2024年中考物理簡單機械考點考題與提升訓練含解析

簡潔機械考點、考題與提升訓練【考點一】杠桿及應用★典例一：如圖所示的四種情景中，運用的工具屬于費勁杠桿的是（）。A．食品夾B．裁紙刀C．托盤天平D．瓶蓋起子【答案】A?！窘馕觥緼：食品夾在運用時，阻力臂大于動力臂，屬于費勁杠桿；故A正確。B：裁紙刀在運用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；故B錯誤。C：天平在運用時，動力臂等于阻力臂，故屬于等臂杠桿；故C錯誤。D：瓶蓋起子在運用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；故D錯誤?！锏淅喝鐖D是用撬棒撬石頭的情景，下圖中關于該撬棒運用時的杠桿示意圖正確的是（）。A.B.C.D.【答案】A。【解析】用撬棒撬石頭時，動力為人對撬棒施加的豎直向下的作用力F1，從支點O向動力F1的作用線作垂線段，即為動力臂l1；阻力是石頭對撬棒的作用力F2，方向豎直向下，反向延長F2，從支點O向阻力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂l2；故A正確，BCD錯誤。故選A?！锏淅盒〗饘㈤L為0.6米、質量可忽視不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的質量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為牛，肩對木棒的支持力大小為牛，人對地面的壓力大小為牛（g=10牛/千克）?！敬鸢浮?0、60、560?！窘馕觥浚?）依據(jù)杠桿平衡條件求出拉力的大??；（2）肩對木棒的支持力大小為F=FA+FB；（3）對人進行受力分析即可解答。（1）由題依據(jù)杠桿的平衡條件有：F×OB=G×OA，即：F×（0.6m﹣0.2m）=40N×0.2m，所以：F=20N；即手壓木棒的壓力大小為20N；肩對木棒的支持力大小為F′=F+G=20N+40N=60N；人對地面的壓力大小為F″=G人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N?！锏淅模喝鐖D所示是羊角錘的示意圖，請畫出用羊角錘撬鐵釘時最小動力F1的示意圖?！窘馕觥坑筛軛U的平衡條件可知，在阻力和阻力臂肯定時，動力臂越長越省力；由圖知，O為支點，A點離支點最遠，則連接支點O和羊角錘的末端A即是最長的動力臂，過A點作垂直于動力臂向右的力F1．如下圖所示?！锏淅澹喝鐖D所示，一輕質杠桿AB．長1m，支點在它中點O．將重分別為10N和2N的正方體M、N用細繩系于桿桿的B點和C點，已知OC：OB＝1：2，M的邊長l＝0.1m。（1）在圖中畫出N受力的示意圖。（2）求此時M對地面的壓強。（3）若沿豎直方向將M左右兩邊各切去厚度為h的部分，然后將C點處系著N的細繩向右移動h時，M對地面的壓強減小了60Pa，求h為多少?！窘馕觥浚?）對N進行受力分析，由于N在空中處于靜止狀態(tài)，則N受到的重力和細繩對它的拉力是一對平衡力，所以二力的大小相等（F＝G＝2N），方向相反；過N的重心分別沿力的方向各畫一條有向線段，并標上力的符號及大小，留意兩線段要一樣長，圖所示：（2）設B端受到細繩的拉力為FB，由杠桿平衡條件得，GN×OC＝FB×OB，已知OC：OB＝1：2，則有：FB＝GN×＝2N×＝1N；依據(jù)力的作用是相互的可知，細繩對M的拉力：F＝FB＝1N，此時M對地面的壓力：F壓＝F支＝GM﹣F＝10N﹣1N＝9N，M與地面的接觸面積：S＝l2＝（0.1m）2＝0.01m2，則此時M對地面的壓強：p＝＝＝900Pa。（2）若沿豎直方向將M兩邊各切去厚度為h后，剩余M的底面積：S′＝l（l﹣h﹣h）＝l×（l﹣h），剩余M的體積：V′＝S′l＝l2×（l﹣h），剩余M的密度不變，則剩余部分的重力與原來重力的比值：＝＝，所以剩余M的重力：GM′＝×GM＝×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①剩余的物體M對地面的壓強：p′＝p﹣△p＝900Pa﹣60Pa＝840Pa，剩余M的底面積：S′＝l×（l﹣h）＝0.1m×（0.1m﹣h），地面對剩余的物體M的支持力：F支′＝F壓′＝p′S′＝840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②沿豎直方向將M兩邊各切去厚度為h后，將C點處系著N的細繩向右移動h，設此時B端受到細繩的拉力為FB′，由杠桿平衡條件得，GN×（OC﹣h）＝FB′×OB，則有：FB′＝＝，即細繩對剩余M的拉力：F′＝FB′＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③對剩余M進行受力分析，由力的平衡條件得，F(xiàn)支′+F′＝GM′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④將①②③式代入④式得：840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）+＝×10N，解得：h＝0.05m。