2017-2021年湖北中考物理真題分類匯編之機械與功（含解析及考點卡片）

2017-2021年湖北中考物理真題分類匯編之機械與功

一.杠桿的分類（共1小題）

1.（2020?咸寧）下列的工具中，在使用時可以省距離的是（）

C.1鋼絲鉗D.」核桃夾

二.力臂的畫法（共1小題）

2.（2020?黃岡）如圖是建筑工地上工人用獨輪車搬運材料的情景。設Oi為獨輪車支點,

Fi為動力。請作出動力臂h和獨輪車所受重力的示意圖（02為重心）。

三.杠桿中最小力的問題（共2小題）

3.（2。18?黃石）旅行箱在拉力作用下靜止于圖示狀念，O點為旅行箱的重心，A為拉力的

作用點，請在圖中畫出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意圖。

4.（2020?鄂州）如圖所示，甲圖是正在使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，乙圖是上

半部分杠桿的示意圖。請在A點畫出最小動力Fi的示意圖，在B點畫出阻力F2的示意

圖及其力臂L2O

5.（2020?宜昌）如圖為工地搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，車體可以看成一個杠桿,

關于這個杠桿下列說法正確的是（）

A.手握的位置靠近把手末端時更費力

B.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力

C.輪子的中心是杠桿的支點

D.圖中拉力F大于重力G

五.探究杠桿的平衡條件實驗（共2小題）

6.（2021?十堰）小紅和小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗中：

（1）實驗前，把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，小紅將右端的平衡螺

母向右調，小華認為也可以將左端的平衡螺母向調（選填“左”或“右”），使

杠桿在水平位置平衡；

①

（2）實驗中，他多次在杠桿兩端加掛鉤碼，并調節(jié)鉤碼位置，使杠桿保持水平平衡，記

錄多組數(shù)據，這樣做的目的是；

（3）如圖乙所示，始終保持杠桿在水平位置平衡，小紅將彈簧測刀計從①位置移動到②

位置時，測力計的示數(shù)將（選填“變大”、“變小”或“不變

7.（2020?仙桃）利用圖中的裝置探究杠桿平衡的條件，每個鉤碼的質量相等，杠桿上的刻

度均勻。

「甲7I----y

乙

（1）如圖甲，不掛鉤碼時，出現(xiàn)杠桿右端下沉，應向.（選填“左”或“右”）調

節(jié)平衡螺母，直至杠桿在水平位置平衡；掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再

次平衡，此時也要選擇在水平位置平衡的目的是

（2）圖甲中，杠桿在水平位置已經平衡，若將杠桿兩側所掛鉤碼各取下一個，杠桿會

（選填“順時針”或“逆時針”）轉動。

（3）三次實驗數(shù)據見如表，分析數(shù)據可知，杠桿的平衡條件是

次數(shù)動力Fi/N動力臂Li/m阻力Fz/N阻力臂Lz/m

11.00.22.00.1

21.50.11.00.15

32.00.151.50.2

（4）如圖乙，用彈簧測力計代替右側鉤碼，沿與水平方向成60°角斜向下拉杠桿，保持

杠桿在水平位置平衡.若把左側鉤碼的拉力作為阻力，右側彈簧測力計的拉力作為動力,

此時的杠桿是.杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）：請在乙圖中畫出此時拉

力F的力臂Lo

六.杠桿的平衡條件（共3小題）

8.（2018?天門）如圖，水平地面放一兩端粗細不同的長桿AB,其重心為O,OA：OB=2：

1,用豎直向上的力FA將長桿一端A微微抬離地面，F(xiàn)A為100N,長桿AB所受重力為

N,用豎直向上的力FB將長桿的另一-端B微微抬離地面，F(xiàn)B為No

B

O*

9.（2018?荊州）如圖所示，一根足夠長的輕質杠桿水平支在支架上，OA=20cm,Gi是邊

長為5cm的正方體，G2重為20N.當OB=10cm時，繩子的拉力為N,此時Gi

對地面的壓強為2Xl（）4pa.現(xiàn)用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右勻速直線運動，經

過s后,可使Gi對地面的壓力恰好為零。

10.（2019?咸寧）如圖所示，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB

能以凹槽兩端的C點或D點為支點在豎直平面內轉動，長度AC=CD=DB,左端重物G

=12N.當作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時，杠桿容易繞（選填"C”或

“D”）點翻轉，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力Fi=N的最小值，最大

值F2=N.（杠桿、細繩的質量及摩擦均忽略不計）

ACDB

七.斜面與輪軸（共1小題）

11.（2020?十堰）下列各種機械中，不省力的機械是（）

A.

