專題12 簡單機械-5年（2018-2022）中考1年模擬物理分項匯編（北京專用）（解析版）

專題11簡單機械1、（2022·北京·T15）如圖所示，工人站在水平臺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，貨物未離開水平地面；第二次豎直向上拉動繩子，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，動滑輪重為100N。不計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，工人對水平臺面的壓力為800NB.第一次拉繩子時，貨物對地面的壓強為4000PaC.第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機械效率為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，繩子也在用200N的力豎直向下拉工人，所以工人對水平臺面的壓力為故A正確；B．由于滑輪組上承擔(dān)重量的繩子股數(shù)n=3，每股繩子受到的拉力為200N，所以貨物和動滑輪受到繩子的拉力為由于動滑輪重為100N，所以貨物受到的拉力為由于貨物重為900N，所以貨物對地面的壓力為貨物與地面的接觸面積為，所以貨物對地面的壓強為故B正確；C．第二次拉繩子時，繩子自由端的拉力為滑輪組的機械效率為故C正確；D．貨物以0.09m/s的速度勻速上升，繩子移動的速度為工人拉力的功率為故D錯誤。故選ABC。2、（2021·北京·T6）圖示的四種工具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）A．園藝剪 B．筷子C．瓶蓋起子 D．核桃夾【答案】B【解析】A．園藝剪在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．筷子使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B符合題意；C．瓶蓋起子使用過程中，動力臂大于阻力臂，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了12m，同時物體A被豎直勻速提升了4m，用時40s，滑輪組的額外功是400J。下列說法中正確的是（）A．動滑輪所受的重力為100NB．物體A上升的速度是0.3m/sC．拉力F的功率是100WD．滑輪組的機械效率是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，動滑輪自重及摩擦力一共為則動滑輪自重小于100N，故A錯誤；B．物體A上升的速度是故B錯誤；C．所受重力為900N的物體A，勻速移動了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．滑輪組的機械效率是故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械效率為90%。已知物體A重540N，該工人重500N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計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200NB.繩子自由端拉力的功率為120WC.該工人對地面的壓力為200ND.支架受到滑輪組拉力為960N【答案】BCD【解析】A．滑輪組的動滑輪繞2段繩，滑輪組的機械效率η=F==300N故A錯誤；B．繩子自由端的速度v繩=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s繩子自由端拉力的功率為P=故B正確；C．地面對工人支持力F支=G-F=500N-300N=200N由力的作用相互性可知工人對地面的壓力等于地面對工人的支持力，即F壓=F支=200N故C正確；D．不計滑輪組的繩重和摩擦，拉力F拉=(G+G動)G動=2F拉-G=2×300N-540N=60N支架受到滑輪組的拉力為F支架=3F+G動=3×300N+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，屬于費力杠桿的是（）A.羊角錘 B.核桃夾C.園藝剪 D.食品夾【答案】D【解析】A．羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，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，阻力臂大于動力臂，屬于費力杠桿，符合題意。故選D。6、（2019·北京·T5）圖所示的用具中，在使用時屬于費力杠杠的是A.筷子B.瓶蓋起子C.撬棒D.核桃夾【答案】A【解析】A．筷子的動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故符合題意；B．瓶蓋起子的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故不符合題意；C．撬棒的動力臂大于阻力臂，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的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示，已知物體的質(zhì)量為450g，所用動滑輪的質(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.繩子自由端移動的速度為5.0cm/sB.拉力F的功率為0.26WC.有用功為0.45JD.滑輪組的機械效率為90%【答案】BC【解析】A．如圖線a所示，繩子自由端移動的速度：，故錯誤；B．拉力F的功率為：，故正確；C．如圖線b所示，有用功為：=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J，故正確；D．滑輪組的機械效率為：，故錯誤．