2021-2023年山東省中考物理真題練習(xí)簡單機(jī)械

2021-2023年山東省中考物理真題專題練習(xí)簡單機(jī)械

1.（2021德州）圖所示工具中，屬于費力杠桿的是（）

2.（2021萊蕪、鋼城）爸爸領(lǐng)著小梅玩蹺蹺板.

的是（）

3.（2021淄博）現(xiàn)有史籍中最早討論滑輪的是《墨經(jīng)》。書中將向上提舉重物的力稱為“挈二將自由往下降

落稱為“收工將整個滑輪稱為“繩制”（圖1）?，F(xiàn)分別用甲、乙兩個力替代“收”（圖2）,使重物在相同的

時間內(nèi)勻速上升相同高度。不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A.使用這個滑輪能省力

B.甲拉力大小等于乙拉力大小

C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功

D.甲拉力使繩自由端移動的速度小于乙拉力使繩自由端移動的速度

4.（2021濱州）如圖所示，。為杠桿的支點，A點掛一重物，為使杠桿在水平位置平衡，若在B點施加一

個力并使該力最小，該力應(yīng)沿（）

A.BM方向B.BN方向C.BP方向D.BQ方向

5.（2023濱州）以下四圖節(jié)選自我國古代科技著作《天工開物》，其中說法正確的是（）

A.圖甲“泥造磚坯”中，磚坯對地面的壓力和磚坯的重力是一對平衡力

B.圖乙“鑿取礪房”中，古人手中的鑿子是通過減小受力面積增大壓強(qiáng)的

C.圖丙“踏車汲水”中，水被提升到高處，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

D.圖丁“穴取銅鉛”中，古人所使用的鎬屬于省力杠桿

6.（2023威海）如圖所示，將若干重物放在4個自制天平的秤盤上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入

重物后天平都向右傾斜，秤盤最終落在桌面上，若不改變秤盤的懸掛位置，僅將重物左右互換，互換后可

能重新在水平位置平衡的天平是（）

7.（2022淄博）如圖是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置的示意圖，人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋，非常

方便、衛(wèi)生。下列說法正確的是（）

A.裝置中的滑輪是動滑輪

B.裝置中的滑輪改變了力的方向

C.繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為費力杠桿

D.藍(lán)色垃圾桶看起來是藍(lán)色，是因為它吸收藍(lán)光

8.（2022濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時利用木棒

搬動巨大木料的情景。他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它

地方。以下分析不正確的是（）

A.通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿

B.人越靠近橫桿的右端，會更省力的抬起巨木的一端

C.將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦

D.支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對地面的壓強(qiáng)

9.（2022威海）如圖所示，為了把兩件相同貨物搬運(yùn)到汽車上，工人用相同材質(zhì)的木板搭建了/ACD兩

個斜面，用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面A3的底端勻速推到頂端，另一件貨物用同樣的方法沿

斜面CD搬運(yùn)。下列說法正確的是（）

A水平地面C

A.沿斜面A3推動更省力

B.沿斜面CD推動，工人克服貨物重力做的功更多

C.無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同

D.沿斜面推動貨物的過程中，貨物的機(jī)械能增大

10.（2021濱州）如圖所示，利用滑輪組將重力為40N的物體，在10s內(nèi)勻速豎直提升2m,拉力F為30N,

不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）

A.物體移動的速度為0.2m/s

B.所做的有用功為60J

C.拉力F的功率為12W

D.若提升物體的重力為80N,則此滑輪組的機(jī)械效率為80%

11.（2022濱州）如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時，物體在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉

力戶為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，支10N/kg）。下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s

B.滑輪組提升物體做的有用功為300J

C.拉力做功的功率為30W

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

12.（2023濱州）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒在容器底部的正方體物塊A,物塊A的質(zhì)量為5kg,棱長

為10cm,水的深度為60cmo物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%,在水中上升的時間為5s。物塊A

與容器底部未緊密接觸，水對物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計，

ak=LOxl（）3kg/m3,g=10N/kg。下列分析正確的是（）

A.物塊A的重力為50N

B.物塊A上升的速度為0.12m/s

C.物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為2QJ

D.物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%

13.（2022淄博）工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重400N,每個滑輪重50N,若物體在10s

