江蘇專(zhuān)用2024年中考物理母題題源解密專(zhuān)題12簡(jiǎn)單機(jī)械含解析

Page1專(zhuān)題12簡(jiǎn)潔機(jī)械母題揭秘中考考點(diǎn)：1、杠桿；2、滑輪；3、機(jī)械效率一．選擇題（共7小題）1．（2024?南通）如圖，褲架上的兩個(gè)夾子分別夾住一條毛巾。以下方法能使褲架在水平位置平衡的是（）A．右邊夾子向左移動(dòng) B．左邊夾子向左移動(dòng) C．右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上 D．左邊毛巾的下角夾在右邊夾子上【解答】A、右邊夾子向左移動(dòng)，右端的力不變，力臂變小，右端力和力臂的乘積更小，褲架會(huì)更向左傾斜，故A錯(cuò)誤。B、左邊夾子向左移動(dòng)，左端的力不變，力臂變大，左端力和力臂乘積更大，褲架會(huì)更向左傾斜，故B錯(cuò)誤。C、右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上，相當(dāng)于右端減小了重力，左端增加了重力，導(dǎo)致左端力和力臂乘積更大，右端力和力臂的乘積更小，褲架會(huì)更向左傾斜，故C錯(cuò)誤。D、左邊毛巾的下角夾在右邊夾子上，相當(dāng)于左端減小了重力，右端增加了重力，導(dǎo)致右端力和力臂乘積變大，左端力和力臂的乘積變小，褲架會(huì)在水平位置平衡，故D正確。故選：D。2．（2024?宿遷）小華用圖裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．試驗(yàn)中為測(cè)量便利，讓彈簧測(cè)力計(jì)在靜止時(shí)讀數(shù) B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力與物體的重力是一對(duì)平衡力 C．增大物體被提升的高度，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率 D．增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（不計(jì)繩重和摩擦）【解答】：A、測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，須要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，不能在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；B、彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力，作用在繩子上；物體的重力，作用在提升的物體上，即二力作用在兩個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C、運(yùn)用動(dòng)滑輪。擔(dān)當(dāng)物重的繩子股數(shù)n＝2，滑輪組的機(jī)械效率η＝＝＝＝，增大物體被提升的高度，不能提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故C錯(cuò)誤；D、不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η＝＝＝＝＝，增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故D正確。故選：D。3．（2024?鹽城）如圖所示，小明利用動(dòng)滑輪勻速提升木箱。以下做法可以提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是（）A．適當(dāng)增加木箱重力 B．增大木箱上上升度 C．增大提升木箱的速度 D．換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪【解答】：A、動(dòng)滑輪重力不變，所以額外功不變；假如增加木箱重力，有用功會(huì)增大，有用功在總功中所占的比例將增大，機(jī)械效率會(huì)增大，故A符合題意；B、C、動(dòng)滑輪機(jī)械效率的凹凸與木箱上升的高度和上升的速度無(wú)關(guān)，故B、C不符合題意；D、換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪，額外功增加，有用功在總功中所占的比例將減小，機(jī)械效率降低，故D不符合題意。故選：A。4．（2024?蘇州）如圖所示的工具中，在運(yùn)用時(shí)屬于省力杠桿的是（）A．鑷子 B．開(kāi)瓶器 C．船槳 D．釣魚(yú)竿【解答】：鑷子、船槳、釣魚(yú)竿在運(yùn)用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)勁杠桿；開(kāi)瓶器在運(yùn)用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B正確、ACD錯(cuò)誤。故選：B。5．（2024?常州）如圖所示，斜面高2m、長(zhǎng)4m，小明用平行于斜面的拉力F，將重400N的物體從斜面底端拉到頂端，已知拉力F＝250N，對(duì)此過(guò)程，下列結(jié)果中正確的是（）A．有用功為1000J B．總功為1600J C．額外功為200J D．機(jī)械效率為60%【解答】：A、小明對(duì)物體做的有用功：W有用＝Gh＝400N×2m＝800J，故A錯(cuò)；B、拉力F做的總功：W總＝Fs＝250N×4m＝1000J，故B錯(cuò)；C、額外功：W額＝W總﹣W有用＝1000J﹣800J＝200J，故C正確；D、斜面的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝80%，故D錯(cuò)。故選：C。6．（2024?南通）如圖所示，用滑輪組將重為12N的物體勻速提升0.2m，作用在繩端的拉力F為5N，不計(jì)繩重和摩擦。利用以上信息不能求解的物理量是（）A．拉力的功率 B．動(dòng)滑輪的重力 C．滑輪組的額外功 D．滑輪組的機(jī)械效率【解答】：A、已知拉力，繩子移動(dòng)的距離：s＝nh＝3×0.2m＝0.6m，可求拉力做的功，沒(méi)有時(shí)間不能求解拉力的功率，故A符合題意；B、不計(jì)繩重和摩擦，拉力F＝（G輪+G），動(dòng)滑輪的重力：G輪＝nF﹣G＝3×5N﹣12N＝3N，故B不符合題意；C、有用功：W有用＝Gh＝12N×0.2m＝2.4J，總功：W總＝Fs＝5N×0.6m＝3J，額外功：W額＝W總﹣W有用＝3J﹣2.4J，故C不符合題意；D、滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝80%，故D不符合題意，故選：A。7．（2024?鹽城）如圖所示，工人用動(dòng)滑輪勻速提升重物，這樣做（）A．省力，不變更施力的方向 B．不省力，變更施力的方向 C．既省力，也變更施力的方向 D．既不省力，也不變更施力的方向【解答】：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿，運(yùn)用動(dòng)滑輪時(shí)能省力，但不能變更施力的方向，故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選：A。中考考點(diǎn)學(xué)問(wèn)點(diǎn)詳解簡(jiǎn)潔機(jī)械第一節(jié)：杠桿定義：在的作用下圍著轉(zhuǎn)動(dòng)的叫杠桿?！菊f(shuō)明】：①杠桿可可，形態(tài)。②有些狀況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來(lái)幫助確定支點(diǎn)。如：魚(yú)桿、鐵鍬。圖13五要素——組成杠桿示意圖。圖13①支點(diǎn)：杠桿圍著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母O表示。②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F1表示。③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F2表示。④動(dòng)力臂：從到的距離。用字母L1表示。⑤阻力臂：從到的距離。用字母了L2表示。【說(shuō)明】1、動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。2、動(dòng)力、阻力的方向不確定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。3、動(dòng)力臂、阻力臂不確定在杠桿上。4、力臂是指“點(diǎn)到線(xiàn)”的距離，即支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，而不是“點(diǎn)到點(diǎn)”的距離。