新疆中考物理5年（2021-2025）真题分类汇编：专题04 功和机械能、简单机械综合（解析版）

专题04功和机械能、简单机械综合

1．（2025•新疆）【科技情境新应用】我国正在研制的新一代具有全向隐身性能的战机已多次成功试飞。

（1）新一代战机在转弯飞行的过程中，战机受力（选填“平衡”或“不平衡”）。加油机

为战机加油时，两机保持相同速度匀速水平飞行，则重力势能减小的是（选填“加油机”

或“战机”），战机的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）新一代战机具有全向隐身性能是指战机对（选填“肉眼”或“雷达”）隐身。战机自

身携带的探测装置可以产生电磁波，电磁波是通过迅速变化的（选填“电阻”或“电流”）

产生的。若探测装置的电功率为110kW，某次试飞消耗的电能为55度，则该探测装置工作的时间为

min。

（3）图中一系列圆为该战机在高空匀速水平飞行的过程中，经过不同位置时产生的声波在某时刻所到达

的位置，可判断该战机水平向（选填“左”或“右”）飞行。已知圆A的半径为1100m，圆B

的半径为500m，AB两圆圆心间的距离为1080m，则该战机的飞行速度为声速的倍。

【答案】（1）不平衡；加油机；增大；（2）雷达；电流；30；（3）左；1.8。

【解答】解：（1）当战机在转弯飞行时，受到外力不平衡力的左右，加油机为战机加油时，两机保持相

同速度匀速水平飞行，此时两机离地面的高度不变，加油机给战机加油后，加油机质量减小，则重力势

能减小，战机质量增大，速度不变，动能和重力势能增大，故战机的机械能增大；

（2）新一代战机具有全向隐身性能是指战机对雷达的隐身；战斗机能够接收雷达发射的电磁波，避免被

雷达捕获；

变化的电流能产生变化的磁场，电磁波是通过迅速变化的电流产生的；

度ℎ

探测装置工作时间t0.5h＝30min；

�5555��⋅

（3）声音的传播需要=时�间=，11时0间��越=长传11播0�的�距=离越远，从图可知战机在A、B位置产生的声音，在某一

时刻时，在A点产生的声音传播的半径大与在B位置产生的声音的传播半径，故声音在A处产生的早，

所以飞机向左飞行；

战机在A点产生的声音与飞机飞行同步传播，当战机到达B，战机的飞行距离s战机＝1080m，战机飞到B

点产生的声音开始传播，当传播半径为500m时，声音在A点时的传播半径为1100m，所以战机从A点飞

行到B点这段时间内，声音传播的距离为s声音＝1100m﹣500m＝600m，由距离s＝vt可知；相同的时间

内，速度的比等于距离的比，故v战机：v声音＝s战机：s声音＝1080m：600m＝1.8。

故答案为：（1）不平衡；加油机；增大；（2）雷达；电流；30；（3）左；1.8。

2．（2025•新疆）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓

慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别

为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则（）

A．ηA＜ηB＜ηCB．ηA＞ηB＞ηCC．ηA＜ηC＜ηBD．ηC＜ηA＜ηB

【答案】A

【解答】解：设物体的重力为G，OA、OB、OC的长度分别为LA、LB、LC，物体在A点上升0.1m时，由三

角形相似得D点移动的距离h1，

0.1�×1�

=�ℎ

对应的B点上升的高度为h，由三�角形相似得：，

B1Aℎ

�1���

=𝑂

hB1Aℎ，1�

���

�1�0.1�×1��

=𝑂=×�=0.1�×�

此次的�额外功为1W�额A＝G木�hB1A，�

有额木木

此次总功与有用功的比为ηA′11；

�+有���

������

==+×0.1�×=+×

��0.1�������

木木

当物体在B点时，总功与有用功的比ηB′＝11；

�×0.2��

+=+

当物体在C点上升0.3m，由三角形相似得D点移�动×的0.距2�离h2�，

0.3�×1�

ℎ=�

对应的B点上升的高度为h，由三角形相似得：�

B2Cℎ

�2���

=𝑂

hB2Cℎ0.3m，2�

���

�2�0.3�×1��

=�𝑂=1�×��=×��

此次的额外功W额C＝G木hB2C，

木木

所以当物体在C点时，总功与有用功的比ηC′1

��

����

=1+×0.3�×�=+×�

因为LA＜LB＜LC，所以＞＞，所以ηA′＞ηB′�＞×η0.3C′�，���

����

1

故ηA＜ηB＜ηC，����

故选：A。

3．（2024•新疆）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海

上风电行业走向深海的重大成果。

（1）风能是（填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的能转

化为电能，电能是次能源。

（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用（填“超声波”或“电磁波”）向工作人

员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应（填“增加”或“减少”）平台内水仓

中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪

声来降低噪声。

（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW•h，

则风力发电机叶片的转速为每分钟转动圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电

机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为

kW•h。

【答案】（1）可再生；机械能；二；（2）电磁波；增加；产生；（3）8；10。

【解答】解：（1）风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源；风力发电时，空气流

动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能；电能不能够从自然界直接获取，需要由一次能源转化而

来，属于二次能源；

（2）北斗系统是通过电磁波传递信息；使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，

浮力等于重力，故重力增大，即需增加平台内水仓中水的质量；风力发电机安装消声器，通过防止噪声

产生来降低噪声；

（3）风力发电机的工作1分钟发电量为W＝Pt＝1200kWℎ20kW•h，

1

风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW•h，则风×6力0发电=机叶片的转速为每分钟转动的圈数

