2024年中考物理二輪熱點(diǎn)題型歸納與變式演練（全國(guó)版）專題10 簡(jiǎn)單的機(jī)械（原卷版）

專題10簡(jiǎn)單的機(jī)械01題型突破………………1TOC\o"1-3"\h\u題型突破一：怎樣解杠桿力臂的作圖問題 1題型突破二：怎樣解杠桿最小例的作圖問題 2題型突破三：怎樣解三類杠桿的識(shí)別問題 4題型突破四：怎樣解杠桿平衡條件的應(yīng)用問題 5題型突破五：怎樣解探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)問題 6題型突破六：怎樣解滑輪的省力判斷及組裝問題 9題型突破七：怎樣解有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算問題 11題型突破八：怎樣解探究機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)問題 1302素養(yǎng)提升（15題） 1503中考練場(chǎng)（20題） 22題型突破一：怎樣解杠桿力臂的作圖問題解杠桿力臂的作圖問題，一般的解題步驟如下：（1）由實(shí)物抽象出杠桿模型；（2）找出杠桿的支點(diǎn)O；（3）確定動(dòng)力與阻力的作用點(diǎn)，作出動(dòng)力與阻力的示意圖（注意表示動(dòng)力與阻力的線段長(zhǎng)度），必要時(shí)用虛線將力的作用線正向或反向延長(zhǎng)；（4）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，畫出垂直符號(hào)；（5）支點(diǎn)到垂足之間的距離就是該力的力臂，并用雙向箭頭或大括號(hào)標(biāo)出，在附近標(biāo)上動(dòng)力臂的符號(hào)l1，或阻力臂的符號(hào)l2。【特別提示】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，千萬不能理解為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力臂不一定在杠桿上，如果力的作用線過支點(diǎn)，則該力的力臂為0?！居洃浛谠E】一定點(diǎn)，二畫線，三作垂線段，四在兩端畫尖尖【典例1】（2023·江蘇南通·中考真題）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)作出動(dòng)力的力臂和阻力。

【變式1-1】（2024·廣東佛山·一模）如圖甲所示，桔槔是我國(guó)古代汲水的一種器具，可看作杠桿，圖乙是其簡(jiǎn)化示意圖。請(qǐng)?jiān)趫D乙的A點(diǎn)中作出水桶所受重力G的示意圖，并畫出力F1的力臂l1?！咀兪?-2】（2024·遼寧錦州·一模）如圖所示是盤子夾，作用是當(dāng)人們用盤子蒸食物時(shí)用其拿出盤子即方便又安全，請(qǐng)你在簡(jiǎn)圖中畫出動(dòng)力F1、阻力F2及阻力臂L2。題型突破二：怎樣解杠桿最小例的作圖問題杠桿最小力的確定：（1）在力的作用點(diǎn)一定的情況下，當(dāng)力跟支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線垂直時(shí)，力最小。（2）力和力臂的找法：若力的作用點(diǎn)一定，則按（1）的方法找力臂；若力的作用點(diǎn)任意，則在杠桿上先找出離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)，連接支點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)，過最遠(yuǎn)點(diǎn)作支點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)連線的垂線，根據(jù)需要標(biāo)出的力為最小力。（3）根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反來確定動(dòng)力的方向。【特別提示】根據(jù)杠桿的平衡條件知，在杠桿的阻力、阻力臂一定時(shí)，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)。通常情況下，連接杠桿的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)所得到的線段是最長(zhǎng)的，此線段即為最長(zhǎng)力臂?！镜淅?】（2023·四川眉山·中考真題）學(xué)校組織學(xué)生參加勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)，在基地發(fā)現(xiàn)了一臺(tái)活塞式抽水機(jī)，在杠桿C處用力便可取水。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出：（1）阻力的力臂；（2）在C處所用最小力的示意圖。