畫(huà)力臂方法：確定點(diǎn)（支點(diǎn)）、二畫(huà)線(xiàn)（力的作用線(xiàn)）、三連距離、四標(biāo)簽⑴找支點(diǎn)O；⑵畫(huà)力的作用線(xiàn)（虛線(xiàn)）；⑶畫(huà)力臂（虛線(xiàn)，過(guò)支點(diǎn)作力的作用線(xiàn)的垂線(xiàn)，）；⑷標(biāo)力臂（用大括號(hào)，一端括支點(diǎn)，一端括垂足，標(biāo)上相應(yīng)的符號(hào)L1或L2）。3、探究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：或選擇杠桿中間為支點(diǎn)的目的（或不掛鉤碼時(shí)使杠桿在水平位置平衡的目的）：。試驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)整杠桿兩端的，若杠桿右端下沉，杠桿兩側(cè)的平衡螺母向調(diào)（即左高左調(diào)），使杠桿在位置平衡。這樣做的目的是：。多次試驗(yàn)的目的：當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的方向由豎直傾斜時(shí)，杠桿仍舊平衡，示數(shù)變，緣由：。當(dāng)把左側(cè)的鉤碼拿掉。杠桿將處于豎直位置，在右側(cè)施加一個(gè)力，卻發(fā)覺(jué)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉到水平位置平衡，其緣由：水平位置時(shí)動(dòng)力臂為零，杠桿無(wú)法平衡試驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：；寫(xiě)成公式也可寫(xiě)成：。其含義是：假如動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，那么動(dòng)力就是阻力的。4、求最大動(dòng)力臂的方法：①若動(dòng)力作用點(diǎn)確定了，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離就是最大動(dòng)力臂。②若動(dòng)力作用點(diǎn)沒(méi)有確定，應(yīng)看杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的距離即為最大動(dòng)力臂。5、杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小：①動(dòng)力要最小時(shí)，動(dòng)力臂要最大；②動(dòng)力臂要最大，則過(guò)已知力的作用點(diǎn)，作最大動(dòng)力臂的垂線(xiàn)；③依據(jù)實(shí)際，確定動(dòng)力的方向。6、杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最大：動(dòng)力要最大時(shí)，動(dòng)力臂要最小，動(dòng)力臂要最小，力的作用線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)支點(diǎn)。例7、杠桿的分類(lèi)名稱(chēng)結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂>阻力臂L1>L2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、獨(dú)輪車(chē)、羊角錘、鋼絲鉗、、、自行車(chē)閘、核桃?jiàn)A、起子、手推車(chē)、花枝剪刀費(fèi)勁杠桿動(dòng)力臂<阻力臂L1<L2費(fèi)勁、省距離縫紉機(jī)踏板、起重機(jī)的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚(yú)桿、筷子、船槳、面包夾、鑷子、掃帚等臂杠桿動(dòng)力臂=阻力臂L1=L2不省力不費(fèi)勁天平，定滑輪、蹺蹺板【說(shuō)明】：應(yīng)依據(jù)實(shí)際來(lái)選擇杠桿，當(dāng)須要較大的力才能解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)選擇，當(dāng)為了運(yùn)用便利，省距離時(shí)，應(yīng)選。其次節(jié)：滑輪一、定滑輪：①定義：軸不隨物體一起移動(dòng)的滑輪。②實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：杠桿③特點(diǎn)：A。利用定滑輪提起重為G的物體時(shí)，拉力FG,，只有不考慮繩重和摩擦?xí)r(志向的定滑輪)，拉力FGB不省距離：繩子自由端移動(dòng)距離S繩=重物移動(dòng)的距離h物,，繩子自由端移動(dòng)速度v繩=重物移動(dòng)的速度v物。即，二、動(dòng)滑輪：①定義：軸會(huì)隨物體一起移動(dòng)的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)）②實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。③特點(diǎn)：運(yùn)用動(dòng)滑輪能，但不能。④志向的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）則：F=，只忽視輪軸間的摩擦則拉力F=，繩子自由端移動(dòng)距離S繩=2倍重物移動(dòng)的距離h物,，繩子自由端移動(dòng)速度v繩=2倍重物移動(dòng)的速度v物。即，【留意】推斷滑輪時(shí)動(dòng)滑輪還是定滑輪關(guān)鍵是看軸是否隨著物體一起運(yùn)動(dòng)，軸隨物體起運(yùn)動(dòng)的是滑輪，軸隨物體起運(yùn)動(dòng)的是滑輪，7、【留意】A運(yùn)用定滑輪提起同一重物，沿不同方向的拉力；即：B運(yùn)用動(dòng)滑輪提起同一重物，沿不同方向的拉力；當(dāng)拉力作用線(xiàn)與阻力作用線(xiàn)平行時(shí)最省力，當(dāng)偏離豎直方向角度越大，拉力；即：C人對(duì)繩子的拉力最大只能達(dá)到自身的重力的大小與人的舉力無(wú)關(guān)。例如：小李m1=50Kg,能舉起80Kg的杠鈴，小李m2=70Kg,能舉起60Kg的杠鈴，如圖，兩人競(jìng)賽，誰(shuí)把對(duì)方拉起，競(jìng)賽結(jié)果是：拉起來(lái)。三、滑輪組、1、定義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。2、特點(diǎn)：運(yùn)用滑輪組既能省力又能變更動(dòng)力的方向3、志向的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力）拉力F=G。只忽視輪軸間的摩擦，則拉力F=，繩子自由端移動(dòng)距離S繩=倍重物移動(dòng)的距離h物,，繩子自由端移動(dòng)速度v繩=倍重物移動(dòng)的速度v物。即，4、推斷繩子根數(shù)（n）的方法：方法（一）：從定滑輪和動(dòng)滑輪之間畫(huà)一條虛線(xiàn)，數(shù)干脆與動(dòng)滑輪相連的根數(shù)即為n的值，其中，繩子自由端方向向上的要數(shù)上。方法（二）：已知G和F，求繩子的根數(shù)，則n=,若n不是整數(shù)，則小數(shù)點(diǎn)“只入不舍”例如：已知G=960N，F(xiàn)=400N，求繩子的根數(shù)n===方法（三）：已知s和h，求繩子的根數(shù)，則n=例如：已知s=6m，h=2m，求繩子的根數(shù)n===5、繩子的繞法題型（一）已知繩子的根數(shù)，畫(huà)繩子的繞法奇動(dòng)偶定若繩子的根數(shù)為奇數(shù)，繩的固定端接在動(dòng)滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞；若繩子的根數(shù)為偶數(shù)，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動(dòng)滑輪上，由內(nèi)向外繞；題型（二）運(yùn)用滑輪組時(shí)要最省力，則繩子的根數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，再依據(jù)“奇動(dòng)偶定”，繩的固定端接在動(dòng)滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞。題型（三)運(yùn)用滑輪組時(shí)既要省力又能變更力的方向，則繩子的根數(shù)應(yīng)為偶數(shù)，再依據(jù)“奇動(dòng)偶定”，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動(dòng)滑輪上，由內(nèi)向外繞。5、裝滑輪組方法：第一、求段數(shù)：依據(jù)公式或求出繩子的股數(shù)。