第十五單元 簡單機(jī)械及機(jī)械效率【真題訓(xùn)練】（解析版）

第十五單元簡單機(jī)械【真題訓(xùn)練】（解析版）一、選擇題1．（2021·廣西賀州市）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A點(diǎn)掛幾個(gè)鉤碼（）。A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C。【解析】設(shè)每個(gè)鉤碼為G，每個(gè)小格的長度為L，則右側(cè)力與力臂的乘積2G6L=12GL左側(cè)A點(diǎn)的力臂為4L，根據(jù)杠桿平衡條件可知，A點(diǎn)所掛鉤碼的重力=3G即應(yīng)在杠桿的A點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。2．（2021·湖北荊州市）2021年1月30日，荊州沙市機(jī)場正式通航，為荊州640萬人口出行帶來極大便利。某游客來機(jī)場乘機(jī)，他所用的拉桿旅行箱示意圖如圖所示。裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿，O為支點(diǎn)，B為重心，A為拉桿的端點(diǎn)。在A點(diǎn)沿圖示方向施加拉力F使旅行箱保持靜止。下列說法中正確的是（）。A．旅行箱受到的重力與水平地面對它的支持力是一對平衡力；B．其它條件不變時(shí)，僅縮短拉桿的長度，拉力F減??；C．其它條件不變時(shí)，使拉力F的方向沿順時(shí)針改變10°，拉力F增大；D．箱內(nèi)物體下滑，重心位置由B變至B′，拉力F增大【答案】C?！窘馕觥緼．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三個(gè)力平衡，故A錯(cuò)誤；B．其它條件不變時(shí)，僅縮短拉桿的長度，支點(diǎn)到力的距離變小，即力臂變小，而阻力和阻力臂的乘積不變，故拉力的大小變大，故B錯(cuò)誤；C．其它條件不變時(shí)，使拉力F的方向沿順時(shí)針改變10°，力臂變短，作用力F變大，故C正確；D．箱內(nèi)物體下滑，重心位置由B變至B′，阻力臂變小，故阻力臂和阻力的乘積變小，動(dòng)力臂不變，故拉力的大小變小，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2021·北京中考真題）圖示的四種工具中，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）。A．園藝剪 B．筷子C．瓶蓋起子 D．核桃夾【答案】B?！窘馕觥緼．園藝剪在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．筷子使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意；C．瓶蓋起子使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．核桃夾使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選B。4．（2021·四川涼山彝族自治州）一天，小敏同媽媽上街去買菜，看到用桿秤稱土豆的情景如圖所示，對此現(xiàn)象分析正確的是（）。A．桿秤平衡時(shí)，秤砣的質(zhì)量跟秤盤中土豆的質(zhì)量相等；B．桿秤平衡時(shí)，盤中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力；C．桿秤平衡時(shí)，盤中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力；D．桿秤平衡時(shí)，盤中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力【答案】C?！窘馕觥緼．桿秤平衡的條件是，秤砣的質(zhì)量乘以右邊力臂跟秤盤中土豆的質(zhì)量乘以左邊力臂相等，由于左邊力臂比右邊力臂短，所以秤砣的質(zhì)量不等于土豆的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；BCD．桿秤平衡時(shí)，無論是土豆還是秤砣，都處于平衡狀態(tài)，因此合力都為零，故C正確，BD錯(cuò)誤；故選C。5．（2021·山東濰坊市）“節(jié)約用水，人人有責(zé)”，應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭，其中用力最小的是（）。A．a(chǎn) B．b C．c D．d【答案】B?！窘馕觥扛鶕?jù)杠桿平衡的條件，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力的力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，所以用力沿b方向關(guān)閉水龍頭時(shí)，動(dòng)力臂最大，用力最小，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6．（2021·湖南衡陽市）如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理，有關(guān)它的說法正確的是（）。A．“標(biāo)”“本”表示力，“權(quán)”“重”表示力臂；B．圖中的點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)；C．“權(quán)”小于“重”時(shí)，端一定上揚(yáng)；D．增大“重”時(shí)，應(yīng)把“權(quán)”向端移【答案】D?！窘馕觥緼．“標(biāo)”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力，故A錯(cuò)誤；B．杠桿繞著O轉(zhuǎn)動(dòng)，故O為支點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．“權(quán)”小于“重”時(shí)，端可能上揚(yáng)，因?yàn)楦軛U平衡原理可知，平衡不僅與力有關(guān)還與力臂有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．增大“重”時(shí)，重與OB的乘積變大，在權(quán)不變的情況下可以增大標(biāo)，故應(yīng)把“權(quán)”向端移，故D正確。故選D。7．（2021·江蘇揚(yáng)州市）有關(guān)蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是（）。A．選用越粗的蠟燭效果越好；B．轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)越好；C．為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方；D．為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些【答案】C?！窘馕觥緼．蠟燭越粗，燃燒越慢，蠟燭擺動(dòng)效果越不明顯。故A錯(cuò)誤；B．轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心不是越遠(yuǎn)越好，太遠(yuǎn)蠟燭可能不擺動(dòng)。故B錯(cuò)誤；CD．為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方或者可將蠟燭兩端的上側(cè)面削去一些。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8．（2021·浙江溫州市）停放自行車時(shí)，若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力，將后輪略微提起。其中最省力的點(diǎn)是（）。A．A點(diǎn) B．B點(diǎn)C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)【答案】D【解析】后輪被提起時(shí)，前輪是支點(diǎn)，若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力，將后輪略微提起，要使提力最小，其力臂應(yīng)最大，故此點(diǎn)應(yīng)距離支點(diǎn)的水平距離最大，A、B、C、D四點(diǎn)中，D點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)時(shí)動(dòng)力臂最長，最省力。