簡單機(jī)械 5年（2018-2022）中考1年模擬物理分類匯總（北京版）（帶答案）

專題11簡單機(jī)械

黑〉5年中壽真叱

1、（2022?北京?T15）如圖所示，工人站在水平臺(tái)面上用滑輪組提貨物。工人第一次豎直向上用200N的

力拉繩子時(shí)，貨物未離開水平地面；第二次豎直向上拉動(dòng)繩子，使貨物以0.09m/s的速度勻速上升。已知工

人體重為600N,貨物重為900N,貨物與地面的接觸面積為O.ln?,動(dòng)滑輪重為100N。不計(jì)滑輪組的繩重

和摩擦，下列說法正確的是（）

A.第一次拉繩子時(shí)，工人對(duì)水平臺(tái)面的壓力為800N

B.第一次拉繩子時(shí)，貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)為4000Pa

C.第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機(jī)械效率為90%

D.第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率為81W

【答案】ABC

【解析】

A.工人第一次豎直向上用200N的力拉繩子時(shí)，繩子也在用200N的力豎直向下拉工人，所以工人對(duì)水平

臺(tái)面的壓力為

FR=G人+F拉=600N+200N=800N

故A正確;

B.由于滑輪組上承擔(dān)重量的繩子股數(shù)”=3,每股繩子受到的拉力為200N,所以貨物和動(dòng)滑輪受到繩子的

拉力為

心拉=3x200N=600N

由于動(dòng)滑輪重為100N,所以貨物受到的拉力為

心拉=600N-1()ON=5OON

由于貨物重為900N,所以貨物對(duì)地面的壓力為

我壓=G貨一/拉=900N-500N=400N

貨物與地面的接觸面積為0.In?,所以貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)為

替壓器—a

P

故B正確;

C.第二次拉繩子時(shí)，繩子自由端的拉力為

G^=900N1100N=1000N

333

滑輪組的機(jī)械效率為

GhGhG900N

nxl00%=90%

FsFx3hFx3I。。。NX3

3

故C正確;

D.貨物以0.09m/s的速度勻速上一升，繩子移動(dòng)的速度為

“繩=3丫貨=3x0.09m/s=0.27m/s

工人拉力的功率為

__WFs廠1000_____._____

P=——=—=Fv=----Nx0.27m/s=90W

tt3

故D錯(cuò)誤。

故選ABCo

2、（2021?北京?T6）圖示的四種工具中，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）

A.HZ?B.夕夕筷子

【答案】B

【解析】

A.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?

3、（2021?北京?T15）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.拉力尸的功率是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

G=%±="2I=100N

息h4m

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

s4mC,

v=-=-----=0.1m/s

t40s

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“川=G/?=900Nx4m=3600J

拉力做的總功為

w,=w"川+W■*=3600J+400J=4000J

拉力F的功率是

P工遜=ioow

40s

故C正確;

D.滑輪組的機(jī)械效率是

〃=x100%=x100%=90%

4000J

故D正確。

故選CD。

4、（2020?北京?T20）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0.2m/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90%。己知物體A重

540N,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120W

C.該工人對(duì)地面的壓力為200N

D.支架受到滑輪組拉力為960N

【答案】BCD

【解析】

A.滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，滑輪組的機(jī)械效率

Gh_G

，1=V^~~Fs~F^2h~^2F

故A錯(cuò)誤；

B.繩子自由端的速度

v繩=2v物=2x0.2m/s=0.4m/s

繩子自由端拉力的功率為

wFv

P=y=y=Fv=300Nx0.4m/s=l20W

故B正確；

C.地面對(duì)工人支持力

F/=G-F=500N-300N=200N

由力的作用相互性可知工人對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)工人的支持力，即

Fu；=F±=200N

故C正確；

D.不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，拉力

~(G+Gm)

G,產(chǎn)2-i.,-G=2x300N-540N=60N

支架受到滑輪組的拉力為

F支菜=3尸+G動(dòng)=3x300N+60N=960N

故D正確。

故選BCD。

5、（2020?北京?T3）如圖所示，正在使用的四種工具，屬于費(fèi)力杠桿的是（

【答案】D

【解析】

A.羊角錘在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，不符合題意;

B.核桃夾在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，不符合題意;

C.園藝剪在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，不符合題意;

D.食品夾在使用的過程中，阻力臂大于動(dòng)力臂，屬于費(fèi)力杠桿，符合題意。

故選Do

6、（2019?北京?T5）圖所示的用具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠杠的是

【答案】A

【解析】

A.筷子的動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故符合題意；

B.瓶蓋起子的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故不符合題意；

C.撬棒的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故不符合題意；

D.核桃夾的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故不符合題意.

