初中物理《簡(jiǎn)單機(jī)械》真題演練含解析

練習(xí)PAGE1練習(xí)2024年中考物理第一輪復(fù)習(xí)真題演練（原卷版）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械（14大考點(diǎn)）TOC\o"1-3"\h\u一．力臂的畫法（共6小題）二．杠桿的平衡條件（共7小題）三．探究杠桿的平衡條件（共3小題）四．杠桿中最小力的問(wèn)題（共4小題）五．杠桿的分類（共5小題）六．杠桿的應(yīng)用（共5小題）七．動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)（共3小題）八．輪軸及其他常見簡(jiǎn)單機(jī)械（共3小題）九．滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝（共3小題）一十．有用功和額外功（共3小題）一十一．機(jī)械效率的計(jì)算（共3小題）一十二．實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率（共3小題）一十三．滑輪（組）的機(jī)械效率（共7小題）一十四．斜面的機(jī)械效率（共5小題）一．力臂的畫法（共6小題）1．（2023?衡陽(yáng)）桔槔是中國(guó)古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應(yīng)用，如圖甲所示。圖乙是桔槔的簡(jiǎn)化示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出水桶所受重力示意圖，并畫出動(dòng)力的力臂l1。2．（2023?淮安）如圖所示，O為支點(diǎn)，畫出力F的力臂l。3．（2023?陜西）如圖（a），用鐵鍬鏟土?xí)r，鐵鍬可視為杠桿，圖（b）是其簡(jiǎn)化圖，O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫出作用力F的力臂L。4．（2023?遼寧）如圖甲晾曬架，掛衣服時(shí)可以把它看成杠桿，圖乙為其簡(jiǎn)化示意圖。請(qǐng)?jiān)谝覉D中作出：（1）當(dāng)掛較重的衣物時(shí)，為了使晾曬架A點(diǎn)受到的支持力最小，請(qǐng)?jiān)贐、C、D三點(diǎn)中選擇一點(diǎn)，作出該點(diǎn)所受到的拉力F2；（2）晾曬架A點(diǎn)受到的支持力F1及其力臂l1。5．（2023?南通）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)作出動(dòng)力F1的力臂l1和阻力F2。6．（2023?吉林）如圖為用手寫字時(shí)的示意圖，筆可以看做是杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)為阻力，請(qǐng)畫出F的力臂l。二．杠桿的平衡條件（共7小題）7．（2023?濟(jì)南）圖甲所示的案秤是生活中測(cè)量質(zhì)量的常用工具，與各1個(gè)標(biāo)有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2個(gè)標(biāo)有“2kg”的增砣配套使用。如果把圖乙所示的標(biāo)有“2kg”的增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該（）A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．無(wú)法判斷8．（2023?常德）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(guò)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．120N9．（2023?河北）在均勻直尺的中央挖一小凹槽，把一個(gè)薄金屬片一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽內(nèi)制成一個(gè)簡(jiǎn)易“天平”。靜止時(shí)直尺水平平衡。在直尺的兩側(cè)各放一個(gè)相同的小盤，在小盤中倒入質(zhì)量不等的大米和小米，調(diào)整小盤在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如圖所示。由圖可知，大米的質(zhì)量（選填“大于”或“小于”）小米的質(zhì)量。F是左盤對(duì)直尺施加的力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F的力臂?，F(xiàn)向左盤中再加入少量大米，寫出一種能夠使直尺恢復(fù)平衡的方法：。10．（2023?蘭州）建筑工地上，工人利用杠桿提起重物。如圖所示，杠桿AOB在豎直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知OA：OB＝3：1，物體的重力為1600N，與地面的接觸面積為400cm2，此時(shí)物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×104Pa。若工人的重力為700N，則工人對(duì)地面的壓力為N，工人最多能拉起N的重物（杠桿與繩的自重、轉(zhuǎn)軸上的摩擦均不計(jì)）。11．（2023?安徽）如圖1，爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側(cè)，在水平位置保持平衡。將其簡(jiǎn)化成圖2所示的杠桿，不計(jì)杠桿自重的影響，若小紅的質(zhì)量為15kg，則爸爸的質(zhì)量為kg。12．（2023?大連）如圖所示。放置花盆的支架只在A、D兩點(diǎn)用螺釘固定在墻壁上，BC保持水平。已知AC長(zhǎng)為l1，CD長(zhǎng)為l2，BC長(zhǎng)為l3，花盆的重力為G，重力作用線恰好過(guò)BC中點(diǎn)。若不計(jì)支架的重力，則D點(diǎn)螺釘對(duì)支架的水平拉力F＝（用已知量表示）。為了減小拉力F，花盆位置應(yīng)離墻壁一些。13．（2023?深圳）如圖1是古時(shí)勞動(dòng)人民用工具撬起木料的情景，如圖二中已知其中BO：OC＝1：5，木料的體積為4m3，木塊的密度為0.5×103kg/m3。（1）求木材所受重力？（2）如圖2，在B端有一木材對(duì)繩子的力F1為1×104N，當(dāng)F2為多大時(shí)，木料剛好被抬起？（3）隨著時(shí)代發(fā)展，亮亮同學(xué)發(fā)現(xiàn)吊車能更方便地提起重物。如圖3用一吊車勻速向上提起木材，已知提升的功率為P＝10kW，那這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為多高？三．探究杠桿的平衡條件（共3小題）14．（2023?濟(jì)寧）利用鐵架臺(tái)、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材，探究杠桿的平衡條件。（1）調(diào)節(jié)螺母，將沒(méi)掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，如圖甲所示，其目的是方便測(cè)量；（2）為探究杠桿的平衡條件，小明設(shè)計(jì)了以下兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案，其中合理的是；實(shí)驗(yàn)次數(shù)方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125（3）如圖乙所示，在A處掛3個(gè)鉤碼，則應(yīng)在B處掛個(gè)鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；（4）桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用，是中國(guó)最古老也是現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡(jiǎn)易工具，由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成。如圖丙所示，此桿秤有兩個(gè)提紐，使用它稱較重的物體時(shí)，常用離秤鉤較（選填“近”或“遠(yuǎn)”）的提紐。15．（2023?永州）小明利用鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件，實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等，杠桿上每格長(zhǎng)度均相等。（1）當(dāng)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，為了方便測(cè)量力臂，需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺母向（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)；（2）在杠桿兩側(cè)掛上鉤碼，設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1，左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2；多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位置平衡，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表；次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的數(shù)據(jù)，得到杠桿的平衡條件是：；（3）本次探究經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)的目的是；A.減小實(shí)驗(yàn)誤差B.尋找普遍規(guī)律（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè)，杠桿將會(huì)（選填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)先后在a、b位置拉杠桿上同一點(diǎn)C，杠桿都在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)在a位置豎直向上的拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，則FaFb（選填“大于”、“等于”，“小于”）。16．（2023?菏澤）用相同規(guī)格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，完成下列問(wèn)題。（1）實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示，應(yīng)當(dāng)向調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài)；（2）如圖乙所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛若干鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個(gè)鉤碼，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以通過(guò)（只填一種可行的操作即可）來(lái)實(shí)現(xiàn)；（3）調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，從支點(diǎn)處緩慢向右移動(dòng)鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼和的大小。