ℎ

n8r；

ℎ

20��⋅

==

若风2力.5�发�电⋅机/�叶片的转速与风速成正比，当风速为2v时，转速为每分钟转动2×8圈，即n'＝16圈；

风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，当风速为2v时，风力发电机的发电功率为8×1200kW，

即9600kW；

′

则一分钟发电量为W'＝P't＝9600kWℎ160kW•h，风力发电机叶片转动一圈的发电量为W

0′

1�

ℎ×60===

10kW•h/r。�

160��⋅

故答16案�为：=（1）可再生；机械能；二；（2）电磁波；增加；产生；（3）8；10。

4．（2024•新疆）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的（填“左”或“右”）

侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向（填

“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡。

（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉

杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时，弹簧测力计的

示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为N，夹角θ为度。

（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力

计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ，则弹簧测力计的示数可能为（填“2.9”或

“3.1”）N。

【答案】（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。

【解答】解：（1）如图所示，杠杆左端下沉，杠杆的重心偏左，即杠杆的重心位于支点O的左侧；

杠杆的右端高，所以应将杠杆左端的的平衡螺母向右移；

（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则弹簧测力计示数为3.0N；

如图，

设杠杆的一个小格为L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，4×0.5N×3L＝3.0N×nL，

解得，n＝2，即OC＝2L，

在Rt△OCA中，sinθ，则θ＝30°；

��2�1

（3）若实验前没有调节=杠��杆=两4端�=的2螺母就开始实验，杠杆左侧下降，说明杠杆左侧偏重，当杠杆在水平

位置平衡，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ时，弹簧测力计对杠杆的拉力要比调

节杠杆平衡时偏大，所以弹簧测力计的示数可能为3.1N。

故答案为：（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。

5．（2023•新疆）我国攻击11无人机是世界上最先列装的飞翼布局隐身无人机，该无人机的列装极大地丰

富了中国空军的作战方式。

（1）攻击11无人机能够隐身是因为雷达站发出的电磁波传到机身时，无人机隐身涂层能够吸收一部分

电磁波，同时机身的隐身外形使（填“反射”或“折射”）的电磁波尽量不返回雷达站。该

无人机的发动机为喷气发动机，其工作时产生的噪声主要是由发动机等物体的产生的，发动

机在单位时间内的进气量越大，产生的噪声越（填“大”或“小”）。

（2）攻击11无人机在水平跑道上加速滑行的过程中，该无人机（填“具有”或“没有”）

惯性，其机械能（填“增大”“减小”或“不变”），空气对无人机上、下表面的压力差

（填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】（1）反射；振动；大；（2）具有；增大；增大

【解答】解：（1）攻击11无人机能够隐身是因为雷达站发出的电磁波传到机身时，无人机隐身涂层能

够吸收一部分电磁波，同时机身的隐身外形使反射的电磁波尽量不返回雷达站，从而使得雷达无法识别

飞机。该无人机的发动机为喷气发动机，其工作时产生的噪声主要是由发动机等物体的振动产生的，发

动机在单位时间内的进气量越大，产生的噪声越大；

（2）攻击11无人机在水平跑道上加速滑行的过程中，该无人机具有惯性，加速时速度增大，质量不变，

动能增大，而重力势能不变，则其机械能增大，速度越快，相对于飞机空气的流速越快，空气对无人机

上、下表面的压强差越大，使得压力差增大。

故答案为：（1）反射；振动；大；（2）具有；增大；增大。

6．（2023•新疆）请在图中根据静止的杠杆的动力臂l1，画出动力F1的示意图。

【答案】

【解答】解：根据静止的杠杆的动力臂l1一定是垂直于动力，因而过力的作用点画出力臂的垂线，根据

阻力向下，确定动力方向向上；如图所示：

7．（2023•新疆）使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时，除了动滑轮的重力导致的额外功外，

其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。已知动滑轮的重力为1.0N，绳子能够承受的最大拉力为50N。

