專題06 簡單機(jī)械（查補(bǔ)知識(shí)·通關(guān)練）（解析版）

專題06簡單機(jī)械目錄01挑戰(zhàn)中考題·查知識(shí)漏洞02回顧教材·補(bǔ)知識(shí)漏洞03知識(shí)通關(guān)演練1．（2023·江蘇鹽城·中考真題）下列屬于省力杠桿的是（）A．鑷子 B．釣魚竿C．托盤天平 D．開瓶扳手【答案】D【解析】AB．鑷子、釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故AB不符合題意；C．天平在使用過程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，故C不符合題意；D．開瓶扳手在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。故選D。2．（2023·海南·中考真題）用下列簡單機(jī)械提升同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，最省力的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】A．分別用如圖四種機(jī)械提起同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，則根據(jù)杠桿平衡條件可得則B．由圖可知，該滑輪組由1股繩子承擔(dān)物重，拉力等于物重G，即F=G；C．由圖可知，該滑輪組由2股繩子承擔(dān)物重，拉力為物重的二分之一，即；D．由圖可知，該滑輪組由2股繩子承擔(dān)物重，拉力為物重的二分之一，即；綜上分析可知，最省力的是A，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。3．（2023·山東淄博·中考真題）肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)前臂骨骼可以看成一個(gè)杠桿模型，簡稱前臂杠桿。如圖所示，手提重物時(shí)，對(duì)前臂杠桿的分析錯(cuò)誤的是（）A．前臂杠桿是省力杠桿 B．肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)C．肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力是動(dòng)力 D．前臂保持水平時(shí)，阻力臂最長【答案】A【解析】ABC．用手提起物體時(shí)，人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿，肱二頭肌給橈骨的力F1是動(dòng)力，重物給前臂的力F2是阻力，杠桿圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處。用手向上舉物體時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此前臂是一個(gè)費(fèi)力杠桿；故A錯(cuò)誤，符合題意，BC正確，不符合題意。D．前臂保持水平時(shí)，阻力F2到支點(diǎn)的作用線的距離最遠(yuǎn)，即阻力臂最長，故D正確，不符合題意。故選A。4．（2023·內(nèi)蒙古興安盟·中考真題）如圖所示，工人用滑輪組將重為200N的貨物10s內(nèi)勻速提升6m，拉力為150N。忽略繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度是1.8m/s B．該滑輪組的機(jī)械效率為80%C．拉力做功的功率是90W D．該滑輪組的動(dòng)滑輪重為100N【答案】D【解析】A．貨物10s內(nèi)勻速提升6m，貨物上升的速度為由題圖可知，滑輪組繩子承重股數(shù)為n=2，繩子自由端移動(dòng)的速度是故A錯(cuò)誤；BC．拉力做的總功為拉力做功的功率為拉力做的有用功為該滑輪組的機(jī)械效率為故BC錯(cuò)誤；D．忽略繩重及摩擦，根據(jù)可得，該滑輪組的動(dòng)滑輪重為故D正確。故選D。5．（2023·山東菏澤·中考真題）用動(dòng)滑輪在水平地面上沿直線勻速拉動(dòng)重為G的物體，如圖所示。已知水平拉力為F，物體受到地面的摩擦力為f，物體移動(dòng)的距離為s。下列說法正確的是（）

A．重力做功數(shù)值為Gs B．拉力做功數(shù)值為FsC．摩擦力做功數(shù)值為fs D．使用此滑輪既省力又省功【答案】C【解析】A．物體在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，重力的方向豎直向下，物體沒有在重力的方向上通過一定的距離，重力做功為零，故A錯(cuò)誤；B．圖中滑輪是動(dòng)滑輪，拉力移動(dòng)的距離s′=2s拉力做功W=Fs′=F×2s=2Fs故B錯(cuò)誤；C．摩擦力做功Wf=fs故C正確；D．摩擦力做功可以省力，由功的原理可知，使用任何機(jī)械都不省功，使用此滑輪不能省功，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2023·山東濟(jì)南·中考真題）圖甲所示的案秤是生活中測(cè)量質(zhì)量的常用工具，與各1個(gè)標(biāo)有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2個(gè)標(biāo)有“2kg”的增砣配套使用。如果把圖乙所示的標(biāo)有“2kg”的增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該（）A．大于2kg B．等于2kgC．小于2kg D．無法判斷【答案】C【解析】標(biāo)有“2kg”的增砣實(shí)際質(zhì)量不是2kg，是指當(dāng)被測(cè)物體的質(zhì)量為2kg時(shí)，放在該增砣，案秤恰好在水平方向平衡，該增砣的質(zhì)量為m，根據(jù)杠桿平衡條件得，ml砣=2kg×l物，因?yàn)閘砣>l物，所以l砣<2kg，即當(dāng)把增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該小于2kg，故C正確。故選C。7．（2023·江蘇泰州·中考真題）如圖所示，是仿照人的手臂設(shè)計(jì)的我國天宮空間站的機(jī)械臂。下列工具使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同類型杠桿的是（）A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘C．剪鐵絲的鋼絲鉗 D．起瓶蓋的開瓶扳手【答案】A【解析】我國天宮空間站的機(jī)械臂是動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿，是費(fèi)力杠桿。A．夾起食物的筷子的動(dòng)力臂比阻力臂短，屬于費(fèi)力杠桿，故A符合題意；BCD．拔釘子的羊角錘、剪鐵絲的鋼絲鉗、起瓶蓋的開瓶扳手的動(dòng)力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故BCD不符合題意。故選A。8．（2023·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）如圖所示，用滑輪組幫助汽車脫困，汽車被水平勻速拉動(dòng)1.2m時(shí)，作用在繩子自由端的拉力F為1000N，繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列說法正確的是（）A．汽車移動(dòng)的速度為0.4m/s B．拉力F做的功為1200JC．汽車受到的摩擦力大小為2000N D．拉力F所做的有用功的功率為480W【答案】D【解析】A．由題意可知，繩子自由端移動(dòng)的速度為v=0.6m/s，且動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故可得汽車移動(dòng)的速度為B．汽車移動(dòng)的距離為s0=1.2m，故繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2s0=2×1.2m=2.4m繩子自由端的拉力為F=1000N，故由W=Fs可得，拉力F做的功為W總=Fs=1000N×2.4m=2400J故B錯(cuò)誤；C．因滑輪組的機(jī)械效率為80%，故可得滑輪組所做的有用功為由W=Fs可得，汽車受到繩子的拉力為因汽車在水平方向上受到向左的繩子拉力F0和向右的摩擦力f，由力的平衡可得，汽車受到的摩擦力為f=F0=1600N故C錯(cuò)誤；D．