內(nèi)被提升了6m,不計繩重和摩擦，則拉力尸是___________N,繩自由端移動的距離是___________m,物

體上升的速度是__________m/s,滑輪組的機(jī)械效率是____________（精確到1%）。

14.（2021威海）如圖所示，為了把小車運(yùn)送到平臺上，小明將繩子一端固定在4處、另一端繞過小車前

端把手瓦在繩子末端用150N的拉力將小車沿斜面勻速拉動5m,在此過程中小車被提升的高度為2m。己

知小車重700N,兩股繩子均與斜面平行(不計繩重、繩與把手的摩擦)。整個過程中，小明施加的拉力做

的功為_____J,小車受到的阻力為No

15.(2021威海)如圖是撐桿跳運(yùn)動員起跳動作示意圖，請在圖中畫出運(yùn)動員對撐桿/點豎直向下的拉力

及其力臂。

16.(2023青島)天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的

探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個鉤碼的重力均為

0.5No

(1)實驗中，杠桿在________位置平衡最便于測量力臂；

(2)如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動5cm,杠桿都

將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān)；

(3)小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實驗。杠桿平衡時的部分?jǐn)?shù)據(jù)已

填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景，請將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中；

實驗次數(shù)動力月/N動力臂4/m阻力用/N阻力臂切m

11.00.202.00.10

22.00.152.00.15

32.00.151.50.20

41.50.10()0.15

分析實驗數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是44FA-,

(4)小海與小蘭對實驗過程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個新的問題：若支點不在杠桿的中點，并用彈簧測力計代

替一側(cè)的鉤碼施力，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。

①畫出圖丁中耳的動力臂4;()

②多次改變拉力片的作用點在杠桿上的位置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時，a4都是大于月4,其原因可能是

17.(2021德州)如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，物體A重360N,動滑輪重40N,繩重和摩擦不計,

某同學(xué)用力戶豎直向下拉動繩子，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了1m,此過程中。求：

(1)拉力戶的大小；

(2)拉力戶做功的功率；

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

18.(2021淄博)在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中，政府為某村購置一批健身器材。工人在往車上搬運(yùn)裝有健身器材的箱

子時，用長木板搭了一個3m長的斜面，把120kg的箱子沿斜面勻速推到1m高的車廂上，如圖所示。推箱

子做的額外功是30QJ。(g取10N/kg)求：

⑴推箱子做的有用功；

⑵斜面的機(jī)械效率；

⑶沿斜面的推力。

19.(2021威海)甲、乙、丙三人用圖中所示裝置打撈水中重物。端點為/、8的木棒中點為C,端點為

H的木棒中點為石；兩根木棒質(zhì)地均勻，均為圓柱體，重力均為150N;重物的體積為O.Oln?、重力為1200N;

4、B、方是三人對木棒施力的作用點，。與。之間、片與重物之間均通過輕繩相連，打撈過程中兩根輕繩

始終緊繃，三人用豎直向上的力使兩根木棒始終以相同的速度同步勻速提升重物，最終將重物打撈出水。(不

計輕繩的質(zhì)量及水的阻力，史10N/kg,ak=L0xl()3kg/m3)

(1)重物浸沒在水中時受到的浮力大小為多少？

(2)重物浸沒在水中時，打撈過程中輕繩對。點的拉力大小為多少？

(3)若重物浸沒在水中時，被提升的高度為1m,請計算整個裝置在此過程中的機(jī)械效率。

20.(2022威海)為了建設(shè)精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。

如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接

觸點為。；用沙袋將木棒8端壓在欄桿N上,在木棒A端吊裝滑輪組。Q4：O5=1：2,每個沙袋重300N,

每個滑輪重24N。(木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計)

(1)若/點受到豎直向下的拉力為1000N,為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？

(2)若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為376N的花架勻速提升5m。求：

①滑輪組的機(jī)械效率。

②滑輪組對繩AC的拉力。

沙袋

/°I~~I

21.(2023威海)五一假期，小明和爸爸自駕到海邊游玩，小轎車不慎陷入水平沙灘無法行駛，請來救援車

幫忙，如圖甲所示，救援車固定不動，利用絞盤、繩子、輕質(zhì)滑輪將車?yán)錾碁?。若小轎車的質(zhì)量為L2t,

輪胎底部與沙灘接觸的總面積為0.2m?,整個拉動過程中小轎車移動的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示,

