2024年中考物理（全國）重點 專題12 簡單機械學生版

專題12簡單機械簡單機械包括杠桿、滑輪、斜面和輪軸，這些經典簡單機械，是中考物理的重要考點。在2024年的中考中，這些知識點的命題趨勢將會更加注重實踐應用和問題解決能力的考察。杠桿命題，將更傾向于考察學生對杠桿平衡原理的理解和應用。題目可能會設置各種實際場景，要求學生根據杠桿平衡條件，分析出杠桿的平衡狀態(tài)以及力矩的平衡關系。這需要學生具備較強的分析能力和計算能力?；喌拿}，將更加注重考察學生對滑輪組的工作原理以及滑輪的機械效率的理解。題目可能會通過設置各種實際工程問題，要求學生設計出合理的滑輪組，以達到預期的工作效果。這需要學生充分理解滑輪的工作原理，同時具備較強的創(chuàng)新思維和實踐能力。斜面的命題，將更注重考察學生對斜面機械效率的理解和應用。題目可能會要求學生分析斜面的受力情況，計算斜面的機械效率，或者設計出最優(yōu)的斜面方案。這需要學生具備較強的物理知識和分析能力。2024年中考物理關于"簡單機械"的命題趨勢，將更加注重實踐應用和問題解決能力的考察。這需要學生在平時的學習中，不僅要掌握基本的物理知識，還要注重培養(yǎng)自己的分析能力、計算能力和創(chuàng)新思維能力。只有這樣，才能在中考中取得優(yōu)異的成績。知識點1：杠桿1.杠桿及其五要素：（1）杠桿定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。

杠桿的形狀多樣，可以是直的（比如開瓶扳手等），也可以是彎的（比如壓水井把手等）；杠桿可以是單一的，也可以是幾個杠桿組合起來的（比如筷子、剪刀等是雙杠桿的組合）。（2）杠桿五要素：①支點：杠桿繞著轉動的點，用字母O表示。

