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2024年中考题分类---简单机械与机械效率

1、、(2024年四川内江)如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测

力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为Q、放、F3、F4,则它们的大小关

B.F3>F4

C.FI<F4D,尸1=22=尸3=尸4

【答案】D

【解析】

【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,力

的大小都相等。故ABC不符合题意,D符合题意。

故选D。

2、(2024年甘肃兰州)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力厂的作用下,重为1X1()3N的重

物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200N,重物在8s内上升了10m,不计绳重与摩擦,下列说法

中不正确的是()

A.拉力/大小为400NB.拉力/的功率为1250W

C.克服动滑轮重力做功2000JD.滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数"=3,拉力F大小为

3

F=-(G+GgJ)=1x(lxl0N+200N)=400N

故A正确,不符合题意;

B.绳子自由端移动的距离为

s=痴=3x10m=30m

拉力F做的功为

W=Fs=400Nx30m=1.2xlO4J

拉力F的功率为

P=—=LZxl。"=]500w

t8s

故B错误,符合题意;

C.克服动滑轮重力做功

w'=G动〃=200Nxl0m=2000J

故C正确,不符合题意;

D.有用功为

34

I%r=G/z=lxl0Nxl0m=lxl0J

滑轮组的机械效率约为

W1x104T

7/=—X100%=----------X100%=83.3%

叱以1.2X104J

故D正确,不符合题意。

故选B。

3、(2004年青海)如图甲所示,工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨

的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析正确的是

A.电动滑轮的总功为5X104JB.飞船部件的重力为2X103N

C.绳子自由端移动的距离为2mD,电动滑轮的功率为5X104W

【答案】A

【解析】

【详解】B.飞船部件的重力为

G=mg=2000kgxION/kg=2xlO4N

故B错误;

A.电动滑轮有用功为

%=G/7=2xl04Nx2m=4xl04J

电动滑轮的总功为

%_4>10切

=5x104

~q~80%

故A正确;

C.由图可知,有效绳子段数〃=2,则绳子自由端移动的距离为

s=nh=2x2m=4m

故C错误;

D.电动滑轮的功率为

n唯5X104JUS3、”

P=—^=---------=5X103W

t10s

故D错误。

故选Ao

4、(2024年山东)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m,小明对绳

子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是()

A.动滑轮的重力为50NB.滑轮组做的有用功为500J

C.拉力尸做功的功率为25WD.滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图可知,n=2,由F=4(G+G动)可知,动滑轮的重力为

n

G动=nF-G=2x250N-400N=100N

故A错误;

B.滑轮组做的有用功为

W<=Gh=400Nx2m=800J

故B错误;

C.拉力F做功为

W^=Fs=Fnh=250Nx2x2m=1000J

功率为

八%1000Jc

P=/=-------=50W

t20s

故C错误;

D.滑轮组的机械效率为

畦二空匕=3L=8。%

唯FsFnhnF2x250N

故D正确。

故选D。

5、(2024年吉林长春)如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中()

A.人对车不做功B.车是定滑轮C.车是费力杠杆D.车是省力杠杆

【答案】D

【解析】

【详解】A.人的推力作用在车上,且车在推力的作用下前进,人对车做了功,故A不符合题意;

BCD.人推车前进时,支点在轮子的转轴处,阻力是车上物体的重力,动力是手作用在手柄处的力,

推车时动力臂大于阻力臂,车是一个省力杠杆,故BC不符合题意,D符合题意。

故选D。

6、(2024年广东)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的

特点是()

A.省力B.费力C.省功D.省距离

【答案】A

【解析】

【详解】该剪刀属于杠杆,支点是O点,动力作用在A点,阻力作用在手柄处,使用时动力臂大于

阻力臂,因此是省力杠杆。故C符合题意,ABD不符合题意。

故选C。

7、(2024年江苏无锡)如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力厂为125N,物体升

高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是()

\\\「\\

A.总功为800JB.动滑轮重为5N

C.绳端移动的距离为4mD.滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】AC.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离

s=2h=2x4m=8m

总功

W总=Fs=125Nx8m=1000J

故A正确,C错误;

B.不计绳重和摩擦,动滑轮重为

G动=2F-G=2xl25N-200N=50N

故B错误;

