2021年中考物理一轮复习一遍过第十二章简单机械真题训练含解析

第十二章简单机械

一、选择题

1.（2020•武威）如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（）。

【答案】B»

【解析】A.羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；

B.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意：

C.起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；

D.钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。故选B。

2.（2020•安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大

石头的情景，撬棒上0点为杠杆的支点。下列分析正确的是（）。

B.应用此撬棒的主要目的是省力；

C.力F的作用点靠近0点会更省力；

D.应用此撬棒的主要目的是省距离

【答案】Bo

【解析】ABD、由图知，在使用撬棒时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费

距离，故B正确、AD错误；

C、力F的作用点靠近0点时，动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力会

变大，会更费力，故C错误。故选：B。

3.（2020•龙东）下图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（）。

A.型吵锤起钉子B.用撬棒撬石头C.用启子起瓶盖

D.用钓鱼竿钓鱼

【答案】D„

【解析】

能省距离的杠杆即为费力杠杆。

A.用羊角锤起钉子，是省力杠杆，费距离，故A错;

B.用撬棒撬石头，是省力杠杆，费距离，故B错；

C.用启子起瓶盖，是省力杠杆，费距离，故C错；

D.用钓鱼竿钓鱼，是费力杠杆，省距离，故D正确。故选D。

4.（2020•咸宁）下列的工具中，在使用时可以省距离的是（）。

裁剪刀

C.钢丝钳核桃夹

【答案】Ao

【解析】A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆,可省距离，故A符合题

忌-1V-；

B、裁剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,费距离，故B不符合题意:

C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,费距离，故C不符合题意;

D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,费距离，故D不符合题意。

故选：Ao

5.（2020•齐齐哈尔）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆

2

在正常使用时能够省力的是（）。

A.船桨B.托盘天平C.筷子D.撬棍

【答案】Do

【解析】A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故A错误；

B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；

C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C错误；

D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D正确。故选：D。

6.（2020•长沙）罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉

放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，棉花被点燃，下列说法正确的是（）。

A.该杠杆是费力杠杆；

B.该杠杆是省力杠杆；

C.向下压活塞时，将内能转化为机械能；

D.在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力

【答案】Bo

【解析】AB、图中动力作用在杠杆的A端，活塞对杠杆的力为阻力，该杠杆在使用时，动力臂

大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误、B正确；

C、向下压活塞时，消耗了机械能，将机械能转化为筒内空气的内能，故C错误：

D、由图知，在B点竖直向下压与在A点竖直向下压相比，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，

由杠杆平衡条件可得动力变大，即费力一些，故D错误。故选：Bo

7.（2020•南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置

平衡的是（）o

3

A.右边夹子向左移动B.左边夹子向左移动

C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上D.左边毛中的下角夹在右边夹子上

【答案】Do

【解析】AB.由图可知，裤架左低右高，说明左端较重，所以应将左边或右边的夹子向右移动,

故AB项不符合题意；

C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上，相当于给左端增加重物，右端减小重物，使左端更重，故

C项不符合题意；

D.左边毛中的下角夹在右边夹子上，相当于给左端减小重物，右端减小重物，使左端变轻，裤

架在水平位置平衡，故D项符合题意。故选D。

8.（2020•十堰）下列各种机械中，不省力的机械是（）。

【答案】Co

【解析】A.钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意；

B.理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；

C.定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意；

D.斜面属于省力机械，故D不符合题意。故选C。

9.（2020•湘西）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（）。

4

b

A.用钓鱼竿钓鱼；B.用锤子撬钉子;

【答案】Bo

【解析】A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；

B、用锤子撬钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；

C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；

D、用踏碓捣米时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选：Bo

10.（2020•宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于

这个杠杆下列说法正确的是（）。

A.手握的位置靠近把手末端时更费力；

B.砖头的位置远离车轮时抬起更省力；

C.轮子的中心是杠杆的支点；

D.图中拉力厂大于重力G

【答案】C»

