全國2021年中考物理題分類匯編簡單機(jī)械12

《簡單機(jī)械》

一、單選題

1.（2021?江蘇省揚州市）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.為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些

2.（2021?浙江省溫州市）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.4點B.6點C.C點D.〃點

3.（2021?山東省臨沂市）下列如圖所示的工具，正常使用時省力的是（）

4.（2021?山東省棗莊市）如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞。點自由轉(zhuǎn)動，

在木桿的右端施加一個始終垂直于木桿的作用力F,使木桿從以位置勻速轉(zhuǎn)

到如位置的過程中，力尸的大小將（）

A.先變大，后變小

B.先變小，后變大

C.一直是變大的

D.一直是變小的

5.（2021?河南?。┤鐖D，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）

A.省力且省距離B.省力但費距離C.費力且費距離D.費力但省距離

6.（2021?湖北省荊州市）2022年冬季奧林匹克運動會主辦城市是北京，北京成

為第一個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會以及亞洲運動會

三項國際賽事的城市。在某場館建設(shè)中，采用如圖所示的裝置，滑輪組懸掛在

水平支架上，工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體4在

5s內(nèi)勻速上升了已知物體A重400M該工人重500M兩個滑輪質(zhì)量相等，

不計滑輪組的繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為80%。關(guān)于該過程，下列說法

正確的是（）

A.水平地面對工人的支持力為300N

B.動滑輪重為50N

C.人對繩子拉力的功率為120/

D.支架受到滑輪組的拉力為850”

7.（2021?湖南省懷化市）下列情境中的杠桿屬于費力杠桿的是（）

2

A.羊角錘拔釘子B.起子開瓶蓋

鏡子夾物鉗子剪導(dǎo)線

8.（2021?湖南省常德市）如圖所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升1/，所用時間為2s,

作用在繩子末端的拉力廠為6（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦），下列說法中正確的是

()

A.所的有用功為6J

B.動滑輪自重4川

C.拉力b做功的功率為5r

D.該滑輪組的機(jī)械效率為83.覬

9.（2021?廣東省深圳市）如圖，兩個滑輪組，提升一個重為17N的物體4（每個滑輪重相同）使物體/

在2s內(nèi)拉升了20°以，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60切

B.乙中，拉力的功率為1.7

C.甲中，動滑輪由兩根繩子吊著

D.乙中，動滑輪的重力為2N

10.（2021?廣西壯族自治區(qū)賀州市）現(xiàn)有若干個規(guī)格相同的鉤碼，如圖所

甲乙

示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿的/點掛（）個鉤碼。

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

11.（2021?重慶市）如圖所示，老師在課堂上用自制的滑輪組提升重物，將質(zhì)量為36kg

的重物在5s內(nèi)勻速提升他對繩的拉力廠為200M不計繩重和摩擦，下列判斷

正確的是（）

A.動滑輪的重力為20N

B.拉力所做的功為200/

C.拉力做功的功率為40/

D.滑輪組的機(jī)械效率為90%

二、多選題（本大題共2小題，共6.0分）

12.（2021?天津市）利用如圖所示的滑輪組先后勻速提升重為2001和150W的物體。已知提升

200N的物體時，繩子自由端的拉力為125M拉力的功率為125乳若兩次物體上升的速度相

同，不計摩擦和繩重，則提升重為150A'的物體時（）

A.機(jī)械效率為8圾

B.機(jī)械效率為乃為

C.拉力的功率為50/

D.拉力的功率為100獷

13.（2021?湖南省衡陽市）如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重450A；的物體/,使它5s內(nèi)在水平面上勻

速前進(jìn)1",水平拉力=75,若與地面的摩擦力是物重的〃2倍，下列說法正確的是（）

A.他做的總功是150/B.他做的有用功是450/

C.拉力做功的功率是15"D.該滑輪組的機(jī)械效率是60%

三、填空題

14.（2021?吉林省）如圖所示，用125N的拉力F,把重力為300N的木箱勻速提升3加，滑輪組的機(jī)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。

4

15.（2021?江蘇省泰州市）如圖，小明將一個重為30N的小車從斜面底端勻速拉到斜面頂端，沿斜面向上

的拉力為25爪小車沿斜面移動的距離=1.6,上升的高度=0.6。則小明對小車做的有用功

是J,斜面的機(jī)械效率是o

16.（2021?江蘇?。┬〖t利用杠桿制成一種多功能桿秤，使用前，杠桿左端低，右端高，她將平衡螺母向

一調(diào)節(jié)，直至杠桿處于水平平衡，她取來質(zhì)量均為100g的實心純金屬塊a和b、合金塊（由a、

3的材料組成）。她將a掛在4處，且浸沒于水中，在5處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，

如圖所示，測得=50,=40，則a的密度為/3,接下來，她分別將從

c掛于4處并浸沒于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、。處時，杠桿均水平平衡，測得=30,=