D.有用功

W有=61»=20(^乂4m=800J

滑轮组的机械效率为

〃=」x100%=x100%=80%

%1000J

故D正确。

故选D。

8、(黑龙江龙东)如图所示,是一位同学组装的提升重物的装置。他用400N的力在30s内把重1000N

的物体匀速提升6m(不计绳重及摩擦),则动滑轮的重力N,滑轮组的机械效率

(保留一位小数)。

\\\\\\\\

【答案】①.200②.83.3%

【解析】

【详解】口]由图可知,n=3,根据/=°(G+G动)可知,动滑轮的重力

G^=Fn—G=400Nx3-1000N=200N

⑵绳子拉动的距离为

s=Mz=3x6m=18m

滑轮组的机械效率为

〃="'1°°%=夫1。°%=篙怒—“833%

9、(2024年山东滨州)如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提

高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()

A,绳子自由端移动的速度是0.2m/s

B.拉力做的有用功为2400J

C.拉力做功的功率为100W

D.若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%

【答案】BC

【解析】

【详解】A.由图可知,承担物重绳子的股数是n=2,则绳子自由端移动的距离

s=nh=2x6m=12m

则绳子自由端移动的速度

s12m八”.

v=—=------=0.4m/

t30s

故A错误;

B.拉力做的有用功为

W<=Gh=400Nx6m=2400J

故B正确;

C.拉力所做的功

W^=Fs=250Nxl2m=3000J

功率为

%3000J

=100W

t30s

故c正确;

D.根据F=L(G+G动)可知,动滑轮的重为

n

G动=nF-G=2x250N-400N=100N

当物体重500N时,拉力为

耳=-(Gj+Ga)=-x(500N+100N)=300N

n2

滑轮的机械效率为

W有_Gh_Gh_G_500N

=83.3%

〃=~Fs~Fnh~nF~2x300N

故D错误。

故选BCo

10、(2024年贵州)如图甲所示的条凳,人若坐在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒。现将其

简化为如图乙所示的示意图,8、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加

竖直向下的压力时,下列分析正确的是()

A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转动的杠杆

B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘

C.只要在A、。点同时施加压力,则条凳一定不会上翘

D.在2或C点施加一个压力,则条凳一定不会上翘

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.分析图乙可知,当压力作用于A点时,如果条凳可以转动,将围绕E点转动,因此条

凳视为绕E点转动的杠杆,故A正确;

B.当压力作用于凳面的中间,此时E、F两点受到的压力均是向下的,因此条凳不会上翘,故B正

确;

C.在A、D点同时施加压力,如果其中一点力大,根据杠杆平衡条件,如果大于另一点的力和条

凳重力作用效果时,条凳将上翘,故C错误;

D.如果在B或C点施加一个压力,则此时动力臂为零,因此条凳一定不会上翘,故D正确。

故选ABDo

11、(2024年黑龙江齐齐哈尔)如图所示,小宇用动滑轮把重400N物体匀速提升了3m,作用在

绳子自由端的拉力/为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是()

A.绳子自由端移动的距离为3mB.动滑轮受到的重力为150N

C.拉力尸做的功为1200JD.该动滑轮的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】A.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的距离

s=2h=2x3m=6m

故A错误;

B.不计绳重和摩擦,由

B=g(G+G动)

可得,动滑轮受到的重力

G动=2F-G=2x250N-400N=100N

故B错误;

C.拉力F做的功

W总=Fs=250Nx6m=1500J

故C错误;

D.该动滑轮的机械效率

%GhGhG400N

ri=—=——■=----------'=-x100%=80%

W&FsFx2h2F2x250N

故D正确。

故选D。

12、(2024年天津)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因

为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是()

A.它是动滑轮B.利用它可以省力

C.利用它可以省距离D.利用它可以改变力的方向

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动,是一个定滑轮;升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子

就会徐徐上升,这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。

故选D。

13、(2024年河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到

同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是()

A.甲做的有用功多B.乙做的总功多

C.甲做总功的功率大D.乙所用装置的机械效率小

【答案】C

【解析】

【详解】A.在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦,有用功

%=6物〃,故甲、乙做的有用功一样多,故A错误;