7、（2019?北京?T20）某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖

線a所示，物體上升的高度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示，己知物體的質(zhì)量為450g,所用動(dòng)滑輪的

質(zhì)量為50g,繩子自由端的拉力F為1.3N,g取10N/kg.在0~2s的過程中，下列說法中正確的是

A.繩子自由端移動(dòng)的速度為5.0cm/s

B.拉力F的功率為0.26W

C.有用功為0.45J

D.滑輪組的機(jī)械效率為90%

【答案】BC

【解析】

q40cm

A.如圖線a所示，繩子自由端移動(dòng)的速度：r=-=——=20cm/s=0.2m/s,故錯(cuò)誤；

t2s

B.拉力F的功率為：尸=尸『=1.3Nx0.2m/s=0.26W,故正確；

C.如圖線b所示，有用功為：/=Gh=謝=0.45kgx10N/kg*0.1m=0.45J,故正確；

Wo45T045T

D.滑輪組的機(jī)械效率為：7=—x100%---x100%=----二^——x100%?86.5%,故錯(cuò)誤.

心Pt0.26Wx2s

8、（2019?北京?T26）如圖所示，杠桿水平平衡.杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)。自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其上相鄰刻

線間的距離相等，若在杠桿上A點(diǎn)掛2個(gè)重均為0.5N的鉤碼,在B點(diǎn)掛4個(gè)重均為0.5N的鉤碼，杠桿

（選填"能"或"不能"）保持水平平衡.

【答案】不能

【解析】

根據(jù)杠桿平衡條件:FI/I=F2/2,進(jìn)行計(jì)算，設(shè)杠桿每一個(gè)小格長度為I,左端:Fi/i=2xO.5Nx3/=3/,右端：

f2/2=4x0.5Nx2=4/,FdiWF況,因此杠桿不能平衡.

9、（2018?北京?T25）小華探究杠桿平衡條件時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距

離相等.如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向—（選填"左"或"右"）端調(diào)節(jié).杠

桿水平后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了2個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點(diǎn)懸掛一個(gè)

鉤碼.

OB

：3

,w

【答案】(1).右(2).3

【解析】

如圖甲所示,杠桿左端偏低，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向右端調(diào)節(jié).

杠桿水平后,在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了2個(gè)鉤碼;

設(shè)每個(gè)鉤碼重為G,每格的長度為L,根據(jù)杠桿的平衡條件得:

2Gx3L=nGx2L

解得:-咨=3

Gx2L

所以為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點(diǎn)懸掛3個(gè)鉤碼.

點(diǎn)睛：重點(diǎn)是杠桿平衡條件的應(yīng)用，要清楚杠桿的平衡條件應(yīng)用時(shí)，兩等式兩邊的長度單位一樣即可，但

求功的時(shí)候，單位必須為米.

10、(2022?北京?T27)俯臥撐是一項(xiàng)常見的健身項(xiàng)目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。

圖23甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，她的身體與地面平行，可抽象成如圖23

乙所示的杠桿模型，地面對(duì)腳的力作用在。點(diǎn)，對(duì)手的力作用在B點(diǎn)，小京的重心在A點(diǎn)。已知小京的體

重為75ON,04長為Im,OB長為1.5m。

(1)圖23乙中，地面對(duì)手的力Fi與身體垂直，求Fi的大小;

(2)圖24所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，此時(shí)她的身體姿態(tài)與圖23甲相同，只是身