答：（1）如上圖所示；（2）此時M對地面的壓強為900Pa；（3）h為0.05m?！究键c二】滑輪與滑輪組★典例一：如圖，動滑輪實質上是一個______（填“省力”或“費勁”）杠桿，用60N的拉力將沙桶從地面提到9m高的樓上，拉力做的功是______J?！敬鸢浮渴×Γ?080。【解析】（1）動滑輪實質上是一個動力臂等于2倍阻力臂的省力杠桿；（2）運用動滑輪，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×9m=18m，拉力做的功：W=Fs=60N×18m=1080j。故答案為：省力；1080。★典例二：用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升物體，不計一切摩擦和繩重。下列推斷正確的是（）。A.該滑輪組繩自由端拉力F的大小肯定等于所提物體重力的三分之一；B.用該滑輪組提升不同的物體，物體越重，其機械效率越大；C.用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，其機械效率相等；D.其他條件不變，僅將滑輪組中的動滑輪重力變大，其機械效率變大【答案】B?！窘馕觥緼、由圖知，n=3，不計一切摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪）＞G，所以拉力F的大小大于所提物體重力的三分之一，故A錯誤；B、不計一切摩擦和繩重，用該滑輪組提升不同的物體，則η====，可見提升的物體越重，其機械效率越大，故B正確；C、用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，由于物體在水中受到浮力，就好比用滑輪組提升的物體重力變小，所以其機械效率不相等，故C錯誤；D、僅將滑輪組中的動滑輪重力變大，將同一物體提升相同的高度（其他條件相同），有用功相同，由W額=G動h可知額外功增大，則總功增大，有用功與總功的比值減小，機械效率減小，故D錯誤。故選B。★典例三：如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運動，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運動速度為1米/秒（若不計滑輪與繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過程中（）。A．物體M與地面間的摩擦力為5牛；B．物體M與地面間的摩擦力為10牛；C．水平拉力F做功的功率為20瓦；D．1秒內滑輪對物體M做功為10焦【答案】C。【解析】該滑輪為動滑輪，拉力F的大小和彈簧測力計的示數(shù)一樣，因為物體做勻速運動，所以物體受到的力是平衡力，利用力的平衡可以計算摩擦力的大??；先求物體移動的路程，再計算拉力移動的距離，然后利用W=FS公式計算拉力做的功，再利用功率的公式計算拉力F的功率。A、B：如圖所示，n=2，物體做勻速運動，f=2F=2×10N=20N；故A、B錯誤。C、D：物體移動的路程S′=v物t，拉力移動的距離：S=2S′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m，拉力做功：W=FS=10N×2m=20J，拉力做功功率：；故C正確，D錯誤?！锏淅模盒】稍贏端用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則人拉繩子A端的動力為N；實際測量A端的拉力為110N，不計繩重及摩擦，則滑輪重為N?！敬鸢浮?00、20。【解析】（1）不計動滑輪重、繩重和摩擦，依據(jù)F=G求出拉力；（2）依據(jù)F=（G+G動）求出動滑輪重。（1）因為動滑輪有兩段繩子吊著物體，不計動滑輪重、繩重和摩擦，拉力F=G=×200N=100N；（2）若不計繩重及摩擦，實際測量A端的拉力為110N時，依據(jù)F=（G+G動）得G動=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N?！锏淅澹喝鐖D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，在各自的自由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和一切摩擦）。下列說法正確的是（）。A．拉力F1小于拉力F2；B．甲、乙兩滑輪組的機械效率相同；C．甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費勁機械；D．甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等【答案】B。【解析】不計繩重及摩擦，因為拉力，n1=2，n2=3，所以繩端的拉力為：，，所以，故A正確。