②動力：使杠桿轉動的力，用字母F1表示。

③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母F2表示。

④動力臂：從支點到動力作用線的距離．用字母l1表示。

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離．用字母l2表示。2.杠桿的平衡條件：（1）杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。（2）杠桿平衡條件的表達式：動力×動力臂=阻力×阻力臂。（3）公式的表達式為：F1l1=F2l2。3.杠桿中最小力的問題及力臂的畫法：求最小動力問題，可轉化為找最長力臂問題。找最長力臂，一般分兩種情況：（1）在動力的作用點明確的情況下，支點到力的作用點的連線就是最長力臂；（2）在動力作用點未明確時，支點到最遠的點的距離是最長力臂。4.杠桿的分類及應用：杠桿分為三類：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿；分類示意圖特點應用分類省力杠桿動力臂大于阻力臂（l1＞l2），省力費距離撬棒、剛刀、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、園藝剪刀等省力杠桿費力杠桿動力臂小于阻力臂（l1＜l2），費力省距離起重臂、船獎、釣魚竿等費力杠桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂（l1＝l2），不省力不費力，不省距離也不費距離天平、蹺蹺板、定滑輪（下節(jié)學）等等臂杠桿實驗探究杠桿的平衡條件【實驗圖示】【實驗步驟】?1.將杠桿的中點支撐在鐵架臺上，調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，這時杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼所受的重力。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2，記錄在表格中。3.改變阻力和阻力臂的大小，相應調節(jié)動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。重點：實驗前杠桿調水平平衡的原因1.消除自重影響。將杠桿調至水平位置平衡時，就將杠桿自身的重心調到了支點上，這時杠桿重力的力臂為零，重力不能使杠桿轉動，從而可以避免杠桿自重對杠桿平衡的影響。2.便于測量力臂。杠桿處于傾斜狀態(tài)時，力臂不在杠桿上，如圖甲所示，此時無法從杠桿上直接讀出或測出力臂，力臂的測量較困難。當杠桿處于水平平衡時，力臂在杠桿上，如圖乙所示，可以從杠桿上直接讀出或測出力臂?！緦嶒灲Y論】杠桿的平衡條件；動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2物理方法：歸納法分析杠桿平衡條件時，通過對多次實驗數據的分析歸納，總結出杠桿的平衡條件，利用的是歸納法?！咀⒁馐马棥浚?）實驗前，通過調節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）實驗過程中，不能再調節(jié)平衡螺母使得杠桿在水平位置平衡，只能改變鉤碼的個數、位置或者彈簧測力計的拉力大小、位置。（3）實驗至少做三次，得出普遍規(guī)律，避免實驗的偶然性。實驗拓展如圖所示，還可以用彈簧測力計的拉力作為動力做"探究杠桿的平衡條件"的實驗。此時要注意彈簧測力計的拉力方向要始終沿豎直方向，否則動力臂不沿杠桿方向，這種情況下直接在杠桿上讀出（或測出）的動力臂數值會比實際值偏大。知識點2：滑輪1.滑輪：（1）滑輪定義：邊緣有凹槽，能繞軸轉動的小輪。因為滑輪可以連續(xù)旋轉，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。（2）滑輪分類：定滑輪和動滑輪。2.定滑輪工作特點：（1）特點∶使用定滑輪不省力（F=G），也不省距離（s=h），但能改變施力的方向。（2）實質∶定滑輪是一個等臂杠桿。如圖所示，定滑輪的軸相當于支點O，作用于繩端的拉力為動力F1，重物對繩子的拉力為阻力F2，動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，即l1=l2=r，根據杠桿平衡條件可知，F1=F2，即F=G，所以使用定滑輪不省力。定滑輪的施力方向不影響力的大小如圖所示，利用定滑輪拉起一個重為G的物體，改變拉力的方向，作出每次的阻力臂和動力臂，由圖可知每次阻力和阻力臂的乘積均為Gl2，其中l(wèi)2=R（R為滑輪半徑）；根據幾何知識可知，三次的動力臂l1=l1'=l1"=R，根據杠桿的平衡條件可得F1=F1'=F1"=G，因此定滑輪的施力方向不影響力的大小。3.動滑輪工作特點：（1）特點∶使用單個動滑輪最多可以省一半力（F=G），但費距離（s=2h），且不能改變施力的方向。（2）實質：動滑輪是一個動力臂等于阻力臂二倍的省力杠桿。如圖所示，作用于繩端的拉力為動力F1，重物對繩子的拉力為阻力F2，動滑輪上升時繞著滑輪的邊緣O點轉動，O點相當于動滑輪的支點，動力臂等于滑輪的直徑d，阻力臂等于滑輪的半徑r，即l1=2l2，根據杠桿平衡條件可知，F1=F2，即F=G，所以使用動滑輪可以省一半的力。動滑輪的施力方向影響拉力的大小如圖所示，利用動滑輪拉起一個重為G的物體，改變拉力的方向，作出每次的動力臂和阻力臂，由圖可知每次阻力和阻力臂的乘積均為GR，R為滑輪半徑；根據幾何知識可知，三次的動力臂l1＞l2＞l3，根據杠桿的平衡條件可得F1＜F2＜F3，其中l(wèi)1=2R，F1=G。故使用動滑輪時，施力方向影響拉力的大小，只有豎直向上拉時，拉力才等于物重的二分之一。4.滑輪組及其工作特點：定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組；使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費距離；豎直滑輪組和水平滑輪組的必背公式物理量豎直方向滑輪組水平方向滑輪組圖形繩子拉力F/NF=(G物+G動)不計f繩F=nFA=nf地（不計f繩，此時η=100%）F＞nFA=nf地（計f繩，此時η＜100%）繩子自由端的距離s/ms=nhs繩=ns地繩子自由端的速度v繩v繩=nv物v繩=nv物有用功W有W有=G物hW有=FAs地=f地s地額外功W額W額=G動h（不計f繩）W額=W總-W有=Fs-G物h（通用）W額=W總-W有=Fs繩-FAs地=Fs繩-f地s地總功W總W總=G物h+G動h（不計f繩）W總=Fs（通用）W總=Fs繩機械效率η（不計f繩）（通用）注析n-動滑輪上繩子的根數h-物體上升的高度s-繩子自由端移動的距離f繩—繩子與滑輪間的摩擦力n-動滑輪上繩子的根數s地-物體相對地面運動的距離s繩-繩子自由端移動的距離f繩-繩子與滑輪間的摩擦力f地-物體受到地面的摩擦力FA-拉物體的繩子上的拉力5.輪軸：（1）輪軸：輪軸由有共同轉動軸的大輪和小輪組成。通常把大輪叫輪，小輪叫軸，例如汽車方向盤、門把手、轆鏟等。（2）輪軸的實質：輪軸相當于一個杠桿，輪和軸的中心O是支點，作用在輪上的力是動力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點：因為輪半徑大于軸半徑，即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動力作用點移動的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r，即輪半徑是軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就是作用在軸上的力的幾分之一。6.