2021年中考物理試題匯編：簡(jiǎn)單機(jī)械（解析版）

2021年中考物理試題匯編：簡(jiǎn)單機(jī)械

1、（2021?山東煙臺(tái)）用如圖所示的四種方式勻速提升同一物體（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中最費(fèi)力的是

（）

【答案】A

【解析】

設(shè)物體重力為G,不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，則沒有額外功。選項(xiàng)A中為動(dòng)滑輪，拉力Fi=2G；選項(xiàng)B中為定滑

輪，拉力F2=G；選項(xiàng)C中滑輪組有效繩子段數(shù)"=3,則拉力凡=選項(xiàng)D中有用功等于總功，斜面長(zhǎng)為

3

高的2倍，則

Wff=W&

Gh=F4s

Gh=F^2h

解得凡=￡。綜上分析可知，F(xiàn)i最大、最費(fèi)力。

2

故選A。

2、（2021?內(nèi)蒙古包頭）甲、乙兩鐵塊通過滑輪組用細(xì)繩連接，吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的固定磁性平板

兩側(cè)，加產(chǎn)1.8kg、機(jī)乙=2kg,如圖所示。甲以0.2m/s的速度豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。磁性平板對(duì)甲的摩擦

力大小為4N。對(duì)乙的摩擦力大小為2N（細(xì)繩足夠長(zhǎng)且始終處于豎直拉伸狀態(tài)，不計(jì)繩重和繩與滑輪的摩

擦，磁性平板對(duì)其他器材無磁力作用，g取10N/kg）。下列說法正確的是（）

1

磁性平板

A.定滑輪質(zhì)量一定是0.6kg

B.甲所受拉力為22N

C.乙所受拉力的功率為2.2W

D.3s時(shí)間內(nèi)甲、乙克服摩擦力做的功相等

【答案】C

【解析】

AB.由題意知，甲向下勻速直線運(yùn)動(dòng)，則乙向上勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲的受力為：豎直向上拉力、摩擦力和豎

直向下的重力，那么甲所受拉力即繩子端的拉力

Fq,=G邛/卬=1.8kgx10N/kg+4N=l4N

乙的受力為：豎直向上的拉力、豎直向下的重力和摩擦力，那么乙所受的拉力即動(dòng)滑輪所受的拉力

Fz=G乙-i/『2kgx10N/kg+2N=22N

那么在不計(jì)繩重及時(shí)，動(dòng)滑輪的重力

G動(dòng)=2小一七=2xl4N-22N=6N

動(dòng)滑輪的質(zhì)量

2

G動(dòng)6N

m==0.6kg

glON/kg

但定滑輪的質(zhì)量不一定等于動(dòng)滑輪的質(zhì)量，所以無法確定其質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；

C.甲的速度為0.2m/s,則乙的速度

丫乙=g峰=；x0.2m/s=0.1m/s

那么乙所受拉力的功率

P=F乙丫乙=22NxO.lm/s=2.2W

故C正確；

D.3s內(nèi)，甲、乙通過的路程分別為

sni=v>|i/=0.2m/sx3s=0.6m

s乙=丫z./=0.1m/sx3s=0.3m

甲、乙克服摩擦力所做的功分別為

Wv=f甲sqi=4NxO.6m=2.4J

W片y乙s乙=2NxO.3m=0.6J

所以

WV>WL

故D錯(cuò)誤。

故選C。

3、（2021?內(nèi)蒙古通遼）如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以O(shè).lm/S的速度沿水

平地面，向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了20s,滑輪組的機(jī)械效率為60%,在此過程中，下列說法正確的是（）

3

A.繩子自由端移動(dòng)距離為4m

B.物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小為120N

C.額外功的功率為12W

D.若物體的重力和運(yùn)動(dòng)速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機(jī)械效率會(huì)降低