故選D。9．（2021·貴州中考真題）在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，重型機(jī)械的使用，可以節(jié)約大量人力，如圖是正在吊起建筑材料的起重車示意圖，下列有關(guān)起重車的說法正確的是（）。A．起重車的起重臂OAB屬于費(fèi)力杠桿；B．工作時(shí)，支腿向兩側(cè)伸出可提高穩(wěn)定程度；C．起重車選用寬大的輪胎是為了減小對地面的壓力；D．起重車靜止在水平地面時(shí)，所受重力和支持力是一對相互作用力【答案】AB?！窘馕觥緼．從圖中可以看出，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此起重車的起重臂OAB屬于費(fèi)力杠桿，故A正確；B．工作時(shí)，支腿向兩側(cè)伸出可以提高穩(wěn)定程度，故B正確；C．起重車選用寬大的輪胎是為了增大受力面積，減小對地面的壓強(qiáng)，故C不正確；D．起重車靜止在水平地面時(shí)，所受重力和地面的支持力作用在同一物體上，不是一對相互作用力，故D不正確。故選AB。10．（2021·廣東深圳市）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60cm B．乙中，拉力的功率為1.7WC．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?！窘馕觥緼C．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20cm，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，即甲中，繩端移動(dòng)的距離為60cm，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，即相同的時(shí)間2s，那么乙圖中繩端移動(dòng)的速度根據(jù)可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；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，物體A的重力是17N，則代入數(shù)據(jù)可得解得乙中，動(dòng)滑輪的重力為1N；故D錯(cuò)誤。故選A。11．（2021·遼寧中考真題）國家為了改善居民的居住條件，對老舊小區(qū)進(jìn)行改造。建筑工人用如圖裝置將建材勻速運(yùn)送到樓頂，已知建材重為4500N，建材提升15m用時(shí)1min，繩端的粒力F為2000N（忽略繩重）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）。A．繩端拉力的功率為1125W；B．繩端移動(dòng)的速度為0.25m/s；C．該裝置的機(jī)械效率為75%；D．該裝置所做的有用功為3×104J【答案】C?！窘馕觥緽．物體移動(dòng)的速度如圖由3股繩子拉著動(dòng)滑輪，繩端移動(dòng)的速度為故B錯(cuò)誤；A．繩端拉力的功率為；故A錯(cuò)誤；C．該裝置的機(jī)械效率為75%，故C正確；D．該裝置所做的有用功；故D錯(cuò)誤。故選C。12．（2021·山東菏澤市）如圖所示，用動(dòng)滑輪提起一重為的物體，在內(nèi)將物體勻速提高，已知?jiǎng)踊喼兀ú挥?jì)繩重和摩擦），則（）。A．手對繩子的拉力為 B．拉力做功的功率為C．手拉繩子移動(dòng)的速度為 D．該裝置的機(jī)械效率為【答案】B?！窘馕觥緼．手對繩子的拉力為故A不符合題意；B．拉力做的總功為拉力做功的功率為故B符合題意；C．由可知，手拉繩子移動(dòng)的速度為故C不符合題意；D．有用功為機(jī)械效率為故D不符合題意。故選B。13．（2021·湖北宜昌市）下列有關(guān)機(jī)械做功、功率、機(jī)械效率的說法，正確的是（）。A．效率越高的機(jī)械，功率越大 B．做功越多的機(jī)械，功率越大C．做有用功越多的機(jī)械，效率越高 D．功率越大的機(jī)械，做功越快【答案】D?！窘馕觥緼．功率指做功的快慢，取決于做功的多少和做這些功所用的時(shí)間；效率是有用功與總功之比。兩者沒有必然的聯(lián)系，故A錯(cuò)誤；B．功率是由做功的多少和做這些功所用的時(shí)間共同決定的，做功多的機(jī)械，功率不一定大，故B錯(cuò)誤；C．效率的高低取決于有用功占總功的比例，做有用功多的機(jī)械，效率不一定高，故C錯(cuò)誤；D．功率就是表示機(jī)械做功的快慢，功率越大，表示機(jī)械做功越快，故D正確。故選D。14．（2021·湖南邵陽市）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為的8N，（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F做功的功率為（）。A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W【答案】C?！窘馕觥课矬w速度v1=0.2m/s，繩子移動(dòng)速度為彈簧測力計(jì)的示數(shù)為的8N，故繩子拉力也為8N，拉力做功的功率為故C符合題意。故選C。15．（2021·重慶中考真題）如圖所示的滑輪組，500N的拉力F在10s內(nèi)將重800N的箱子勻速提升了2m，不計(jì)繩重及摩擦，下列說法正確的是（）。A．定滑輪的作用是省力；B．滑輪組機(jī)械效率為80%；C．動(dòng)滑輪的重力為100N；D．拉力F的功率為100W【答案】B?！窘馕觥緼．定滑輪既不省力也不費(fèi)力，只能改變力的方向，故A錯(cuò)誤；B．有用功為克服物體重力做的功，所以有用功為連接動(dòng)滑輪的繩子有兩股，物體上升2m，因此繩子自由端移動(dòng)的距離為4m。所以拉力做的總功為因此機(jī)械效率為；故B正確；C．對動(dòng)滑輪和物體做受力分析，向上受到兩股繩子拉力，向下受到動(dòng)滑輪和物體的總重力，因此有帶入數(shù)據(jù)得；故C錯(cuò)誤；D．拉力的功率；故D錯(cuò)誤。故選B。16．（2021·貴州黔東南苗族侗族自治州）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。已知?jiǎng)踊喼貫?0N（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F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?！窘馕觥緼．由題意可知，不計(jì)繩重和摩擦，物體重是90N，動(dòng)滑輪重為10N，從圖中可以看到，兩條繩子托著動(dòng)滑輪，那么代入數(shù)據(jù)可知解得，繩子自由端拉力F的大小是50N，故A錯(cuò)誤；B．提升物體的過程中，拉力F做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功，那么拉力F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，兩條繩子托著動(dòng)滑輪，則繩子自由端移動(dòng)的距離都是經(jīng)歷了5s時(shí)間，那么繩子自由端移動(dòng)的速度繩子自由端移動(dòng)的速度是0.8m/s，由A解析可知繩子自由端拉力F的大小是50N，根據(jù)可知，繩子自由端拉力F的功率繩子自由端拉力F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F的功率是40W，這個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間是5s，繩子自由端拉力F做的功是總功，這個(gè)總功這個(gè)總功是200J；此滑輪組的機(jī)械效率此滑輪組的機(jī)械效率是90%，故D正確。故選D。17．（2021·內(nèi)蒙古通遼市）如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，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（）。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?！窘馕觥緼．