其中小轎車被勻速拉動時絞盤的拉力戶恒為：2X1()3N。(g=10N/kg)求:

(1)小轎車靜止時對沙灘的壓強(qiáng)是多少？

(2)小轎車被勻速拉動通過的路程是多少？在此過程中滑輪的機(jī)械效率為90%,則小轎車受到的拉力做功

的功率是多少？(滑輪輪軸處摩擦不可忽略)

甲乙

2021-2023年山東省中考物理真題專題練習(xí)簡單機(jī)械參考答案

1.（2021德州）圖所示工具中，屬于費力杠桿的是（）

【答案】A

2.（2021萊蕪、鋼城）爸爸領(lǐng)著小梅玩蹺蹺板.下列四幅圖中，最有可能讓蹺蹺板在水平方向上保持平衡

落稱為“收”，將整個滑輪稱為“繩制”（圖1）?，F(xiàn)分別用甲、乙兩個力替代“收”（圖2）,使重物在相同的

時間內(nèi)勻速上升相同高度。不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

圖1圖2

A.使用這個滑輪能省力

B.甲拉力大小等于乙拉力大小

C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功

D.甲拉力使繩自由端移動的速度小于乙拉力使繩自由端移動的速度

【答案】B

4.（2021濱州）如圖所示，。為杠桿的支點，A點掛一重物，為使杠桿在水平位置平衡，若在B點施加一

個力并使該力最小，該力應(yīng)沿（）

A.BM方向B.BN方向C.BP方向D.BQ方向

【答案】A

5.（2023濱州）以下四圖節(jié)選自我國古代科技著作《天工開物》，其中說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲“泥造磚坯”中，磚坯對地面的壓力和磚坯的重力是一對平衡力

B.圖乙“鑿取礪房”中，古人手中的鑿子是通過減小受力面積增大壓強(qiáng)的

C.圖丙“踏車汲水”中，水被提升到高處，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

D.圖丁“穴取銅鉛”中，古人所使用的鎬屬于省力杠桿

【答案】B

【解析】A.磚坯對地面的壓力方向豎直向下，磚坯的重力方向豎直向下，這兩個力既不是平衡力也不是相

互作用力，故A錯誤；

B.增大壓強(qiáng)的方法有減小受力面積和增大壓力，古人手中的鑿子是通過減小受力面積增大壓強(qiáng)的，故B正

確；

C.水被提升到高處，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C錯誤；

D.如圖所示，古人所使用的鎬的動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D錯誤。

故選B。

6.（2023威海）如圖所示，將若干重物放在4個自制天平的秤盤上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入

重物后天平都向右傾斜，秤盤最終落在桌面上，若不改變秤盤的懸掛位置，僅將重物左右互換，互換后可

能重新在水平位置平衡的天平是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】AD.甲、丙圖中，水平平衡時，左右兩邊的力臂大小相等，放入重物后天平向右傾斜，根據(jù)杠桿

的平衡條件，右邊的物體重力一定比左邊的大，將重物左右互換，會向左邊傾斜，故AD不符合題意;

B.甲圖中，水平平衡時，左邊力臂大于右邊力臂，放入重物后天平向右傾斜，根據(jù)杠桿的平衡條件，右邊

的物體重力一定比左邊的大，將重物左右互換，會向左邊傾斜，故B不符合題意；

C.丙圖中，水平平衡時，左邊力臂小于右邊力臂，放入重物后天平向右傾斜，根據(jù)杠桿的平衡條件，右邊

的物體重力可能比左邊的大，也可能比左邊的小，將重物左右互換，若右邊的物體重力比左邊的大，有可

能會在水平位置平衡，故C符合題意。

故選C。

7.（2022淄博）如圖是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置的示意圖，人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋，非常

A.裝置中的滑輪是動滑輪

B.裝置中的滑輪改變了力的方向

C.繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為費力杠桿

D.藍(lán)色垃圾桶看起來是藍(lán)色，是因為它吸收藍(lán)光

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.由圖可知，垃圾桶蓋使用過程中，兩個滑輪的軸固定不動，所以該裝置中的滑輪為定滑輪；

