2024年中考物理試題分類匯編：簡單機械（解析版 ）

【好題匯編】2024年中考物理真題分類匯編（全國通用）

模塊一聲光力熱電磁知識真題

專題12.簡單機械

考向一：杠桿

【答案】c

【解析】A.托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A不符合題意;

B.鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意;

C.筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意;

D.開瓶扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。

故選C

2.（2024山東臨沂）2023年9月24日，中國組合鄒佳琪/邱秀萍在賽艇女子輕量級雙人雙槳決賽中

奪冠，斬獲杭州亞運會首金。如圖所示，賽艇的槳可視為杠桿，下列工具正常使用時，與槳屬于同類

杠桿的是（）

A.■筷子

核桃夾

【答案】A

【解析】槳的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。

A.筷子的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A符合題意；

BCD.瓶起子、核桃夾、榨汁器的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故BCD不符合題意。

故選Ao

3.（2024廣西）2024年六五環(huán)境日國家主場活動在南寧舉行。期間，小明利用垃圾鉗撿垃圾，并進(jìn)

行分類，如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)B.垃圾鉗是省力杠桿

C.可利用垃圾來發(fā)電D.垃圾鉗是費力杠桿

【答案】B

【解析】A.保護(hù)環(huán)境，是我們每個公民義不容辭的責(zé)任，故A正確，不符合題意；

BD.由圖可知，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故B錯誤，符合題意，D正確，不符合題意；

C.垃圾進(jìn)行收集并分類處理，對于燃燒值較高的垃圾，進(jìn)行高溫焚燒，可以用來發(fā)電，故C正確,

不符合題意。

故選Bo

4.（2024重慶A）同學(xué)們模仿中藥房的載秤制作桿秤，用筷子做秤桿，用鉤碼做秤蛇，用細(xì)線將秤

盤系在4點。當(dāng)不掛秤蛇、且秤盤不放物體時，在。點提起提紐，秤桿水平平衡；當(dāng)秤盤放100g物

體、秤蛇移到3點時，秤桿再次水平平衡，如圖所示。在。到3兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度

線。下列說法正確的是（）

A.自制桿秤的每一格約表示2.08g

B.稱中藥時8端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡

C.如果秤此磨損則測量結(jié)果會比真實質(zhì)量偏小

D.若將提紐移到。點右側(cè)可以增大桿秤的量程

【答案】B

【解析】A.在。到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線，則共計50格，則每一格代表的質(zhì)量為

100g。

m=-----=2g

50

即自制桿秤的每一格約表示2g,故A錯誤；

B.稱中藥時8端翹起說明用xO4>/x。，此時可以減少中藥即減小吃恢復(fù)水平平衡，故B正

確；

C.如果秤坨磨損，根據(jù)杠桿平衡條件巳義。4=用乂。8,3實際質(zhì)量偏小，則08長度偏大，則

測量結(jié)果會比真實質(zhì)量偏大，故C錯誤；

D.若將提紐移到。點右側(cè)，則。4增大，08減小，則已變小，則桿秤的量程減小，故D錯誤。

故選Bo

5.（2024齊齊哈爾市）端午節(jié)時，同學(xué)們外出游玩。購買飲料時，售貨員用啟瓶器開啟飲料瓶的情

景如圖所示。啟瓶器在正常使用時，屬于（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。開啟

后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，說明力可以使物體發(fā)生o

【答案】省力形變

【解析】啟瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

開啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，瓶蓋發(fā)生了形變，說明力可以改變物體的形狀。

6.（2024甘肅威武）用如圖所示的扳手?jǐn)Q螺絲時，一只手穩(wěn)住扳手的十字交叉部位，另一只手用同

樣大小和方向的力在點（選填“3”或“C”）更容易擰動螺絲，原因是

【答案】C在阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力

【解析】用扳手?jǐn)Q螺絲時，阻力和阻力臂一定，在/點施力時，動力臂最小，動力最大，在C點施

力時，動力臂最大，動力最小，所以在C點施力更容易擰動螺絲。

7.（2024天津）利用如圖所示的“搬重物利器”搬運大件家具時，先用金屬棒撬起家具，再將帶有

滾輪的底座放入家具底部，便可以輕松移動家具。其中，金屬棒是（選填“省力”“費力”

或“等臂”）杠桿，底座裝有滾輪是為了減小。

金屬棒裝有滾輪的底座

【答案】省力摩擦

【解析】由圖可知，中間墊的物塊處為杠桿的支點，手在把手處向下撼動杠桿過程中，動力臂大于阻

力臂，為省力杠桿。

底座裝有滾輪，在壓力不變的和粗糙程度不變的情況下，變滑動為滾動，減小摩擦力。

8.（2024重慶B）小蘭自制了一把桿秤，由秤盤、提紐、秤桿以及200g的秤坨構(gòu)成，如圖所示。當(dāng)

