中考物理真題專題復(fù)習(xí) 機(jī)械和機(jī)械效率（解析版）

Page三年（2022-2024）中考物理真題分項(xiàng)匯編（全國通用）專題13機(jī)械和機(jī)械效率1．【跨學(xué)科·中藥與物理】（2024·重慶·中考真題）同學(xué)們模仿中藥房的戥秤制作桿秤，用筷子做秤桿，用鉤碼做秤砣，用細(xì)線將秤盤系在A點(diǎn)。當(dāng)不掛秤砣、且秤盤不放物體時(shí)，在O點(diǎn)提起提紐，秤桿水平平衡；當(dāng)秤盤放100g物體、秤砣移到B點(diǎn)時(shí)，秤桿再次水平平衡，如圖所示。在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線。下列說法正確的是（）A．自制桿秤的每一格約表示2.08gB．稱中藥時(shí)B端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡C．如果秤砣磨損則測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)質(zhì)量偏小D．若將提紐移到O點(diǎn)右側(cè)可以增大桿秤的量程【答案】B【解析】A．在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線，則共計(jì)50格，則每一格代表的質(zhì)量為即自制桿秤的每一格約表示2g，故A錯(cuò)誤；B．稱中藥時(shí)B端翹起說明，此時(shí)可以減少中藥即減小恢復(fù)水平平衡，故B正確；C．如果秤砣磨損，根據(jù)杠桿平衡條件，實(shí)際質(zhì)量偏小，則長度偏大，則測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)質(zhì)量偏大，故C錯(cuò)誤；D．若將提紐移到O點(diǎn)右側(cè)，則增大，減小，則變小，則桿秤的量程減小，故D錯(cuò)誤。故選B。2．【跨學(xué)科·古代典籍中的物理學(xué)】（2024·四川廣安·中考真題）桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具，在拗石輔助下，人幾乎可以不用力就能將一桶水從井中提起。如圖所示，已知A點(diǎn)所掛拗石重力為100N，，兩側(cè)懸掛的繩子始終保持在豎直方向，忽略橫桿和繩的重力（）。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．桔槔平衡時(shí)，桶內(nèi)水的體積為B．桔槔是杠桿裝置C．桔槔平衡時(shí)，A、B兩點(diǎn)所受的拉力之比為1∶2D．要想一次提取更多的水，可以將懸掛點(diǎn)A向遠(yuǎn)離O點(diǎn)方向移動(dòng)【答案】A【解析】A．已知A點(diǎn)所掛拗石重力為100N，OA︰OB=2︰1，兩側(cè)懸掛的繩子始終保持在豎直方向，桔槔平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得即100N×2=FB×1解得FB=200N由于水桶有重力，所以桶中水的重力小于200N，則桶內(nèi)水的體積小于所以水的體積小于2×10?2m3，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．桔槔是繞著固定的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，所以桔槔是杠桿裝置，故B正確，不符合題意；C．桔槔平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得由于OA︰OB=2︰1，所以A、B兩點(diǎn)所受的拉力之比故C正確，不符合題意；D．桔槔平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得要想一次提取更多的水，即增大FB，由于FA和OB保持不變，所以需要增大OA，故可以將懸掛點(diǎn)A向遠(yuǎn)離O點(diǎn)方向移動(dòng)，故D正確，不符合題意。故選A。3．【跨學(xué)科實(shí)踐·新中考·實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新】（2024·云南·中考真題）實(shí)驗(yàn)小組通過探究杠桿的平衡條件，來解釋桔槔的使用原理。（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿水平靜止如圖甲所示，此時(shí)杠桿處于狀態(tài)（選填“平衡”或“非平衡”）。將杠桿左下角物塊M取走后，不調(diào)節(jié)平衡螺母，杠桿保持水平位置靜止（選填“仍能”或“不能”）；（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1212.0124.0225.0110.03310.0215.04312.0318.0①分析表中的數(shù)據(jù)，歸納出杠桿的平衡條件是（用表格中的字母表示）。多次實(shí)驗(yàn)的目的是（選填“A”或“B”）；A．尋找普遍規(guī)律

B．減小實(shí)驗(yàn)誤差②如圖乙，此時(shí)在右側(cè)鉤碼下端加掛一個(gè)鉤碼，杠桿會(huì)（選填“左端下沉”或“右端下沉”）；（3）桔槔是我國古代的取水工具，如圖甲，在井邊豎一根樹權(quán)，架上一根橫木，橫木的一端綁上大石塊，另一端系繩和水桶，簡(jiǎn)化圖如圖乙。若水桶盛滿水后，為減小人向上提水的拉力，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以（選填“增大”或“減小”）石塊的質(zhì)量或向（選填“左”或“右”）移動(dòng)杠桿的支點(diǎn)；（4）圖丙為桔棒在水平位置平衡的模型圖，A處所吊水和水桶的總質(zhì)量為m1，O處為支點(diǎn)，杠桿的質(zhì)量為m0，重心在C處，B處所掛石塊的質(zhì)量為m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。請(qǐng)寫出的表達(dá)式，l2=（用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）?！敬鸢浮科胶馊阅蹵右端下沉增大左【解析】（1）[1]杠桿靜止，說明杠桿受力平衡，所以處于平衡狀態(tài)。[2]圖甲中杠桿的重力作用線過支點(diǎn)，將杠桿左下角物塊M取走后，不調(diào)節(jié)平衡螺母，杠桿的重力作用線仍過支點(diǎn)，所以杠桿仍能平衡。（2）[3]由表中數(shù)據(jù)可知，每一組動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積都與其阻力與阻力臂的乘積相等，所以杠桿平衡的條件是：。[4]一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性，所以需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，得出具有普遍性的規(guī)律。