【答案】C

【解析】

A.物體移動(dòng)距離

s的=丫物z=0.1m/sX20s=2m

由圖知，”=3,則繩子自由端移動(dòng)的距離

s=3s物=3X2m=6m

故A錯(cuò)誤；

B.拉力做功為

%=打=1OONX6m=600J

由片W設(shè)有得用有用功

W有用％總=60%X600J=360J

由少有用=澹物求得物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力

,也,用360J

尸=----=18ON

s物2m

4

故B錯(cuò)誤;

C.拉力做的額外功

少領(lǐng)=田總-少"M=600J-360J=240J

額外功的功率

喝外240J

P=-^-=-----=12W

t20s

故C正確；

D.如果增大接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值

變大，機(jī)械效率變大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4、（2021?吉林長(zhǎng)春）圖甲是《墨經(jīng)》中記載的古代提升重物的工具——“車梯”，圖乙是其等效圖。利

用此“車梯”勻速提升重物時(shí)，下列說法正確的是（）

A.繩端移動(dòng)的距離是物體上升距離的5倍

B.被提升的物重是繩子拉力的4倍

C.增大物重，所做的有用功增大

D.增大物重，“車梯”的機(jī)械效率變高

【答案】D

【解析】

5

A.由圖可知，”=4,戶4兒即繩端移動(dòng)的距離是物體上升距離的4倍，故A錯(cuò)誤;

B.由于動(dòng)滑輪自身有重力及克服繩和輪間的摩擦，被提升的物重小于繩子拉力的4倍，故B錯(cuò)誤；

C.增大物重，重物提升的高度不一定，所做的有用功不一定增大，故C錯(cuò)誤；

D.增大物重，在動(dòng)滑輪、摩擦不變的情況下（即額外功不變的情況下），有用功在總功中所占比例增大,

所以機(jī)械效率增大，故D正確。

故選D。

5、（2021?湖南張家界）如圖是我國(guó)勞動(dòng)人民在生產(chǎn)生活中創(chuàng)造和使用的工具，下列選項(xiàng)中正確的是（）

4,墓刻”的〃力A11.",＜■：：-［：＜

山破水的桔樹運(yùn)②鉆木取火是③，，!南利用J'地

很W是為「減小E出J'光的直線

用了杠桿的原理將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成地場(chǎng)時(shí)檄體a＞）

壓強(qiáng)化授

機(jī)械能的作用指小心北

A.□□□B.□□□C.□□□D.□□□

【答案】C

【解析】

□汲水的桔棒是一根棒子繞著支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故是杠桿，故口正確；

口鉆木取火是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故U錯(cuò)誤；

「司南是利用地磁場(chǎng)對(duì)所處其中的磁體有力的作用是正確的，故口正確;

□鐫刻刀是利用減小受力面積增大壓強(qiáng)，故口錯(cuò)誤；

□日唇是利用的光的直線傳播形成的影子，故門正確。

故C正確。

故選C。

6

6、（2021?湖北荊州）2022年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)主辦城市是北京，北京成為第一個(gè)舉辦過夏季奧林匹克

運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以及亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)三項(xiàng)國(guó)際賽事的城市。在某場(chǎng)館建設(shè)中，采用如圖所示的裝

置，滑輪組懸掛在水平支架上，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在5s內(nèi)勻速上

升了1m.已知物體A重400N,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，滑輪組的

機(jī)械效率為80%.關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）

A.水平地面對(duì)工人的支持力為300N

B.動(dòng)滑輪重為50N

C.人對(duì)繩子拉力的功率為120W

D.支架受到滑輪組的拉力為850N

【答案】D

【解析】

AB,設(shè)動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)，則有

G400N

=80%

G+G動(dòng)400N+G動(dòng)