其次、定個(gè)數(shù)：確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N動(dòng)，當(dāng)繩子的根數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，N動(dòng)=，當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，N動(dòng)=，確定定滑輪的個(gè)數(shù)N定，一般按“一動(dòng)配確定”來(lái)確定定滑輪的個(gè)數(shù)，N定=，若繩子的根數(shù)為偶數(shù)，則由“偶數(shù)減確定”得到N定=，若方向要發(fā)生變更（人在地面上拉物體），則由“變向加確定”得到N定=。第三、找起點(diǎn)（固定端）：則由“奇動(dòng)偶定”找到第四、畫(huà)繩子：若繩子的根數(shù)為奇數(shù)，繩的固定端接在動(dòng)滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞；若繩子的根數(shù)為偶數(shù)，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動(dòng)滑輪上，由內(nèi)向外繞；四、斜面1、斜面也是一種力的。2、志向斜面（斜面光滑）遵從功的原理運(yùn)用任何機(jī)械。3、志向斜面公式：FL=Gh的推導(dǎo)：由功的原理推導(dǎo)其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；G：物重；h：斜面高度。4、志向斜面的特點(diǎn)：（1）但，（2）當(dāng)高度（坡度）確定時(shí)，斜面越長(zhǎng)越。（3）、斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的．（4）、假如斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于干脆對(duì)物體做功Gh。5、應(yīng)用：斜坡、推貨上車(chē)所達(dá)的木板、盤(pán)山馬路、走S路、螺絲釘、滑梯、劈柴五、輪軸1、定義：由和組成，且能?chē)潭c(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的一種。2、實(shí)質(zhì)：輪軸是一種的杠桿。3、特點(diǎn)：（1）同心，大小。（2）若動(dòng)力作用在輪上，輪軸是一個(gè)杠桿，但；由杠桿平衡條件得，，即輪的半徑是軸的半徑的幾倍，則作用在輪上的力（F1）就是作用在軸上的力（F2）的；（3）若動(dòng)力作用在軸上，輪軸是一個(gè)杠桿，但；4、輪軸的應(yīng)用：方向盤(pán)、轆轤、門(mén)鎖、水龍頭第三節(jié)：機(jī)械效率一、有用功（W有用）：1、定義：對(duì)人們有用的功（或機(jī)械對(duì)物體（探討對(duì)象）所做的功）。2、當(dāng)探討提升重物有用功時(shí)，只考慮物重和提升的高度，不管路徑或方式是否相同，即公式：W有用＝Gh（提升重物）二、額外功（W額）：1、定義：利用機(jī)械做功時(shí)，并非人們須要但又不得不做的功2、例如：客服機(jī)械重力所做的功、機(jī)械之間摩擦力所做的功【注】1、有用功和額外功的推斷要依據(jù)工作目的來(lái)確定，工作目的不同，有用功和額外功可能不同例如：1、從井中打水：（W有用：人對(duì)所做的功，W額：人對(duì)所做的功；工作目的：）2、從井中撈桶：（W有用：人對(duì)所做的功，W額：人對(duì)所做的功；工作目的：）三、總功（W總）：1、定義：有用功與額外功之和（或動(dòng)力所做的功或人們對(duì)機(jī)械所做的功）2、總功等于作用在機(jī)械上的動(dòng)力和動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離的乘積。3、公式：4、對(duì)于志向機(jī)械（W額=0），；對(duì)于非志向機(jī)械（W額0），四、機(jī)械效率（）：1、定義：跟的比值。2、公式：3、【注】（1）機(jī)械效率是一個(gè)，單位。（2）因?yàn)?，所以機(jī)械效率總1，通常用表示。（3）率是機(jī)械性能好壞的一個(gè)標(biāo)記，越高，機(jī)械性能越。（4）機(jī)械效率與、的多少無(wú)關(guān)。五、W有用、W額、W總、的計(jì)算1、W有用的計(jì)算（1）由定義得，豎直提升物體：；水平勻速拉動(dòng)物體（2）由總功定義得：（3）由機(jī)械效率得：2、W額的計(jì)算（1）由定義得：（G動(dòng)為動(dòng)滑輪的重力）（2）由總功定義得：（3）由機(jī)械效率得：3、W總的計(jì)算（1）由定義得：（2）由總功定義得：（3）由機(jī)械效率得：4、η的計(jì)算（1）由定義得：結(jié)論：斜面機(jī)械效率與斜面有關(guān)，越大，機(jī)械效率。（二）、探究斜面機(jī)械效率與斜面的關(guān)系結(jié)論：斜面機(jī)械效率與斜面有關(guān)，越大，機(jī)械效率。（三）、探究斜面機(jī)械效率與的關(guān)系結(jié)論：斜面機(jī)械效率與關(guān)?！玖粢狻竣僖瓌?dòng)物體；②拉力要與斜面；七、測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率1、試驗(yàn)原理：2、應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S3、試驗(yàn)器材：滑輪組、鐵架臺(tái)、鉤碼若干，還須要、4、、試驗(yàn)步驟：（1）、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼的重力為G,；（2）、緩慢勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼上升，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，用刻度尺測(cè)出鉤碼上升的高度為h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為s；（3）、依據(jù)W有=、W總=、再依據(jù)η=算出機(jī)械效率（4）、變更鉤碼的數(shù)量，在做兩次上面的試驗(yàn)（5）、變更動(dòng)滑輪的重力，在做兩次上面的試驗(yàn)5、得出結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率凹凸的主要因素有：A、物體的重力大?。河猛换芙M所提升不同重物，重物越重，做的有用功就，而額外功，機(jī)械效率就越。B、動(dòng)滑輪重力大?。ɑ騻€(gè)數(shù)多少）：運(yùn)用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，額外功，有用功，滑輪組的機(jī)械效率

；C、繩重及繩與滑輪之間的摩擦：若各種摩擦越大，做的額外功，機(jī)械效率?！咀ⅰ?、緩慢勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)目的：保證彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，便利讀數(shù)。2、不能在靜止時(shí)讀數(shù)的緣由：靜止時(shí)，沒(méi)有繩與滑輪之間的摩擦，測(cè)出的機(jī)械效率會(huì)偏3、不影響滑輪組的機(jī)械效率凹凸有：物體上升的高度、物體上升的速度、繩子的根數(shù)或繞法九、提高機(jī)械效率的方法：1、盡量增大有用功：在機(jī)械承受的范圍內(nèi)，盡量增加每次提升物體的重力2、盡量削減額外功：A減小B減小加潤(rùn)滑劑【注】：a、全部機(jī)械克服自身摩擦做功均是額外功的組成部分，故對(duì)機(jī)械進(jìn)行潤(rùn)滑可以提高機(jī)械效率．b、全部的有用功均等于不運(yùn)用機(jī)械時(shí)所做的功c、對(duì)于全部機(jī)械均有：即：機(jī)械效率還等于有用功率與總功率的比值d、當(dāng)不考慮繩重和摩擦，且各滑輪重力相同，提升同一重物時(shí)，可以干脆數(shù)動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越少，機(jī)械效率越高。（一般η定>η動(dòng)>η組）二．填空題（共10小題）8．（2024?徐州）如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組既可以，又可以變更施力的，若用它將900N的物體勻速吊起5m高，拉力為400N，則滑輪組的機(jī)械效率為?！窘獯稹浚海?）