故選A。[5]在右側(cè)鉤碼下端加掛一個(gè)鉤碼，則所以杠桿右端將下沉。（3）[6]水桶盛滿水后，阻力與阻力臂的乘積變大，為減小人向上提水的拉力，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以增大石塊的重力。[7]水桶盛滿水后，阻力變大，可以向左移動(dòng)杠桿的支點(diǎn)，減小阻力臂，增大動(dòng)力臂，從而減小人向上提水的拉力。（4）[8]由杠桿平衡條件可知代入數(shù)據(jù)可得解得4．【跨學(xué)科·科學(xué)思維·物理學(xué)與工程實(shí)踐】（2024·四川遂寧·中考真題）遂寧大英的卓筒井被譽(yù)為“世界近代石油鉆井之父”，是手工制鹽的活化石。從井中提取鹽鹵水是制鹽過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其裝置如甲圖所示。某科創(chuàng)小組制作了一個(gè)模型來模擬提取過程，如乙圖所示，圖中的竹制汲鹵筒頂端開口，底部裝有硬質(zhì)單向閥門；竹條具有韌性，對(duì)汲鹵筒可以產(chǎn)生壓力或拉力。汲鹵筒在鹽鹵水中下降時(shí)單向閥門繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)打開，鹽鹵水進(jìn)入筒中；當(dāng)汲鹵筒上升時(shí)，單向閥門繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉。已知汲鹵筒的高2m，質(zhì)量2.4kg，密度，鹽鹵水的密度（汲鹵筒底和閥門厚度及質(zhì)量不計(jì)；g取）。求：（1）汲鹵筒實(shí)心部分的體積；（2）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小；（3）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時(shí)，竹條對(duì)它所施加力的大小和方向；（4）取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門剛好頂開至少需用多大的力（筒的取水口與單向閥門均看作面積為的圓形；鹽鹵水對(duì)閥門壓力的作用點(diǎn)等效在閥門圓心處）?！敬鸢浮浚?）；（2）44N；（3）20N，豎直向下；（4）33N【解析】解：（1）根據(jù)可得，汲鹵筒實(shí)心部分的體積為（2）根據(jù)阿基米德原理可得，汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小為（3）汲鹵筒的重力為小于浮力，汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，此時(shí)竹條對(duì)它所施加力為壓力，故有所以竹條對(duì)它所施加力的大小為方向與重力方向相同，為豎直向下。（4）鹽鹵水對(duì)閥門的壓強(qiáng)為根據(jù)可得，鹽鹵水對(duì)閥門的壓力為單向閥門相當(dāng)于一個(gè)杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)頂開閥門的力作用在與O點(diǎn)關(guān)于圓心對(duì)稱的點(diǎn)上時(shí)，此時(shí)動(dòng)力臂最大，阻力與阻力臂的乘積不變，動(dòng)力最小，有所以將閥門剛好頂開的力最少為答：（1）汲鹵筒實(shí)心部分的體積為；（2）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小為44N；（3）汲鹵筒浸沒在鹽鹵水中靜止時(shí)，竹條對(duì)它所施加力的大小為20N，方向?yàn)樨Q直向下；（4）取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門剛好頂開至少需用33N的力。5．【新中考·科學(xué)探究】（2024·湖北·中考真題）如圖是漢代畫像磚上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫面，兩邊各有數(shù)人用繩子通過滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪（選填“能”或“不能”）起到省力的作用；此時(shí)兩邊繩子對(duì)鼎豎直向上的拉力分別為、，鼎受到的拉力之和為。鼎在水中上升的過程中，其底部所受水的壓強(qiáng)（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮坎荒軠p小【解析】[1]圖中的滑輪是固定的，不能隨重物一起移動(dòng)，所以是定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。[2]兩邊繩子都對(duì)鼎施加豎直向上的拉力，鼎受到的合力方向豎直向上，所以鼎受到的拉力之和F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的過程中，其底部在水中的深度逐漸減小，由于液體壓強(qiáng)隨深度減小而減小，所以其底部所受水的壓強(qiáng)減小。6．【新中考·科技創(chuàng)新·模型建構(gòu)】（2024·湖北·中考真題）2024年6月2日至3日，嫦娥六號(hào)完成了人類首次月球背面采樣。如圖，嫦娥六號(hào)的機(jī)械臂正繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，將采集的月球樣品送往貯存裝置。請(qǐng)畫出樣品對(duì)機(jī)械臂上A點(diǎn)的作用力F的力臂l?！敬鸢浮俊窘馕觥窟^支點(diǎn)O作力F作用線的垂線段即為力臂l，作圖如下：7．【新中考·科學(xué)探究】（2024·山西·中考真題）小明在成長筆記中記錄了如下錯(cuò)題，請(qǐng)你幫助他找出錯(cuò)誤之處、分析錯(cuò)因并寫出正確解答過程。錯(cuò)題記錄錯(cuò)題改正站立地面踏腳跟是中國傳統(tǒng)文化“八段錦”的第八式。如圖為踏腳跟時(shí)左腳的一些相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)腳跟抬離地面時(shí)，請(qǐng)你計(jì)算小腿肌肉拉力F1的大小。解：如圖將左腳看作杠桿，抬腳跟時(shí)腳繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力為F1，阻力為F2。根據(jù)杠桿平衡條件得小腿肌肉拉力錯(cuò)誤之處：錯(cuò)因分析：正確解答：【答案】計(jì)算所得的省力杠桿的動(dòng)力大于阻力把阻力作用點(diǎn)到動(dòng)力所在作用線的距離當(dāng)做動(dòng)力臂見解析【解析】[1]計(jì)算所得的省力杠桿的動(dòng)力大于阻力。