因為滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，，所以利用滑輪組做的有用功相同，額外功相同，總功相同；因為，所以機械效率相同，故B正確。運用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤。因為繩子自由端移動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，則s1≠s2，故D錯誤；故應選B?！锏淅喝鐖D所示，一個質量600kg、體積0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距離地面2m，若利用滑輪組和電動機組成打撈機械，以0.5m/s的速度將箱子從水底勻速提到地面，每個滑輪重100N（不計繩重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）箱子在水底時，箱子下表面受到的水的壓強；（2）箱子全部浸沒在水中時，箱子受到的浮力；（3）物體完全露出水面后，接著上升到地面的過程中，滑輪組的機械效率；（4）整個打撈過程中請你分析哪個階段電動機的輸出功率最大，并計算出這個最大值?！窘馕觥浚?）箱子在水底時下表面的深度h=5m，此處水產(chǎn)生的壓強：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/Kg×5m=5×104Pa。（2）箱子沉入水底，則V排=V=0.2m3，則浮力F浮=ρ水gV排=1×103Kg/m3×10N/Kg×0.2m3=2×103N。（3）物體完全露出水面后，在提升箱子過程中，不計繩重、摩擦和水的阻力，有用功是動滑輪對箱子的拉力所做的功，額外功是克服動滑輪重所做的功；箱子的重力：G=mg=600Kg×10N/Kg=6×103N；出水后，依據(jù)可得：機械效率：（4）由于箱子從水底勻速提到地面，依據(jù)P=Fv即可推斷出拉力最大時，功率最大；箱子離開水面在空中時，對滑輪組的拉力最大，故此時電動機對滑輪組的拉力最大；由于不計繩重、摩擦和水的阻力，則；電動機上繩子的提升速度為v′=2v=2×0.5m/s=1m/s，則p最大=f最大v′=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。答：（1）箱子在水底時，箱子下表面受到的水的壓強為5×104Pa；（2）箱子全部浸沒在水中時，箱子受到的浮力為2×103N；（3）物體完全露出水面后，接著上升到地面的過程中，滑輪組的機械效率為98.4%；（4）整個打撈過程中箱子離開水面在空中時電動機的輸出功率最大，為3.05×103W?！究键c三】機械效率★典例一：工人用如圖所示的滑輪組，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【答案】AB?！窘馕觥緼、由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2，繩端移動的距離s=nh=2h，拉力F做的功：W總=Fs=2Fh，則拉力F的功率：，故A正確；B、拉力做的有用功：W有=Gh，則額外功：W額=W總-W有=2Fh-Gh=（2F-G）h，故B正確；C、滑輪組的機械效率：，故C錯誤；D、依據(jù)可知，滑輪組的機械效率與提升的高度h無關，故D錯誤。故選AB。★典例二：往車上裝重物時，經(jīng)常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3m長的斜面，把120kg的重物提高1m，假設斜面很光滑，則須要施加的推力為，若實際用力為500N，斜面的機械效率為，重物受到的摩擦力為。（g取10N/kg）【答案】（1）人做有用功為1200J；（2）斜面的機械效率為80%；（3）摩擦力為100N?！窘馕觥浚?）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：；（2）人所做的總功：W總=FS=500N×3m=1500J，斜面的機械效率：；（3）W總=W有+W額，即：FS=Gh+fS，所以；★典例三：如圖所示，工人打算用一根最多能承受400N力的繩子（若超過繩子將斷裂）繞成的滑輪組先后打撈水中材料相同、體積不同的實心物體A和B．完全露出水面的物體A被此裝置勻速提起時繩子達到最大拉力。已知動滑輪的質量為20kg（繩的質量、繩與滑輪的摩擦、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均不計，連接動滑輪與物體間的鋼繩不會斷裂，g＝10N/kg）。求：（1）物體A完全露出水面后以0.5m/s的速度勻速上升時，物體A的重力和工人拉力的功率分別是多少。（2）在物體A浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組的機械效率為75%，物體A的密度是多少。（3）若用該滑輪組打撈體積為50dm3的物體B時，物體B最多露出多少體積時繩子將斷裂。