不掛秤蛇、秤盤中不放重物時，提起提紐，桿秤在空中恰好能水平平衡。已知/O間距離為10cm。

當(dāng)放入重物，將秤坨移至距。點30cm的8處時，秤桿水平平衡，則重物質(zhì)量為g；往秤盤中

再增加20g的物體，秤蛇需要從B處移動cm才能維持秤桿水平平衡。

居紐

【答案】6001

【解析】秤蛇的質(zhì)量

m蛇=200g=0.2kg

秤坨的重力

G蛇=%eg=02kgxION/彷=2N

秤坨移至距。點30cm的8處時，根據(jù)杠桿平衡條件F卜F2l2可得，重物的重力

2Nx30cm

=6N

10cm

重物的質(zhì)量

6N

=0.6kg=600g

10N/檢

往秤盤中再增加20g的物體后，秤盤中重物的總質(zhì)量

加總=加物+A加-66kg+0.02像=0.62左g

此時秤由距。點的距離

G總乙_0.62Agxl0N/kgxlOcm

~G^=2N31cm

則秤此需要從8處移動向右移動的距離

A/=/；-lx=31cm-30cm=1cm

9.（2024蘇州）健身步道上的坐式劃船訓(xùn)練器如圖所示。人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩

慢向后將把手拉至身體兩側(cè)，此過程中，拉力大小變化情況是。若要增加訓(xùn)練強度，應(yīng)將

配重盤向（alb）端移。

【解析】人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側(cè)，此過程中，阻力（配

重盤的重力）不變，阻力臂變小，動力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件大乙=鳥4可知，動力變小，即

拉力逐漸變小。

若要增加訓(xùn)練強度，即增大拉力，根據(jù)杠桿平衡條件4L尸鳥4可知，在阻力（配重盤的重力）

不變的情況下，應(yīng)增大阻力臂，即將配重盤向b端移。

10.（2024安徽省）如圖甲所示，用核桃鉗夾核桃時，用力握緊手柄即可夾碎核桃。將上部的手柄

/8C簡化為如圖乙所示的杠桿，若尸i=20N,/i=10cm,，2=4cm,忽略杠桿自身的重力，則后的大小

【答案】50

【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件E/l=B/2,則尸2的大小為

F2=^=20Nxl0cm=5（）N

A4cm

11.（2024福建）木雕是工匠智慧和藝術(shù)修為的價值體現(xiàn)，鋸木、刨料、風(fēng)干、雕刻、開樟、組裝、

打磨、油漆，每一環(huán)節(jié)都講究科學(xué)的工藝流程。如圖，雕花時，正在挑起木屑的刻刀屬于______杠

桿?？痰兑ヤh利使用，是為了增大O

【答案】費力壓強

【解析】正在挑起木屑的刻刀動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。

刻刀要磨鋒利使用，是為了減小受力面積從而增大壓強。

12.（2024湖北）2024年6月2日至3日，嫦娥六號完成了人類首次月球背面采樣。如圖，嫦娥六

號的機械臂正繞。點轉(zhuǎn)動，將采集的月球樣品送往貯存裝置。請畫出樣品對機械臂上/點的作用力下

的力臂Zo

【答案】如圖所示

【解析】過支點。作力F作用線的垂線段即為力臂/，作圖如下:

13.（2024江蘇鹽城）如圖所示，畫出用起子撬圖釘?shù)膭恿ζ牧Ρ?。

【答案】如圖所示

【解析】找出支點，從。做月的垂線就是尸1的力臂心.

14.（2024四川宜賓）如圖是宜賓港一起重機正在吊起貨物的情景，請在圖中畫出此時動力大的力

臂4和阻力月的示意圖。

【答案】如圖所示

【解析】由圖可知，動力尸1的方向豎直向上，支點。到動力作用線的距離為動力臂小因貨物的重

力豎直向下拉動吊臂，繩子作用在吊臂的點為阻力作用點，方向豎直向下。

15.（2024四川眉山）同學(xué)們在體育課上做下壓運動訓(xùn)練，靜止不動時人體可以看成杠桿模型，。為

支點，肌肉的拉力大為動力，如圖所示。請你在圖中畫出:

（1）動力片的力臂心;

（2）/點，腳對地而壓力b的示意圖。

【答案】如圖所示

【解析】（1）從支點。向尸1的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是居的力臂L（用大括號表

示），如圖所示：

（2）腳對地面的壓力/的作用點在接觸面上，方向垂直于地面向下，過壓力的作用點，沿壓力的方

向畫一條帶箭頭的線段，用廠表示.