[2]解題時(shí)錯(cuò)把阻力作用點(diǎn)到動(dòng)力所在作用線的距離當(dāng)做動(dòng)力臂l1了，在杠桿中，動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，圖中動(dòng)力臂的距離應(yīng)為[3]解：如圖將踏腳的左腳看作省力杠桿，抬腳跟時(shí)腳燒支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力為F1，阻力為F2。根據(jù)杠桿平衡條件得小腿肌肉拉力考點(diǎn)1杠桿1．【新中考·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)】（2024·河北·中考真題）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，小明使用可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)、刻度均勻的杠桿，以及多個(gè)重為0.5N的鉤碼進(jìn)行了以下操作：（1）不掛鉤碼時(shí)，杠桿在圖中所示的位置靜止。小明將杠桿左邊的螺母調(diào)至最左端，發(fā)現(xiàn)杠桿右側(cè)還略向下傾斜，此時(shí)小明應(yīng)向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)杠桿右邊的螺母，使杠桿水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)；（2）給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1，左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2；測(cè)出杠桿水平平衡時(shí)的動(dòng)力臂和阻力臂；多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)填入下表；實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂/m阻力F2/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.130.13.02.00.1542.00.151.50.2…小明分析表格中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤，剔除這一組數(shù)據(jù)后，初步得出杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；（3）第4次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明撤去右側(cè)鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。如圖所示，他在左側(cè)A點(diǎn)懸掛三個(gè)鉤碼，再用彈簧測(cè)力計(jì)（未畫出）在B點(diǎn)拉杠桿。杠桿重新在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能為（選填序號(hào)）。①2.0N

②2.5N

③3.0N

④35N（4）筷子是中國傳統(tǒng)餐具，體現(xiàn)了我國古代勞動(dòng)人民的智慧。用筷子夾東西時(shí)，所屬的杠桿類型與第次實(shí)驗(yàn)時(shí)的杠桿類型相同；（5）小明選用質(zhì)量分布均勻但兩端粗細(xì)不同的筷子玩“托筷子”游戲時(shí)，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起來，圖為筷子穩(wěn)定時(shí)的俯視圖，筷子MN的重心在O′點(diǎn)，此時(shí)（選填“MO′”或“O′N”）段更重一些；【拓展】如圖所示，小明在一根均勻硬質(zhì)細(xì)桿上挖出等間距的5道細(xì)凹槽，將細(xì)桿分成6等份，并分別在細(xì)桿兩端和凹槽處標(biāo)記出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在兩端對(duì)稱安裝合適的螺母。支架（未畫出）支撐在任一標(biāo)記處時(shí)，都要重新調(diào)節(jié)螺母，使細(xì)桿不掛物體時(shí)在水平位置平衡?，F(xiàn)把重為2N的物體懸掛在標(biāo)記“6”處，僅在其他標(biāo)記處放置支架和懸掛最大容積為800mL、重為1N的小桶，通過改變支架支撐的位置和小桶懸掛的位置，并調(diào)整小桶內(nèi)的水量，可以有種方案使細(xì)桿在水平位置平衡。水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg?！敬鸢浮孔?②③④4O′N11【解析】（1）[1]由圖可知，杠桿在圖中所示的位置靜止，則左端下沉。將杠桿左邊的螺母調(diào)至最左端，發(fā)現(xiàn)杠桿右側(cè)還略向下傾斜，此時(shí)小明應(yīng)繼續(xù)向左調(diào)節(jié)杠桿右邊的螺母，使杠桿水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，鉤碼的重力均為0.5N，而第三次的動(dòng)力大小為0.1N，故第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤。（3）[3]當(dāng)拉力的方向?yàn)樨Q直向上方向時(shí)，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，為當(dāng)拉力不在豎直方向時(shí)，拉力的力臂變短，拉力將變大，故②③④符合題意，①不符合題意。故選②③④。（4）[4]用筷子夾東西時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，第4次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)力臂小于阻力臂，故所屬的杠桿類型與第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)的杠桿類型相同。（5）[5]由圖可知，MO′比O′N更長，MO′側(cè)重心的位置更遠(yuǎn)，O′N側(cè)重心的位置更近，則根據(jù)可知，O′N段更重一些?！就卣埂縖6]由題意可知，桶內(nèi)最多盛水的重力為則桶子和水最大總重力為根據(jù)可知，則支點(diǎn)可以在1、2、3、4、5處，的范圍為1N~9N，當(dāng)支點(diǎn)在1時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.4N＜1N，不符合題意；同理，當(dāng)支點(diǎn)在2時(shí)符合題意；不符合題意；當(dāng)支點(diǎn)在3時(shí)符合題意；符合題意；不符合題意；當(dāng)支點(diǎn)在4時(shí)符合題意；符合題意；符合題意；符合題意；當(dāng)支點(diǎn)在5時(shí)不符合題意；符合題意；符合題意；符合題意；符合題意；綜上所述，彈簧測(cè)力計(jì)共有11種情況。