【變式2-1】（2024·遼寧沈陽·模擬預(yù)測(cè)）如圖，輕質(zhì)支架OAB固定在墻上，支架上放有一個(gè)花盆，此時(shí)可將OAB看成一個(gè)杠桿。請(qǐng)畫出作用在杠桿B端使杠桿在圖示位置平衡時(shí)的最小動(dòng)力F1，同時(shí)畫出杠桿受到的阻力F2。【變式2-2】（2024·陜西西安·一模）如圖1所示是某小區(qū)設(shè)置的垃圾分類箱，請(qǐng)?jiān)趫D2中A點(diǎn)作出打開廚余垃圾桶施加最小的力。題型突破三：怎樣解三類杠桿的識(shí)別問題識(shí)別三類杠桿的方法：先確定杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)，然后分別確定動(dòng)力臂l1，和阻力臂l2。若l1>l2，則為省力杠桿若l1<l2，則為費(fèi)力杠桿；若l1=l2，則為等臂杠桿?！咎貏e提示】省力杠桿與費(fèi)力杠桿的應(yīng)用不同，省力杠桿一般在阻力很大的情況下使用；而費(fèi)力杠桿一般用在阻力不大的情況下，是為了省距離，使用起來方便【典例3】（2023·遼寧盤錦·中考真題）圖甲所示的吊車，通過液壓伸縮撐桿推動(dòng)吊臂，可使其繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。吊車將貨物沿豎直方向勻速吊起過程中，下列說法正確的是（）A．貨物的機(jī)械能保持不變 B．貨物受到的拉力大于重力C．吊臂可看作是一個(gè)費(fèi)力杠桿 D．圖乙是該車四沖程內(nèi)燃機(jī)的吸氣沖程【變式3-1】（2024·河南許昌·一模）開封清明上河園景區(qū)吸引了國(guó)內(nèi)外眾多游客前往參觀游玩，里面有一個(gè)精彩的表演《岳飛槍挑小梁王》，如圖所示，當(dāng)“岳飛”雙手持長(zhǎng)槍，用槍尖挑起物體時(shí)，長(zhǎng)槍類似于杠桿；槍尖一般做得比較尖銳，目的是使用時(shí)為了?！咀兪?-2】（2024·福建泉州·一模）如圖，小華在參加生物實(shí)驗(yàn)操作考試時(shí)，用小刀將洋蔥切片，劃“井”字，再用鑷子夾取洋蔥內(nèi)膜，制作和觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片。小華使用的小刀很鋒利，是通過的方法，增大壓強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的鑷子屬于杠桿。題型突破四：怎樣解杠桿平衡條件的應(yīng)用問題利用杠桿平衡條件解決的問題主要有兩類：（1）根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡。此類問題需要判斷相應(yīng)力和力臂的乘積是否相等，當(dāng)F1l1=F2l2時(shí)，杠桿平衡；當(dāng)F1l1>F2l2時(shí)，杠桿沿F1方向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)F1l1<F2l2時(shí)，杠桿沿F2方向轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）已知杠桿是平衡的，根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算力或力臂的大小，判斷動(dòng)力的變化。若要計(jì)算力或力臂的大小，就要知道另外三個(gè)量的大?。蝗粢袛鄤?dòng)力的變化，就要先判斷動(dòng)力臂和阻力臂的變化特點(diǎn)?！咎貏e提示】應(yīng)用杠桿平衡條件解決問題的一般步驟:①將實(shí)物抽象為杠桿模型;②確定支點(diǎn);③明確動(dòng)力、阻力的大小和方向，畫出力的示意圖;④畫出動(dòng)力臂和阻力臂;⑤利用杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算或判斷?！镜淅?】（2023·四川攀枝花·中考真題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N，重心位于DC中點(diǎn)的正上方，，，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO1B和豎直連接桿的質(zhì)量不計(jì)。（1）杠桿AO1B是（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿；（2）若要把桶蓋翻開，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為N。