34，則合金塊c中所含金屬a和金屬6的質(zhì)量之比為。（水=l.Ox1//今

17.（2021?浙江省紹興市）我國古代記錄傳統(tǒng)手工技術(shù)的著作代工開物）里記載了一種搗谷用的舂，

'’橫木穿插碓頭，硬嘴為鐵，足踏其末面舂之"，如圖甲所示。若碓頭質(zhì)量為20千克，不計橫木的

重力和摩擦。

甲乙

（/）圖乙為腳用力向下踩舂時在某一位置的示意圖，。點為支點，2為阻力，請在圖中作出阻力臂,

此時舂屬于______（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。

（為若每次碓頭上升的高度為〃6米，1分鐘撞擊臼中的谷粒20次，則人克服碓頭重力做功的功率為

______o

18.（2021?安徽省）如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2勿，所用拉力=100，若該過程中滑

輪組的機(jī)械效率為8。%,則滑輪組對重物做的有用功為______/

19.（2021?廣東省）用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力尸為80雙不計繩重和摩擦，物體和

繩子自由端的運動情況如圖乙所示，反映繩子自由端運動的圖線是__（選填或"B”）,動滑

輪重為M3s內(nèi)對物體做的有用功為/

20.（2021?海南?。┤鐖D所示，利用滑輪組把物體勻速提升一定高度，該滑輪組有一

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(jī)械效率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。

21.（2021?陜西?。┤鐖D所示，工人師傅用沿斜面向上1000/V的推力，將重為

2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4加、高L5,則

此過程中的有用功為J,斜面的機(jī)械效率為。使用斜面可以

______（選填“省力”或“省功”）。

22.（2021?黑龍江省齊齊哈爾市）杠桿是我們生活中一種常見的簡單機(jī)械，如圖d.

所示，輕質(zhì)杠桿勿可繞〃點無摩擦轉(zhuǎn)動，力點懸掛一個重為20N的物體，BB

點施加一個豎直向上的拉力F,使杠桿在水平位置平衡，且/：=2：1。

6

則=N,此杠桿是杠桿。

四、作圖題

23.（2021?江蘇省蘇州市）圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄上畫出所施加的最小動力廠和其力臂L

24.（2021?四川省成都市）由于土壤松動，一棵珍稀古樹搖搖欲墜。園藝師用繩子將古樹系住，通過山體

固定，對古樹展開救助。如圖所示，把古樹視為杠桿，。點為支點，4點為古樹重心位置。請畫出：

①古樹受到的重力G的示意圖；

獺子拉力的力臂心

25.（2021?云南?。┰趫D中，畫出動力尸的力臂

O

26.（2021?青海?。┰趫D中，畫出杠桿平衡時施加在杠桿上的最小動力/的作用點和方向，并畫出所掛

□

五、實驗探究題

27.（2021?江蘇?。┮桓L度為、重為5N的金屬棒43置于水平地面上，用彈簧測力計始終沿豎直方

向拉棒的6端使其緩慢勻速拉起，直至離開地面，如圖甲所示.

（7）在此過程中，彈簧測力計對棒所做的功例與6端離開地面的高度/?的關(guān)系，如圖乙所示，其中最合理的

是.

（0在6端拉起的過程中，當(dāng),=1時，測力計的示數(shù)/為3必由此推斷：金屬棒的重心到4端的距離

=m,當(dāng)2=2時，拉力/做的功2—J-

（為若通過彈簧測力計豎直地將置于水平地面上的金屬棒的左端力緩慢勻速拉起，當(dāng)=0.6時，測力

計的示數(shù)2=.