由P=Fv可得，拉力F所做的有用功的功率為P有=F0v0=1600N×0.3m/s=480W故D正確。故選D。9．（2023·湖南常德·中考真題）如圖所示是鍋爐保險(xiǎn)閥門的示意圖。當(dāng)閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被拉開。如OB=2m，OA=0.5m，閥門的底面積S=2cm2，鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)的安全值p=6×105Pa（杠桿的重力，摩擦均不計(jì)，p0=1×105Pa），則B所掛重物的重力是（）A．20N B．25N C．30N D．120N【答案】B【解析】氣體產(chǎn)生的向上的力F1=pS=6×105Pa×2×10-4m2=120N大氣產(chǎn)生的向下的壓力為F2=p0S=1×105Pa×2×10﹣4m2=20N閥門受到向上的力為F=F1﹣F2=120N﹣20N=100N根據(jù)杠桿的平衡條件可知F×OA=G×OB物體的重力故選B。10．（2023·湖南常德·中考真題）如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪，用來提升同一物體，G物=200N（不計(jì)繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是（）A．F甲=200N，并向上移動(dòng)4m B．F甲=100N，并向上移動(dòng)2mC．F乙=200N，并向上移動(dòng)1m D．F乙=400N，并向上移動(dòng)lm【答案】D【解析】AB．不計(jì)繩重、輪重和摩擦，圖甲是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪不能改變力的方向，但是可以省一半的力，所以拉力端移動(dòng)的距離為s=2h=2×2m=4m故AB錯(cuò)誤；CD．不計(jì)繩重、輪重和摩擦，圖乙是動(dòng)滑輪，拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上，拉力F乙=2G物=400N拉力端移動(dòng)的距離為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．（2023·湖北鄂州·中考真題）小剛用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體勻速提升0.5m，已知?jiǎng)踊喼?N，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．拉力F為5N B．有用功為10JC．繩子自由端移動(dòng)的距離為1.5m D．該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%【答案】D【解析】A．由圖中可知，動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端的拉力為故A錯(cuò)誤；B．物體提升的高度為h=0.5m，故由W=Gh可得，所做的有用功為W有=Gh=10N×0.5m=5J故B錯(cuò)誤；C．因動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2h=2×0.5m=1m故C錯(cuò)誤；D．由圖中可知，該滑輪組的機(jī)械效率為故D正確。故選D。12．（2023·北京·中考真題）如圖是小強(qiáng)利用器械進(jìn)行鍛煉的示意圖，其中橫桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA∶OB=3∶2，在桿A端用細(xì)繩懸掛重為300N的配重，他在B端施加豎直方向的力F1，桿AB在水平位置平衡，此時(shí)他對(duì)水平地面的壓力為F2。為了鍛煉不同位置的肌肉力量，他將固定點(diǎn)移動(dòng)到A端，桿AB可繞端點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，配重懸掛在O點(diǎn)，在B端施加豎直方向的力使桿AB在水平位置再次平衡，此時(shí)，他對(duì)水平地面的壓力為F3，壓強(qiáng)為p。已知小強(qiáng)重為650N，兩只腳與地面接觸的總面積為400cm2，不計(jì)桿重與繩重，下列判斷正確的是（）A．F1為200N B．F2為1100NC．F3為830N D．p為11750Pa【答案】C【解析】A．已知OA∶OB=3∶2，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得F1×OB=G×OA即故A錯(cuò)誤；B．他對(duì)水平地面的壓力為F2=G人-F1=650N-450N=200N故B錯(cuò)誤；C．將固定點(diǎn)移動(dòng)到A端，桿AB可繞端點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，配重懸掛在O點(diǎn)，在B端施加豎直方向的力，使桿AB在水平位置再次平衡，小強(qiáng)對(duì)B端施加力的方向應(yīng)豎直向上，該力大小根據(jù)力的作用是相互的，則此時(shí)B端對(duì)小強(qiáng)施加力的方向豎直向下，該力大小F4?=F4=180N他對(duì)水平地面的壓力F3=G人+F4?=650N+180N=830N故C正確；D．此時(shí)他對(duì)水平地面的壓強(qiáng)故D錯(cuò)誤。故選C。13．（2023·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題）圖是赤峰人常用的壓饸饹工具——饸饹床子。下面是小明幫助媽媽做饸饹時(shí)引發(fā)的思考，其中錯(cuò)誤的是（

）A．在揉面的過程中，面團(tuán)發(fā)生的形變主要是塑性形變B．面團(tuán)被壓成饸饹，說明力可以改變物體的形狀C．若壓杠桿的力方向不變，作用在A點(diǎn)比B點(diǎn)更省力D．蓋鍋煮面是通過增大氣壓來降低沸點(diǎn)，讓饸饹熟得更快【答案】D【解析】A．當(dāng)外力撤去后，物體能恢復(fù)原狀，則這樣的形變叫做彈性形變，當(dāng)外力撤去后，物體不能恢復(fù)原狀，則稱這樣的形變叫做塑性形變。在揉面的過程中，外力撤去后，面團(tuán)不會(huì)恢復(fù)原狀，因此面團(tuán)發(fā)生的形變主要是塑性形變，故A正確，不符合題意；B．面團(tuán)由于受到壓力的作用，而變成饸饹，說明力可以改變物體的形狀，故B正確，不符合題意；C．當(dāng)阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂越長越省力，因此作用在A點(diǎn)比B點(diǎn)更省力，故C正確，不符合題意；D．液體沸點(diǎn)隨著氣壓的增大而升高，蓋鍋煮面會(huì)使鍋內(nèi)氣壓增大，水的沸點(diǎn)升高，饸饹熟得更快，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。14．（2023·北京·中考真題）用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A，動(dòng)滑輪重為200N。在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F作用下，物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m。在此過程中，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．物體A上升的速度為0.4m/s B．滑輪組的有用功為2000JC．拉力F的功率為100W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%【答案】D【解析】A．物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m，上升的速度為故A錯(cuò)誤；B．裝置提升重為800N的物體A，豎直勻速上升了2m，滑輪組的有用功為故B錯(cuò)誤；C．由圖知，n=2，不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦，拉力為拉力端移動(dòng)距離為拉力做的總功拉力做功的功率故C錯(cuò)誤；D．滑輪組的機(jī)械效率為故D正確。故選D。