16.（2024四川成都）如圖甲，小孟書桌上的折疊式臺燈由底座、立桿和燈頭組成。如圖乙所示，燈

頭045可視做繞。點轉(zhuǎn)動的杠桿，/點是燈頭的重心，小孟用拉力廠將燈頭拉至圖示位置。請在圖

乙中畫出：①燈頭受到的重力G的示意圖；②拉力廠的力臂

【答案】如圖所示

【解析】過支點O作拉力廠的作用線的垂線段即為力臂/，燈頭受到的重力G的方向豎直向下，作用

在重心。

17.（2024黑龍江綏化）請作出杠桿上動力/的力臂

【答案】如圖所示

【解析】力臂是支點到力的作用線的距離，過支點。作力廠的作用線的垂線段，即為對應(yīng)的力臂。

18.（2024廣東深圳）圖甲是飛鳥經(jīng)過無背索斜拉橋的情景。圖乙是其簡化的模型，用S表示飛鳥,

用廠表示橋塔上端收到鋼索的拉力。請幫助思考樂亮亮同學(xué)在圖乙畫出：

（1）飛鳥S經(jīng)水面反射形成的虛像S'

（2）拉力歹對應(yīng)的力臂/（。是支點）

甲乙

【答案】如圖所示

S,*

【解析】（1）平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對稱，作出飛鳥S經(jīng)水面

反射形成的虛像S,如下所示：

（2）。是支點，從支點向力的作用線作垂線段即為拉力廠對應(yīng)的力臂/,如下所示：

S,*

19.（2024甘肅臨夏）俯臥撐是一種健身運動，能夠鍛煉上肢、腰部及腹部的肌肉，是簡單易行卻十

分有效的力量訓(xùn)練手段。如圖是某同學(xué)做俯臥撐的示意圖。此過程中，他的身體可視為杠桿，。點為

支點，/點為重心，請畫出重力對應(yīng)的力臂/。

【答案】如圖所示

【解析】先在4點畫出豎直向下的重力示意圖，再過支點。作重力G作用線的垂線段即為力臂/。

20.（2024山西）小明在成長筆記中記錄了如下錯題，請你幫助他找出錯誤之處、分析錯因并寫出正

確解答過程。

錯題記錄錯題改正

站立地面踏腳跟是中國傳統(tǒng)文化“八段錦”的第八式。如圖為踏錯誤之處：

腳跟時左腳的一些相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)腳跟抬離地面時，請你計算小腿

【答案】①.計算所得的省力杠桿的動力大于阻力②.把阻力作用點到動力所在作用線的距

離當(dāng)做動力臂4③.見解析

【解析】計算所得的省力杠桿的動力大于阻力。

解題時錯把阻力作用點到動力所在作用線的距離當(dāng)做動力臂/1T,在杠桿中，動力臂是支點到動力作

用線的距離，圖中動力臂的距離應(yīng)為

/]=12cm+4cm=16cm=0.16m

解：如圖將踏腳的左腳看作省力杠桿，抬腳跟時腳燒支點。轉(zhuǎn)動，動力為阻力為尸2。根據(jù)杠桿

平衡條件

貼=F2l2

得小腿肌肉拉力

F=J300Nxl2xl（T2m=225N

140.16m

21.（2024上海）在杠桿平衡時，阻力尸2的大小為90N,阻力臂上為0.2m,動力臂'為0.6m,求

動力尸1的大小。

【答案】30N

【解析】由杠桿平衡條件F/LFJZ得

90NxQ.2m=3()N

0.6m

答：動力B的大小為30N。

考向二：滑輪

1.（2024天津）高高的旗桿矗立在操場上。旗手緩緩向下拉繩子，旗子就會徐徐上升。這是因為旗

桿頂部有一個滑輪，關(guān)于該滑輪的說法正確的是（）

A.它是動滑輪B.利用它可以省力

C.利用它可以省距離D.利用它可以改變力的方向

【答案】D

【解析】旗桿頂部滑輪的軸固定不動，是一個定滑輪；升旗儀式上，旗手緩緩向下拉動繩子，旗子就

會徐徐上升，這是因為用定滑輪可以改變力的方向。定滑輪不省力也不省距離。

故選D。

2.（2024江蘇鹽城）下列挪動球形石墩的方法中，最省力的是（）

【解析】從圖中可以看到，A方法中有兩段繩子挪動石墩，人對繩子的拉力為石墩與地面的摩擦力的

一半；BCD方法中，人對繩子的拉力都等于石墩與地面的摩擦力，即不省力。

故選Ao

3.（2024甘肅臨夏）如圖是我國古代勞動人民利用自制的工具汲水的場景。圖中裝置頂端的輪子相

當(dāng)于現(xiàn)代人們所使用的定滑輪，其作用是可以改變力的，但不能省力。圖中的扁擔(dān)做得較寬,

主要是為了增大受力面積，（選填“增大”或“減小”）壓強。

【答案】方向減小

【解析】定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿，所以不省力，也不距離，但可以改變用力方向。

