第十五單元簡單機械及機械效率【真題訓(xùn)練】(原卷版+解析)

第十五章無荀草機弒【/做鋼襪】（原基版）

一、選擇題

1.（2021?廣西賀州市）現(xiàn)有若干個規(guī)格相同的鉤碼，如圖所示，為了使杠桿在水平位置平衡,

應(yīng)在杠桿的4點掛幾個鉤碼（）。

?、I【nznzz11jI>?

人

A.1B.2C.3D.4

2.（2021-湖北荊州市）2021年1月3（）日，荊州沙市機場正式通航，為荊州640萬人口出行

帶來極大便利。某游客來機場乘機，他所用的拉桿旅行箱示意圖如圖所示。裝有物品的旅吁箱整體

可視為杠桿，。為支點,8為直心，/!為拉桿的端點。在力點沿圖示方向施加拉力廠使旅行箱保持靜

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，僅縮短拉桿的長度，拉力尸減??；

C.其它條件不變時，使拉力尸的方向沿順時針改變100,拉力〃增大;

I）.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由〃變至“'，拉力?增大

3.（2021?北京中考真題）圖示的四種工具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）。

C.瓶蓋起子D.核桃夾

4.（2021?四川涼山彝族自治州）一天，小敏同媽媽上街去買菜，看到用桿秤稱土豆的情景如

圖所示，對此現(xiàn)象分析正確的是（）。

A.桿秤平衡時，秤蛇的質(zhì)量跟秤盤中土豆的質(zhì)量相等；

B.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定大于秤無所受的合力；

C.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定等于秤泥所受的合力；

D.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定小于秤昵所受的合力

5.（2021?山東濰坊市）“節(jié)約用水，人人有責(zé)”，應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手

柄可視為如圖所示杠桿，。為支點，/為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭，其中用力

最小的是（）。

A.aB.bC.cD.d

6.（2021?湖南衡陽市）如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理，有關(guān)它的

說法正確的是（

A.“標(biāo)”“本”表示力，“權(quán)”“重”表示力臂；

B.圖中的4點為杠桿的支點；

C.“權(quán)”小于“重”時，A端一定上揚；

D.增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”向A端移

7.（2021?江蘇揚州市）有關(guān)蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是（

J

A.選用越粗的蠟燭效果越好；

B.轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)越好；

C.為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方；

D.為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些

8.（2021?浙江溫州市）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后

輪略微提起。其中最省力的點是（）。

A.A點B.B點

C.C點、D.D點

9.（2021?貴州中考真題）在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，重型機械的使用，可以節(jié)約大量人力，如圖是正

在吊起建筑材料的起重車示意圖，下列有關(guān)起重車的說法正確的是（）。

支腳

A.起重車的起重臂。仍屬于費力杠桿；

B.工作時，支腿向兩側(cè)伸出可提高穩(wěn)定程度；

C.起重車選用寬大的輪胎是為了減小對地面的壓力；

D.起重車靜止在水平地面時，所受重力和支持力是一對相互作用力

10.（2021?廣東深圳市）如圖，兩個滑輪組，提升一個重為17N的物體A（每個滑輪重相同）,

使物體A在2s內(nèi)拉升了20cm.拉力如圖所示，下列說法正確的是（

A.定滑輪的作用是省力：B.滑輪組機械效率為80%；

C.動滑輪的重力為100N：D.拉力廠的功率為100W

16.（2021?貴州黔東南苗族侗族自治州）如圖所示，用滑輪組提升重物時，5s將重90N的物

體勻速提升了2m。已知動滑輪重為10N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中正確的是（）。

A.繩子自由端拉力尸的大小為90N：

B.提升物體的過程中，拉力尸做的有用功為200J；

C.繩子自由瑞拉力戶的功率為36W；

D.此滑輪組的機械效率為90%

17.（2021?內(nèi)蒙古通遼市）如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力〃的作用下以0.InVs