15．（2023·甘肅蘭州·中考真題）如圖所示，為了測(cè)量某金屬塊B的密度，小形設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，金屬塊B未放入量筒時(shí)，水面位置如圖甲所示，將金屬塊B完全浸沒在水中時(shí)，水面升高至如圖乙所示的位置。當(dāng)動(dòng)滑輪下方所掛鉤碼A的總質(zhì)量為220g時(shí)，A、B在圖示位置達(dá)到平衡。已知每個(gè)滑輪的質(zhì)量為20g，，繩重與摩擦均不計(jì)。下列說法中不正確的是（）A．金屬塊B的密度為8g/cm3 B．金屬塊B的體積為10cm3C．金屬塊B所受的浮力為0.1N D．細(xì)繩對(duì)金屬塊B的拉力為0.8N【答案】A【解析】BC．由圖甲可知量筒中水的體積是30mL，圖乙中水和金屬塊的總體積是40mL，金屬塊的體積V=40mL-30mL=10mL=10cm3金屬塊受到的浮力故BC正確，不符合題意；AD．A的重力GA=mAg=0.22kg×10N/kg=2.2N每個(gè)滑輪的重力G輪=m輪g=0.02kg×10N/kg=0.2N滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩，繩重與摩擦均不計(jì)，繩子的拉力金屬塊B的重力金屬塊B的密度故A錯(cuò)誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選A。16．（2023·河南·中考真題）如圖所示，在的拉力F作用下，用滑輪組將重為的貨物勻速提升，在內(nèi)貨物豎直上升了，不計(jì)繩重及滑輪上的摩擦。下列說法正確的是（）A．滑輪組做的有用功為 B．拉力做功的功率為C．滑輪組的機(jī)械效率為 D．此滑輪組提升的貨物越輕、機(jī)械效率越大【答案】C【解析】A．拉力做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×2m=4m拉力做的總功W總=Fs=200N×4m=800J拉力做功的功率故B錯(cuò)誤；C．滑輪組的機(jī)械效率故C正確；D．由不計(jì)繩重和摩擦?xí)r可知，動(dòng)滑輪的重力一定，提升的貨物越輕，即G越小，機(jī)械效率越小，故D錯(cuò)誤。故選C。17．（2023·湖南婁底·中考真題）如圖所示，重6N的物體在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)了5s，已知物體所受的摩擦力為3N，則拉力做的功為J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為?！敬鸢浮?75%【解析】[1]根據(jù)得，物體移動(dòng)的路程為由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2段，則拉力F移動(dòng)的距離為則拉力F所做的總功為[2]有用功為動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為18．（2023·青海西寧·中考真題）如圖所示，工人用300N的拉力，在12s內(nèi)將重為480N的物體豎直向上勻速提升了2m。此過程中拉力F所做的有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率為，拉力做功的功率為W?！敬鸢浮?6080%100【解析】[1]有用功為W有＝Gh＝480N×2m＝960J[2]由圖知n＝2，拉力F移動(dòng)的距離s＝3h＝2×2m＝4m拉力F所做的總功為W總＝Fs＝300N×4m＝1200J滑輪組的機(jī)械效率為[3]拉力做功的功率為19．（2023·遼寧朝陽·中考真題）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡，其中，物體C重為100N，則動(dòng)力N，這是杠桿?！敬鸢浮?5省力【解析】[1]由題意可知，O為支點(diǎn)，且根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)t動(dòng)力F為[2]由題知，為支點(diǎn)，OA為阻力臂，OB動(dòng)力臂，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，此杠桿為省力杠桿。20．（2023·陜西·中考真題）如圖，小明用沿斜面向上150N的推力，將總重為500N的小車勻速推到斜面頂端，用時(shí)20s。已知斜面高1.2m，長5m。此過程中小車移動(dòng)的速度為m/s，小明推小車的功率為W，他做的有用功為J，該斜面的機(jī)械效率為?！敬鸢浮?.2537.560080%【解析】[1]此過程中小車移動(dòng)的速度為[2]小明推小車做的功W總=Fs=150N×5m=750J推小車的功率為[3]他做的有用功為W有=Gh=500N×1.2m=600J[4]該斜面的機(jī)械效率為21．（2023·四川攀枝花·中考真題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N，重心位于DC中點(diǎn)的正上方，，，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO1B和豎直連接桿的質(zhì)量不計(jì)。（1）杠桿AO1B是（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿；（2）若要把桶蓋翻開，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為N?！敬鸢浮渴×?0【解析】（1）[1]杠桿AO1B支點(diǎn)為O1，動(dòng)力在A點(diǎn)處，阻力在B點(diǎn)處，作用力在豎直方向上，此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，故此杠桿為省力杠桿。（2）[2]如圖所示，在杠桿DCO2中，阻力臂為動(dòng)力臂為，根據(jù)杠桿平衡條件可得C點(diǎn)處作用力為若要把桶蓋翻開，根據(jù)杠桿平衡條件，在杠桿AO1B中，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為22．（2023·四川資陽·中考真題）“不倒翁”是一種古老的中國兒童玩具，最早記載出現(xiàn)于唐代。其特點(diǎn)是一經(jīng)觸動(dòng)就會(huì)搖擺，并可在自身重力作用下恢復(fù)直立狀態(tài)。圖甲為一“不倒翁”靜置于水平面的實(shí)物圖，圖乙為其受到拉力F后處于傾斜靜止?fàn)顟B(tài)的簡化示意圖。如果C為“不倒翁”的重心，P為拉力F作用點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出此時(shí)不倒翁所受的重力G、支持力N、最小拉力F及其力臂L?！敬鸢浮俊窘馕觥緾為“不倒翁”的重心，過C點(diǎn)作豎直向下的線段為重力。過與地面接觸點(diǎn)O，垂直于水平面向上作線段為支持力。“不倒翁”若看成杠桿，支點(diǎn)為O，連接OP，為最大力臂，過P點(diǎn)作垂直于OP向下的線段為最小拉力F。23．（2023·遼寧鞍山·中考真題）圖甲是一種常用的移動(dòng)指示牌，圖乙是它的模型，圖丙是被風(fēng)刮倒的指示牌，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出：將指示牌扶起的最小力及其力臂。【答案】【解析】要將指示牌扶起，支點(diǎn)為C，，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，AC為最長動(dòng)力臂L1時(shí)，動(dòng)力最小，從A點(diǎn)作垂直于AC向上的線段F1的示意圖，如圖所示。24．（2023·遼寧撫順·中考真題）如圖甲是一臺(tái)石材運(yùn)輸車，提起石材時(shí)，鋼桿AB可看成一個(gè)杠桿。它能通過移動(dòng)套管在AB上的位置來調(diào)節(jié)支點(diǎn)，其簡化圖如圖乙所示，F(xiàn)1是作用在A點(diǎn)的動(dòng)力。（1）使用杠桿提起一石材，從圖乙杠桿上已標(biāo)明的兩點(diǎn)中選擇一點(diǎn)作為支點(diǎn)，使F1最小，在對(duì)應(yīng)的括號(hào)內(nèi)標(biāo)明O，并作出對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂l1；（2）在圖乙中畫出繩子對(duì)石材的拉力F?！敬鸢浮?/p>