在圖中的滑輪組中，運(yùn)用下面的動(dòng)滑輪可以省力，運(yùn)用上面的定滑輪可以變更用力的方向，所以運(yùn)用圖中的滑輪組，即可以省力，也可以變更施力的方向；（2）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝900N×5m＝4500J；由圖知，擔(dān)當(dāng)物重的繩子股數(shù)n＝3，拉力端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×5m＝15m，拉力做的總功：W總＝Fs＝400N×15m＝6000J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝75%。故答案為：省力；方向；75%。9．（2024?常州）利用如圖所示的滑輪組，小明在50s內(nèi)將重450N的物體勻速吊起10m高，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)繩重及摩擦，繩端處拉力F做功的功率為W，滑輪組的機(jī)械效率為?！窘獯稹浚海?）由圖可知，n＝2，不計(jì)繩重及摩擦，拉力：F＝（G+G動(dòng)）＝×（450N+50N）＝250N，由圖可知，n＝2，拉力端端移動(dòng)的距離：s＝nh＝2×10m＝20m，小明做的總功：W總＝Fs＝250N×20m＝5000J，拉力做功功率：P＝＝＝100W；（2）小明做的有用功：W有用＝Gh＝450N×10m＝4500J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝90%。故答案為：100；90%。10．（2024?揚(yáng)州）如圖，“測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率”時(shí)必需沿方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。鉤碼重為1N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是。【解答】：（1）試驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能精確測(cè)出拉力的值；（2）由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，其示數(shù)為0.6N；（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。故答案為：豎直；0.6；83.3%。11．（2024?南京）如圖所示，物體重210N，動(dòng)滑輪重25N．工人用125N的拉力將物體勻速提升3m，用了10s，此過(guò)程中有用功是J，拉力的功率是W，滑輪的機(jī)械效率是，克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的%。【解答】：（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝210N×3m＝630J；（2）由圖知，n＝2，拉力端移動(dòng)距離s＝2h＝2×3m＝6m，拉力做的總功：W總＝Fs＝125N×6m＝750J，拉力做功的功率：P＝＝＝75W；（3）滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝84%；（4）提升動(dòng)滑輪做的額外功：W額1＝G動(dòng)h＝25N×3m＝75J，＝×100%＝10%，即：克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的10%。故答案為：630；75；84%；10。12．（2024?南京）如圖是過(guò)去農(nóng)村用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，A處連接著石球，腳踏桿的B處可使石球上升，抬起腳，石球會(huì)落下去擊打稻谷。石球重50N，不計(jì)摩擦和桿重。（1）腳沿與桿垂直方向至少用力F1，才能將石球抬起。F1的力臂為m，此時(shí)舂米工具是一個(gè)（選填“省力”或“費(fèi)勁”）杠桿。（2）腳豎直向下至少用力F2為N，才能將石球抬起。F2和F1的大小關(guān)系為F2F1。【解答】：（1）不計(jì)摩擦和桿重，圖中O為支點(diǎn)，腳沿與桿垂直方向用力F1時(shí)，力臂OB最長(zhǎng)，OB＝1.4m﹣0.4m＝1m，阻力臂為OA，OB＞OA，由杠桿平衡條件可得，F(xiàn)1?OB＝G?OAcos∠AOD，杠桿為省力杠桿；（2）當(dāng)腳豎直向下用力時(shí)，如圖所示動(dòng)力臂為OC，阻力臂為OD，如圖所示：F2?OC＝G?OD，F(xiàn)2?OB?cosθ＝G?OA?cosθF2?OB＝G?OAF2×1m＝50N×0.4m，F(xiàn)2＝20N；故腳豎直向下用力F2為至少為20N，腳豎直向下的動(dòng)力臂小于腳沿與桿垂直方向時(shí)的動(dòng)力臂，故F2＞F1。故答案為：（1）1；省力；（2）20；＞。13．（2024?連云港）用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m，拉力大小為120N，拉力做功的功率為W，有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率為。【解答】：（1）由圖知，n＝3，拉力端移動(dòng)距離s＝3h＝3×1m＝3m，拉力做的總功：W總＝Fs＝120N×3m＝360J；拉力做功的功率：P＝＝＝36W；（2）已知G＝300N，h＝1m，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝300N×1m＝300J；（3）滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%≈83.3%。故答案為：36；300；83.3%。14．（2024?淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F，將重為150N的物體，在時(shí)間5s內(nèi)勻速提升1m。在此過(guò)程中力F做功的功率為W．滑輪的機(jī)械效率為?！窘獯稹浚海?）由圖知，運(yùn)用動(dòng)滑輪時(shí)，n＝2，拉力端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×1m＝2m，拉力做的總功：W總＝Fs＝100N×2m＝200J，拉力做功的功率：P＝＝＝40W；（2）所做的有用功：W有用＝Gh＝150N×1m＝150J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝75%。故答案為：40；75%。15．（2024?淮安）小明在“探究杠桿平衡條件”的試驗(yàn)中：（1）試驗(yàn)前調(diào)整平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，目的之一是便利測(cè)量；（2）如圖甲所示。在杠桿左邊A處掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，在杠桿B處掛個(gè)鉤碼（試驗(yàn)中所用的鉤碼均相同）；（3）小明又用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，如圖乙所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)漸漸向右傾時(shí)，使杠桿仍舊在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將漸漸（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！窘獯稹浚海?）試驗(yàn)前調(diào)整平衡蜾母使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，從支點(diǎn)到掛鉤碼處杠桿的長(zhǎng)度即為力臂長(zhǎng)度，目的之一是便利測(cè)量力臂；（2）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表L，圖中，杠桿的左端：4G×3L＝12GL，B處的力臂為4L，杠桿的右端：F2×4L＝12GL，解得F2＝3G，即在B處掛3個(gè)同樣的鉤碼；（3）彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)漸漸向右傾斜時(shí)，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。故答案為：（1）力臂；（2）3；（3）變大。16．（2024?淮安）如圖所示，工人將80N的重物提升了3m，所用的時(shí)間為20s，拉力為50N．則工人做的有用功為J．拉力的功率是W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是?！窘獯稹浚海?）工人做的有用功：W有用＝Gh＝80N×3m＝240J；（2）拉力移動(dòng)距離s＝2h＝2×3m＝6m，工人做的總功：W總＝Fs＝50N×6m＝300J，拉力的功率：P＝＝＝15W；（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。