的速度沿水平地面，向左勻速直線運動了20s,滑輪組的機械效率為60樂在此過程中，下列說法正

確的是（）。

A.繩子自由端移動距離為4m：

B.物體與地面間的滑動摩擦力大小為120N；

C.額外功的功率為12W；

I）.若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低

18.（2021?內(nèi)蒙古包頭市）甲、乙兩鐵塊通過滑輪組用細(xì)繩連接，吸附在豎直放置且足夠長的

固定磁性平板兩側(cè),m*1.8kg、小乙=2kg,如圖所示。甲以0.2m/s的速度豎直向下做勻速直線運動。

磁性平板對甲的摩擦力大小為4N。對乙的摩擦力大小為2N：細(xì)繩足夠長且始終處于豎直拉伸狀態(tài)，

不計繩重和繩與滑輪的摩擦，磁性平板對其他器材無磁力作用，g取10N/kg）。下列說法正確的是

()。

A.定滑輪質(zhì)量一定是0.6kg；

B.甲所受拉力為22N；

C.乙所受拉力的功率為2.2M

D.3s時間內(nèi)甲、乙克服摩擦力做的功相等

19.（2021?甘肅蘭州市）用如圖所示的滑輪組提升重物，在電動機拉力的作下，重為40N的物

體在10s內(nèi)勻速豎直上升了2m,已知動滑輪重為8N,忽略繩重與摩擦。卜.列說法中正確的是（）。

A.電動機對繩的拉力為12N；

B.繩子自由端的移動速度為0.2m/s；

C.滑輪組的機械效率為80樂

D.有用功的功率為8W

20.（2021?黑龍江中考真題）如圖所示，重為800N的物體在100N水平拉力/的作用下，以

0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為60機在此過程中，下列

說法正確的是（）。

A.拉力廠做的功為400JB.物體與地面間的摩擦力為180N

C.額外功為240JD.拉力做功的功率為40W

21.（2021?四川眉山市）小葉同學(xué)用如圖所示的滑輪組提升重物A,不計繩重和機械之間的摩

擦，每個滑輪的重力均為10N,與地面固定的細(xì)繩。的拉力g=105N,他通過細(xì)繩人用鳥的拉力

將重物A勻速提升L5m,所用時間10s0下列說法中正確的是（）。

A.物體A的重力為210N；

B.拉力「做功的功率為32.5W：

C.該裝置由兩個定滑輪和一個動滑輪組成；

D.該滑輪組在使用過程中的機械效率為80%

22.（2021?黑龍江齊齊哈爾市）如圖所示是?位同學(xué)組裝的提升重物的裝置，他用80N的力

在10s內(nèi)把重120N的物體勻速提升5m。則此過程中，下列說法正確的是（）。

A.他做的總功是1200J；

B.他做的有用功是800J：

C.他對滑輪組做功的功率是80W；

D.該滑輪組的機械效率是75%

23.（2021?北京中考真題）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，'作用下豎直勻速移動了12nb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100N；

B.物體A上升的速度是0.3m/s；

C.拉力尸的功率是100W；

D.滑輪組的機械效率是90%

24.（2021?湖南衡陽市）如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重450N的物體A,使它5s內(nèi)在水

平面上勻速前進(jìn)1m,水平拉力尸=75N,若與地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列說法正確的是

()。

A.他做的總功是150JB.他做的有用功是450J

C.拉力做功的功率是15WD.該滑輪組的機械效率是60%

二、填空題

25.（2021?遼寧中考真題）如圖是小明用一根木棒撬動水平地面上石頭的情景，為了更省力，

小明應(yīng)沿（填“豎直”或“垂直木棒”）方向向下壓木棒。若想省更多的力，小明可以將作為

支點的石塊。向______（填“左”或“右”）適當(dāng)移動。

26.（2021?吉林中考真題）如圖是吉他的變音夾，兩手柄繞。點轉(zhuǎn)動，用力按壓手柄時彈簧被

壓縮，說明力可以改變物體的___________,手柄。鉆屬于___________杠桿。

彈if

27.（2021?貴州安順市）如圖所示，獨輪車是我國古代優(yōu)秀的科技發(fā)明成果。若車總重為300N、

與水平地面接觸的總面積為3X103m2,則它對地面的壓強為Pa；將車把向上拍起時，獨輪車

可視為繞。點轉(zhuǎn)動的（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。

28.（2021?四川攀枝花市）如圖所示，固定的斜面長?1.2m,高樂（）.：加，沿斜面向上用5N的

拉力在2s內(nèi)把一個重16N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，拉力的功率為______W,斜面的機械效

率為______o

29.（2021?寧夏中考真題）如圖所示，斜面長3m,高0.6m。工人在6s內(nèi)將重600N的物體

從底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是15ON-此過程中工人做的有用功為J,斜面的機械

效率為_______。

30.（2021?黑龍江中考真題）如圖所示，如夕為一可繞。點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，〃垂直于

AB,且小長度為40cm,一切長度為30cm,在以中點C處掛一質(zhì)量為1kg的物體，要求在端點8處

施加一個最小的力月使杠桿在圖示位置平衡，則少的力臂應(yīng)是_______cm,最小的力少是______N。

B

31.（2021?黑龍江中考真題）如圖所示，。44為一可繞。點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，OA垂直

于48,且OA長度為40cm,A8長度為30cm,在OA中點。處掛一質(zhì)量為1kg的物塊，要求在

端點8處施加一個最小的力尸，使杠桿在圖示位置平衡，則力尸的力臂應(yīng)是______cm,最小的力

產(chǎn)是______No

32.（2021?四川南充市）如圖甲所示，力〃為輕質(zhì)杠桿，力。為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖

乙是物體M從/I點開始向右勻速運動過程中力傳感器讀數(shù)大小與時間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量