2．【跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活·模型建構(gòu)】（2024·安徽·中考真題）如圖甲所示，用核桃鉗夾核桃時(shí)，用力握緊手柄即可夾碎核桃。將上部的手柄ABC簡(jiǎn)化為如圖乙所示的杠桿，若F1=20N，l1=10cm，l2=4cm，忽略杠桿自身的重力，則F2的大小為N?！敬鸢浮?0【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2，則F2的大小為3．（2022·湖南邵陽·中考真題）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉。“生物”大師伸出健碩的手臂對(duì)“物理”大師說：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！"“物理”大師豎起大拇指說：“真厲害！其實(shí)，你的前臂就是物理學(xué)中的一根杠桿?！币韵聦?duì)于這根杠桿在提起重物的過程中，分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處 B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力C．重物給前臂的力F2是動(dòng)力 D．前臂是一根省力杠桿【答案】A【解析】A．前臂將物體拿起時(shí)，肘關(guān)節(jié)處保持不動(dòng)，肘關(guān)節(jié)處為前臂杠桿的支點(diǎn)O，故A符合題意；B．肱二頭肌給橈骨的力F1是將物體拿起的動(dòng)力，故B不符合題意；C．重物給前臂的力F2是阻礙前臂上升的阻力，故C不符合題意；D．如圖所示，動(dòng)力F1是力臂是肘關(guān)節(jié)到肱二頭肌拉力作用線的距離，距離較小，阻力F2的力臂是肘關(guān)節(jié)到重物對(duì)手壓力作用線的距離，距離較大，根據(jù)杠桿平衡條件則是費(fèi)力杠桿，故D不符合題意。故選A。4．（2023·四川南充·中考真題）圖甲是小明自行車的手閘，其中ABO可視為一種杠桿，簡(jiǎn)化示意圖如圖乙，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。【答案】【解析】由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越??；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OA作為動(dòng)力臂l1最長；動(dòng)力的方向應(yīng)該向下，過點(diǎn)A垂直于OA向下作出最小動(dòng)力F1的示意圖，如圖所示：5．（2023·河北·中考真題）在均勻直尺的中央挖一小凹槽，把一個(gè)薄金屬片一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽內(nèi)制成一個(gè)簡(jiǎn)易“天平”。靜止時(shí)直尺水平平衡。在直尺的兩側(cè)各放一個(gè)相同的小盤，在小盤中倒入質(zhì)量不等的大米和小米，調(diào)整小盤在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如圖所示。由圖可知，大米的質(zhì)量（選填“大于”或“小于”）小米的質(zhì)量。F是左盤對(duì)直尺施加的力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F的力臂?，F(xiàn)向左盤中再加入少量大米，寫出一種能夠使直尺恢復(fù)平衡的方法：。

【答案】小于

向右盤放入少量小米【解析】[1]由上圖可知，大米對(duì)直尺壓力的力臂大于小米對(duì)直尺壓力的力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，大米的重力小于小米的重力，根據(jù)G=mg，故大米的質(zhì)量小于小米的質(zhì)量。[2]從支點(diǎn)O向F的作用線作垂線段l，即為F的力臂l，如下所示：

[3]現(xiàn)向左盤中再加入少量大米，則左邊力與力臂之積變大，為使直尺恢復(fù)平衡，向右盤放入少量小米。6．（2023·重慶·中考真題）桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具。如圖所示，硬桿用細(xì)繩懸掛在樹上，桿可繞點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)且與樹之間無作用力，用細(xì)繩將重力為20N、容積為的桶懸掛在端，在端重120N的拗石輔助下，人可輕松將一桶水從井中提起，；懸掛桶的繩子始終保持在豎直方向上，忽略桿和繩的重力。（1）桶裝滿水時(shí)，求水的質(zhì)量；（2）空桶在井中漂浮時(shí)，求桶排開水的體積；（3）一重力為480N的人用桔槔將裝滿水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔處于平衡狀態(tài)時(shí)，人與地面的受力面積為500cm2，求人對(duì)地面的壓強(qiáng)。

【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3）【解析】解：（1）因?yàn)橥ǖ娜莘e為容積為2.8×10?2m3，則桶裝滿水的質(zhì)量為（2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力為則排開水的體積為（3）桔槔平衡時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件可求，B端施加的拉力為人對(duì)繩子的拉力為人對(duì)地面的壓強(qiáng)為答：（1）桶裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量為；（2）空桶在井中漂浮時(shí)，桶排開水的體積為2000cm3；（3）人對(duì)地面的壓強(qiáng)1.2×104Pa。7．（2023·廣東深圳·中考真題）如圖1是古時(shí)勞動(dòng)人民用工具抬起木料的情景，如圖二中已知其中，木料的體積為，木塊的密度為。（1）求木材所受重力？（2）如圖2，在B端有一木材對(duì)繩子的力F1為，當(dāng)F2為大時(shí)，木料剛好被抬起？（3）隨著時(shí)代發(fā)展，亮亮同學(xué)發(fā)現(xiàn)吊車能更方便地提起重物。如圖3用一吊車勻速向上提起木材，已知提升的功率為，那這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為多高？