把扁擔(dān)做得較大是增大受力面積，在壓力一定時可以減小扁擔(dān)對人肩膀的壓強，壓力的作用效果就不

明顯，這樣人肩膀就不會感到疼。

4.（2024云南）如圖所示，美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的工地上，工人使用一個（選填“定”或“動”）

滑輪勻速提升重300N的建筑材料（不計繩重和摩擦），則人的拉力為No

【解析】圖中滑輪不隨著物體一起運動，所以是定滑輪。

定滑輪不能省力，所以人的拉力等于重力，為300N。

5.（2024湖北）如圖是漢代畫像磚上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫面，兩邊各有數(shù)人用繩子通

過滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪（選填“能”或“不能”）起到省力的作用；

此時兩邊繩子對鼎豎直向上的拉力分別為片、F2,鼎受到的拉力之和為。鼎在水中上升的

過程中，其底部所受水的壓強（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】不能片+《減小

【解析】圖中的滑輪是固定的，不能隨重物一起移動，所以是定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力

的方向。

兩邊繩子都對鼎施加豎直向上的拉力，鼎受到的合力方向豎直向上，所以鼎受到的拉力之和

/令=尸1+尸2

鼎在水中上升的過程中，其底部在水中的深度逐漸減小，由于液體壓強隨深度減小而減小，所以其底

部所受水的壓強減小。

16.（2024甘肅威武）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重60N,

B重10N,則A所受地面的摩擦力為N；若對A施加一個水平向左的拉力廠，剛好使A

在原來的水平面上勻速向左運動，則拉力尸大小為No（不計繩重、滑輪重及繩子與滑

輪間的摩擦）

【答案】2040

【解析】如圖所示，物體A和B通過動滑輪相連，動滑輪上有2段繩子，已知B重10N,物體B恰

好勻速下降，則A勻速向右運動，說明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動滑輪的鉤

子拉A的力是一對平衡力，即

產(chǎn)F拉=2GB=2X10N=20N

若對A施加一個水平向左的拉力尸，則物體A受到三個力的作用：水平向左的拉力廠，水平向右的

拉力2GB,水平向右的摩擦力20N,所以水平剛好使A勻速向左運動，則拉力

F=prF拉子■ZGirfON+Zx10N=40N

考向三：機械效率

I.（2024河南）如圖，甲、乙兩人用不同的裝置，在相同時間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一

平臺，不計繩重及滑輪的摩擦。下列說法正確的是（）

A.甲做的有用功多B.乙做的總功多

C.甲做總功的功率大D.乙所用裝置的機械效率小

【答案】C

【解析】A.在相同時間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺，不計繩重及滑輪的摩擦，有用功

=G^h,故甲、乙做的有用功一樣多，故A錯誤；

BCD.圖甲使用的是動滑輪，拉力端移動距離s甲=2〃；圖乙使用的是定滑輪，拉力端移動距離

不計繩重和摩擦，使用甲動滑輪時，拉力

0=；（G+G動）

拉力做功

二片1冏「=2（G+G動）x2%=（G+G動）h

使用乙定滑輪時，拉力bLG,所以拉力做功

用乙=F乙s乙=Gxh=Gh＜（G+G動）h

w

在相同時間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺，甲做的總功多，乙做的總功少，根據(jù)尸=-

t

知，甲做總功的功率大；由A選項解析知有用一樣多，但甲的總功多，根據(jù)〃=等義100%知，乙

%

所用裝置的機械效率高，綜上分析知，故C正確，BD錯誤。

故選C。

2.（2024齊齊哈爾市）如圖所示，小宇用動滑輪把重400N的物體勻速提升了3m,作用在繩子自由

端的拉力/為250N,方向豎直向上。不計繩重和摩擦，則下列選項正確的是（）

八F

c

Y

A.繩子自由端移動的距離為3mB.動滑輪受到的重力為150N

C.拉力廠做的功為1200JD.該動滑輪的機械效率為80%

【答案】D

【解析】A.使用動滑輪時，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃=2,則繩子自由端移動的距離

s=2力=2x3m=6m故A錯誤；

B.不計繩重和摩擦，由

/小+%）

可得，動滑輪受到的重力

G動=2F-G=2x250N-400N=100N故B錯誤；

C.拉力尸做的功

W&=F5=250Nx6m=1500J

故C錯誤；

D.該動滑輪的機械效率

400N

x100%=80%

%FsFx2h2F2x250N

故D正確。故選D。

3.（2024四川達(dá)州）如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上，GA=80N,GB=20N,A、B