大小為g;已知3的長度為30cm,如足夠長，.46'能承受的最大彈力大小為15N,若要

桿不斷，物體從力點開始運動時間最長為s（^=10N/kg）o

回o

33.（2021?吉林中考真題）如圖所示，用125N的拉力尸，把重力為300N的木箱勻速提升3m,

滑輪組的機械效率為;假如在上升過程中，拉木箱的繩子突然斷了，木箱由于

會繼續(xù)向上運動一段距離。

34.（2021?海南中考真題）如圖所示，利用滑輪組把物體勻速提升一定高度，該滑輪組有

段繩子承擔(dān)物重，在繩子承受范圍內(nèi)，不計繩重和摩擦，若增加所提升的物重，則滑輪組的機械效

率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。

35.（2021?廣西南寧市）圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景。勻速拉動車的過程中，車相對

樹木是______（選填“靜止”或“運動”）的，動滑輪上有段繩子承擔(dān)對車的拉力，若對車的

拉力為2400,分為1500N,則該滑輪組的機械效率是______o

36.（2021?湖北恩施土家族苗族自治州）如圖，有人利用該滑輪將6M00N的物體勻速提升了

20cm（不計繩重。和摩擦），此過程克服物體重力做的功為J,若動滑輪重10N,則片No

G

7777/777"

37.（2021?江蘇中考真題）用定滑輪勻速提升質(zhì)量為10kg的物體，所用的拉力為110N,物體

在2s內(nèi)升高0.5m,此過程中的有用功是J,定滑輪的機械效率是%,拉力的功率是

Wo（g取10N/kg）

38.（2021?湖南邵陽市）利用斜面把重60N的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面長

1.5m,高0.4m,機械效率為80%,則拉力的大小為______N。

三、作圖題

39.（2021?內(nèi)蒙古通遼市）如圖所示是一種抽水馬桶水箱自動上水裝置的示意圖。當(dāng)水箱內(nèi)的

水達(dá)到一定高度時，浮標(biāo)帶動杠桿409壓住入水口，停止上水。請在圖中畫出動力耳、阻力旦和

動力臂。O

40.（2021?福建中考真題）在圖中畫出使用惻刀時動力廠的力臂1.

41.（2021?青海中考真題）在圖中，畫出杠桿平衡時施加在杠桿上的最小動力E的作用點和方

向，井畫出所掛重物的繩子對杠桿拉力的力臂

42.（2021?四川眉山市）如圖所示，利用杠桿AOB撬動重物M,0為杠桿支點，。為杠桿的

動力臂，現(xiàn)杠桿處于水平位置平衡。

（1）作出杠桿動力巴的示意圖;

（2）作出重物M對杠桿壓力￡的示意圖。

A

43.（2021?四川廣安市）如圖所示是人走路的情形，可將人的腳視為一根杠桿。請在圖中畫出

動力少的力臂7;

四、實驗題

44.（2021?江蘇中考真題）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下實驗。

（1）透過尺子能看到清晰的刻度線，說明尺子的材料有很好的性。

（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，觀察到______

的現(xiàn)象，說明上方的尺子具有慣性。與頭發(fā)摩擦后的直尺能吸引碎紙屑，這是因為______?

（3）圖甲中，量角器底邊長度為_____cmo

（4）用量角器的底邊將直尺支撐起來，當(dāng)直尺在水平位置平衡時°,量角器的底邊正好在直尺的

中間位置（刻度線“7”和“8”的中間）。

①圖乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，能觀察到直尺a端______（選填“靠近”或

“遠(yuǎn)離”）吸管。

②圖丙中，將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位

置平衡，則A、B的質(zhì)量之比為______o

45.（2021?貴州黔東南苗族侗族自治州）某實驗小組在“研究杠桿平衡條件”的實驗中：

4一h,F,,a

1

L/—[U

甲

次數(shù)A/NA/mK/NZ-j/m

12.00.05J0.10

23.00.102.00.15

32.00.303.0☆

（1）實驗時應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在_____位置平衡，若出現(xiàn)如圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié):

（2）杠桿平衡后，他們在圖乙所示的力位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時

應(yīng)在6位置掛上一個相同的鉤碼：

（3）上表是該小組在實驗中記錄杠桿平衡的部分?jǐn)?shù)據(jù)，空格處所缺的數(shù)據(jù)：△=______,☆

*

_________________9

46.（2021?內(nèi)蒙古包頭市）某同學(xué)利用彈簧測力計、刻度尺和杠桿等器材測量長方體實心金屬

塊的密度。

（1）掛金屬塊前，杠桿左端下沉，應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母向調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡;

（2）杠桿調(diào)平后，在力點用輕繩懸掛金屬塊。夕點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平