體與水平地面成一定角度，欄桿對(duì)手的力尸2與他的身體垂直，且仍作用在B點(diǎn)。分析并說明危與B的大

小關(guān)系。

【答案】(1)500N；(2)<

【解析】

解：(1)如圖1所示，。為支點(diǎn)，重力的力臂為弧Q的力臂為心

FIIB=GIA

可得

a-OON

lB1.5m

(2)小京手扶欄桿時(shí)抽象成的杠桿模型如圖2所示，。為支點(diǎn)，重力的力臂為“，B的力臂為

根據(jù)杠桿平衡條件

F2lB'=GlA'

可得

B

由圖可知

IA'<IA,IB'=IB

所以

F2<F\

一、多選題

1.（2022?北京?清華附中三模）用如圖甲所示的動(dòng)滑輪提升一批建筑材料，工人豎直向上拉動(dòng)繩子的自由端

將建筑材料以0.1m/s的速度勻速提升，此過程中，作用在繩子自由端的拉力F所做的功W隨時(shí)間，的變化

關(guān)系如圖乙所示，已知這批建筑材料的總質(zhì)量為70kg,繩重和滑輪的摩擦可忽略不計(jì)，g取10N/kg。下列

說法中正確的是（）

A.繩子自由端拉力做功的功率為80WB.繩子自由端的拉力F大小為40N

C.動(dòng)滑輪對(duì)重物的拉力做功功率為70WD.該滑輪提升這批建筑材料的機(jī)械效率為87.5%

【答案】ACD

【解析】

A.由戶=7及圖乙可得，繩子自由端拉力做功的功率為

cW8xlO3J

〃=—=----------=80W

t100s

故A正確；

B.由題意可知，建筑材料的提升速度為xO.lm/s,因動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端的移動(dòng)速度

為

/=2x2xO.lm/s=O.2m/s

故由P=Fv可得，繩子自由端的拉力為

F=P=Jow=4OON

v0.2m/s

故B錯(cuò)誤;

C.由題意可知，建筑材料的總質(zhì)量為〃?=70kg,故由G=〃吆可得，建筑材料的重力為

G=/??^=70kgxl0N/kg=700N

因建筑材料處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，動(dòng)滑輪對(duì)重物的拉力為

FA；=G=700N

故由P=Fi，可得,動(dòng)滑輪對(duì)重物的拉力做功功率為

PA；=FA>v=700Nx0.1m/s=70W

故C正確;

D.由題意可得,該滑輪提升這批建筑材料的機(jī)械效率為

?=—1x100%=—X1OO%=—xlOO%=-^^-xlOO%=87.5%

W&2Fh2F2x400N

故D正確。

故選ACD,

2.（2022?北京東城?二模）用如圖所示的滑輪組提起物體A,當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)用500N的力拉鋼絲繩，使物體A在

10s內(nèi)勻速上升1m的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%。下列判斷正確的是（）

卷揚(yáng)機(jī)

n

J

A.物體A的重力為1200N

B,動(dòng)滑輪的重力為300N

C.卷揚(yáng)機(jī)做的總功為1500J

D.卷揚(yáng)機(jī)做總功的功率為120W

【答案】AC

【解析】

CD.由圖知，承重繩子股數(shù)〃=3,卷揚(yáng)機(jī)拉力端移動(dòng)的距離

s=3〃=3xlm=3m

卷揚(yáng)機(jī)做的總功

WQ=FS=500Nx3m=l500J

卷揚(yáng)機(jī)做功的功率

故C正確；故D錯(cuò)誤；

A.由〃=之警、100%可得有用功

%用=〃卬總=80%x1500J=1200J

由W向=G〃uJ得物體的重力

G=^!L=1^2￡=12OON

hIm

故A正確；

B.若忽略繩重和摩擦，拉力

F=；（G+GG

則動(dòng)滑輪的重力

G動(dòng)=3尸一G=3>500N-1200N=300N

但題目中缺少條件“忽略繩重和摩擦”，則動(dòng)滑輪的重力不等于300N,故B錯(cuò)誤。

故選AC。

3.（2022?北京平谷?二模）圖是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力尸作用下，使重900N