【變式4-1】（2024·陜西咸陽·一模）如圖是我國(guó)古代人民的智慧成果——舂米工具的示意圖，桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，腳踏B端可以使A端的石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟取Ｈ羰虻捏w積為、密度為，不計(jì)桿的自重和摩擦。g取，則下列說法正確的是（）A．利用此杠桿可以省功B．石球的質(zhì)量為50kgC．要將石球抬起，腳施加的豎直向下的動(dòng)力F1為25ND．如果考慮桿的自重，腳會(huì)更省力【變式4-2】（2024·安徽·一模）某型號(hào)起重機(jī)吊起重為1.5t的重體在空中保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。已知直吊臂上，則此時(shí)吊臂下方的支撐桿給吊臂施加的力F1為N。題型突破五：怎樣解探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)問題關(guān)于探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡，可以使杠桿的重心與支點(diǎn)重合，避免杠桿的重力對(duì)平衡產(chǎn)生影響，同時(shí)也便于直接從杠桿上測(cè)出力臂的大小；（2）調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的原則是“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”，如杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母；（3）調(diào)好平衡，更換鉤碼的數(shù)量后，不能通過調(diào)節(jié)平衡螺母來使杠桿再次平衡；（4）探究時(shí)，要改變鉤碼的數(shù)量、改變懸掛鉤碼的位置和改用彈簧測(cè)力計(jì)斜拉杠桿進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，從而得出普遍性的結(jié)論。【特別提示】(1)實(shí)驗(yàn)過程中，在掛鉤碼時(shí)，兩側(cè)鉤碼數(shù)量一般不要相同。(2)力臂l1和l2的單位可以用cm，也可以用m，只要單位相同即可?！镜淅?】（2023·山東青島·中考真題）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力均為0.5N。（1）實(shí)驗(yàn)中，杠桿在位置平衡最便于測(cè)量力臂；（2）如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm，杠桿都將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān)；

（3）小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時(shí)的情景，請(qǐng)將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10()0.15分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1F2l2；（4）小海與小蘭對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個(gè)新的問題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，并用彈簧測(cè)力計(jì)代替一側(cè)的鉤碼施力，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動(dòng)力臂l1；()②多次改變拉力F1的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1l1都是大于F2l2，其原因可能是。

【變式5-1】（2024·河南漯河·一模）如圖所示是物理興趣小組利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。（每個(gè)鉤碼的重力為0.5N）（1）實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時(shí)，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是；（3）如圖乙所示，要使杠桿再重新恢復(fù)平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼個(gè)，若在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F=N時(shí)，杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小將（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）小組成員經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后得出了杠桿平衡條件，是；（5）杠桿平衡條件在生活中有很多應(yīng)用，寫出一個(gè)生活中的費(fèi)力杠桿。【變式5-2】（2024·陜西榆林·二模）小華同學(xué)為“探究杠桿的平衡條件”，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿在如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)，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）調(diào)節(jié)好杠桿后，為了獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙、丙兩個(gè)方案中，按（選填“乙”或“丙”）方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芨臃奖愕販y(cè)出力臂；（3）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂11.50.101.00.1521.00.302.00.1532.00.151.50.20由數(shù)據(jù)可得出杠桿的平衡條件是：（用公式表示）；（4）圖乙所示杠桿一直處于水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由圖乙逐漸旋轉(zhuǎn)至圖丙所示位置時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（選填“變小”“變大”或“不變”）；（5）同組同學(xué)利用另一杠桿，測(cè)量出石塊的密度。將一石塊放入裝滿水的溢水杯中，又將溢出的水裝入A小桶中，再將石塊裝入B小桶中，分別掛在已調(diào)好的杠桿兩端，此時(shí)杠桿狀態(tài)如圖丁所示，小桶A、B距支點(diǎn)O的距離分別為25cm和10cm，若不考慮桶重，該石塊的密度為。（）題型突破六：怎樣解滑輪的省力判斷及組裝問題（1）使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即。此式成立的條件：忽略滑輪和繩的重力以及繩、輪間的摩擦。若忽略繩重和摩擦但考慮動(dòng)滑輪的重力，此式變?yōu)?。無論是否考慮繩子的摩擦力，繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體移動(dòng)的距離h的關(guān)系均為s=nh。（2）確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n的方法有三種：①在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開，只算繞在動(dòng)滑輪上（包括掛在動(dòng)滑輪掛鉤上）的繩子有幾段，承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)就有幾段。②先數(shù)出動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N，如果繩子的固定端在動(dòng)滑輪上，則繩子的段數(shù)n=2N+1；如果繩子的固定端不在動(dòng)滑輪上，則繩子的段數(shù)n=2N。③由得，繩子的有效段數(shù)，計(jì)算后“只入不舍”取整數(shù)值n，即為繩子的有效段數(shù)的最小值?！咎貏e提示】對(duì)于動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)已確定的滑輪組，最簡(jiǎn)單的繞繩方法是從外向里繞，最后掛在動(dòng)滑輪或定滑輪的掛鉤上，從動(dòng)滑輪開始繞，最省力?！镜淅?】（2023·甘肅武威·中考真題）如圖所示，小亮用滑輪組將裝修材料運(yùn)到樓上，請(qǐng)用筆畫線幫他組裝最省力的滑輪組。