定滑輪雖不省力，可以改變力的方向，故A錯誤，B正確；

C.由圖可知，桶蓋可視為杠桿，阻力為桶蓋的重力，垃圾桶蓋使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力

杠桿，故c錯誤；

D.不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，藍(lán)色垃圾桶只能反射太陽光中的藍(lán)色光，其它顏色的光被

吸收了，看起來是藍(lán)色，故D錯誤。

故選B。

8.（2022濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時利用木棒

搬動巨大木料的情景。他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它

地方。以下分析不正確的是（）

A.通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿

B.人越靠近橫桿的右端，會更省力的抬起巨木的一端

C.將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦

D.支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對地面的壓強(qiáng)

【答案】D

【解析】

【詳解】A.通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起，是一根硬棒圍繞著支點轉(zhuǎn)動，故是使用了杠桿，故A

正確，A不符合題意；

B.人越靠近橫桿的右端，動力臂越大，阻力臂和阻力的大小乘積一定，動力臂越大，會更省力的抬起巨木

的一端，故B正確，B不符合題意；

C.將巨木的一端抬起，墊上圓木，用滾動代替滑動，減小摩擦，故C正確，C不符合題意；

D.支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大受力面積，從而減小支架對地面的壓強(qiáng)，故D錯誤，D

符合題意。

故選D。

9.（2022威海）如圖所示，為了把兩件相同貨物搬運(yùn)到汽車上，工人用相同材質(zhì)的木板搭建了兒&CD兩

個斜面，用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面A3的底端勻速推到頂端，另一件貨物用同樣的方法沿

斜面CD搬運(yùn)。下列說法正確的是（）

A水平地面C

A.沿斜面A3推動更省力

B.沿斜面CD推動，工人克服貨物重力做的功更多

C.無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同

D.沿斜面推動貨物的過程中，貨物的機(jī)械能增大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.AB,CD兩個斜面的高度相同，CD斜面比較長，沿CD斜面推動更省力，故A錯誤；

BC.AB,CD兩個斜面的高度相同，貨物的重力相同，由%GA可知克服貨物重力做的功相同，兩件貨物

推到頂端的時間未知，由9=：可知工人克服貨物重力做功的功率不一定相同，故BC錯誤；

D.沿斜面推動貨物的過程中，速度不變，質(zhì)量不變，動能不變，高度增大，重力勢能增大，機(jī)械能等于動

能和勢能之和，所以貨物的機(jī)械能增大，故D正確。

故選D。

10.（2021濱州）如圖所示，利用滑輪組將重力為40N的物體，在10s內(nèi)勻速豎直提升2m,拉力F為30N,

不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）

A.物體移動的速度為0.2m/s

B.所做的有用功為60J

C.拉力F的功率為12W

D.若提升物體的重力為80N,則此滑輪組的機(jī)械效率為80%

【答案】ACD

11.（2022濱州）如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時，物體在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉

力戶為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，鼻10N/kg）。下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s

B.滑輪組提升物體做的有用功為300J

C.拉力做功的功率為30W

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.由圖可知，承擔(dān)物體的繩子有3段，所以繩子自由端移動的距離

s=3h=3X2m=6m

則繩子自由端移動的速度為

s6m八//

—=-----=0.6m/s

t10s

故A正確；

B.物體所受的重力為

G=mg=12kgX10N/kg=120N

滑輪組提升物體做的有用功為

獷有二G6=120NX2m=240J

故B錯誤；

C.拉力所做的總功為

W^=Fs=50NX6m=300J

則拉力做功的功率為

p=W=300J=30w

t10s

故C正確；

D.該滑輪組的機(jī)械效率為

%240J

〃=Nx100%=x100%=80%

300J

故D正確。

故選ACD

12.（2023濱州）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒在容器底部的正方體物塊A,物塊A的質(zhì)量為5kg,棱長

為10cm,水的深度為60cm。物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%,在水中上升的時間為5s。物塊A