【解析】（1）G動＝m動g＝20kg×10Nkg＝200N，物體有三段繩子擔當，n＝3，F(xiàn)＝（GA+G動），400N＝（GA+200N），GA＝1000N；繩子自由端移動的速度：v＝nv'＝3×＝0.5m/s＝1.5m/s，P＝Fv＝400N×1.5m/s＝600W。（2）物體A浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組提起的力：F'＝GA﹣F?。?000N﹣ρ水gVAη＝＝，75%＝解得，VA＝4×10﹣2m3GA＝ρAgVA，1000N＝ρA×10N/kg×4×10﹣2m3，ρA＝2.5×103kg/m3（3）GB＝ρBgVB＝2.5×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3＝1250N，F(xiàn)＝（GB﹣F'浮+G動），400N＝（1250N﹣F'浮+200N）F'?。?50N，V排＝＝＝2.5×10﹣2m3＝25dm3。V露＝VB﹣V排＝50dm3﹣25dm3＝25dm3。答：（1）物體A的重力是1000N，工人拉力的功率是600W。（2）物體A的密度是2.5×103kg/m3。（3）物體B最多露出25dm3時繩子將斷裂?！锏淅模喝鐖D所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機械效率分別是（）。A．0.4J、83.3%B．0.8J、91.7%C．0.8J、83.3%D．0.4J、91.7%【答案】C?！窘馕觥浚?）題目沒有指明不計摩擦和繩重，因此是須要計摩擦和繩重，此時額外功不能干脆計算，須要用總功減去有用功得到，W總=Fs，W有用=Gh，W額=W總﹣W有用；（2）依據(jù)求出機械效率。解答：（1）由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×0.4m=0.8m，W總=FS=6N×0.8=4.8J，W有用=Gh=10N×0.4m=4J，W額=W總﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J；（2）滑輪組的機械效率：。選自近三年中考真題和各名校模擬考題，加強考點訓練一、選擇題1.如圖是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小的是（）。A.B.C.D.【答案】C?！窘馕觥咳鐖D是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，以樹根為支點，樹的重力不變、重心肯定，則阻力和阻力臂肯定，支點與動力作用點的連線是最長的動力臂，依據(jù)杠桿的平衡條件，動力臂越大，動力越?。粓DC中動力作用點離支點最遠，F(xiàn)3與樹干垂直，則可知F3最小，故C正確。故選C。2.曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是（）。A.B.C.D.【答案】B?！窘馕觥恳罁?jù)圖示和杠桿的平衡條件分析解答。本題主要考查了杠桿的平衡條件，常見題目。設每條濕毛巾重力為G，每個小格的長度為L，A、左側力與力臂的乘積為2G×2L=4GL，右側力與力臂的乘積為G×L=GL，左側≠右側，故A錯誤；B、左側力與力臂的乘積為2G×L=2GL，右側力與力臂的乘積為G×2L=2GL，左側=右側，故B正確；C、左側力與力臂的乘積為2G×L=2GL，右側力與力臂的乘積為G×L=GL，左側≠右側，故C錯誤；D、左側力與力臂的乘積為2G×2L=4GL，右側力與力臂的乘積為G×2L=2GL，左側≠右側，故D錯誤；故選B。3.如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是（）。A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥坑瞄_瓶器開啟瓶蓋時，支點是開瓶器與瓶蓋上方的接觸點，即圖中杠桿的左端O，阻力為瓶蓋對開瓶器豎直向下的作用力F2，動力為手對開瓶器右側豎直向上的作用力F1，因為動力臂大于阻力臂，所以開瓶器為省力杠桿，即F1＜F2，故ACD錯誤，B正確。故選B。4.如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以v的速度勻速運動了s，已知物體在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力為物重的n分之一，不計繩重、輪與軸間的摩擦，下列說法正確的是（）。A．運用該滑輪組肯定省力；B．拉力的功率為2Fv；C．額外功為（2nF﹣G）s ；D．滑輪組的機械效率為【答案】BC?！