解得

G動(dòng)=100N

人對(duì)繩子的拉力

7

—400N+WON

=------------------=23()N

2

水平地面對(duì)工人的支持力為

FN=G'-F=500N-250N=250N

故AB錯(cuò)誤；

C.繩子自由端上升的速度

v'=2--2x—=0.4m/s

t5s

人對(duì)繩子拉力的功率為

P=Fv'=250Nx0.4m/s=l（X）W

故c錯(cuò)誤；

D.支架受到滑輪組的拉力為850N

Z;^'=3尸+G定=3x250N+100N=850N

故D正確。

故選D。

7.（2021?黑龍齊齊哈爾）如圖所示是一位同學(xué)組裝的提升重物的裝置，他用80N的力在10s內(nèi)把重120N

的物體勻速提升5m。則此過程中，下列說法正確的是（）

8

A.他做的總功是1200J

B.他做的有用功是800J

C.他對(duì)滑輪組做功的功率是80W

D.該滑輪組的機(jī)械效率是75%

【答案】CD

【解析】

A.如圖，繩子有2段，物體上升5米，繩子移動(dòng)10米，拉力為80牛，拉力做功為總功

W=Es=80Nxl()m=800J

故A錯(cuò)誤；

B.物體上升5米，物重120牛，有用功為

W==120Nx5m=600J

故B錯(cuò)誤；

C.拉力做功為總功為800J,時(shí)間為10秒，他做功的功率為

P=

10s

故C正確：

D.機(jī)械效率為

區(qū)="幽=75%

%Fs800J

故D正確。

故選CD。

8、(2021?貴州黔東南州)如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，5s將重90N的物體勻速提升了2m。己知?jiǎng)踊?/p>

9

輪重為ION（不計(jì)繩重和摩擦），則提升重物的過程中正確的是（)

A.繩子自由端拉力F的大小為90N

B.提升物體的過程中，拉力尸做的有用功為200J

C.繩子自由端拉力F的功率為36W

D.此滑輪組的機(jī)械效率為90%

【答案】D

【解析】

A.由題意可知，不計(jì)繩重和摩擦，物體重是90N口動(dòng)滑輪重為10N口從圖中可以看到，兩條繩子托著動(dòng)滑

輪，那么

2F=G物+G動(dòng)

代入數(shù)據(jù)可知

2F=90N+10N

解得尸=5ON,繩子自由端拉力廠的大小是50N,故A錯(cuò)誤；

B.提升物體的過程中，拉力廠做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功，那么

%用功=G物h=90Nx2m=180J

拉力下做的有用功是180J,故B錯(cuò)誤；

C.5s將重90N的物體勻速提升了2m口兩條繩子托著動(dòng)滑輪，則繩子自由端移動(dòng)的距離

10

s-2h=2x2m=4m

都是經(jīng)歷了5s時(shí)間，那么繩子自由端移動(dòng)的速度

s4m

v=—=—=0.8m/s

t5s

繩子自由端移動(dòng)的速度是0.8m/s,由A解析可知繩子自由端拉力廠的大小是50N,根據(jù)尸=En可知，繩子

自由端拉力尸的功率

p=Fv=50Nx0.8m/s=40W

繩子自由端拉力廠的功率是40W,故C錯(cuò)誤；

D.由B解析可知拉力F做的有用功是180J,由C解析可知繩子自由端拉力戶的功率是40W,這個(gè)過程經(jīng)

歷的時(shí)間是5s口繩子自由端拉力尸做的功是總功，這個(gè)總功

%,力=Pt=40Wx5s=200J

這個(gè)總功是200J；此滑輪組的機(jī)械效率

xl00%=1^91xl00%=90%

唯功200J

此滑輪組的機(jī)械效率是90%,故D正確。

故選D。

9、（2021?廣西賀州）現(xiàn)有若干個(gè)規(guī)格相同的鉤碼，如圖所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿的/

點(diǎn)掛幾個(gè)鉤碼（）

A.1B.2C.3D.4

【答案】C

11

【解析】

設(shè)每個(gè)鉤碼為G,每個(gè)小格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)則右側(cè)力與力臂的乘積

2GX6L12GL

左側(cè)/點(diǎn)的力臂為4L,根據(jù)杠桿平衡條件可知，Z點(diǎn)所掛鉤碼的重力

12GL、八

-----=3G

4A

即應(yīng)在杠桿的工點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼。故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