B.動滑輪

八.力是否做功的判斷（共2小題）

12.（2017?鄂州）下列生活實例中，力對物體做功的有（）

下前進了一段距離水平路面上前行拉力作用下升高石頭，搬而未起

A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁

13.（2020?黃岡）成語“水滴石穿”，比喻力量雖小，但只要堅持，功到自然成。從物理的

角度分析：①力改變了石頭的形狀；②水滴沖擊石頭時，石頭對水滴沒有作用力；③水

滴加速下落過程，重力對水滴做了功；④水滴加速下落過程，受到了平衡力的作用。完

全正確的一組是（）

A.①③B.?@C.??D.②④

九.功的大小比較（共1小題）

14.（2021?十堰）某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進行測試，甲、乙兩輛完全相

同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動，且v甲Vv乙，若不計空氣阻力，則汽車受

到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時間內所做的功W甲和W乙之間的關系正確的是

A.F甲VF乙,W甲VW乙B.F（P>F乙,W中〉\￥乙

C.F“=F乙,WqVW乙D.F^=F乙,W3=W乙

一十.功的計算（共4小題）

15.（2020?咸寧）如圖所示，質量為50kg的同學在做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質

量約為全身質量的3,則她上半身的重力約為N,她在一段時間內做了40個仰臥

5

起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m,則她在這段時間克服重力做的功約為

J。

仰臥起坐

16.（2020?荊門）如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動,

0?6s內拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2?4s內，

物體克服摩擦力所做的功為（）

A.10JB.3OJC.5OJD.8OJ

17.（2。21?恩施州）如圖，自人利用該滑松將G=1UUN的物體勻速提升了20cm（不計繩重

和摩擦），此過程克服物體重力做的功為J,若動滑輪重10N,則F=No

////////

18.（2020?宜昌）為解決鄉(xiāng)村快遞派送的交通不便問題，某快遞公司采用無人機（如圖所示）

將包裹送達每個村子的派送員.自動卸貨后隨即返航，繼續(xù)其他酌送。某次派送包裹質

量12kg,飛行高度120m,lOmin內水平飛行里程6.5km。

（1）該次派送無人機水平飛行的平均速度是多少km/h?