的建筑材料A在5s的時(shí)間里，勻速豎直上升了1m,繩自由端勻速豎直向下移動(dòng)了2m。在這個(gè)過程中，拉

力/為500N。貝I］（）

A.滑輪組做的有用功為500J

B.拉力廠做功的功率為100W

C.動(dòng)滑輪重為100N

D.滑輪組的機(jī)械效率為90%

【答案】CD

【解析】

A.滑輪組做的有用功為

#瞅

W(i=G/0O0J

故A不符合題意；

B.拉力廠做的功為

IV=E?=500N?2m=l(XX)J

功率為

P=^=12221OW

t5s=2O

故B不符合題意；

C.由圖得

〃=2

當(dāng)不計(jì)繩子重和摩擦力時(shí)，由

n

得動(dòng)滑輪重為

G『nF_G物=2?500N-900N=100N

故C正確；

D.滑輪組的機(jī)械效率為

$100%=900J

7=xl00%=90%

1000J

故D符合題意。

故選CD,

【答案】AD

【解析】

A.食品夾的支點(diǎn)在尾端，手的動(dòng)力作用在夾子的中間，而阻力作用在前端，阻力臂大于動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿

平衡條件，動(dòng)力大于阻力，屬于費(fèi)力杠桿，故A符合題意；

B.核桃鉗的支點(diǎn)在前端，核桃在中間，手的作用力在尾端，動(dòng)力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力

小于阻力，屬于省力杠桿，故B不符合題意；

C.羊角錘的支點(diǎn)在錘與木板接觸點(diǎn)，釘子的阻力在錘子的羊角口，手的動(dòng)力作用在錘柄處，動(dòng)力臂大于阻

力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力小于阻力，屬于省力杠桿，故c不符合題意；

D.筷子的支點(diǎn)在尾端，手的動(dòng)力作用在筷子的中間偏向尾端，而阻力作用在前端，動(dòng)力臂小于阻力臂，根

據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力大于阻力，屬于費(fèi)力杠桿，故D符合題意。

故選AD。

5.（2022?北京朝陽?二模）為了將放置在水平地面上重為150N的物體提升到高處，小陽設(shè)計(jì)了如圖甲所示

的滑輪組。小陽用豎直向下的拉力尸拉繩，拉力F隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖乙所示，物體上升的高度〃

隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖像如圖丙所示。若物體與地面的接觸面積為5xl0-2m2,不計(jì)繩重和摩擦。下列說法中

正確的是（）

A.動(dòng)滑輪受到的重力為50N

B.在O~ls內(nèi)，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為800Pa

C.在2s內(nèi)，拉力廠做的功為250J

D.在2~3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為83.3%

【答案】BC

【解析】

A.由丙圖可知，物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由乙圖可知，此時(shí)繩子的拉力

F=80N

對(duì)滑輪組受力分析得

2F=G物+G動(dòng)

所以動(dòng)滑輪的重力為

G.=2F-G^F2X80N-150N=10N

故A錯(cuò)誤;

B.由乙圖可知，在O~ls內(nèi)，繩子的拉力

F=60N

把滑輪和物體看作一個(gè)整體，受力分析得

2F+F文存+G而

根據(jù)力的作用是相互的原則，可得物體對(duì)地面的壓力

F^=G^+G/>2F=150N+10N-2X60N=40N

所以，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為

F40N

=800Pa

-5xlO-2m2

故B正確;

C.由乙圖可知，在2s內(nèi)，繩子的拉力

F=100N

由丙圖可知，物體上升高度

/?=1.25m

連在動(dòng)滑輪上的繩子股數(shù)

n=2

所以，繩子移動(dòng)的距離為

5-n/?=2xl.25m=2.5m

可得，拉力尸做的功為

W=Es=100Nx2.5m=250J

故c正確;

D.由乙圖可知，在2~3s內(nèi)，繩子的拉力

F=80N

滑輪組的機(jī)械效率為

片業(yè)X1oo%=X100%=冬X100%=150NX100%=93.75%

%FsnF2x80N

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

6.（2022?北京石景山?二模）用圖甲所示的裝置提升重為880N的物體A,動(dòng)滑輪重為120N。卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子

的拉力廠所做功隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，物體A在4s內(nèi)勻速豎直上升了2m。關(guān)于此過程，下列結(jié)