10、（2021?廣東深圳）如圖，兩個(gè)滑輪組，提升一個(gè)重為17N的物體A（每個(gè)滑輪重相同），使物體A在

2s內(nèi)拉升了20cm,拉力如圖所示，下列說法正確的是（）

A.甲中，繩端移動(dòng)的距離為60cmB.乙中，拉力的功率為1.7W

C.甲中，動(dòng)滑輪由兩根繩子吊著D.乙中，動(dòng)滑輪的重力為2N

【答案】A

【解析】

AC.從甲圖可以看到，在動(dòng)滑輪與定滑輪的中間畫一條虛線，虛線往下，有三條繩子吊著動(dòng)滑輪，即甲中，

動(dòng)滑輪由三根繩子吊著，故C錯(cuò)誤；再由題意可知，物體A在2s內(nèi)拉升了20cm1三條繩子吊著動(dòng)滑輪，則

甲圖中的繩端移動(dòng)的距離是物體A上升的高度三倍，即

s甲=3%=3x20cm=60cm

12

甲中，繩端移動(dòng)的距離為60cm口故A正確；

B.從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N,兩條繩子托著動(dòng)滑輪，則乙圖中的繩端移動(dòng)的距離是物體A上升

的高度兩倍，即

?=乙=2x20cm=40cm=0.4m

相同的時(shí)間2s□那么乙圖中繩端移動(dòng)的速度

s0.4m八一,

v=—7=------=0.2m/s

7t乙2s

根據(jù)P=&可知，乙中拉力的功率

2Q乙=9Nx0.2m/s=1.8W

乙中拉力的功率是L8W；故B錯(cuò)誤；

D.從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N,兩條繩子托著動(dòng)滑輪，設(shè)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)，物體A的重力是17N,

則

2在乙=G^+G人

代入數(shù)據(jù)可得

2x9N=G動(dòng)+17N

解得

G動(dòng)=小

乙中，動(dòng)滑輪的重力為1N□故D錯(cuò)誤。

故選Ao

11、（2021?廣東深圳）下列杠桿中屬于費(fèi)力杠桿的是（）

13

A.撬石頭

小推車

【答案】B

【解析】

A.從圖中可以看到，撬石頭時(shí)，支點(diǎn)是木棒與中間石頭的接觸點(diǎn)，左邊石頭對(duì)木棒的壓力是阻力，右邊的

人對(duì)木棒的壓力是動(dòng)力，很明顯看到動(dòng)力臂大于阻力臂，則它屬于省力杠桿，故A不符合題意；

B.從圖中可以看到，船槳?jiǎng)澊瑫r(shí)，支點(diǎn)是船槳與船的接觸點(diǎn)，人劃船時(shí)出的力是動(dòng)力，水對(duì)船槳的推力是

阻力，人手對(duì)船槳的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近，水對(duì)船槳的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂，則它屬

于費(fèi)力杠桿，故B符合題意；

C.從圖中可以看到，工人使用小推車工作時(shí)，支點(diǎn)是小推車的下面車輪中間點(diǎn)，人手往上抬的力是動(dòng)力，

小推車自身的重力是阻力，人手對(duì)小推車的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn)，小推車自身的重力作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近，

動(dòng)力臂大于阻力臂，則它屬于省力杠桿，故c不符合題意；

D.從圖中可以看到，修樹剪刀使用時(shí)，剪刀中間點(diǎn)作為支點(diǎn)，人手出的力是動(dòng)力，剪刀受到樹木的力是阻

力，人手對(duì)剪刀的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn)，樹木對(duì)剪刀的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近，動(dòng)力臂大于阻力臂，則它屬