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O自由轉(zhuǎn)動，其上相鄰刻線間的距離相等，若在杠桿上A點掛2個重均為0.5N的鉤碼，在B點掛4個重均為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：F1l1=F2l2，進行計算，設(shè)杠桿每一個小格長度為l，左端：F1l1=2×0.5N×3l=3l，右端：F2l2=4×0.5N×2=4l，F(xiàn)1l1≠F2l2，因此杠桿不能平衡．9、（2018·北京·T25）小華探究杠桿平衡條件時，使用的每個鉤碼的質(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點懸掛了2個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛____個鉤碼．【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點懸掛了2個鉤碼；設(shè)每個鉤碼重為G，每格的長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件得：解得：所以為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛3個鉤碼．點睛：重點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，兩等式兩邊的長度單位一樣即可，但求功的時候，單位必須為米．10、（2022·北京·T27）俯臥撐是一項常見的健身項目，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，地面對腳的力作用在O點，對手的力作用在B點，小京的重心在A點。已知小京的體重為750N，OA長為1m，OB長為1.5m。（1）圖23乙中，地面對手的力F1與身體垂直，求F1的大??；（2）圖24所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時她的身體姿態(tài)與圖23甲相同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點。分析并說明F2與F1的大小關(guān)系?！敬鸢浮浚?）500N；（2）<【解析】解：（1）如圖1所示，O為支點，重力的力臂為lA，F(xiàn)1的力臂為lB根據(jù)杠桿平衡條件F1lB=GlA可得（2）小京手扶欄桿時抽象成的杠桿模型如圖2所示，O為支點，重力的力臂為lA′，F(xiàn)2的力臂為lB根據(jù)杠桿平衡條件F2lB′=GlA′可得由圖可知lA′<lA，lB′=lB所以F2<F1一、多選題1．（2022·北京·清華附中三模）用如圖甲所示的動滑輪提升一批建筑材料，工人豎直向上拉動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隨時間t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，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80W B．繩子自由端的拉力F大小為40NC．動滑輪對重物的拉力做功功率為70W D．該滑輪提升這批建筑材料的機械效率為87.5%【答案】ACD【解析】A．由及圖乙可得，繩子自由端拉力做功的功率為故A正確；B．由題意可知，建筑材料的提升速度為v=0.1m/s，因動滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端的移動速度為v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s故由P=Fv可得，繩子自由端的拉力為故B錯誤；C．由題意可知，建筑材料的總質(zhì)量為m=70kg，故由G=mg可得，建筑材料的重力為G=mg=70kg×10N/kg=700N因建筑材料處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，動滑輪對重物的拉力為F拉=G=700N故由P=Fv可得，動滑輪對重物的拉力做功功率為P拉=F拉v=700N×0.1m/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械效率為故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)卷揚機用500N的力拉鋼絲繩，使物體A在10s內(nèi)勻速上升1m的過程中，滑輪組的機械效率為80%。下列判斷正確的是（）A．物體A的重力為1200NB．動滑輪的重力為300NC．卷揚機做的總功為1500JD．卷揚機做總功的功率為120W【答案】AC【解析】CD．由圖知，承重繩子股數(shù)n=3，卷揚機拉力端移動的距離卷揚機做的總功卷揚機做功的功率故C正確；故D錯誤；A．由可得有用功由可得物體的重力故A正確；B．若忽略繩重和摩擦，拉力則動滑輪的重力但題目中缺少條件“忽略繩重和摩擦”，則動滑輪的重力不等于300N，故B錯誤。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F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的時間里，勻速豎直上升了1m，繩自由端勻速豎直向下移動了2m。在這個過程中，拉力F為500N。則（）A．滑輪組做的有用功為500JB．拉力F做功的功率為100WC．動滑輪重為100ND．滑輪組的機械效率為90%【答案】CD【解析】A．滑輪組做的有用功為故A不符合題意；B．拉力F做的功為功率為故B不符合題意；C．由圖得當(dāng)不計繩子重和摩擦力時，由得動滑輪重為故C正確；D．滑輪組的機械效率為故D符合題意。故選CD。4．（2022·北京平谷·二模）如圖所示四種情景中，所使用的杠桿屬于費力杠桿的是（）A．食品夾 B．核桃鉗C．羊角錘 D．筷子【答案】AD【解析】A．