【解析】（1）[1]根據(jù)杠桿平衡的條件，使F1最小，則力臂盡可能長，因此選擇左側(cè)點(diǎn)作為支點(diǎn)，支點(diǎn)到力的作用線的距離即為動(dòng)力臂l1，如圖所示：（2）[2]繩子對(duì)石材的拉力F沿繩子方向向上，如圖所示：25．（2023·黑龍江哈爾濱·中考真題）小麗學(xué)習(xí)了滑輪的知識(shí)后，想利用滑輪組設(shè)計(jì)一個(gè)升降裝置，自己把物體吊上樓來，請(qǐng)你畫出最省力的繞線方式和物體所受重力的示意圖?！敬鸢浮?/p>

【解析】要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以繩子要系在動(dòng)滑輪上面的掛鉤上，依次向外繞線；過物體的重心，作豎直向下的重力G。如圖所示：26．（2023·甘肅武威·中考真題）如圖所示，小亮用滑輪組將裝修材料運(yùn)到樓上，請(qǐng)用筆畫線幫他組裝最省力的滑輪組。【答案】

【解析】要使滑輪組最省力，則動(dòng)滑輪上纏繞的繩子數(shù)應(yīng)最多，由圖中可知，滑輪組中有一個(gè)動(dòng)滑輪，則動(dòng)滑輪上最多可纏繞三股繩子，如下圖所示27．（2023·山東青島·中考真題）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力均為0.5N。（1）實(shí)驗(yàn)中，杠桿在位置平衡最便于測(cè)量力臂；（2）如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm，杠桿都將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān)；（3）小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時(shí)的情景，請(qǐng)將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中；實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10()0.15分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1F2l2；（4）小海與小蘭對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個(gè)新的問題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，并用彈簧測(cè)力計(jì)代替一側(cè)的鉤碼施力，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動(dòng)力臂l1；()②多次改變拉力F1的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1l1都是大于F2l2，其原因可能是?！敬鸢浮克酱笮?.0=

見解析【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，由于作用力是豎直方向上的，如果杠桿在水平位置平衡則力臂剛好在杠桿上，最便于測(cè)量力臂。（2）[2]杠桿已經(jīng)平衡，如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼會(huì)改變杠桿受力的大小，杠桿失去平衡，表明與力的大小有關(guān)，如果將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm，力臂會(huì)變小，杠桿失去平衡，表明杠桿平衡與力臂大小有關(guān)。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關(guān)。（3）[3]如圖所示，阻力相當(dāng)2個(gè)鉤碼重力，每個(gè)鉤碼重0.5N，所以阻力為1N。[4]分析第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得可知，同理計(jì)算其它3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，獲得相同的結(jié)論，可歸納出杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（4）[5]①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，如圖所示②[6]由于支點(diǎn)不在中點(diǎn)處，杠桿自重會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力，則F1需要比原來更大才能使杠桿平衡，故其它條件不變，杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1l1都是大于F2l2。28．（2023·山東菏澤·中考真題）用相同規(guī)格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，完成下列問題。（1）實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示，應(yīng)當(dāng)向調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài)；（2）如圖乙所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛若干鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個(gè)鉤碼，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以通過（只填一種可行的操作即可）來實(shí)現(xiàn)；（3）調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，從支點(diǎn)處緩慢向右移動(dòng)鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼和的大小。（4）桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測(cè)量物體質(zhì)量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm，秤鉤到提紐的水平距離為5cm，秤砣的質(zhì)量為。則提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為kg。【答案】右見解析重力力臂0.4【解析】（1）[1]由圖可知，杠杠左端下沉，說明杠桿的重心偏左，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡。（2）[2]如乙圖所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)只懸掛1個(gè)相同規(guī)格的鉤碼，則左端鉤碼的重是右端鉤碼重的4倍，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，則杠桿右端的力臂應(yīng)為左端力臂的4倍，所以為使杠桿水平平衡，可以通過將左側(cè)的鉤碼向右移動(dòng)2格，右端的鉤碼懸掛在右側(cè)距支點(diǎn)第4格的位置，即可滿足杠桿的平衡條件，杠桿能水平平衡。（3）[3][4]根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，在做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)量動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂，因此從支點(diǎn)處緩慢向右移動(dòng)鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼重力和力臂的大小。（4）[5]由題可知，秤砣的重力為G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，則有G秤鉤×5cm=G秤砣×1cm則G秤鉤×5cm=5N×1cm解得G秤鉤=1N，提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值時(shí)，有(G秤鉤+G物)×5cm=G秤砣×5cm即(1N+G物)×5cm=5N×5cm解得G物=4N，由G=mg可以，物體的質(zhì)量為即提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg29．