于省力杠桿，故D不符合題意。

故選B。

12、（2021?甘肅蘭州B卷）用如圖所示的滑輪組提升重物，在電動(dòng)機(jī)拉力的作下，重為40N的物體在10s

內(nèi)勻速豎直上升了2m,已知?jiǎng)踊喼貫?N,忽略繩重與摩擦。下列說法中正確的是（）

14

////////////////////

A.電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力為12N

B.繩子自由端的移動(dòng)速度為0.2m/

C.滑輪組的機(jī)械效率為80%

D.有用功的功率為8W

【答案】D

【解析】

A.電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力為

一￡^=40N+8N=]6N

33

故A錯(cuò)誤；

B.繩子自由端的移動(dòng)速度為0.2m

=3v=3x—=3x=0.6m/s

t10s

故B錯(cuò)誤；

C.滑輪組的機(jī)械效率為

15

生=e=83.3%

3F3xl6N

故C錯(cuò)誤；

D.有用功的功率

p=Gu=40Nx0.2m/s=8W

故D正確。

故選D。

13、（2021?內(nèi)蒙古通遼）如圖所示是一種抽水馬桶水箱自動(dòng)上水裝置的示意圖。當(dāng)水箱內(nèi)的水達(dá)到一定高

度時(shí)，浮標(biāo)帶動(dòng)杠桿壓住入水口，停止上水。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出動(dòng)力片、阻力工和動(dòng)力臂右。

【解析】

杠桿AO3的8點(diǎn)受到豎直向上的動(dòng)力作用，浮標(biāo)在N點(diǎn)給杠桿豎直向上的阻力作用，動(dòng)力臂為動(dòng)力作用線

到支點(diǎn)。的距離，如下圖所示：

16

2

14、（2021?四川攀枝花）如圖所示，固定的斜面長(zhǎng)s=1.2m,高〃=0.3m,沿斜面向上用5N的拉力在2s內(nèi)

把一個(gè)重16N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，拉力的功率為W,斜面的機(jī)械效率為

【答案】380%

【解析】

[1]拉力的功率為

p=%=2=5N>L2m=3亞

tt2s

[2]斜面的機(jī)械效率為

片耨x100%=須00%=嘿魯X-。％

15、（2021?黑龍齊齊哈爾）杠桿是我們生活中一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械，如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞。點(diǎn)無

摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，N點(diǎn)懸掛一個(gè)重為20N的物體，B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F,使杠桿在水平位置平衡，且

08:43=2:1。則尸=N,此杠桿是杠桿。

17

【答案】30費(fèi)力

【解析】

[1]由

OB:AB=2:1

得

OA:OB=3:2

由杠桿平衡條件得

F=*20N?

=30N

OB-y-

⑵該杠桿的動(dòng)力臂OB小于阻力臂OA,是費(fèi)力杠桿。

16、（2021?黑龍江大慶）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的滑輪組裝置，當(dāng)施加圖乙所示隨時(shí)間變化的水平拉

力廠時(shí)，重物的速度v隨時(shí)間，變化的關(guān)系如圖丙所示。不計(jì)繩與滑輪的重量及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦，繩對(duì)滑

輪的拉力方向近似看成水平方向。在（Ms內(nèi)，重物受到地面的摩擦力為N,在2s-3s內(nèi)，拉力F做功

的功率為Wo

18

xo

ISO

【答案】300300

【解析】

[1]由丙圖可知，在O-ls內(nèi)，物體靜止，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，以動(dòng)滑輪和物體為整體受力分析，水平方

向物體受到的摩擦力等于動(dòng)滑輪受到繩子的拉力，所以物體所受的摩擦力為

/=3f；=3xlOON=3OON

[2]由丙圖可知，在2s-3s內(nèi)，物體以0.5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)乙圖，此時(shí)拉力為200N,繩子移

動(dòng)的速度為

丫繩=〃丫物=3x0.5m/s=1.5m/s

拉力的功率為

P=Fv純-200Nx1.5m/s=300W

17、（2021?吉林長(zhǎng)春）在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼重相同。

一套環(huán)

蜘

?拖水盆

（1）實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在水平位置平衡;

19

（2）如圖甲所示，在杠桿/點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼，8點(diǎn)掛個(gè)鉤碼，才能使杠桿再次在水平位置平衡。多次

實(shí)驗(yàn)后，得出杠桿的平衡條件為;