【答案】（1）2×104N；（2）2×103N；（3）5m【解析】解：（1）木料的體積為，木塊的密度為，則木材所受重力（2）在B端有一木材對(duì)繩子的力F1為，由杠桿平衡條件可得由于則木料剛好被抬起時(shí)，力F2大?。?）提升的功率為，由得，吊車勻速向上提起木材，拉力等于木料重力，則提升速度吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度答：（1）木材所受重力為2×104N；（2）當(dāng)F2為2×103N，木料剛好被抬起；（3）吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為5m。8．（2022·湖北武漢·中考真題）我國萬米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛入數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國“奮斗者"號(hào)載人潛水器的海試現(xiàn)場(chǎng)。（1）潛水器的前邊固定著一個(gè)采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個(gè)下端開口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機(jī)械手臂，其中一只機(jī)械手臂的簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示，它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成，C點(diǎn)為機(jī)械手臂和潛水器的連接點(diǎn)。當(dāng)液壓桿伸長或縮短時(shí)，會(huì)帶動(dòng)金屬桿AB繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬桿B端就會(huì)向上提或向下壓采樣器；①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時(shí)，采樣器對(duì)金屬桿AB的力的示意圖；②若OA、OC和AC的長分別是18cm、24cm和30cm，OB的長是72cm，這只機(jī)械手臂的液壓桿AC對(duì)水平金屬桿A端的拉力是200N，玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是2cm2時(shí)，則豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少Pa?（不考慮金屬桿AB和采樣器它們受到的重力和浮力）（2）總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后，會(huì)拋卸吸附在艙外的壓載鐵再上浮。為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全，科學(xué)家們?cè)谠O(shè)計(jì)“奮斗者”號(hào)時(shí)，可以讓潛水器在不能拋卸壓載鐵時(shí)進(jìn)行“斷臂求生”，即讓潛水器在深海拋掉兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深海演練拋掉質(zhì)量是1.8t。體積是0.3m3的兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體，則此時(shí)潛水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?【答案】（1）①，②2×105Pa；（2）3.57×105N，1.5×104N【解析】解：（1）①水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時(shí)，根據(jù)力的作用是相互的，采樣器對(duì)杠桿有一個(gè)豎直向上的力，其大小為F，故如圖所示：（2）②根據(jù)勾股定理可知該三角形是直角三角形，AC為斜邊，根據(jù)三角形的面積公式可知，液壓桿AC對(duì)水平金屬桿A端拉力的力臂金屬桿B端對(duì)采樣器的壓力圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)（3）潛水器處于懸浮狀態(tài)，總浮力為潛水器拋掉機(jī)械手臂等物體后，減小的浮力減小的重力潛水器剩下的重力拋掉機(jī)械手臂等物體后潛水器受到的浮力拋掉機(jī)械手臂等物體后浮力比重力大答：（1）①見解析，②豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是；（2）潛水器受到的浮力是，浮力比重力大?？键c(diǎn)2滑輪9．【科學(xué)探究·科學(xué)思維·模型建構(gòu)】（2024·四川達(dá)州·中考真題）如圖所示，一重為200N底面積為0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不計(jì)），玻璃缸中裝有重1000N的水。上方有一輕質(zhì)桿OA，在繩子AC的拉力作用下可繞豎直墻上O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在OA的中點(diǎn)B處懸掛一滑輪組。已知每個(gè)滑輪重20N，滑輪組上懸掛著重300N的物體甲，將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物體帶出的水，，g取10N/kg）求：（1）當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力；（3）滑輪組的繩子不會(huì)斷裂，當(dāng)時(shí)，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力時(shí)，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機(jī)械效率是多少。（不計(jì)桿OA和繩子的重力及繩與滑輪間的摩擦）【答案】（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%【解析】解：（1）玻璃缸對(duì)地面的壓力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即則當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)為（2）將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，則重物甲排開水的體積為重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力為（3）先做出繩AC拉力的力臂OD，如圖，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中點(diǎn)，，OB=OD根據(jù)杠桿平衡條件繩子AC能承受的最大拉力FA=620N，B點(diǎn)最大拉力FB=620N；滑輪組繩子的最大拉力物體最大重力滑輪組的最大機(jī)械效率答：（1）當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)3000Pa；（2）重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力200N；（3）滑輪組的繩子不會(huì)斷裂，當(dāng)∠CAO=30°時(shí)，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力FA=620N時(shí)，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機(jī)械效率是95%。