BCD.图甲使用的是动滑轮,拉力端移动距离s甲=2h;图乙使用的是定滑轮,拉力端移动距离s乙

=h,不计绳重和摩擦,使用甲动滑轮时,拉力

/=;"+%)

拉力做功

%=玛%=g(G+G动)x2/z=(G+G动)h

使用乙定滑轮时,拉力F乙=G,所以拉力做功

%=心5乙=6乂〃=6//<(6+6动)h

在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,甲做的总功多,乙做的总功少,根据。=。W

%

知,甲做总功的功率大;由A选项解析知有用一样多,但甲的总功多,根据〃=X100%知,乙

所用装置的机械效率高,综上分析知,故C正确,BD错误。

故选C。

14、(2024年四川眉山)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同。他用

平行于斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以lm/s的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械

效率为75%。则下列说法正确的是()

A.拉力做功为3J

B.物体受到摩擦力为1.5N

C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变

D.若以2m/s的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%

【答案】D

【解析】

【详解】A.拉力做的有用功为

%=G〃=6Nx0.5m=3J

斜面的机械效率为75%,则拉力做功为

故A错误;

B.此过程中额外功为

印额=印_%=4J—3J=1J

有图可知,斜面的长度为

s=2h=2x0.5m=Im

物体受到摩擦力为

故B错误;

C.在匀速拉动过程中,物体的质量不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,物体的机械能变大,

故c错误;

D.若以2m/s的速度匀速拉动物体,此过程中摩擦力大小不变,则额外功不变,有用功也不变,总

功也不变,因此斜面机械效率仍为75%,故D正确。

故选D。

15、(2024年重庆A卷)同学们模仿中药房的载秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤坨,用细

线将秤盘系在A点。当不挂秤蛇、且秤盘不放物体时,在。点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放

100g物体、秤蛇移到2点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在。到B两条刻线之间均匀地画上49

条刻度线。下列说法正确的是()

A.自制杆秤的每一格约表示2.08g

B.称中药时8端翘起应减少中药恢复水平平衡

C.如果秤蛇磨损则测量结果会比真实质量偏小

D,若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程

【答案】B

【解析】

【详解】A.在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线,则共计50格,则每一格代表的质量

100g0

m=-----=2g

50

即自制杆秤的每一格约表示2g,故A错误;

B.称中药时B端翘起说明心此时可以减少中药即减小工恢复水平平衡,故B

正确;

C.如果秤坨磨损,根据杠杆平衡条件巳xOA=7^x03,盘实际质量偏小,则。8长度偏大,则

测量结果会比真实质量偏大,故C错误;

D.若将提纽移到O点右侧,则。4增大,减小,则工变小,则杆秤的量程减小,故D错误。

故选B。

16、(2024年重庆A卷)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,桶离

开地面后在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是()

A.该装置做的有用功为400J

B.该装置的机械效率为90%

C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s

D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压强不变

【答案】B

【解析】

【详解】A.涂料重力为

G=mg=45kgxION/kg=450N

所以该装置做的有用功为

%=G/?=450Nx0.8m=360J

故A错误;

B.定滑轮不省距离也不费距离,即s=/z,该装置做的总功为

叱a=Fs=500Nx0.8m=400J

则该装置的机械效率为

W^=360JX100%=9()%

%400J

故B正确;

C.绳子自由端移动的平均速度为

0.8m

=0.2m/s

4s

故C错误;

D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压力变小,根据。=与,则压强变小,故D错

误。

故选B。

17、(2024年四川宜宾)质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为OZn?,用如图所示的

滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点,距离为10m,物体M在地面滑动过程中受到

的阻力是其重力的0.2倍,在此过程中,因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功

网=200J,g取9.8N/kg。求在此过程中:

(1)物体M受到的重力;

(2)物体M对地面的压强;

(3)滑轮组对物体M做的功;

(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此电动卷扬机消耗的电能。

【答案】(1)4900N;(2)2.45xlO4Pa;(3)9800J;(4)12500J

【解析】

【详解】解:(D物体M受到的重力

G=mg=500kgx9.8N/kg=4900N

(2)物体M对地面的压强

G

p=—=2450Pa=245xl4Pa

S~S^°-°

(3)M受到的阻力

f=0.2G=0.2x4900N=980N

滑轮组克服物体M阻力做的功

%用=fs=980Nx10m=9800J

(4)滑轮组对物体M做的功

+总=%用+网=9800J+200J=10000J

如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能

10000J

=125001

80%

答:(1)物体M受到的重力为4900N;