故答案為：240；15；80%。17．（2024?無(wú)錫）小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤，運(yùn)用前，杠桿左端低，右端高，她將平衡螺母向右調(diào)整，直至杠桿處于水平平衡，她取來(lái)質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c（由a、b的材料組成）。她將a掛在A處，且浸沒(méi)于水中，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，如圖所示，測(cè)得OA＝50cm，OB＝40cm，則a的密度為g/cm3．接下來(lái)，她分別將b、c掛于A處并浸沒(méi)于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí)，杠桿均水平平衡，測(cè)得OC＝30cm，OD＝34cm，則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為。（ρ水＝1.0×103kg/m3）【解答】：（1）運(yùn)用前，杠桿左端低，右端高，要使杠桿處于水平平衡，她應(yīng)將平衡螺母向上翹的右端調(diào)整；（2）將a掛在A處，且浸沒(méi)于水中時(shí)，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OB＝FA?OA，則FA＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.8N，金屬塊a受到的浮力：F浮a＝mag﹣FA＝0.1kg×10N/kg﹣0.8N＝0.2N，由F浮＝ρgV排可得，金屬塊a的體積：Va＝V排a＝＝＝2×10﹣5m3＝20cm3，則a的密度：ρa(bǔ)＝＝＝5g/cm3；將b掛于A處并浸沒(méi)于水中，鉤碼移至C處時(shí)，杠桿水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OC＝FA′?OA，則杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA′＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.6N，金屬塊b受到的浮力：F浮b＝mbg﹣FA′＝0.1kg×10N/kg﹣0.6N＝0.4N，金屬塊b的體積：Vb＝V排b＝＝＝4×10﹣5m3＝40cm3，則b的密度：ρb＝＝＝2.5g/cm3；將c掛于A處并浸沒(méi)于水中，鉤碼移至D處時(shí)，杠桿水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OD＝FA″?OA，則杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA″＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.68N，合金塊c受到的浮力：F浮c＝mcg﹣FA″＝0.1kg×10N/kg﹣0.68N＝0.32N，合金塊c的體積：Vc＝V排c＝＝＝3.2×10﹣5m3＝32cm3，已知合金塊c由a、b的材料組成，設(shè)合金塊c中所含金屬a的質(zhì)量為m，則金屬b的質(zhì)量為100g﹣m，則合金塊c的體積：Vc＝+，即32cm3＝+，解得：m＝40g，所以，合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為：m：（100g﹣m）＝40g：（100g﹣40g）＝2：3。故答案為：右；5；2：3。三．作圖題（共8小題）18．（2024?徐州）如圖所示是蠟燭蹺蹺板，請(qǐng)畫(huà)出蠟燭右半段所受重力G的力臂。【解答】：支點(diǎn)為O，則過(guò)O作重力作用線(xiàn)的垂線(xiàn)即為重力G的力臂，如圖所示：19．（2024?揚(yáng)州）如圖，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對(duì)應(yīng)的力臂l?！窘獯稹浚河蓤D示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)（A點(diǎn)）為支點(diǎn)時(shí)，作用在A點(diǎn)動(dòng)力的力臂最大，所以此時(shí)動(dòng)力最小，連接AD為動(dòng)力臂l，過(guò)D點(diǎn)作垂直于動(dòng)力臂向上的力，即為最小動(dòng)力F的示意圖。如圖所示：20．（2024?泰州）如圖所示，畫(huà)出拉力F的力臂l和物體B所受重力G的示意圖。（依據(jù)要求完成下列作圖）?！窘獯稹浚海?）從支點(diǎn)O向力F的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，支點(diǎn)到垂足的距離就是拉力F的力臂L。（2）重物的重心在物體的幾何重心，重力的方向是豎直向下的，從重心起沿豎直向下的方向，畫(huà)一條帶箭頭的線(xiàn)段；如圖所示：21．（2024?蘇州）圖中，請(qǐng)畫(huà)出FA的力臂l，并在B端畫(huà)出訪(fǎng)杠桿平衡的最小力FB。【解答】：從支點(diǎn)O向FA的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度為FA的力臂l；依據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，力的作用點(diǎn)確定，從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離便為最長(zhǎng)的力臂；圖中O為支點(diǎn)，要使杠桿平衡且動(dòng)力最小，就應(yīng)當(dāng)讓力F作用在B點(diǎn)，OB最長(zhǎng)的力臂，則力F應(yīng)與OB垂直且向下。如圖所示：22．（2024?常州）杠桿OAB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，為使杠桿在如圖所示位置保持平衡，請(qǐng)畫(huà)出施加于B點(diǎn)的最小動(dòng)力F（保留作圖痕跡）。【解答】：由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積確定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OB作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖知?jiǎng)恿Φ姆较驊?yīng)當(dāng)向上，如下圖所示：23．（2024?南通）如圖，O為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)，左端掛一重物，杠桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出最小動(dòng)力F1的示意圖和阻力的力臂L2。【解答】：重物對(duì)杠桿的拉力為阻力F2，從支點(diǎn)O作力F2作用線(xiàn)的垂線(xiàn)，可得阻力臂l2；由圖可知，支點(diǎn)為O，杠桿上距離支點(diǎn)O最遠(yuǎn)的點(diǎn)為杠桿右端A點(diǎn)，OA為最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，從A點(diǎn)垂直O(jiān)A向下畫(huà)出帶箭頭的線(xiàn)段可得動(dòng)力F1的示意圖，如圖所示；24．（2024?鹽城）在圖中畫(huà)出力F的力臂。【解答】：由圖知，扳手?jǐn)Q螺絲時(shí)以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，由O點(diǎn)作F作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段即為其力臂L，如圖所示：25．（2024?淮安）在圖中。畫(huà)出訪(fǎng)用滑輪組提升物體時(shí)最省力的繩子繞法。【解答】：圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪，要求最省力，則由3段繩子擔(dān)當(dāng)物重，是最省力的繞繩方法；繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)上面的定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪，如圖所示：四．試驗(yàn)探究題（共5小題）26．（2024?