【解析】A.手握的位置靠近把手末端时，动力臂更长，则更省力，故A错误；

B.砖头的位置远离车轮时，重力的阻力臂变大，故抬起更费力，故B错误；

C.工地搬运砖头的独轮车工作时，车轮中心是支点，故C正确；

D.根据杠杆平衡条件，拉力力臂大于阻力力臂，故图中拉力下小于重力G,故D错误。故选C。

11.（2020•东莞）在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提

起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（）。

5

A.绳子自由端被拉下了10叫B.这个滑轮组能省距离；

C.这个滑轮组能省力；D.这个滑轮组能省功

【答案】Co

【解析】AB、由图知，n=2,拉力端移动距离s=2h=2X2m=4m,使用该滑轮组要费距离，故

AB错误；

C、使用这个滑轮组由两股绳子承担物重和动滑轮重，能省力，故C正确；

D、使用该滑轮组要提升动滑轮、克服摩擦做额外功，所以要多做功，故D错误。故选：C»

12.（2020•广州）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变）,

测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（）。

A.甲的机械效率比丙的大；

B.乙、丁的机械效率相同；

C,使用丙提升物体M时省力；

D.实验测得的数据无法算出机械效率

【答案】A。

【解析】A.设物体上升的距离为方，甲机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以

甲机械的机械效率对"普以00%=需1。。％=部x—0.9%

丙机械中绳子的有效段数厅2,所以丙机械的机械效率为:

=x100%=xl00%=5NxlOO%«45.5%

〃丙

%丙

用,内FJAmJxnh2x5.5N

所以甲的机械效率比丙的大，故A符合题意；

B.设物体上升的距离为方，乙机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以乙机械的

6

机械效率为：〃乙=题立xlOO%=ggxlOO%=然X1OO%R83.3%

%乙FJi12N

丁机械中绳子的有效段数厅2,所以丁机械的机械效率为：

=%ju_x100%=-%”-x100%=-x100%=62.5%

1W也丁F^xnh2x8N

所以乙、丁的机械效率不相同，故B不符合题意；

C.由图可知，F^>GM,所以使用丙提升物体M时不省力，故C不符合题意；

D.实验测得的数据可以算出机械效率，故D不符合题意。故选A。

13.(2020•黄石)如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力尸，在10s内把

重150N的重物G提升4m,则此过程中()。

A.该滑轮组的效率为75%；B.他做的总功为1200J；

C.他做的有用功为800J；D.他对滑轮组做功的功率为60W

【答案】A。

【解析】此过程中他做的有用功为：W=G〃=15()Nx4m=600J

他做的总功为：W=Fs=Fx=1()()Nx2x4m=8(X)J

他对滑轮组做功的功率为：P=—=-=80W

t10s

该滑轮组的效率为：〃=令xl00%=黑xl(X)%=75%

W,.,oOUJ

A.该滑轮组的效率为75%,故A项符合题意：

B.他做的总功为800J,故B项不符合题意；

C.他做的有用功为600J,故C项不符合题意；

D.他对滑轮组做功的功率为80W,故D项不符合题意。故选A。

14.(2020•天门)如图所示，用滑轮组提升重物，此时测力计示数为680N.已知人的质量为50kg,

每个滑轮的重力为20N,不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()。

7

A.人的拉力大小为340NB.物体的重力为420N

C.滑轮组的机械效率为61.8%D.人能够拉起的最大物重为980N

【答案】BDo

【解析】AB.由图知，炉2,不考虑绳重及摩擦，绳端的拉力后，令G轮），测力计示数等于物

2

体的重力、两个滑轮的重力和人的拉力的总和，即G+2G轮+QG+2G轮+L件G轮）=680N

2

C轮=20N,则动物体的重力6M20N

人的拉力大小六,（创GQ=」X（420N+20N）=220N；故A错误，B正确；

22

C.滑轮组的机械效率：=^~=~^~=~^~=一-=95.4%；故C错误；

W&FsF2h2F2x220N

D.人的重力：G人二立人550kgX10N/kg=500N

人施加最大拉力：/最大二6人=500N

不考虑绳重及摩擦，绳端的最大拉力：尸财工,（Gg+G轮）

2

提起货物的最大重力：C1a火=2厅山、"<7动=2X500N-20N=980N；故D正确。故选BD。

15.（2020•咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m,

滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（）。

A.动滑轮的重力为5N；

B.该滑轮组的机械效率可以达到100%；

C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少：

D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J

8

【答案】Do

【解析】A、由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率n=50%,

不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率n=1^5_=__效_=__2_=_幽_=50%,

W总Gh+G动hG+G动10N+G动

解得动滑轮重力：G动=10N,故A错误；

B、使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于

100%,故B错误;