（3）小致看到爸爸利用圖乙的“幫手”抬起大花盆，取出托水盤清洗。為了抬起花盆時(shí)更省力，他建議爸

爸將支架向移動(dòng)一些距離；

（4）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出動(dòng)力廠的力臂/的示意圖。

【答案】1片4=64（動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂）右

【解析】

（2）[1]設(shè)一鉤碼重為G,一格為2,根據(jù)杠桿平衡條件可知

2GX2L=nGX4L

所以片1,需在5點(diǎn)掛1個(gè)鉤碼。

[2]多次實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)左右力和力臂的乘積都相等，因此可以得出得出杠桿的平衡條件為Q/2/2（動(dòng)力X

動(dòng)力臂邛且力X阻力臂）。

（3）[3]為了抬起花盆時(shí)更省力，即減小動(dòng)力，在阻力一定時(shí)，應(yīng)增加動(dòng)力臂，減小阻力臂，故應(yīng)將支架向

右移動(dòng)一些距離。

（4）[4]根據(jù)題圖可知，。為支點(diǎn)，從支點(diǎn)0作動(dòng)力￡作用線的垂線，則該垂線段為動(dòng)力臂人，如圖所示：

18、（2021?貴州黔東南州）某實(shí)驗(yàn)小組在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:

20

次數(shù)F)/N￡i/mF2/N

12.00.05J0.10

23.00.102.00.15

32.00.303.0☆

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在_____位置平衡，若出現(xiàn)如圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向(選

填“左”或“右”)調(diào)節(jié)；

(2)杠桿平衡后，他們?cè)趫D乙所示的4位置掛上3個(gè)鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)在5位置

掛上______個(gè)相同的鉤碼；

(3)上表是該小組在實(shí)驗(yàn)中記錄杠桿平衡的部分?jǐn)?shù)據(jù)，空格處所缺的數(shù)據(jù)：△=,☆=；

【答案】水平左41.00.20

【解析】

在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，為了便于直接讀出力臂，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。

[2]如圖甲所示，杠桿的左端高，右端低，為了使杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)該向左調(diào)節(jié)平衡螺母。

(2)[3]假設(shè)杠桿上一格為一個(gè)鉤碼重為G,則杠桿左端

4Lx3G=12GL

根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿右端8位置應(yīng)該掛上的鉤碼個(gè)數(shù)

12GL“

n=--------=4

Gx3L

21

（3）[4][5]根據(jù)杠桿的平衡條件

FL=F山

由第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有

2.0Nx0.05m=AxO.10m

則

A=4N

由第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有

2.0Nx0.30m=3.0Nx^

則

☆=0.20m

19、（2021?貴州安順）如圖所示，獨(dú)輪車是我國(guó)古代優(yōu)秀的科技發(fā)明成果。若車總重為300N、與水平地

面接觸的總面積為3義10-3m2,則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa；將車把向上拍起時(shí)，獨(dú)輪車可視為繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)

動(dòng)的（填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。

【答案】IO，省力

【解析】

[1]已知，車總重為300N、與水平地面接觸的總面積為3x1032,則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為

300N

P=105Pa

~s~~s3xl03m2

[2]如圖所示，將車把向上拍起時(shí)，獨(dú)輪車可視為繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是一個(gè)省力杠桿。

22

20、（2021?貴州黔東南州）某實(shí)驗(yàn)小組在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:

Fi/NZi/m

次數(shù)F2/NLdm

12.00.05zl0.10

23.00.102.00.15

32.00.303.0☆

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在______位置平衡，若出現(xiàn)如圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向（選

填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；

（2）杠桿平衡后，他們?cè)趫D乙所示的/位置掛上3個(gè)鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)在8位置

掛上個(gè)相同的鉤碼；

（3）上表是該小組在實(shí)驗(yàn)中記錄杠桿平衡的部分?jǐn)?shù)據(jù)，空格處所缺的數(shù)據(jù)：△=,☆=；

【答案】水平左41.00.20

【解析】

（1）口］在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，為了便于直接讀出力臂，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。