【變式6-1】（2023·北京通州·模擬預(yù)測(cè)）在圖中，用筆畫線代替繩子，畫出站在地面上的人將A物體提起時(shí)，滑輪組最省力的繩子繞法。

【變式6-2】（2023·遼寧大連·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，利用滑輪組拉著重物體A沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出滑輪組最省力的繞線示意圖。

題型突破七：怎樣解有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算問題（1）有用功的計(jì)算方法（以豎直向上提升重物為例）①定義法：；②；③公式法：（1）不計(jì)繩重，以及繩與滑輪間的摩擦，則有：，（2）當(dāng)物體浸在液體中時(shí)，則有：，，【特別提示】當(dāng)用動(dòng)滑輪或滑輪組豎直向上提升物體時(shí)，克服物體重力做有用功，即，不計(jì)繩重及摩擦克服動(dòng)滑輪重做的功是額外功;當(dāng)用動(dòng)滑輪或滑輪組水平拉物體時(shí)，克服物體與水平面間的摩擦力做的功為有用功，即;當(dāng)物體沿斜面上升時(shí)，克服物體重力做的功為有用功，即，克服物體與斜面間的摩擦力做的功為額外功，即。解答時(shí)應(yīng)緊扣有用功、總功和額外功的定義，從工作的目的入手分析，弄清做的哪些功是有用功，哪些功是總功，哪些功是額外功，然后根據(jù)公式，求解機(jī)械效率?！镜淅?】（2023·江蘇南通·中考真題）如圖所示，在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明勻速向下拉動(dòng)繩子，2s內(nèi)物體上升20cm，G物=10N，F(xiàn)=6N，不計(jì)繩重和摩擦。

（1）重物上升的速度v物=m/s；（2）動(dòng)滑輪的重G動(dòng)=N，滑輪組的機(jī)械效率η=%；（3）小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機(jī)械效率將?！咀兪?-1】（2024·陜西西安·二模）用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A，動(dòng)滑輪重為200N。在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F作用下，物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m。在此過程中，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率為；若提升質(zhì)量更大的物體時(shí)，該滑輪組機(jī)械效率將【變式7-2】（2024·陜西西安·一模）如圖是吊臂上的滑輪組示意圖，鋼繩末端的拉力F使重物豎直勻速上升，已知重物重，每個(gè)滑輪重150N，物體在30s內(nèi)上升了3m，若不計(jì)繩重與摩擦，則滑輪克服自身重力做功為J；拉力的功率為W；滑輪組的機(jī)械效率為（結(jié)果保留至0.1%）。題型突破八：怎樣解探究機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)問題（1）常見的探究機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)問題有兩種，一種是探究滑輪組的機(jī)械效率，另一種是探究斜面的機(jī)械效率。無論是探究哪種裝置的機(jī)械效率，其基本思路都是測(cè)出有用功和總功，通過計(jì)算求出機(jī)械效率。（2）為了探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，在保證有用功相同的情況下，通過改變動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來分析機(jī)械效率是否與機(jī)械自身重力有關(guān)，另外，在保證機(jī)械組裝方式相同的情況下，通過改變鉤碼個(gè)數(shù)來研究滑輪組的機(jī)械效率是否與物重大小有關(guān)。這里采用的是控制變量法?！咎貏e提示】對(duì)已組裝好的滑輪組，承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n是確定的，繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體上升的高度h的關(guān)系是s=nh，則滑輪組的機(jī)械效率【典例8】（2023·黑龍江綏化·中考真題）如圖所示，在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，利用甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。（鉤碼規(guī)格相同、動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多重力越大）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N提升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.10.3280.13.20.383.3%380.12.00.580.0%（1）在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)沿豎直方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）第一次實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是N，機(jī)械效率是（精確到0.1%）；（3）由1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：；（4）由兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同滑輪組提升相同重物，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；（5）在第三次實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，如圖丁所示改變繩端拉力方向，測(cè)得的滑輪組機(jī)械效率將。（選填“偏高”“偏低”或“不變”）