28.（2021?浙江省湖州市）下列是某科學(xué)研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：（本實驗均使用輕質(zhì)杠

桿）

實驗1：在直杠桿水平平衡時（如圖甲所示）進(jìn)行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：/X/=2乂幺注：

/和2分別表示支點。到/和2的作用點的距離）。在直杠桿傾斜平衡時（如圖乙所示）進(jìn)行實驗，

也得到了同樣的結(jié)論。

8

該結(jié)論適用于所有平衡時的杠桿嗎？

實驗2：科學(xué)研究小組用一側(cè)彎曲的杠桿進(jìn)行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)

據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結(jié)論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關(guān)系，即：。

實驗次數(shù)1///2/2/

11.010.00.521.320.1

21.520.0L031.729.8

32.030.02.525.524.0

s和（支點到力的作用線的距離）這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研究小

組的同學(xué)觀察到：支點到/的作用點的距離（/）與支點到/的作用線的距離（/）是相等的。研究小

組的同學(xué)又進(jìn)行了實驗。

實驗3：

⑦移動鉤碼，使杠桿，并使杠桿處于平衡狀態(tài)。

②i己錄八/、/和2、2、2。

③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組八八/和2、2、2。

④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。

最后，通過科學(xué)思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：/X/=2。杠桿的平衡條件可用于

解釋許多杠桿應(yīng)用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。

請回答:

（1）在研究一側(cè)彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關(guān)系是?

（幻將實驗3中的④填寫完整。

⑼”支點到力的作用線的距離”在科學(xué)上被稱為。通過探究杠桿平衡條件的實驗，使我們深

深認(rèn)識到建立這一科學(xué)量的價值。

（9用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是—

29.（2021?浙江省麗水市）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）。

甲乙

【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、"8”；

②i秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細(xì)繩，固定在秤桿的處：

③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；

④標(biāo)零線：將5克的祛碼系上細(xì)繩制成秤蛇，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤花，使秤桿在水平

位置處于平衡狀態(tài)，在秤坨所掛的位置標(biāo)上“0”；

⑤定刻度：……

【交流評價】

（。桿秤是一種測量_的工具；

（0當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時，秤泥應(yīng)從“0"刻度向側(cè)移動；

（為步驟④標(biāo)零線的目的是:

（今根據(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。

10

小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤蛇，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

20,0和20之間分為20等份，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。

30.（2021?江西?。厶骄棵Q】探究杠桿的平衡條件

［猜想與假設(shè)】

猜想一：動力x動力臂=阻力X阻力臂

猜想二：動力x支點到動力作用點的距離=阻力x支點到阻力作用點的距離

【設(shè)計實驗與進(jìn)行實驗】

（/）如圖甲所示，應(yīng)將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

（幻如圖乙所示，小明同學(xué)掛上鉤碼并調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記錄的數(shù)據(jù)如表。

（為改變鉤碼的和鉤碼的位置重復(fù)上述實驗兩次，記錄的數(shù)據(jù)如表。

實驗次數(shù)動力//如間距離/阻力2/OA間距離/

11.050.510

小明21.5101.015

31.0102.05

40.8151.010

小紅和

小明

51.4151.010

【分析與論證】

根據(jù)小明同學(xué)的數(shù)據(jù)可驗證猜想（選填“一”、“二”或“一和二”）是正確的。而小紅同學(xué)則

認(rèn)為小明同學(xué)每組數(shù)據(jù)中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，還應(yīng)改變

動力或阻力的進(jìn)行實驗。

于是，小紅同學(xué)協(xié)助小明同學(xué)按圖丙方式進(jìn)行實驗，獲得表中后兩組數(shù)據(jù)。綜合分析表中數(shù)據(jù)可驗證