［2］如圖甲所示，杠桿的左端高，右端低，為了使杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)該向左調(diào)節(jié)平衡螺母。

（2）［3］假設(shè)杠桿上一格為3一個(gè)鉤碼重為G,則杠桿左端

4￡x3G=12GL

根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿右端8位置應(yīng)該掛上的鉤碼個(gè)數(shù)

23

(3)[4][5]根據(jù)杠桿的平衡條件

3=%

由第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有

2.0Nx0.05m=AxO.10m

則

A=4N

由第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有

2.0Nx0.30m=3.0Nx^

則

☆=0.20m

21、(2021?廣西貴港)A、B、C是密度為p=4xl(Pkg/m3的某種合金制成的三個(gè)實(shí)心球，A球質(zhì)量為7MA=80g,

甲和乙是兩個(gè)完全相同的木塊，其質(zhì)量為加產(chǎn)機(jī)『240g,若把B和C掛在杠桿的兩邊，平衡時(shí)如圖1所示。

若用細(xì)線把球和木塊系住，在水中平衡時(shí)如圖2所示,甲有一半體積露出水面，乙浸沒水中。(g取10N/kg,

p*=1.0x103kg/m3)求：

(1)B、C兩球的體積之比；

(2)細(xì)線對(duì)A球的拉力大小；

(3)C球的質(zhì)量。

?|LLLLIIII1]用_甲

0~二二乙-

&OC笨拶

二:：三@

困1圖2

【答案】(1)2：1；(2)0.6N；(3)0.16kg

【解析】

解(1)根據(jù)杠桿平衡條件可知耳乙="乙，可以列等式

加送x24=%.gx4%

經(jīng)整理可知，B、C兩球的質(zhì)量之比為

m

B=4%匚2

mc2￡01

m

根據(jù)T丫Z=一可知，密度相同，質(zhì)量之比即為體積之比，故B、C兩球的體積之比2：1。

P

(2)A球的重力為

G,\=%g=80xl(y3kgxl0N/kg=0.8N

A球的浮力為

場(chǎng)=pg%=1x103kg/m3XION/kgX髯詈$=°.2N

細(xì)線對(duì)A球的拉力大小

F=G—K軍=0.8N-0.2N=0.6N

(3)對(duì)甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力為

F浮=G^+F=240x103kgxl0N/kg+0.6N=3N

則乙所受的浮力為6N,設(shè)C球的體積為匕則B球的體積為2匕將乙與B球和C球當(dāng)成一個(gè)整體，其受

到了浮力和向下的重力，由于懸浮，浮力等于重力，故可以列等式為

7木乙+P水gV+P水gx2V=G^+pVg+2pVg

25

經(jīng)整理可知

V=4xl0-5m3

則C球的質(zhì)量

m=/?V=4xlO3kg/m3x4xl0;,m3=0.16kg

答：（1）B、C兩球的體積之比為2：1；

（2）細(xì)線對(duì)A球的拉力大小0.6N；

（3）C球的質(zhì)量為（）.16kg。

22、（2021?湖南張家界）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，某研究小組對(duì)汽車開展調(diào)查研究。

（1）圖甲是汽車的剎車結(jié)構(gòu)示意圖,根據(jù)圖片分析，這是杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）;

某段道路的標(biāo)志牌如圖乙所示，為什么同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度:

（2）（多選）汽車在行駛過程中遇到危急情況要緊急剎車。從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止的距離叫做停車距離，

停車距離等于反應(yīng)距離加上制動(dòng)距離。下列行為會(huì)使停車距離變長(zhǎng)的是。

A□疲勞駕駛B口酒后駕駛

C口接聽電話D□開車前系好安全帶

（3）內(nèi)燃機(jī)有四個(gè)工作沖程，圖丙是內(nèi)燃機(jī)的沖程；

（4）假設(shè)某款純電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，每百公里耗電30千瓦時(shí)，若電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率