斜面：（1）斜面是簡單機械的一種，可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時，力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小，則可達到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為G，不計阻力時，根據功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費距離。（3）日常生活中常見的斜面，如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等。知識點3：機械效率1.有用功和額外功：（1）有用功：利用機械做功的時候，對人們有用的功就叫做有用功。（2）額外功：并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功。（3）總功：有用功與額外功的和叫總功。（4）如上圖斜面模型，總功的計算：W總=Fs；W總=W有用+W額外=Gh+f摩s（5）有用功的計算方法：W有用=Gh；W有用=W總-W額外（6）額外功的計算方法：W額外=f摩s；W額外=W總-W有用2.機械效率的概念：（1）概念：有用功跟總功的比值叫做機械效率，通常用百分數表示。（2）計算公式：用W總表示總功，用W有用表示有用功，用η表示機械效率，則：。（3）提高機械效率的主要辦法：①在有用功一定時，盡量減少額外功，采用減輕機械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施；②在額外功一定時，增大有用功，在機械能夠承受的范圍內盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機械的作用。（1）由于額外功不可避免，有用功只是總功的一部分，因而機械效率總小于1。（2）機械效率由有用功和總功兩個因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機械效率高”或“總功大，機械效率低”。（3）當總功一定時，機械做的有用功越多（或額外功越少），機械效率就越高；（4）當有用功一定時，機械所做的總功越少（或額外功越少），機械效率就越高；（5）當額外功一定時，機械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高。探究動滑輪的特點實驗目的：探究動滑輪是否省力，能否改變施力的方向，拉力移動的距離和重物升高高度的關系實驗圖示實驗操作1.如圖甲所示，把鉤碼掛在彈簧測力計下，記下鉤碼的重力G；2.如圖乙所示，通過動滑輪用彈簧測力計拉同樣的鉤碼，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數F，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩子自由端移動的距離s，記錄在表格中；3.改變鉤碼的個數，多做幾次實驗，并把實驗數據記錄在表格中注意事項：利用彈簧測力計拉鉤碼時，要使彈簧測力計勻速且豎直向上運動實驗分析：使用動滑輪提升鉤碼時所用的拉力小于鉤碼重力，且近似等于鉤碼重力的一半，繩子自由端移動的距離等于鉤碼升高高度的2倍，拉力的方向與鉤碼移動的方向相同實驗結論：使用動滑輪可以省力，但不能改變施力的方向，且費距離理解：動滑輪上拉力大于物重一半的原因實驗中測得動滑輪上的拉力略大于物重的一半，這是因為動滑輪的重不可忽略，另外，繩子與滑輪間、輪與軸之間存在摩擦力（若無特殊說明，一般可忽略不計），因此實際情況是拉力。一、單選題1．（2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預測）小明同學利用如圖所示裝置勻速提起重200N的物塊，物塊浸沒在水中受到的浮力是80N，滑輪重30N，，不計摩擦、繩重及杠桿重，在物塊上表面露出水面前，下列判斷正確的是（）A．拉力大小為20NB．物塊所受浮力不斷減小C．裝置中的滑輪是定滑輪D．整個裝置的機械效率為80%2．（2023·江蘇常州·常州市第二十四中學?？家荒＃┤鐖D所示是輕質杠桿AOB，在其A端掛一重物G，若在B端施加一個始終垂直于OB且向下的力F，使杠桿繞點O順時針緩慢轉動到OB處于水平位置，則在此過程中，力F的大小將（）A．逐漸變大 B．逐漸變小C．保持不變 D．先變大后變小3．（2023·江蘇常州·常州市第二十四中學?？家荒＃┕と擞萌鐖D所示的滑輪組，在時間t內，將重為G的貨物勻速提升了h，人對繩子豎直向下的拉力恒為F。以下說法正確的是（）A．拉力F的功率為B．額外功為(2F-G)hC．滑輪組的機械效率為D．滑輪組的機械效率隨h的增大而增大4．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）伴隨著中國城市化建設的高速發(fā)展，塔吊在建筑施工、貨物搬運等方面發(fā)揮著越來越大的作用，如圖為塔吊的工作場景，下一列對相關知識的分析正確的是（）A．塔吊將建筑材料勻速向上提升時，機械能不變B．塔吊吊著建筑材料勻速轉動時，建筑材料受力平衡C．所吊的建筑材料越重，機械效率越高D．塔吊頂端的大氣壓強比地面的大氣壓強大二、多選題5．（2023·江西南昌·統(tǒng)考二模）如圖所示，物體在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，從斜面底端開始計時，下列說法正確的是（）A．物體受到的拉力與斜面對物體的摩擦力是一對平衡力B．物體向上運動過程中機械能變大C．物體向上運動過程中，拉力做的功大于物體克服摩擦力做的功D．斜面越陡越省力6．（2023·遼寧鞍山·統(tǒng)考二模）如圖所示，F1=4N，F2=3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動。（不計彈簧測力計，滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）下列說法中正確的是（）A．F2的功率為0.6WB．彈簧測力計的示數為9NC．物體A和地面之間沒有摩擦力D．如果增大F2，物體A仍保持靜止狀態(tài)7．（2023·河南開封·統(tǒng)考二模）如圖所示，物體A重為60N，在10N的拉力作用下，在水平路面上以1m/s的速度做勻速直線運動6s，忽略繩子、滑輪重及繩子和動滑輪的摩擦力。下列描述正確的是（）A．6s內繩子自由端移動的距離是12mB．拉力做功的功率是10WC．A受到的摩擦力大小是20N，向右D．A的重力做功為360J8．（2023·山東威海·統(tǒng)考一模）重為600N的建筑工人用如圖所示的滑輪組，將重為450N的貨物沿豎直方向以0.4m/s的速度勻速提升了4m，建筑工人做功的功率為200W。不計滑輪軸的摩擦，下列說法正確的是（）A．建筑工人所用的拉力為500NB．建筑工人所做的有用功是1800JC．建筑工人所做的額外功是200JD．提升貨物的過程中地面對工人的支持力為350N三、填空題9．（2023·安徽·校聯考三模）斜面也是一種簡單機械。如圖所示，某工人沿斜面將重為400N的物體勻速推到斜面的頂端。已知斜面的高為2m，長為5m，斜面的機械效率為80%，則推力的大小為N。10．（2023·四川攀枝花·統(tǒng)考三模）如圖所示，O為杠桿OA支點。當物體甲掛在動滑輪掛鉤上在空中靜止，物體乙掛在B點時，杠桿OA保持水平平衡，A端受到豎直向上的拉力為。已知動滑輪重、物體乙重，，杠桿、細繩的質量及輪與軸的摩擦均忽略不計，g取，則物體甲所受的重力N，滑輪組的機械效率%。11．（2023·廣東清遠·統(tǒng)考二模）如圖為塔式起重機的起重結構簡化示意圖，a屬于（選填“定”或“動”）滑輪，b能起到（選填“改變力的方向”或“省力”）的作用。請你提出一個使起重機機械效率提高的方法：。12．（2023·廣東廣州·?？既＃┤鐖D，硬棒質量忽略不計，物體對棒的拉力為F1，在棒的A點施加力，的方向沿線，使硬棒在如圖位置處于平衡狀態(tài)。（1）畫出力的示意圖；（2）畫出的力臂；（3）撤去，在B點施加力，仍使硬棒在如圖位置處于平衡狀態(tài)。則和的關系可能是()A．