【變式8-1】（2024安徽·一模）如圖甲所示的裝置探究滑輪組的機(jī)械效率η與動(dòng)滑輪重G動(dòng)的關(guān)系。（忽略繩重和摩擦）（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向下拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體（選填“勻速”“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)；（2）改變動(dòng)滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖象。分析圖象中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受的重力為N。若用不同滑輪組提升同一物體的效率分別為60%和90%，則兩個(gè)滑輪組中動(dòng)滑輪的重力之比為?！咀兪?-2】（2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測(cè)）提高機(jī)械效率能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，一組同學(xué)用圖所示裝置在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)物體的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量豎直向上（選填“勻速”或“加速”）拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）計(jì)算出第3次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率是（結(jié)果精確到0.1%）；（3）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以初步判定，使用同一個(gè)滑輪組提升物體時(shí)，被提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率（選填“越高”“越低”或“不變”）；繩和輪之間的摩擦屬于（選填“有益”或“有害”）摩擦。一、單選題1．（2024·云南昆明·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，工人用滑輪組將重為550N的貨物經(jīng)過10s勻速提升了5m，拉力為325N，在提升貨物的過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度是1.5m/s B．滑輪組的機(jī)械效率為70%C．拉力做功的功率是325W D．動(dòng)滑輪重為150N2．（2024·山東日照·模擬預(yù)測(cè)）如圖，當(dāng)水平拉力F=5N時(shí)，恰好可使物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體A重為10N，所受地面摩擦力為8N，若在10s時(shí)間內(nèi)，物體A水平移動(dòng)了2m，不計(jì)繩和滑輪自重，則此過程中（）A．拉力F的功率為1W B．拉力F做功為10JC．物體A重力做功為20J D．滑輪組的機(jī)械效率為80%3．（2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè)）停車難是如今城市普遍存在的問題，圖—1是“路邊空中存車亭”。圖—2為其工作原理圖，A為存車架，O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，B端固定懸掛泊車裝置，BC為牽引鋼絲繩，M為電動(dòng)機(jī)。汽車從水平地面被提升到BC與OB垂直的過程中，B點(diǎn)到地面的距離為3m，OB長(zhǎng)為5m（忽略O(shè)B的重力和機(jī)械的摩擦力），以下說法不正確的是（）A．當(dāng)處于圖—2位置時(shí)，OB屬于省力杠桿B．每次停車過程中，機(jī)械做的額外功相同C．若汽車和存車架的總質(zhì)量為，要使汽車和存車架升高2m，則需要對(duì)它們做功3×104JD．若A和汽車的總質(zhì)量越大，此裝置的機(jī)械效率越低4．（2024·陜西榆林·二模）如圖甲所示，虛線框內(nèi)是由兩個(gè)相同的滑輪安裝成的滑輪組。利用該滑輪組提升重力為270N的物體所用的拉力為100N。物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦，則（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度為0.5m/s B．使滑輪組既可以省力，又可以省功C．滑輪組中動(dòng)滑輪重30N D．增大提升物體的重力，該滑輪組的機(jī)械效率會(huì)減小5．（2023·陜西西安·三模）由于熱脹冷縮，戶外的導(dǎo)線在夏天會(huì)變得松弛，冬天又拉得很緊。某些地方用如圖所示的滑輪組來控制導(dǎo)線的松緊程度。某次導(dǎo)線對(duì)滑輪N的拉力為F，配重水泥塊（重為G）被勻速拉升的高度為h（不考慮滑輪自重，繩重及摩擦）。下列說法中正確的是（）A．M是動(dòng)滑輪 B．拉力F=2GC．拉力F做的功為2Fh D．拉力F移動(dòng)的速度與配重G上升的速度相同二、多選題6．（2024·河南許昌·一模）小原在社會(huì)實(shí)踐時(shí)，用一個(gè)滑輪組勻速提升重物到一定高度，勻速提升時(shí)，向下的拉力為500N，重物的重力為1200N，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．勻速提升重物時(shí)，重物的機(jī)械能不變 B．動(dòng)滑輪的重力為200NC．該滑輪組的機(jī)械效率為80% D．增大勻速拉動(dòng)的速度，滑輪組的機(jī)械效率不變7．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)均勻杠桿OA的中點(diǎn)處懸掛一重物，在杠桿的最右端施加一個(gè)始終與杠桿垂直的力F，杠桿保持平衡，此時(shí)杠桿與水平方向夾角為30°（如圖實(shí)線部分所示）。若不考慮杠桿的自重和阻力，則杠桿從圖示位置轉(zhuǎn)到水平位置的過程中（）