（2）無人機提著包裹從地面勻速上升到120m高度的過程中，拉力對包裹做的功是多少？

（g取10N/kg）

一十一.功的計算公式的應用（共1小題）

19.（2020?襄陽）如圖所示，斜面長5m,高3m。小強用繩子沿斜面將質量為20kg的木塊

由斜面底端勻速拉到頂端.拉力大小為150N,繩重不計.則木塊與斜面間的摩擦力為

N（g取ION/kg,下同）。

F

一十二.功率計算公式的應用（共1小題）

20.（2020?恩施州）國產雪龍2號極地科考破冰船配備15000kW總動力，能以2-3節(jié)的航

速在冰厚L5米的條件下連續(xù)破冰航行。2019年11月23日，雪龍2號完成了南極中山

站附近的航道破冰任務。若此次破冰所用功率為6000kW,向前破冰行駛速度是3.6km/h,

則破冰船產生的向前推力大約是No

一十三.功率的計算（共4小題）

21.（2020?隨州）物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動（如圖）,

其中AB=CD=10nio已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運動，

且在AB段、CD段所受摩擦阻力分別為1N和2N,則以下判斷正確的是（）

A.該物塊在CD段的慣性比AB段大

B.該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為2：5

C.拉力F在AB段所做的功為20J

D.拉力F在CD段做功的功率為10W

22.（2020?仙桃）如圖甲，用電動叉車搬運重為5000N的貨物，從A點水平移動到B點，

用時20s；然后從B點勻速提升到C點，又用時5s。搬運過程中貨物始終水平放置，各

點間距離如圖乙所示。求：

（1）叉車在AB段的平均速度。

（2）叉車在AB段對貨物的支持力做的功。

（3）叉車在BC段對貨物做功的功率。

23.（2018?荊州）如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為

50N,滑輪組下端掛有物體B,滑輪組繩的末端通過定滑輪沿水平方向與物體A相連，

此時物體A在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，測力計的示數(shù)為550N；在物體

B下加掛重為90N的物體C后，同時用水平向左的力F拉動物體A使其沿水平桌面向左

做勻速直線運動，此時物體B上升的速度大小為5cm/s。若不計繩重及滑輪的摩擦，g取

10N/kg,則下列說法中正確的是（）

A.物體A所受滑動摩擦力大小為275N

B.F的大小為530N

C.F做功的功率為42W

D.B的重力為500N

24.（2020?荊州）質量為1.8t的小汽車陷入泥濘中，大家正在一籌莫展的時候，聰明的小紅

很快想到了辦法，利用所學滑輪組知識，帶領大家將小車順利拉出。如圖，若汽車所受

阻力為車重的0.2倍，滑輪組的機械效率為80%（g=10N/kg）o求：

（1）汽車所受阻力f；

（2）繩子自由端拉力Fi；

（3）小樹承受的拉力F2；

（4）小車以O.lm/s的速度勻速運動時，拉力F）的功率。

一十四.機械效率的概念（共2小題）

25.（2018?宜昌）下列有關起重機提升貨物時機械效率的說法，正確的是（）

A.有用功越多，機械效率越高

B.同一起重機提起的貨物越重，機械效率越高

C.額外功越少,機械效率越高

D.同一起重機提起同一貨物越快，機械效率越高

26.（2021?宜昌）下列有關機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）

A.效率越高的機械，功率越大

B.做功越多的機械，功率越大

C.做有用功越多的機械，效率越高

D.功率越大的機械，做功越快

一十五.機械效率的大小比較（共2小題）

27.（2019?宜昌）如圖所示的吊車有大小兩個吊鉤，在確保安全的前提下，下列關于吊車機

械效率說法正確的是（）

A.吊起相同貨物，使用小吊鉤機械效率高

B.吊起相同貨物，上升速度快機械效率高

C.每次吊起的貨物越少，機械效率越高

D.貨物升高的高度越高，機械效率越高

28.（2017?隨州）同一物體（質量為m）先用滑輪組（如圖甲）勻速提升，后沿斜面（如圖

乙）勻速提升，兩次提升高度均為h,兩次拉力大小均為Sng,斜面長AB=2h,則這兩

4

次提升物體的機械效率比較（）甲

A.n甲＞n乙B.n甲v”乙

c.T）甲=四乙D.條件不足無法比較

一十六.斜面的機械效率（共1小題）

29.（2020?荊州）荊州方特東方神畫主題樂園于2019年9月盛大開園。樂園在修建過程中,

如圖所示，工人師傅在50s內用大小為500N的力F,將物體從斜面底端拉到頂端，若此

裝置的機械效率為80%.則下列說法正確的是（g=10N/kg）（）

A.所拉物體的質量為800kg

B.拉力的功率是40W

C.物體在斜面上運動時受到的摩擦力是100N

D.物體在斜面上運動時增加的內能大于800J

一十七.滑輪（組）的機械效率（共4小題）

30.（2021?天門）光頭強用如圖所示的裝置將200N的蜂蜜勻速提高3m,送給樓上的熊大、

熊二，所用的拉力是125N,不計桶重、繩重和摩擦。下列說法不王確的是（）

A.繩子自由端移動的距離為6m

B.拉力做的功為750J

C.動滑輪重50N

D.該滑輪組的機械效率為75%

31.（2020?咸寧）用如圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體，每次物體被提升的高度均為

0.5m,滑輪組的機械效率與物體受到重力的關系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，下列分

甲乙

A.動滑輪的重力為5N

B.該滑輪組的機械效率可以達到100%

C.滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少

D.每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J

32.（2019?荊州）湖北省第二屆園林博覽會將于2019年9月28日在荊州開幕。在某場館建

設中，采用了如圖所示的裝置提升重物，當工人師傅們用1000N的拉力F向下拉繩，使

重I600N的重物勻速上升了5m,此過程中克服繩重和摩擦做功500J,下列說法中正確

的是（）

A.拉力F做功為5X1（）3j

B.纏繞在動滑輪上每股繩的拉力為800N

C.動滑輪重為300N

D.滑輪組的機械效率為75%

33.（2019?襄陽）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物勻速提升了2m,做了

1500J的功。求：

（1）滑輪組的機械效率；

（2）當他用400N的拉力勻速泥升其它貨物時，額外功占總功的15%,求提升貨物的重.