（4）桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測(cè)量物體質(zhì)量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm，秤鉤到提紐的水平距離為5cm，秤砣的質(zhì)量為0.5kg。則提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為kg。四．杠桿中最小力的問(wèn)題（共4小題）17．（2023?涼山州）如圖甲是自行車的手閘，其中ABO部分可視為一個(gè)杠桿，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出：（1）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。18．（2022?阜新）如圖所示，一木箱放在水平地面上，用最小的力F使其向左翻轉(zhuǎn)，請(qǐng)畫出支點(diǎn)O和最小力F及力臂L的示意圖。19．（2023?鞍山）圖甲是一種常用的移動(dòng)指示牌，圖乙是它的模型，圖丙是被風(fēng)刮倒的指示牌，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出：將指示牌扶起的最小力及其力臂。20．（2023?錦州）如圖所示是中醫(yī)用切刀切藥材的示意圖，請(qǐng)你在圖中畫出施加在手柄上A點(diǎn)的最小力F及其力臂L。五．杠桿的分類（共5小題）21．（2023?淄博）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)22．（2023?廣元）如圖所示，杠桿OBA可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OB＝2BA，在B點(diǎn)懸掛一個(gè)10N的重物G，在A點(diǎn)施加豎直向上的動(dòng)力F，使杠桿OBA水平平衡（杠桿重力及摩擦均忽略不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是（）A．在A點(diǎn)施加豎直向上的力F1時(shí)，該杠桿是費(fèi)力杠桿 B．作用在A點(diǎn)的力F1的大小為5N C．如果重物的懸掛點(diǎn)B向O點(diǎn)移動(dòng)，要使杠桿水平平衡，F(xiàn)1應(yīng)變小 D．若將作用于A點(diǎn)的力F1變?yōu)閳D中F2，要使杠桿水平平衡，F(xiàn)2應(yīng)小于F123．（2023?懷化）生活中常用到各種各樣杠桿。有借助撬棒來(lái)撬動(dòng)石頭（如圖甲），撬棒屬于杠桿；有稱量物體質(zhì)量的天平（如圖乙），天平屬于杠桿。（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）24．（2023?貴州）工具的發(fā)明制造為生產(chǎn)、生活提供便利，如圖所示的工具在使用中都是為了（選填“省力”或“省距離”）。25．（2023?牡丹江）【閱讀材料，回答問(wèn)題】鑄錢是中國(guó)古代持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、實(shí)踐量最大的鑄造活動(dòng)，其中蘊(yùn)含了許多重大的技術(shù)發(fā)明和技術(shù)創(chuàng)新。據(jù)《天工開物》記載：把銅鑄造成錢幣，是為了便于民間貿(mào)易的流通和使用。鑄造十斤銅錢需要用六七斤紅銅和三四斤鋅，這是粗略的比例。冶煉時(shí)，先把銅放進(jìn)熔銅坩堝中加熱至液態(tài)，然后再加入鋅，鼓風(fēng)使他們?nèi)酆?。鑄錢時(shí)，鑄工用鷹嘴鉗把熔銅坩堝從爐子里提出來(lái)，另一個(gè)人用鉗托著坩堝的底部，共同把坩堝內(nèi)的液體注入模子中，冷卻之后，打開框模。這時(shí)，只見密密麻麻的成百個(gè)銅錢就像累累的果實(shí)結(jié)在樹枝上一樣呈現(xiàn)出來(lái)。再將銅錢逐個(gè)摘下，便于磨銼加工。磨銼時(shí)，用竹條或木條穿上幾百個(gè)銅錢一起銼，先銼銅錢的邊緣，然后逐個(gè)銼平銅錢表面上不規(guī)整的地方。錢幣的成色高低，是以含鋅量的多少來(lái)區(qū)分的。將錢投擲在石階上，發(fā)出像木頭或石頭落地的聲響，表明成色低。成色高質(zhì)量好的銅錢，會(huì)發(fā)出鏗鏘的金屬聲。（1）銅錢的鑄造過(guò)程涉及的物態(tài)變化有（寫出一種）。（2）鑄工使用的鷹嘴鉗是，原因是。A.省力杠桿B.費(fèi)力杠桿C.等臂杠桿（3）對(duì)銅錢磨銼加工，銅錢的質(zhì)量（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（4）判斷銅錢的成色是利用聲傳遞。六．杠桿的應(yīng)用（共5小題）26．（2022?綿陽(yáng)）建筑工人用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭，如圖所示。推車時(shí)人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，對(duì)此分析正確的是（）A．以輪子軸心為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂 B．以輪子軸心為支點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂 C．以人手握車桿的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂 D．以人手握車桿的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂27．（2022?衡陽(yáng)）初中各學(xué)科之間有著密切的聯(lián)系，化學(xué)、生物學(xué)中也有物理知識(shí)的廣泛運(yùn)用，下列描述或說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．甲圖中，蒸餾水的制備是利用水的汽化及水蒸氣的液化 B．乙圖中，向下排空氣法收集氫氣是利用氫氣的密度比空氣的密度大的性質(zhì) C．丙圖中，橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為一種杠桿模型 D．丁圖中，魚主要是利用了尾部和軀干部的擺動(dòng)與水的相互作用在水中游泳28．（2023?金昌）如圖所示是三種類型的剪刀，請(qǐng)為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會(huì)選擇（選填“A”“B”或“C”）剪刀，這樣選擇的目的是為了（選填“省力”“省距離”或“省功”）。29．（2022?衡陽(yáng)）晚飯后，媽媽帶著小濤和他兩歲的妹妹到文化活動(dòng)中心玩蹺蹺板，如圖所示，圖中的轉(zhuǎn)軸相當(dāng)于杠桿的，媽媽和妹妹的總重力比小濤的重力大，蹺蹺板水平平衡時(shí)，小濤比媽媽離轉(zhuǎn)軸（選填“遠(yuǎn)”或“近”）；若媽媽放下懷抱中的妹妹（媽媽的位置不變），為了保持蹺蹺板水平平衡，小濤應(yīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)軸（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）。30．（2023?寧夏）10月16日為“世界脊柱日”。如圖，人的頸椎起著支撐頭部的作用，頸部肌肉群連接頸部和頭部，并控制著頭部的運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間低頭會(huì)對(duì)頸椎和頸部肌肉群造成損傷。人在低頭時(shí)，頭部和頸椎可看作一個(gè)杠桿，分析以下問(wèn)題：（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出人體頭部所受重力的示意圖。（2）人在低頭過(guò)程中，頭部重力的力臂（選填“增大”或“減小”）；頸部肌肉群對(duì)后顱向下的拉力（選填“增大”或“減小”），若將拉力看作動(dòng)力，這是一個(gè)杠桿；頭部向下彎曲角度增大，頸椎所受的增大。（3）結(jié)合以上分析，給出一條保護(hù)頸椎健康的合理建議。七．動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)（共3小題）31．（2023?菏澤）用動(dòng)滑輪在水平地面上沿直線勻速拉動(dòng)重為G的物體，如圖所示。已知水平拉力為F，物體受到地面的摩擦力為f，物體移動(dòng)的距離為s。下列說(shuō)法正確的是（）A．重力做功數(shù)值為Gs B．拉力做功數(shù)值為Fs C．摩擦力做功數(shù)值為fs D．使用此滑輪既省力又省功32．（2022?黔西南州）如圖所示，通過(guò)滑輪沿水平方向拉動(dòng)重為20N的物體A，不計(jì)滑輪重及其摩擦。當(dāng)拉力F為4N時(shí)，物體A受到的拉力為N；用這種方法使用滑輪是為了。33．（2021?寧波）反思是一種良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。（1）一根輕質(zhì)硬棒AB，在力的作用下能繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2，O點(diǎn)到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認(rèn)為，只要滿足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。你認(rèn)為小寧的想法正確嗎？請(qǐng)說(shuō)出你的理由。（2）在“動(dòng)滑輪”實(shí)驗(yàn)中，小寧通過(guò)如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到結(jié)論：使用動(dòng)滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認(rèn)為，即使不計(jì)摩擦和繩重，上述結(jié)論要成立，物重G和動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間也必須滿足一定條件。請(qǐng)你說(shuō)出這一條件，并予以證明。八．輪軸及其他常見簡(jiǎn)單機(jī)械（共3小題）34．（2022?湘西州）湘西自治州矮寨公路被修成環(huán)繞山坡的盤山公路，這樣車輛向上行駛時(shí)可以（）A．省力 B．省距離 C．省時(shí)間 D．省能量35．（2022?鄂爾多斯）使用下列機(jī)械時(shí)，用大小相等的拉力F，能提起最重貨物的是（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦）（）A．B．C．D．36．（2022?甘肅）如圖所示，現(xiàn)在很多地方設(shè)有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實(shí)際上就是簡(jiǎn)單機(jī)械中的（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于（選填“省力”、“費(fèi)力”或“省功”）機(jī)械。九．滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝（共3小題）37．（2023?常州）用滑輪組提升物體如圖，請(qǐng)畫出最省力的繩子繞法。38．（2023?武威）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。39．（2023?哈爾濱）小麗學(xué)習(xí)了滑輪的知識(shí)后，想利用滑輪組設(shè)計(jì)一個(gè)升降裝置，自己把物體吊上樓來(lái)，請(qǐng)你畫出最省力的繞線方式和物體所受重力的示意圖。一十．有用功和額外功（共3小題）40．（2022?宜賓）小洪在一次勞動(dòng)中，欲將重為600N的貨物搬到距地面2m高的平臺(tái)上。他用長(zhǎng)為4m的木板搭成斜面如圖，并用沿著斜面向上大小為400N的力將貨物勻速?gòu)牡锥送频巾敹?