（2023·湖南湘潭·中考真題）用圖所示裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）實(shí)驗(yàn)過程中，緩慢豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的時(shí)間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為m/s；（2）第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率是%；（3）分析1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越（選填“大”或“小”），滑輪組的機(jī)械效率越高；分析2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（4）用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是。A．換用更輕的動(dòng)滑輪B．加快提升物體的速度【答案】勻速直線0.050.380大無關(guān)A【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中為使彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)平穩(wěn)，需要使鉤碼做勻速直線運(yùn)動(dòng)。[2]第1次實(shí)驗(yàn)中，繩子3s鐘的時(shí)間，移動(dòng)的距離為15cm，則繩子移動(dòng)的速度為（2）[3]第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為[4]第4次實(shí)驗(yàn)做的總功為第4次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率為（3）[5]根據(jù)1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，重物重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。[6]2、3兩次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼的重力相同，只改變鉤碼上升的高度，滑輪組的機(jī)械效率不變，可知輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)。（4）[7]根據(jù)效率公式可知，提高機(jī)械效率的方法一為：額外功一定時(shí)，增加有用功，即增加物重；二為：有用功一定時(shí)減少額外功，即換用輕質(zhì)滑輪，故A符合題意，B不符合題意。故選A。30．（2023·黑龍江綏化·中考真題）如圖所示，在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，利用甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。（鉤碼規(guī)格相同、動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多重力越大）實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N提升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.10.3280.13.20.383.3%380.12.00.580.0%（1）在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)沿豎直方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）第一次實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是N，機(jī)械效率是（精確到0.1%）；（3）由1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：；（4）由兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同滑輪組提升相同重物，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；（5）在第三次實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，如圖丁所示改變繩端拉力方向，測(cè)得的滑輪組機(jī)械效率將。（選填“偏高”“偏低”或“不變”）【答案】緩慢勻速1.874.1%見解析2、3偏低【解析】（1）[1]在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)在豎直向上方向上勻速拉動(dòng)使物體勻速上升，物體處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧測(cè)力示數(shù)等于拉力大小。（2）[2]由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)最小分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N。[3]分析第1次實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)可知，根據(jù)可得，機(jī)械效率為（3）[4]由控制變量法可知，比較第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，重物越重，機(jī)械效率越高。（4）[5]比較第2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動(dòng)滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。（5）[6]由圖丁可知，拉力F沿斜向上方向拉動(dòng)時(shí)，拉力的力臂變短，省力變小，與丙相比需要更大的拉力才能拉動(dòng)物體上升，因此總功更大，因有用功不變，根據(jù)可得，機(jī)械效率偏小。31．（2023·四川資陽·中考真題）周末，小明寫完作業(yè)后幫媽媽洗衣服。在晾衣服的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)晾衣桿套組含有4個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪，安裝時(shí)繩子的一端固定在天花板上，另一端繞在一個(gè)固定在墻壁的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣桿升降，如圖所示。查詢說明書得知晾衣桿（含動(dòng)滑輪）總質(zhì)量。晾衣前，小明用家中體重計(jì)測(cè)得洗好的衣服（含衣架）的質(zhì)量。掛好衣服后，保持晾衣桿水平，搖動(dòng)搖柄使晾衣桿勻速上升。若晾衣桿在上升了，不計(jì)繩重及摩擦，g取10N/kg。求：（1）搖柄處繩子拉力F；（2）拉力F做功的功率P?！敬鸢浮浚?）25N；（2）30W【解析】解：（1）由圖可知，動(dòng)滑輪由4段繩子承擔(dān)，即n=4，不計(jì)繩重及摩擦，搖柄端繩子上的拉力為（2）拉力做的功為拉力做功的功率為答：（1）搖柄處繩子拉力F為25N；（2）拉力F做功的功率P為30W。32．（2023·四川樂山·中考真題）中國目前已成為世界基建強(qiáng)國，如圖1所示的塔吊是基建的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)可簡化為如圖2所示的滑輪組模型。已知物體質(zhì)量為120kg，動(dòng)滑輪的重為300N，在繩子自由端施加拉力F后物體在10s內(nèi)勻速上升5m。不計(jì)繩重和一切阻力，g取10N/kg。求：（1）物體上升的速度；（2）10s內(nèi)拉力F的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率η?！