一十八.滑輪（組）機械效率的測量實驗（共2小題）

34.（2019?仙桃）小明實驗小組做“測量滑輪組的機械效率”的實驗，實驗裝置如圖甲、乙

所示。

（I）按照甲圖裝置實驗，小明應豎宜向上拉動彈簧測力計，使鉤碼從A處升高

到A'處。由圖可知拉力為N,鉤碼上升的高度為cm。

（2）小明實驗小組又用圖乙的實驗裝置進行實驗，實驗數(shù)據記錄在表中。

實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度拉力F/N繩端移動的距機械效率n

h/m離$/m

12.00.02—0.0483%

24.00.032.20.06—

①根據表格中的數(shù)據，請在圖乙中畫出實驗時繩子的繞法（要求向下拉繩子的自由端使

鉤碼升高）。

②由表格數(shù)據可知，第一次實驗時的拉力是N（結果精確到O.IN）；第二次實驗

時滑輪組的機械效率是（結果精確到1%）。

③由兩次實驗可知，用同一滑輪組提升重物時，物體越重，滑輪組的機械效率越

（選填“高”或“低”）。

35.（2019?黃石）探究小組為探究影響滑輪組的機械效率的因素，實驗裝置如圖所示，數(shù)據

如表所示。

次數(shù)鉤碼重力提升高度有用功拉力（N）總功（J）機械效率

（N）（cm）（J）

11.0400.41.10.8845%

21.5400.61.41.1254%

32.030—1.7—

42.5401.02.01.6063%

（1）請把表格中三個未完成的空補充完整。

（2）甲同學根據表格數(shù)據可以得出鉤碼重力逐漸增大，滑輪組機械效率（選填

“增大”、“減小”或“不變”）。請你解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因。

（3）乙同學進一步研究，測出動滑輪的質量為100g,根據表格中的數(shù)據得出：總功總是

大于有用功與克服動滑輪重力的功之和，即：W總,WMW輪，他猜測還有因素

影響機械效率。（答一種因素即可）

（4）丙同學計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值AWnW總-W有

?W輪，通過比較第1、2和組的數(shù)據，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大,差值4W（選

“越大”、“越小”或“不變”），請你利用所學知識對此作出解釋。

2017-2021年湖北中考物理真題分類匯編之機械與功

參考答案與試題解析

一.杠桿的分類（共1小題）

1.（2020?咸寧）下列的工具中，在使用時可以省距離的是（）

【考點】杠桿的分類.

【專題】應用題；歸納法；簡單機械；分析、綜合能力.

【分析】杠桿的分類：①省力杠桿，動力再大于阻力臂，省力但費距離；②費力杠桿，

動力懵小于阻力臂，費力但省距離；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，不省力也不費力。

【解答】解：A、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，可省距離,

故A符合題意；

B、裁剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費距離，故B不符合題

意；

C、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費距離，故C不符合題

意；

D、核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費距離，故D不符合題

O

故選：Ao

【點評】結合圖片和生活經驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系,

再判斷它是屬于哪種類型的杠阡。

二.力臂的畫法（共1小題）

2.（2020?黃岡）如圖是建筑工地上工人用獨輪車搬運材料的情景。設0|為獨輪車支點,

Fi為動力.請作出動力臂h和獨輪中所受重力的示意圖（02為重心）v

【考點】力臂的畫法.

【專題】作圖題；重力、彈力、摩擦力；簡單機械；應用能力.

【分析】（1）重力的作用點在重心，方向豎直向下；（2）力臂是從支點O到力的作用線

的垂直距離。

【解答】解：O1為支點，從支點向Fi的作用線作垂線，垂線段的長度即為Fi的力臂;

02為重心，重力方向豎直向下，如圖所示：

【點評】本題主要考查了重力示意圖及力臂的畫法，都是易錯點注意一些細節(jié)問題。

三.杠桿中最小力的問題（共2小題）

3.（2018?黃石）旅行箱在拉力作用下靜止于圖示狀態(tài)，O點為旅行箱的重心，A為拉力的

作用點，請在圖中畫出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意圖。

【考點】杠桿中最小力的問題.

【專題】作圖題；運動和力.

【分析】重力方向豎直向下，作重力的示意圖時應從物體重心向下作豎直線段，并在線

段的末端標上箭頭；

根據杠桿平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂，在阻力X阻力臂一定的情況下，動

力臂越大動力越小。由此畫出最小力。

【解答】解?：

重力方向豎直向下，從重心O沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示;

如圖所示：

阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力臂越長，動力越小，圖中B點支點，以

支點B到A的距離為力臂是最大力臂，力與力臂垂直，由此過A點作BA的垂線，方向

向上，如圖所示：

【點評】本題考查了重力的示意圖和杠桿上最小力的畫法。注意重力豎直向下，不是垂

直向下、以支點到力的作用點距離作為力臂是最大的力臂。

4.（2020?鄂州）如圖所示，甲圖是正在使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，乙圖是上

半部分杠桿的示意圖。請在A點畫出最小動力R的示意圖，在B點畫出阻力F2的示意

圖及其力臂L2O

【考點】杠桿中最小力的問題；力臂的畫法.

【專題】作圖題；功、功率、機械效率；應用能力.

【分析】（1）由杠桿的平衡條件FILI=F2L2可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省

力。連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最小。

（2）阻力是阻礙杠桿轉動的力；根據力臂的概念畫出F2的力臂L2。

【解答】解：連接OA兩點，OA即為最長動力臂，當動力F［與動力臂垂直時，動力最

小，據此可作出最小動力Fi；而阻力F2應垂直于核桃的接觸面向上，然后過O點作力

F2的垂線，即阻力臂12.作圖如下:

【點評】求最小的力是常見的題型，關鍵是找到最大的動力臂，一般來說，支點與動力

作用點的連線就是最大的動力臂。

四.杠桿的應用（共1小題）

5.（2020?宜昌）如圖為工地搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，車體可以看成一個杠桿，

關于這個杠桿下列說法正確的是（）

A.手握的位置靠近把手末端時更費力

B.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力

C.輪子的中心是杠桿的支點

D.圖中拉力F大于重力G

【考點】杠桿的應用；杠桿的平衡條件：杠桿的分類.