物體移動(dòng)距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=3s物=3×2m=6m故A錯(cuò)誤；B．拉力做功為W總=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW總=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f===180N故B錯(cuò)誤；C．拉力做的額外功W額=W總-W有用=600J-360J=240J額外功的功率P===12W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。18．（2021·內(nèi)蒙古包頭市）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的固定磁性平板兩側(cè)，m甲=1.8kg、m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)。磁性平板對甲的摩擦力大小為4N。對乙的摩擦力大小為2N（細(xì)繩足夠長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，磁性平板對其他器材無磁力作用，g取10N/kg）。下列說法正確的是（）。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?！窘馕觥緼B．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F甲=G甲-f甲=1.8kg×10N/kg+4N=14N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F乙=G乙+f乙=2kg×10N/kg+2N=22N那么在不計(jì)繩重及時(shí)，動(dòng)滑輪的重力動(dòng)滑輪的質(zhì)量但定滑輪的質(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，則乙的速度那么乙所受拉力的功率P=F乙v乙=22N×0.1m/s=2.2W故C正確；D．3s內(nèi)，甲、乙通過的路程分別為s甲=v甲t=0.2m/s×3s=0.6ms乙=v乙t=0.1m/s×3s=0.3m甲、乙克服摩擦力所做的功分別為W甲=f甲s甲=4N×0.6m=2.4JW乙=f乙s乙=2N×0.3m=0.6J所以W甲>W乙故D錯(cuò)誤。故選C。19．（2021·甘肅蘭州市）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（）。A．電動(dòng)機(jī)對繩的拉力為12N；B．繩子自由端的移動(dòng)速度為0.2m/s；C．滑輪組的機(jī)械效率為80%；D．有用功的功率為8W【答案】D?！窘馕觥緼．電動(dòng)機(jī)對繩的拉力為；故A錯(cuò)誤；B．繩子自由端的移動(dòng)速度為0.2m；故B錯(cuò)誤；C．滑輪組的機(jī)械效率為故C錯(cuò)誤；D．有用功的功率；故D正確。故選D。20．（2021·黑龍江中考真題）如圖所示，重為800N的物體在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s，滑輪組的機(jī)械效率為60%。在此過程中，下列說法正確的是（）。A．拉力F做的功為400J B．物體與地面間的摩擦力為180NC．額外功為240J D．拉力做功的功率為40W【答案】B?！窘馕觥緼．物體在水平地面上移動(dòng)的距離為s物=vt=0.2m/s×10s=2m由圖可知，動(dòng)滑輪上有3段受力的繩子，則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=ns物=3×2m=6m拉力F做的總功為W總=Fs=100N×6m=600J故A錯(cuò)誤；B．滑輪組的機(jī)械效率為所以物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為f=3ηF=3×60%×100N=180N故B正確；C．有用功為W有用=fs物=180N×2m=360J額外功為W總-W有用=600J-360J=240J，故C錯(cuò)誤；D．拉力做功的功率為；故D錯(cuò)誤。故選B。21．（2021·四川眉山市）小葉同學(xué)用如圖所示的滑輪組提升重物A，不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦，每個(gè)滑輪的重力均為，與地面固定的細(xì)繩的拉力，他通過細(xì)繩用的拉力將重物A勻速提升，所用時(shí)間。下列說法中正確的是（）。A．物體A的重力為；B．拉力做功的功率為；C．該裝置由兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成；D．該滑輪組在使用過程中的機(jī)械效率為【答案】B?！窘馕觥緼．如圖所示，與地面固定的細(xì)繩的拉力，每個(gè)滑輪的重力均為，則物體A的重力為GA=2F2-G輪=2×105N-10N=200N故A錯(cuò)誤；B．拉力F1的大小為F1=3F2+G輪=3×105N+10N=325N重物A勻速提升，所用時(shí)間，則拉力F1的速度為拉力F1做功的功率為故B正確；C．該裝置中兩個(gè)滑輪的軸在移動(dòng)，一個(gè)滑輪的軸是固定的，由兩個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成，故C錯(cuò)誤；D．該滑輪組在使用過程中的機(jī)械效率為故D錯(cuò)誤。故選B。22．（2021·黑龍江齊齊哈爾市）如圖所示是一位同學(xué)組裝的提升重物的裝置，他用的力在內(nèi)把重的物體勻速提升。則此過程中，下列說法正確的是（）。A．他做的總功是；B．他做的有用功是；C．他對滑輪組做功的功率是；D．該滑輪組的機(jī)械效率是【答案】CD?！窘馕觥緼．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，拉力做功為總功故A錯(cuò)誤；B．物體上升5米，物重120牛，有用功為故B錯(cuò)誤；C．拉力做功為總功為800J，時(shí)間為10秒，他做功的功率為故C正確；D．機(jī)械效率為；故D正確。故選CD。23．（2021·北京中考真題）如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A，滑輪組繩子自由端在拉力F作用下豎直勻速移動(dòng)了12m，同時(shí)物體A被豎直勻速提升了4m，用時(shí)40s，滑輪組的額外功是400J。下列說法中正確的是（）。A．動(dòng)滑輪所受的重力為100N；B．物體A上升的速度是0.3m/s；C．拉力F的功率是100W；D．滑輪組的機(jī)械效率是90%【答案】CD。【解析】A．物體A被豎直勻速提升了4m，滑輪組的額外功是400J，動(dòng)滑輪自重及摩擦力一共為則動(dòng)滑輪自重小于100N，故A錯(cuò)誤；B．物體A上升的速度是故B錯(cuò)誤；C．所受重力為900N的物體A，勻速移動(dòng)了12m，拉力做的有用功為W有用=Gh=900N×4m=3600J拉力做的總功為W總=W有用+W額外=3600J+400J=4000J拉力F的功率是故C正確；D．滑輪組的機(jī)械效率是故D正確。故選CD。24．（2021·湖南衡陽市）如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重的物體A，使它內(nèi)在水平面上勻速前進(jìn)，水平拉力，若與地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列說法正確的是（）。A．他做的總功是 B．他做的有用功是C．拉力做功的功率是 D．該滑輪組的機(jī)械效率是【答案】AD?！窘馕觥緼．滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離s=2s物=2×1m=2m總功W總=Fs=75N×2m=150J，故A正確；B．摩擦力f=0.2G=0.2×450N=90N他做的有用功W有=fs物=90N×1m=90J，故B錯(cuò)誤；C．拉力做功的功率；故C錯(cuò)誤；D．該滑輪組的機(jī)械效率=60%；故D正確。故選AD。二、填空題25．（2021·遼寧中考真題）如圖是小明用一根木棒撬動(dòng)水平地面上石頭的情景，為了更省力，小明應(yīng)沿______（填“豎直”或“垂直木棒”）方向向下壓木棒。若想省更多的力，小明可以將作為支點(diǎn)的石塊O向______（填“左”或“右”）適當(dāng)移動(dòng)?！