鹽城）小明做“探究杠桿平衡條件”試驗(yàn)：（1）試驗(yàn)前，杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)整；（2）運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，首先進(jìn)行的操作是；（3）如圖乙所示，在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，為了便于在杠桿上干脆讀出力臂的大小，在A點(diǎn)沿向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至杠桿在位置平衡。并將第一次數(shù)據(jù)記錄在表格中，表中F1大小為彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，F(xiàn)2大小為鉤碼的重力，L1、L2分別為F1、F2對(duì)應(yīng)的力臂；（4）接下來(lái)，小明又進(jìn)行了三次試驗(yàn)，將數(shù)據(jù)填在表中，最終總結(jié)得出規(guī)律。每次試驗(yàn)總是在前一次基礎(chǔ)上變更F2、L1、L2中的一個(gè)量。小華分析數(shù)據(jù)后發(fā)覺(jué)，第次試驗(yàn)與前一次變更的量相同，須要調(diào)整的試驗(yàn)步驟是。序號(hào)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11.510.01.015.023.010.02.015.031.520.02.015.041.030.02.015.0【解答】：（1）杠桿的右端上翹，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)。（2）運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，須要先將指針調(diào)到零刻度線(xiàn)處。（3）由圖可知，在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，為了便于在杠桿上干脆讀出力臂的大小，由于力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，所以在A點(diǎn)沿豎直向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至杠桿在水平位置平衡。（4）由試驗(yàn)序號(hào)1、2可知，L1和L2不變，F(xiàn)2變更；由試驗(yàn)序號(hào)2、3可知，F(xiàn)2和L2不變，L1增大10cm；由序號(hào)4、3可知，F(xiàn)2和L2不變，L1增大10cm，所以第4次試驗(yàn)與前一次變更的量相同。由于要分別變更F2、L1、L2中的一個(gè)量，所以還須要變更L2，詳細(xì)步驟為：保持F2和L1不變，變更L2的大小。故答案為：（1）右；（2）將指針調(diào)到零刻度線(xiàn)處；（3）豎直；水平；（4）4；保持F2和L1不變，變更L2的大小。27．（2024?無(wú)錫）如圖所示，在科普節(jié)目《加油，向?qū)?lái)》中，有一項(xiàng)對(duì)抗性試驗(yàn)，甲、乙兩人站在平衡板上?；喗M將平衡板提升至確定高度后。兩人在平衡板上挪動(dòng)，并保持平衡板平衡。若甲的質(zhì)量為55kg，乙的質(zhì)量為45kg。平衡板質(zhì)量為900kg，且質(zhì)量分布勻稱(chēng)，重心在點(diǎn)O．（g取10N/kg）。（1）當(dāng)平衡板在水平地面上時(shí)，甲靜止站在平衡板上，與板的接觸面積為0.05m2，則甲對(duì)平衡板的壓強(qiáng)為多大？（2）甲、乙兩人豎直站在平衡板上，滑輪組將平衡板勻速提升至離地面5m的高度處，提升過(guò)程中平衡板始終保持水平平衡，拉力F為6250N，求在此過(guò)程中：①平衡板提升兩人所做的功為多少？②在提升平衡板和人的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少？（3）當(dāng)甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時(shí)，平衡板在空中處于水平平衡。甲、乙兩人從圖中位置同時(shí)向平衡板左，右兩側(cè)沿同始終線(xiàn)向相反方向緩慢挪動(dòng)至C、D豎直站立時(shí)，平衡板也恰好處于水平平衡，則兩人挪動(dòng)的距離AC和BD之比為9：11?！窘獯稹浚海?）當(dāng)平衡板在水平地面上時(shí)，甲靜止站在平衡板上對(duì)板的壓力：F甲＝G甲＝m甲g＝55kg×10N/kg＝550N，則甲對(duì)平衡板的壓強(qiáng)：p甲＝＝＝1.1×104Pa；（2）①乙的重力：G乙＝m乙g＝45kg×10N/kg＝450N，平衡板提升兩人所做的功：W＝（G甲+G乙）h＝（550N+450N）×5m＝5000J；②平衡板的重力：G板＝m板g＝900kg×10N/kg＝9000N，在提升平衡板和人的過(guò)程中，拉力做的有用功：W有＝（G甲+G乙+G板）h＝（550N+450N+9000N）×5m＝5×104J，由圖可知，n＝2，則拉力做的總功：W總＝Fs＝Fnh＝6250N×2×5m＝6.25×104J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；（3）當(dāng)甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時(shí)，平衡板在空中處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：G甲?OA＝G乙?OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)甲、乙兩人分別位于C、D豎直站立時(shí)，平衡板也恰好處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：G甲?（OA+AC）＝G乙?（OB+BD）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由可得：＝，整理可得：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①③可得：＝＝＝。答：（1）甲對(duì)平衡板的壓強(qiáng)為1.1×104Pa；（2）①平衡板提升兩人所做的功為5000J；②在提升平衡板和人的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%；（3）9：11。28．（2024?連云港）密度是物質(zhì)的重要屬性，生產(chǎn)、生活中經(jīng)常須要測(cè)量各種液體的密度。某同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中自制了測(cè)量液體密度的杠桿密度計(jì)，可以從杠桿上的刻度干脆讀出液體密度的數(shù)值，受到了老師的確定和表?yè)P(yáng)，結(jié)構(gòu)如圖所示。所用器材：輕質(zhì)杠桿（自身重力忽視不計(jì)）、兩種規(guī)格的空桶（100mL和200mL）、質(zhì)量為m的物體A、細(xì)線(xiàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：（1）將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡。測(cè)出B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l0，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線(xiàn)應(yīng)標(biāo)注為。（2）在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿(mǎn)液體，空桶容積為V，移動(dòng)物體A至C1位置，使杠桿在水平位置平衡。C1點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l1，此時(shí)C1點(diǎn)的密度值為（用題中所給的字母表示）。（3）已知密度為1.0×103kg/m3刻度線(xiàn)與零刻度線(xiàn)之間的距離為4cm，則密度為0.8×103kg/m3刻度線(xiàn)與零刻度線(xiàn)之間的距離為cm。（4）要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些，應(yīng)選擇規(guī)格的空桶（選填“100mL”或“200mL”）。【解答】：（1）將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡，此時(shí)桶中沒(méi)有放液體，即液體的密度為0；（2）在B點(diǎn)懸掛空桶時(shí)，杠桿平衡，依據(jù)杠桿的平衡條件可得：G桶?l＝GA?l0，即：G桶?l＝mg?l0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿(mǎn)液體，空桶容積為V，則液體的重力G液＝m液g＝ρ液Vg，由于此時(shí)移動(dòng)物體A至C1位置，杠桿在水平位置平衡，則依據(jù)杠桿的平衡條件可得：（G桶+G液）?l＝GA?l1，即：（G桶+ρ液Vg）?l＝mg?l1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：ρ液＝。