B．

C．13．（2023·江蘇無錫·統(tǒng)考一模）物理學在橋梁建筑技術方面有很多應用，如圖甲為宜興首座鋼結構斜拉橋荊邑大橋，橋梁全長544.5米，有十八層樓那么高?！皹蛩槭裁匆爝@么高？”小華對此進行了研究：他將大橋的結構進行簡化，抽象成圖乙所示的模型。小華通過比較發(fā)現：適當增加橋塔的高度，可（增大/減?。┬崩骼Φ牧Ρ?，從而（增大/減小）斜拉索的拉力，在橋面上行駛的汽車，位置越靠近橋塔，鋼索受到的拉力越（大/小）、橋面限速60km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下，一輛小車通過全橋至少需要s（結果保留一位小數）。近年來，多起高架橋側翻事故引起了人們對如圖丙所示的獨柱高架橋安全性的思考。獨柱式高架橋分如圖?。╝）單支座式和圖丁（b）雙支座式，建造橋梁時應選擇的支撐方式為（單/雙）支座式。當重載卡車在雙支座式高架橋最右側行駛時橋面?zhèn)确c是（左/右）支座。如果在兩個支座中間再增加一個支座如圖?。╟），橋面?zhèn)确：Φ娘L險將（減小/增大/不變）。四、作圖題14．（2023·遼寧鐵嶺·統(tǒng)考三模）如圖甲所示是一臺金屬切割機，小王師傅用該機切割A點下方的鋼管時，用力壓B點，機器OAB部分可繞O點轉動。請在乙圖中畫出：（1）杠桿靜止在此位置時，作用在A點的阻力F2的力臂L2；（2）作用在B點的最小動力F1及其力臂L1。15．（2023·貴州銅仁·?？寄M預測）請你用筆畫代替繩子，在圖中畫出滑輪組最省力的繞法。五、實驗題16．（2023·山東濟南·統(tǒng)考三模）小明分別用如圖1所示的兩種方法挑著同一物體行走，他發(fā)現兩次用力不相同。由此，他想和小華一起用一個杠桿、一個重物、細線、若干鉤碼來探究“杠桿平衡時，保持阻力和動力臂不變，動力和阻力臂之間的關系”。（1）實驗前，他們調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是；（2）實驗時，他們用細線將重物固定到杠桿左側某一位置，將重物通過細線產生的拉力看作阻力；然后在杠桿右側某一位置用細線懸掛若干鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，如圖2所示，將動力F1和阻力臂l2記錄下來。接下來，他們要改變重物的懸掛位置和鉤碼的，使杠桿重新平衡，并把相應的數據記錄下來；（3）他們通過實驗得到的實驗數據如下表所示：實驗序號動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.00.102.00.1024.00.102.00.2036.00.102.00.30分析表中的數據，可以得出結論：保持阻力和動力臂不變，杠桿平衡時，動力跟阻力臂成關系；（4）結束實驗后，小明又發(fā)現：杠桿平衡時滿足“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”。這一結論是否具有普遍性？在以上實驗的基礎上，他們應該使和也不相同，繼續(xù)實驗收集數據……17．（2023·廣西賀州·統(tǒng)考一模）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小馬同學用同一滑輪組進行了三次實驗，實驗數據如下表：序號物重G/N物體上升的高度h/m繩端受到的拉力F/N繩端移動的距離s/m滑輪組的機械效率η/%110.20.60.655.6220.21.00.666.7340.21.80.6（1）根據表格中的數據，承擔物重的繩子段數n=；（2）實驗中，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升，在測量繩端所受的拉力時，彈簧測力計應；（選填“保持靜止”或“保持勻速上升”）（3）第三次實驗時滑輪組的機械效率為%（計算結果保留一位小數）；（4）根據表格中的數據分析可知：要提高同一滑輪組機械效率，可以采取的措施是。18．（2023·山東煙臺·統(tǒng)考一模）小亮利用杠桿做“探究杠桿平衡條件”實驗：（1）實驗前應先調節(jié)杠桿在水平位置平衡，若出現如圖甲所示情況，應將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)；使杠桿在水平位置平衡的目的是；（2）實驗中，小亮多次調節(jié)左端鉤碼的位置，并移動右側鉤碼的位置，如圖乙所示，使杠桿保持水平平衡，記錄多組數據，完成后，小亮認為實驗結論就具有普遍性了，他這樣的操作，（選填“完全”或“不完全”）符合實驗要求，原因是；（3）保持左側懸掛鉤碼的位置和數量不變，調節(jié)右側懸掛鉤碼的數量和位置，使杠桿始終在水平位置平衡，記錄對應的力F和力臂l1大小，繪制成圖像如圖丙所示。圖像中每個點與兩坐標軸圍成的方形面積（選填“相等”或“不相等”）；（4）如圖丁所示，已知每個鉤碼的質量均為50g，用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，實驗中始終保持杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計在a位置豎直向下拉時，測力計的示數為N；彈簧測力計山圖中a位置移至b位置時，其示數將（選填“變大”、“不變”或“變小”），出現這一現象的原因是；（g取10N/kg）（5）在某次實踐活動中，另一位同學想用撬棒撬動地面上的石頭，O是撬棒的支點，F2是阻力，如圖戊所示，為了撬動石頭，在C點施加的最小動力F1的方向是。六、計算題19．（2023·山東日照·統(tǒng)考二模）如圖所示的一套從水中打撈物體的簡單滑輪組裝置，動滑輪的重力為50N，物體A的密度為，體積為；通過滑輪組把A從水中勻速提升（A始終未露出水面），不計繩重、摩擦及水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求：（1）A浸沒在水中所受浮力；（2）A露出水面前，滑輪組的機械效率；（3）若人的質量為70kg，與水平地面的接觸面積為500cm2，人對地面的壓強。20．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中學校考一模）在美麗鄉(xiāng)村建設中，政府為某村購置一批健身器材。工人在往車上搬運裝有健身器材的箱子時，用長木板搭了一個3m長的斜面，沿斜面方向對箱子施加500N的力，把120kg的箱子沿斜面勻速推到1m高的車廂上，如圖所示。求：（1）推箱子做的有用功；（2）斜面的機械效率；（3）箱子受到斜面的摩擦力大小。21．（2023·山西晉中·統(tǒng)考二模）在開展“搬運建筑材料”的項目化學習過程中，甲、乙兩同學利用一根質量分布均勻的圓柱形輕質木棒搬運一重物。已知：重物的質量是50kg，搬運時將重物提升1.2m的高度，重物到甲同學的距離OA=1m，重物到乙同學的距離OB=1.5m。（g取10N/kg進行計算）（1）將重物抬起過程中，對重物做功多少？（2）搬運重物過程中，乙同學對木棒的作用力大?。浚景糍|量忽略不計）（3）搬運至目的地，兩位同學將重物放置在水平地面上，若重物與地面的接觸面積為500cm2，則此時重物對地面的壓強是多少？七、科普閱讀題22．（2023·寧夏銀川·寧夏銀川二十四中?？家荒＃╅喿x短文，回答問題?！版隙鹞逄枴贝钶d采樣剖面測溫儀、巖芯鉆探機和機器取樣器等多種有用載荷在海南文昌發(fā)射中心成功發(fā)射，在月球附近成功選定著陸點后，開始避障下降和緩速垂直下降，最終平穩(wěn)著陸于月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū)，并取回約2kg月壤。