均為正方體，邊長分別為20cm、10cm。在拉力廠=30N的作用下，5s內(nèi)，物體A、B一起向右勻速

直線移動了3m。若不計滑輪和繩自重及繩與滑輪間的摩擦，下列說法錯送的是（）

nF

A.A與B之間的摩擦力為0B.A對地面的壓強為2500Pa

C.繩子自由端移動的速度為1.2m/sD.拉力/做功的功率為30W

【答案】D

【解析】A.物體A、B一起向右勻速直線運動，A、B之間沒有相對運動和相對運動趨勢，故A與

B之間的摩擦力為0,故A正確，不符合題意；

B.A對地面的壓力等于A和B組成的整體的重力，為

生=GA+GB=80N+20N=WON

則A對地面的壓強為

,一尊.100N

u——=2500Pa

,S0.2mx0.2m

故B正確，不符合題意；

C.與動滑輪連接的繩子段數(shù)/2,根據(jù)滑輪組繩子自由端與物體移動距離的規(guī)律可知，繩子自由端

移動的距離為

$繩="s=2x3m=6m

則繩子自由端移動的速度為

fr=1-2m/s

故C正確，不符合題意;

D.拉力尸做功為

*4=30Nx6m=180J

則拉力歹做功的功率為

產(chǎn)上=幽=36亞

t5s

故D錯誤，符合題意。故選D。

4.（2024重慶A）建筑工人通過如圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂料從地面提起，桶離開地面

后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m,工人所用的拉力為500N。下列說法中正確的是（）

////////

A,該裝置做的有用功為400J

B.該裝置的機械效率為90%

C.繩子自由端移動的平均速度為0.4m/s

D.桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對地面的壓強不變

【答案】B

【解析】A.涂料重力為

G=mg=45kgxION/kg=450N

所以該裝置做的有用功為

心=G/z=450Nx0.8m=360J

故A錯誤；

B.定滑輪不省距離也不費距離，即s=〃，該裝置做的總功為

W&=Fs=500Nx0.8m=400J

則該裝置的機械效率為

"冷翳,-0%

故B正確;

C.繩子自由端移動的平均速度為

v=￡=0^=0,2m/s

t4s

故C錯誤;

F

D.桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對地面的壓力變小，根據(jù)°=不，則壓強變小，故D錯

誤。

故選Bo

5.（2024山東煙臺）如圖所示，小明用20N的拉力廠將重為20N的物體勻速提高了10m,用時5s,

忽略繩重和摩擦，在這個過程中，下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動的速度為6m/sB.動滑輪所受的重力為20N

C.小明所做的額外功為200JD.滑輪組的機械效率為75%

【答案】BC

【解析】A.繩子自由端移動的距離為

s=〃〃=2x10m=20m

所以速度為

故A錯誤；

B.由滑輪公式可得

6動="/一G物=2x20N—20N=20N

故B正確；

C.在該過程中額外功為動滑輪做功，所以額外功為

少=&==20Nx10m=200J

故C正確；

D.滑輪組的機械效率為

JV看JV看20Nxl0m

Tf=*x100%=------SX100%=——-——------X100%=50%

W&叫外+%200J+20Nxl0m

故D錯誤。故選BC。

6.（2024四川遂寧）修建房屋時，質(zhì)量為60kg的建筑工人使用滑輪組提升建材。他用豎直向下的拉

力在15s內(nèi)將重為480N的建材勻速提升了3m,每個滑輪重20N,不計滑輪摩擦和繩重,g取ION/kg。

下列結(jié)論正確的是（)