食品夾的支點在尾端，手的動力作用在夾子的中間，而阻力作用在前端，阻力臂大于動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動力大于阻力，屬于費力杠桿，故A符合題意；B．核桃鉗的支點在前端，核桃在中間，手的作用力在尾端，動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動力小于阻力，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．羊角錘的支點在錘與木板接觸點，釘子的阻力在錘子的羊角口，手的動力作用在錘柄處，動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動力小于阻力，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．筷子的支點在尾端，手的動力作用在筷子的中間偏向尾端，而阻力作用在前端，動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，動力大于阻力，屬于費力杠桿，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)計了如圖甲所示的滑輪組。小陽用豎直向下的拉力F拉繩，拉力F隨時間的變化關(guān)系圖像如圖乙所示，物體上升的高度h隨時間t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5×10-2m2，不計繩重和摩擦。下列說法中正確的是（）A．動滑輪受到的重力為50NB．在0~1s內(nèi)，物體對地面的壓強為800PaC．在1~2s內(nèi)，拉力F做的功為250JD．在2~3s內(nèi)，滑輪組的機械效率為83.3%【答案】BC【解析】A．由丙圖可知，物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運動，由乙圖可知，此時繩子的拉力F=80N對滑輪組受力分析得2F=G物+G動所以動滑輪的重力為G動=2F-G物=2×80N-150N=10N故A錯誤；B．由乙圖可知，在0~1s內(nèi)，繩子的拉力F=60N把滑輪和物體看作一個整體，受力分析得2F+F支=G物+G動根據(jù)力的作用是相互的原則，可得物體對地面的壓力F壓=F支=G物+G動-2F=150N+10N-2×60N=40N所以，物體對地面的壓強為故B正確；C．由乙圖可知，在1~2s內(nèi)，繩子的拉力F=100N由丙圖可知，物體上升高度h=1.25m連在動滑輪上的繩子股數(shù)n=2所以，繩子移動的距離為s=nh=2×1.25m=2.5m可得，拉力F做的功為W=Fs=100N×2.5m=250J故C正確；D．由乙圖可知，在2~3s內(nèi)，繩子的拉力F=80N滑輪組的機械效率為故D錯誤。故選BC。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，動滑輪重為120N。卷揚機對繩子的拉力F所做功隨時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1m/sB．拉力F的大小為550NC．4s內(nèi)動滑輪對物體拉力所做的功為1760JD．此滑輪組提升物體A的機械效率為88%【答案】BC【解析】A．由知道，物體A上升的速度為故A錯誤；B．由圖知道，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2由于物體A在4s內(nèi)勻速豎直上升了2m，所以，拉力端移動距離s=2h=2×2m=4m由圖像知道，4s內(nèi)卷揚機對繩子的拉力F所做的總功是2200J，由知道，拉力大小故B正確；C．4s內(nèi)動滑輪對物體拉力所做的功為卷揚機所做有用功，大小是W有=Gh=880N×2m=1760J故C正確;D．由圖像知道，4s內(nèi)卷揚機對繩子的拉力F所做的總功是2200J，故滑輪組的機械效率故D錯誤。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送到高處。在某次運送中，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，滑輪組的機械效率為80%。若兩個滑輪的質(zhì)量相等，g取10N/kg。下列說法中正確的是（）A．動滑輪重為10NB．此過程中工人拉力做功的功率為125WC．此過程中B處掛鉤受到天花板的拉力為510ND．此過程中該工人對地面的壓力的大小為250N【答案】B【解析】A．滑輪組的有用功為滑輪組的總功為如圖所示，有兩段繩子分擔(dān)動滑輪和物重，繩子移動的距離為拉力的大小為動滑輪重為故A錯誤；B．此過程中工人拉力做功的功率為故B正確；C．B處鉤碼受到了向上的拉力，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B處掛鉤受到天花板的拉力為故C錯誤；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地面的壓力是相互作用力，此過程中該工人對地面的壓力的大小為故D錯誤。故選B。8．（2022·北京豐臺·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，機械效率為；用乙滑輪所做的總功為，機械效率為。不計繩重和滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）A．， B．，C．， D．，【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；當(dāng)有用功一定時，圖甲中滑輪組所做的總功W1為對桶和沙子所做的功之和，即乙是動滑輪，乙圖中滑輪組所做的總功W2為對桶、沙子和動滑輪所做的功之和，即因此；根據(jù)可知，則有用功相同時，總功越多，機械效率越低，即，綜上分析可知，A正確，BCD錯誤。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，屬于費力杠桿的是（）A．