窘馕觥緼、由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n′＝2，由于不計繩重、輪與軸間的摩擦，所以，繩端的拉力F＝（f+G動），由于f與G動的大小關系未知，所以無法比較F與f的大小關系，則運用該滑輪組不肯定省力，故A錯誤；B、繩端移動的速度v繩＝n′v＝2v，則拉力的功率：P＝Fv繩＝2Fv，故B正確；C、由題意可知，物體運動時受到的摩擦阻力f＝G，克服摩擦阻力做的功為有用功，則：W有＝fs＝Gs，繩端移動的距離：s繩＝n′s＝2s，拉力F做的總功：W總＝Fs繩＝2Fs，則額外功：W額＝W總﹣W有＝2Fs﹣Gs＝（2nF﹣G）s，故C正確；D、滑輪組的機械效率：η＝＝＝，故D錯誤。故選BC。5.如圖甲所示是建筑工地常用的塔式起重機示意圖，水平吊臂是可繞點O轉動的杠桿，為了左右兩邊吊臂在未起吊物體時平衡，在左邊吊臂安裝了重力合適的配重物體C，假設這時起重機裝置在水平位置平衡（相當于杠桿平衡試驗中調整平衡螺母使杠桿水平平衡），由于起吊物體時配重物體C不能移動，且被起吊物體重力各不相同，起重機裝置將會失去平衡簡潔傾倒，造成平安事故，某科技小組受杠桿平衡試驗的啟發(fā)，為起重機裝置增設了一個可移動的配重物體D，如圖乙所示。不起吊物體時，配重物體D靠近支點O；起吊物體時，將配重物體D向左移動適當距離，使起重機裝置重新平衡，現(xiàn)用該裝置起吊重為5×103N，底面積為0.01m2的物體A，已知D的質量為900kg，OB長18m；當配重物體D移動到距支點6m的E點時，B端繩子對A的拉力為T，A對地面的壓強為p；若再讓配重D以速度V向左運動，25秒后，甲對地面的壓力恰好為零；起吊過程中，物體A在10s內勻速上升了10m，B端繩子的拉力T′做功功率為P。（g=10N/kg）下列相關計算錯誤的是（）。A.P等于5kWB.V等于C.p等于D.T等于【答案】A?！窘馕觥坑芍亓紾=mg可求，配重D的重力為GD=mg=900kg×10N/kg=9×103N。第一個狀態(tài)當配重物體移動到E點時，D選項，依據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，GD?OE=T?OB，求得T===3×103N．故D選項錯誤。C選項，由于物體在水平地面上靜止，所以由受力分析可知，GA=N+T，代數(shù)求得N=5×103N-3×103N=2×103N，因為A對地面的壓力F與地面對A的支持力N是一對相互作用力，所以F=N=2×103N，由壓強定義式p=求得，p===2×105Pa．故C選項錯誤。其次個狀態(tài)為配重物體移動到甲對地面的壓力恰好為零的位置E'點時，B選項，由于甲對地面的壓力恰好為零，所以拉力T'=GA=5×103N，依據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，GD?OE'=T'′OB，代數(shù)求得OE'===10m，則配重移動的距離s=OE'-OE=10m-6m=4m，則由速度公式V=可求，V===0.16m/s。故B選項錯誤。第三個狀態(tài)為勻速起吊過程，A選項，由功率公式P=和功的定義式W=Fs可得，功率P=，代數(shù)得P===5×103W=5kW．故A選項正確。故選A。6.如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的試驗中，輕質杠桿上每個小格長度均為2cm，在B點豎直懸掛4個重均為0.5N的鉤碼，當在A點用與水平方向成30°角的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的推斷，下列說法中正確的是（）。A.杠桿的動力臂為8cm；B.該杠桿為費勁杠桿；C.該杠桿的阻力大小為；D.動力F的大小為【答案】B?！窘馕觥緼、當動力在A點斜向下拉（與水平方向成30°角）動力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A錯誤；B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂大于動力臂，該杠桿為費勁杠桿，故B正確；C、該杠桿的阻力大小為：G=4×0.5N=2N，故C錯誤；D、依據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入數(shù)據(jù)，2N×8cm=F×4cm，解得，F(xiàn)=4N，故D錯誤。故選B。7.圖甲是海南網(wǎng)上扶貧超市給百香果配的多功能小勺子。把A點壓在百香果上固定、B處的“刺刀”刺進果殼，用力使勺子繞A點轉動一周，“刺刀”就把果殼切開（如圖乙）。關于勺子的構造和運用說法正確的是（）。A．勺子轉動切果時可作省力杠桿用B．勺柄表面有花紋是為了減小摩擦C．“刺刀”很尖利是為了增大壓力D．勺子圍著果轉動時運動狀態(tài)不變【答案】A。【解析】A．勺子轉動切果時動力臂可以大于阻力臂，所以可作省力杠桿用，故A正確；B．勺柄表面有花紋是為增大摩擦，故B錯誤；C．“刺刀”很尖利是通過減小受力面積來增大壓力的作用效果即壓強的，故C錯誤；D．勺子圍著果轉動時，運動方向不斷變更，則其運動狀態(tài)發(fā)生變更，故D錯誤。故應選A。二、填空題8.如圖，小謙想把被臺風刮倒的樹拉正。