敬鸢浮看怪蹦景簦挥?。【解析】[1]垂直木棒方向壓，因?yàn)檫@樣動(dòng)力臂最長，動(dòng)力才最小，最省力。[2]若想省更多的力，減小阻力臂，增大動(dòng)力臂，故將支點(diǎn)向右適當(dāng)移動(dòng)。26．（2021·吉林中考真題）如圖是吉他的變音夾，兩手柄繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用力按壓手柄時(shí)彈簧被壓縮，說明力可以改變物體的___________，手柄屬于___________杠桿?！敬鸢浮啃螤?；省力?！窘馕觥縖1]用力按壓手柄時(shí)彈簧被壓縮，形狀改變，說明力可以改變物體的形狀。[2]由圖可知，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。27．（2021·貴州安順市）如圖所示，獨(dú)輪車是我國古代優(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3×10-3m2，則它對地面的壓強(qiáng)為______Pa；將車把向上拍起時(shí)，獨(dú)輪車可視為繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的______(填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。【答案】105；省力?！窘馕觥縖1]已知，車總重為300N、與水平地面接觸的總面積為3×10-3m2，則它對地面的壓強(qiáng)為[2]如圖所示，將車把向上拍起時(shí)，獨(dú)輪車可視為繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是一個(gè)省力杠桿。28．（2021·四川攀枝花市）如圖所示，固定的斜面長s=1.2m，高h(yuǎn)=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______?！敬鸢浮?；80%。【解析】[1]拉力的功率為[2]斜面的機(jī)械效率為。29．（2021·寧夏中考真題）如圖所示，斜面長，高。工人在6s內(nèi)將重的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是。此過程中工人做的有用功為______J，斜面的機(jī)械效率為_______?！敬鸢浮?60；80。【解析】[1]工人利用斜面提升重物，所做的有用功W有用=Gh=600N0.6m=360J即此過程中工人做的有用功為360J。[2]斜面的機(jī)械效率η===80即斜面的機(jī)械效率為80。30．（2021·黑龍江中考真題）如圖所示，OAB為一可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，OA垂直于AB，且OA長度為40cm，AB長度為30cm，在OA中點(diǎn)C處掛一質(zhì)量為1kg的物體，要求在端點(diǎn)B處施加一個(gè)最小的力F，使杠桿在圖示位置平衡，則F的力臂應(yīng)是_______cm，最小的力F是_______N。【答案】50；4?！窘馕觥縖1]連接OB，以這條線段作為該力的力臂時(shí)力臂最長、力最小，所以力F的力臂就是圖中的OB，根據(jù)勾股定理，直角邊OA為40cm，AB為30cm，則斜邊OB為50cm。[2]物體的重力G=mg=1kg10N/kg=10N根據(jù)杠桿的平衡條件可知代入數(shù)據(jù)解得。31．（2021·黑龍江中考真題）如圖所示，為一可繞點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，垂直于，且長度為，長度為，在中點(diǎn)處掛一質(zhì)量為的物塊，要求在端點(diǎn)處施加一個(gè)最小的力，使杠桿在圖示位置平衡，則力的力臂應(yīng)是______，最小的力是______?！敬鸢浮?0；4?！窘馕觥縖1]連接，以這條線段作為該力的力臂時(shí)，力臂最長力最小，所以力的力臂就是圖中的，根據(jù)直角三角形的性質(zhì)，直角邊為，為，則斜邊為。[2]物體的重力根據(jù)杠桿的平衡條件可知即解得。32．（2021·四川南充市）如圖甲所示，AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量大小為___________g；已知OA的長度為30cm，OB足夠長，AC能承受的最大彈力大小為15N，若要桿不斷，物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為___________s（g=10N/kg）。【答案】1000；12.5?！窘馕觥縖1]從圖乙可以看到，一開始時(shí)，力傳感器讀數(shù)大小是10N，由于AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒，不考慮它們的質(zhì)量，不考慮它們的重力，那么這個(gè)力傳感器讀數(shù)大小就是等于物體M的重力大小，則根據(jù)可知，物體M的質(zhì)量物體M的質(zhì)量是1000g。[2]從圖乙可以看到，物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到第5s時(shí)，力傳感器讀數(shù)大小是零，即A端沒有壓力，那么物體M就應(yīng)該是在O點(diǎn)，這時(shí)物體M對輕質(zhì)杠桿AB壓力的力臂大小是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間是5s，這段時(shí)間通過的路程則物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度是0.06m/s；然后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，物體M對輕質(zhì)杠桿AB壓力的力臂在變大，直到AC能承受的最大彈力大小為15N，根據(jù)杠桿的平衡條件可知其中的F是最大彈力15N，lx是物體M相對于O點(diǎn)往右移動(dòng)的距離，代入數(shù)據(jù)解得那么直到AC能承受的最大彈力大小為15N時(shí)，物體M相對于O點(diǎn)往右移動(dòng)的距離是0.45m，物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度是0.06m/s，則物體M相對于O點(diǎn)往右移動(dòng)的時(shí)間物體M相對于O點(diǎn)往右移動(dòng)的時(shí)間是7.5s，由上述可知，在OA段移動(dòng)時(shí)，需要的時(shí)間是5s，則物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為12.5s。33．（2021·吉林中考真題）如圖所示，用的拉力，把重力為的木箱勻速提升，滑輪組的機(jī)械效率為___________﹔假如在上升過程中，拉木箱的繩子突然斷了，木箱由于___________會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。【答案】80%；慣性。【解析】[1]有3股繩，滑輪組的機(jī)械效率為[2]物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，在上升過程中，拉木箱的繩子突然斷了，木箱由于慣性會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。34．（2021·海南中考真題）如圖所示，利用滑輪組把物體勻速提升一定高度，該滑輪組有______段繩子承擔(dān)物重，在繩子承受范圍內(nèi)，不計(jì)繩重和摩擦，若增加所提升的物重，則滑輪組的機(jī)械效率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】2；變大?！窘馕觥縖1]由圖，提著動(dòng)滑輪的有兩股繩，所以有2段繩子承擔(dān)物重。[2]當(dāng)增大下面所提物重時(shí)，有用功變大，額外功基本不變，有用功占總功的比例變大，故該滑輪組的機(jī)械效率將變大。35．（2021·廣西南寧市）圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景。