2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)：簡單機(jī)械（10題型）（練習(xí)）（解析版）

專題13簡單機(jī)械（練習(xí)）（解析版）

目錄

生題型過關(guān)練2

題型01杠桿、杠桿的分類.....................................................2

題型02杠桿作圖.............................................................5

題型03探究杠桿平衡條件.....................................................7

題型04杠桿平衡條件的應(yīng)用..................................................10

題型05定滑輪、動滑輪......................................................15

題型06理想滑輪組的計(jì)算....................................................17

題型07實(shí)際滑輪組的計(jì)算....................................................20

題型08水平滑輪組..........................................................24

題型09滑輪組的繞繩........................................................26

題型10斜面與輪軸..........................................................27

夠真題實(shí)戰(zhàn)練.............................29

同重難創(chuàng)新練.............................37

垂題型過關(guān)練

題型01杠桿、杠桿的分類

1.下列關(guān)于杠桿的一些說法中，正確的是（）。

A.杠桿只可以是直的B.動力臂就是支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離

C.杠桿支點(diǎn)一定在杠桿上D.杠桿的長度等于動力臂與阻力臂之和

【答案】Co

【解析】A、杠桿可以是直的，也可以是彎曲的，故A錯(cuò)誤；

B、動力臂就是支點(diǎn)到動力作用線的距離，故B錯(cuò)誤；

C、杠桿的五要素之一就是支點(diǎn)，且支點(diǎn)一定作用在杠桿上，故C正確；

D、力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點(diǎn)到線”的距離，而不是“點(diǎn)”至IJ“點(diǎn)”的

距離。力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上，所以杠桿的長度不一定等于動力臂與阻力臂之和，

故D錯(cuò)誤。故選：Co

2.如圖所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用細(xì)線將鐵錘懸掛在光滑的尺子上，錘柄末端緊貼尺

面，尺子一端置于水平桌面邊緣。點(diǎn)處，整個(gè)裝置恰好處于平衡狀態(tài)。若尺面水平且不計(jì)尺子和細(xì)線所受

重力，下列說法正確的是（）。

A.尺子可以視為能繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿；

B.細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力是一對平衡力；

C.細(xì)線對尺子的拉力大于錘柄末端對尺子的作用力；

D.尺子與鐵錘組成的整體，其重心在。點(diǎn)的正下方

【答案】ACDo

【解析】A.尺子繞著。點(diǎn)轉(zhuǎn)動，故尺子可以視為能繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿，故A正確；

B.對鐵錘受力分析，鐵錘受到了重力和細(xì)線對其的拉力，還受到了尺子對鐵錘的作用力，而鐵錘處于

靜止?fàn)顟B(tài)，故三個(gè)力處于平衡態(tài)，故細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力不是一對平衡力，故B錯(cuò)誤；

C.對鐵錘受力分析，鐵錘受到了豎直向下的重力，和尺子對其向下的力，還受到了細(xì)線給其向上的拉

力，豎直向上的力等于豎直向下的合力，故細(xì)線對尺子的拉力大于錘柄末端對尺子的作用力，故c正確;

D.若將尺子與鐵錘組成的整體，這個(gè)整體受到了重力和桌面對其支持力，而支點(diǎn)是兩個(gè)力的作用點(diǎn)，

故重力的作用線是過。點(diǎn)的，而尺子與鐵錘組成的整體，重心偏向密度大的一端，鐵錘的密度大，故重心

在〃點(diǎn)的正下方，故D正確。故選ACD。

3.如圖所示，開瓶器開啟瓶蓋時(shí)，可看作是（）。

A.以/為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿B.以/為支點(diǎn)的省力杠桿

C.以6為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿D.以6為支點(diǎn)的省力杠桿

【答案】Bo

【解析】經(jīng)驗(yàn)告訴我們，開啟瓶蓋時(shí)，瓶蓋中的8點(diǎn)被撬起，故8點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn)；在開啟的過程

中，開瓶器繞4點(diǎn)轉(zhuǎn)動，故/是支點(diǎn)。在整個(gè)過程中，動力臂大于阻力臂，故它是省力杠桿，因此開瓶器

開啟瓶蓋時(shí)，可看作是以/為支點(diǎn)的省力杠桿，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。

4.下圖是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于省力杠桿的是（）。

釣魚竿

【答案】Bo

【解析】A.釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；

B.道釘撬在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意；

C.筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故C不符合題意；

D.理發(fā)剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故D不符合題意。故選B。

5.如圖所示，為一可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿，在/端通過繩作用一豎直向下的拉力用吏杠桿平衡，此時(shí)力卿分