猜想是錯誤的。若要驗證另一種猜想是否正確，必須添加的測量工具是。

通過以上探究，小明同學(xué)真正理解了力臂是支點到的距離。

31.（2021?海南?。┤鐖D所示，根據(jù)杠桿的平衡條件測量某種液體的密度，所用器材：輕質(zhì)杠桿（自身重

力忽略不計）、容積為100位的空桶、重為〃5的物體以刻度尺、細(xì)線。

（7）如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)杠桿在

水平位置平衡的目的是。

（0把空桶懸掛在/點，物體M懸掛在8點時，杠桿再次在水平位置平衡，測得3的長度為10讖，08

的長度為20加，則空桶重為______

（》若此時，往4點的空桶內(nèi)注滿某種液體，調(diào)節(jié)物體〃到C點時，杠桿在水平位置重新平衡，測得

0c的長度為42碗，則桶內(nèi)液體的密度為/3。

32.（2021?甘肅省武威市）學(xué)完大氣壓之后，老師布置了用帶掛鉤的塑料吸盤估測大氣壓的大小的實驗,

如圖甲所示。小剛實驗小組現(xiàn)有帶掛鉤的塑料吸盤、量程為5N的彈簧測力計、玻璃板。

（）他們設(shè)計了如下實驗步驟：

4記錄彈簧測力計的示數(shù)為F,這就是大氣對吸盤的壓力

〃小剛將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤

C用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢向上拉，直至吸盤剛要離開玻璃板

〃測量吸盤與玻璃板接融面的直徑"，計算吸盤與玻璃板的接觸面積=J.Ox1（T42

笈根據(jù)=一，計算出大氣壓的大小一

你認(rèn)為合理的實驗步驟順序應(yīng)該是______（選填或"②”）；

①"DBACE

12

②:BDCAE

（為排好序后進(jìn)行實驗，彈簧測力計控至最大讀數(shù)。吸盤仍未脫離玻璃板。若大氣壓按照約為/x10P

計算，彈簧測力計量程至少要大于N；

（為因為沒有多余的大量程彈簧測力計，小剛運用其它器材結(jié)合所學(xué)物理知識設(shè)計了如圖乙所示方案測

量，保持輕桿水平，在吸盤剛要離開玻璃板時，彈簧秤讀數(shù)是N,可計算出大氣壓值為

Pa；

（9他們發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果明顯比真實氣壓值小，其中的原因可能是______?（答1條即可）

六、計算題

33.（2021?河北?。﹫D甲是一輛起重車的圖片，起重車的質(zhì)量為96。有四個支撐腳，每個支撐腳的面積

為〃32,起重時汽車輪胎離開地面，圖乙是起重機(jī)吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1200Ag的

貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力廠為5000M貨物上升過程中的圖象如圖丙所示。（不考慮繩重，

g取"/）求：

（/）提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)；

（0拉力廠的功率；

（為提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率。

34.（2021?上海市）杠桿平衡時，動力/大小為20M動力臂/為〃8，阻力臂2為。4，求阻力2的

大小。

35.（2021?安徽?。┭芯课锢韱栴}時，常需要突出研究對象的主要因素，忽略次要因素，將其簡化為物理

模型。

甲乙丙T

（7）如圖甲，一質(zhì)量分布均勻的杠桿，忽略厚度和寬度，長度不可忽略，用細(xì)線將它從中點懸起，能在

水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后（如圖乙）釋放，為研究其能否平衡，可將

它看成等長的兩部分，請在圖乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用杠桿平衡條件證

明杠桿在該位置仍能平衡;

（0如圖丙，一質(zhì)量分布均勻的長方形木板，忽略厚度，長度和寬度不可忽略，用細(xì)線將它從46邊的

中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后（如圖?。┽尫?，木板在該

位置能否平衡？寫出你的判斷依據(jù)。

14

36.（2021?山東省荷澤市）如圖所示是一個水位監(jiān)測儀的簡化模型。杠桿質(zhì)量不計，力端懸掛著物體認(rèn)

8端懸掛著物體從支點為。，=4。物體"下面是一個壓力傳感器，物體"是一個質(zhì)量分布

均勻的實心圓柱體，放在水槽中，當(dāng)水槽中無水時，物體”下端與水槽的底部恰好接觸且壓力為零,

此時壓力傳感器的示數(shù)也為零。己知物體N的質(zhì)量2=4，高度=/，橫截面積=

202（取％/,水=l.Ox1爐/今。求:

（7）物體N的密度；

（幻物體M的質(zhì)量/；

（為當(dāng)壓力傳感器的示數(shù)=40時，求水槽內(nèi)水的深度方。

37.（2021?山東省棗莊市）如圖所示，工人師傅用150*的拉力，使重為1000N的物體以。.2/的速度在

地面上沿水平方向做勻速直線運動，已知物體在運動時受到地面的摩擦力為物重的〃2倍。不計繩重及

繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦。求：

（/）工人師傅拉力的功率；

（0動滑輪的重；

（為若物重增大到20004,則滑輪組的機(jī)械效率是多少？

G

38.（2021?山東省東營市）如圖是某科技小組設(shè)計的打撈裝置示意圖，已知被打撈

的合金塊密度為4x1O3/3,體積為〃0/3。每個滑輪重100M繩重和摩

擦均忽略不計。（水的密度水=LOx/3,?取/0/）

（1）合金塊下表面距水面5〃時，求合金塊下表面所受水的壓強(qiáng)。

（幻合金塊未露出水面時，求合金塊受到的浮力。

（為完全露出水面后，合金塊在5s內(nèi)勻速上升了2處求人的拉力及其功率。

16

39.（2021?山東省泰安市）如圖所示，甲工人用水平推力尹推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移