勻速拉動(dòng)車的過程中，車相對樹木是______（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）的，動(dòng)滑輪上有______段繩子承擔(dān)對車的拉力，若對車的拉力為2400N，F(xiàn)為1500N，則該滑輪組的機(jī)械效率是______?！敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)；2；80%?！窘馕觥縖1]勻速拉動(dòng)車的過程中，車相對樹木的位置發(fā)生了變化，以樹木為參照物，車是運(yùn)動(dòng)的。[2]由圖可知，隨車一起運(yùn)動(dòng)的是動(dòng)滑輪，左側(cè)是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪上由2段繩子承擔(dān)對車的拉力。[3]該滑輪組的機(jī)械效率是.36．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州）如圖，有人利用該滑輪將G=100N的物體勻速提升了20cm（不計(jì)繩重G和摩擦），此過程克服物體重力做的功為______J，若動(dòng)滑輪重10N，則F=______N。【答案】20；210。【解析】[1]此過程克服物體重力做的功為[2]若動(dòng)滑輪重10N，則。37．（2021·江蘇中考真題）用定滑輪勻速提升質(zhì)量為10kg的物體，所用的拉力為110N，物體在2s內(nèi)升高0.5m，此過程中的有用功是______J，定滑輪的機(jī)械效率是______%，拉力的功率是______W。（g取10N/kg）【答案】50；90.91；27.5。【解析】[1]有用功是W有=Gh=mgh=10kg×10N/kg×0.5m=50J[2]因?yàn)槭嵌ɑ?，所以總功為W總=Fh=110N×0.5m=55J則機(jī)械效率是η=90.91%[3]拉力的功率是。38．（2021·湖南邵陽市）利用斜面把重60N的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面長1.5m，高0.4m，機(jī)械效率為80%，則拉力的大小為______N?！敬鸢浮?5?！窘馕觥縖1]有用功等于克服物體的重力做的功為W=Gh=60N×0.4m=24J由可得，拉力做的功為又由W=Fs可知，拉力的大小為。三、作圖題39．（2021·內(nèi)蒙古通遼市）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?jiān)趫D中畫出動(dòng)力、阻力和動(dòng)力臂?！窘馕觥扛軛U的B點(diǎn)受到豎直向上的動(dòng)力作用，浮標(biāo)在A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)O的距離，如下圖所示：40．（2021·福建中考真題）在圖中畫出使用鍘刀時(shí)動(dòng)力F的力臂l?！窘馕觥縊為支點(diǎn)，過O點(diǎn)做力F作用線的垂線，即為力臂，故先延長力F，過O點(diǎn)做力作用線的垂線，標(biāo)上l，故如下圖所示：或者。41．（2021·青海中考真題）在圖中，畫出杠桿平衡時(shí)施加在杠桿上的最小動(dòng)力F1的作用點(diǎn)和方向，并畫出所掛重物的繩子對杠桿拉力的力臂L2?！窘馕觥恳业阶尭軛U平衡的最小力，先確定力的作用點(diǎn)，作用點(diǎn)一定是在杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)，這樣才可能找到最長力臂最小力，然后連接支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)，以這條連線作為該力的力臂時(shí)，力臂最長，力最小，再過力的作用點(diǎn)作該連線的垂線即可確定使杠桿平衡的最小力的方向。繩子對杠桿的拉力豎直向下，將拉力的示意圖反向延長得到該力的作用線，再過支點(diǎn)作該力作用線的垂線即拉力的力臂。如圖所示：42．（2021·四川眉山市）如圖所示，利用杠桿撬動(dòng)重物M，O為杠桿支點(diǎn)，為杠桿的動(dòng)力臂，現(xiàn)杠桿處于水平位置平衡。（1）作出杠桿動(dòng)力的示意圖；（2）作出重物M對杠桿壓力的示意圖?！窘馕觥坑蓤D可知，杠桿的O為杠桿支點(diǎn)，已知杠桿的動(dòng)力臂L1，要讓杠桿在水平位置平衡，則F1的方向應(yīng)向下，且動(dòng)力臂和動(dòng)力要垂直且作用在杠桿上，故可以作出動(dòng)力F1；重物M對杠桿壓力作用在杠桿上且垂直于杠桿向下，如圖所示：43．（2021·四川廣安市）如圖所示是人走路的情形，可將人的腳視為一根杠桿。請?jiān)趫D中畫出動(dòng)力F的力臂l；【解析】首先作力F的力的作用線，過支點(diǎn)O作力F的力的作用線的垂線，標(biāo)注垂直符號和力臂l，如圖所示：。四、實(shí)驗(yàn)題44．（2021·江蘇中考真題）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下實(shí)驗(yàn)。（1）透過尺子能看到清晰的刻度線，說明尺子的材料有很好的______性。（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，觀察到______的現(xiàn)象，說明上方的尺子具有慣性。與頭發(fā)摩擦后的直尺能吸引碎紙屑，這是因?yàn)開_____。（3）圖甲中，量角器底邊長度為______cm。（4）用量角器的底邊將直尺支撐起來，當(dāng)直尺在水平位置平衡時(shí)，量角器的底邊正好在直尺的中間位置（刻度線“7”和“8”的中間）。①圖乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，能觀察到直尺a端______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）吸管。②圖丙中，將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位置平衡，則A、B的質(zhì)量之比為______?！敬鸢浮客腹庑裕簧戏降某咦勇湓谠?；帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)；10.00；靠近；11：13。【解析】（1）[1]透過尺子能看到清晰的刻度線，說明該材料具有良好的透光性。（2）[2][3]用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，上方的尺子由于慣性，會(huì)落在原處；尺子與頭發(fā)摩擦后，吸引碎紙屑，說明帶電體能夠吸引輕小物體；（3）[4]刻度尺從2.00cm開始，到12.00cm，故長度為10.00cm。（4）[5][6]用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，流速大的地方壓強(qiáng)小，小于外界大氣壓，就會(huì)產(chǎn)生向吸管的壓強(qiáng)差，故靠近吸管；B到支點(diǎn)的距離為A到支點(diǎn)的距離為根據(jù)，則A、B的質(zhì)量之比為故A、B的質(zhì)量之比為11：13。45．（2021·貴州黔東南苗族侗族自治州）某實(shí)驗(yàn)小組在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：次數(shù)F1/NL1/mF2/NL2/m12.00.050.1023.00.102.00.1532.00.303.0（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，他們在圖乙所示的A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B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；4；1.0；0.20?！窘馕觥浚?）[1]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L，一個(gè)鉤碼重為G，則杠桿左端根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿右端B位置應(yīng)該掛上的鉤碼個(gè)數(shù)（3）[4][5]根據(jù)杠桿的平衡條件由第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有則由第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有則m。