他把繩子的一端系在乙樹上，然后繞過甲樹用力拉繩子，這樣做有_______段繩子拉甲樹。假如不計繩重和摩擦，甲樹受300N拉力，則小謙對繩子的拉力至少為_______N?！敬鸢浮?；150?！窘馕觥啃≈t的做法相當于借助一個動滑輪來拉甲樹，因此，這樣做有2段繩子拉甲樹；依據(jù)動滑輪省一半力的特點，小謙對繩子的拉力至少為150N。9.如圖所示是吊車吊起貨物的示意圖，已知AB=4m，BC=6m。吊臂是一個杠桿，當?shù)醣鄣踔?t的貨物處于靜止狀態(tài)時，杠桿的支點是______點（選填“A”、“B”或“C”），伸縮撐桿對吊臂的支持力大小為______N。g=10N/kg。【答案】A；50000。【解析】吊臂在升起過程中，圍圍著A轉動，故A為支點；貨物重：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，AC=AB+BC=4m+6m=10m，伸縮撐桿對吊臂的支持力豎直向上，其力臂為ABcosθ，由杠桿的平衡條件得F×ABcosθ=G×ACcosθ。。故答案為：A；50000。10.救援車工作原理如圖所示，當車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g＝10Nkg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為J，整個裝置的機械效率為，小車A與斜面間的摩擦力大小為N?！敬鸢浮?×104；80%；1×103?！窘馕觥浚?）小車質量m＝1t＝1000kg，其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，鋼繩做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，（2）不計車長、拉力端移動距離s＝2L＝2×5m＝10m，拉力做的總功：W總＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，整個裝置的機械效率：η＝＝×100%＝80%；（3）不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額＝W總﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，由W額＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。故答案為：2×104；80%；1×103。11.遂寧在“測量滑輪組機械效率”的試驗中，某組同學選擇了如圖所示的兩種滑輪組進行多次試驗，記錄的試驗效據(jù)如下表：試驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上上升度H/cm拉力F/N繩端移動距離S/cm機械效率10.5103021.5100.83062.5%30.5100.54025.0%41.5100.74053.6%（1）依據(jù)表中數(shù)據(jù)可以推斷出第一次試驗所選擇的是______（選填“甲”或“乙“）滑輪組。（2）在第一次試驗中，當______拉動滑輪組時，彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示，拉力F為______N；該次試驗滑輪組的機械效率是______（計算結果精確到0.1%）。（3）機械效率是機械性能好壞的重要標記結合生產(chǎn)生活實際，分析試驗數(shù)據(jù)可知，下列提高機械效率的措施不行行的是______（選填符號）。A．增加所提物重B．減輕機械自重C．機械加潤滑油D．增加重物上上升度【答案】甲；豎直向上勻速；0.4；41.7%；D。【解析】（1）由表中第一次試驗數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升的高度h=10cm，繩端移動的距離s=30cm，由s=nh可得，繩子的有效股數(shù)n===3，由圖可知，甲滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，乙滑輪組繩子的有效股數(shù)為4，所以，第一次試驗所選擇的是甲滑輪組；（2）試驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計的，這樣示數(shù)才會穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大小；由圖丙可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，拉力F=0.4N，該次試驗滑輪組的機械效率η==×100%=×100%≈41.7%；（3）A．由1、2或3、4兩組數(shù)據(jù)可知，用相同的裝置提升物體的重力越大，滑輪組的機械效率越大，故A可行；B．由1、3或2、4兩組數(shù)據(jù)可知，用不同的狀態(tài)提升相同的物體上升相同的高度時，機械自重越小，滑輪組機械效率越大，故B可行；C．