【專題】應用題：簡單機械；理解能力.

【分析】（1）在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越大，動力越??；

（2）在阻力和動力臂不變的情況下，阻力臂越大，越費力；

（3）根據杠桿的定義分析；

（4）根據杠桿的平衡條件分析力的大小。

【解答】解：

A、在阻力和阻力臂不變的情況下，手握的位置靠近把手末端時，動力臂大，則動力小,

更省力，故A錯誤；

B、磚頭的位置遠離車輪時，此時的動力臂和阻力大小不變，阻力臂變大，根據杠桿的平

衡條件可知，動力變大，抬起更費力，故B錯誤；

C、由圖可知，整個杠桿是繞輪子的中心轉動的，所以輪子的中心是杠桿的支點，故C

正確；

D、圖中的動力臂大于阻力臂，根據杠桿的平衡條件可知，動力小于阻力，即F小于G,

故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用、杠桿的定義，正確理解杠桿平衡條件是解題

的關鍵。

五.探究杠桿的平衡條件實驗（共2小題）

6.（2021?十堰）小紅和小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗中：

（1）實驗前，把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，小紅將右端的平衡螺

母向右調，小華認為也可以將左端的平衡螺母向右調（選填“左”或“右”），使杠

桿在水平位置平衡；

①

（2）實驗中，他多次在杠桿兩端加掛鉤碼，并調節(jié)鉤碼位置，使杠桿保持水平平衡，記

錄多組數(shù)據，這樣做的目的是尋找普遍規(guī)律：

（3）如圖乙所示，始終保持杠桿在水平位置平衡，小紅將彈簧測刀計從①位置移動到②

位置時，測力計的示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變

【考點】探究杠桿的平衡條件實驗.

【專題】實驗題；探究型實驗綜合題；應用能力；實驗基本能力.

【分析】（1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)；調節(jié)杠桿在水

平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動。

（2）只用一組數(shù)據得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數(shù)據找普遍規(guī)律從而得

出杠桿平衡條件。

（3）當彈簧測力計斜著拉時，其力臂變小，根據杠桿平衡條件分析出答案。

【解答】解：（1）如圖甲，杠桿左端下沉，杠桿的右端上翹，應將杠桿重心向右移，所

以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節(jié)；

（2）探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為7獲取多組實驗數(shù)據歸

納出物理規(guī)律，使結論具有普遍性；

（3）將彈簧測力計從①位置移動到②位置時，阻力和阻力臂不變，拉力F力臂變小，由

杠桿平衡條件可知，測力計的示數(shù)將變大。

故答案為：（1）右；（2）尋找普遍規(guī)律；（3）變大。

【點評】杠桿平衡條件是杠桿平衡計算的基礎內容，一定要掌握，在探究杠桿平衡條件

的實驗中為得出普遍性的規(guī)律，在實驗中應多測幾組數(shù)據進行分析。

7.（2020?仙桃）利用圖中的裝置探究杠桿平衡的條件，每個鉤碼的質量相等，杠桿上的刻

（1）如圖甲，不掛鉤碼時，出現(xiàn)杠桿右端下沉，應向左（選填“左”或“右”）調

節(jié)平衡螺母，直至杠桿在水平位置平衡；掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再

次平衡，此時也要選擇在水平位置平衡的目的是便于在杠桿上直.接測量力臂。

（2）圖甲中，杠桿在水平位置已經平衡，若將杠桿兩側所掛鉤碼各投下一個，杠桿會逆

時針（選填“順時針”或“逆時針”）轉動。

（3）三次實驗數(shù)據見如表，分析數(shù)據可知，杠桿的平衡條件是FILI=F2L2。

次數(shù)動力Fi/N動力臂Li/m阻力Fz/N阻力臂L〃m

11.00.22.00.1

21.50.11.00.15

32.00.151.50.2

（4）如圖乙，用彈簧測力計代替右側鉤碼，沿與水平方向成60°用斜向下拉杠桿，保持

杠桿在水平位置平衡。若把左側鉤碼的拉力作為阻力，右側彈簧測力計的拉力作為動力,

此時的杠桿是省力杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）；請在乙圖中畫出此時

拉力F的力臂L。

【考點】探究杠桿的平衡條件實驗.

【專題】實驗題；探究型實驗綜合題；實驗基本能力.