46．（2021·內(nèi)蒙古包頭市）某同學(xué)利用彈簧測力計(jì)、刻度尺和杠桿等器材測量長方體實(shí)心金屬塊的密度。（1）掛金屬塊前，杠桿左端下沉，應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母向______調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）杠桿調(diào)平后，在A點(diǎn)用輕繩懸掛金屬塊。B點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，如圖甲所示。此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為2.5N。金屬塊質(zhì)量為______kg；（g取10N/kg）（3）已知金屬塊底面積為30cm2，高度如圖乙所示。金屬塊高度為______cm，金屬塊密度為______kg/m3；（4）改變金屬塊和彈簧測力計(jì)的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，其目的是______；（5）在某次測量過程中、不慎沿斜下方拉彈簧測力計(jì)，由此次數(shù)據(jù)得出的金屬塊密度值比實(shí)際密度______。【答案】右；0.75；2.50；1×104；測量多組數(shù)據(jù)求平均值，減小誤差；偏大。【解析】（1）[1]掛金屬塊前，杠桿左端下沉，杠桿向左偏，應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）[2]杠桿調(diào)平后，在A點(diǎn)用輕繩懸掛金屬塊。B點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，如圖甲所示。此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為2.5N。根據(jù)杠桿平衡的條件可知，金屬塊重力為金屬塊的質(zhì)量為（3）[3][4]已知金屬塊底面積為30cm2，高度如圖乙所示，刻度尺的分度值為0.1cm，則金屬塊高度為2.50cm，金屬塊密度為（4）[5]為了減小誤差，采用測量多組數(shù)據(jù)求平均值的方法，操作是：改變金屬塊和彈簧測力計(jì)的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。（5）[6]在某次測量過程中、不慎沿斜下方拉彈簧測力計(jì)，此時(shí)力臂減小，力變大，測量的物體的重力變大，物體的質(zhì)量也變大，根據(jù)，由此次數(shù)據(jù)得出的金屬塊密度值比實(shí)際密度偏大。47．（2021·山東東營市）圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向______（選填“左”或“右”）側(cè)調(diào)節(jié)。（2）圖乙是一個(gè)平衡的杠桿，此時(shí)若推動(dòng)右側(cè)鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會(huì)發(fā)現(xiàn)杠桿______（選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究過程中，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是______。（4）某同學(xué)提出，若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁所示的裝置進(jìn)行探究，在杠桿O點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼，用彈簧測力計(jì)在A點(diǎn)處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為______N。以彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼處繩子拉力為阻力F2，多次改變動(dòng)力作用點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，F(xiàn)1l1總是______（選填“大于”、“等于”或“小于”）F2l2，其原因可能是______。（5）圖丁中，彈簧測力計(jì)處在A點(diǎn)位置時(shí)，此杠桿屬于______（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，請舉出它在生活生產(chǎn)中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例：______?！敬鸢浮科胶?；左；左端下沉；避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；2.3；大于；杠桿自重對杠桿平衡有影響；費(fèi)力；釣魚竿。【解析】（1）[1]物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受到的合力為0，物體處于平衡狀態(tài)，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。[2]如圖甲所示，杠桿向右偏，要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向右側(cè)調(diào)節(jié)。（2）[3]如圖乙所示，設(shè)每個(gè)鉤碼重力為G，杠桿上的每個(gè)小格長度為x，杠桿左端力和力臂的乘積為2G×6x=12Gx杠桿右端力和力臂的乘積為2G×6x=12Gx此時(shí)杠桿平衡。如圖丙所示，若推動(dòng)右側(cè)鉤碼的懸線，杠桿右端的力臂減小，力和力臂的乘積減小，杠桿的左端下沉。（3）[4]一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，故在探究過程中，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是避免偶然性，尋找普遍規(guī)律。（4）[5]如圖丁所示，彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N，此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為2.3N。[6][7]由于杠桿自重對杠桿平衡的影響，以彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼處繩子拉力為阻力F2，多次改變動(dòng)力作用點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，F(xiàn)1l1總是大于F2l2。（5）[8][9]圖丁中，彈簧測力計(jì)處在A點(diǎn)位置時(shí)，此時(shí)的動(dòng)力臂小于阻力臂，杠桿屬于費(fèi)力杠桿，費(fèi)力杠桿可以省距離，在生活中的應(yīng)用包括：釣魚竿，鑷子，筷子等。48．（2021·陜西中考真題）在：“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為方便測量力臂，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在______位置平衡；（2）如圖-1，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在杠桿兩端各掛一個(gè)相同的鉤碼，杠桿將______（選填“保持平衡”“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”）；（3）如圖-2是一個(gè)加寬的杠桿裝置，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)，力臂是線段______（選填“OA”“OB”或“AB”），此時(shí)杠桿______（選填“仍能”或“不能”）保持平衡?！敬鸢浮克?；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；OA；仍能?！窘馕觥浚?）[1]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，以便于測量力臂。