水平，保持重物靜止不動，而使繩繞4點(diǎn)從圖示位置沿圖中的虛線轉(zhuǎn)動，則（）。

A.逆時(shí)針轉(zhuǎn)，尸先變小后變大B.順時(shí)針轉(zhuǎn)，尸先變小后變大

C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)，尸先變大后變小D.順時(shí)針轉(zhuǎn)，尸先變大后變小

【答案】Bo

【解析】如圖所示:

連接的，此時(shí)以是最長動力臂；已知阻力（物重）不變，阻力臂不變；由杠桿的平衡條件可知，在阻

力和阻力臂不變的情況下，動力臂越長越省力；因此以以為動力臂時(shí)，動力尸最??；由圖可知：當(dāng)繩從圖

示位置沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，動力臂先變大后變小，力F先變小后變大。沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，動力臂變

小，力尸變大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

6.如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過程中，阻力臂1阻和動力F動的變化情況是（）。

▲不

A.1阻不變，F(xiàn)動變大B.1阻不變，F(xiàn)動不變

C.1阻變大，F(xiàn)動變大D.1阻變大，F(xiàn)動不變

【答案】Co

【解析】由題意可知，在用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過程中，剪刀與沒有剪斷的紙，接觸位

置在不斷向前移動，支點(diǎn)是剪刀中間那個(gè)位置，那么紙對剪刀的作用力是阻力，這個(gè)力的力臂是阻力臂，

從圖中可以看到，阻力臂在不斷變大，即1阻變大，這個(gè)阻力可以看作是大小不變，人手在剪刀上出的力是

動力，對應(yīng)的是動力臂，從圖中可以看到，動力臂大小不變，這個(gè)緩慢剪斷的過程中，可把剪刀看作處于

平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件，可得％

F.大小不變，、在變大，、大小不變，則、在變大。故選C。

7.生活中有很多小妙招，如圖甲所示，用鋼勺很輕松就可以打開飲料瓶蓋，模型如圖乙，它是以

為支點(diǎn)（選填或"B”）的省力杠桿，手在______（選填“C"或”）點(diǎn)向下壓時(shí)會更省力。

【答案】B；Do

【解析】［1］如圖乙，用鋼勺撬動瓶蓋，以點(diǎn)6為支點(diǎn)，動力作用在勺柄上，瓶蓋對勺頭的阻力作用在

點(diǎn)力向上，此時(shí)動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力小于阻力，是省力杠桿。

［2］手作用在〃點(diǎn)時(shí)的動力臂大于作用在C點(diǎn)的動力臂，這樣在阻力和阻力臂不變時(shí)，動力更小，更省

力。

題型02杠桿作圖

1.如圖所示，輕質(zhì)杠桿在力Fi、F2的作用下處于平衡狀態(tài)。。點(diǎn)為支點(diǎn)，1為Fz的力臂，請?jiān)趫D中畫出

Fi的力臂I1和力F2O

【解析】向延長Fi的作用線，從。點(diǎn)向延長線作垂線段，該垂線段即F］的力臂k過力臂12的末端點(diǎn)作垂

直于12的作用線，與杠桿的交點(diǎn)為Fz的作用點(diǎn)，由力的平衡條件可知，F(xiàn)2的方向向下。

2.畫出圖中羊角錘所受力尸的力臂Lo

【解析】羊角錘與物體的接觸點(diǎn)是支點(diǎn)。，從支點(diǎn)到力尸的作用線作垂線段，即可作出力臂心如下圖

3.在圖中畫出力廠的力臂L

之

【解析】支點(diǎn)到力的作用線的距離叫力臂，故可過支點(diǎn)。向力尸的作用線做垂線，垂線段的長度為力尸

的力臂，，如下圖所示:

4.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OAB上掛一物體，拉力F使杠桿在圖中位置平衡，請?jiān)趫D中畫出力F的力臂L

和物體所受的重力示意圖。

【解析】過物體的重心，向豎直向下方向畫一條有向線段，用G表示物體所受重力；由支點(diǎn)。向F的

作用線作垂線，垂線段的長度為F的力臂L,如圖所示：

5.如圖，輕質(zhì)杠桿平衡，請作出動力E的力臂L和杠桿所受阻力Fz的示意圖。

【解析】由圖可知支點(diǎn)是。點(diǎn)，從。點(diǎn)向動力B的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是動力臂L。