，小洪在該過(guò)程中做的有用功為J，斜面起到了（選填“省力”或“省功”）的作用。41．（2023?郴州）如圖所示，物體重10N，每個(gè)滑輪重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。42．（2023?安徽）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測(cè)量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測(cè)力計(jì)連接細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過(guò)程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率。一十一．機(jī)械效率的計(jì)算（共3小題）43．（2023?陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為0.05m3，則該重物的密度為kg/m3，該重物放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為0.025m2，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。工人用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時(shí)50s，此過(guò)程中重物上升的速度是m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機(jī)械效率將變。（g取10N/kg）44．（2023?泰安）如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將200N的重物勻速提升3m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F的功率為W。45．（2023?涼山州）邛海濕地公園湖邊的一個(gè)圓臺(tái)形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為0.9m2，下表面積為0.4m2，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機(jī)將其勻速吊出水面，起重機(jī)的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時(shí)50s（如圖乙）?；◢徥芏圈咽?.6×103kg/m3，不考慮石墩在水中運(yùn)動(dòng)受到的阻力。求：（1）石墩的體積；（2）石墩上升過(guò)程中，起重機(jī)的效率；（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對(duì)石墩的支持力。一十二．實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率（共3小題）46．（2023?南通）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。47．（2023?湘潭）用圖所示裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，緩慢豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的時(shí)間為3s，此過(guò)程中，繩子自由端上升的速度為m/s。（2）第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率是%。（3）分析1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越（選填“大”或“小”），滑輪組的機(jī)械效率越高；分析2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。（4）用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是。A．換用更輕的動(dòng)滑輪B．加快提升物體的速度48．（2023?棗莊）提高機(jī)械效率可以充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，對(duì)節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和客觀事實(shí)，對(duì)影響滑輪組機(jī)械效率的因素作出如下猜想：猜想Ⅰ：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度有關(guān)猜想Ⅱ：滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)猜想Ⅲ：滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力有關(guān)根據(jù)猜想，運(yùn)用如圖甲、乙、丙所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.10.900.374.1%240.11.500.388.9%340.11.250.4440.21.500.688.9%（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向緩慢向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實(shí)驗(yàn)是利用了圖的裝置完成的，它的機(jī)械效率η＝；（3）比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想I是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（4）通過(guò)比較（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；（5）通過(guò)比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率。一十三．滑輪（組）的機(jī)械效率（共7小題）49．（2023?北京）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?yè)P(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(guò)程中，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)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2000J C．拉力F的功率為100W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%50．（2023?荊州）一位同學(xué)用如圖所示的滑輪組拉著重500N的物體，使物體以0.1m/s的速度沿水平地面向右勻速直線運(yùn)動(dòng)10s，已知物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為150N，滑輪組的機(jī)械效率為60%，在此過(guò)程中下列選項(xiàng)正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m B．拉力做的有用功為500J C．拉力做的額外功為150J D．拉力做功的功率為25W51．（2023?淮安）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力F在2s內(nèi)將重力為160N的木箱勻速提升1m。提升過(guò)程中，以小明為參照物，木箱是的。不計(jì)繩重和摩擦，拉力F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。52．（2023?湖北）如圖是某電梯的工作原理圖，A、B為滑輪，F(xiàn)為電動(dòng)機(jī)對(duì)滑輪組施加的拉力。其中滑輪（選填“A”或“B”）能省力。某次電梯以1m/s速度將60kg的人勻速提升，電動(dòng)機(jī)輸出功率為1960W，則人所受重力與力是一對(duì)平衡力，此次電梯的機(jī)械效率為。53．（2023?襄陽(yáng)）某建筑工地上一臺(tái)升降機(jī)的廂體連同貨物的總重為1.5×104N，在10s內(nèi)貨物被勻速提升了10m。求：（1）升降機(jī)在10s內(nèi)做的總功是多少？（2）升降機(jī)的總功率是多大？（3）如果貨物重為1.2×104N，則此過(guò)程中升降機(jī)的機(jī)械效率多大？54．（2023?廣元）如圖所示，某工人利用滑輪組將一個(gè)工件沿水平地面勻速拉動(dòng)到加工點(diǎn)。拉動(dòng)過(guò)程中，工人對(duì)繩的拉力始終沿豎直方向，工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為300cm2，工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.0×104Pa；此工人的質(zhì)量為70kg，兩個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量共為10kg，繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：（1）工人的手對(duì)繩的拉力大??；（2）工件移動(dòng)過(guò)程中，地面對(duì)工件摩擦力的大?。唬?）滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率。55．（2023?南充）某人始終雙腳站在地上，用滑輪組從水池底勻速提起實(shí)心圓柱體A，如示意圖甲。A從離開池底到剛要離開水面的過(guò)程中，其底面受到水的壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系pA﹣t如圖乙。A從剛離開池底到拉出水面并繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，人對(duì)地面的壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系p人﹣t如圖丙。A未露出水面之前裝置的機(jī)械效率為η1，A離開水面后裝置的機(jī)械效率為η2。已知人的質(zhì)量為60kg，人雙腳站地時(shí)，與地面的接觸面積為500cm2，A的底面積為200cm2，η1：η2＝15：16，ρ水＝1.0×103kg/m3。不計(jì)摩擦和繩重及水的阻力，g＝10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部與池底不密合，忽略液面高度變化，圖甲中①②③④段繩均豎直。（1）求池水深度和A的上升速度；（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；（3）求A未露出水面前人對(duì)繩的拉力和A全部露出水面后人對(duì)繩的拉力；（4）求動(dòng)滑輪的重力。一十四．斜面的機(jī)械效率（共5小題）56．（2023?永州）如圖所示，將一個(gè)重9.0N的物體從斜面底端勻速直線拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為3.6N，在斜面上移動(dòng)的距離s＝1.2m，物體升高的高度h＝0.3m，則（）A．物體所受的摩擦力3.6N B．物體克服重力做功4.32J C．拉力做功2.7J D．斜面的機(jī)械效率62.5%57．（2023?宜賓）在長(zhǎng)為1000m，高為100m的爬坡路段，一輛質(zhì)量為1800kg的電動(dòng)汽車在3000N的牽引力作用下勻速上坡，電動(dòng)汽車受到的重力方向是，斜面的機(jī)械效率為，g取10N/kg。58．（2023?