（2）[2]由于左邊的力臂小于右邊的力臂，加上相同的鉤碼后，左邊力臂與鉤碼重力之積小于右邊力臂與鉤碼重力之積，故杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）[3][4]力臂仍然為OA，因?yàn)榱Ρ凼侵c(diǎn)到力臂的作用線的距離，故力臂是OA；由于力臂大小不變，鉤碼重力不變，右邊的力臂和鉤碼的重力之積不變，故仍然平衡。49．（2021·浙江麗水市）桿秤（如圖甲）是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂?。某興趣小組在老師的指導(dǎo)下動(dòng)手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）。（制作步驟）①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點(diǎn)依次標(biāo)上“A“、“B“；②掛秤盤：取一個(gè)小紙杯，剪去上部四分之三，系上細(xì)繩，固定在秤桿的“A”處；③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；④標(biāo)零線：將5克的砝碼系上細(xì)繩制成秤砣，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上“0”；⑤定刻度：……（交流評價(jià)）（1）桿秤是一種測量______的工具；（2）當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，秤砣應(yīng)從“0”刻度向______側(cè)移動(dòng)；（3）步驟④標(biāo)零線的目的是______；（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時(shí)，小科和小思采用不同的方法，你認(rèn)為______的方法更合理；小科：先在秤盤上放1克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標(biāo)出所有刻度；小思：在秤盤上放20克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上20，0和20之間分為20等份，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。【答案】質(zhì)量；右；避免桿秤自身重力對稱量的干擾；小思。【解析】（1）[1]桿秤是利用杠桿平衡原理來工作的，桿上標(biāo)記的是質(zhì)量單位，是一種測量質(zhì)量的工具。（2）[2]A處掛紙杯，以放置待測物體，B點(diǎn)是系秤紐，0位置是紙杯不裝物體，秤砣掛上時(shí)，桿秤平衡，若要在紙杯中放物體，根據(jù)杠桿平衡條件，秤砣應(yīng)向右移，增大力臂才能使杠桿再次平衡。（3）[3]0位置是紙杯不裝物體，秤砣掛上時(shí)，桿秤平衡，以避免桿秤自身重力影響。（4）[4]小科的方法測量次數(shù)多比較煩瑣，小思的方法操作簡單，測量20克物體再分成20等份還可以減小誤差，所以小思的方法更合理。五、計(jì)算題50．（2021·廣東深圳市）深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人員正在緊張忙碌，進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。（g取10N/kg）（1）圖2為圖1中起重機(jī)的簡圖，請畫出阻力F2的力臂l2；（2）圖3為架橋機(jī)的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為5×105kg，體積為200m3，架橋機(jī)滑輪組總拉力為4×105N，自由端移動(dòng)距離為25m，將箱梁提升1m。求：①箱梁的密度；②架橋機(jī)在此過程中的有用功；③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）如圖；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50?！窘馕觥浚?）力臂是支點(diǎn)到力的作用線之間的距離，如下圖所示（2）箱梁的密度箱梁的重力架橋機(jī)在此過程中的有用功架橋機(jī)在此過程中的總功架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率答：（1）見解析；（2）①箱梁的密度為2.5×103kg/m3；②架橋機(jī)在此過程中的有用功為5×106J；③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率為50。51．（2021·廣西貴港市）A、B、C是密度為ρ=4×103kg/m3的某種合金制成的三個(gè)實(shí)心球，A球質(zhì)量為mA=80g，甲和乙是兩個(gè)完全相同的木塊，其質(zhì)量為m甲=m乙=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，ρ水=1.0×103kg/m3）求:（1）B、C兩球的體積之比；（2）細(xì)線對A球的拉力大??；（3）C球的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）2：1；（2）0.6N；（3）0.16kg?！窘馕觥浚?）根據(jù)杠桿平衡條件可知，可以列等式經(jīng)整理可知，B、C兩球的質(zhì)量之比為根據(jù)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。（2）A球的重力為A球的浮力為細(xì)線對A球的拉力大?。?）對甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力為則乙所受的浮力為6N，設(shè)C球的體積為V，則B球的體積為2V，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，故可以列等式為經(jīng)整理可知?jiǎng)tC球的質(zhì)量答：（1）B、C兩球的體積之比為2：1；（2）細(xì)線對A球的拉力大??；（3）C球的質(zhì)量為。52．（2021·貴州中考真題）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為2kg，密度為2×103kg/m3的實(shí)心正方體M，懸掛在輕質(zhì)杠桿B端，OB：OA=5：4，當(dāng)M的一半體積浸在液體中時(shí)，A端豎直向下的拉力為20N，杠桿在水平位置平衡。（g=10N/kg）求：（1）M的體積；（2）液體的密度；（3）若剪斷細(xì)線，M在液體中靜止時(shí)，M對容器底部的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）1×10-3m3；（2）0.8×103kg/m3；（3）1200Pa?！窘馕觥浚?）由ρ=可得M的體積V===1×10-3m3即M的體積為1×10-3m3。（2）杠桿在水平位置平衡，則FB?OB=FA?OA，由此可得M對杠桿的拉力FB=?FA=20N=16N根據(jù)力作用的相互性，M受到的拉力F拉=FB=16N，分析M受力可知，M共受三個(gè)力，拉力、重力和浮力，M的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N由此M所受浮力F浮=G-F拉=20N-16N=4NM的一半體積浸在液體中，所以V排=V=×1×10-3m3=5×10-4m3由F浮=ρ液gV排得液體的密度ρ液===0.8×103kg/m3即液體的密度為0.8×103kg/m3。（3）剪斷細(xì)線后，M沉在容器底部，M共受三個(gè)力，重力、浮力和支持力，此時(shí)M排開液體的體積增加1倍，則所受浮力也增加1倍，即F′浮=2F浮=2×4N=8NM所受支持力F支=G-F′浮=20N-8N=12NM對容器底部的壓力等于M所受支持力，即F壓=F支=12N正方體M的邊長a===0.1mM的底面積S=a2=(0.1m)2=0.01m2M對容器底部的壓強(qiáng)p===1200Pa即M對容器底部的壓強(qiáng)為1200Pa。答：（1）M的體積為1×10-3m3；（2）液體的密度為0.8×103kg/m3；（3）若剪斷細(xì)線，M在水中靜止時(shí)，M對容器底部的壓強(qiáng)為1200Pa。53．（2021·甘肅中考真題）如圖甲所示的輕質(zhì)杠桿，O為支點(diǎn)，用細(xì)線將質(zhì)量為4kg、密度為4.0g/cm3的物體P懸掛在A點(diǎn)，同時(shí)在B點(diǎn)施加豎直向下的力F使杠桿水平平衡，OA:OB=1:2。