阻力&是物體A對杠桿的拉力，作用點(diǎn)在杠桿上，方向豎直向下，如圖所示：

題型03探究杠桿平衡條件

1.如圖所示，在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，所用鉤碼完全相同。下列做法

中能使杠桿再次平衡的是（）。

A.分別在兩邊鉤碼下再增加一個(gè)相同鉤碼B.左邊減少1個(gè)鉤碼，右邊減少2個(gè)鉤碼

C.兩邊鉤碼均向支點(diǎn)移動相同的距離D.左邊鉤碼向左移1.5個(gè)格，右邊鉤碼向右移1個(gè)格

【答案】Do

【解析】設(shè)一個(gè)鉤碼的重是G,由圖可知耳?20,瑪=3G

此時(shí)由杠桿平衡條件FUF2I2可得舊-,則4■4

可以設(shè)左邊的力臂為/尸3a,右邊的力臂/廣2a。

A.由圖可知，左邊的力臂要大于右邊的力臂，分別在兩邊鉤碼下再增加一個(gè)相同鉤碼，左邊增大3Ga,

右邊增大2Ga,則兩邊增大的力和力臂的乘積不相等，故杠桿不能平衡，故A不符合題意；

B.左邊減少1個(gè)鉤碼，則力和力臂的乘積為3%；右邊減少2個(gè)鉤碼，則力和力臂的乘積為2語，兩

邊力臂和力的乘積不相等，不能平衡，故B不符合題意；

C.兩邊鉤碼均向支點(diǎn)移動相同的距離，由于兩邊的力不同，則減小的力與力臂的乘積也不相同，故杠

桿不能平衡；故C不符合題意；

D.左邊鉤碼向左移1.5a,右邊鉤碼向右移a,左邊力與力臂的乘積為2Gx（3a+1”）?雙

右邊力與力臂的乘積為3Gxl?吟

兩邊力臂和力的乘積相等，杠桿能平衡，故D符合題意。故選D。

2.如圖所示，小勇利用鐵架臺，帶有均勻刻度的杠桿，細(xì)線，彈簧測力計(jì)，鉤碼若干（每個(gè)鉤碼質(zhì)量

相同）等實(shí)驗(yàn)器材，探究杠桿的平衡條件。

（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，則此時(shí)杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）

狀態(tài);

（2）為了便于測量____________（選填“力”或“力臂”），應(yīng)使杠桿在水平位置平衡。為此，應(yīng)將

平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；

（3）將杠桿調(diào)成水平位置平衡后，如圖乙所示，在/點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼，則應(yīng)在方點(diǎn)掛____________個(gè)鉤

碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；隨后兩邊各取下一個(gè)鉤碼，杠桿（選填“左”或“右”）

端將下沉；

（4）小勇用彈簧測力計(jì)替代鉤碼，在8點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測力計(jì)繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一小段至

如圖丙所示位置。在旋轉(zhuǎn)過程中，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將逐漸—

（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是;

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，杠桿的平衡條件是：動力*=*阻力臂。

【答案】①平衡；②力臂；③左；④2；⑤左；⑥變大；⑦力臂變短；⑧動力臂；⑨阻力。

【解析】（1）[1]杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動時(shí)都屬于平衡狀態(tài)，甲圖中杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時(shí)杠桿

是平衡狀態(tài)。

（2）[2]當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，支點(diǎn)到懸掛點(diǎn)的距離就是力臂，所以為了便于測量力臂，應(yīng)使杠

桿在水平位置平衡。

[3]甲圖中，杠桿的左端上翹，說明右端沉，所以平衡螺母向左端移動，直至杠桿在水平位置平衡。

（3）[4]設(shè)杠桿時(shí)一個(gè)格的長度為一個(gè)鉤碼的重力為G,圖乙中，左側(cè)鉤碼對杠桿的拉力看作是動

力，右側(cè)鉤碼對杠桿的拉力看作是阻力，杠桿平衡，此時(shí)有3GX2占用X31

解K=2G,即在在8點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼，能使杠桿在水平位置保持平衡。

[5]兩邊各取下一個(gè)鉤碼，則有2GX2DCX3/

所以杠桿左端下沉。

（4）[6][7]小勇用彈簧測力計(jì)替代鉤碼，在8點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測力計(jì)繞8點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一

小段至如圖丙所示位置。在旋轉(zhuǎn)過程中，測力計(jì)拉力的力臂變小，要使杠桿仍然在水平位置平衡，根據(jù)杠

桿平衡條件可知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將逐漸變大。

（5）[8][9]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)動力x動力臂=阻力x阻力臂時(shí)，杠桿的平衡處于平衡狀態(tài)，所以杠桿的

平衡條件是：動力x動力臂=阻力x阻力臂。

3.如圖所示，用10N的水平推力推重為20N的物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。若5s內(nèi)推力對物體