位置平衡，如圖甲所示。此時彈簧測力計示數(shù)為2.5N。金屬塊質(zhì)量為kg；（g取10N/kg）

（3）已知金屬塊底面積為30cm2,高度如圖乙所示。金屬塊高度為cm,金屬塊密度為

_____kg/m3；

（4）改變金屬塊和彈簧測力計的位置，進(jìn)行多次實驗，其目的是:

（5）在某次測量過程中、不慎沿斜下方拉彈簧測力計，由此次數(shù)據(jù)得出的金屬塊密度值比實際

密度______o

47.（2021?山東東營市）圖甲是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。

（1）掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于（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?個平衡的村桿，此時若推動右側(cè)鉤碼的懸線（如圖閃所示），就會發(fā)現(xiàn)杠桿______

（選填“左端下沉端“仍然平衡”或“右端下沉”）。

（3）在探究過程中，需要進(jìn)行多次實驗的目的是。

（4）某同學(xué)提出，若支點不在杠桿的中點，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。點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在力點處豎直向上拉，使杠桿

在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數(shù)為No以彈簧測力計的拉力為動力鉤碼處繩子拉

力為阻力A，多次改變動力作用點的位置進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)杠桿水平平衡時，A/i總是（選

填“大于”、“等于”或“小于”）理h,其原因可能是。

（5）圖丁中，彈簧測力計處在4點位置時，此杠桿屬于（選填“省力”或“費力”）杠

桿，請舉出它在生活生產(chǎn)中的一個應(yīng)用實例：______o

48.（2021?陜西中考真題）在：“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）為方便測量力臂，實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在位置平衡；

（2）如圖T,此時杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在杠桿兩端各掛一個相同的鉤碼，杠桿將

（選填“保持平衡”“順時針轉(zhuǎn)動”或“逆時針轉(zhuǎn)動"）；

（3）如圖-2是一個加寬的杠桿裝置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到力點

正上方的B點,力臂是線段______（選填“勿”"儂’或”說,此時杠桿______（選填“仍能”或

“不能”）保持平衡。

49.（2021?浙江麗水市）桿秤（如圖甲）是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂?某興

趣小組在老師的指導(dǎo)下動手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）。

（制作步驟）

①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點依次標(biāo)上“力

②掛秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細(xì)繩，固定在秤桿的“力”處；

③系秤紐：在秤桿的“8”處系上繩子；

④標(biāo)零線：將5克的跌碼系上細(xì)繩制成秤坨，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤蛇，使秤桿

在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤蛇所掛的位置標(biāo)上

⑤定刻度：……

（交流評價）

（1）桿秤是一種測量______的工具；

（2）當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時，秤坨應(yīng)從“0"刻度向______側(cè)移動；

（3）步驟④標(biāo)零線的目的是；

（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時，小科和小思采用不同的方法，

你認(rèn)為的方法更合理；

小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤坨，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤泥所掛的位

置標(biāo)上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標(biāo)出所有刻度；

小思：在秤盤上放20克物體，移動秤泥，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤蛇所掛的位置

標(biāo)上20,0和20之間分為20等份，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。

五、計算題

50.（2021?廣東深圳市）深圳地鐵崗屬北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人員正在緊張忙

碌，進(jìn)行架橋機鋼梁吊裝等施工作業(yè)。（g取10N/kg）

（1）圖2為圖1中起重機的簡圖，請畫出阻力傷的力惜人；

（2）圖3為架橋機的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為5XlQ'kg,體積為200m：',架橋機滑輪組總拉

力為4X10'N,自由端移動距離為25m,將箱梁提升1m。求：

①箱梁的密度：

②架橋機在此過程中的有用功：

③架橋機在此過程中的機械效率。

51.（2021?廣西貴港市）A、B、C是密度為〃=4X10%/^的某種合金制成的三個實心球，A

球質(zhì)量為股=80g,甲和乙是兩個完全相同的木塊，其質(zhì)量為加甲二勿乙二240g,若把B和C掛在杠桿的

兩邊，平衡時如圖1所示。若用細(xì)線把球和木塊系住，在水中平衡時如圖2所示，甲有?半體積露

3:,

出水面,乙浸沒水中。（g取10N/kg,pYK=1.0X10kg/m）求：

（1）B、C兩球的體積之比；

（2）細(xì)線對A球的拉力大??；

（3）C球的質(zhì)量。

圖1圖2

52.（2021?貴州中考真題）如圖所示，一個質(zhì)量為2kg,密度為2（10小小3的實心正方體耽

懸掛在輕質(zhì)杠桿8端，OB：%=5：4,當(dāng)M的一半體積浸在液體中時，/I端豎直向下的拉力為20N,

杠桿在水平位置平衡。（交10N/kg）求:

（1）M的體積;

（2）液體的密度;