撤去力F，用細(xì)線將密度為3.0g/cm3的物體Q懸掛在支點(diǎn)O的左側(cè)，再將P、Q分別浸沒在水和某種未知液體中，調(diào)節(jié)細(xì)線在杠桿上的懸掛點(diǎn)使杠桿再次水平平衡，如圖乙所示，測得杠桿左、右兩側(cè)的力臂大小分別為L1和L2。然后將物體P、Q取出擦干后左右對調(diào)，再次將P、Q分別浸沒在該未知液體和水中，重新調(diào)節(jié)使杠桿仍能水平平衡，測得杠桿左、右兩側(cè)的力臂大小分別為L1′和L2′。已知水=1.0g/cm3，g=10N/kg，L1L1′=3L2L2′，杠桿足夠長，在調(diào)節(jié)過程中P、Q始終未露出液面，也未與容器壁和底接觸。求：（1）力F的大??；（2）物體P浸沒在水中時(shí)受到的浮力；（3）未知液體的密度?！敬鸢浮浚?）20N；（2）10N；（3）2.0g/cm3?！窘馕觥浚?）由題意知，物體P的重力G1=m1g=4kg×10N/kg=40N施加豎直向下的力F，杠桿水平平衡，則有F?OB=G1?OA即F?2=40N?1解得F=20N（2）物體P的體積它浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N（3）P浸沒在水中、Q浸沒在液體后，對杠桿的作用力分別為FP=G1-F浮=ρ1gV1-ρ水gV1=(ρ1-ρ水)gV1，F(xiàn)Q=G2-F液=ρ2V2g-ρ液gV2=(ρ2-ρ液)gV2對調(diào)后，P浸沒在液體中、Q浸沒在水中，對杠桿的作用力分別為FP′=G1-F浮′=ρ1gV1-ρ液gV1=(ρ1-ρ液)gV1，F(xiàn)Q′=G2-F水=ρ2V2g-ρ水gV2=(ρ2-ρ水)gV2據(jù)杠桿的平衡條件有FPL2=FQL1，F(xiàn)p′L1′=FQ′L2′則而L1L1′=3L2L2′所以3(ρ2-ρ液)(ρ1-ρ液)=(ρ1-ρ水)(ρ2-ρ水)即有3(3.0g/cm3-ρ液)(4g/cm3-ρ液)=(4.0g/cm3-1.0g/cm3)(3.0g/cm3-1.0g/cm3)解得ρ液=2.0g/cm3答：（1）力F的大小為20N；（2）物體P浸沒在水中時(shí)受到的浮力為10N；（3）未知液體的密度為2.0g/cm3。54．（2021·浙江杭州市）已知一根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為60kg，體積為0.1m3。問：（1）此木料的密度為多少？（2）如圖所示，甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此木料并恰好水平，其中AO＝BO，O為木料的中點(diǎn)。求此時(shí)乙對木料的作用力大小。（3）若在（2）中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí)，請列式分析此過程中甲對木料作用力大小變化情況。【答案】（1）600kg/m3；（2）300N；（3）變小?！窘馕觥浚?）由題知木料質(zhì)量為60kg，體積為0.1m3，帶入密度公式得：（2）木料重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N以A為支點(diǎn)，可以將質(zhì)量分布均勻的木料所受的重力等效于其重心O點(diǎn)，則則由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得：F乙×AB＝G×AO即（3）當(dāng)乙的作用點(diǎn)向O靠近時(shí)，此時(shí)作用點(diǎn)記為B′；以A為支點(diǎn)，由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得：F乙×AB′＝G×AO即當(dāng)乙向O點(diǎn)靠近，AB′減小，G與AO不變，則F乙變大；因?yàn)槟玖咸幱谄胶鉅顟B(tài)，故所受合力為零，則有F乙+F甲＝G因F乙變大，所以F甲變小。答：（1）木料密度為600kg/m3；（2）此時(shí)乙對木料的作用力為300N；（3）當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí)，F(xiàn)甲變小。55．（2021·廣東中考真題）桿秤是從我國古代沿用至今的稱量工具。如圖是小明制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)，將待稱物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C（相當(dāng)于支點(diǎn)）處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀出待稱物體的質(zhì)量。此秤最大稱量是l0kg，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、BE的長度如圖所示（g取10N/kg），求：（1）提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大?（2）秤砣質(zhì)量為多少?（3）當(dāng)提起C處秤紐稱袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí)，D與C之間的距離為多少?【答案】（1）B；（2）0.4kg；（3）0.25m。【解析】（1）根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2，可知秤砣的質(zhì)量是一定的，杠桿右側(cè)的力和力臂的乘積一定，杠桿左側(cè)的力臂越小，稱量的物體越重，稱量的范圍越大，故提起B(yǎng)處的秤紐，此秤的稱量最大。（2）提起B(yǎng)處的秤紐，此秤的稱量最大，此秤最大稱量是l0kg，根據(jù)G=mg和G物lAB=G砣lBE可知，秤砣質(zhì)量為（3）當(dāng)提起C處秤紐稱袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí)，D與C之間的距離為答：（1）提起B(yǎng)處的秤紐，此秤的稱量最大；（2）秤砣質(zhì)量為為0.4kg；（3）當(dāng)提起C處秤紐稱袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí)，D與C之間的距離為0.25m。56．（2021·湖南張家界市）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??？（6）利用最省力的方式，豎直向上以0.15m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子，求20s物體上升的距離？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）如圖；（5）；（6）3m【解析】（1）滑輪組的機(jī)械效率為（2）20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為（3）由人的體重可知，最大的拉力為人的體重，即為動(dòng)滑輪的重力為則最大的物重為該工人能夠提升的最重的物體約為（4）一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪，最省力的是繩子的固定端從動(dòng)滑輪起始，繞到定滑輪、動(dòng)滑輪最后至小紅的手中，故如下圖所示：。（5）最省力的方式，提升800N的重物，繩上拉力的大?。?）物體上升的速度為20s物體上升的距離答：（1）滑輪組的機(jī)械效率為；（2）20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為；（3）該工人能夠提升的最重的物體約為110kg；（4）見解析；（5）最省力的方式，提升800N的重物，繩上拉力的大小為300N；（6）20s物體上升的距離3m。57．（2021·四川攀枝花市）如圖所示，站在水平地面上的小林想通過杠桿AB和動(dòng)滑輪拉起同樣站在水平地面上的小新。杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OA:OB=1:2，小林的質(zhì)量m1=50kg。小新的質(zhì)量m2=48kg小新雙腳與地面接觸面積S=400cm2，當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F1時(shí)，小新未被拉動(dòng)，此時(shí)小新對