C、滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；

D、由题知，利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m,提升动滑轮上升的高度也都是0.5m,

则每次提升重物时，不计绳重和摩擦，滑轮组做的额外功都为：W翻=G动11=1(^*0.5m=5J,故D

正确。故选：Do

16.(2020•随州)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,

此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦，g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了

以下论断：

①动滑轮重为200N；

②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J；

③重物匀速上升过程中，它的机械能增大；

④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%

关于小明的以上论断()。

A.只有①③正确B.只有②③正确C,只有①②③正确D.①②③④都正

确

【答案】Co

【解析】由题意物体所受的重力：6物="物g=8()kgxl()N/kg=8()()N

物体上升的高度力=lm,此时滑轮组做的有用功为：W有.=G物•h=8()()Nxlm=80()J

9

根据机械效率公式〃=779*100%=80%有，总功为：WI；,=—"==100（1）

W&2〃80%

而+%有吸=%-%=1（）（）（）J-8（）OJ=2（）（）J

又因为W颌=6动•〃可得：G动=.=型q=200N；①②均正确。

h1m

机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大,

③正确。

若要滑轮组的机械效率达到90%,由效率公式有：

77=^-xlOO%=-——-----=90%

总§（四成+/虐）.3〃

化解可得当废物=9加动时•，滑轮组的效率能到达90%,则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀

速拉起重物时，机械效率能达到90%,④错误。故选C。

17.（2020•宿迁）小华用图装置测量动滑轮的机械效率，下列说法正确的是（）。

A.实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数；

B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力；

C.增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械效率；

D.增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率（不计绳重和摩擦）

【答案】D»

【解析】A、测量动滑轮的机械效率，需要匀速拉动弹簧测力计，不能在弹簧测力计静止时读数,

故A错误；

B、弹簧测力计对绳子的拉力，作用在绳子上；物体的重力，作用在提升的物体上，即二力作用

在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误；

C、使用动滑轮。承担物重的绳子股数n=2,滑轮组的机械效率n=巴直曳=丝=32_=且,

FsFX2h2F

增大物体被提升的高度，不能提高动滑轮的机械效率，故c错误;

10

D、不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率n=-^L=―处—=_2_=——=----T-,

W总Gh+G动hG+G动.G动1+---

G动

增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率，故D正确。故选：D。

二、填空题

18.(2020•广州)如图所示，以硬尺上某位置为支点0,在尺上挂一重3N的物体M,尺在竖直

向上的拉力厂作用下保持水平静止，尺的质量不计。

(DO在______dm刻度线处；

(2)画出厂的力臂/______。

硬尺

-----------------------------------------U

0123456曲78910dm

【答案】(D1;(2)如图。

【解析】(1)由题图可知，要使尺保持水平静止，则支点。可能在力尸的左侧，或物体M的右侧;

当支点。在力尸的左侧时，设支点距离力厂的位置为工,由杠杆的平衡条件可得:

LxF=(L+3dm)xGM

带入数据，解得L=3dm；即。在1dm刻度线处。

当支点。在物体M的右侧时，设支点距离力物体M的位置为L，由杠杆的平衡条件可得

(£+3dm)xF=LXGM

带入数据，解得：L=-6dm；不符合题意，舍去。

⑵由于。在1dm刻度线处，所以厂的力臂/如图所示:

M：

19.(2020•南京)如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。0为固定转轴，/处连接着石

球，脚踏杆的6处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N,不计摩擦和杆重。

11

(1)脚沿与杆垂直方向至少用力人才能将石球抬起。£的力臂为.m,此时舂米工具是一个

—(选填“省力”或“费力”)杠杆；

(2)脚竖直向下至少用力笈为N,才能将石球抬起，£和£的大小关系为E

【答案】(1)1；(2)省力；(3)20；(4)＞。

【解析】(D脚沿与杆垂直方向用力£将石球抬起，A的力臂Z=L4m-0.4m=lm

动力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠杆。

(2)脚竖直向下用力后将石球抬起，如图所示：

由杠杆的平衡条件得到FJ：=GI；

F!_OA_0.4m_2

iAm-QAm~~5

22

K=一年一X50N=20N

55

由于阻力和阻力臂不变，A的力臂大于用的力臂，由杠杆的平衡条件可知

20.(2020•临夏)如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起

重为6N的物体，物体上升0.4m所用时间为4s。此过程中拉力的功率为W,滑轮组的机械效

率为。

12

////y///N

【答案】0.72；83.3%«

【解析】（1）由图知，n=3,拉力端移动距离s=3h=3X0.4m=l.2m,

由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即拉力F=2.4N,

拉力做的总功：W,"=Fs=2.4NX1.2m=2.88J,

拉力做功功率：P=!曳=2■跄L=0.72W；

t4s

（2）拉力做的有用功：W有用=Gh=6NX0.4m=2.4J,

滑轮组的机械效率：n=匡1_=2.4Jxio。外Q83.3%。

W总2.88.T

故答案为：0.72；83.3%。

21.（2020•武威）如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起

重为6N的物体，物体上升0.4m所用时间为4s。此过程中拉力的功率为肌滑轮组的机械效

率为。

【答案】(1)0.72；(2)83.3%«

【解析】由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示

数是2.4N,拉力做的总功：3/F2.4NX3X0.4m=2.88J

W7221

拉力的功率：Q-良=—―1=0.72W

t4s

有用功：%r=GA=6NX0.4m=2.4J；

13

W,.24J

滑轮组的机械效率：83.3%。

Z.ooJ

22.（2020•齐齐哈尔）小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m,若不计绳重和摩

擦，所用的拉力是250N.此过程中绳端移动的距离为.m,滑轮组的机械效率是

【答案】4；80%o

【解析】⑴由图知，n=2,绳端移动的距离：s=2h=2X2m=4m；

（2）滑轮组的机械效率:

n=Zj_=^=Gh=_2_=400Nxioo%=8O%；

W总FsFnhnF2X250N

故答案为：4；80%o

23.（2020•淮安）如图所示，小明用100N竖直向上的力F,将重为150N的物体，在时间5s

内匀速提升Imo在此过程中力F做功的功率为.W,滑轮的机械效率为.

【答案】40；75%„

【解析】（1）由图知，使用动滑轮时，n=2,拉力端移动的距离s=2h=2Xlm=2m,

拉力做的总功：W,e=Fs=100NX2m=200J,

拉力做功的功率：P=1曳=^2工=40肌

t5s

（2）所做的有用功：W有用=Gh=150NXlm=150J,

14

动滑轮的机械效率：n=!更生=国工乂100%=75%。

W总200.T

故答案为：40；75%,

24.(2020•扬州)如图，”测动滑轮机械效率”时必须沿方向匀速向上拉动弹簧测力计。

钩码重为1N,弹簧测力计的示数为N,动滑轮的机械效率是。

【答案】竖直；0.6；83.3%o

【解析】(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；

(2)由图知，弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为0.6N；

(3)动滑轮的机械效率：

n=♦有用_=至=Gh=_£_=___IN_x1OO%^83.3%。

W总FsFX2h2F2X0.6N

故答案为:竖直；0.6；83.3%。

25.(2020•营口)如图所示是小娜测量滑轮组的机械效率的实验装置，每个钩码重1N。实验

时小娜沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升12cm,用时4s,弹簧测力计示数如图所示，不

计绳重及摩擦，则装置中动滑轮重是N,拉力做功的功率是W,滑轮组的机械效率是

。(计算结果精确到0.1%)

【答案】(1)0.6；(2)0.108；(3)83.3%»

【解析】由图可知，绳子股数〃=3

绳子自由端拉力，由弹簧测力计示数可得%=吗=L2N

不计绳重及摩擦，每个钩码重G码=1N,对动滑轮受力分析，可得：3%=36码+6动

则动滑轮重：G动=3%-3G码=3xl.2N-3xlN=O.6N

15

绳子自由端拉力做的总功：卬也=与/绳=1.2Nx3xO.12m=O.432J

拉力做功的功率：=吆="型=0.108\¥

总t4s

滑轮组对钩码做的有用功：卬有=3Gh=3xlNxO.12m=O.36J

则滑轮组的机械效率：〃=换=2黑'100%^83.3%。

W-.：10.432J

26.（2020•丹东）如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中，绳子

自由端的拉力做功为675J。绳子自由端的拉力为______N。该滑轮组的机械效率为。

【答案】（D225N；（2）80%o

【解析】由图可知滑轮组绳子的有效股数〃=3,则绳子自由端移动的距离:

s=〃〃=3xlm=3m

W675J

根据W=4可得，绳子自由端的拉力：F=一=±±=225N

s3m

有用功：皿有=Gh=mgh=54kgxlON/kgxlm=540J

该滑轮组的机械效率：〃=换x100%=缪xl00%=80%。

vyaO/5J

27.（2020•青岛）研究定滑轮的特点：

甲乙

（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是

16

(2)如图乙所示，分别用拉力£、姆、A匀速提升重物，则三个力的大小关系是o

(3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮的特点。

【答案】(1)弹簧测力计对绳子末端的拉力；(2物体的重力；(3)A=A=K；(4)可以改变力的方

向。

【解析】(D在研究使用定滑轮是否省力时，我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大

小；用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的

重力。

(2)图乙的装置是一个定滑轮，定滑轮工作的特点既不省力也不费距，所以分别用拉力用、£、

用匀速提升重物，三个力的大小相等，即£=£=片

(3)虽然既不省力也不费距，但是定滑轮可以改变力的方向，所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方

便我们升降国旗。

28.(2020•眉山)如图甲所示，某人用200N的力F使物体A沿水平方向匀速直线运动了2m,

这个人克服物体A的重力做功—Jo若将此滑轮组用来提升物体A,如图乙所示(不计绳的重力和

滑轮各处的摩擦)，这时滑轮组的机械效率为75%,为了提高机械效率，改用轻质材料的新动滑轮后,

再提升同一物体A,此时滑轮组的机械效率提高到80%,那么新的动滑轮是原动滑轮重的倍。

甲乙

【答案】0；0.75。

【解析】(1)物体A沿水平方向匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，则这个人克服

物体A的重力做功为0J；

(2)用如图乙的滑轮组提升物体A时，

不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，则滑轮组的机械效率：。=2^奥=—弛一=—^—

W总Gh+G动hG+G动

75%,

贝|J2=G+G动,

75%

解得物体A的重力：G=3G动,①

改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A,此时滑轮组的机械效率:

17

n'=————=80%,-----------②

G+G动'

将①代入②可得：——“'G动「=80%,

3G动+G动

化简解得：G动'=3G动=0.75G动。

4

故答案为：0；0.75o

29.（2020•南充）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端

匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m,上升的高度为3m,则物体受到的摩擦力为

N,斜面的机械效率为。

【答案】1;75%0

【解析】拉力做的总功为：W,a=Fs=4NX5m=20J,

使用斜面做的有用功，Wwffl=Gh=5NX3m=15J,

额外功为：W颔=W总-WWH=20J-15J=5J,

根据W.=fs知物体受到的摩擦力：£=艇=里=3；

s5m

斜面的机械效率为：n=I^l-=l§Jxioo%=75%»

w总20.T

故答案为：1;75%.

30.（2020•达州）如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在lmin内沿水平地面匀速移动

了12m,此时物体A受到水平向左的拉力为240N。在此过程中物体A移动的速度是m/s,工人

师傅拉绳子的力做功的功率是此该装置的机械效率H=。当物体A的速度增大到0.5m/s

时，物体A受到的摩擦力是N。

【答案】(1)0.2；(2)60；(3)80%；(4)240。

18

【解析】物体A移动的速度：=—=0.2m/s

t60s

物体A移动的速度为0.2m/so

由图可知，n=2,则绳子自由端沿移动的距离：s=/?sx=2X12m=24m

拉力尸做的功：/总=/寸150NX24m=3600J

,＞、，

拉_力,厂的,,功率：月空=-3-6-0-0-J-=60W；拉_力,下的..功率为60W。

t60s

有用功：外产ESA=240NX12m=2880J

该装置的机械效率：〃=级乂100%=空朝XI00脏80%；该装置的机械效率为80%。

以36OOJ

物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受

到的摩擦力：六£=240N

当物体A的速度增大到0.501人时-，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力

大小不变，即物体A受到的摩擦力仍是240N。

31.(2020•泸州)如图所示，站在水平面上的建筑工人竖直拉着绳，通过滑轮组将540N的重

物在5s内匀速提升1m。已知工人重600N,与地面的接触总面积为0.04m?,动滑轮重100N,不计绳

重和滑轮的摩擦。重物被匀速提升过程中，绳自由端的速度为m/s,人对地面的压强为

Pa。若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将______(选填“变大”

“变小”或“不变”).