（3）若剪斷細(xì)線，M在液體中靜止時，M對容器底部的壓強。

////////

53.（2021?甘肅中考真題）如圖甲所示的輕質(zhì)杠桿，。為支點，用細(xì)線將質(zhì)量為4kg、密度為

4.0g/cm3的物體P懸掛在力點，同時在〃點施加豎直向下的力尸使杠桿水平平衡，如:宓=1:2。撤去

力F,用細(xì)線將密度為3.Og/cn?的物體Q懸掛在支點。的左側(cè)，再將P、Q分別浸沒在水和某種未知

液體中，調(diào)節(jié)細(xì)線在杠桿上的懸掛點使杠桿再次水平平衡，如圖乙所示，測得杠桿左、右兩側(cè)的力

臂大小分別為A和乙。然后將物體P、Q取出擦干后左右對調(diào)，再次將P、Q分別浸沒在該未知液體

和水中，重新調(diào)節(jié)使杠桿仍能水平平衡，測得杠桿左、右兩側(cè)的力臂大小分別為￡/和Z/。已知夕

^=1.0g/cm3,產(chǎn)10N/kg,L\L、S,杠桿足夠長,在調(diào)節(jié)過程中P、Q始終未露出液面,也未與

容器壁和底接觸。求：

（1）力尸的大??；

（2）物體P浸沒在水中時受到的浮力;

（3）未知液體的密度。

甲

54.（2021?浙江杭州市）已知?根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為GOkg,體積為O.lnH問：

（1）此木料的密度為多少？

（2）如圖所示，甲、乙兩人分別在力點和〃點共同扛起此木料并恰好水平，其中川，〃為

木料的中點。求此時乙對木料的作用力大小。

（3）若在（2）中當(dāng)乙的作用點從8點向。點靠近時，請列式分析此過程中甲對木料作用力大

小變化情況。

55.（2021?廣東中考真題）桿秤是從我國古代沿用至今的稱量工具。如圖是小明制作的桿秤的

示意圖，使用時，將待稱物體掛在秤鉤上，用手提起8或C（相當(dāng)于支點）處的秤紐，移動秤蛇在

秤桿上的位置〃，使秤桿達(dá)到水平平衡時可讀出待稱物體的質(zhì)量。此秤最大稱量是l（）kg,坪旎最遠(yuǎn)

可移至￡'點。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計，孫比'、/花的長度如圖所示（g取10N/kg）,求：

（1）提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大？

（2）秤泥質(zhì)量為多少？

（3）當(dāng)提起。處秤紐稱袋質(zhì)量為2kg的荔枝時，〃與。之間的距離為多少？

56.（2021?湖南張家界市）黨的十九大報告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村。某興

趣小組在社會實踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，建筑工地工人們用如圖甲所示的滑輪組來提升重物，不

計繩重和摩擦。

（1）一個工人質(zhì)量為60kg,豎直向上勻速拉動700N的重物時，繩上拉力為400N,將重物提升

2m用時20s,滑輪組的機械效率為多少？

（2）在這20s的時間內(nèi)拉力的功率為多少？

（3）該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg?

（4）請你設(shè)計另一種最省力的繞線方式，并畫于圖乙中。

（5）利用最省力的方式，提升800N的重物，求繩上拉力的大??？

（6）利用最省力的方式，豎直向上以（）.15m/s的速度勻速拉動繩子，求20s物體上升的距離？

57.（2021?四川攀枝花市）如圖所示，站在水平地面上的小林想通過杠桿/仍和動滑輪拉起同

樣站在水平地面上的小新。杠桿/應(yīng)可繞轉(zhuǎn)軸。在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，且。1:0戶1:2,小林的質(zhì)量面=50kg。

小新的質(zhì)量股=48kg小新雙腳與地面接觸面枳5M00cm2,當(dāng)小林施加豎直向下的拉力￡時，小新未

被拉動，此時小新對地面的壓強片2.5XlCfPa,小林對地面的壓強為當(dāng)小林施加豎直向下的拉

力乃時，小新剛好被拉起，小林對地面的壓強為小且0：0尸16:15。不計繩重，杠桿重力和一切摩

擦，g取lON/kg.,求：

（1）小林施加拉力￡時，小新對地面的壓力K;

（2）動滑輪重力G動。

JAn◎B,

58.（2021?四川廣安市）學(xué)校旁老舊小區(qū)正在改造施工。工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為120kg