做了80J的功，則在這一過程中，物體沿水平方向運(yùn)動了mo

如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、

刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平

衡螺母向（左/右）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)在水平位置平衡；

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在8點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：（用字母表示）。他這樣得出的結(jié)論（合理/不

合理）;原因是：；

（3）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)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向

上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是：。

【答案】左；不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的結(jié)論不具有普遍性；杠桿本身受到重力。

【解析】（1）[口杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，應(yīng)將

平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了

杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠

桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來。

（2）[2][3][4]杠桿的平衡條件是：動力X動力臂=阻力X阻力臂（或尸F(xiàn)zQ,初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多

次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次

測量就是為了尋找普遍規(guī)律.本次實(shí)驗(yàn)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。

（3）[5]圖乙中，支點(diǎn)位于動力和阻力的右側(cè)，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而

且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力廣的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值

偏大。

4.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。

甲乙丙T

（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)若推動右側(cè)鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會發(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0

（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。點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼，用彈簧測力計(jì)在力點(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)的拉力為動力鉤碼處繩子拉力為阻力多次改變

動力作用點(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)，思是（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Fzli,其原因可能是o

（5）圖丁中，彈簧測力計(jì)處在4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：o

【答案】平衡；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

2GX6后12Gx

杠桿右端力和力臂的乘積為2GX6F12GX

此時(shí)杠桿平衡。如圖丙所示，若推動右側(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)的拉力為動力打，鉤碼處繩子拉力為阻力

多次改變動力作用點(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)，總是大于用心。

（5）[8][9]圖丁中，彈簧測力計(jì)處在4點(diǎn)位置時(shí)，此時(shí)的動力臂小于阻力臂，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，鑲子，筷子等。

題型04杠桿平衡條件的應(yīng)用

1.碼頭上的工作人員，利用如圖所示的杠桿將一桶淡水從地面轉(zhuǎn)移到船上（杠桿始終保持水平）。掛

在4端的的桶重100N,內(nèi)部底面積為600cm2,桶內(nèi)裝有800N的水，水深1m。重600N的工作人員用繩子

豎直拉住6端，工作人員的腳與地面的接觸面積300cm2,04:05=1:3。下列計(jì)算結(jié)果簿誤的是（）

(夕水=1.0xl()3kg/m3,g取10N/kg)。

A.水對桶底的壓強(qiáng)為LOxlO,paB.水對桶底的壓力為600N

C.人對地面的壓力為375ND.人對地面的壓強(qiáng)為LOxlO,Pa

【答案】Co

【解析】A.水對桶底的壓強(qiáng)為p=pg/z=1.0xl03kg/m3xl0N/kgxlm=1.0xl04pa

故A正確，不符合題意；

B.水對桶底的壓力為尸=pS=1.0xl04pax600xl（y4m2=600N

故B正確，不符合題意；

1

C.根據(jù)杠桿平衡原理，可得人對繩子的拉力為&=k（G水+G桶）=qx900N=300N

OB3

所以人對地面的壓力為G=G人-q=600N-300N=300N

故C錯(cuò)誤，符合題意；

D.人對地面的壓強(qiáng)為，人=產(chǎn)=亞麗方”=L0xl（）4pa

故D正確，不符合題意。故選C。

2.2021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，。為支點(diǎn)，5為重心，/為

拉桿的端點(diǎn)。在/點(diǎn)沿圖示方向施加拉力戶使旅行箱保持靜止。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，拉力戶減小；

C.其它條件不變時(shí)，使拉力戶的方向沿順時(shí)針改變10°,拉力戶增大;

D.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由8變至8"拉力少增大

【答案】Co

【解析】A.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)，使拉力尸的方向沿順時(shí)針改變10°,力臂變短，作用力尸變大，故c正確；

D.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由8變至6',阻力臂變小，故阻力臂和阻力的乘積變小，動力臂不變，

故拉力的大小變小，故D錯(cuò)誤。故選C。

3.如圖所示，將同種材料制成的實(shí)心物體甲、乙用細(xì)繩分別掛在輕質(zhì)杠桿AB的兩端，杠桿在水平位

置平衡。已知：G污150N,Gz=30N,AO：0B^\：3,甲物體與水平地面的接觸面積為0.2m?,不計(jì)繩重。下

列說法正確的是（）。

AOB

A.乙物體對杠桿的拉力為IONB.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為4：1

C.水平地面對甲物體的支持力為60ND.甲物體對水平地面的壓強(qiáng)為750Pa

【答案】Co

【解析】A.假設(shè)甲物體對杠桿A端繩子向下的拉力為廣，力臂是而乙物體對杠桿B端向下的拉力

4Gz=30N

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)Q=￡可知，用同種材料制成的實(shí)心物體甲、乙，它們的體積與質(zhì)量成正比，即

「平：Vz^mv\通?G用：Gz=150N:30N=5：1

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)杠桿的平衡條件可知，《*AO=G乙xOB,則有以=1?xG乙=：x30N=90N

/iCz1

則繩子對甲物體的拉力FA=FA=90N.