A．拉力F逐漸變大，拉力不做功 B．拉力F逐漸變大，拉力的力臂大小不變C．拉力F逐漸變大，拉力做功為 D．拉力F保持不變，拉力做功為三、填空題8．如圖所示，在斜面上將一個(gè)重5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為2N，斜面長(zhǎng)1.6m，斜面高0.4m。在這一過程中，提升重物所做的有用功為J；克服摩擦所做的額外功為J；這個(gè)斜面的機(jī)械效率為。

9．（2024·廣東佛山·一模）小明參加農(nóng)耕文化研學(xué)活動(dòng)?？吹饺鐖D甲所示的風(fēng)扇車。查資料知，我國(guó)西漢時(shí)已有風(fēng)扇車，它由車架、風(fēng)扇（含搖桿）、喂料斗及出糧口等構(gòu)成，主要用于清除谷物顆粒中的雜物及空癔谷，（1）如圖乙為風(fēng)扇示意圖，風(fēng)扇中的搖桿和扇葉組成一個(gè)輪軸，它相當(dāng)于一個(gè)杠桿，若增大搖桿力臂L的長(zhǎng)度，則完成同樣工作將更（前兩空均選填“省力”或“費(fèi)力”），請(qǐng)舉出生活中使用輪軸模型的一個(gè)例子如；（2）風(fēng)扇車工作時(shí)，空癟谷從出風(fēng)口C被吹出，絕大部分飽滿谷粒從出糧口（選填“A”或“B”）落下，說明越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變；（3）如圖丙所示，變速自行車的牙盤與風(fēng)扇車的風(fēng)扇原理相似。牙盤有外牙盤甲和內(nèi)牙盤乙；相同情況下，若要更省力，則鏈條應(yīng)連在牙盤（選填“甲”或“乙”）上。10．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤，使用前，杠桿左端低，右端高，她將平衡螺母向調(diào)節(jié)，直至杠桿處于水平平衡，她取來質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c（由a、b的材料組成）。她將a掛在A處，且浸沒于水中，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，如圖所示，測(cè)得OA=50cm，OB=40cm，則a的密度為g/cm3。接下來，她分別將b、c掛于A處并浸沒于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí)，杠桿均水平平衡，測(cè)得OC=30cm，OD=34cm，則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為。（ρ水=1.0×103kg/m3）四、實(shí)驗(yàn)題11．（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè)）小南用如圖所示的裝置甲“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，可以使用的相同鉤碼若干，每個(gè)鉤碼重0.5N，甲、乙兩圖動(dòng)滑輪重相同。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼個(gè)數(shù)鉤碼上升高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率140.11.00.3666.7%260.11.20.3340.21.00.666.7%（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：①第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是；②分析表中第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是；（3）小南同學(xué)想進(jìn)一步探究“滑輪組的機(jī)械效率是否與滑輪組中細(xì)繩的繞法有關(guān)”，根據(jù)探究目的，結(jié)合圖甲，在圖乙中畫出下一步實(shí)驗(yàn)所需的組裝圖，并寫出實(shí)驗(yàn)思路。12．（2024·黑龍江大慶·一模）在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前，在沒有掛鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，如甲所示。此時(shí)杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)過程中我們需要使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是；（2）如圖乙所示，經(jīng)正確調(diào)節(jié)后，小明在杠桿左邊B處掛2個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼的重量均為0.5N），為便于實(shí)驗(yàn)在右邊A處用彈簧測(cè)力計(jì)沿方向拉動(dòng)杠桿；（3）如丙所示，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉住杠桿，將拉力的方向逐漸向右傾斜如圖丁，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將（選填“變大”“不變”或“變小”），現(xiàn)分別用丙、丁兩種方式將相同鉤碼向上提升相同的高度，試比較兩次杠桿的機(jī)械效率η丙η??