【分析】（1）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一

端的螺母）要向杠桿上翹的一端調節(jié)；實驗前先要調節(jié)杠桿在水平位置平衡，這是為使

杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；調節(jié)好以后，

仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂的長度；

（2）當左右兩側力與力臂的乘積不相等時，杠桿會轉動；

（3）將力與力臂的乘積算出后進行比較，分析數(shù)據的問題，從而得出結論；

（4）動力臂大于阻力臂是省力杠桿；過支點向力的作用線作垂線，畫出此時拉力F的力

臂L。

【解答】解：（1）杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母

向左調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平靜止；

實驗中通過增減鉤碼或移動鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于在杠桿

上直接測量力臂；

（2）根據杠桿平衡條件FILI=F2L2得：

杠桿在水平位置平衡時：左邊=3GX2L=6GL：

右邊=2GX3L=6GL；

如果在兩側鉤碼下再各取下一個相同的鉤碼后：左邊=2GX2L=4GL；

右邊=GX3L=3GL；

杠桿不再水平平衡，左邊會下沉，逆時針轉動。

（3）由表格中數(shù)據，（D1.ONX0.2m=2.0NX0.1m；

@1.5NX0.1m=1.0NX0.15m；

?2.0NX0.15m=1.5NX0.2m；

可知杠桿的平衡條件為：FILI=F2L2：

（4）如圖乙，用彈簧測力計代替右側鉤碼，沿與水平方向成60°角斜向下拉杠桿，保持

杠桿在水平位置平衡。若把左側鉤碼的拉力作為阻力，右側彈簧測力計的拉力作為動力,

畫出此時拉力F的力臂L,每個小格長Lo,如下圖：

I

s

L=sin60°X3LO=Y^X3LO=2.6LO>2LO，動力臂大于阻力臂是省力杠桿。

2

故答案為：（1）左；便于在杠桿上直接測量力臂；（2）逆時針；（3）FILI=F2L2：（4）

省力；如上圖。

【點評】此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用，在利用

平衡條件公式時.要注意分析力和對應的力臂.

六.杠桿的平衡條件（共3小題）

8.（2018?天門）如圖，水平地面放一兩端粗細不同的長桿AB,其重心為O,OA：OB=2：

1,用豎直向上的力FA將長桿一端A微微抬離地面，F(xiàn)A為100N,長桿AB所受重力為

300N,用豎直向上的力FB將長桿的另一端B微微抬離地面，F(xiàn)R為200N。

B

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】定量思想；推理法；簡單機械.

【分析】在杠桿的右端豎直抬起時，B是支點，根據杠桿平衡條件求出AB所受重力；

在杠桿的左端豎直抬起時，A是支點，根據杠桿平衡條件求出FB。

【解答】解：用豎直向上的力FA將長桿一端A微微抬離地面時，此時B是支點，長桿

重心為O,

根據杠桿平衡條件得：FAXAB=GXOB,40

所以，長桿AB所受重力：G=FAX^=4。'=iQONXj±l=300N；

OBOB1

用豎直向上的力FB將長桿的另一端B微微抬離地面時，此時A為支點，

根據杠桿平衡條件得：FBXAB=GXOA,

所以，F(xiàn)B=GXQ^=GX.°。，=30QNXN-=200N。

ABOA-OB2+1

故答案為：300；200o

【點評】本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，確定兩種情況下的動力臂和阻

力臂是木題的關鍵。

9.（2018?荊州）如圖所示，一根足夠長的輕質杠桿水平支在支架上，OA=20cm,Gi是邊

長為5cm的正方體，G2重為20N.當OB=10cm時，繩子的拉力為10N,此時Gi

對地面的壓強為2Xl（/pa.現(xiàn)用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右勻速直線運動，經

過.10u后,可使Gi對地面的壓力恰好為零。

【考點】杠桿的平衡條件；壓強的大小及其計算；速度公式及其應用.

【專題】應用題；簡單機械.

【分析】（1）己知OA、OB和G2，由杠桿平衡條件求出G2在B點時，杠桿在A點受到

的拉力，

由壓強公式的變形公式求出Gi對地面的壓力，

然后對Gi進行受力分析，由平衡條件求出Gi的重力；

（2）由杠桿平衡條件求出Gi對地面壓力為零時G2到支點的距離，然后由速度公式的變

形公式求出G2的運動時間。

【解答】解：（1）G2在C點時，由杠桿平衡條件得：FAXOA=G2XOB,

即:FAX20cm=20NX10cm,解得:FA=10N；

物體與地面的接觸面枳：S=5cmX5cm=25cm2=0.0025m2；

由p==得物體Gi對地面的壓力：

F=pS=2X104PaX0.0025m2=50N,

地面對物體的支持力：P=F=50N,

Gi受豎直向下的重力Gi、地面的支持力F'、繩子的拉力FA作用，

物體靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：

GI=FA+F'=10N+50N=60N：

（2）當Gi對地面的壓力為。時，杠桿在A點的受到的拉力FA'=GI=60N,

設GI位于D點，由杠桿平衡條件得：FA'XOA=G2XOD,

即：60NX20cm=20NXOD,

解得：OD=60cm,

物體G2的路程：s=OD-OB=60cm-10cm=50cm,

由v=^得物體G2的運動時間：

t

t=s=50cm=IOs.