（1）嫦娥五號返回器將月壤帶回地球，這使中國成為繼美、蘇之后第三個攜帶月球樣品回到地球的國家，樣品從月球取回到地球，其質量（選填“變大”“變小”或“不變”），由于月球表面的重力比地球表面的重力小得多，所以飛行器離開月球時所需的推力比離開地球時要（選填“大”或“小”）得多；（2）如圖甲所示是火箭發(fā)射時的情景。在火箭加速上升的過程中，關于“嫦娥五號”，下列說法正確的是；A．動能增大，重力勢能減小B．動能增大，機械能減小C．動能增大，機械能增大D．動能不變，機械能增大（3）探測車在采集月球表面月壤樣本時，機械臂簡化圖如圖乙所示，，不計自身重力，當采集重力為1N的月壤時，在A點至少需要施加N的拉力。一、單選題1．（2023上·北京·九年級人大附中校考開學考試）如圖甲所示，一個滑輪組豎直固定在水平支架上，已知每個滑輪均重20N，滑輪組下端掛有重為G的物體A，用力F通過滑輪組繩的末端豎直向上勻速提升重物A，重物A向上運動的速度為v，力F做功的功率P隨物體上升速度v之間的關系圖象如圖乙所示。滑輪與軸的摩擦、繩的質量忽略不計，g取10N/kg。則下列說法正確的是（）A．拉力F的大小為120NB．滑輪組對水平支架的拉力為140NC．拉力F的功率為1.2W時，10s內滑輪組對物體A做功12JD．若在物體A下再加掛30N的重物，滑輪組的機械效率可以達到86.7％2．（2023·廣東珠?！ぶ楹Ｊ形膱@中學校考一模）如圖所示的杠桿質量不計，每小格的長度相等。物體A是邊長為0.1m的正方體。當杠桿右側掛一個重4N的物體B時杠桿平衡。此時物體A對水平桌面的壓強為300Pa，下列說法正確的是（）A．物體A受到地面的支持力為2NB．物體A受到的重力為3NC．物體B向右移動1小格，物體A受到的拉力增大2.6ND．物體A向左移動1小格，物體A對桌面的壓強為340Pa3．（2023·內蒙古包頭·統(tǒng)考二模）物理興趣小組的小強設計了如圖所示的裝置傳送物品，現有質量m=25kg的木箱，長L=5m、高h=3m的固定斜面他用F=100N的力拉繩，使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面勻速地由低端上升到頂端，此過程因繩和滑輪間的摩擦而做的額外功W0=20J。已知動滑輪質量m=1kg，連接動滑輪的繩子拉直且與斜面平行，不計繩的質量、木箱大小和木箱到動滑輪間的繩長，g取10N/kg，則下列說法錯誤的是（）A．木箱由斜面低端上升到頂端所用的時間是25sB．F做功的功率為40WC．整個裝置的機械效率是75%D．斜面對木箱的摩擦力大小是50N4．（2023·四川達州·統(tǒng)考中考真題）一輕質不等臂杠桿AOB的左右兩端分別吊著一實心鋁塊和銅塊，此時杠桿在水平位置平衡?，F將鋁塊、銅塊同時浸沒在水中，如圖所示。已知：，，，則下列判斷正確的是（