10．（2024·重慶·中考真題）建筑工人通過如圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂料從地面提起，桶離開地面后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m，工人所用的拉力為500N。下列說法中正確的是（）A．該裝置做的有用功為400JB．該裝置的機(jī)械效率為90％C．繩子自由端移動(dòng)的平均速度為0.4m/sD．桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對(duì)地面的壓強(qiáng)不變【答案】B【解析】A．涂料重力為所以該裝置做的有用功為故A錯(cuò)誤；B．定滑輪不省距離也不費(fèi)距離，即，該裝置做的總功為則該裝置的機(jī)械效率為故B正確；C．繩子自由端移動(dòng)的平均速度為故C錯(cuò)誤；D．桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對(duì)地面的壓力變小，根據(jù)，則壓強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤。故選B。11．（2024·四川達(dá)州·中考真題）如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上，，，A、B均為正方體，邊長分別為20cm、10cm。在拉力的作用下，5s內(nèi)，物體A、B一起向右勻速直線移動(dòng)了3m。若不計(jì)滑輪和繩自重及繩與滑輪間的摩擦，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．A與B之間的摩擦力為0 B．A對(duì)地面的壓強(qiáng)為2500PaC．繩子自由端移動(dòng)的速度為1.2m/s D．拉力F做功的功率為30W【答案】D【解析】A．物體A、B一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A與B之間的摩擦力為0，故A正確，不符合題意；B．A對(duì)地面的壓力等于A和B組成的整體的重力，為則A對(duì)地面的壓強(qiáng)為故B正確，不符合題意；C．與動(dòng)滑輪連接的繩子段數(shù)n=2，根據(jù)滑輪組繩子自由端與物體移動(dòng)距離的規(guī)律可知，繩子自由端移動(dòng)的距離為則繩子自由端移動(dòng)的速度為故C正確，不符合題意；D．拉力F做功為則拉力F做功的功率為故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。12．（2022·山東濰坊·中考真題）圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動(dòng)機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)升降，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)原理如圖乙所示。吊籃的質(zhì)量為，兩名工人及工具的總質(zhì)量為，某次吊升過程中，吊籃在內(nèi)勻速上升了。不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，關(guān)于該過程的分析正確的是（）A．吊籃的動(dòng)能不變 B．吊籃的機(jī)械能守恒C．電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為 D．電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率為【答案】AD【解析】AB．吊籃勻速上升的過程，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，所以動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大，機(jī)械能變大，機(jī)械能不守恒，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由圖示知，承重繩子為4根。不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦?xí)r，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力故C錯(cuò)誤；D．繩子在30s內(nèi)移動(dòng)的距離s=4h=4×6m=24m繩子移動(dòng)的速度電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率P=Fv=600N×0.8m/s=480W故D正確。故選AD。13．（2024·甘肅白銀·中考真題）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重，B重，則A所受地面的摩擦力為N；若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F大小為N。（不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）【答案】2040【解析】[1]如圖所示，物體A和B通過動(dòng)滑輪相連，動(dòng)滑輪上有2段繩子，已知B重10N，物體B恰好勻速下降，則A勻速向右運(yùn)動(dòng)，說明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動(dòng)滑輪的鉤子拉A的力是一對(duì)平衡力，即f=F拉=2GB=2×10N=20N[2]若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，則物體A受到三個(gè)力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB，水平向右的摩擦力20N，所以水平剛好使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N14．