機械加潤滑油，提升重物時減小了額外功，依據(jù)η=×100%=×100%可知，滑輪組的機械效率越大，故C可行；D．由η====×100%可知，滑輪組機械效率與物體提升的高度無關，故D不行行。故選：D。故答案為：（1）甲；（2）豎直向上勻速；0.4；41.7%；（3）D。12.如圖為測量滑輪組機械效率的試驗裝置，鉤碼總重為6N。（1）試驗時應豎直向上拉動彈簧測力計，測得拉力大小為2.5N；（2）若鉤碼上升的高度為10cm，該滑輪組的機械效率為；（3）若僅增加鉤碼的質量，則該滑輪組的機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）勻速；（2）80%；（3）增大?！窘馕觥浚?）試驗時應勻速拉動測力計；（2）依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，由效率公式求出滑輪組的效率；（3）運用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大。（1）試驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計。（2）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，滑輪組的機械效率：。（3）運用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率變大。三、計算題13.如圖所示利用汽車液壓起重機從礦井中提升重物。起重機起動時滑輪組將重物豎直向上勻速提起，其中N是柱塞，可向上支撐起起重臂ODC．重物和動滑輪總重為15000N，不計摩擦和滑輪組上鋼絲繩重。問：（1）鋼絲繩自由端上作用力F的大小為N。（2）當柱塞向上支撐起起重管繞固定端O轉動時，起重臂ODC是力杠桿。（3）當重物以0.4m/s的速度勻速上升時，鋼絲繩自由端上作用力F的功率是多少？【解析】（1）由圖知，擔當物重的繩子股數(shù)n＝3，不計摩擦和滑輪組上鋼絲繩重，則鋼絲繩自由端上作用力：F＝（G+G動）＝×15000N＝5000N；（2）起重臂的支點在O點，滑輪組和重物對C端的拉力為阻力，由圖知，柱塞施加動力的力臂明顯小于阻力的力臂，所以此設備是費勁杠桿；（3）鋼絲繩自由端移動速度為v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，繩自由端上作用力F的功率：P＝＝＝Fv＝5000N×1.2m/s＝6000W。答：（1）5000；（2）費；（3）鋼絲繩自由端上作用力F的功率是6000W。14．(2024·達州)如圖是利用滑輪組打撈水中物體的簡化模型示意圖，工人用一滑輪組從水中打撈物體。已知：物體的質量為90kg且以恒定速度勻速上升，當物體完全露出水面，工人對滑輪組繩子自由端的拉力F1為400N，此時滑輪組的機械效率η1為75%（繩的質量、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽視不計，g=10N/kg）。（1）請你依據(jù)題目中的條件，推斷出工人所運用的滑輪組是下列中的圖。（2）工人的質量為60kg，雙腳與地面接觸面積為2.5×10﹣3m2，物體浸沒在水中和完全被打撈出水面時工人對地面的壓強變更了4×104Pa，求物體浸沒在水中時受到的浮力。（3）若物體完全浸沒在水中時，工人拉力的功率為180W，求物體上升的速度?！窘馕觥浚?）當物體完全露出水面時，滑輪組的機械效率：η===，所以通過動滑輪繩子的段數(shù)：n====3，A圖中通過動滑輪繩子的段數(shù)為3，B圖中通過動滑輪繩子的段數(shù)為4，C圖中通過動滑輪繩子的段數(shù)為5，所以工人所運用的滑輪組是A圖；（2）由題知，繩的質量、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽視不計，當物體完全露出水面時，F(xiàn)=（G物+G動）G動=3F﹣G物=3×400N﹣90kg×10N/kg=300N，此時人對地面壓力：F壓=G人﹣F=60kg×10N/kg﹣400N=200N，物體完全浸沒在水中時對滑輪組的拉力：F拉'=G物﹣F浮，完全露出后物體對滑輪組拉力F拉=G物，所以物體被打撈出水面后對滑輪組拉力增大，繩子自由端拉力隨之變大，人對地面壓力變小，壓強變小，由p=可得物體完全露出水面后，人對地面壓力增大量：△F=△pS=4×104Pa×2.5×10﹣3m2=100N，所以物體完全浸沒在水中時人對地面壓力F壓'=F壓+△F=200N+100N=300N，此時人對繩子自由端拉力：F'=G人﹣F壓'=60kg×10N/kg﹣300N=300N，且F'=（F拉'+G動）=（G物﹣F浮+G動）所以：F浮=G物+G動﹣3F'=90kg×10N/kg+300N﹣3×300N=300N；（3）由P===Fv可得，物體完全浸沒在水中時繩子自由端的速度：v===0.6m/s，由v=nv物可得，物體的上升速度：v物===0.2m/s。