果正確的是（）

A.物體A上升的速度lm/s

B.拉力尸的大小為550N

C.4s內(nèi)動(dòng)滑輪對(duì)物體拉力所做的功為1760J

D.此滑輪組提升物體A的機(jī)械效率為88%

【答案】BC

【解析】

A.由v=±知道，物體A上升的速度為

v=—=——=0.5m/s

t4s

故A錯(cuò)誤；

B.由圖知道，滑輪組繩子的有效股數(shù)

/1=2

由于物體A在4s內(nèi)勻速豎直上升了2m,所以，拉力端移動(dòng)距離

5=2/?=2x2m=4m

由圖像知道，4s內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力廠所做的總功是2200J,由W=A知道，拉力大小

F=^=2200J=55（）N

s4m

故B正確；

C.4s內(nèi)動(dòng)滑輪對(duì)物體拉力所做的功為卷揚(yáng)機(jī)所做有用功，大小是

W^=G/?=880Nx2m=1760J

故C正確；

D.由圖像知道，4s內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F所做的總功是2200J,故滑輪組的機(jī)械效率

7=—x100%=^^x100%=80%

%2200J

故D錯(cuò)誤。

故選BC,

二、單選題

7.（2022?北京市第三十五中學(xué)三模）體重為700N的工人用圖所示的滑輪組將建材運(yùn)送到高處。在某次運(yùn)

送中，工人在20s內(nèi)將質(zhì)量為40kg的建材豎直向上勻速提升了5m,滑輪組的機(jī)械效率為80%。若兩個(gè)滑

輪的質(zhì)量相等，g取10N/kg。下列說法中正確的是（）

A.動(dòng)滑輪重為ION

B.此過程中工人拉力做功的功率為125W

C.此過程中B處掛鉤受到天花板的拉力為510N

D.此過程中該工人對(duì)地面的壓力的大小為250N

【答案】B

【解析】

A.滑輪組的有用功為

=Gh=mgh=40kgxlON/kgx5m=2000J

滑輪組的總功為

%=+翳RJ

如圖所示，有兩段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪和物重，繩子移動(dòng)的距恩為

s=2h=2x5m=lOm

拉力的大小為

_2500J

r==-----=--2-50N

s10m

動(dòng)滑輪重為

G動(dòng)=2F-G物=2x250N-40kgx1ON/kg=100N

故A錯(cuò)誤;

B.此過程中工人拉力做功的功率為

2500J

=125W

tt20s

故B正確；

C.8處鉤碼受到向上的拉力，和向下的兩段繩子的拉力和定滑輪向下的重力，故此過程中8處掛鉤受到

天花板的拉力為

FK=2F+G滑=2x250N+100N=600N

故C錯(cuò)誤；

D.人受到了向上的拉力，和地面給其向上的支持力，和向下的重力，而地面給人的支持力與工人對(duì)地面的

壓力是相互作用力，此過程中該工人對(duì)地面的壓力的大小為

/=GA-F=700N-250N=500N

故D錯(cuò)誤。

故選B?

8.（2022?北京豐臺(tái)?二模）如圖所示，某同學(xué)分別用甲、乙兩套滑輪把同一桶沙子從一樓地面勻速提升到二

樓。用甲滑輪所做的總功為”,機(jī)械效率為7;用乙滑輪所做的總功為必，機(jī)械效率為依。不計(jì)繩重和滑

輪的摩擦，下列說法中正確的是（）

□

A.峭＜嗎，?。拘.叫<%,?<%

C.叱=%，7=%D.叱=%，7,<72

【答案】A

【解析】

如圖用甲、乙兩滑輪把同一桶沙子從一樓地面提到二樓地面，兩種情況的有用功相同，即W=G沙人；當(dāng)有

用功一定時(shí)，圖甲中滑輪組所做的總功M為對(duì)桶和沙子所做的功之和，即

叫=0+G沙）〃

乙是動(dòng)滑輪，乙圖中滑輪組所做的總功卬2為對(duì)桶、沙子和動(dòng)滑輪所做的功之和，即

叱=（品+.+GR21t=（%+G沙+G動(dòng)）力

因此叫＜%;

根據(jù)？=察可知，則有用功相同時(shí)，總功越多，機(jī)械效率越低，即綜上分析可知，A正確,

BCD

錯(cuò)誤。

故選A,

9.（2022?北京石景山?二模）如圖所示，正在使用的四種工具中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）