(2)物体M对地面的压强为2.45x104pa;

(3)滑轮组对物体M做的功为9800J;

(4)如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能为12500J。

18、(2024年四川遂宁)修建房屋时,质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下

的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重,g取

10N/kgo下列结论正确的是()

A.工人拉动绳子的速度为0.2m/s

B.工人对绳子拉力的功率50W

C.此装置的机械效率为96%

D.若工人脚与地接触面积共400cm2,则他对地的压强为L5xl()4pa

【答案】C

【解析】

【详解】A.物体上升的速度

_/z_3m

v物=_=T7-=0.2m/s

由图可知,承担物重的绳子股数n=2,工人拉动绳子的速度为

v绳="V物=2x0.2m/s=0.4m/s

故A错误;

B.绳子的拉力

F=-(G+Gg])=1x(480N+20N)=250N

工人对绳子拉力的功率

P=Fv绳=250Nx0.4m/s=100W

故B错误;

C.此装置的机械效率为

%用GhGhG480Nn^n/

唯FsFnhnF2x250N

故C正确;

D.工人受到重力、支持力和绳子的拉力,在三个力的作用下,处于平衡状态,则

F^=G—F=60kgx10N/kg-250N=350N

地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力,二者大小相等,则

星=G=350N

若工人脚与地接触面积共400cm2,则他对地的压强为

F_350N

&=8.75xlO3Pa

V-400xW4m2

故D错误。

故选C。

19、(2024年四川南充)下图是我国古代劳动人民运送巨木的场景,通过杠杆、支架、悬绳、石块

等,将巨木一端抬起,垫上圆木,将其移到其他地方。下列说法正确的是()

A.支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强

B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,费力省距离

C.当巨木太重无法抬起时,可以让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂

D.当巨木太重无法抬起时,可以增大横杆上悬绳与支架间的距离

【答案】C

【解析】

【详解】A.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积,减小支架对地面的压强,

故A错误;

B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,可以省力,但费距离,故B错误;

C.让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂,阻力臂、阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可知,动力

变小,更有利于将巨木抬起,故C正确;

D.增大横杆上悬绳与支架之间的距离,阻力臂变长,动力臂、阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可

知,动力变大,无法将巨木抬起,故D错误。

故选C。

20、(2024年四川泸州)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用

坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重

和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、2端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,

配重上升0.8m。取g=10N/kg,则下列说法中正确的是()

A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变

B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N

C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J

D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W

答案:D

21、(2024年四川达州)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、

B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力尸=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀

速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是()

B

A

A.A与B之间的摩擦力为0B.A对地面的压强为2500Pa

C.绳子自由端移动的速度为1.2m/sD.拉力厂做功的功率为30W

【答案】D

【解析】

【详解】A.物体A、B一起向右匀速直线运动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,故A与

B之间的摩擦力为0,故A正确,不符合题意;

B.A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力,为

七=GA+GB=80N+20N=100N

则A对地面的压强为

.=维=——=2500Pa

S0.2mx0.2m

故B正确,不符合题意

C.与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知,绳子自由端

移动的距离为

—ns—2x3m=6m

则绳子自由端移动的速度为

s绳6m1,

VLO=—=----=1,2m/s

绳t5s

故C正确,不符合题意;

D.拉力F做功为

W=JEy=30Nx6m=180J

则拉力F做功的功率为

“W180J

P=—=------=36W

t5s

故D错误,符合题意。

故选D。

22、(2024年成都)小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定

滑轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码

竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正确的是()

A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W

B.滑轮组的机械效率为80%

C.克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J

D.若增大提升钩码的质量,滑轮组的机械效率不变

【答案】AC

【解析】

【详解】A.由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离

s=nh=3x20cm=60cm=0.6m

拉力所做的功为

W^=Fs=0.5Nx0.6m=0.3J

拉力的功率为

P==—=0.03W

t10s

故A正确;

B.钩码的重力为

G=mg=100xl0-3kgxl0N/kg=lN

滑轮组的机械效率为

%GhGhGIN

ri=—―=——=------=——=66.7%

FsFnhnF3x0.5N

故B错误;