）A．A端下降 B．B端下降C．仍然平衡 D．無法判斷二、多選題5．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）如圖所示，杠桿DE可繞O點在豎直平面內轉動，OD：OE=1：2，小軒的質量為55kg，他通過細繩在E點施加豎直向下的拉力T1為150N時，杠桿在水平位置平衡，小軒對地面的壓力為F1，物體A對地面的壓強p1為3×103Pa。當小軒施加豎直向下的拉力為T2時，物體A恰好勻速上升。已知：物體A的質量為100kg，其底面積為5×10-2m2，杠桿DE和細繩的質量及滑輪軸的摩擦力均忽略不計，g取10N/kg。下列分析正確的是（）A．小軒對地面的壓力F1為400NB．動滑輪B受到的重力為40NC．小軒施加豎直向下拉力為175N時，物體A對地面的壓強恰好為零D．當小軒施加豎直向下的拉力為T2時，滑輪組的機械效率為85%6．（2023·河北石家莊·統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲乙兩個滑輪組，在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，將A、B兩個不同的物塊勻速提升相同的高度（不計繩重和摩擦）已知A、B兩物塊重分別為GA、GB，動滑輪重為G0，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩滑輪組的機械效率相等B．物塊A的重力小于物塊B的重力C．若G0=GB，則甲、乙滑輪組一定都是省力機械D．甲滑輪組的機械效率為7．（2023·河北·統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，小明選擇兩種不同的方式將相同的重物勻速提升相同的高度，已知每個動滑輪的重力都為G0，物重為G，兩種方式施加的拉力分別為F1和F2，機械效率分別為η1和η2，不計繩重和摩擦，則下列說法中正確的是（）A．兩種方式做的有用功相同B．F1一定小于F2C．，D．G0=3F2－4F1三、填空題8．（2023·江蘇無錫·校聯考模擬預測）桿秤是中國度量衡三大件（尺斗秤）之一，凝聚了炎黃子孫的智慧，反映了我國古代商貿及科技的發(fā)展。如圖所將物體掛于掛鉤上，提起B(yǎng)點或C點的吊環(huán)，然后通過移動D點處的秤砣，秤桿平衡時，即可稱出物體的（選填“重量”或“質量”）。若要桿秤稱出最大的量，應該提起（選填“B”或“C”），若AB=BC，CE=39AB，（E點為桿秤上最大刻度處），秤砣的質量為0.75kg，則該桿秤的最大稱量是。9．（2023·江蘇無錫·?？家荒＃y量質量的工具和手段很多。天平、桿秤、磅秤和電子秤等都可以用來測量質量。如圖是測量質量的磅秤，圖為磅秤構造的示意圖。AB是一根不等臂杠桿，支點為O1，CD和EF都是可看作為杠桿的兩塊平板，分別以O2、O3為支點，CD板用豎直桿HC懸于H點，EF板用豎直桿EB懸于B點，EB穿過CD板的小孔，且與CD板無摩擦。（除重物G和秤碼P，其他物件重力不計）（1）重物G放置在稱臺CD板上，請判斷該物體G的擺放位置對測量結果（選填“有”或“無”）影響；（2）若HB、O1H、O1A、O2E、O2F的長度分別用L1、L2、L3、l1、l2表示，而且L1＝10厘米，L2＝1厘米，L3＝60厘米，l1＝40厘米，l2＝4厘米。磅秤平衡時，秤碼P重力GP＝50牛。則秤臺CD上的重物的重力G為()。