動2勿至倉庫門口/處，用時10s,此過程中甲工人做功的功率甲=30；乙工人接著使用滑輪組拉

動該貨物在同樣的路面上勻速移動3見到達(dá)指定位置8,拉力z為80凡求：

（1）甲工人做的功；

（0該滑輪組的機(jī)械效率。

40.（2021?湖北省武漢市）如圖甲所示，某款國產(chǎn)水陸兩用挖掘機(jī)的機(jī)械臂可繞。點轉(zhuǎn)動，這輛挖掘機(jī)有

兩條履帶，每條履帶內(nèi)均有1個由合金材料制成的空心浮箱，每個浮箱（可視為長方體）寬為7.5,高

（/）某次測試中，質(zhì)量為60勿的駕駛員駕駛挖掘機(jī)，從6w高的平臺沿斜坡向下緩慢行駛20",到達(dá)水

平地面。

⑦請在圖乙中畫出挖掘機(jī)沿斜坡向下緩慢行駛時，挖掘機(jī)對斜坡的壓力的示意圖.

②在上述過程中，駕駛員的重力做了多少功？

（0如圖甲所示，開始時機(jī)械臂伸直且靜止，0、A.6三點在同一直線上，=10,=0.5,

機(jī)械臂和斗鏟整體的重心在/點；機(jī)械臂控制斗鏟裝取質(zhì)量為It的沙石后，機(jī)械臂、斗鏟和伸縮桿

緩慢運動到如圖甲所示的位置時靜止，這時機(jī)械臂、斗鏟和沙石整體的重心在8點。已知伸縮桿先后

兩次對機(jī)械臂的支持力（支持力垂直于機(jī)械臂）之比為5：7,則機(jī)械臂和斗鏟的總質(zhì)量是多少？

（為已知制作每個浮箱時所用合金的體積/與浮箱長度L的關(guān)系如圖丙所示,不計履帶排開水的體積和

駕駛員的質(zhì)量，除2個完全相同的浮箱外，挖掘機(jī)其余部分的質(zhì)量為33人若挖掘機(jī)漂浮在水中，2

個浮箱浸入水中的深度均不超過,則每個浮箱的長度至少是多少？

41.（2021?湖南省郴州市）如圖所示是小林同學(xué)組裝的提升重物的裝置，動滑輪重80M不計

繩重和摩擦。在拉力廠的作用下，將重為320*的重物經(jīng)過20s勻速提升了3他求:

（/）拉力尸的大小:

（0拉力廠做功的功率;

（5）此過程動滑輪的機(jī)械效率。

42.（2021?廣東?。U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

秤跑

起8或（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10例，秤蛇最遠(yuǎn)可移至E點。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計，AB、BC.BE

的長度如圖所示（取10/）,求：

（7）提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大？

（0秤佗質(zhì)量為多少？

（⑶當(dāng)提起。處秤紐稱一袋質(zhì)量為2松的荔枝時，〃與C之間的距離為多少？

43.（2021?廣東省深圳市）深圳地鐵崗廈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(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。（取/。/）

（幻圖3為架橋機(jī)的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為5x1O5,體積為2003,架橋機(jī)滑輪組總拉力為4x

105，自由端移動距離為25卬，將箱梁提升/加求:

①箱梁的密度；

魏橋機(jī)在此過程中的有用功

卷架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率。

44.（2021?重慶市）小軍發(fā)現(xiàn)一個質(zhì)量為/.6、不吸水的新型圓臺體建筑材料,

他只有量程為5N的彈簧測力計，設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行實驗。重為8M

底面積為1例2的薄壁容器〃內(nèi)盛有比003的水，容器，"置于水平地面，

，i=0.4m

當(dāng)輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡時豎直向上的拉力尸為1.5,此時材料浸沒在水