瓶蓋起子B．托盤天平C．羊角錘D．筷子【答案】D【解析】A．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，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，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。故選D。三、實驗題10．（2022·北京順義·二模）在探究杠桿平衡條件時，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點懸掛了3個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，可在B點懸掛_______個鉤碼，或在C點施加豎直向上的_______N的力。【答案】

右

2

1.5【解析】[1]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。[2]由圖乙知OA=2l，OB=3l，據(jù)杠桿的平衡條件有3×1N×2l=n×1N×3l解得n=2所以可在B點懸掛2個鉤碼。[3]由圖乙知，OC=4l，據(jù)杠桿的平衡條件有3N×2l=F×4l解得在C處施加豎直向上的力F=1.5N。11．（2022·北京朝陽·二模）小陽利用圖所示的實驗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，每個鉤碼所受重力均為0.5N。（1）實驗前，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點懸掛了3個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛__________個鉤碼；（3）接下來，他將彈簧測力計掛在C點繼續(xù)實驗，如圖丙所示，在用彈簧測力計由豎直向上拉C點逐漸變?yōu)檠貓D丙中虛線方向斜向上拉C點，且始終保持杠桿在水平位置平衡的過程中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸變大，請你解釋原因__________。【答案】

左

2

根據(jù)杠桿平衡條件，杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于動力臂減小，所以動力增大，因此彈簧測力計示數(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解得：n=2，故為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛2個鉤碼。（3）[3]根據(jù)杠桿平衡條件杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，彈簧測力計由豎直向上拉C點逐漸變?yōu)檠貓D丙中虛線方向斜向上拉C點，動力臂減小，所以動力增大，因此彈簧測力計示數(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O(shè)點為支點的杠桿，拉力F作用在杠桿C點。圖中線段與力F的作用線在同一條直線上，且、。線段___________表示力F的力臂?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓤D可知，OB是從支點O到力的作用線F的距離，故OB是F的力臂。13．（2022·北京大興·九年級期末）活塞式抽水機的曲柄是一個杠桿，O為支點，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F的延長線交于B點，則線段___________（選填“OA”、“OB”或“AB”）可以表示力F的力臂?！敬鸢浮縊B【解析】由圖可知，OB是從支點到力F作用線的距離，所以線段OB表示力F的力臂。五、簡答題14．（2022·北京·101中學(xué)二模）圖為我國古人運送巨木的勞動情境示意圖。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，請你提出至少兩種有可能抬起巨木的改進方案，并簡述其中的物理學(xué)原理。【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，通過增大受力面積來減小對地面的壓強。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)動的橫桿就是杠桿，在使用時動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，此杠桿為省力杠桿，可以省力；也可以采用滑輪組，動滑輪相當(dāng)于省力杠桿，可以省力。六、計算題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械效率為90%。已知物體A重540N，該工人重500N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，計算：（1）繩子自由端拉力的功率；（2）地面對該工人的支持力；（3）支架對定滑輪的拉力?！敬鸢浮浚?）120W；（2）200N；（3）960N【解析】解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則滑輪組的機械效率解得.繩子自由端移動的速度繩子自由端拉力的功率（2）地面對該工人的支持力（3）不計滑輪組的繩重和摩擦，由可得，動滑輪的重力由兩個滑輪質(zhì)量相等可知，兩個滑輪的重力也相等，定滑輪的重力則支架受到滑輪組的拉力答：（1）繩子自由端拉力的功率（2）地面對該工人的支持力300N；（3）支架對定滑輪的拉力960N。16．（2022·北京·二模）如圖所示，重的物體在的水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左勻速直線運動了，滑輪組的機械效率為80%。