答：（1）A；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力為300N；（3）物體上升的速度為0.2m/s。15．工人師傅用如圖所示的滑輪組勻速提升重1200N的建筑料，建筑材料在30s內上升了3m。（1）求工人師傅做的有用功；（2）提升該建筑材料時滑輪組的機械效率為80%，求工人師傅對繩端拉力的功率?！窘馕觥浚?）工人師傅做的有用功：W有用=Gh=1200N×3m=3600J；（2）由η=得：拉力做的總功：W總===4500J，工人師傅對繩端拉力的功率：P===150W。答：（1）工人師傅做的有用功3600J；（2）工人師傅對繩端拉力的功率150W。四、作圖題16.輕質杠桿OABC能夠繞O點轉動，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B點用細線懸掛重為100N的物體G，為了使杠桿在如圖所示的位置平衡，請在杠桿上作出所施加最小動力的圖示（不要求寫出計算過程）?！窘馕觥恳罁?jù)杠桿的平衡條件，要使力最小，則動力臂應最長，即連接OC為最長的力臂，力的方向與OC垂直且向上，依據(jù)勾股定理和全等三角形定理可得，動力臂OC＝50cm，故依據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×OC＝G×OA，代入數(shù)值可得：F1×50cm＝100N×20cm，解得F1＝40N，選取標度為20N，過C點作出最小動力，使線段長度為標度的2倍，如圖所示：17.請畫出圖中杠桿動力F的力臂L?！窘馕觥糠聪蜓娱LF得到動力作用線，從支點O向動力作用線作垂線段，即為動力F的力臂L。如圖所示。五、試驗探究題18．小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。（1）若試驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向（填“左”或“右”）調整，使杠桿在水平位置平衡。（2）在試驗過程中，調整杠桿在水平位置平衡的目的是。（3）在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次試驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310小明依據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是。（4）杠桿調整平衡后，小紅在杠桿上的A點處掛4個鉤碼，如圖乙所示，為使在重新平衡，應在B點掛個鉤碼。當杠桿平衡后，將A點和B點下方所掛的鉤碼同時向支點0靠近一格，杠桿會（填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）。（5）如圖丙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計在原位置漸漸向左傾斜時，使杠桿仍舊在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將（填“變大”，“變小”或“不變”）。【答案】（1）右；（2）便于測量力臂；（3）F1L1=F2L2；（4）6；左側下降；（5）變大?！窘馕觥浚?）若試驗前杠桿如圖甲所示，左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右調整，使杠桿在水平位置平衡。（2）試驗時讓橫桿AB在水平位置平衡，力臂在杠桿上便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消退杠桿重對杠桿平衡的影響；（3）分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是：F1L1=F2L2；（4）設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，依據(jù)杠桿的平衡條件：FALA=FBLB，即4G×3L=FB×2L，解得FB=6G，需掛6個鉤碼；依據(jù)杠桿的平衡條件：FALA=FBLB，若A、B兩點的鉤碼同時向靠近支點的方向移動一個格，則左側4G×2L=8GL，右側6G×L=6GL，因為8GL＞6GL，所以杠桿左端會下降；（5）假如作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會使得拉力變大；故答案為：（1）右；（2）便于測量力臂；（3）F1L1=F2L2；（4）6；左側下降；（5）變大。19．小明在“探討杠桿平衡條件”的試驗中所用的試驗器材有，刻度勻稱的杠桿，支架，彈簧測力計，刻度尺，細線和質量相同的0.5N重的鉤碼若干個。（1）如圖A所示，試驗前，杠桿左側下沉，則應將左端的平衡螺母向（選填“左”或”右”）調整，直到杠桿在位置平衡，目的是便于測量，支點在杠桿的中點是為了消