為85%,則汽車勻速行駛時(shí)受到阻力為No若質(zhì)量和外形完全相同的燃油汽車，它的能量轉(zhuǎn)化率為

30%,以相同速度在同一路面上勻速行駛，每行駛百公里需要消耗的燃油為kg；（汽油的熱值為4=

4.6x107J/kg,結(jié)果保留1位小數(shù)）

（5）若電價(jià)為0.6元/千瓦時(shí)，汽油價(jià)格為7.0元/升，每行駛百公里，電動(dòng)汽車比燃油汽車節(jié)省元。

（汽油的密度p=O.71xl（）3kg/m3,結(jié)果保留1位小數(shù)）

26

F.

【答案】省力不同的車質(zhì)量不同，貨車的質(zhì)量最大，故速度設(shè)置的比較小，才能保證比較小的動(dòng)能

ABC壓縮9186.747.8

【解析】

(1)剎車是省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂，故動(dòng)力小于阻力；不同的車質(zhì)量不同，貨車的質(zhì)量最大,

故速度設(shè)置的比較小，才能保證比較小的動(dòng)能。

(2)[3]疲勞駕駛和酒駕、接電話，都加長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間，故停車距離變長(zhǎng)，故ABC正確，而系安全帶與剎

車距離無關(guān)。

(3)[4]進(jìn)氣口、出氣口關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，故是壓縮氣體，是壓縮沖程。

(4)[5][6]每百公里耗電30千瓦時(shí)，若電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率為85%,有用的機(jī)械能

匕=7%=85%X30x1OOOWx3600S=9.18X107J

汽車勻速行駛時(shí)受到阻力為

9.18xlO7J

=918N

100x1000m

故汽車勻速行駛時(shí)受到阻力為918N；需要消耗的燃油釋放的總能量為

則消耗燃油質(zhì)量為

27

。放—3.06x1O'J

?6.7kg

m=V-4.6xlO7J/kg

故消耗燃油質(zhì)量為6.7kg。

(5)[7]每行駛百公里，電動(dòng)汽車需要花錢

30kWhx0.6元/kW?h=18元

燃油汽車消耗汽油的體積

m6.7kg

V=9.4xl0-3m3=9.4L

p0.71xl03kg/m3

需要花費(fèi)

9.4LX7TG/L=65.8TU

故能夠節(jié)省

65.8元—18元=47.8元

故每行駛百公里，電動(dòng)汽車比燃油汽車節(jié)省47.8元。

23、(2021?湖南張家界)黨的十九大報(bào)告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村。某興趣小組在社會(huì)

實(shí)踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，建筑工地工人們用如圖甲所示的滑輪組來提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。

(1)一個(gè)工人質(zhì)量為60kg,豎直向上勻速拉動(dòng)700N的重物時(shí),繩上拉力為400N,將重物提升2m用時(shí)20s,

滑輪組的機(jī)械效率為多少？

(2)在這20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為多少？

(3)該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg?

(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)另一種最省力的繞線方式，并畫于圖乙中。

(5)利用最省力的方式，提升800N的重物，求繩上拉力的大??？

28

（6）利用最省力的方式，豎直向上以015m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子，求20s物體上升的距離？

2

^

5

0

乙

【答案】（1）87.5%；(2)80W；(3)110kg；(4)

5

乙

(5)300N；(6)3m

【解析】

解（1）滑輪組的機(jī)械效率為

n=^xioo%=—X100%=-^-xl00%=—x100%=^^-x100%=87.5%

FsFnhnF2x400N

（2）20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為

-WFs400Nx2mx2

P=—=——=80W

tt20s

（3）由人的體重可知，最大的拉力為人的體重，即為

耳=G=mg=60kgx10N/kg=600N

動(dòng)滑輪的重力為

29

6動(dòng)=2尸一G物=2x400N-700N=1OON

則最大的物重為

G物=2Fmm—G動(dòng)=2x600N-WON=11OON

該工人能夠提升的最重的物體約為

G1100N

m=—=------=110