宜昌）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過(guò)程中遇到陡坡時(shí)司機(jī)常常要換用低速擋，這樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過(guò)某一長(zhǎng)為200m的路段時(shí)，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過(guò)程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為。59．（2023?郴州）如圖所示，在斜面上將一個(gè)重10N的物體勻速拉到頂端所用的時(shí)間為4s。沿斜面向上的拉力F＝9N，斜面中AB＝5m，AC＝4m，物體與斜面的接觸面積為100cm2，斜面對(duì)物體的支持力為8N。求：（1）物體在斜面上的速度；（2）物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)；（3）斜面的機(jī)械效率。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）60．（2023?荊州）以“‘荊歌’鐵馬，奔向未來(lái)”為主題的2023荊州馬拉松3月26日在荊州體育中心鳴槍起跑。在開賽場(chǎng)地建設(shè)過(guò)程中，工人利用長(zhǎng)度L＝3m的斜面把質(zhì)量為240kg的重物勻速推到h＝1m高處，如圖所示，工人所用推力F＝1000N。g取10N/kg。求：（1）推力做的有用功；（2）斜面的機(jī)械效率；（3）工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，為了省力，換用長(zhǎng)度為5m的斜面，此時(shí)重物與斜面間的摩擦力與原來(lái)的摩擦力之比為6：5，共用時(shí)20s，工人推力做功的功率。2024年中考物理第一輪復(fù)習(xí)真題演練（解析版）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械（14大考點(diǎn)）TOC\o"1-3"\h\u一．力臂的畫法（共6小題）二．杠桿的平衡條件（共7小題）三．探究杠桿的平衡條件（共3小題）四．杠桿中最小力的問(wèn)題（共4小題）五．杠桿的分類（共5小題）六．杠桿的應(yīng)用（共5小題）七．動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)（共3小題）八．輪軸及其他常見簡(jiǎn)單機(jī)械（共3小題）九．滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝（共3小題）一十．有用功和額外功（共3小題）一十一．機(jī)械效率的計(jì)算（共3小題）一十二．實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率（共3小題）一十三．滑輪（組）的機(jī)械效率（共7小題）一十四．斜面的機(jī)械效率（共5小題）一．力臂的畫法（共6小題）1．（2023?衡陽(yáng)）桔槔是中國(guó)古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應(yīng)用，如圖甲所示。圖乙是桔槔的簡(jiǎn)化示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出水桶所受重力示意圖，并畫出動(dòng)力的力臂l1?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓褐亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，過(guò)水桶重心作豎直向下的重力G，過(guò)支點(diǎn)O作出動(dòng)力的作用線的垂線，該垂線段為動(dòng)力的力臂l1；如圖所示；2．（2023?淮安）如圖所示，O為支點(diǎn)，畫出力F的力臂l?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓貉娱L(zhǎng)力F作出力的作用線，從支點(diǎn)O作力F的作用線的垂線，垂線段的長(zhǎng)就是力F的力臂l，如圖所示：3．（2023?陜西）如圖（a），用鐵鍬鏟土?xí)r，鐵鍬可視為杠桿，圖（b）是其簡(jiǎn)化圖，O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫出作用力F的力臂L?！敬鸢浮咳鐖D見解答【解答】解：根據(jù)圖示可知，支點(diǎn)在O處，從支點(diǎn)O做F1的垂線，該垂線段為動(dòng)力F1的力臂L，如圖所示：4．（2023?遼寧）如圖甲晾曬架，掛衣服時(shí)可以把它看成杠桿，圖乙為其簡(jiǎn)化示意圖。請(qǐng)?jiān)谝覉D中作出：（1）當(dāng)掛較重的衣物時(shí)，為了使晾曬架A點(diǎn)受到的支持力最小，請(qǐng)?jiān)贐、C、D三點(diǎn)中選擇一點(diǎn)，作出該點(diǎn)所受到的拉力F2；（2）晾曬架A點(diǎn)受到的支持力F1及其力臂l1。【答案】見解答【解答】解：（1）當(dāng)掛較重的衣物時(shí)，為了使晾曬架A點(diǎn)受到的支持力最小，動(dòng)力臂和阻力一定時(shí)，阻力臂越小，動(dòng)力越??；應(yīng)選擇離支點(diǎn)最近的B施加阻力F2；（2）之間對(duì)A的支持力垂直于墻壁向右，從O畫出到支持力F1的垂線即動(dòng)力臂l1，如圖所示：5．（2023?南通）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)作出動(dòng)力F1的力臂l1和阻力F2。【答案】見解析圖【解答】解：阻力F2的作用點(diǎn)在點(diǎn)B，方向豎直向下；過(guò)支點(diǎn)作力F1作用線的垂線段，即可做出力臂L1，如圖所示；6．（2023?吉林）如圖為用手寫字時(shí)的示意圖，筆可以看做是杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)為阻力，請(qǐng)畫出F的力臂l?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓悍聪蜓娱L(zhǎng)力F的作用線，過(guò)支點(diǎn)O作阻力F作用線的垂線段，即為阻力F的力臂l，如下圖所示：故答案為：見上圖。二．杠桿的平衡條件（共7小題）7．（2023?濟(jì)南）圖甲所示的案秤是生活中測(cè)量質(zhì)量的常用工具，與各1個(gè)標(biāo)有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2個(gè)標(biāo)有“2kg”的增砣配套使用。如果把圖乙所示的標(biāo)有“2kg”的增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該（）A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．無(wú)法判斷【答案】C【解答】解：根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可判斷，增砣盤所對(duì)應(yīng)力臂較長(zhǎng)，秤盤所對(duì)應(yīng)的力臂短，則秤盤中物體的力大于增砣盤中的力，即秤盤中物體的質(zhì)量大于增砣盤中增砣的質(zhì)量，故這個(gè)標(biāo)識(shí)為2kg的增砣真實(shí)質(zhì)量小于2kg。故選：C。8．（2023?常德）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(guò)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．120N【答案】B【解答】解：由p＝得，氣體產(chǎn)生的向上的力：F1＝pS＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N；大氣產(chǎn)生的向下的壓力為：F2＝p0S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，則閥門受到的向上的力為：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)×OA＝G×OB，所以物體的重力：G＝＝＝25N。故選：B。9．（2023?河北）在均勻直尺的中央挖一小凹槽，把一個(gè)薄金屬片一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽內(nèi)制成一個(gè)簡(jiǎn)易“天平”。靜止時(shí)直尺水平平衡。在直尺的兩側(cè)各放一個(gè)相同的小盤，在小盤中倒入質(zhì)量不等的大米和小米，調(diào)整小盤在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如圖所示。由圖可知，大米的質(zhì)量小于（選填“大于”或“小于”）小米的質(zhì)量。F是左盤對(duì)直尺施加的力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F的力臂。現(xiàn)向左盤中再加入少量大米，寫出一種能夠使直尺恢復(fù)平衡的方法：向右盤中加入小米?！敬鸢浮啃∮冢灰娊馕?；向右盤中加入小米【解答】解：直尺水平平衡時(shí)，根據(jù)圖示可知，此時(shí)L大米＞L小米；杠桿的平衡條件可知：m大米g×L大米＝m小米g×L小米，由于L大米＞L小米，則m大米＜m小米；過(guò)支點(diǎn)O作F的作用線的垂線，該垂線端為F的力臂L，如圖所示：；現(xiàn)向左盤中再加入少量大米，左盤中大米的質(zhì)量變大，重力變大，對(duì)杠桿的壓力變大，則左側(cè)杠桿受到的力與力臂的乘積變大；使直尺恢復(fù)平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，可以向右盤中加入小米或裝有小米的小盤向右移動(dòng)一段距離。故答案為：小于；見解析；向右盤中加入小米。10．（2023?蘭州）建筑工地上，工人利用杠桿提起重物。如圖所示，杠桿AOB在豎直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知OA：OB＝3：1，物體的重力為1600N，與地面的接觸面積為400cm2，此時(shí)物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×104Pa。若工人的重力為700N，則工人對(duì)地面的壓力為500N，工人最多能拉起2100N的重物（杠桿與繩的自重、轉(zhuǎn)軸上的摩擦均不計(jì)）。【答案】500；2100【解答】解：由p＝可得，重物對(duì)水平地面的壓力：F壓＝pS＝2.5×104Pa×400×10﹣4m2＝1000N，因重物對(duì)地面的壓力等于自身的重力減去細(xì)線的拉力，所以，杠桿B端細(xì)線的拉力：FB＝G物﹣F壓＝1600N﹣1000N＝600N，由杠桿的平衡條件可得：FA?OA＝FB?OB，解得：FA＝＝，工人對(duì)地面的壓力：F壓＝G人﹣FA＝700N﹣200N＝500N，當(dāng)人對(duì)地面的壓力為0時(shí)，杠桿A端受到繩子最大的拉力大小即等于工人的重力大小，根據(jù)杠桿平衡條件FA′?OA＝FB′?OB，求出B端受到的最大拉力：FB′＝＝，對(duì)物體豎直方向上受力分析可知此時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，則物體的最大重力為G物′＝FB′＝2100N。故答案為：500；2100。11．（2023?安徽）如圖1，爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側(cè)，在水平位置保持平衡。將其簡(jiǎn)化成圖2所示的杠桿，不計(jì)杠桿自重的影響，若小紅的質(zhì)量為15kg，則爸爸的質(zhì)量為60kg。