（3）當(dāng)測(cè)量密度為1.0×103kg/m3的液體時(shí)，由于1.0×103kg/m3的刻度線(xiàn)與零刻度線(xiàn)之間的距離為4cm，即此時(shí)的物體A的力臂為：l′＝l0+4cm，依據(jù)杠桿的平衡條件可得：（G桶+G′）?l＝GA?l′，即：（G桶+1.0×103kg/m3×Vg）?l＝mg?（l0+4cm）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③當(dāng)測(cè)量密度為0.8×103kg/m3的液體時(shí)，即此時(shí)的物體A的力臂為l″＝l0+△l，依據(jù)杠桿的平衡條件可得：（G桶+G″）?l＝GA?l″，即：（G桶+0.8×103kg/m3×Vg）?l＝mg?（l0+△l）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④解①③④可得：△l＝3.2cm。（4）設(shè)物體A對(duì)桿秤的力為動(dòng)力，則液體和桶對(duì)桿秤的力為阻力，依據(jù)杠桿平衡的條件F1L1＝F2L2可得：L1＝，在動(dòng)力F1和阻力臂L2不變的狀況下，“增大液體的重力，即通過(guò)增大空桶的容積”，則L1變大，即該密度秤的精確度會(huì)增大。所以，應(yīng)選擇200mL規(guī)格的空桶。故答案為：（1）0；（2）；（3）3.2；（4）200mL。29．（2024?鎮(zhèn)江）小飛用圖1裝置來(lái)探究杠桿的平衡條件，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼對(duì)杠桿的拉力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。他的試驗(yàn)思路是變更F2、l1和l2，測(cè)得杠桿平衡時(shí)所需的拉力F1，來(lái)找尋F1、F2、l1和l2四個(gè)物理量之間的關(guān)系。已知試驗(yàn)前已調(diào)整杠桿在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N，杠桿上每一格長(zhǎng)10cm。試驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動(dòng)力臂l1/cm動(dòng)力F1/N1433304.42418302.4347.5301.0（1）為便于測(cè)量力臂，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿方向拉杠桿，并使之在位置平衡；（2）小飛首先保持F2和l1不變而變更l2，所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示，第1次試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的放大圖如圖2所示，則F1＝N，此時(shí)杠桿的類(lèi)型與（選填“筷子”或“老虎鉗”）相同；（3）為獲得更多組數(shù)據(jù)，小飛接著進(jìn)行（2）中試驗(yàn)，則為能順當(dāng)完成試驗(yàn)，在變更阻力臂l2時(shí)，l2應(yīng)不超過(guò)cm；完成上述試驗(yàn)后，小飛接下來(lái)還應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)有①保持不變而變更F2；②保持F2和l2不變而變更l1。【解答】：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上干脆讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時(shí)拉力方向應(yīng)為豎直方向；（2）圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N，指針指在4N下面第4個(gè)小格上，因此彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為4N+0.1N×4＝4.4N；筷子是費(fèi)勁杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，目的是省距離，應(yīng)用了試驗(yàn)中的第1次試驗(yàn)原理。（3）當(dāng)F2＝4N，動(dòng)力臂l1＝30cm，不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力為5N，依據(jù)杠桿平衡條件可得在變更阻力臂l2時(shí)，l2應(yīng)不超過(guò)的數(shù)值：l2＝＝＝37.5cm；依據(jù)限制變量法可知，探究F1與F2的關(guān)系必需保持l1和l2不變。故答案為：（1）豎直；水平；（2）4.4；筷子；（3）37.5；l1和l2。30．（2024?宿遷）以下為“探究杠桿平衡條件”試驗(yàn)：（1）如圖甲，把杠桿放在支架上并置于水平桌面，靜止時(shí)發(fā)覺(jué)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向調(diào)整。（2）如圖乙，在已經(jīng)調(diào)整好的杠桿左端A處掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊離支點(diǎn)4格的B處掛個(gè)相同的砝碼。（3）如圖丙，在杠桿左邊離支點(diǎn)4格的C處，用彈簧測(cè)力計(jì)與水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N（每個(gè)鉤碼重0.5N）?！窘獯稹浚海?）把杠桿放在支架上并置于水平桌面后，發(fā)覺(jué)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端平衡螺母向右調(diào)整；（2）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼的重為G，乙圖，設(shè)在B處懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n，由杠桿平衡條件得：4G×2L＝nG×4L，解得：n＝2，即應(yīng)在杠桿右邊B處掛2個(gè)鉤碼；（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時(shí)動(dòng)力臂等于OC＝×4L＝2L；依據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可得，測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F1＝＝＝2N。故答案為：（1）右；（2）2；（3）2。五．計(jì)算題（共6小題）31．（2024?南通）如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2×104N的重物勻速吊起2m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg．（1）求提升重物做的有用功；（2）求繩端的拉力；（3）若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg，求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功．【解答】：（1）提升重物做的有用功：W有用＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J；（2）由η＝＝80%可得拉力做的總功：W總＝＝＝3×104J；由圖可知，擔(dān)當(dāng)物重繩子股數(shù)n＝3，繩子自由端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×2m＝6m；由W總＝Fs可得拉力：F＝＝＝5000N；（3）對(duì)動(dòng)滑輪、克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝3×104J﹣2.4×104J＝6000J，提升動(dòng)滑輪做的額外功：W額1＝G動(dòng)h＝m動(dòng)gh＝40kg×10N/kg×2m＝800J，克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：W額2＝W額﹣W額1＝6000J﹣800J＝5200J．答：（1）提升重物做的有用功為2.4×104J；（2）繩端的拉力為5000N；（3）克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5200J．