敬鸢浮浚?）0.5m/s；（2）750W；（3）80%【解析】解：（1）物體上升的速度為（2）物體的重力為由圖知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)不計(jì)繩重和一切阻力，繩子自由端拉力繩子自由端移動(dòng)的距離拉力所做的功拉力的功率（3）有用功為滑輪組的機(jī)械效率答：（1）物體上升的速度為；（2）內(nèi)拉力的功率為；（3）滑輪組的機(jī)械效率為。33．（2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題）人類在漫長的歷史長河中，創(chuàng)造了各種各樣的工具，以無窮的智慧彌補(bǔ)了人類有限的力量，使工作更省力、更便捷，這些工具統(tǒng)稱為機(jī)械。杠桿便是其中最簡單的機(jī)械之一。如圖所示，AB是一根長為1.6m的不計(jì)質(zhì)量的杠桿，可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在距O點(diǎn)0.4m的B端懸掛一質(zhì)量為90kg，邊長為30cm的勻質(zhì)正方體合金塊M，杠桿恰好在水平位置平衡。求：（1）合金塊M的密度為多少；（2）A端施加的豎直向下拉力的大小。【答案】（1）；（2）300N【解析】解：（1）合金塊M的體積為合金塊M的密度為（2）由題意可知，杠桿AB長1.6m，OB長0.4m，因此AO長1.2m，由杠桿平衡條件可知即解得答：（1）合金塊M的密度為；（2）A端施加的豎直向下拉力的大小為300N。34．（2023·山東威海·中考真題）五一假期，小明和爸爸自駕到海邊游玩，小轎車不慎陷入水平沙灘無法行駛，請(qǐng)來救援車幫忙，如圖甲所示，救援車固定不動(dòng)，利用絞盤、繩子、輕質(zhì)滑輪將車?yán)錾碁?。若小轎車的質(zhì)量為，輪胎底部與沙灘接觸的總面積為，整個(gè)拉動(dòng)過程中小轎車移動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，其中小轎車被勻速拉動(dòng)時(shí)絞盤的拉力F恒為：。（）求：（1）小轎車靜止時(shí)對(duì)沙灘的壓強(qiáng)是多少？（2）小轎車被勻速拉動(dòng)通過的路程是多少？在此過程中滑輪的機(jī)械效率為90%，則小轎車受到的拉力做功的功率是多少？（滑輪輪軸處摩擦不可忽略）【答案】（1）；（2）5m，1800W【解析】解：（1）小轎車靜止時(shí)對(duì)沙灘的壓力為小轎車靜止時(shí)對(duì)沙灘的壓強(qiáng)為（2）如圖乙所示，小轎車被勻速拉動(dòng)通過的路程是繩子自由端移動(dòng)的距離為拉力做的總功為根據(jù)得有用功為小轎車受到的拉力做功的功率答：（1）小轎車靜止時(shí)對(duì)沙灘的壓強(qiáng)是；（2）小轎車被勻速拉動(dòng)通過的路程是；小轎車受到的拉力做功的功率是。35．（2023·山東青島·中考真題）“國之重器”中的起重船在我國很多偉大的工程中發(fā)揮著重要作用。起重船的工作就是將重物起吊移至指定位置。如圖甲所示，一艘起重船自身質(zhì)量m1=10000t，要吊裝的重物質(zhì)量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí)，排開水的體積是多少？（2）起重機(jī)將該重物勻速提升了30m，它的電動(dòng)機(jī)所做的功是7.5×108J，則起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？（3）為了防止起重船吊裝重物時(shí)發(fā)生傾斜，在起重船的船體兩側(cè)建造了由許多小艙室組成的水艙。起重船吊起重物后，就通過抽水機(jī)將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來保持起重船平衡，示意圖如圖乙所示。小海設(shè)計(jì)了一種用力傳感器感知抽水量的長方體水艙模型，其底面積為2m2，示意圖如圖丙所示，其中A是固定的力傳感器，能夠顯示B對(duì)它的壓力或拉力的大??；B是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)直桿，B的上端固定在A上，下端固定在物體C上；物體C是質(zhì)量為20kg、高度為2m的圓柱體。水艙中裝有4.2m3的水，抽水機(jī)將水抽出的過程中，力傳感器示數(shù)F的大小隨抽出水的體積V變化的圖象如圖丁所示。當(dāng)力傳感器示數(shù)為0時(shí)，剩余的水對(duì)艙底的壓強(qiáng)是多少？

【答案】（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）9000Pa?！窘馕觥拷猓海?）起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí)，浮力為F浮=G總=m總g=(m1+m2)g=(10000×103kg+1000×103kg)×10N/kg=1.1×108N由阿基米德原理可知排開水的體積（2）有用功W有=G2h=m2gh=1000×103kg×10N/kg×30m=3×108J起重機(jī)的機(jī)械效率（3）由圖乙可知，抽出4m3水，C剛好全部露出水面，此時(shí)剩余水的體積V剩=V-V1=4.2m3-4m3=0.2m3水的深度C的重力GC=mCg=20kg×10N/kg=200N開始C完全浸沒，C排開水的體積等于C的體積，此時(shí)壓力是300N，C所受的浮力為F浮C=GC+F壓=200N+300N=500NC的體積為C的橫截面積為當(dāng)F壓=0N時(shí)，C剛好漂浮F浮′=GC=200NC浸入水中的體積為C浸入水中的深度為此時(shí)水的深度h=h1+h浸=0.1m+0.8m=0.9m水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa答：（1）起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí)，排開水的體積是1.1×104m3；（2）起重機(jī)將該重物勻速提升了30m，它的電動(dòng)機(jī)所做的功是7.5×108J，則起重機(jī)的機(jī)械效率是40%；（3）當(dāng)力傳感器示數(shù)為0時(shí)，剩余的水對(duì)艙底的壓強(qiáng)是9000Pa?；仡櫤诵目键c(diǎn)考點(diǎn)1杠桿平衡條件及其應(yīng)用杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，公式表示為F1l1＝F2l2。影響杠桿平衡的不是力的大小,而是力與力臂的乘積的大小。只有Fll1等于F2l2時(shí),杠桿才能平衡，即杠桿靜止或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一般情況下我們所說的杠桿平衡是指杠桿靜止。如果F1l1＞F2l2,則沿動(dòng)力方向轉(zhuǎn)動(dòng)；如果F1l1<F2l2，則沿阻力方向轉(zhuǎn)動(dòng)。使用杠桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要選擇。如果要省力(如園林工人修剪花草的剪刀),則需使動(dòng)力臂大于阻力臂,此時(shí)較費(fèi)距離；如果要省距離(如鑷子),則需使動(dòng)力臂小于阻力臂,此時(shí)較費(fèi)力；等臂杠桿(如天平)既不費(fèi)力也不省力。考點(diǎn)2與杠桿相關(guān)的作圖杠桿作圖題可分為以下三種:①已知作用力畫出力臂;②已知力臂畫出作用力;③根據(jù)杠桿平衡條件畫出最小作用力。已知作用力畫力臂的一般順序:①確定支點(diǎn);②根據(jù)作用力的情況或題設(shè)條件明確是畫動(dòng)力作用線還是阻力作用線;③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線。需要畫出最小作用力的題目的作圖步驟:①確定支點(diǎn);②確定最長力臂,一般情況下,最長力臂就是支點(diǎn)到杠桿末端的距離;③以杠桿末端為垂足作最長力臂的垂線,即為最小作用力的作用線;④最后根據(jù)題目要求標(biāo)出力的方向即可?？键c(diǎn)3滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝滑輪組的設(shè)計(jì)和組裝需注意以下兩個(gè)方面:(1)確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)。