的建筑材料勻速提升了6nb用時10s。在此過程中，電動機對繩子的拉力為凡滑輪組的機械效率

為80%,g取10N/kg,求：

（1）滑輪組做的有用功：（_______）

（2）拉力少的大小；（_______）

（3）根據(jù)口沖條件，以二物理量：①滑輪組做的額外功，②拉力廠的功率，③動滑輪的重力，

能求出的有（填寫番號）。

59.（2021?湖北隨州市）圖甲是《天工開物》中記載古人利用杠桿從水井提水的情景。現(xiàn)簡化

成圖乙模型，輕質(zhì)杠桿48,支點為。，力0:0廬3:2,在8端壓輕繩系著石塊R石塊質(zhì)量獷15kg；在

4端用輕繩系著?只木桶。，木桶以及桶內(nèi)的水總質(zhì)量加40kg；水井邊站著提水人阿寶（g取10N/kg）o

求：

（1）阿寶不提繩子，杠桿水平平衡時，繩力。的拉力大?。?/p>

（2）阿寶緩慢提繩子（繩/1Q始終豎直），當(dāng)水桶剛離開水面時阿寶對繩的拉力大?。?/p>

（3）若阿寶的質(zhì)量為7（）kg,每只鞋子與地面的接觸面積為200cm?,當(dāng)水桶剛離開水面時阿寶

對地面的壓強。

甲

60.（2021?上海中考真題）杠桿平衡時，動力A大小為20N,動力臂上為0.8m,阻力臂4為

0.4m,求阻力為的大小。

61.（2021?四川南充市）如圖所示，圖甲是某大型起吊裝置，圖乙是其機械起吊部分的簡化示

意圖，已知物體A質(zhì)量為500kg,底面積為1.25/,不計繩重量、機械部分摩擦和水的阻刀，請完

成以下問題。（^=10N/kg）

（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強是多少？

（2）如圖乙所示，當(dāng)繩子自由端的拉力為1000、時，地面對物體A的支持力為1650N,增加繩

子自由端的拉力后物體A被成功勻速提升2nb請計算此時整個機械的機械效率。

（3）工人師傅利用該裝置將另一物體B以0.lm/s的速度勻速放入水中過程中，繩子拉力功率

隨時間變化關(guān)系如圖丙所示，請計算物體B的密度。（夕水=1.0xl（）3kg/m3）

第十五章無簡單機敕【/發(fā)制秣】（解析版）

一、選擇題

1.（2021?廣西賀州市）現(xiàn)有若干個規(guī)格相同的鉤碼，如圖所示，為了使杠桿在水平位

置平衡，應(yīng)在杠桿的4點掛幾個鉤碼（）。

A

A.1B.2C.3D.4

【答案】Co

【解析】設(shè)每個鉤碼為伉每個小格的長度為〃則右側(cè)力與力臂的乘積2“6占12位

左側(cè)1點的力臂為"，根據(jù)杠桿平衡條件可知，力點所掛鉤碼的重力粵^=3。

即應(yīng)在杠桿的力點掛3個鉤碼。故ABD錯誤，C正確。故選C。

2.（2021?湖北荊州市）2021年1月30日,荊州沙市機場正式通航，為荊州640萬人

口出行帶來極大便利。某游客來機場乘機，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，8為重心，4為拉桿的端點。在力點沿圖示方向施加

拉力廠使旅行箱保持靜止，下列說法中正確的是（）o

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，僅縮短拉桿的長度，拉力廠減??；

C.其它條件不變時，使拉力廠的方向沿順時針改變10°,拉力廠增大；

D.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由8變至8’，拉力尸增大

【答案】C。

【解析】A.由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三個力平衡，故A錯誤；

B.其它條件不變時，僅縮短拉桿的長度，支點到力的距離變小，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錯誤；

C.其它條件不變時，使拉力廠的方向沿順時針改變10°,力臂變短，作用力尸變大，

故C正確:

D.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由夕變至少」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錯誤。故選C。

3.（2021?北京中考真題）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.

C.瓶蓋起子1).

【答案】Bo

【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，動力皆大于阻力慢，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。

4.（2021?四川涼山彝族自治州）一天，小敏同媽媽上街去買菜，看到用桿秤稱土豆

的情景如圖所示，對此現(xiàn)象分析正確的是（）。

A.桿秤平衡時，秤碇的質(zhì)量跟秤盤中土豆的質(zhì)量相等；

B.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定大于秤犯所受的合力；

C.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定等于秤碇所受的合力；

D.桿秤平衡時，盤中土豆所受的合力一定小于秤碇所受的合力

【答案】Co

【解析】A.桿秤平衡的條件是，秤蛇的質(zhì)量乘以右邊力臂跟秤盤中土豆的質(zhì)量乘以左

邊力臂相等，由于左邊力臂比右邊力臂短，所以秤泥的質(zhì)量不等于土豆的質(zhì)量，故A錯誤;

BCD.桿秤平衡時，無論是土豆還是秤坨，都處于平衡狀態(tài)，因此合力都為零，故C正

確,BD錯誤；故選C。

5.（2021?山東濰坊市）“節(jié)約用水，人人有責(zé)”，應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水

龍頭手柄可視為如圖所示杠桿，。為支點，尸為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍

頭，其中用力最小的是（）o

A.aB.bC.cD.d

【答案】Bo

【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件，阻力和阻力臂不變，動力的力臂最大時，動力最小，所

以用力沿b方向關(guān)閉水龍頭時，動力臂最大，用力最小，故ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