與容器底部未緊密接觸，水對物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計，

ak=l.Oxl（）3kg/m3,g=10N/kg。下列分析正確的是（）

A.物塊A的重力為50N

B.物塊A上升的速度為0.12m/s

C.物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為2QJ

D.物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%

【答案】ACD

【解析】A.已知物塊質(zhì)量為5kg,由G=mg得，物塊A的重力為

G=mg=5kgx10N/kg=50N

故A正確；

B.已知物塊棱長為10cm,水深為60cm,可知在水中上升的距離為

s=s水一%=60cm-10cm=50cm

由丫=二得，物塊A上升的速度為

t

故B錯誤；

C.物塊A露出水面前，完全浸沒在水中，可知其體積等于排開水的體積為

=V=爐=(0.Im?=1xl0-3m3

根據(jù)F浮=P液g。得

F、浮=。液g。=1.0x103kg/m3x10N/kgxlx10-3m3=ION

由題意知，物塊出水面前，拉力所做的有用功即是，物塊上升時，克服其重力和浮力得合力做的功為

%用=(6-/)5=(50N-ION)x0.5m=20J

故C正確;

D.物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%,根據(jù)〃=￡xl00%得，該過程的總功為

由圖可知，滑輪組動滑輪繞繩子的段數(shù)是2段，繩子自由端移動的距離

s=nh=2x0.5m=Im

由W=F\得，繩子自由端拉力大小為

F=—=—=25N

sIm

根據(jù)瑪立=!（七+G動）可知，動滑輪得重力為

%—冷=〃絡(luò)—（G—耳字）=2x25N—（50N—10N）=10N

物塊A露出水面后，不在受浮力，根據(jù)理=：（G物+G動）可知，此時自由端的拉力為

&，=：（6物+6動）=：><（50N+10N）=30N

根據(jù)題意可知，物塊A露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為

77=^x100%=—^-x100%=—x100%=83.3%

唯心'x2h60N

故D正確。

故選ACD。

13.（2022淄博）工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重400N,每個滑輪重50N,若物體在10s

內(nèi)被提升了6m,不計繩重和摩擦，則拉力尸是__________N,繩自由端移動的距離是____________m,物

體上升的速度是___________m/s,滑輪組的機(jī)械效率是____________（精確到1%）。

【答案】①.225②.12③.0.6④.89%

【解析】

【詳解】［1］由圖可知，n=2,不計繩重和摩擦，作用在繩自由端的拉力

F=-（G+G-J=-（400N+50N）=225N

n動2

［2］繩子自由端移動的距離

s=〃/z=2x6m=12m

［3］重物的速度

h6m八,/

v=—=----=0.6m/s

t10s

［4］滑輪組的機(jī)械效率

400Nx6m

77=^x100%=—X1OO%=xl00%=89%

W首Fs225Nxl2m

14.（2021威海）如圖所示，為了把小車運(yùn)送到平臺上，小明將繩子一端固定在Z處、另一端繞過小車前

端把手瓦在繩子末端用150N的拉力將小車沿斜面勻速拉動5m,在此過程中小車被提升的高度為2m。己

知小車重700N,兩股繩子均與斜面平行(不計繩重、繩與把手的摩擦)。整個過程中，小明施加的拉力做

的功為_____J,小車受到的阻力為No

逐案】①.1500②.20

15.(2021威海)如圖是撐桿跳運(yùn)動員起跳動作示意圖，請在圖中畫出運(yùn)動員對撐桿/點豎直向下的拉力

及其力臂。

16.(2023青島)天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的

探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個鉤碼的重力均為

0.5No

(1)實驗中，杠桿在________位置平衡最便于測量力臂；

(2)如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動5cm,杠桿都

將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān)；

(3)小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實驗。杠桿平衡時的部分?jǐn)?shù)據(jù)已

填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景，請將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中；

丙

實驗次數(shù)動力耳/N動力臂4/m阻力月/N阻力臂切m

11.00.202.00.10

22.00.152.00.15

32.00.151.50.20

41.50.10()0.15

分析實驗數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是44_________￡4；

(4)小海與小蘭對實驗過程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個新的問題：若支點不在杠桿的中點，并用彈簧測力計代

替一側(cè)的鉤碼施力，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。

①畫出圖丁中耳的動力臂4;()

②多次改變拉力巴的作用點在杠桿上的位置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時，石4都是大于月4,其原因可能是