甲物體受到三個(gè)力的作用，分別是：重力G甲=150N,地面對甲物體的支持力F支，甲物體在三個(gè)力的作

用下保持平衡，即Q+月=G,

則有G=Gp—E=150N-90N=60N,故C正確；

D.甲物體對地面的壓力與地面對甲物體的支持力是一對相互作用力，所以甲物體對地面的壓力

尸武尸^=60N

甲物體對地面的壓強(qiáng)P=*==300Pa

故D錯(cuò)誤。故選C。

4.如圖所示，重力不計(jì)的杠桿的，。為支點(diǎn)，用力/提起重為30N的物體，恰在水平位置平衡。已知

（24=80cm,/戶50cm,杠桿與轉(zhuǎn)軸間摩擦忽略不計(jì)，下列說法中不正確的是（）。

A.利用該機(jī)械提起重物時(shí)不能省功

C.拉力廣的大小為22.5ND.拉力/為作用在4點(diǎn)的最小動力

【答案】Do

【解析】A.根據(jù)功的原理可知：使用任何機(jī)械都不省功；所以，利用該機(jī)械提起重物時(shí)不能省功，故

A正確，不符合題意;

B.如圖，在△ACO中，知道,則拉力廠的力臂為L=OC=』Q4=!x80cm=40cm,故B

22

正確，不符合題意；

C.根據(jù)題意可知，重力的力臂為。廬勿-AS=80cm-50cm=30cm

又信30N

根據(jù)杠桿平衡條件得FxOC=GxOB

即有用==30：：30cm=22$N,故c正確，不符合題意；

OC40cm

D.在阻力義阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力將越小。由圖示可知

當(dāng)以為動力臂時(shí)，作用在/點(diǎn)的動力最小，即力垂直于杠桿向上，故現(xiàn)在的拉力戶不是最小作用力,

故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。

5.如圖所示，自重不計(jì)的杠桿46。能繞。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，6為杠桿的中點(diǎn)，在8處掛一重為100N的物體,

若在杠桿末端A點(diǎn)施加一個(gè)力，使杠桿在水平位置平衡，則此杠桿（選填“一定”或“不一定”）

是省力杠桿；若在/點(diǎn)施加一個(gè)最小的力使杠桿在水平位置平衡，此力的大小是N?

【答案】不一定；50?

【解析】［1四點(diǎn)力的方向不同，力臂的大小則不同，若動力臂大于阻力臂，則為省力杠桿；若動力臂

小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；若動力臂等于阻力臂，既不省力，也不費(fèi)力，所以此杠桿不一定省力。

［2］根據(jù)杠桿的平衡條件FJFF山,因阻力（大小等于物體的重力）和阻力臂大小QOB）一定，若在A

點(diǎn)施加一個(gè)最小的力，應(yīng)使其動力臂最長，由圖知最長力臂為如，所以力應(yīng)垂直于力向上。因?yàn)槿缡潜?/p>

的2倍，即動力臂是阻力臂的2倍，根據(jù)杠桿的平衡條件，在/點(diǎn)施加的最小的力F=［G=LX100N=50N。

22

6.如圖所示，輕質(zhì)杠桿力仍以。為支點(diǎn)，AB=30B,物體C重800N,底面積為1加匚m’，在杠桿/端與物

體C的上表面中點(diǎn)用一根輕質(zhì)硬棒連接。當(dāng)在6端用50N的動力廠豎直向上拉時(shí)，杠桿在水平位置平衡，

該杠桿為杠桿，此時(shí)物體C對水平地面的壓強(qiáng)是Pao

【答案】省力90000。

【解析】［1］由題知，。為支點(diǎn)，因?yàn)榧?304,所以08=204,動力臂大于阻力臂，此杠桿為省力

杠桿。

［2］由杠桿平衡條件可得吊=2xOA

杠桿A端受到的力巴-＞苧?笄IWN

杠桿/端受到的力方向豎直向上，由于力的作用是相互的，物體C受到硬桿的豎直向下的壓力

/?匕?IOON

此時(shí)物體C對水平地面的壓力F-G+4-SOON“DON-9O0N

受力面積為S=】00cm2=a01m‘

物體c對水平地面的壓強(qiáng)夕

7.骨胳、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運(yùn)動系統(tǒng)，最基本的運(yùn)動都是肌肉牽引骨胳繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的，其