【答案】60【解答】解：根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2，可得m小紅gL1＝m爸爸gL2，代入數(shù)據(jù)可得：15kg×g×1.2m＝m爸爸g×0.3m，解得：m爸爸＝60kg。故答案為：60。12．（2023?大連）如圖所示。放置花盆的支架只在A、D兩點(diǎn)用螺釘固定在墻壁上，BC保持水平。已知AC長(zhǎng)為l1，CD長(zhǎng)為l2，BC長(zhǎng)為l3，花盆的重力為G，重力作用線恰好過(guò)BC中點(diǎn)。若不計(jì)支架的重力，則D點(diǎn)螺釘對(duì)支架的水平拉力F＝（用已知量表示）。為了減小拉力F，花盆位置應(yīng)離墻壁近一些。【答案】；近。【解答】解：（1）支點(diǎn)為A，花盆對(duì)支架的壓力為阻力F2，從支點(diǎn)A做到花盆重力作用線的垂線，支點(diǎn)到垂足的距離為阻力臂，A點(diǎn)是支點(diǎn)，花盆處在BC中點(diǎn)處，則花盆對(duì)支架壓力（阻力）F2＝G；D處螺釘水平拉力（動(dòng)力）的力臂l1+l2，由杠桿平衡條件可得：F1（l1+l2）＝F2×，D處螺釘?shù)乃嚼Φ拇笮。篎1＝；（2）由杠桿平衡條件可知，在阻力、動(dòng)力臂不變的情況下，阻力臂越小、動(dòng)力越小、越省力；所以為了安全，應(yīng)減小阻力臂，從而減小D處的拉力，花盆應(yīng)盡量靠近墻壁。故答案為：；近。13．（2023?深圳）如圖1是古時(shí)勞動(dòng)人民用工具撬起木料的情景，如圖二中已知其中BO：OC＝1：5，木料的體積為4m3，木塊的密度為0.5×103kg/m3。（1）求木材所受重力？（2）如圖2，在B端有一木材對(duì)繩子的力F1為1×104N，當(dāng)F2為多大時(shí)，木料剛好被抬起？（3）隨著時(shí)代發(fā)展，亮亮同學(xué)發(fā)現(xiàn)吊車能更方便地提起重物。如圖3用一吊車勻速向上提起木材，已知提升的功率為P＝10kW，那這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為多高？【答案】（1）木材所受重力為2×104N；（2）當(dāng)F2為2×103N時(shí)，木料剛好被抬起；（3）這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為5m。【解答】解：（1）木材所受重力：G＝mg＝ρVg＝0.5×103kg/m3×4m3×10N/kg＝2×104N；（2）由杠桿平衡條件可得：F1×OB＝F2×OC，則F2＝＝＝2×103N；（3）由P＝可得，這個(gè)吊車在10s內(nèi)做的功：W＝Pt＝10×103W×10s＝1×105J，由W＝Gh可得，提升的高度：h＝＝＝5m。答：（1）木材所受重力為2×104N；（2）當(dāng)F2為2×103N時(shí)，木料剛好被抬起；（3）這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為5m。三．探究杠桿的平衡條件（共3小題）14．（2023?濟(jì)寧）利用鐵架臺(tái)、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材，探究杠桿的平衡條件。（1）調(diào)節(jié)螺母，將沒(méi)掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，如圖甲所示，其目的是方便測(cè)量力臂；（2）為探究杠桿的平衡條件，小明設(shè)計(jì)了以下兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案，其中合理的是方案二；實(shí)驗(yàn)次數(shù)方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125（3）如圖乙所示，在A處掛3個(gè)鉤碼，則應(yīng)在B處掛2個(gè)鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；（4）桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用，是中國(guó)最古老也是現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡(jiǎn)易工具，由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成。如圖丙所示，此桿秤有兩個(gè)提紐，使用它稱較重的物體時(shí)，常用離秤鉤較近（選填“近”或“遠(yuǎn)”）的提紐?！敬鸢浮浚?）力臂；（2）方案二；（3）2；（4）近【解答】解：（1）當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)，便于測(cè)量力臂的大?。唬?）為探究杠桿的平衡條件，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量，需要改變動(dòng)力、阻力的大小，故方案二合理；（3）在A處掛3個(gè)鉤碼，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：F1L1＝3G×2L＝6GL＝nG×3L，所以可以在右端第3格掛n＝2個(gè)鉤碼；（4）使用桿秤稱量較重的物體時(shí)，物體的重力變大，在秤砣的重力不變的情況下，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，需要增大秤砣重力的力臂、減小物體重力的力臂，所以用離秤鉤較近的提紐。故答案為：（1）力臂；（2）方案二；（3）2；（4）近。15．（2023?永州）小明利用鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件，實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等，杠桿上每格長(zhǎng)度均相等。（1）當(dāng)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，為了方便測(cè)量力臂，需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺母向右（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)；（2）在杠桿兩側(cè)掛上鉤碼，設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1，左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2；多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位置平衡，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表；次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的數(shù)據(jù)，得到杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2；（3）本次探究經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)的目的是B；A.減小實(shí)驗(yàn)誤差B.尋找普遍規(guī)律（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè)，杠桿將會(huì)右端下沉（選填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)先后在a、b位置拉杠桿上同一點(diǎn)C，杠桿都在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)在a位置豎直向上的拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，則Fa小于Fb（選填“大于”、“等于”，“小于”）。【答案】（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）B；（4）右端下沉；（5）小于。【解答】解：（1）當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)左端下沉，如圖甲所示，此時(shí)，應(yīng)把杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡；（2）由表格中數(shù)據(jù)知，第一組數(shù)據(jù)：0.5N×20.cm＝1.0N×10.0cm；第二組數(shù)據(jù)：1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm；第三組數(shù)據(jù)：1.5N×10.0cm＝0.5N×30.0cm；可得杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，F(xiàn)1l1＝F2l2；（3）多次改變力和力臂的大小，得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了杠桿平衡條件，所以該實(shí)驗(yàn)測(cè)多組數(shù)據(jù)的目的是使得出的結(jié)論具有普遍性；故選：B；（4）設(shè)鉤碼的重力為G，每一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè)鉤碼，左側(cè)＝G×3L＝3GL，右側(cè)＝2G×2L＝4GL，即左側(cè)＜右側(cè)，所以右端下沉；（5）根據(jù)杠桿的平衡條件分析，將測(cè)力計(jì)繞C點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過(guò)程中，鉤碼的重力不變，其阻力臂不變，即阻力與阻力臂的乘積不變，而動(dòng)力臂在從a到b的過(guò)程逐漸減小，動(dòng)力逐漸增大，即Fa＜Fb。故答案為：（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）B；（4）右端下沉；（5）小于。16．（2023?菏澤）用相同規(guī)格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，完成下列問(wèn)題。（1）實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示，應(yīng)當(dāng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài)；（2）如圖乙所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛若干鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個(gè)鉤碼，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以通過(guò)將A處的鉤碼向右移動(dòng)到離O一格處（只填一種可行的操作即可）來(lái)實(shí)現(xiàn)；（3）調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，從支點(diǎn)處緩慢向右移動(dòng)鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼位置和重力的大小。（4）桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測(cè)量物體質(zhì)量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm，秤鉤到提紐的水平距離為5cm，秤砣的質(zhì)量為0.5kg。則提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg。【答案】（1）右；（2）將A處的鉤碼向右移動(dòng)到離O一格處，并把右側(cè)鉤碼移動(dòng)到第4小格處；（3）位置；重力；（4）0.4?！窘獯稹拷猓海?）杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，要使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；（2）設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼的重力為G，則支點(diǎn)左側(cè)力與力臂的乘積為：4G×3L＝12GL，在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個(gè)鉤碼，則右側(cè)大的格數(shù)為：＝12L，由于杠桿格數(shù)不夠，所以無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以將A處的鉤碼向右移動(dòng)到離O一格處來(lái)實(shí)現(xiàn)；（3）探究杠桿的平衡條件，需要記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼的位置和重力大?。唬?）如下圖所示，提紐A處相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn)，設(shè)秤桿、秤鉤的總重為G0，其作用點(diǎn)在C處，由題知，OA＝1cm，BA＝5cm，設(shè)秤鉤上懸掛重物后秤砣移至D點(diǎn)時(shí)桿秤平衡，由題知DA＝5cm，不掛重物，且秤砣在0刻度線時(shí)，桿秤在水平位置平衡，如圖丙，由杠桿平衡條件可得：G0×CA＝m秤砣g×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)在秤鉤上掛一重物m物，秤砣移到D處時(shí)，桿秤剛好在水平位置平衡，如圖丁，由杠桿平衡條件可得：m物g×BA+G0×CA＝m秤砣g×DA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②可得：m物＝×m秤砣＝×0.5kg＝0.4kg，即提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg。故答案為：（1）右；（2）將A處的鉤碼向右移動(dòng)到離O一格處，并把右側(cè)鉤碼移動(dòng)到第4小格處；（3）位置；重力；（4）0.4。四．杠桿中最小力的問(wèn)題（共4小題）17．（2023?涼山州）如圖甲是自行車的手閘，其中ABO部分可視為一個(gè)杠桿，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出：（1）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。【答案】【解答】解：圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，當(dāng)OA作為動(dòng)力臂l1時(shí)，動(dòng)力臂是最長(zhǎng)的，根據(jù)杠桿平衡條件可知，此時(shí)的動(dòng)力是最小的；動(dòng)力的方向應(yīng)該垂直O(jiān)A向上，過(guò)點(diǎn)A垂直于OA向上作出最小動(dòng)力F1的示意圖；從支點(diǎn)O作阻力F2作用線的垂線，支點(diǎn)到垂足的距離為阻力臂l2，如圖所示：18．（2022?阜新）如圖所示，一木箱放在水平地面上，用最小的力F使其向左翻轉(zhuǎn)，請(qǐng)畫出支點(diǎn)O和最小力F及力臂L的示意圖?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓耗鞠湎蜃蠓D(zhuǎn)，則木箱左下角與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)；由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，由圖示可知，當(dāng)木箱的對(duì)角線是為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂是最大的，動(dòng)力是最小的，動(dòng)力的方向垂直于動(dòng)力臂斜向上，如圖所示：19．（2023?鞍山）圖甲是一種常用的移動(dòng)指示牌，圖乙是它的模型，圖丙是被風(fēng)刮倒的指示牌，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出：將指示牌扶起的最小力及其力臂?！敬鸢浮俊！窘獯稹拷猓阂獙⒅甘九品銎穑c(diǎn)為C，由杠桿的平衡條件可知，AC為最長(zhǎng)動(dòng)力臂L1時(shí)，動(dòng)力最小，連接AC，從A點(diǎn)作垂直于AC向上的線段，即為最小力F1的示意圖，如圖所示：。20．（2023?錦州）如圖所示是中醫(yī)用切刀切藥材的示意圖，請(qǐng)你在圖中畫出施加在手柄上A點(diǎn)的最小力F及其力臂L?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓河筛軛U平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越?。粓D中支點(diǎn)在O點(diǎn)，要求在A點(diǎn)用力，連接OA，則OA就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂L；由題意可知，要在A點(diǎn)用最小的力F將藥材切開，杠桿應(yīng)按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則動(dòng)力應(yīng)垂直于力臂L向下，據(jù)此可畫出最小動(dòng)力F的示意圖。如圖所示：五．杠桿的分類（共5小題）21．（2023?淄博）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)【答案】A【解答】解：ABC、用手向上舉物體時(shí)，肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)，肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力使得杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，是動(dòng)力，根據(jù)圖中知，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此前臂是一個(gè)費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤，BC正確；D．前臂保持水平時(shí)，從支點(diǎn)到阻力的距離最大，阻力臂最長(zhǎng)，故D正確。故選：A。22．（2023?廣元）如圖所示，杠桿OBA可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OB＝2BA，在B點(diǎn)懸掛一個(gè)10N的重物G，在A點(diǎn)施加豎直向上的動(dòng)力F，使杠桿OBA水平平衡（杠桿重力及摩擦均忽略不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是（）A．在A點(diǎn)施加豎直向上的力F1時(shí)，該杠桿是費(fèi)力杠桿 B．作用在A點(diǎn)的力F1的大小為5N C．如果重物的懸掛點(diǎn)B向O點(diǎn)移動(dòng)，要使杠桿水平平衡，F(xiàn)1應(yīng)變小 D．若將作用于A點(diǎn)的力F1變?yōu)閳D中F2，要使杠桿水平平衡，F(xiàn)2應(yīng)小于F1【答案】C【解答】解：A．在A點(diǎn)施加豎直向上的力F1時(shí)，動(dòng)力臂是OA，阻力臂是OB，動(dòng)力臂大于阻力臂，該杠桿是省力杠桿，故A錯(cuò)誤；B．由杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)1×OA＝G×OB，且OA＝OB+BA＝3BA，即F1×3BA＝G×2BA，F(xiàn)1＝G＝×10N≈6.7N，故B錯(cuò)誤；C．如果重物的懸掛點(diǎn)B向O點(diǎn)移動(dòng)，則OB變小，由F1×OA＝G×OB可知，OA與G大小不變，要使杠桿水平平衡，F(xiàn)1應(yīng)變小，故C正確；D．將作用于A點(diǎn)的力F1變?yōu)閳D中F2，動(dòng)力臂會(huì)變小，由杠桿的平衡條件可知，在OB與G不變情況下，F(xiàn)2應(yīng)大于F1，故D錯(cuò)誤。故選：C。23．（2023?懷化）生活中常用到各種各樣杠桿。有借助撬棒來(lái)撬動(dòng)石頭（如圖甲），撬棒屬于省力杠桿；有稱量物體質(zhì)量的天平（如圖乙），天平屬于等臂杠桿。（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）【答案】省力；等臂。【解答】解：撬棒在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；天平在使用時(shí)，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿。故答案為：省力；等臂。24．（2023?貴州）工具的發(fā)明制造為生產(chǎn)、生活提供便利，如圖所示的工具在使用中都是為了省力（選填“省力”或“省距離”）?！敬鸢浮渴×??！窘獯稹拷猓轰摻z鉗、核桃夾在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力杠桿費(fèi)距離。故答案為：省力。25．（2023?牡丹江）【閱讀材料，回答問(wèn)題】鑄錢是中國(guó)古代持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、實(shí)踐量最大的鑄造活動(dòng)，其中蘊(yùn)含了許多重大的技術(shù)發(fā)明和技術(shù)創(chuàng)新。據(jù)《天工開物》記載：把銅鑄造成錢幣，是為了便于民間貿(mào)易的流通和使用。鑄造十斤銅錢需要用六七斤紅銅和三四斤鋅，這是粗略的比例。冶煉時(shí)，先把銅放進(jìn)熔銅坩堝中加熱至液態(tài)，然后再加入鋅，鼓風(fēng)使他們?nèi)酆?。鑄錢時(shí)，鑄工用鷹嘴鉗把熔銅坩堝從爐子里提出來(lái)，另一個(gè)人用鉗托著坩堝的底部，共同把坩堝內(nèi)的液體注入模子中，冷卻之后，打開框模。這時(shí)，只見密密麻麻的成百個(gè)銅錢就像累累的果實(shí)結(jié)在樹枝上一樣呈現(xiàn)出來(lái)。再將銅錢逐個(gè)摘下，便于磨銼加工。磨銼時(shí)，用竹條或木條穿上幾百個(gè)銅錢一起銼，先銼銅錢的邊緣，然后逐個(gè)銼平銅錢表面上不規(guī)整的地方。錢幣的成色高低，是以含鋅量的多少來(lái)區(qū)分的。將錢投擲在石階上，發(fā)出像木頭或石頭落地的聲響，表明成色低。成色高質(zhì)量好的銅錢，會(huì)發(fā)出鏗鏘的金屬聲。（1）銅錢的鑄造過(guò)程涉及的物態(tài)變化有熔化（或凝固）（寫出一種）。（2）鑄工使用的鷹嘴鉗是B，原因是動(dòng)力臂小于阻力臂。A.省力杠桿B.費(fèi)力杠桿C.等臂杠桿（3）對(duì)銅錢磨銼加工，銅錢的質(zhì)量減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）。（4）判斷銅錢的成色是利用聲傳遞信息?！敬鸢浮浚?）熔化（或凝固）：（2）B；動(dòng)力臂小于阻力臂；（3）減??；（4）信息?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，銅錢的鑄造過(guò)程中，需要把銅放進(jìn)熔銅坩堝中加熱至液態(tài)，還需要將液體倒入框模冷卻成固態(tài)，因此，這一過(guò)程涉及的物態(tài)變化有熔化和凝固；（2）鑄工使用的鷹嘴鉗前端較長(zhǎng)，使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，故選B；（3）對(duì)銅錢磨銼加工，銅錢所含物質(zhì)會(huì)減少，所以銅錢的質(zhì)量會(huì)減??