T

【答案】①.水平②.大?、?。④.=

【解析】

【詳解】(1)實驗中，由于作用力是豎直方向上的，如果杠桿在水平位置平衡則力臂剛好在杠桿上，最便

于測量力臂。

(2)杠桿已經(jīng)平衡，如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼會改變杠桿受力的大小，杠桿失去平衡，表明與力的

大小有關(guān)，如果將左側(cè)鉤碼向右移動5cm,力臂會變小，杠桿失去平衡，表明杠桿平衡與力臂大小有關(guān)。

由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關(guān)。

(3)如圖所示，阻力相當(dāng)2個鉤碼重力，每個鉤碼重0.5N,所以阻力為1N。

分析第1次實驗數(shù)據(jù)可得

耳4=1.ONX0.20m=0.2N?m

F,/,=2.0Nx0.10m=0.2N-m

可知4/]=g/2,同理計算其它3次實驗的數(shù)據(jù)，獲得相同的結(jié)論，可歸納出杠桿的平衡條件是動力x動力

臂=阻力x阻力臂，即寫4=/4。

(4)①力臂是支點到力的作用線的垂線段，如圖所示

②由于支點不在中點處，杠桿自重會產(chǎn)生一個向下的作用力，則鳥需要比原來更大才能使杠桿平衡，故其

它條件不變，杠桿平衡時，鳥4都是大于￡4。

17.(2021德州)如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，物體A重360N,動滑輪重40N,繩重和摩擦不計，

某同學(xué)用力戶豎直向下拉動繩子，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了1m,此過程中。求：

(1)拉力戶的大小；

(2)拉力戶做功的功率；

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

【答案】(1)200N;(2)80W;(3)90%

18.(2021淄博)在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中，政府為某村購置一批健身器材。工人在往車上搬運(yùn)裝有健身器材的箱

子時，用長木板搭了一個3m長的斜面，把120kg的箱子沿斜面勻速推到1m高的車廂上，如圖所示。推箱

子做的額外功是30QJ。(g取10N/kg)求：

⑴推箱子做的有用功；

⑵斜面的機(jī)械效率；

⑶沿斜面的推力。

【答案】1200J;80%;500N

19.(2021威海)甲、乙、丙三人用圖中所示裝置打撈水中重物。端點為/、8的木棒中點為C,端點為

H的木棒中點為E；兩根木棒質(zhì)地均勻，均為圓柱體，重力均為150N;重物的體積為OQln?、重力為1200N;

4、B、H是三人對木棒施力的作用點，。與。之間、E與重物之間均通過輕繩相連，打撈過程中兩根輕繩

始終緊繃，三人用豎直向上的力使兩根木棒始終以相同的速度同步勻速提升重物，最終將重物打撈出水。(不

33

計輕繩的質(zhì)量及水的阻力，史10N/kg,p7K=1.0xl0kg/m)

(1)重物浸沒在水中時受到的浮力大小為多少？

(2)重物浸沒在水中時，打撈過程中輕繩對。點的拉力大小為多少？

(3)若重物浸沒在水中時，被提升的高度為1m,請計算整個裝置在此過程中的機(jī)械效率。

【答案】(1)WON;(2)625N;(3)78.57%

20.(2022威海)為了建設(shè)精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。

如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接

觸點為。；用沙袋將木棒8端壓在欄桿N上,在木棒A端吊裝滑輪組。Q4：O5=1：2,每個沙袋重300N,

每個滑輪重24N。(木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計)

(1)若4點受到豎直向下的拉力為1000N,為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？

(2)若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為376N的花架勻速提升5m。求：

①滑輪組的機(jī)械效率。

②滑輪組對繩AC的拉力。

【答案】(1)2個；(2)①94%;②624N

【解析】

【詳解】解：(1)木棒始終水平平衡且不計木棒重力，由公式外4=E4可知，木棒8端受到的壓力為

^=IOOONXI=5OON

BZ22

沙袋個數(shù)

500N,rc

n=-------=1.7?2

300N

所以至少需要2個沙袋。

①豎直勻速提升物體，繩的重力及滑輪與軸的摩擦均忽略不計，有用功為

IT有=G物A=376NX5m=188OJ

額外功為

IF額二G動A=24NX5m=120J

總功為

林