模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時(shí)的示意圖，人體的重力為阻力，小腿肌肉施加的拉力為動力。重600N的

小明在Imin內(nèi)完成50個(gè)雙腳同時(shí)踮起動作，每次踮腳過程中腳跟離開地面的高度是0.09m。求：

（1）小腿肌肉對雙腳的拉力；

（2）小明踮腳過程中克服重力做功的功率。

【答案】（1）400N；（2）30Wo

【解析】（1）由圖乙知，踮腳運(yùn)動時(shí)，動力臂及阻力臂分別為，/=8cm+4cm=12cm=0.12m,7^8cm=0.08m

據(jù)杠桿平衡條件有EXO.12m=600NX0.08m

解得，小腿肌肉對雙腳的拉力號400N

（2）設(shè)完全一個(gè)雙腳踮起動作時(shí)，腳在重力方向移動的距離為力，由圖乙，據(jù)相似三角形的內(nèi)容得

009m012m融出,

-----=———,解得h=0.n06m

h0.08m

由題意知，小明完成一個(gè)踮腳運(yùn)動時(shí)，克服重力所做的功上例=600NX0.06m=36J

在Imin內(nèi)克服重力所做的總功/京50聆50X36J=1800J

克服重力做功的功率9="=幽=30亞。

t60s

答：（1）小腿肌肉對雙腳的拉力為400N；（2）小明踮腳過程中克服重力做功的功率為30W。

題型05定滑輪'動滑輪

1.下列各圖中利用了動滑輪的是（）。

【答案】Do

【解析】因?yàn)閯踊啎S物體一起運(yùn)動，定滑輪不隨物體運(yùn)動，由此知道A、B、C圖中滑輪是固定不

動的，是定滑輪，D圖中的滑輪與物體一起運(yùn)動，是動滑輪，故選D。

2.關(guān)于滑輪，下列說法中正確的是（）o

A.使用動滑輪一定可以改變力的方向B.使用定滑輪一定可以省力

C.定滑輪實(shí)質(zhì)上是一種等臂杠桿D.動滑輪實(shí)質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿

【答案】Co

【解析】AD、動滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪省力但不能改變力的方向，

故AD錯(cuò)誤；

BC、定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，使用時(shí)既不省力也不費(fèi)力，優(yōu)點(diǎn)是可以改變力的方向；故B錯(cuò)誤，C正

確；故選C。

3.用如圖所示的四種方式勻速提升同一物體（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中最費(fèi)力的是（）。

【答案】Ao

【解析】設(shè)物體重力為G，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，則沒有額外功。選項(xiàng)A中為動滑輪，拉力E=2G；選

項(xiàng)B中為定滑輪，拉力K=G；選項(xiàng)C中滑輪組有效繩子段數(shù)無3,則拉力A=E；選項(xiàng)D中有用功等于總功,

3

斜面長為高的2倍，則（有=（總

Gh=F4s,Gh=F^2h

解得片=￡。綜上分析可知，E最大、最費(fèi)力。故選A。

2

4.如圖所示，用定滑輪提升重物（摩擦和繩重不計(jì)）時(shí)（）。

A.沿1方向拉力最小B.沿2方向拉力最小

C.沿3方向拉力最小D.沿三個(gè)方向拉力相同

【答案】D?

【解析】因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物G,沿三

個(gè)不同方向，用的拉力大小相等，即3、F”Fs都等于物體的重力。故ABC不符合題意，D符合題意。

故選Do

5.如圖所示，物體A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們所受的重力分別是6N和14N,關(guān)于它們的受力情況,

下面說法正確的是（)O

A

______B

A.物體A受到的合力是8NB.物體A受到的拉力是14N

C.物體B受到重力與拉力的合力是8ND.物體B受到地面的支持力是14N

【答案】Co

【解析】AB.物體A受重力區(qū)和繩子對A的拉力句，因?yàn)槲矬wA靜止，所以物體A受到的重力和拉力

是平衡力，由二力平衡的條件可知拉力K=GF6N,物體A受到的合力為零，故AB錯(cuò)誤；

CD.物體B受向下的重力、繩子向上的拉力、地面向上的支持力，由力的平衡可知物體B的重力

GFF好FB

因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，所以物體B受到拉力詼笈=6N

物體B受到重力與拉力的合力/產(chǎn)6-/^14N-6N=8N

物體B受到地面的支持力/^=&-e=14N-6N=8N,故C正確，故D錯(cuò)誤。故選C。

6.如圖所示，滑輪（選填"A”或"B”）可以看作等臂杠桿；若物體的重力均為30N且處于靜

止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦和滑輪重力，力用的大小為N,使用B滑輪（選填“能”“不能”）省功。