【答案】D

【解析】

A.瓶蓋起子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；

B.天平在使用過程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故B不符合題意；

C.羊角錘在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；

D.筷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D符合題意。

故選Do

三、實(shí)驗(yàn)題

10.（2022?北京順義?二模）在探究杠桿平衡條件時(shí)，使用的所有鉤碼重力均為1N,杠桿上相鄰刻線間的距

離相等。如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向（選填"左"或"右"）調(diào)節(jié)。

杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了3個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，可在B點(diǎn)懸掛

個(gè)鉤碼，或在C點(diǎn)施加豎直向上的N的力。

甲乙

【答案】右21.5

【解析】

⑴由圖甲知，杠桿的左端下沉，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，才能讓杠桿在水平位置平衡。

⑵由圖乙知OA=2/,OB=3I,據(jù)杠桿的平衡條件有

3xlNx2/=/?xlNx3/

解得

n=2

所以可在8點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼。

⑶由圖乙知，0C=4/,據(jù)杠桿的平衡條件有

3Nx2/=Fx4/

解得在C處施加豎直向匕的力尸=1.5N。

1L(2022?北京朝陽?二模)小陽利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件，其中，杠桿上相鄰刻線間的

距離相等，每個(gè)鉤碼所受重力均為0.5N。

(1)實(shí)驗(yàn)前，為使如圖甲所示的杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向端調(diào)節(jié)；

(2)杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了3個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點(diǎn)

懸掛_________個(gè)鉤碼；

(3)接下來，他將彈簧測(cè)力計(jì)掛在C點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖丙所示，在用彈簧測(cè)力計(jì)由豎直向上拉C點(diǎn)逐漸變

為沿圖丙中虛線方向斜向上拉C點(diǎn)，且始終保持杠桿在水平位置平衡的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變

大，請(qǐng)你解釋原因__________o

【答案】左2根據(jù)杠桿平衡條件亮右,杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于動(dòng)力臂減小,

所以動(dòng)力增大，因此彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變大

【解析】

(1)[1]由圖甲可知，杠桿的左端上翹，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)。

(2)[2]設(shè)一格的長度為L根據(jù)杠桿的平衡條件可得

3x0.5Nx2L=〃x0.5Nx3L

解得：n=2,故為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在8點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼。

（3）⑶根據(jù)杠桿平衡條件

杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，彈簧測(cè)力計(jì)由豎直向上拉C點(diǎn)逐漸變?yōu)檠貓D內(nèi)中虛線方向斜向上拉C

點(diǎn)，動(dòng)力臂減小，所以動(dòng)力增大，因此彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變大。

四、填空題

12.（2022?北京?清華附中三模）如圖所示，是以。點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，拉力尸作用在杠桿C點(diǎn)。圖中線

段與力F的作用線在同一條直線上，且OB_LBC、OD1AD,線段表示力尸的力臂。

【答案】OB

【解析】

由圖可知，08是從支點(diǎn)。到力的作用線產(chǎn)的距離，故08是尸的力臂。

13.（2022?北京大興?九年級(jí)期末）活塞式抽水機(jī)的曲柄是一個(gè)杠桿，。為支點(diǎn)，在曲柄的A端施加豎直向

上的力F,如圖所示。圖中OB沿水平方向，跟力尸的延長線交于8點(diǎn)，則線段（選填"。4"、"08"

或"48"）可以表示力尸的力臂。

【答案】OB

【解析】

由圖可知，。8是從支點(diǎn)到力F作用線的距離，所以線段。8表示力F的力臂。

五、簡答題

14.（2022?北京中學(xué)二模）圖為我國古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情境示意圖。他們通過橫桿、支架、石塊等,

將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其他地方。請(qǐng)分析：

①支架下端墊有底面積較大的石塊，有什么作用？

②如果他們無法將巨木抬起，請(qǐng)你提出至少兩種有可能抬起巨木的改進(jìn)方案，并簡述其中的物理學(xué)原理。

2…亡J

廣.石塊廠歸一

【答案】①見解析；②見解析

【解析】

①支架下面墊有面積較大的石塊，是在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小對(duì)地面的壓強(qiáng)。