；（選填“<”“=”“>”）（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖戊所示裝置進(jìn)行探究（重心已調(diào)至杠桿中點(diǎn)），杠桿上每格長(zhǎng)1cm，將支點(diǎn)設(shè)計(jì)為E點(diǎn)，然后將測(cè)力計(jì)作用在H點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)使杠桿處于圖己平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，杠桿在由圖戊到圖己的過程中，測(cè)力計(jì)最少要對(duì)杠桿做功J。若再在F點(diǎn)掛8N的鉤碼，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將為N。（不考慮摩擦力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響）五、計(jì)算題13．（2023·山東淄博·二模）圖甲是一輛起重車的圖片，其質(zhì)量約為8.4t。它有四個(gè)支撐腳，每個(gè)支撐腳的面積均為0.3m2，起重時(shí)汽車輪胎離開地面。某次作業(yè)中，起重車吊臂上的滑輪組（如圖乙所示）將質(zhì)量為1.2t的貨物在10s內(nèi)勻速提升3m，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N（g取10N/kg）。求：（1）提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)有多大？（2）此過程中拉力F做的功是多少？功率是多大？（3）本次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率是多大？14．（2023·山東泰安·二模）如圖所示，是某工作隊(duì)用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長(zhǎng)為1m，密度為3.0×103kg/m3，用1×104N的拉力F將物體M以0.2m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物體M上升后，浸沒在水中時(shí)所受的浮力大小F??；（2）物M上表面在水面下0.1m時(shí)，它的下表面受到水的壓力；（3）物體M上升后，在未露出水面前，此滑輪組的機(jī)械效率。15．（2023·山東泰安·二模）新冠疫情期間，為更好的收治重癥患者，武漢市集結(jié)了約4萬名建設(shè)者，僅用10天左右時(shí)間就使火神山、雷神山醫(yī)院成功交付使用，再次讓世界見證了“中國(guó)速度”。如圖所示，工人用滑輪組裝置沿水平軌道運(yùn)送建筑工件，用力F拉繩使工件沿水平軌道勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=0.5m/s，經(jīng)t=20s將工件送到目的地。已知工件的質(zhì)量m1=600kg，與軌道的接觸面積S=1.2m2，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力f是重力的k=0.2倍；若滑輪組的繩保持豎直方向，不計(jì)繩重和滑輪與繩間的摩擦，滑輪組裝置的機(jī)械效率η=96%，取g=10N/kg。求：（1）工人拉力F做功的功率P；（2）動(dòng)滑輪的質(zhì)量m。一、單選題1．（2023·四川樂山·中考真題）李青同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作考試中進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的操作，完成杠桿調(diào)平后，給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼。已知每個(gè)鉤碼的重力都相同，其中能讓杠桿在水平方向平衡的是（）A． B．C． D．2．（2023·江蘇淮安·中考真題）如圖所示，一根質(zhì)地不均勻的硬棒重心在點(diǎn)，將硬棒通過繩懸掛于點(diǎn)，、為兩個(gè)支架，在繩與兩支架的作用下，硬棒靜止，此時(shí)繩與支架均對(duì)硬棒有彈力（繩的形變忽略不計(jì)）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（）A．僅撤去支架 B．僅撤去支架C．同時(shí)剪斷繩和撤去支架 D．同時(shí)剪斷繩和撤去支架3．（2023·海南·中考真題）用下列簡(jiǎn)單機(jī)械提升同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，最省力的是（）A．B．C． D．4．（2023·山東淄博·中考真題）肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)前臂骨骼可以看成一個(gè)杠桿模型，簡(jiǎn)稱前臂杠桿。如圖所示，手提重物時(shí)，對(duì)前臂杠桿的分析錯(cuò)誤的是（）