10．（2023·重慶·重慶市南渝中學校?？级＃┤鐖D甲所示為小黎制作的自動注水裝置示意圖，杠桿OAB始終在水平位置保持平衡，O為支點，OA=2OB，豎直細桿a兩端分別與杠桿A點和圓柱形浮筒M連接，豎直細桿b連接在杠桿B點和力傳感器上，浮筒M底部距薄壁柱形水箱底5cm，不計杠桿、細桿及連接處的重力。某次調試時向水箱逐漸加水直至加滿，力傳感器的示數隨水箱中水的質量變化的圖像如圖乙，則柱形水箱的底面積為cm2；調節(jié)使力傳感器示數為14N時自動注水，示數為46N時停止注水，則一次注水過程水箱對地面的壓強變化量為Pa。

11．（2023·重慶·重慶市育才中學?？级＃┤鐖D所示，用輕質薄木板AB做成杠桿，O為支點，OA=OB=2m，地面上一質量為2kg，邊長為a=10cm的實心正方體物塊M，用一不可伸長的輕質細線系于OB的中點C處，此時AB恰好靜止于水平位置，細線恰好被拉直?，F將小滑塊Q（小滑塊的大小不計）放于O點上方，將小滑塊Q向左移動0.4m，此時繩子對C點的拉力為8N，此時物塊M對水平地面的壓強Pa，若Q再向左側移動0.2m，沿豎直方向將正方體M左右兩邊各切去厚度為d的部分，將它們疊放在Q的正上方時，正方體M對地面的壓強為0，切去厚度d為m。12．（2023·重慶·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，ABC是以O為支點的輕質杠桿AB=40cm，OB=30cm，OC=60cm，水平地面上的實心均勻正方體物塊M重為80N，用細線與C點相連，在A點用60N的力沿某方向拉杠桿，使M對地面的壓力最小，且杠桿處于水平位置平衡，此時細線的拉力為N；保持A點的拉力大小和方向以及杠桿的狀態(tài)不變，要使M對地面的壓強變?yōu)樵瓉淼?，可將物塊M沿豎直方向切去的質量為kg。（忽略支點處的摩擦）13．（2023·湖南長沙·統(tǒng)考三模）如圖所示，將一根長為1m的輕質杠桿AB，于其中點O支起?，F將質量分別為1kg和0.2kg的物體M、N用細繩系于杠桿的B點和C點，物體M的邊長為0.1m的正方體。已知OC:OB＝1:2，此時物體N受到細繩的拉力為N，物體M的密度為kg/m3；若沿豎直方向將物體M左右兩邊各切厚度為h的部分，然后將物體N用細線系于離C點的距離為h處時，M對地面的壓強變化了100Pa，則h的值為m。（g取10N/kg，結果保留2位有效數字）四、實驗題14．（2023·福建廈門·統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，廈門中學生助手利用天平和量筒測量石塊的密度，進行如下測量：（1）把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端零刻度線處，指針在分度盤的位置如圖甲所示，為使天平橫梁平衡，應將平衡螺母向調節(jié)（選填“左”或“右”）；（2）用天平測石塊質量，當橫梁平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼位置如圖乙所示，則石塊質量為g；用量筒測出石塊體積為，則石塊密度為。（3）廈門中學生助手猜想能否使用刻度尺和杠桿等器材測量石塊密度，于是他進行如下探究：（杠桿重力不計）①如圖丙所示，杠桿處于水平位置且平衡。②保持石塊的懸點位置A不變，將石塊浸沒在盛水的杯中（未與杯底、杯壁接觸），調整重物的懸點位置至C點，使杠桿再次處于水平位置且平衡，則C點應該在B點的側（選填“左”或“右”），用刻度尺測量OC的長度。③石塊密度的表達式（用字母、、、表示）。（4）閱讀了教材“自制密度計”的課外小實驗后，廈門中學生助手的小曾決定嘗試做一個密度計。①小曾選擇了一個由某種特殊材料制成的條形長方體A來制作密度計，測得A的質量為12g；②小曾查閱了相關資料，在得知該材料的密度后，作出了如圖丁所示的圖象，據圖可以找到關于A的一些信息。他發(fā)現A的質量可以在圖中用陰影部分面積表示出來，請你在圖丙中用細線畫出這一陰影部分；③小曾想用理論推導的方法，在A上標注出各種密度值。他先標注水的密度，再測量出A的長度為20cm后，作出了圖戊中所示的示意圖，經過計算，他確定出水面位置距A上表面cm處，并作了標記。（）④為驗證結果，小曾將A放入足夠多的水中，發(fā)現它不容易豎直漂浮。小曾在A的下端密繞了適量的金屬絲（金屬絲體積可忽略不計），制成了“密度計”B，小曾經過思考后發(fā)現，B的刻度應該與A不同，為了重新標注，小曾測出金屬絲的質量是2g。按照這種方法，他在B上標出了水、酒精等液體對應的刻度值，一個簡易的密度計就制成了，則A、B在標注水對應的刻度值時，其兩刻度的距離為cm。15．（2023·福建福州·福州黎明中學?？寄M預測）小明所在的課外興趣小組需要密度為1.05g/cm3的鹽水，為檢驗配制的鹽水是否合格，小明用如圖所示天平和量筒做了如下實驗；