【答案】(1)0.4；(2)7*103⑶变大。

【解析】由图知，承担物重的绳子段数为“=2

绳自由端移动的距离为：s=M?=2xlm=2m

绳自由端的速度为：v=-=—=0.4m/s

t5s

因不计绳重和滑轮的摩擦，则人对绳的拉力为：

19

「G物+G动540N+100N32ON

n2

以人为研究对象，受重力、绳的拉力、地对人的支持力作用，则人对地的压力为:

/=尸2=G人一/=600N-320N=280N

28ON3

人对地面的压强为：p=-^=y=7xlOPa

S0.04m2

--s—X1OO%=―久—X100%=——X100%知

由〃=——x100%=

唯跌+%G物/Z+G动7/G物+G动

若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将变大。

32.（2020•凉山）在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处（如图所示），沿斜面向上的拉

力为1.8N,斜面长L2m,高0.3m。把重物直接提升h所做的有用功为J,这个斜面的机械

效率是o

【答案】1.35；62.5%。

【解析】（1）已知因为G=4.5N,h=0.3m,F=1.8N,s=1.2m,

所以拉力F所做的有用功为：W“m=Gh=4.5NX0.3m=l.35J；

所以拉力F对物体做的总功为：Wa=Fs=1.8NX1.2m=2.16J；

（2）斜面的机械效率为：n=］有用-X100%=L35Jx100%=62.5%。

W总2.16.T

故答案为:1.35；62.5%,

33.（2020•陕西）某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提

升了10m,用时100s。若工人所用的拉力为400N,则拉力的功率为队滑轮组的机械效率

为。使用该滑轮组既能又能改变力的方向。使用滑轮组（选填“能”或“不

能“）省功。

20

【答案】120；62.5%；省力不能。

【解析】由图可知，重物由3段绳子承担，已知沙子上升高度h=10m,则绳子自由端移动距离

s=3h=3X10m=30m,

总功W总=Fs=400NX30m=12000J,

拉力的功率P=I^-=120Q0J=120W；

t100s

有用功w有用=Gh=750NX10m=7500J,

滑轮组的机械效率n=［有用.乂100%=7500Jx100%=62.5%；

12000.T

使用该滑轮组既能省力又可以改变力的方向，使用任何机械都不省功，故使用滑轮组不能省功。

故答案为：120；62.5%；省力不能。

三、作图题

34.（2020•广东）如图所示，用一根硬棒通过支点。撬起石头，画出石头所受重力G的示意图,

以及力尸的力臂L

【解析】过石头的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并标出符号G；过支点作垂直

于力7•'作用线的垂线段，即为力臂/,如图所示：

35.（2020•黄冈）如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半

部分杠杆的示意图。请在［点画出最小动力用的示意图，在8点画出阻力E的示意图及其力臂心。

21

【解析】连接的两点，力即为最长动力臂，当动力A与动力臂垂直时，动力最小，据此可作

出最小动力而阻力月应垂直于核桃的接触面向上，然后过。点作力用的垂线，即阻力臂人。作

图如下:

36.（2020•扬州）如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂1。

石徒2

【解析】由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A点）为支点时，作用在A点动力的力臂最大,

所以此时动力最小，连接AD为动力臂］,过D点作垂直于动力臂向上的力，即为最小动力F的示意

图。如图所示:

37.（2020•营口）如图甲所示是一种红酒开瓶器，图乙是其简化的示意图，。是支点，B是瓶

塞作用在8点的阻力。请在图乙中画出阻力臂4,并画出作用在4点的最小动力耳及动力臂4。

甲乙

22

【解析】过。点作阻力为作用线的垂线，。点到垂足间的线段即为阻力臂72：要使A点的动力

最小，根据杠杆的平衡条件分析可知，就要使4点的动力臂Z最大，连接。、/两点，线段》为动

力臂即