6.（2021?湖南衡陽市）如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理，有

關(guān)它的說法正確的是（）。

A.“標(biāo)”“本”表示力，“權(quán)”“重”表示力督；

B.圖中的8點為杠桿的支點；

C.“權(quán)”小于“重”時，A端一定上揚；

D.增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”向A端移

【答案】Do

【解析】A.“標(biāo)”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力，故A錯誤：

B.杠桿繞著0轉(zhuǎn)動，故。為支點，故B錯誤；

C.“權(quán)”小于“重”時，A端可能上揚，因為杠桿平衡原理可知，平衡不僅與力有關(guān)

還與力臂有關(guān)，故C錯誤；

D.增大“重”時，重與0B的乘積變大，在權(quán)不變的情況下可以增大標(biāo)，故應(yīng)把“權(quán)”

向A端移，故【）正確。故選I）。

7.（2021?江蘇揚州市）有關(guān)蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是（）。

A.選用越粗的蠟燭效果越好；

B.轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)越好；

C.為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方;

D.為防止蠟燭擺動過人而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些

【答案】Co

【解析】A.蠟燭越粗，燃燒越慢，蠟燭擺動效果越不明顯。故A錯誤；

B.轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心不是越遠(yuǎn)越好，太遠(yuǎn)蠟燭可能不擺動.故B錯誤；

CD.為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方或者可將蠟燭兩端的

上側(cè)面削去一些。故C正確，D錯誤。故選C。

8.（2021?浙江溫州市）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力,

將后輪略微提起。其中最省力的點是（）。

A.A點B.B點

C.C點D.D點

【答案】D

【解析】后輪被提起時，前輪是支點，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，

將后輪略微提起，要使提力最小，其力臂應(yīng)最大，故此點應(yīng)距離支點的水平距離最大，人〃、

C、〃四點中，〃點作為動力作用點時動力臂最長，最省力。故選D。

9.（2021?貴州中考真題）在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，重型機械的使用，可以節(jié)約大量人力，如

圖是正在吊起建筑材料的起重車示意圖，下列有關(guān)起重車的說法正確的是（

支腳

A.起重車的起重臂。出屬于費力杠桿：

B.工作時，支腿向兩側(cè)伸出可提高穩(wěn)定程度；

C.起重車選用寬大的輪胎是為了減小對地面的壓力；

0.起重車靜止在水平地面時，所受重力和支持力是一對相互作用力

【答案】ABo

【解析】A.從圖中可以看出，動力臂小于阻力臂，因此起重車的起重臂。仍屬于費力

杠桿，故A正確；

B.工作時，支腿向兩側(cè)伸出可以提高穩(wěn)定程度，故B正確;

C.起重車選用寬大的輪胎是為了增大受力面積，減小對地面的壓強，故c不正確；

D.起重車靜止在水平地面時，所受重力和地面的支持力作用在同一物體上，不是一對

相互作用力，故D不正確，故選AB。

10.（2021?廣東深圳市）如圖，兩個滑輪組，提升一個重為17N的物體A（每個滑輪

重相同），使物體A在2s內(nèi)拉升了20cm,拉力如圖所示，下列說法正確的是（）。

A.甲中，繩端移動的距離為60cmB.乙中，拉力的功率為1.7W

C.甲中，動滑輪由兩根繩子吊著D.乙中，動滑輪的重力為2N

【答案】Ao

【解析】AC.從甲圖可以看到，在動滑輪與定滑輪的中間畫一條虛線，虛線往下，有三

條繩子吊著動滑輪，即甲中，動滑輪由三根繩子吊著，故C錯誤；再由題意可知，物體A

在2s內(nèi)拉升了20cm,三條繩子吊著動滑輪，則甲圖中的繩端移動的距離是物體A上升的高

度三倍，即s甲=3%=3x20cm=60cm

甲中，繩端移動的距離為60cm,故A止確：

B.從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N,兩條繩子托著動滑輪，則乙圖中的繩端移動的

距離是物體A上升的高度兩倍，即s乙=3h乙=2x20cm=40cm=0.4m

s0.4m，

相同的時間2s,那么乙圖中繩端移動的速度憶=~7^==0.2m/s

r2s

根據(jù)。=G可知，乙中拉力的功率艾=3乙=9Nx0.2m/s=1.8W

乙中拉力的功率是L8W；故B錯誤：

I）.從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N,兩條繩子托著動滑輪，設(shè)動滑輪的重力G動，