A.工人拉動繩子的速度為0.2m/s

B.工人對繩子拉力的功率50W

C.此裝置的機械效率為96%

D.若工人腳與地接觸面積共4OOcn?,則他對地的壓強為1.5xl()4pa

【答案】C

【解析】A.物體上升的速度

v物=2=——=0.2m/s

物t15s

由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)片2,工人拉動繩子的速度為

v繩=〃v物=2x0.2m/s=0.4m/s

故A錯誤；

B.繩子的拉力

歹=L(G+G動)=；x(480N+20N)=250N

工人對繩子拉力的功率

P=四繩=250Nx0.4m/s=100W

故B錯誤；

C.此裝置的機械效率為

叫用GhGhG480Nce

n=-^-=——=——=——=--------=96%

W&FsFnhnF2x250N

故C正確；

D.工人受到重力、支持力和繩子的拉力，在三個力的作用下，處于平衡狀態(tài)，則

Fj=G-F=60kgxl0N/kg-250N=350N

地面對工人的支持力和工人對地面的壓力是一對相互作用力，二者大小相等，則

是=G=350N

若工人腳與地接觸面積共400cm2，則他對地的壓強為

F_350N

&=8.75xlO3Pa

V-400xl0-4m2

故D錯誤。故選C。

7.（2024四川成都）小成在實驗室組裝如圖所示的滑輪組進(jìn)行實驗探究，實驗過程如下：先測得定

滑輪的重力為0.2N,動滑輪的重力為0.25N,再使用組裝好的滑輪組在10s內(nèi)將質(zhì)量為100g的鉤碼

豎直勻速提升20cm,此過程中彈簧測力計的示數(shù)為0.5N。g取10N/kg,下列說法正確的是（）

A.彈簧測力計對細(xì)繩拉力的功率為0.03W

B.滑輪組的機械效率為80%

C.克服繩重和摩擦做的額外功為0.05J

D.若增大提升鉤碼的質(zhì)量，滑輪組的機械效率不變

【答案】AC

【解析】A.由圖可知，〃=3,繩子自由端移動的距離

s=nh=3x20cm=60cm=0.6m

拉力所做的功為

%=bs=0.5Nx0.6m=0.3J

拉力的功率為

P=^=—=0.03W

t10s

故A正確；

B.鉤碼的重力為

G=mg=100xl0-3kgxl0N/kg=lN

滑輪組的機械效率為

血=咬=0GIN

66.7%

皈FsFnhnF3xO.5N

故B錯誤;

C.所做有用功為

W；^=G〃=lNx0.2m=0.2J

克服動滑輪所做額外功為

少額2m=0.05J

因此克服繩重和摩擦做的額外功為

少額2=少總-少有-沙額I=0-3J-0-2J-0-05J=0-05J

故C正確；

D.若增大提升鉤碼的質(zhì)量，則有用功增大，額外功不變，因此滑輪組的機械效率將變大，故D錯誤。

故選ACo

8.（2024山東濱州）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內(nèi)將重為400N的物體勻速提高了

6m,在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A,繩子自由端移動的速度是0.2m/s

B.拉力做的有用功為2400J

C.拉力做功的功率為100W

D,若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機械效率為80%

【答案】BC

【解析】A.由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)是〃=2,則繩子自由端移動的距離

s=nh=2x6m=12m

則繩子自由端移動的速度

s12m八〃,

v=—=-----=0.4m/s

t30s'

故A錯誤;

B.拉力做的有用功為

少有=G〃=400Nx6m=2400J

故B正確;

C.拉力所做的功

WE=A=250NX12m=3000J

功率為

W_3000J

&=100W

t30s

故c正確；

D.根據(jù)尸=L（G+G動）可知，動滑輪的重為

n

G動=〃RG=2x250N-400N=100N

當(dāng)物體重500N時，拉力為

耳=-（G；+=-x（500N+100N）=300N

n2

滑輪的機械效率為

%GhGhG500N

77=—=-=——=-----=——=------------=83.3%

W&FsFnhnF2x300N

故D錯誤。

故選BCo

9.（2024青海省）如圖甲所示，工作人員正在組裝神舟飛船。用圖乙所示的電動滑輪將質(zhì)量為2噸

的飛船部件在10s內(nèi)勻速提升2m,電動滑輪的機械效率為80%（g取10N/kg）,以下分析正確的是

)

甲乙

A,電動滑輪的總功為5xl（）4jB.飛船部件的重力為2X103N

C.繩子自由端移動的距離為2mD.電動滑輪的功率為5xl04W

【答案】A

【解析】B.飛船部件的重力為

G=mg=2000kgxl0N/kg=2xl04N

故B錯誤；

A.電動滑輪的有用功為

=G/z=2xlO4Nx2m=4xlO4J

電動滑輪的總功為

4xl4j

=^k=0=5xl04j

總780%

故A正確；

C.由圖可知，有效繩子段數(shù)〃=2,則繩子自由端移動的距離為

s=nh=2x2m=4m

故C錯誤；

D.電動滑輪的功率為

P=^-=5x1°4J=5X103W

t10s

故D錯誤。

故選Ao

10.（2024陜西）工人利用如圖所示裝置提升物料，該裝置中的滑輪為滑輪。已知滑輪重

80N,貨籃重120N,不計繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力為_______No若繩子