v5cm/s

故答案為：10；10。

【點評】本題難度較大，熟練應用杠桿平衡條件、壓強公式的變形公式、速度公式的變

形公式、平衡條件是正確解題的關鍵。

10.（2019?咸寧）如圖所示，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB

能以凹槽兩端的C點或D點為支點在豎直平面內轉動，長度AC=CD=DB,左端重物G

=12N.當作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時，杠桿容易繞D（選填"C”或"D”）

點翻轉，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力F]=」N的最個值，最大值F2=24

N.（杠桿、細繩的質量及摩擦均忽略不計）

口ACDB

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】計算題；簡單機械.

【分析】當以C點為支點時拉力最小，以D點為支點時拉力最大，根據AC=CD=DB

分別求出動力臂與阻力臂的=比值，然后利用杠桿平衡條件計算拉力的最小值和最大值。

【解答】解：由圖可知，D點更加靠近拉力一端，故當作用在B點豎直向下的拉力F足

夠大時，杠桿容易繞D點翻轉；

當以C點為支點時拉力最小，以D點為支點時拉力最大，

則根據杠桿平衡條件可得：

FiXBC=GXAC,F2XBD=GXAD,

因為AC=CD=DB,

所以BC：AC=2：1,BD：AD=1：2,

可得：FiX2=12NXl,F2X1=12NX2,

解得，F(xiàn)i=6N,F2=24NO

故答案為：D；6；24o

【點評】此題考查平衡條件及其應用，難度不大，關鍵是根據圖示得出以C點為支點時

拉力最小，以D點為支點時拉力最大。

七.斜面與輪軸（共1小題）

11.（2020?十堰）下列各種機械中，不省力的機械是（）

【考點】斜面與輪軸；杠桿的分類；定滑輪及其工作特點.

【專題】應用題；簡單機械；分析、綜合能力.

【分析】（1）根據鋼絲鉗在使用時動力臂與阻力臂的大小關系確定是省力杠桿還是費力

杠桿；

（2）動滑輪實質是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿，特點是可以省一半的力；

（3）定滑輪實質是等臂杠桿，不能省力，但能改變力的方向；

（4）使用斜面，可以省力，但要多移動距離。

【解答】解：

A、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；

B、動滑輪實質是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿，動滑輪在使用時可以省一半的力，故B

不符合題意；

C、定滑輪實質是等臂杠桿，不能省力，但能改變力的方向，故C符合題意；

D、利用斜面提升物體，可以省力，但要多移動距離，是省力機械，故D不符合題意。

故選：Co

【點評】本題考查了杠桿、斜面、定滑輪、動滑輪的特點，屬于基礎題目。

八.力是否做功的判斷（共2小題）

12.（2017?鄂州）下列生活實例中，力對物體做功的有（）

丙：物體在繩子?。河帽M全力搬

下前進了一段距離水平路面上前行拉力作用下升高石頭，搬而未起

A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁

【考點】力是否做功的判斷.

【專題】定性思想；順推法；功、功率、機械效率.

【分析】做功的兩個必要條件是：一是物體受到力的作用；二是物體在這個力的方向上

通過一定的距離。

【解答】解：

甲、推著小車前進，人對小車有推力的作用，小車在推力的方向上通過了距離，所以推

力對小車做了功；

乙、用力提著滑板在水平路面上前行，此過程中，拉力與距離的方向垂直，故拉力沒有

做功；

丙、繩子對物體有向上的拉力，物體在拉力的方向上通過了距離，所以拉力對物體做了

功；

丁、人用力搬石頭但沒有搬動，有力作用在石頭上，但石頭沒有通過距離，故力對物體

沒有做功。

所以做了功的是甲和丙。

故選：Bo

【點評】該題考查了做功的必要條件，注意三種不做功的情況：一是有力沒距離；二是

有距離沒力；三是有力有距離，但力的方向與通過距離相互垂直。

13.（2020?黃岡）成語“水滴石穿”，比喻力量雖小，但只要堅持，功到自然成。從物理的

角度分析：①力改變了石頭的形狀；②水滴沖擊石頭時，石頭對水滴沒有作用力；③水

滴加速下落過程，重力對水滴做了功；④水滴加速下落過程，受到了平衡力的作用。完

全正確的一組是（）

A.①③B.??C.①?D.②④

【考點】力是否做功的判斷：力的作用效果：力作用的相互性：力與運動的關系.

【專題】應用題；運動和力；功、功率、機械效率；應用能力.