【答案】A；30；不能。

【解析】W[2]A是定滑輪，本質(zhì)是等臂杠桿，不省力，但是可以改變用力方向；力E通過定滑輪拉物

體，不計(jì)摩擦，力E的大小等于物體的重力，即4=30N。

[3]使用任何機(jī)械都不能省功，滑輪B是動滑輪，不計(jì)摩擦和滑輪重力，能省一半的力，但費(fèi)距離，根

據(jù)卡=念可知，使用動滑輪不能省功。

題型06理想滑輪組的計(jì)算

1.在圖示的裝置中，已知重物6：二5,牛，重物牛，在摩擦和動滑輪重力均不考慮的情況下,

使重物G1保持平衡的拉力F應(yīng)等于（）。

A.500牛B.60。牛c.：：00牛D.牛

【答案】Ao

【解析】由圖可知，三個(gè)滑輪都是定滑輪，在不考慮摩擦和動滑輪重力，，要使重物G保持平衡,

F=Gi=500N；

G2受到的拉力：2F=2X500N<G2=1200N,則重物受、Gz都處于靜止?fàn)顟B(tài)。故選：A。

2.如圖所示，物體A、B的重分別為30N、10N,滑輪和繩子的重忽略不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右

做勻速直線運(yùn)動，若用力戶向左拉物體A,使物體A向左做勻速直線運(yùn)動，則（）。

A./=5NB.F=10NC.歹=20ND./=30N

【答案】B。

【解析】由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以滑輪組繩端的拉力仄=：GB=；X10N=5N

物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動，所以在水平方向物體A受到的摩擦力和繩對物體A的拉力平

衡，所以/=f；=5N

此時(shí)摩擦力方向水平向左，若使物體A向左做勻速直線運(yùn)動，則A受摩擦力水平向右，則

4田+戶5N+5N=10N

故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

3.利用兩個(gè)滑輪提升同一重物，滑輪重、繩重、滑輪與繩子及滑輪與軸之間的摩擦力均忽略不計(jì)。下

列四種組合中，最省力的是（）。

〃/〃“〃/〃/

【答案】Ao

【解析】滑輪重、繩重、滑輪與繩子及滑輪與軸之間的摩擦力均忽略不計(jì)，滑輪組有幾段繩子承擔(dān)物

重，提起繩子的力就是物重的幾分之一；A圖中承擔(dān)重物繩子的段數(shù)爐3,所以拉力尸=三；B圖中承擔(dān)重

物繩子的段數(shù)〃=2,所以拉力尸=T；C圖中兩個(gè)滑輪都是定滑輪，定滑輪不省力，所以拉力尼G；D圖中承

擔(dān)重物繩子的段數(shù)爐2,所以拉力/=5，最省力的為A中的組合，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

4.如圖所示，每個(gè)滑輪的重力相等，不計(jì)繩重和摩擦力，G=60N,G2=38N,甲乙兩種情況下繩子在相

等拉力F作用下靜止。則每個(gè)動滑輪的重力為（）。

GiG:

甲乙

A.3NB.6NC.UND.22N

【答案】B。

【解析】由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：n,=3,*=2,滑輪的重力相等，設(shè)動滑輪的重力為G

輪，不計(jì)繩重和摩擦力，則拉力分別為：F1=1G+G輪）,F2=lG+G輪），

由題知Fi=F?,所以?G+G輪）=1（&+G輪）1

即:（60N+G輪）（38N+G輪），

解答動滑輪的重力：G輪=6N。故選B。

5.如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，通過滑

輪A和滑輪B使物體C勻速上升，關(guān)于人拉動繩子時(shí)的過程，下列分析正確的是（）。

A.滑輪A相對子物體C在運(yùn)動，所以A是動滑輪B.滑輪B相對于物體C靜止不動，故B是定滑輪

C.滑輪A起到了改變?nèi)怂┘拥睦Ψ较虻淖饔肈.滑輪B起到了改變?nèi)怂┘拥睦Ψ较虻淖饔?/p>

【答案】C。

【解析】AB.由圖可知，滑輪A位置固定不變，滑輪B隨重物一起移動，所以滑輪A為定滑輪，滑輪B

為動滑輪，故AB錯(cuò)誤;