能承受的最大拉力為520N,每根鋼條重100N,該裝置勻速提升鋼條時，所能達(dá)到的最大機械效率為

【答案】動10080%

【解析】由圖可知，滑輪隨物料一起運動，所以該裝置中的滑輪為動滑輪。

由圖可知，動滑輪上有兩股繩，已知滑輪重80N,貨籃重120N,不計繩重及摩擦，用該裝置勻速提

升空貨籃時的拉力

尸=與6滑+6籃）=5義（8（^+120附=10（^

若繩子能承受的最大拉力為520N,提升鋼條的最大重力

G鋼=2尸—G滑—G籃=2x520N—80N—120N=840N

由于每根鋼條重100N,所以最多能提升8根鋼條，則該裝置勻速提升鋼條時，所能達(dá)到的最大機械

效率

8xlOON

x100%=80%

8xl00N+80N+120N

11.（2024江蘇連云港）用如圖所示滑輪組將重300N的物體勻速提升1m,拉力尸大小為120N,有

用功為_______J，滑輪組的機械效率為=

，，，，，，，，，，，

I

【答案】30083.3%

【解析】由圖可知，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)片3,所以繩子自由端通過距離為

5=3xlm=3m

總功

水總=Fs=120Nx3m=360J

有用功為

W^=Gh=300Nx1m=300J

滑輪組的機械效率為

7=—=100%x83.3%

W&360J

12.（2024四川南充）用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，

將重450N的貨物勻速吊起2m高。每只滑輪重為50N,繩自由端的拉力的大小分別為片和修，若

不計繩重和摩擦，片用（選填“大于”、“等于"或“小于"），甲滑輪組的機械效率為o

\\\\\\\\\\\\\\\\

甲乙

【答案】大于90%

【解析】由甲圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為2,不計繩重和摩擦，可得

物+滑）=；、（附=

Fx=36645（^+5025（^

由乙圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為3,不計繩重和摩擦，可得

物+滑）=土

F2=；（GG；x（450N+50N）166.7N

甲滑輪組的機械效率

450Nx2m

T]=^ixlOO%=100%=x100%=90%

W&F[S250Nx2x2m

13.（2024四川廣安）房屋裝修時，工人利用滑輪組提升物體。如圖所示，已知物體的重力為800N,

在繩子自由端用500N的力拉著物體在豎直方向上做勻速直線運動，物體被提升了3m,該滑輪組的

機械效率為。如果要提高滑輪組的機械效率，可采用的措施有：（填寫番號）①增加物

體的重力②增加提升物體的高度③減小動滑輪的重力。

【答案】80%①③

【解析】由題知，〃=2,則繩端移動的距離

s=2h=2x3m=6m

有用功

%=G〃=800Nx3m=2400J

總功

W&=F5=500Nx6m=3000J

滑輪組的機械效率

2400J

〃=」xl00%=-------x100%=80%

%3000J

①增加物體的重力，可以提高有用功，在額外功不變的情況下，有用功占總功的比例增大，也就是機

械效率變大，故①符合題意；

②增加提升物體的高度，繩端移動的距離也相應(yīng)的增大，根據(jù)

W有GhGhG

TJ=-^-=——?=-----■=——

FsFnhnF

可知機械效率并不受影響，故②不符合題意；

③減小動滑輪的重力，在提升物體重力不變的情況下，即有用功不變的情況下，額外功減小了，所以

機械效率就提高了，故③符合題意。

故選①③。

14.（2024黑龍江龍東）如圖所示，是一位同學(xué)組裝的提升重物的裝置。他用400N的力在30s內(nèi)把

重1000N的物體勻速提升6m（不計繩重及摩擦），則動滑輪的重力N,滑輪組的機械效

率（保留一位小數(shù)）。

【答案】20083.3%

【解析】

由圖可知，〃=3,根據(jù)歹=L（G+G動）可知，動滑輪的重力

6動=4—G=400Nx3-l000N=200N

繩子拉動的距離為

s=nh=3x6m=18m

滑輪組的機械效率為

7=^xl00%=—xlOO%=100°Nx6mxl00%m83.3%

W&Fs400Nxl8m

15.（2024四川瀘州）如圖所示的滑輪組忽略繩重及繩與滑輪間的摩擦，將物體放在水平粗糙桌面上。

受到水平向左的恒力尸=100N,滑輪組繩子自由端受到的拉力為歹繩。當(dāng)繩子自由端的拉力心為

60N時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體與桌面間的摩擦力恰好為0,則動滑輪的重力為________N；當(dāng)繩

子自由端拉力片為90N時，物體水平向右勻速運動，物體與桌面之間的滑動摩擦力為N；

撤去水平向左的恒力R改變繩子自由端拉力片的大小，仍使物體水平向右勻速運動時，滑輪組的機

械效率為。

【答案】206075%

【解析】由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩，忽略繩重及繩與滑輪間的摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力

月電為60N時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體與桌面間的摩擦力恰好為0,所以繩子自由端拉力