中靜止且未觸底。求：

（/）材料受到的重力；

（幻材料未放入前容器對水平地面的壓強(qiáng)；

（5）材料的密度。

45.（2021?四川省達(dá)州市）如圖甲、乙所示，物體M先后浸沒在水和濃鹽水中（鹽水＞水），用同一滑輪

組從兩種液體中將物體"勻速提出水面，拉力廠和'隨時間t變化的圖像如圖丙所示。不計繩重、

摩擦及水的阻力，物體材不吸水、不沾水，=10/。

⑺圖丙中（選填“A”）曲線表示拉力尸隨時間t變化的圖像。

（力求物體M浸沒在水中受到的浮力。

（5）如果物體"浸沒在水中滑輪組的機(jī)械效率為〃完全拉出水面滑輪組的機(jī)械效率為0,浸沒在濃

鹽水中滑輪組的機(jī)械效率為2,已知1=25：24,廬2=20,19,求物體材浸沒在鹽水

中的浮力。

20

46.（2021?四川省遂寧市）創(chuàng)新科技小組用輕質(zhì)桿設(shè)計制作了測量液體密度的工具一密度秤。其中經(jīng)防腐

處理的合金塊重8押，體積1003,秤花重2從秤紐處。到4端長10c加測量時手提著秤紐將密度

秤的合金塊浸沒在待測液體中（不接觸容器），調(diào)節(jié)秤泥位置使秤桿水平平衡，秤蛇懸掛處的刻度值為

被測液體密度。請解答下列問題（=10/）：

（7）在底面積為/仞的燒杯內(nèi)裝入20M深的待測液體，測量情況如圖，測得利長34c偈求秤桿A

端受到繩子的拉力大小。

（0點刻度表示的待測液體密度多大？

（為以上過程中合金塊放入前后，待測液體對燒杯底部壓強(qiáng)變化多少？

（。請列出秤蛇懸掛位置到秤紐。點距離L與待測液體密度的函數(shù)關(guān)系式，并說明制成的密度秤刻度

是否均勻。

七、綜合題

47.(2021?浙江省寧波市)反思是一種良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

(/)一根輕質(zhì)硬棒AB,在力的作用下能繞固定點。轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在硬棒46上施加兩個力/和

2,〃點到/和2的作用線的距離分別為/和2。小寧認(rèn)為，只要滿足/X/=

2X2,則硬棒一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動。你認(rèn)為小寧的想法正確嗎？請說

出你的理由。

(幻在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進(jìn)行實驗，得到結(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體，豎

直向上的拉力尸小于物重凡小寧思考后認(rèn)為，即使不計摩擦和繩重，上述結(jié)論要成立，物重G和動

滑輪重動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明。

48.(2021?湖南省張家界市)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。

(7)一個工人質(zhì)量為60版，豎直向上勻速拉動700N的重物時，繩上拉

力為400M將重物提升2必用時20s,滑輪組的機(jī)械效率為多少？

(0在這20s的時間內(nèi)拉力的功率為多少收甲乙

(為該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg?

(書請你設(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〃/5/的速度勻速拉動繩子，求20s物體上升的距離？

22

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：

4、制作蠟燭蹺蹺板時，選用較細(xì)的蠟燭能減小蠟燭的重力帶來的影響，能使蠟燭在水平位置更加穩(wěn)定，

故力錯誤；

氏轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時蠟燭容易發(fā)生翻轉(zhuǎn)，故8錯誤；

a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，蠟燭的重心變低了，穩(wěn)度較高，故c

正確；

D,為防止蠟燭擺動過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的上側(cè)面削去一些，這樣能降低蠟燭的重心，增大穩(wěn)度，

故〃錯誤。

故選：Co

(/)(0根據(jù)杠桿的平衡條件分析；

重心越低，穩(wěn)度越高。

本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、提高穩(wěn)度的方法，難度不大。

2.【答案】D

【解析】解：根據(jù)杠桿平衡的條件，/X/=2X2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使

所用的動力最小，必須使動力臂最長.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,

是圍繞前輪與地面的接觸點轉(zhuǎn)動，分別作出在力靦四點施加豎直向上的力并延長，再支點作出垂線，即

力臂，如圖所示：

0

由圖可知最省力的點是以

故選：Do

根據(jù)杠桿平衡的條件，/X2X2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最

省力，必須使動力臂最長.