；（4）判斷銅錢的成色是利用聲可以傳遞信息。故答案為：（1）熔化（或凝固）：（2）B；動(dòng)力臂小于阻力臂；（3）減??；（4）信息。六．杠桿的應(yīng)用（共5小題）26．（2022?綿陽(yáng)）建筑工人用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭，如圖所示。推車時(shí)人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，對(duì)此分析正確的是（）A．以輪子軸心為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂 B．以輪子軸心為支點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂 C．以人手握車桿的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂 D．以人手握車桿的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂【答案】A【解答】解：建筑工人用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭時(shí)，獨(dú)輪車?yán)@輪子軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，則支點(diǎn)是輪子軸心，人手向上的作用力是動(dòng)力，車廂和磚頭的總重力是阻力；已知推車時(shí)人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，即動(dòng)力小于阻力，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力臂大于阻力臂，故選項(xiàng)A正確、BCD錯(cuò)誤。故選：A。27．（2022?衡陽(yáng)）初中各學(xué)科之間有著密切的聯(lián)系，化學(xué)、生物學(xué)中也有物理知識(shí)的廣泛運(yùn)用，下列描述或說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．甲圖中，蒸餾水的制備是利用水的汽化及水蒸氣的液化 B．乙圖中，向下排空氣法收集氫氣是利用氫氣的密度比空氣的密度大的性質(zhì) C．丙圖中，橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為一種杠桿模型 D．丁圖中，魚主要是利用了尾部和軀干部的擺動(dòng)與水的相互作用在水中游泳【答案】B【解答】解：A、甲圖中，水變成水蒸氣是汽化過(guò)程，水蒸氣變成水是液化過(guò)程，故A說(shuō)法正確；B、乙圖中，向下排空氣閥收集氫氣是利用氫氣的密度比空氣的密度小的性質(zhì)，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、丙圖中，橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為一種杠桿模型，故C說(shuō)法正確；D、丁圖中，魚主要是利用了尾部和軀干部的擺動(dòng)與水的相互作用在水中游泳，故D說(shuō)法正確。故選：B。28．（2023?金昌）如圖所示是三種類型的剪刀，請(qǐng)為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會(huì)選擇A（選填“A”“B”或“C”）剪刀，這樣選擇的目的是為了省力（選填“省力”“省距離”或“省功”）?！敬鸢浮緼；省力?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，A剪刀的動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，可用來(lái)剪鐵皮，目的是為了省力。故答案為：A；省力。29．（2022?衡陽(yáng)）晚飯后，媽媽帶著小濤和他兩歲的妹妹到文化活動(dòng)中心玩蹺蹺板，如圖所示，圖中的轉(zhuǎn)軸相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn)，媽媽和妹妹的總重力比小濤的重力大，蹺蹺板水平平衡時(shí)，小濤比媽媽離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)（選填“遠(yuǎn)”或“近”）；若媽媽放下懷抱中的妹妹（媽媽的位置不變），為了保持蹺蹺板水平平衡，小濤應(yīng)適當(dāng)靠近轉(zhuǎn)軸（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）?！敬鸢浮恐c(diǎn)；遠(yuǎn)；靠近?！窘獯稹拷猓喊衍E蹺板看作杠桿，杠桿是繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以轉(zhuǎn)軸即為杠桿的支點(diǎn)；蹺蹺板在水平位置平衡時(shí)，設(shè)媽媽和妹妹的總重力為G1，力臂為L(zhǎng)1，小濤的重力為G2，力臂為L(zhǎng)2，因?yàn)镚1L1＝G2L2、已知G1＞G2，所以L1＜L2，即小濤比媽媽離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)；若媽媽放下懷抱中的妹妹，即G1減小，媽媽的位置不變，即L1不變，為了保持蹺蹺板水平平衡，由G1L1＝G2L2知，在L1和G2不變時(shí)，G1減小，L2也減小，即小濤應(yīng)適當(dāng)靠近轉(zhuǎn)軸。故答案為：支點(diǎn)；遠(yuǎn)；靠近。30．（2023?寧夏）10月16日為“世界脊柱日”。如圖，人的頸椎起著支撐頭部的作用，頸部肌肉群連接頸部和頭部，并控制著頭部的運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間低頭會(huì)對(duì)頸椎和頸部肌肉群造成損傷。人在低頭時(shí)，頭部和頸椎可看作一個(gè)杠桿，分析以下問(wèn)題：（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出人體頭部所受重力的示意圖。（2）人在低頭過(guò)程中，頭部重力的力臂增大（選填“增大”或“減小”）；頸部肌肉群對(duì)后顱向下的拉力增大（選填“增大”或“減小”），若將拉力看作動(dòng)力，這是一個(gè)費(fèi)力杠桿；頭部向下彎曲角度增大，頸椎所受的壓力增大。（3）結(jié)合以上分析，給出一條保護(hù)頸椎健康的合理建議?！敬鸢浮浚?）；（2）增大；增大；費(fèi)力；壓力；（3）不要長(zhǎng)時(shí)間低頭，保持眼睛和書本之間的距離；端正坐姿說(shuō)明：合理即可得?！窘獯稹拷猓海?）重力的方向豎直向下，作用點(diǎn)畫在重心上，如圖所示：（2）頭部模型相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的杠桿；根據(jù)杠桿平衡條件GL1＝FL2，重力的方向豎直向下，當(dāng)?shù)皖^角度變大時(shí)，重力的力臂L1變大，L2不變，故拉力F變大；若將拉力看作動(dòng)力，動(dòng)力臂小于阻力臂，這是一個(gè)費(fèi)力杠桿；頭部向下彎曲角度增大，拉力變大，相當(dāng)于支點(diǎn)的頸椎所受的壓力增大。（3）為了保護(hù)頸椎健康，不要長(zhǎng)時(shí)間低頭看手機(jī)（或適當(dāng)抬高手機(jī)屏幕，減小低頭角度或低頭看書久了應(yīng)適當(dāng)抬頭，以緩解頸椎承受的壓力）。故答案為：（1）；（2）增大；增大；費(fèi)力；壓力；（3）不要長(zhǎng)時(shí)間低頭，保持眼睛和書本之間的距離；端正坐姿說(shuō)明：合理即可得。七．動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)（共3小題）31．（2023?菏澤）用動(dòng)滑輪在水平地面上沿直線勻速拉動(dòng)重為G的物體，如圖所示。已知水平拉力為F，物體受到地面的摩擦力為f，物體移動(dòng)的距離為s。下列說(shuō)法正確的是（）A．重力做功數(shù)值為Gs B．拉力做功數(shù)值為Fs C．摩擦力做功數(shù)值為fs D．使用此滑輪既省力又省功【答案】C【解答】解：A．物體在重力方向沒(méi)有移動(dòng)距離，重力做功數(shù)值為0，故A錯(cuò)誤；B．由2段繩子與動(dòng)滑輪相連，物體移動(dòng)的距離為s，拉力移動(dòng)距離則s拉＝2s，拉力做功數(shù)值為W＝Fs拉＝2Fs，故B錯(cuò)誤；C．摩擦力做功數(shù)值為fs，故C正確；D．任何機(jī)械都不省功，使用此滑輪可省力，但不省功，故D錯(cuò)誤。故選：C。32．（2022?黔西南州）如圖所示，通過(guò)滑輪沿水平方向拉動(dòng)重為20N的物體A，不計(jì)滑輪重及其摩擦。當(dāng)拉力F為4N時(shí)，物體A受到的拉力為8N；用這種方法使用滑輪是為了省力?！敬鸢浮?；省力?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，繞在動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)n＝2，則物體A受到的拉力F′＝2F＝2×4N＝8N；動(dòng)滑輪可以省一半的力，但不可以改變動(dòng)力方向。故答案為：8；省力。33．（2021?寧波）反思是一種良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。（1）一根輕質(zhì)硬棒AB，在力的作用下能繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2，O點(diǎn)到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認(rèn)為，只要滿足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。你認(rèn)為小寧的想法正確嗎？請(qǐng)說(shuō)出你的理由。（2）在“動(dòng)滑輪”實(shí)驗(yàn)中，小寧通過(guò)如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到結(jié)論：使用動(dòng)滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認(rèn)為，即使不計(jì)摩擦和繩重，上述結(jié)論要成立，物重G和動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間也必須滿足一定條件。請(qǐng)你說(shuō)出這一條件，并予以證明?！敬鸢浮浚?）小寧的想法不正確。若硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）條件：物重G大于動(dòng)滑輪重G動(dòng)。使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，不計(jì)摩擦和繩重，拉力：F＝（G+G動(dòng)），若拉力F＜G，即：（G+G動(dòng)）＜G，所以，G＞G動(dòng)?！窘獯稹拷猓海?）F1與F2必須是一個(gè)為使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，另一個(gè)為阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，然后滿足F1L1＝F2L2的條件杠桿才平衡，則杠桿一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，不計(jì)摩擦和繩重，拉力：F＝（G+G動(dòng)），若拉力F＜G，即：（G+G動(dòng)）＜G，所以，G＞G動(dòng)，即：使用動(dòng)滑輪勻速提升物體，滿足豎直向上的拉力F小于物重G的條件是：物重G大于動(dòng)滑輪重G動(dòng)。