求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）物體與地面間的滑動摩擦力?！敬鸢浮浚?）72J；（2）9W；（3）72N【解析】解：（1）物體移動的距離為s物=vt=0.1m/s×10s=1m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s繩=3s物=3×1m=3m拉力做的總功W總=Fs繩=30N×3m=90J有用功（2）拉力F的功率（3）物體與地面間的滑動摩擦力答：（1）有用功是72J；（2）拉力F的功率是9W；（3）物體與地面間的滑動摩擦力是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F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）滑輪組的機械效率η；（3）繩子自由端的拉力F?！敬鸢浮浚?）0.1m/s；（2）75%；（3）400N【解析】解：（1）物體A上升的速度（2）提升A所做的有用功W有=Gh=900N×1m=900J滑輪組所做的總功W總=W有+W額=900J+300J=1200J滑輪組的機械效率（3）由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，繩子自由端的移動的距離s=3h=3×1m=3m拉力答：（1）A上升的速度v為0.1m/s；（2）滑輪組的機械效率η為75%；（3）繩子自由端的拉力F為400N。18．（2022·北京豐臺·二模）在數(shù)千年漫長的農(nóng)業(yè)社會中，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，用來測量液體密度。于是他利用身邊的器材自己動手制作了一個測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O處，密度未知的金屬塊M固定在A點，鉤碼N是密度秤的秤砣，將鉤碼N掛在B點時，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點時，密度秤再次水平平衡。已知，AO=10cm，OB=20cm，BC=3cm，鉤碼N的質(zhì)量，金屬塊M的體積V=25cm3，細(xì)繩的質(zhì)量忽略不計，g取10N/kg。求：（1）金屬塊M所受的重力：（2）液體的密度?！敬鸢浮浚?）2N：（2）1.2×103kg/m3【解析】解：（1）鉤碼N的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N由杠桿平衡條件得GM×OA=G×OB金屬塊M所受的重力（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C點時，密度秤再次水平平衡，由杠桿平衡條件得FA×OA=G×OC(GM-F浮)×OA=G×OC(GM-F浮)×OA=G×(OB-BC)(2N-F浮)×10cm=1N×(20cm-3cm)F浮=0.3N根據(jù)阿基米德原理得到液體的密度答：（1）金屬塊M所受的重力是2N：（2）液體的密度是1.2×103kg/m3。19．（2022·北京石景山·二模）如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，當(dāng)甲物體浸沒在水中時，杠桿恰好水平平衡，A、B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甲=0.6kg，體積為V甲=4×10-4m3；乙物體的質(zhì)量m乙=0.86kg，其底面積S乙=2×10-4m2，OA：OB=2：1，圓柱形水容器的底面積S=5×10-3m2，取g=10N/kg。求：（1）甲物體受到的浮力；（2）杠桿B端受到細(xì)線的拉力；（3）若剪斷細(xì)線，待甲物體靜止時，容器底對地面的壓強變化了多少？【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所受的浮力為（2）甲受到繩子拉力、自身重力以及浮力三個力的作用，并保持平衡，根據(jù)平衡條件可知，繩子對甲的拉力為即繩子對A端的拉力為F拉=2N，根據(jù)杠桿平衡條件可知（3）剪斷細(xì)線前，容器對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甲的拉力；剪斷細(xì)線后，容器對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，容器對地面的壓力變化量為繩子端的拉力，大小為2N，由壓強公式可得壓強的變化量為答：（1）甲的浮力為4N；（2）拉力為4N；（3）壓強變化為400Pa。20．（2022·北京房山·二模）如圖甲所示，是使用動滑輪勻速提升物體的裝置圖。如圖乙所示，是提升不同重物時卷揚機對繩子豎直向上拉力F與卷揚機拉動繩子速度v的關(guān)系圖像。當(dāng)使用這個裝置提升重力為500N的物體A時，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，卷揚機拉動繩子的功率保持不變。不計繩重及輪與軸的摩擦。求：（1）提升物體A時，卷揚機對繩子的拉力FA；（2）動滑輪受到的重力G動；（3）若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.4m/s，此時滑輪組的機械效率η?！敬鸢浮浚?）300N；（2）100N；（3）66.7%【解析】解：（1）由圖像可知，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，由圖乙可知，卷揚機對繩子的拉力FA=300N。（2）由圖甲可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，動滑輪受到的重力G動=nF-G物=2×300N-500N=100N（3）卷揚機的拉動繩子的功率因卷揚機的拉動繩子的功率保持不變，若用該裝置提升另一