在不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重以及摩擦?xí)r，或,若n為小數(shù),則無論大小都進(jìn)1,取整數(shù)。(2)確定繩子固定端位置。滑輪組繞繩，遵循“奇動(dòng)偶定”的原則。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的固定端在動(dòng)滑輪上;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的固定端在定滑輪上。對(duì)于動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)多于1個(gè)時(shí),線要從內(nèi)往外繞?？键c(diǎn)4功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算題是中考的常見題型,計(jì)算功是計(jì)算功率和機(jī)械效率的基礎(chǔ)。由功的計(jì)算公式W＝Fs可知，計(jì)算功，首先要確定力，然后確定在相應(yīng)力的方向上通過的距離,絕不能見到力和距離就將它們相乘。計(jì)算功率時(shí)的公式為或,要注意W和t、F和v的對(duì)應(yīng)性。計(jì)算機(jī)械效率時(shí)應(yīng)審清做功的環(huán)境,分析造成額外功的具體原因。計(jì)算時(shí)所涉及的公式主要有、、、、、等及其變形公式。1.利用滑輪組豎直做功的情況該類問題所涉及的物理量有物體重力G物、動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)、物體移動(dòng)的距離h、動(dòng)力F移動(dòng)的距離s、機(jī)械效率η。其中有，,，滑輪組的機(jī)械效率為(不計(jì)繩重及摩擦)。2.利用滑輪組水平做功的情況該類問題所涉及的物理量有物體與水平面間的摩擦力Ff、物體移動(dòng)的距離l、動(dòng)力F、動(dòng)力F移動(dòng)的距離s、機(jī)械效率η。其中，，滑輪組的機(jī)械效率(n為承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù))?？键c(diǎn)4簡單機(jī)械實(shí)驗(yàn)1.探究杠桿的平衡條件完成本實(shí)驗(yàn)需先解決兩個(gè)問題:(1)如何消除杠桿所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;(2)如何方便地進(jìn)行力臂的測(cè)量。消除杠桿所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的方法是讓杠桿處于水平平衡狀態(tài)。而杠桿平衡的調(diào)節(jié)方法是“左偏右調(diào),右偏左調(diào)”,并且還要注意在實(shí)驗(yàn)過程中平衡螺母是不能再次調(diào)節(jié)的。為使結(jié)論具有普遍性，至少需測(cè)三次數(shù)據(jù)。2.測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是。影響滑輪組機(jī)械效率的因素有物體的重力(提升的物體越重,機(jī)械效率越高)、動(dòng)滑輪的重力(動(dòng)滑輪越重,機(jī)械效率越低)。在實(shí)驗(yàn)過程中需注意,提升重物時(shí),要使彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上勻速拉動(dòng)繩子。實(shí)驗(yàn)中控制變量法的應(yīng)用：(1)探究機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系時(shí),應(yīng)用同一個(gè)滑輪組提升不同的重物;(2)探究機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系時(shí),應(yīng)用重力不等的動(dòng)滑輪(一般是改變動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù))提升相同的重物。1．（2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè)）早在先秦和漢代，古人就已經(jīng)掌握了利用桿秤測(cè)量弓弩最大彈力的方法。如圖是天工開物中記載這種方法的示意圖，稱為“試弓定力”。提起桿秤的提紐（支點(diǎn)），在秤的一端掛上弓，并在弓的下方綁一個(gè)較大的重物，使弓拉滿，同時(shí)移動(dòng)秤砣直至秤桿水平，就可以測(cè)算出弓的最大彈力。下面關(guān)于“試弓定力”的一些說法錯(cuò)誤的是（）A．用稈秤測(cè)量是利用杠桿平衡條件 B．弓下方重物的重力大于秤陀的重力C．弓的彈力越大，秤砣離提紐越遠(yuǎn) D．桿秤對(duì)弓的拉力與重物對(duì)弓的拉力是平衡力【答案】D【解析】A．桿秤就是一個(gè)杠桿，用桿秤測(cè)量是利用杠桿平衡條件，故A正確，不符合題意；B．弓下方重物的重力與秤砣的重力大小并不相等，重物和秤砣對(duì)桿秤施加動(dòng)力和阻力，由圖可知，動(dòng)力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，所以重物的重力大于秤砣的重力，故B正確，不符合題意；C．弓的彈力越大，說明重物的重力越大，重物對(duì)桿秤施加的動(dòng)力就越大，根據(jù)杠桿平衡條件可知，秤砣離提紐越遠(yuǎn)，故C正確，不符合題意；D．桿秤對(duì)弓的拉力等于弓與重物的重力之和，所以桿秤對(duì)弓的拉力與重物對(duì)弓的拉力不是平衡力，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．（2024·北京通州·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使物體A以0.1m/s的速度勻速上升，提升過支架過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。已知物體A重480N，該工人重500N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）A．繩子自由端受到豎直向下的拉力為200N B．繩子自由端拉力的功率為90WC．該工人對(duì)地面的壓力為300N D．支架受到滑輪組的拉力為1020N【答案】D【解析】A．滑輪組的機(jī)械效率為經(jīng)整理可知，繩子自由端受到豎直向下的拉力為故A錯(cuò)誤；B．繩子自由端拉力的功率為故B錯(cuò)誤；C．對(duì)人進(jìn)行受力分析，人受到了向下的重力500N，向上的拉力為300N，故地面對(duì)工人的支持力為200N，則該工人對(duì)地面的壓力為200N，故C錯(cuò)誤；D．一共有2段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪重力，故動(dòng)滑輪的重力為支架受到滑輪組的拉力為故D正確。故選D。3．（2024·黑龍江齊齊哈爾·一模）如圖所示，是《天工開物》中記載的我國傳統(tǒng)提水工具“桔槔”。用繩子系住一根直的硬棒的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長為1.2m，OB長為0.6m。若硬棒質(zhì)量、桶外表面沾有的水的質(zhì)量忽略不計(jì)，則對(duì)于人向下拉繩放下空桶（未觸水面）的過程和桶裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起（桶離開水面以后）的過程，下列說法中正確的是（）A．向上拉繩時(shí)桔槔為費(fèi)力杠桿 B．向上拉繩拉力為40NC．向下拉繩時(shí)桔槔為省力杠桿 D．向下拉繩拉力為20N【答案】B【解析】A．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)，在A端的力為動(dòng)力，在B端的力為阻力，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯(cuò)誤；B．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知即解得F=40N，故B正確；C．