物體A的重力是17N,則2?七=6動+6八

代入數(shù)據(jù)可得2x9N=G動+17N

解得6動=1N

乙中，動滑輪的重力為1N;故D錯誤。故選A。

11.（2021?遼寧中考真題）國家為了改善居民的居住條件，對老舊小區(qū)進(jìn)行改造。建

筑工人用如圖裝置將建材勻速運送到樓頂，已知建材重為4500N,建材提升15m用時Imin,

繩端的粒力〃為2000N（忽略繩重）下列計算結(jié)果正確的是（）。

A.繩端拉力的功率為1125W；B.繩端移動的速度為0.25m/s；

C.該裝置的機械效率為75%；D.該裝置所做的有用功為3X1O\J

【答案】Co

【解析】B.物體移動的速度u="=匈=0.25m/s

t60s

如圖由3股繩子拉著動滑輪，繩端移動的速度為K=3u=3xO.25m/s=O.75m/s

故B錯誤；

A.繩端拉力的功率為尸=FV=2OOONxO.75m/s=15OOW：故A錯誤；

W{i_GhGh_45(X)Nxl5m

該裝置的機械效率為斬=75%

C.75n=麗-2(XX)Nx3xl5m

故C正確;

D.該裝置所做的有用功“j=G〃=4500Nxl5m=6.75x10"；故D錯誤。故選C。

12.(2021?山東荷澤市)如圖所示，用動滑輪提起一重為80N的物體，在10s內(nèi)將物

體勻速提高5m,已知動滑輪重20N(不計繩重和摩擦)，則()。

〃/〃〃/

□

A.手對繩子的拉力為40NB.拉力做功的功率為50W

C.手拉繩子移動的速度為0.5m/sD.該裝置的機械效率為60%

【答案】B。

【解析】A.手對繩子的拉力為/=包包=迎出變=5()N

n2

故A不符合題意；

B.拉力做的總功為%=Fs=Fnh=50Nx2x5m=500J

拉力做功的功率為P=區(qū)=—=5()W

t10s

故B符合題意；

pSOW

C.由P=&可知，手拉繩子移動的速度為u=-=——=lm/s

F50N

故C不符合題意；

D.有用功為W行=Gh=80Nx5m=400J

機械效率為〃=興x1(X)%=黑x1(X)%=8()%

故D不符合題意。故選B。

13.（2021?湖北宜昌市）下列有關(guān)機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）。

A.效率越高的機械，功率越大B.做功越多的機械，功率越大

C.做有用功越多的機械，效率越高D.功率越大的機械，做功越快

【答案】Do

【解析】A.功率指做功的快慢，取決于做功的多少和做這些功所用的時間；效率是有

用功與總功之比。兩者沒有必然的聯(lián)系，故A錯誤；

B.功率是由做功的多少和做這些功所用的時間共同決定的，做功多的機械，功率不一

定大，故B錯誤；

C.效率的高低取決于有用功占總功的比例，做有用功多的機械，效率不一定高，故C

錯誤；

D.功率就是表示機械做功的快慢，功率越大，表示機械做功越快，故D正確。故選D。

14.（2021?湖南邵陽市）如圖所示，物體A在水平拉力〃的作用下，沿水平面以0.2m/s

的速度勻速運動了5s,彈簧測力計的示數(shù)為的8N,（不計滑輪和繩子之間的摩擦），拉力少

做功的功率為（）.

A.1.61B.8rC.3.2/fD.16/f

【答案】Co

【解析】物體速度山=0.2m/s,繩子移動速度為嶺=2R=2x0.2m/s=0.4m/s

彈簧測力計的示數(shù)為為8N,故繩子拉力也為8K拉力做功的功率為

P=FV2=8NX0.4m/s=3.2W

故C符合題意。故選C。

15.（2021?重慶中考真題）如圖所示的滑輪組，500N的拉力F在10s內(nèi)將重800N的

箱子勻速提升了2nb不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）。

A.定滑輪的作用是省力；B.滑輪組機械效率為80機

C.動滑輪的重力為100N；D.拉力廠的功率為100W

【答案】Bo

【解析】A.定滑輪既不省力也不費力，只能改變力的方向，故A錯誤；

B.有用功為克服物體重力做的功，所以有用功為WM=G物//=8（）。Nx2m=1600J

連接動滑輪的繩子有兩股，物體上升2m,因此繩子自由端移動的距離為4m。所以拉力

做的總功為W匚=Fs=500Nx4m=20（X）J

因此機械效率為〃=今*1（乂）％=黑'xl（X）%=8（）%;故B正確；

C.對動滑輪和物體做受力分析，向上受到兩股繩子拉力，向下受到動滑輪和物體的總

重力，因此有G動+G物=2/

帶入數(shù)據(jù)得G出=2尸—G物=2x500N-800N=200N；故C錯誤：

D.拉力的功率尸=也=%里=200W；故D錯誤。故選B。

/10s

16.（2021?貴州黔東南苗族侗族自治州）如圖所示，用滑輪組提升重物時，5s將重

90N的物體勻速提升了2nh已知動滑輪