不繩=:（尸+G動）

60N=gx（100N+G動）

G動=20N

當(dāng)繩子自由端拉力片為90N時，物體水平向右勻速運動，物體受到向右的拉力

Fi=2F\-G動=2x90N-20N=160N

物體受到水平向左的恒力歹=100N,物體水平方向受到向左的摩擦力、向左的拉力和向右的拉力是

平衡力，物體與桌面之間的滑動摩擦力為

f=Fi-F=160N-100N=60N

撤去水平向左的恒力R改變繩子自由端拉力片的大小，仍使物體水平向右勻速運動時，壓力和接觸

面的粗糙程度不變，摩擦力不變，滑輪組下端掛鉤處拉力

6m=60N

繩子自由端拉力

瑪=+G動）=m（60N+20N）=40N

滑輪組的機械效率為

%后60N

7=x100%=75%

%《s入x2s，2x40N

16.（2024蘇州）某起重機的滑輪組結(jié)構(gòu)示意如圖所示，其最大載重為5t。起重機將3600kg的鋼板

勻速提升到10m高的橋墩上，滑輪組的機械效率為80%。不計鋼絲繩的重力和摩擦，g取10N/kg。

求

(1)克服鋼板重力做的功吟用；

(2)鋼絲繩的拉力尸；

(3)滑輪組滿載時的機械效率(保留一位小數(shù))。

【答案】(1)3.6X105J；(2)1.125X104N；(3)84.7%

【解析】(1)克服鋼板重力做的功為

5

%用=Gh=mgh=3600kgx10N/kgx10m=3.6x10J

(2)起重機的滑輪組做的總功為

心用5

3.6xlOJ=4.5x105j

780%

由圖可知，有四段繩子承重，則鋼絲繩的拉力為

45X15J

^K=-0=1.125X104N

F=s=4h4x10m

(3)起重機的滑輪組做的額外功為

陶外=町一隔用=4.5xl()5j—3.6xl05j=9xl()4j

動滑輪的重力為

滑輪組滿載時的機械效率為

和有用G'5X1()4N

〃最大=x100%=84.7%

獷有用+族額外43

G'+G動5X10N+9X10N

答：(1)克服鋼板重力做的功為3.6xlO5j；

(2)鋼絲繩的拉力為1.125xlO4N；

(3)滑輪組滿載時的機械效率為84.7%。

17.(2024江蘇揚州)如圖所示,工人用動滑輪勻速提升重為400N的窗玻璃，所用的豎直拉力為250N,

窗玻璃上升的高度為10m,用時50s。求：

(1)所做的有用功嗎；

(2)工人所用拉力的功率產(chǎn);

(3)動滑輪的機械效率〃。

【答案】(1)4000J；(2)100W；(3)80%

【解析】(1)利用動滑輪提升貨物，做的有用功

/有=G/z=400NX10m=4000J

(2)動滑輪繩端移動的距離為

s=nh=2X10m=20m

則拉力做的總功

W總=Fs=250NX20m=5000J

所以拉力廠的功率

p=^=5000J=100w

t50s

(3)動滑輪的機械效率

仁4000J

7=Nx100%=—^-xlOO%=80%

W&5000J

答：(1)有用功少有為4000J；

(2)拉力廠的功率P為100W；

(3)此過程中動滑輪的機械效率〃為80%。

拓展

考向四：與簡單機械有關(guān)的綜合計算問題

1.（2024貴州?。┤鐖D甲所示的條凳，人若坐在凳的一端，極易使其另一端上翹而摔倒。現(xiàn)將其簡

化為如圖乙所示的示意圖，3、C點分別與凳腳的E、F點在同一豎直線上。當(dāng)人對水平凳面施加豎

直向下的壓力時，下列分析正確的是（）

A.壓力作用于/點，可將條凳視為繞￡點轉(zhuǎn)動的杠桿

B.只要壓力作用于凳面的中間，則條凳一定不會上翹

C.只要在/、。點同時施加壓力，則條凳一定不會上翹

D.在3或C點施加一個壓力，則條凳一定不會上翹

【答案】ABD

【解析】A.分析圖乙可知，當(dāng)壓力作用于/點時，如果條凳可以轉(zhuǎn)動，將圍繞E點轉(zhuǎn)動，因此條凳

視為繞E點轉(zhuǎn)動的杠桿，故A正確；

B.當(dāng)壓力作用于凳面的中間，此時￡、歹兩點受到的壓力均是向下的，因此條凳不會上翹，故B正

確；

C.在/、。點同時施加壓力，如果其中一點的力大，根據(jù)杠桿平衡條件，如果大于另一點的力和條

凳重力作用效果時，條凳將上翹，故c錯誤；

D.如果在8或。點施加一個壓力，則此時動力臂為零，因此條凳一定不會上翹，故D正確。

故選ABD。

2.（2024四川達(dá)州）