【分析】（1）力可以改變物體的形狀，也可以改變物體的運動狀態(tài)；

（2）物體間力的作用是相互的；

（3）做功的兩個必要因素：力和物體沿力的方向移動的距離；

（4）在平衡力作用下物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

【解答】解：①“水滴石穿”，石頭的形狀發(fā)了改變，說明力改變了石頭的形狀，故①正

確；

②水滴沖擊石頭時，水滴對石頭一個作用力，因物體間力的作用是相互的，石頭對水滴

有一個反作用力，故②錯誤；

③水滴受重力作用加速下落，沿重力方向移動了距離，重力對水滴做了功，故③正確；

④水滴在加速下落的過程中，受到的重力和空氣的阻力，重力大于阻力，受到非平衡力

的作用，故④錯誤；

綜上分析可知：①和③說法正確。

故選：Ao

【點評】本題考查了學生對力的作用效果、力的相互作用、做功的兩個要素，以及平衡

力辨別等知識的理解和掌握，是一道綜合題，但難度不大。

九.功的大小比較（共1小題）

14.（2021?十堰）某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進行測試，甲、乙兩輛完全相

同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動，且V甲Vv乙，若不計空氣阻力，則汽車受

到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時間內所做的功W甲和W乙之間的關系正確的是

（）

A.F甲VF乙,W甲VW乙B.F甲＞F乙,W甲＞W乙

C.F甲=F乙,W甲VW乙D.FT=F乙,W甲=5￥乙

【考點】功的大小比較；力與運動的關系.

【專題】應用題；比較思想；運動和力；功、功率、機械效率；應用能力.

【分析】（1）影響摩擦力大小的因素是：接觸面所受壓力、接觸面的粗糙程度，通過分

析接觸面所受壓力和接觸面粗糙程度的關系得出摩擦力大小的關系；而兩輛汽車都做勻

速直線運動，都受平衡力的作用，即牽引力和摩擦力平衡：進而確定牽引力大小關系；

（2）知道v甲Vv乙，可得在相同的時間內的路程關系，再根據W=Fs比較做功大小關

系。

【解答】解：（1）由于不計空氣阻力，在水平方向上，甲、乙兩輛汽車都受牽引力F與

摩擦力f作用，兩輛汽車都做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所以F甲=f甲，F(xiàn)乙=f乙；

甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動，兩輛汽車對水平路面的

壓力相等，都等于汽車自身的重力；接觸面的粗糙程度相同，所以兩輛汽車所受的摩擦

力大小相等，即為=f乙,所以牽引力F甲=F乙;

（2）因為v=巨，v甲Vv乙，

t

所以在相同的時間內路程關系：

s甲Vs乙,F甲=F乙。

根據W=Fs可知，W甲VW公

故選：Co

【點評】本題難點在牽引力大小關系的判斷，要掌握：①物體靜止或勻速直線運動時受

到平衡力的作用；②平衡力的恃點；③影響摩擦力大小的因素。

一十.功的計算（共4小題）

15.（2020?咸寧）如圖所示，質量為50kg的同學在做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質

量約為全身質量的3,則她上半身的重力約為_JDQ_N，她在一段時間內做了40個仰臥

5

起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m,則她在這段時間克服直力做的功約為3600

Jo

12

仰臥起坐

【考點】功的計算；重力的計算.

【專題】計算題；功、功率、機械效率；應用能力.

【分析】已知該同學的質量，根據G=mg可求得其重力，然后由題意可求得她上半身的

重力，

由W=Gh可求得她做一次仰臥起坐克服重力做的功，她在一段時間內做了40個仰臥起

坐，則在這段時間克服重力做的功W'=40W。

【解答】解：該同學的重力：G=mg=50kgX10N/kg=500N,

她上半身的重力：G上=3G=3X500N=300N,

55

做一次仰臥起坐克服重力做的如W=Gih=300NX0.3m=90J,

做了40個仰臥起坐克服重力做的功：W'=40W=40X90J=3600JO

故答案為：300；3600。

【點評】此題考查了重力的計算和功的計算，是一道與生活實際聯(lián)系緊密的題目，難度

不大。

16.（2020?荊門）如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動,

0?6s內拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2?4s內，

物體克服摩擦力所做的功為（）

【考點】功的計算.

【專題】應用題；定量思想；圖析法；功、功率、機械效率：應用能力.

【分析】分析圖丙可知，在2?4s內，物體做勻速運動以及速度天小，根據二力平衡條

件求出摩擦力，利用s=vt求物體運動的距離；由圖乙可知，在2?4s內，拉力F大小,

利用W=Fs求物體克服摩擦力所做的功。

【解答】解：由圖乙可知，在2?4s內，拉力F=3N,

由圖丙可知，在2?