本題考查杠桿中最小力的問題，找到動力作用點到支點0的最長動力臂是解決問題的關(guān)鍵。

3.【答案】B

【解析】解：力、鑲子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故/錯誤；

8、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故5正確；

a定滑輪實質(zhì)是一等臂杠桿，不省力也不費力，故C錯誤；

A筷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故〃錯誤。

故選：氏

結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的

杠桿。

本題考查的是如何找出動力臂和阻力臂，并對杠桿分類，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻

力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；叵蹲臂杠桿，動力臂等于阻力臂。

4.【答案】A

【解析】解：根據(jù)杠桿平衡條件//=22分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動力臂

不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力力臂變大，所以動力變大。

當(dāng)杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。

故尸先變大后變小。

故選：Ao

從支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即力臂。根據(jù)杠桿平衡條件//=22分析，力?作用在

杠桿一端且始終與杠桿垂直，即動力臂不變，然后分析阻力與阻力臂的關(guān)系，并得出正確結(jié)果。

本題是動態(tài)平衡問題，考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的理解和靈活運用。能否正確分析重力的阻力臂與動力

臂的大小關(guān)系是本題的解題關(guān)鍵。

5.【答案】B

【解析】解：由圖可知，使用一根硬棒撬動石頭時，動力臂大于阻力臂，由杠桿的平衡條件知道，此時動

力小于阻力，即使用的是省力杠桿，由杠桿原理知道，使用任何機(jī)械都不省功，省力杠桿一定費距離，故

6正確。

故選：B。

分析動力符與阻力臂的長度關(guān)系，從而判斷它屬于哪種類型杠桿，進(jìn)而判斷其是否省力和是否省距離。

24

該題考查杠桿的分類和特點，根據(jù)具體情況來判斷，解決此類題的關(guān)鍵是判斷動力臂與阻力臂的大小。

6.【答案】D

【解析】解：

4、由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)=2,則滑輪組的機(jī)械效率：=—=—=——=—x100%=

總X

100%=80%

—2x

解得：=250,

由于人受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力以及豎直向上的拉力，則地面對工人的支持力：支持=

-=500-250=250,故4錯誤；

B、不計滑輪組的繩重和摩擦，由=-（+動）可得，動滑輪的重力：動=2-=2x250-

400=100，故6錯誤；

C、繩子自由端移動的距離：=2=2x1=2,

拉力做的功：總==250X2=500,

繩子自由端拉力的功率：=上=洋=I。。，故。錯誤；

D、由兩個滑輪質(zhì)量相等可知，定滑輪的重力定=動=100,

則支架受到滑輪組的拉力：拉=3+定=3X250+100=850,故〃正確。

故選:Do

有

（7）根據(jù)圖示滑輪組可知繩子的有效股數(shù),根據(jù)=—=—=——=——表示出滑輪組的機(jī)械效率即可

求出繩子自由端受到的豎直向下的拉力，即工人受到的拉力，進(jìn)一步求出水平地面對工人的支持力；

（為不計滑輪組的繩重和摩擦，根據(jù)=-（+動）求出動滑輪的重力；

（為根據(jù)=求出繩子自由端移動的距離，根據(jù)=求出拉力做的功，再利用=一求出繩子自

由端拉力的功率；

（0根據(jù)兩個滑輪質(zhì)量相等可知定滑輪的重力，支架受到滑輪組的拉力等于3股繩子的拉力加上定滑輪的重

力。

本題考查了滑輪組機(jī)械效率和功率公式、滑輪組繩子拉力公式的綜合應(yīng)用等，要注意支架受到滑輪組的拉

力等于3股繩子的拉力加上定滑輪的重力。

7.【答案】C

【解析】解：4、羊角錘拔釘子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

員起子開瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

C、鏡子夾物時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

以鉗子剪導(dǎo)線時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：Co

結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型

的杠桿。

此題考查的是杠桿的分類主要包括以下幾種：⑦省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于

阻力臂；的臂杠桿，動力臂等于阻力臂。

8.【答案】D

【解析】解：

/、有用功：有用==1。XI=10，故/錯誤；

B、由圖可知，=2,不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，拉力=）+動），

則動滑輪的重力：動=2-=2x6-10=2,故6錯誤；

a繩端移動的距離：=2=2x1=2,

總功：息==6x2—12,

拉力尸做功的功率：=1=呆=6,故C錯誤；

D、滑輪組的機(jī)械效率：=上乂100%=+X100%*83.3%,故。正確。

故選：仇

（。知道物體的重和提升的高度，根據(jù)=求出有用功；

（0由圖可知，動滑輪上繩子的有效股數(shù)=2；不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，根據(jù)+動）求