C.所做有用功为

W<=Gh=lNx0.2m=0.2J

克服动滑轮所做额外功为

W额1=G动h=0.25Nx0.2m=0.05J

因此克服绳重和摩擦做的额外功为

W额2=W总-W有-W额l=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J

故C正确;

D.若增大提升钩码的质量,则有用功增大,额外功不变,因此滑轮组的机械效率将变大,故D错误。

故选ACo

23、(2024山东临沂)如图所示,小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m,用时

5s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是()

A.绳子自由端移动的速度为6m/sB.动滑轮所受的重力为20N

C.小明所做的额外功为200JD.滑轮组的机械效率为75%

【答案】BC

【解析】

【详解】A.绳子自由端移动的距离为

s=H/z=2xl0m=20m

所以速度为

s20m.,

v=-=-----=4m/s

t5s

故A错误;

B.由滑轮公式可得

G动=〃/一G物=2x20N—20N=20N

故B正确;

C.在该过程中额外功为动滑轮做功,所以额外功为

W=FS=G动h=20Nx10m=200J

故C正确;

D.滑轮组的机械效率为

%%20Nxl0m

〃=上x100%=------1—x100%=----------------------X100%=50%

%%外+%200J+20Nxl0m

故D错误。

故选BC。

24、(2024山东临沂)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由

肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是()

腓肠肌

A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆

B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力

图乙:踮脚时,可视为费力杠杆

D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力

【答案】D

【解析】

【详解】A.图甲:手托重物时,动力臂小于阻力臂,可视为费力杠杆,故A错误;

B.根据杠杆五要素可知,图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是动力,故B错误;

C.图乙:踮脚时,动力臂变短,但是动力臂仍然大于阻力臂,可视为省力杠杆,故C错误;

D.根据杠杆五要素可知,图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力,故D正确。

故选D。

25、(2024山东临沂)2023年9月24日,中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中

夺冠,斩获杭州亚运会首金。如图所示,赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类

杠杆的是()

【答案】A

【解析】

【详解】桨的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。

A.筷子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;

BCD.瓶起子、核桃夹、榨汁器的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故BCD不符合题意。

故选A。

26、(2024江苏盐城)下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是()

【解析】

【详解】从图中可以看到,A方法中有两段绳子挪动石墩,人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力

的一半;BCD方法中,人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力,即不省力。

故选Ao

27、(2024江苏连云港)用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m,拉力厂大小为120N,有

用功为J,滑轮组的机械效率为

F

【答案】①.300②.83.3%

【解析】

【详解】口]⑵由图可知,承担重物的绳子段数n=3,所以绳子自由端通过距离为

s=3xlm=3m

总功

W总=Fs=120Nx3m=360J

有用功为

W有=611=30(^*1111=3001

滑轮组的机械效率为

坛=X100%283.3%

%360J

28、(2024江苏连云港)如图所示是生活中几种常见杠杆,其中属于费力杠杆的是(

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;

B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;

C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;

D.开瓶扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。

故选C。

29、(2024甘肃白银)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60N,

B重1ON,则A所受地面的摩擦力为N;若对A施加一个水平向左的拉力尸,刚好使A

在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为No(不计绳重、滑轮重及绳子与滑

轮间的摩擦)

_________

7777777777Z7777/77777777777777a-

【答案】①.20②.40

【解析】

【详解】口]如图所示,物体A和B通过动滑轮相连,动滑轮上有2段绳子,已知B重10N,物体B

恰好匀速下降,则A匀速向右运动,说明物体A处于平衡状态,则A所受地面的摩擦力与动滑轮的

钩子拉A的力是一对平衡力,即

f=F拉=2GB=2xl0N=20N

⑵若对A施加一个水平向左的拉力F,则物体A受到三个力的作用:水平向左的拉力F,水平向右

的拉力2GB,水平向右的摩擦力20N,所以水平刚好使A匀速向左运动,则拉力

F=f+Ffe=f+2GB=20N+2x10N=40N

30、(2024甘肃白银)用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用

同样大小和方向的力在___________点(选填“A””B,"或“C")更容易拧动螺丝,原因是___________

【答案】①.C②.在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力

【解析】

【详解】口]⑵用扳手拧螺丝时,阻力和阻力臂一定,在A点施力时,动力臂最小,动力最大,在C

点施力时,动力臂最大,动力最小,所以在C点施力更容易拧动螺丝。

31、(2024江苏扬州)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃,所用的竖直拉力为

250N,窗玻璃上升的高度为10m,用时50s。求:

(1)所做的有用功%;

(2)工人所用拉力的功率P;

(3)动滑轮的机械效率〃。

【答案】(1)4000J;(2)100W;(3)80%

【解析】

【详解】解:(1)利用动滑轮提升货物,做的有用功

W<=Gh=400NX10m=4000J

(2)动滑轮绳端移动的距离为

s=nh=2X10m=20m

则拉力做的总功

W总=Fs=250NX20m=5000J

所以拉力F的功率

%_5000J

P==100W

t50s

(3)动滑轮的机械效率

〃=陛*io。%=^2221xio。%=80%

%5000J

答:(1)有用功W有为4000J;

(2)拉力F的功率P为100W;

(3)此过程中动滑轮的机械效率〃为80%。

32、(2024江苏苏州)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直

的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是o若要增加训练强度,

应将配重盘向1alb)端移。

【答案】①.逐渐变小②.a

【解析】

【详解】口]人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,阻力

(配重盘的重力)不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件耳4=工4可知,动力变小,

即拉力逐渐变小。

⑵若要增加训练强度,即增大拉力,根据杠杆平衡条件耳右=工4可知,在阻力(配重盘的重力)

不变的情况下,应增大阻力臂,即将配重盘向b端移。

33、(2024江苏苏州)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg

的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取

10N/kgo求

(1)克服钢板重力做的功明•用;

(2)钢丝绳的拉力尸;

(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。

【答案】⑴3.6x104;(2)1.125X104N;(3)84.7%

【解析】

【详解】解:(1)克服钢板重力做的功为

%用=Gh=mgh=3600kgxl0N/kgxl0m=3.6xl05J

(2)起重机的滑轮组做的总功为

5=3.6xlO5j"5xio5j

780%

由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为

^JjL4-5xl05J

F====L125xl04N

s4/z4x10m

(3)起重机的滑轮组做的额外功为

丹卜=%一%用=4.5X105J-3.6X105J=9X104J

动滑轮的重力为

滑轮组满载时的机械效率为

4

w有用G5X10N

〃最大=x100%=84.7%

43

W'有用+W'额外G'+G动5X10N+9X10N

答:(1)克服钢板重力做的功为3.6X105J;

(2)钢丝绳的拉力为1.125X104N;

(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。

34、(2024年上海)在杠杆平衡时,阻力尸2的大小为90N,阻力臂乙2为0.2m,动力臂L为0.6m,

求动力Fi的大小。

【答案】30N

【解析】

【详解】解:由杠杆平衡条件£4=^/2得

Fi=^=90Nx0.2m=30N

Ly0.6m

答:动力F1的大小为30N。

35、(2024年四川广安)房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体。如图所示,已知物体的重力为800N,

在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3m,该滑轮组的

机械效率为。如果要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有:(填写番号)①增加物

体的重力②增加提升物体的高度③减小动滑轮的重力。

【答案】①.80%②.①③

【解析】

【详解】口]由题知,n=2,则绳端移动的距离

s=2h=2X3m=6m

有用功

W<=Gh=800NX3m=2400J

总功

W总=Fs=500NX6m=3000J

滑轮组的机械效率

W2400J

〃=^xl00%=-------xl00%=80%

%、3000J

[2]①增加物体的重力,可以提高有用功,在额外功不变的情况下,有用功占总功的比例增大,也就

是机械效率变大,故①符合题意;

②增加提升物体的高度,绳端移动的距离也相应的增大,根据

ri=—%―=——Gh=-G--h-=——G

%FsFnhnF

可知机械效率并不受影响,故②不符合题意;

③减小动滑轮的重力,在提升物体重力不变的情况下,即有用功不变的情况下,额外功减小了,所

以机械效率就提高了,故③符合题意。

故选①③。

36、(2024年四川泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,将物体放在水平粗糙桌

面上。受到水平向左的恒力E=100N,滑轮组绳子自由端受到的拉力为七。当绳子自由端的拉力

心为60N时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,则动滑轮的重力为N;