CD.定滑輪使用時(shí)可以改變?nèi)怂┘拥睦Ψ较虻淖饔茫蔆正確，D錯(cuò)誤。

故選Co

6.圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)升降，其

簡化結(jié)構(gòu)原理如圖乙所示。吊籃的質(zhì)量為40kg,兩名工人及工具的總質(zhì)量為200kg,某次吊升過程中,

吊籃在30s內(nèi)勻速上升了6m。不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，關(guān)于該過程的分析正確的是（）。

d電動機(jī)I

A.吊籃的動能不變B.吊籃的機(jī)械能守恒

C.電動機(jī)對繩子的拉力為800ND.電動機(jī)拉動繩子的功率為480W

【答案】AD。

【解析】AB.吊籃勻速上升的過程，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，所以動能不變，重力勢能變大,

機(jī)械能變大，機(jī)械能不守恒，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.由圖示知，承重繩子為4根。不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦?xí)r，電動機(jī)對繩子的拉力

尸=；G=：m&g=；x（40kg+200kg）xlON/kg=600N

故C錯(cuò)誤；

D.繩子在30s內(nèi)移動的距離5^4A=4X6m=24m

s24rn

繩子移動的速度v=-=——=0.8m/s

t30s

電動機(jī)拉動繩子的功率R6片600NX0.8m/s=480W,故D正確。故選AD。

題型07實(shí)際滑輪組的計(jì)算

1.如圖所示，每個(gè)滑輪的重力相等，不計(jì)繩重和摩擦力，Gi=60N,Gz=38N,甲乙兩種情況下繩子在相

等拉力F作用下靜止.則每個(gè)動滑輪的重力為（）。

A.3NB.6NC.UND.22N

【答案】Bo

【解析】由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：m=3,*=2,滑輪的重力相等，設(shè)動滑輪的重力為G

輪，不計(jì)繩重和摩擦力，則拉力分別為：Fi=—（Gi+Gft）,F2=—（G2+G輪），

32

由題知Fi=Fz,所以一（Gi+Gft）=—（Gz+G輪），即：一（60N+G輪）=—（38N+G輪），

3232

解答動滑輪的重力：G輪=6N。故選B。

2.工人用如圖所示的裝置運(yùn)送砂石.下列說法正確的是（）。

A.滑輪組中的定滑輪能改變拉力的大?。?/p>

B.圖中動滑輪相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿；

C.繩子自由端下拉1m,桶上升2m；

D.質(zhì)量為65kg的工人利用該滑輪組能提起150kg的砂石

【答案】Bo

【解析】A.由定滑輪的特點(diǎn)知，定滑輪可以改變力的方向，不能改變力的大小，故A錯(cuò)誤；

B.動滑輪的實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)動力臂為阻力臂2倍的杠桿，所以是相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿，故B正確；

C.圖中由兩段繩子承重，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的2倍，所以繩子自由端下拉1m,桶

上升0.5m,故C錯(cuò)誤；

D.工人重約6=1^=651^乂10*1^=6502由于是兩根繩子承擔(dān)著物重，所以人最多能拉起650NX2=1300N

的物體，而砂石重約G'=m,g=150kgX10N/kg=1500N,故D錯(cuò)誤。

3.如圖，某人用一個(gè)距離自己3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方沿水平方向在2s內(nèi)移

動4m,若不計(jì)繩重和摩擦，則他的功率為（）。

///〃〃〃/〃//

A.100WB.150WC.200WD.250W

【答案】A。

【解析】由圖可知，該滑輪為定滑輪，不省力，若不計(jì)繩重和摩擦，則拉力QR100N

利用勾股定理計(jì)算繩子現(xiàn)在的長度L=，32+42m=5m

則繩子被拉力拉長了2m,拉力做的功上依100NX2m=200J

w200J

他的功率尸=—=——=ioow,故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。

t2s

4.如圖所示，如果繩重和摩擦不計(jì)，動滑輪重不計(jì)，物重G=300N,則圖中的拉力F=N；如果不計(jì)

繩重及摩擦，動滑輪的重力為30N,物重G=300N,拉力F'=N。

【答案】100;110。

【解析】由圖示可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3。

［1］如果繩重和摩擦不計(jì)、動滑輪重不計(jì)，拉力大小為

G^+GQ300N

F一=」一=X=iiZil=i00N

M333

［2］如果不計(jì)繩重及摩擦、動滑輪的重力為30N,拉力大小為

尸'=-2—=p1?HQN

33o

5.如圖所示，小明用一個(gè)滑輪組勻速提升重為200N的物體，物體在4s內(nèi)上升2m,所用的拉力為125N,

此過