②如果在現(xiàn)有條件下無法將巨木抬起，我們可以借助于省力杠桿把巨木抬起，如圖在支架上轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿就

是杠桿，在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件耳4=瑪4可知，此杠桿為省力杠桿，可以省力；

也可以采用滑輪組，動(dòng)滑輪相當(dāng)于省力杠桿，可以省力。

六、計(jì)算題

15.（2022?北京,101中學(xué)二模）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0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機(jī)械效率為90%。已知物體A重

540N,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，計(jì)算：

（1）繩子自由端拉力的功率;

（2）地面對(duì)該工人的支持力;

（3）支架對(duì)定滑輪的拉力。

【答案】（1）120W；（2）200N；（3）960N

【解析】

解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)〃=2,則滑輪組的機(jī)械效率

%GhGhG540Non。/

WFsF2hIFIF

解得

F=300N

.繩子自由端移動(dòng)的速度

射繩=九v物=2x0.2nVs=0.4m/s

繩子自由端拉力的功率

p=Fv=300Nx0.4m=120W

（2）地面對(duì)該工人的支持力

外；=G-F=500N-300N=200N

（3）不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，由尸=2（G+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力

n

.=nF-G=2x30()N-540N=60N

由兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等可知，兩個(gè)滑輪的重力也相等，定滑輪的重力

G定=G動(dòng)=60N

則支架受到滑輪組的拉力

%=3尸+G定=3x300N+60N=960N

答：（1）繩子自由端拉力的功率

（2）地面對(duì)該工人的支持力300N；

（3）支架對(duì)定滑輪的拉力960N。

16.（2022?北京,二模）如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力尸的作用下，以0.1m/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80%。求：

（1）有用功；

（2）拉力產(chǎn)的功率；

（3）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力。

【答案】（1）72J；（2）9W；（3）72N

【解析】

解：（1）物體移動(dòng)的距離為

s^vz=0.1m/sxl0s=lm

由圖知，〃=3,則繩子自由端移動(dòng)的距離

s點(diǎn)=3s折3xlm=3m

拉力做的總功

W^-Fs^30Nx3m=90J

有用功

%.=w&t]=90Jx80%=72J

（2）拉力F的功率

P=^=%=9W

t10s

（3）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力

/=^=—=72N

s物Im

答：（1）有用功是72J；

（2）拉力廠的功率是9W：

（3）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力是72N。

17.（2022?北京順義?二模）如圖所示，用滑輪組提升重力為900N的物體A,在滑輪組繩子自由端用力尸豎

直向上勻速提升10s,10s內(nèi)物體A被豎直勻速提升了1m,滑輪組的額外功是300J。求：

（1）A上升的速度v；

（2）滑輪組的機(jī)械效率〃；

（3）繩子自由端的拉力幾

\\\、\\\

匕

【答案】(1)O.lm/s；(2)75%；(3)400N

【解析】

解：（1）物體A上升的速度

h1m

v=—=----=O.lm/s

10s

（2）提升A所做的有用功

W4=G/2=9OONxlm=9OOJ

滑輪組所做的總功

W片W4+W=900J+300J=1200J

滑輪組的機(jī)械效率

場(chǎng)9001

n=—=-------x100%=75%

唯1200J

（3）由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，繩子自由端的移動(dòng)的距離

s=3/?=3xlm=3m

拉力

F當(dāng)①=400N

3m

答：(1)A上升的速度v為O.lm/s；

(2)滑輪組的機(jī)械效率〃為75%；

(3)繩子自由端的拉力F為400N。

18.(2022?北京豐臺(tái)?二模)在數(shù)千年漫長的農(nóng)業(yè)社會(huì)中，杠桿和根據(jù)杠桿原理制造的工具，在人類改造自

然、發(fā)展生產(chǎn)的過程中發(fā)揮著重要作用。其中，桿秤是我國古代杠桿應(yīng)用的杰作之一，它反映了我國古代

人民的聰明才智。某同學(xué)在學(xué)習(xí)了桿秤的知識(shí)后，發(fā)現(xiàn)桿秤不僅可以稱量物體的質(zhì)量，還可以改為密度秤，