A．前臂杠桿是省力杠桿 B．肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)C．肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力是動(dòng)力 D．前臂保持水平時(shí)，阻力臂最長(zhǎng)5．（2023·湖南常德·中考真題）如圖所示是鍋爐保險(xiǎn)閥門的示意圖。當(dāng)閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被拉開。如OB=2m，OA=0.5m，閥門的底面積S=2cm2，鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)的安全值p=6×105Pa（杠桿的重力，摩擦均不計(jì)，p0=1×105Pa），則B所掛重物的重力是（）

A．20N B．25N C．30N D．120N6．（2023·北京·中考真題）用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A，動(dòng)滑輪重為200N。在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F作用下，物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m。在此過程中，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A．物體A上升的速度為0.4m/s B．滑輪組的有用功為2000JC．拉力F的功率為100W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%二、多選題7．（2023·遼寧朝陽·中考真題）如圖所示，用40N的拉力F沿水平方向拉繩子的一端，使重500N的物體A以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s。已知滑輪組的機(jī)械效率為80%，則此過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的距離為6m B．物體A受到的摩擦力為90NC．拉力F做的功為240J D．拉力F的功率為19.2W8．（2023·山東濱州·中考真題）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒在容器底部的正方體物塊A，物塊A的質(zhì)量為5kg，棱長(zhǎng)為10cm，水的深度為60cm。物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，在水中上升的時(shí)間為5s。物塊A與容器底部未緊密接觸，水對(duì)物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計(jì)，，。下列分析正確的是（）

A．物塊A的重力為50N B．物塊A上升的速度為0.12m/sC．物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為20J D．物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%三、填空題9．（2023·江蘇南京·中考真題）用杠桿和滑輪組均可提升重物。（1）用杠桿將重為180N的物體勻速提升5cm，用時(shí)2s，杠桿機(jī)械效率為90%，則提升該物體做的有用功是J?？偣Φ墓β适荳。（2）用如圖所示的滑輪組豎直向上勻速提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。當(dāng)物體和動(dòng)滑輪的總重為200N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則動(dòng)滑輪重為N；若重物變?yōu)?00N，將物體勻速提升1m。此過程拉力F所做的總功為J。10．（2023·江蘇淮安·中考真題）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力在內(nèi)將重力為的木箱勻速提升。提升過程中，以小明為參照物，木箱是的。不計(jì)繩重和摩擦，拉力的功率為W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為，動(dòng)滑輪的重力為N。11．（2023·湖南婁底·中考真題）如圖所示，重6N的物體在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)了5s，已知物體所受的摩擦力為3N，則拉力做的功為J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為。12．（2023·遼寧盤錦·中考真題）如圖所示滑輪組中定滑輪的作用是。小銘用該滑輪組將重的物體勻速提高，動(dòng)滑輪重為，不計(jì)繩重和摩擦，則小銘所用拉力；若物重增大，該滑輪組機(jī)械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。13．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發(fā)運(yùn)上樓，該滑輪是滑輪，若工人師傅用1000N的拉力