向下拉繩放下空桶時(shí)，B端的力為動(dòng)力，A端的力為阻力，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C錯(cuò)誤；D．向下拉繩放下空桶時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知即解得F′=60N，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2024·山東菏澤·一模）如圖所示是小麗“探究杠桿的平衡條件”時(shí)的幾張實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列說法正確的是（）A．圖甲中，欲使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)B．圖乙中，若杠桿左右端兩端鉤碼各加一個(gè)，則杠桿右端下沉C．圖丙中，當(dāng)F的大小等于鉤碼重力一半時(shí)，可以使杠桿平衡D．圖丁中，在A點(diǎn)用力拉杠桿，一定是省力杠桿【答案】B【解析】A．杠桿的右端上翹，平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動(dòng)，可使杠桿在水平位置平衡，故A錯(cuò)誤；B．杠桿左右端兩端鉤碼各加一個(gè)，根據(jù)杠桿平衡條件，則4G×2L＜3G×3L杠桿不能平衡，杠桿右端下沉，故B正確；C．當(dāng)F的大小等于鉤碼重力一半時(shí)，F(xiàn)與鉤碼的重力使杠桿向同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿不能平衡，故C錯(cuò)誤。D．圖乙中，若在A點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿使杠桿平衡，由于沒有明確力的方向，動(dòng)力臂可能小于阻力臂，則此時(shí)杠桿可能是費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤。故選B。5．（2024·陜西西安·三模）工人師傅搭了如圖所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一個(gè)重為1200N的重物搬到2m高的車上，歷時(shí)30s。已知斜面長為5m，此過程中，搭建斜面的目的是為了，工人對(duì)重物所做的有用功為J，工人拉力的功率為W，若減小斜面的粗糙程度，斜面的機(jī)械效率將?！敬鸢浮渴×?400100增大【解析】[1]根據(jù)題意可知，物體的重力為1200N，借用斜面這一機(jī)械，將此物體提升到高處時(shí)，拉力為600N，即省力。[2]工人對(duì)重物所做的有用功為[3]工人推力做的功為則工人推力的功率為[4]要增大斜面的機(jī)械效率，可以給斜面涂抹潤滑油，減小斜面的粗糙程度，減小摩擦力。6．（2024·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè)）如圖是使用手機(jī)和自拍桿自拍時(shí)的示意圖，自拍桿可以看作是一個(gè)杠桿（O為支點(diǎn)）。已知自拍桿長1m（質(zhì)量忽略不計(jì)），手機(jī)對(duì)桿豎直向下的作用力，圖中、，該杠桿屬于杠桿，N?！敬鸢浮抠M(fèi)力8【解析】[1]該杠桿的動(dòng)力臂OC小于阻力臂OB，則是費(fèi)力杠桿。[2]由杠桿平衡條件得7．（2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用A、B兩個(gè)完全相同的滑輪組成的滑輪組將重240N的物體勻速提升3m，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪重為60N。則此過程中，對(duì)物體做的有用功是J，滑輪組的機(jī)械效率為。【答案】72080%【解析】[1]此過程中，對(duì)物體做的有用功為W有=Gh=240N×3m=720J[2]滑輪組的機(jī)械效率為8．（2024·陜西西安·二模）如圖所示，這是一臺(tái)金屬切割機(jī)，小王師傅用該機(jī)器切割A(yù)點(diǎn)下方的鋼管時(shí)，用力壓B點(diǎn)，機(jī)器OAB部分可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿靜止在此位置時(shí)，作用在A點(diǎn)的阻力F的力臂l?！敬鸢浮俊窘馕觥窟^支點(diǎn)O做阻力的作用線的垂線，垂線段即為F的力臂l，如圖9．（2024·吉林長春·一模）某實(shí)踐小組利用身邊物體測(cè)量液體的密度。（1）如圖甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋（橡皮筋相當(dāng)于平衡螺母），用細(xì)繩懸掛刻度尺；調(diào)節(jié)橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；（2）如圖乙，將懸掛鋁塊（密度為）的細(xì)繩固定于a位置并保持不變，記錄Oa的長度為；調(diào)節(jié)懸掛石塊的細(xì)繩b的位置，使刻度尺在水平位置平衡，記錄Ob的長度為；（3）如圖丙，將鋁塊浸沒于待測(cè)液體中，調(diào)節(jié)右側(cè)細(xì)繩至c位置，使刻度尺在水平位置平衡，記錄Oc的長度為L；位置c應(yīng)在位置b的（選填“左”或“右”）側(cè)；（4）待測(cè)液體的密度（用上述已知量和測(cè)量量表示）；（5）更換待測(cè)液體，重復(fù)以上步驟，就可以測(cè)出不同液體的密度，在刻度尺相應(yīng)刻度上標(biāo)記液體密度，即制成了“密度秤”，此密度秤的測(cè)量范圍為，它的刻度是否均勻？答：?！敬鸢浮孔蠓?不均勻【解析】（3）[1]將鋁塊浸沒于待測(cè)液體中，鋁塊受到浮力的作用，拉力等于重力減去浮力，故拉力減小，由杠桿平衡條件可知，右側(cè)力臂應(yīng)變小，所以位置c應(yīng)在位置b的左側(cè)。（4）[2]由圖乙可知解得將鋁塊浸沒于待測(cè)液體中，左側(cè)減小的拉力等于鋁塊受到的浮力，右力臂減小也是因?yàn)楦×Γ视薪獾茫?）[3][4]未將鋁塊放入液體中時(shí)，L2等于L，所以液體密度為0。由可知，，則且L和不成正比，所以密度計(jì)的刻度不均勻，測(cè)量范圍是。10．（2024·海南省直轄縣級(jí)單位·一模）如圖所示是小明測(cè)量斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：斜面的傾斜程度物塊重（N）斜面高（m）沿斜面拉力（N）斜面長（m）機(jī)械效率較緩100.15.0120%較陡100.36.7145%最陡100.58.4160%（1）沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，應(yīng)保持測(cè)力計(jì)的彈簧軸線與斜面；并且使木塊做運(yùn)動(dòng)；（2）比較表中“物塊重”和“”兩欄對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，可知斜面是一種（選填“省力”或“力”）的簡單機(jī)械；（3）本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以分析出斜面的傾斜程度對(duì)斜面機(jī)械效率的影響，結(jié)論是：斜面的傾斜程度越大，。【答案】平行勻速直線沿斜面拉力省力斜面的機(jī)械效率越大【解析】（1）[1]彈簧測(cè)力計(jì)在使用時(shí)力的方向應(yīng)與軸線方向一致，因此沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，應(yīng)保持測(cè)力計(jì)的彈簧軸線與斜面平行。[2]沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，為使測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）[3][4]要比較使用斜面是省力還是費(fèi)力，需要比較沿斜面所用的拉力和重力的關(guān)系，使用需比較表中“物塊重”和“沿斜面的拉力”兩欄對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在同一次實(shí)驗(yàn)中，拉力總是小于重力，由此可知斜面是一種省力的簡單機(jī)械。（3）[5]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)控制了斜面長度