用來測(cè)量液體密度。于是他利用身邊的器材自己動(dòng)手制作了一個(gè)測(cè)量液體密度的密度秤，如圖所示。提紐

固定在細(xì)木棒的重心。處，密度未知的金屬塊M固定在A點(diǎn)，鉤碼N是密度秤的秤蛇，將鉤碼N掛在8

點(diǎn)時(shí)，密度秤恰好水平平衡?，F(xiàn)將金屬塊M浸沒在某種液體中，調(diào)節(jié)鉤碼N的位置，當(dāng)其移至C點(diǎn)時(shí)，密

度秤再次水平平衡。已知,AO=10cm,OB=20cm,BC=3cm,鉤碼N的質(zhì)量機(jī)=100g,金屬塊M的體積V=25cm3,

細(xì)繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：

(1)金屬塊M所受的重力:

(2)液體的密度。

【答案】(1)2N：(2)1.2xl03kg/m3

【解析】

解：(1)鉤碼N的重力

G=,H^=O.lkgxlON/kg=lN

由杠桿平衡條件得

GMXOA=GXOB

金屬塊M所受的重力

20cm

=^G=xlN=2N

OA10cm

（2）將金屬塊M浸沒在某種液體中，調(diào)節(jié)鉤碼N的位置，當(dāng)其移至。點(diǎn)時(shí)，密度秤再次水平平衡，由杠

桿平衡條件得

FAXOA=GXOC

(GM-F停)X(Z4=GXOC

(GM-F^XOA=GX(OB-BC)

(2N-Fz；?)xl0cm=lNx(20cm-3cm)

/度=0.3N

根據(jù)阿基米德原理得到液體的密度

FF滔0.3N1,3

p=n=^-=--------------r=1.2xl03kg/m3

g%gV10N/kgx25xl06m3

答：（1）金屬塊M所受的重力是2N：

（2）液體的密度是1.2xl03kg/m3。

19.（2022?北京石景山?二模）如圖所示，輕質(zhì)杠桿4B可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)甲物體浸沒在水中時(shí)，杠桿恰好水

平平衡，A、8兩端的細(xì)線均不可伸長且處于張緊狀態(tài)。已知甲物體的質(zhì)量m產(chǎn)0.6kg,體積為V,產(chǎn)4*10/3；

乙物體的質(zhì)量小乙=0.86kg,其底面積S1=2*10-，2,QA.QB=2：1,圓柱形水容器的底面積S=5xl（y3m2,

取g=10N/kg。求：

（1）甲物體受到的浮力；

（2）杠桿8端受到細(xì)線的拉力；

（3）若剪斷細(xì)線，待甲物體靜止時(shí)，容器底對(duì)地面的壓強(qiáng)變化了多少？

【答案】(1)4N；(2)4N；(3)400Pa

【解析】

解：（1）由阿基米德原理可知，甲物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力為

%-=0g%=I。'kgim,xlON/^x4xlO_4m3=4N

（2）甲受到繩子拉力、自身重力以及浮力三個(gè)力的作用，并保持平衡，根據(jù)平衡條件可知，繩子對(duì)甲的拉

F'*=G,v-Fn=㈣,g-Fn=0.6kgxION/必-4N=2N

即繩子對(duì)A端的拉力為F行2N,根據(jù)杠桿平衡條件

F&OA=FBOB

（3）剪斷細(xì)線前，容器對(duì)地面的壓力等于容器和容器中水的重力與甲的重力之和減去繩對(duì)甲的拉力；剪斷

細(xì)線后，容器對(duì)地面的壓力等于容器和容器中水的重力與甲的重力之和。剪斷細(xì)線后，容器對(duì)地面的壓力

變化量為繩子端的拉力，大小為2N,由壓強(qiáng)公式可得壓強(qiáng)的變化量為

-------r-^-=400Pa

答：（1）甲的浮力為4N；

(2)拉力為4N；

(3)壓強(qiáng)變化為400Pa。

20.(2022?北京房山?二模)如圖甲所示，是使用動(dòng)滑輪勻速提升物體的裝置圖。如圖乙所示，是提升不同

重物時(shí)卷揚(yáng)