出動滑輪的重力；

（為根據(jù)=求出繩端移動的距離，=求出總功，利用=一求出拉力廠做功的功率；

（①滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。

本題考查了功、功率、動滑輪重力、滑輪組機(jī)械效率的計算，是一道較為簡單的計算題。

26

9.【答案】A

【解析】解：由題意可知，不計繩重和摩擦。

.由圖甲可知，尸3,則繩端移動的距離i=I=3x20=60,故4正確，。錯誤；

笈由圖乙可知，2=2繩自由端移動的速度：2=,=?=等一=0.2I,

222

由公式=-=—=可知，拉力的功率為：2=22=9X0.2/=1.8,故6錯誤；

〃在圖乙中，由=-（+動）可知，動滑輪的重力：動=22-=2X9-17=1，故

〃錯誤。

故選：Ao

（7）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)=可求出繩端移動的距離；

（0由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)=-=—=可求出功率；

（為由=-（+動）可求出動滑輪的重力。

本題考查了使用滑輪組時動滑輪重力、繩子自由端移動的距離和速度、拉力功率的計算，根據(jù)題圖確定〃

的大小是本題的突破口。

10.【答案】C

【解析】解：設(shè)每個鉤碼重為G,杠桿每格長度為￡，由杠桿平衡條件得：2X6=X4,則=3。

故選：Co

由圖示求出動力臂與阻力臂，然后由杠桿平衡條件求出鉤碼的個數(shù)。

本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題。

11.【答案】D

【解析】解：/、物體的重力：==36x10I=360；

繩子的有效段數(shù)為=2不計繩重和摩擦，=）+動），

動滑輪的重力：

動=2-=2x200-360=40,故/錯誤；

B、繩子移動的距離為：=2=2x1=2,

拉力在這5s內(nèi)做的總功：

息一=200X2=400,故笈錯誤;

C、拉力的總功率：=3=限=80,故C錯誤；

D、用滑輪組提升重360N的物體，使它在5s內(nèi)勻速上升1皿，拉力在這5s內(nèi)做的有用功：

有=—360x1=360,

滑輪組的機(jī)械效率為：

=弋乂100%=%乂100%=90%,故〃正確。

故選：D。

（/）根據(jù)=得出物體的重力，確定繩子的有效段數(shù)，不計繩重和摩擦，由=’（+動）得出動

滑輪的重力；

（為根據(jù)=2得出繩子移動的距離，根據(jù)總=得出拉力在這5s內(nèi)做的總功；

⑹根據(jù)=3得出拉力少的功率；

（0根據(jù)=二X酹得出滑輪組的機(jī)械效率。

本題考查了做功公式和功率公式、滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵。

12.【答案】BD

【解析】解：（/）由圖可知，=2繩子自由端移動的距離為物體移動距離的2倍，

不計摩擦和繩重，提升200M的物體時，則繩子自由端的拉力：=貿(mào)+），即/25=X200+）,

解得：=50,

拉力的功率：=一=——=.BP125=125X,解得：=1）,

提升重為150N的物體時，繩子自由端的拉力：，=3（'+）=4/5〃+50）=100，

拉力的功率：'='=100x7/=100,

拉力所做的有用功：'='=J50x,

拉力做的總功：=2'=2x100x=200x,

滑輪組的機(jī)械效率：

=-x100%=150x-x100%=75%.

200x

故選：BD。

由圖可知，=2繩子自由端移動的距離為物體移動距離的2倍，不計摩擦和繩重，繩子自由端的拉力：

='+），首先計算動滑輪的重力，進(jìn)一步計算提升重為150*的物體時繩子自由端的拉力，根據(jù)

28

功率公式的變形功率-=—=計算物體移動的速度，進(jìn)一步計算提升重為150N的物體時拉力

的功率，根據(jù)做功公式=分別表示拉力做的有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式計算滑輪組的機(jī)械效

率。

本題考查了有關(guān)滑輪組的特點、功和功率公式以及機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確滑輪組上繩子的有效股數(shù)是

關(guān)鍵。

13.【答案】4

【解析】解:

由圖可知，=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離==2x1=2；

由題知，物體受到的摩擦力=0.2=0.2X450=90；

/、拉力廠做的總功：息==75x2=/5。，故/正確；

員有用功為：有==90xl=90，故6錯誤；

a拉力做功的功率：=*=?—=30，故C錯誤；

D、該滑輪組的機(jī)械效率：=—x100%=x100%=60%,故〃正確。

總

故選:AD.

(7)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)=求出繩子自由端沿水平方向移動的距離；根據(jù)=

求出拉力尸做的功，根據(jù)=3求出拉力廠的功率

(0由題意可知=0.2,據(jù)此求出物體受到的摩擦力；根據(jù)=求出克服摩擦力做的功即為有用

功，根據(jù)=/x/00球出滑輪組的機(jī)械效率。

總

本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和滑