当绳子自由端拉力%为90N时,物体水平向右匀速运动,物体与桌面之间的滑动摩擦力为

N;撤去水平向左的恒力F,改变绳子自由端拉力月取的大小,仍使物体水平向右匀速运动

时,滑轮组的机械效率为。

答案:20;60;75%

37、(2024年四川南充)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮

组,将重450N的货物匀速吊起2m高。每只滑轮重为50N,绳自由端的拉力的大小分别为K和工,

若不计绳重和摩擦,K心(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲滑轮组的机械效率为

\\\\\\\\\\\\\\\\

甲乙

【答案】①大于②.90%

【解析】

【详解】口]由甲图可知,滑轮组承担重物的绳子的段数为2,不计绳重和摩擦,可得

耳=^(6物+6滑)=;><(45£^+5(«<)=25€^

由乙图可知,滑轮组承担重物的绳子的段数为3,不计绳重和摩擦,可得

F2=;(G物+G滑)=gx(450N+50N)土166.7N

⑵甲滑轮组的机械效率

〃=&xl00%=^^xl00%=450Nx2m

x100%=90%

明不250Nx2x2m

38、(2024年重庆B)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤坨构成,如图所示。

当不挂秤坨、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知间距离为10cm。

当放入重物,将秤坨移至距。点30cm的8处时,秤杆水平平衡,则重物质量为g;往秤盘中

再增加20g的物体,秤蛇需要从B处移动cm才能维持秤杆水平平衡。

,提纽

AB

,Aowff1

八秤花

【答案】①.600②.1

【解析】

【详解】口]秤蛇的质量

%=200g=0.2版

秤坨的重力

^0.2kgxl0N/kg^2N

秤蛇移至距。点30cm的B处时,根据杠杆平衡条件片乙=可得,重物的重力

2Nx30cm_

-------------=6N

’2'210cm

重物的质量

m物==———=0.6kg=600g

物gION/kg

⑵往秤盘中再增加20g的物体后,秤盘中重物的总质量

m&-〃t物+Am=0.6kg+0.02kg=0.62kg

此时秤坨距O点的距离

,,—G总乙_0.62kgxION/kgx10cm

=31cm

2N

则秤此需要从B处移动向右移动的距离

A/=4-/;=31cm-30cm=1cm

39、(2024年云南)如图所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用一个(选填“定”或“动”)

滑轮匀速提升重300N的建筑材料(不计绳重和摩擦),则人的拉力为No

Z//Z/ZZZ

【答案】①.定②.300

【解析】

【详解】⑴图中滑轮不随着物体一起运动,所以是定滑轮。

⑵定滑轮不能省力,所以人的拉力等于重力,为300N。

(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于状态(选填“平衡”或“非平衡”)。

将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆保持水平位置静止(选填“仍能”或

“不能”);

(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:

次数动力Fi/N动力臂Zi/cm阻力F2M阻力臂121cm

1212.0124.0

225.0110.0

3310.0215.0

4312.0318.0

①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是(用表格中的字母表示)。多次实验的目的

是(选填"A”或"B”);

A.寻找普遍规律B.减小实验误差

②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会(选填“左端下沉”或“右端下沉”);

(3)桔椽是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树权,架上一根横木,横木的一端绑上大

石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的

平衡条件,可以(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向(选填“左”或

“右”)移动杠杆的支点;

(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为相1,。处为支点,杠杆的

质量为/no,重心在C处,8处所挂石块的质量为m2,AO=h,OC=lo,08=/2。请写出的表达式,h=

(用字母加0、机1、〃12、lo、表不)O

【答案】①.平衡②.仍能③.母产也④.A⑤.右端下沉⑥.增大

⑦.左⑧.J一--

【解析】

【详解】(D口]杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态。

⑵图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作

用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。

(2)[3]由表中数据可知,每一组动力与动力臂乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,所以杠杆平

衡的条件是:

[4]一次实验得出的结论具有偶然性,所以需要进行重复实验,获得多组数据,得出具有普遍性的规

律。

故选Ao

[5]在右侧钩码下端加挂一个钩码,则

3Gx0.12m<3Gx0.18m

所以杠杆右端将下沉。

(3)[6]水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减

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