（1）將天平放在水平臺上，把游碼放在標尺左端處，發(fā)現指針指如圖甲所示，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調；（2）天平調節(jié)好之后，小明依次進行了如下操作：①用天平測出空燒杯的質量為m1=21g；②向燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質量m2，如圖乙所示；③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，測出鹽水的體積V，如圖丙所示；根據上述實驗步驟，可知燒杯中鹽水的密度為g/cm3，為配制合格的鹽水，需要繼續(xù)向鹽水中（選填“加鹽”或“加水”）；（3）小明用這種方法測出的鹽水密度與真實值相比會（選填“偏大”或“偏小”）；（4）小夏利用身邊物體測量液體密度。實驗器材如圖所示：刻度尺、細繩（若干）、橡皮筋、鋁塊（已知鋁的密度ρ鋁）、石塊、容器、待測液體；實驗步驟如下：

A．如圖甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋（橡皮筋相當于平衡螺母），用細繩懸掛刻度尺；調節(jié)橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；B．如圖乙，將懸掛鋁塊的細繩固定于a位置并保持不變，記錄oa長度L1；C．如圖乙，調節(jié)懸掛石塊的細繩b的位置，使刻度尺在水平位置平衡，記錄ob長度L2；D．如圖丙，將鋁塊浸沒于待測液體中，調節(jié)右側細繩至c位置，使刻度尺在水平位置平衡，記錄oc長度L；①位置c應在位置b的側（選填“左”或“右”）；②待測液體的密度ρ液=（用上述已知量和測量量表示）；③更換待測液體，重復以上步驟，就可以測出不同液體的密度，這把可測液體密度的“密度秤”刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）的。16．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考模擬預測）在綜合實踐活動中，小明利用自制桿秤測量液體的密度。如圖1，已知桿秤的自重不計，O點是桿秤的提紐（杠桿支點），秤砣質量為50g，OA：OB＝1：6，燒杯內液體體積V＝100mL（液面在標記處），燒杯質量是100g。

（1）為了比較甲、乙液體的密度大小，小明用帶標記的燒杯盛取等體積的兩種液體，然后用自制桿秤分別稱量，當桿秤水平平衡時，測出秤砣的位置到支點O的距離x，如圖1所示，則兩種液體的密度關系為ρ甲ρ乙（選填“＜”、“＝”或“＞”）；（2）小明對本實驗原理進行了進一步分析，從而得到秤砣到支點O的距離x與被測液體的密度之間的函數關系，則符合此關系的應是圖2中的圖線（選填“①”、“②”或“③”）；（3）根據上述結論，小明對桿秤的刻度進行重新標度，將桿秤改裝成密度秤，它的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）的，它的零刻度應標在桿秤g的刻度處。用它測量時，待測液體密度ρ液應不超過g/cm3；（4）用此密度秤進行測量時，若待測液體液面高于標記，則測得液體密度值將偏；（5）為了提高該密度秤測量液體密度時的精確度，下列方法可行的是：。A．保持燒杯形狀和容積不變，換用質量更小的燒杯B．將支點O向A點移動，減小OA距離C．選用質量更小的秤砣D．將燒杯上的標記向上移動，增大液體的體積五、計算題17．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考一模）隨著海上石油開采工業(yè)的迅猛發(fā)展，石油平臺的安裝和拆除方法也隨之改變，目前安裝和拆除石油平臺一般都采用雙船起重法，即采用兩艘完全相同的起重船舶，從平臺兩側底部將平臺聯合抬起（如圖甲）。已知某石油平臺重8×107N，起重船重2×108N，每艘起重船的甲板上配有4門杠桿式甲板起重器，如圖乙；如圖丙為其中一門甲板起重器示意圖，O點與A點為甲板起重器支撐固件，A固件下方有一個浮筒和一臺液壓起重設備與固件相連，浮筒體積為400m3，B點處是一質量為200t的配重罐，可在起重器上OB間滑動，AB=60m，OA=20m，每門甲板起重器的額定起重能力為2500t。甲板起重器工作前，浮筒充滿了水并浸沒在該處水中。在甲板起重器抬起石油平臺時，平臺對右側甲板起重器的壓力作用點剛好在A的正上方，此時A點下方的液壓起重設備工作，給A點施加豎直向上的推力，同時將浮筒中的水全部排出；配重罐位于B點（不計杠桿式甲板起重機、浮筒自身的重力和浮筒壁厚度）。（1）當兩艘船將石油平臺抬高10cm，求兩艘船對石油平臺做了多少功？（2）當石油平臺被抬起時，每艘起重船舶排開水的體積變化了多少？（3）當石油平臺被抬起時，每門甲板起重器A點處受到起重設備的推力有多大？18．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預測）中國自行研制的“新光華”號半潛船，堪稱海上“大力神叉車”，它的甲板面積，有兩個足球場那么大！甲板與水面相平時，排開水