答：（1）小寧的想法不正確。若硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）條件：物重G大于動(dòng)滑輪重G動(dòng)。使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，不計(jì)摩擦和繩重，拉力：F＝（G+G動(dòng)），若拉力F＜G，即：（G+G動(dòng)）＜G，所以，G＞G動(dòng)。八．輪軸及其他常見簡(jiǎn)單機(jī)械（共3小題）34．（2022?湘西州）湘西自治州矮寨公路被修成環(huán)繞山坡的盤山公路，這樣車輛向上行駛時(shí)可以（）A．省力 B．省距離 C．省時(shí)間 D．省能量【答案】A【解答】解：山區(qū)的公路多修成環(huán)繞山坡的盤山公路，而盤山公路是變形的斜面，根據(jù)功的原理Gh＝Fs可知，斜面增大長(zhǎng)度可以減小車輛向上行駛的牽引力。故選：A。35．（2022?鄂爾多斯）使用下列機(jī)械時(shí)，用大小相等的拉力F，能提起最重貨物的是（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解答】解：A中是定滑輪，使用它不省力，故G1＝F，B中是動(dòng)滑輪，使用它可以省一半的力，故G2＝2F，C中是杠桿，設(shè)每一小格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件可知，G3?2L＝F?3L，解得G3＝F，D中是輪軸，可等效為杠桿，則G4?r＝F?3r，故G4＝3F。通過(guò)比較可知G4最大。故選D。36．（2022?甘肅）如圖所示，現(xiàn)在很多地方設(shè)有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實(shí)際上就是簡(jiǎn)單機(jī)械中的斜面（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于省力（選填“省力”、“費(fèi)力”或“省功”）機(jī)械。【答案】斜面；省力?！窘獯稹拷猓簣D中是生活中常見的斜坡，斜坡相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的斜面，使用它可以省力。故答案為：斜面；省力。九．滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝（共3小題）37．（2023?常州）用滑輪組提升物體如圖，請(qǐng)畫出最省力的繩子繞法?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：n為奇數(shù)時(shí)，承擔(dān)物重的有3段繩子，此時(shí)最省力，根據(jù)奇動(dòng)偶定，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上，如圖所示：。38．（2023?武威）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?！敬鸢浮咳鐖D見解答?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，小亮站在地面上，要想運(yùn)用滑輪組將裝修材料運(yùn)輸?shù)綐巧?，拉力方向向下，一個(gè)動(dòng)滑輪最多繞三股繩子，所以要從動(dòng)滑輪的上掛鉤繞起，依次繞過(guò)下面的定滑輪、動(dòng)滑輪和上面的定滑輪，如圖所示：39．（2023?哈爾濱）小麗學(xué)習(xí)了滑輪的知識(shí)后，想利用滑輪組設(shè)計(jì)一個(gè)升降裝置，自己把物體吊上樓來(lái)，請(qǐng)你畫出最省力的繞線方式和物體所受重力的示意圖?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓阂够喗M最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，圖中只有一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪，最多只能有3股繩子，所以繩子要系在動(dòng)滑輪上面的掛鉤上，依次向外繞線，如圖所示；過(guò)物體的重心，作豎直向下的重力G，如圖所示：一十．有用功和額外功（共3小題）40．（2022?宜賓）小洪在一次勞動(dòng)中，欲將重為600N的貨物搬到距地面2m高的平臺(tái)上。他用長(zhǎng)為4m的木板搭成斜面如圖，并用沿著斜面向上大小為400N的力將貨物勻速?gòu)牡锥送频巾敹?，小洪在該過(guò)程中做的有用功為1200J，斜面起到了省力（選填“省力”或“省功”）的作用?！敬鸢浮?200；省力?！窘獯稹拷猓盒『樵谠撨^(guò)程中做的有用功為：W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；物體的重力G＝600N，沿斜面的推力F＝400N，F(xiàn)＜G，所以斜面是一種省力的簡(jiǎn)單機(jī)械。故答案為：1200；省力。41．（2023?郴州）如圖所示，物體重10N，每個(gè)滑輪重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是10J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為3J?！敬鸢浮?0；3?！窘獯稹拷猓豪ψ龅挠杏霉Γ篧有＝Gh＝10N×1m＝10J，由圖可知每個(gè)動(dòng)滑輪中吊起動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n＝2，繩子自由端移動(dòng)的距離：s＝nh＝23×1m＝8m，則力F做的功：W總＝Fs＝2.5N×8m＝20J；總的額外功為：W額＝W總﹣W有＝20J﹣10J＝10J，提起動(dòng)滑輪所做的額外功：W動(dòng)額＝G動(dòng)h1+G動(dòng)h2+G動(dòng)h3＝1N×1m+1N×2m+1N×4m＝7J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為：W摩擦額＝W額﹣W動(dòng)額＝10J﹣7J＝3J。故答案為：10；3。42．（2023?安徽）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測(cè)量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測(cè)力計(jì)連接細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過(guò)程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）做的有用功是1.8J；（2）該裝置的機(jī)械效率為75%【解答】解：（1）克服物體重力做的有用功：W有＝Gh＝6N×0.3m＝1.8J；（2）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大小即為拉力大小，故拉力做的總功：W總＝Fs＝4N×0.6m＝2.4J，該裝置的機(jī)械效率：η＝＝75%。答：（1）做的有用功是1.8J；（2）該裝置的機(jī)械效率為75%。一十一．機(jī)械效率的計(jì)算（共3小題）43．（2023?陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為0.05m3，則該重物的密度為1600kg/m3，該重物放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為0.025m2，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為3.2×104Pa。工人用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時(shí)50s，此過(guò)程中重物上升的速度是0.1m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機(jī)械效率將變大。（g取10N/kg）【答案】1600；3.2×104；0.1；大?！窘獯稹拷猓涸撝匚锏拿芏龋剑?600kg/m3；重物對(duì)水平地面的壓力F＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，重物對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p＝＝＝3.2×104Pa；重物上升的速度＝＝0.1m/s；影響滑輪組提升重物時(shí)的機(jī)械效率的因素有重物的重力大小、動(dòng)滑輪重力大小、繩子重力、繩子與輪的摩擦力。當(dāng)其它因素不變時(shí)，物重越大，有用功越大，而額外功不變，由可知，機(jī)械效率η變大。故答案為：1600；3.2×104；0.1；大。44．（2023?泰安）如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將200N的重物勻速提升3m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F的功率為75W?！敬鸢浮?5?！窘獯稹拷猓豪ψ龅挠杏霉Γ篧有＝Gh＝200N×3m＝600J，由η＝×100%可知，拉力F做的總功：W總＝＝＝750J，拉力F做功的功率：P＝＝＝75W。故答案為：75。45．（2023?涼山州）邛海濕地公園湖邊的一個(gè)圓臺(tái)形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為0.9m2，下表面積為0.4m2，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機(jī)將其勻速吊出水面，起重機(jī)的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時(shí)50s（如圖乙）?；◢徥芏圈咽?.6×103kg/m3，不考慮石墩在水中運(yùn)動(dòng)受到的阻力。求：（1）石墩的體積；（2）石墩上升過(guò)程中，起重機(jī)的效率；（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對(duì)石墩的支持力?！敬鸢浮浚?）石墩的體積為0.57m3；（2）石墩上升過(guò)程中，起重機(jī)的效率為41%；（3）湖底對(duì)石墩的支持力為1.672×104N?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)ρ＝可知，石墩的體積為V＝＝＝0.57m3；（2）石墩受到的浮力為：F浮石＝ρ水gV排石＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.57m3＝5700N；石墩上升過(guò)程中，起重機(jī)的拉力所做的有用功為：W有＝（G﹣F浮石）h＝（1.482×103kg×10N/kg﹣5700N）×（1.9m﹣0.9m）＝0.912×104J；起重機(jī)做的總功為：W總＝Pt＝440W×50s＝2.2×104J；則起重機(jī)的效率為：η＝×100%＝×100%≈41%；（3）由于起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸，根據(jù)石墩形狀可知，石墩受到的浮力為：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.57m3﹣0.4m2×0.9m）＝2100N；石墩重力：G＝mg＝1.482×103kg×10N/kg＝1.482×104N；石墩?qǐng)A柱形部分產(chǎn)生的壓力為：F壓＝p水S＝ρ水ghS下＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m×0.4m2＝4000N；石墩對(duì)湖底的壓力：F壓＝G+F水﹣F?。?.482×104N+4000N﹣2100N＝1.672×104N，由于力的作