（2022·遼寧鞍山·中考真題）建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G＝900N，不計(jì)繩重和摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力F＝400N時(shí)，可將重物勻速提升2m。在此過程中，拉力F做功J，滑輪組的機(jī)械效率為；若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升N的重物?！敬鸢浮?40075%1200【解析】[1]由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×2m=6m拉力F做功W總=Fs=400N×6m=2400J[2]拉力做的有用功W有=Gh=900N×2m=1800J滑輪組的機(jī)械效率[3]不計(jì)繩重和摩擦，由可得，動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=nF-G=3×400N-900N=300N將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%時(shí)，其機(jī)械效率為η′=80%，設(shè)提升重物的重力為G′，因克服重物重力所做功為有用功，克服重物重力和動(dòng)滑輪重力做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率解得G′=1200N15．（2023·山東棗莊·中考真題）提高機(jī)械效率可以充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，對(duì)節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和客觀事實(shí)，對(duì)影響滑輪組機(jī)械效率的因素作出如下猜想：猜想I：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度有關(guān)猜想Ⅱ：滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)猜想Ⅲ：滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力有關(guān)根據(jù)猜想，運(yùn)用如圖甲、乙、丙所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)的距離S/m機(jī)械效率η120.10.900.374.1%240.11.500.388.9%340.11.250.4440.21.500.688.9%（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向緩慢向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實(shí)驗(yàn)是利用了圖的裝置完成的，它的機(jī)械效率η=；（3）比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想I是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（4）通過比較（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；（5）通過比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮縿蛩俦?0%錯(cuò)誤1、2越低【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以需要?jiǎng)蛩倬徛睦瓌?dòng)測(cè)力計(jì)，以方便讀數(shù)。（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可得，鉤碼移動(dòng)的距離為0.1m時(shí)，繩子端移動(dòng)的距離為0.4m，則繩子的股數(shù)為即動(dòng)滑輪上有4股繩，所以丙圖符合題意。[3]由表中數(shù)據(jù)可得，有用功為W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J總功為W總=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J機(jī)械效率為（3）[4]對(duì)比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其它條件不變，只改變物體提升的高度，機(jī)械效率是不變的，所以猜想一是錯(cuò)誤的。（4）[5]要想得到同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高的結(jié)論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以表中1、2號(hào)實(shí)驗(yàn)符合條件。（5）[6]對(duì)比2、3次實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多了，且動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，機(jī)械效率越低，所以可得結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低。16．（2024·江蘇蘇州·中考真題）某起重機(jī)的滑輪組結(jié)構(gòu)示意如圖所示，其最大載重為5t。起重機(jī)將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上，滑輪組的機(jī)械效率為80%。不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦，g取。求（1）克服鋼板重力做的功；（2）鋼絲繩的拉力F；（3）滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）84.7%【解析】解：（1）克服鋼板重力做的功為（2）起重機(jī)的滑輪組做的總功為由圖可知，有四段繩子承重，則鋼絲繩的拉力為（3）起重機(jī)的滑輪組做的額外功為動(dòng)滑輪的重力為滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率為答：（1）克服鋼板重力做的功為3.6×105J；（2）鋼絲繩的拉力為1.125×104N；（3）滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率為84.7%?？键c(diǎn)3斜面和輪軸17．（2022·甘肅蘭州·中考真題）如圖所示，斜面長10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，將重100N的物體，從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中，下列說法正確的是（）A．