32．（2024?鎮(zhèn)江）如圖1所示，質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上，重物與地面間的接觸面積為0.1m2．利用圖2所示的滑輪組，小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m，他對(duì)繩子自由端施加的拉力為150N．不計(jì)繩重和輪軸處摩擦，g取10N/kg。（1）求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)。（2）在圖2所述過(guò)程中，求：①小明所做的額外功。②小明做功的功率。【解答】：（1）物體放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝2000Pa；（2）①拉力做的有用功：W有用＝Gh＝200N×5m＝1000J，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×5m＝10m，拉力做的總功：W總＝Fs＝150N×10m＝1500J，拉力做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝1500J﹣1000J＝500J；②小明做功的功率：P＝＝＝75W。答：（1）圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa。（2）①小明所做的額外功為500J。②小明做功的功率為75W。33．（2024?常州）為避開(kāi)同學(xué)們用手按壓宿舍樓大門(mén)的開(kāi)門(mén)按鈕造成交叉?zhèn)魅?，小明用輕質(zhì)木桿自制了“腳踏式杠桿”，借助杠桿按動(dòng)按鈕，如圖所示，已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝15cm，當(dāng)小明在C點(diǎn)用腳給杠桿施加20N的壓力F1時(shí)，按鈕觸發(fā)、大門(mén)打開(kāi)，（1）請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F1的示意圖。（2）該杠桿屬于哪種類(lèi)型？（干脆回答）（3）求此時(shí)按鈕對(duì)杠桿施加的水平阻力F2，有多大？【解答】：（1）小明腳對(duì)木桿的壓力F1垂直作用的木桿上，如圖。（2）木桿是一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，小明的腳施加的力是動(dòng)力F1，動(dòng)力臂為OC，按鈕對(duì)木桿的壓力為阻力F2，阻力臂為OD，動(dòng)力臂OC小于阻力臂OD，所以木桿是費(fèi)勁杠桿。（3）依據(jù)杠桿平衡條件得，F(xiàn)1×OC＝F2×OD，按鈕對(duì)木桿的壓力水平向左，所以O(shè)D＝AB，所以，20N×15cm＝F2×80cm，解得，F(xiàn)2＝3.75N。答：（1）F1的示意圖如上圖。（2）該杠桿屬于費(fèi)勁杠桿。（3）此時(shí)按鈕對(duì)杠桿施加的水平阻力F2是3.75N。34．（2024?泰州）小明利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為90kg的物體在1min內(nèi)勻速提升5m，豎直向上的拉力為360N．求：（1）物體的重力（g取10N/kg）；（2）小明拉力的功率？（3）滑輪組的機(jī)械效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）。【解答】：（1）物體受到的重力為G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；（2）由圖知，n＝3，拉力端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×5m＝15m，拉力做的總功：W總＝Fs＝360N×15m＝5400J，拉力做功的功率：P＝＝＝90W；（3）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝900N×5m＝4500J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%≈83.3%。答：（1）物體的重力是900N；（2）小明拉力的功率90W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。35．（2024?鎮(zhèn)江）如圖1所示，裝有0.01m3水的圓桶置于水平地面上，桶與地面間的接觸面積為0.2m2。桶的質(zhì)量忽視不計(jì)，g取10N/kg。（1）求桶中水的質(zhì)量。（2）求這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)。（3）某同學(xué)用圖2所示的滑輪組將這桶水勻速提升2m的過(guò)程中，所用拉力為40N．求該滑輪組的機(jī)械效率。【解答】：（1）水的體積V＝0.01m3，由ρ＝可得水的質(zhì)量：m＝ρV＝1×103kg/m3×0.01m3＝10kg；（2）這桶水所受的重力：G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，桶的質(zhì)量忽視不計(jì)、自重不計(jì)，則水桶對(duì)地面的壓力：F＝G＝100N，這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝500Pa；（3）由圖知，擔(dān)當(dāng)物重的繩子股數(shù)n＝3，則滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。答：（1）這桶水的質(zhì)量為10kg。（2）這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)為500Pa。（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。36．（2024?宿遷）如圖所示，工人利用滑輪組提升重物，在30s內(nèi)將靜止在水平地面上質(zhì)量為90kg，底面積為200cm2的長(zhǎng)方體物塊勻速提升5m，此時(shí)工人的拉力為400N（g＝10N/kg）。求：（1）提升前物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）工人拉力做功的功率；（3）滑輪組提升該物塊的機(jī)械效率?！窘獯稹浚海?）質(zhì)量為90kg的物體的重力：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N。對(duì)地面的壓力：F＝G＝900N，提升前物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝4.5×104Pa；（2）由圖知，繩子的有效段數(shù)n＝3，則繩子自由端移動(dòng)的距離為：s＝3h＝3×5m＝15m，工人拉力做功的功率：P＝＝＝＝200W；（3）滑輪組提升該物塊的機(jī)械效率：η＝＝＝×100%＝75%。答：（1）提升前物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為4.5×104Pa；（2）工人拉力做功的功率為200W；（3）滑輪組提升該物塊的機(jī)械效率為75%。六．綜合實(shí)力題（共1小題）37．（2024?鎮(zhèn)江）圖1是蓄水池水位自動(dòng)限制模擬裝置：可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿A端用輕繩系一正方體浮塊，B端固定一輕質(zhì)三角支架，支架與固定不動(dòng)的壓力敏感電阻RF保持水平接觸擠壓，杠桿保持水平平衡。已知：AO長(zhǎng)為1m，BO長(zhǎng)為2m；浮塊邊長(zhǎng)為20cm，密度為5×103kg/m3，下表面距池底2m；當(dāng)電磁鐵線(xiàn)圈中的電流I≤0.02A時(shí)，銜鐵K被釋放，水泵起先工作向水池注水，反之停止注水，池內(nèi)達(dá)到所設(shè)定的最高水位，線(xiàn)圈電阻不計(jì)；電壓U＝6V，電阻箱R調(diào)至75Ω；設(shè)RF的阻值與支架所施加壓力F的關(guān)系圖線(xiàn)如圖2所示。g取10N/kg。（1）浮塊的重力為N．在達(dá)到最高水位之前，隨著浮塊排開(kāi)水的體積漸漸增大，支架對(duì)RF的壓力將。（2）當(dāng)池內(nèi)達(dá)到所設(shè)定的最高水位時(shí)，求：①輕繩對(duì)浮塊的拉力。②池內(nèi)水面距池底的高度。（3）為使該裝置能自動(dòng)限制水池內(nèi)的最高水位，在其他條件不變的狀況下，電阻箱R接入電路的阻值應(yīng)滿(mǎn)意的條件是。【解答】：（1）浮塊的重力為：G＝mg＝ρ物gV＝5×103kg/m3×10N/kg×（0.2m）3＝400N；在達(dá)到最高水位之前，依據(jù)