利用此裝置既可以省力，也可以省功 B．物體受到的摩擦力為50NC．對(duì)物體所做的有用功為500J D．該斜面的機(jī)械效率為【答案】D【解析】A．使用任何機(jī)械都不省功，所以利用此裝置不能省功，故A錯(cuò)誤；BC．由題意知，將物體從斜面底端勻速拉到頂端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J所做的總功W總=Fs=50N×10m=500J額外功W額=W總-W有=500J-400J=100J物體所受的摩擦力故BC錯(cuò)誤；D．該斜面的機(jī)械效率故D正確。故選D。18．（2022·山西·中考真題）六一兒童節(jié)前夕，小明妹妹所在的幼兒園將要舉辦“親子滑草”比賽，比賽須知如圖所示。為了贏得比賽，他們?nèi)疫M(jìn)行了討論。小明認(rèn)為：高度一定，越陡的坡用時(shí)應(yīng)越短，要選擇最陡的坡；媽媽認(rèn)為：體重越大，滑行用時(shí)越少，應(yīng)讓體重最大的爸爸和妹妹參加。請(qǐng)你選擇小明或小明媽媽的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，為優(yōu)化參賽方案提供建議。答案一：選擇小明的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)器材：（2）實(shí)驗(yàn)步驟：。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：。答案二：選擇媽媽的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)器材：（2）實(shí)驗(yàn)步驟：。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：【答案】兩個(gè)木塊、木板、停表、金屬片①用一木塊和木板搭一個(gè)斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測(cè)出另一木塊從斜面某一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1；③增大斜面的坡度，用停表測(cè)出同一木塊從斜面的同一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t2若，選擇較陡的滑草坡參賽；若，任選一滑草坡參賽；若，選擇較緩的滑草坡參賽兩個(gè)木塊、木板、停表、大塊橡皮泥、金屬片①用一木塊和木板搭一個(gè)斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測(cè)出另一木塊從斜面頂端由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1；③將大塊橡皮泥粘在下滑木塊尾部，重復(fù)上一實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)出木塊下滑所用時(shí)間t2若，選擇體重較輕的人和妹妹參賽。若，任選一人和妹妹參賽；若，選擇體重較重的人和妹妹參賽【解析】答案一：選擇小明的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）[1]實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)木塊、木板、停表、金屬片。（2）[2]實(shí)驗(yàn)步驟：①用一木塊和木板搭一個(gè)斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測(cè)出另一木塊從斜面某一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1；③增大斜面的坡度，用停表測(cè)出同一木塊從斜面的同一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t2。（3）[3]實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若，選擇較陡的滑草坡參賽；若，任選一滑草坡參賽；若，選擇較緩的滑草坡參賽答案二：選擇媽媽的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）[4]實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)木塊、木板、停表、大塊橡皮泥、金屬片。（2）[5]實(shí)驗(yàn)步驟：①用一木塊和木板搭一個(gè)斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測(cè)出另一木塊從斜面頂端由靜止滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1；③將大塊橡皮泥粘在下滑木塊尾部，重復(fù)上一實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)出木塊下滑所用時(shí)間t2。（3）[6]實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若，選擇體重較輕的人和妹妹參賽；若，任選一人和妹妹參賽；若，選擇體重較重的人和妹妹參賽。19．（2023·廣東·中考真題）明代宋應(yīng)星在《天工開物》中記載的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置——轆轤，沿用至今。題圖甲是一種轆轤，由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。提水時(shí)，用力使大輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并纏繞井繩，提起水桶。（1）圖甲所示，轆轤可視為不等臂杠桿，為方便提水，它是按照（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿來設(shè)計(jì)的。用轆轤提水的某時(shí)刻示意圖如圖乙所示，它的支點(diǎn)是“A”“B”或“C”中的點(diǎn)。（2）設(shè)大輪與小輪的半徑比為3:1，水桶受到的總重力為90N。使周長為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水桶勻速上升，井繩對(duì)水桶做功J；若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力應(yīng)為N。（不計(jì)井繩的粗細(xì)和自重）（3）圖丙所示水龍頭開關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣的原理，為了更省力，開關(guān)應(yīng)選用（選填“①”或“②”）?！敬鸢浮渴×9030①【解析】（1）[1][2]為