当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率

的最大值为（）

A．90%B．89%C．88%D．87%

【答案】B

【解答】解：当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，

设物体匀速提升的高度为h，则拉力所做的有用功：W有＝Gh＝9.0N×h，

有有ℎ

由η100%可得，拉力所做的总功：W总N×h，

�总�

9.0�×100

=�×=�=81%=9

克服动滑轮重力所做的额外功：W额动＝G动h＝1.0N×h，

除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功：W额其他＝W总﹣W有﹣W额动N×h﹣9.0N

100

=

×h﹣1.0N×hN×h，9

10

=

9额其他ℎ

其他因素导致的额外功与总功之比为：10；

ℎ

�总9�×1

=100=

由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，�9�×10

当使用该滑轮组匀速提升物体上升的高度为h时，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2h，

由绳子能够承受的最大拉力为50N可知，拉力所做总功的最大值：W总大＝F大s＝50N×2h＝100N×h，

因除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值，

所以，其他因素导致的额外功：W额其他大W总大100N×h＝10N×h，

11

==×

拉力所做有用功的最大值：W有大＝W总大﹣W1额0动﹣W额其10他大＝100N×h﹣1.0N×h﹣10N×h＝89N×h，

有大ℎ

则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值：η大100%100%＝89%。

总大ℎ

�89�×

=�×=×

故选：B。100�×

8．（2022•新疆）在北京冬奥会U形池比赛中，某运动员在腾空后上升的过程中（不计空气阻力）（）

A．动能转化为重力势能

B．重力势能转化为动能

C．动能与重力势能之和变大

D．动能与重力势能之和变小

【答案】A

【解答】解：某运动员在腾空后上升的过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，动能与重力势能之和

不变；

运动员的质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变大，重力势能变大，是动能转化为重力势

能；

综上所述，A正确，BCD错误。

故选：A。

9．（2022•新疆）如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，

该物体重力做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面

的机械效率为（）

A．20%B．25%C．50%D．75%

【答案】C

【解答】解：由题知，下滑一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等，

设下滑的距离为s0，下降的竖直高度为h0，则有：Gh0＝fs0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

如图所示：

ℎℎ

根据数学知识可得②，

0

==𝑠𝑖−−−−−−

由①②可得f＝G•si�0nθ，�

用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，物体对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，

则物体受到的滑动摩擦力大小不变，仍然为f＝G•sinθ；

将物体匀速拉上斜面时，假设拉到顶端，则有用功W有用＝Gh，克服摩擦力所做的额外功W额＝fs，

总功：W总＝W有用+W额＝Gh+fs＝Gh+G•sinθ×s＝Gh+Gh＝2Gh，

有用ℎ

所以斜面的机械效率η100%100%＝50%。

总ℎ

��

=�×=×

故选：C。2�

10．（2022•新疆）请在图中画出木棒此时所受重力的示意图以及重力的力臂（O点为转轴，O′点为木棒的

重心）。

【答案】

【解答】解：重力方向是竖直向下的，过O′竖直向下画一条带箭头的线段，并标出G；然后过支点向重

力作用线作垂线，垂线段的长即可力臂L；如图所示：。

11．（2021•新疆）如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况

是（）

A．L阻不变，F动变大B．L阻不变，F动不变

C．L阻变大，F动变大D．L阻变大，F动不变

【答案】C

【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪

断的过程中，阻力F阻不变，动力臂L动不变，阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻

力×阻力臂可知，动力F动逐渐变大。

故选：C。

12．（2025•昭苏县二模）图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的力F的力臂l。

【答案】

【解答】解：反向延长力的作用线F，由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂L．如图

所示：

13．（2025•乌鲁木齐三模）如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平

衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力F1为30N时，

12

杆刚好离开支座B，在最左端5施加竖直向上的拉力F2时，3杆刚好离开支座A，则F2大小为（）

A．20NB．80NC．40ND．60N

【答案】A

【解答】解：质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆

长处，支座B位于距左端杆长处；

12

设杠5杆的重力为G，金属杆的长3度为L，

在最右端施加竖直向上的拉力F1为30N时，杆刚好离开支座B，此时支点为A，

根据杠杆平衡条件可得G×（）L＝F1×（1）L，

111

−−

即：G×（）＝30N×（12）5，5

111

−−

解方程可得2G＝580N；5

在最左端施加竖直向上的拉力F2时，杆刚好离开支座A，此时支点为B，

根据杠杆平衡条件可得G×（）L＝F2L，

112

−×3

即：80N×（）＝F2，23

112

−×

解方程可得F22＝230N。3

故选：A。

14．（2025•乌鲁木齐三模）如图所示，用杠杆将物体A吊起，O点是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体

A所受的重力G的示意图。

【答案】

【解答】解：重物的重心在物体的几何重心，重力的方向是竖直向下的，从作用点起沿竖直向下的方向，

画一条带箭头的线段。

O点是杠杆的支点，从支点向拉力F1作用线作垂线，即是力臂L1．如图：

15．（2025•喀什地区模拟）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小陈同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下

实验。

（1）杠杆处于如图甲状态时，此时杠杆（选填“平衡”或“非平衡”），若要使杠杆在水平

位置平衡，应将右端平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。

（2）小陈同学完成一次操作后，实验现象如图乙所示。若在此基础上，把两侧钩码均远离O点移动相同

的距离后，杠杆将（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍能平衡”）。

（3）小陈与同学又将实验改装成图丙，在A处正下方悬挂一不吸水的石块，B处施加一个与竖直方向夹

角为60°的拉力F＝4N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为（选填“省力”“费力”或

“等臂”）杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在B处竖直向上

施加拉力为N。（已知石，水）

3333

【答案】（1）平衡；右；；（2�）左=端2.0下×沉1；0（𝑘3/）�等臂�；1=。1.0×10𝑘/�

【解答】解：（1）杠杆平衡状态是指杠杆静止状态或杠杆匀速转动状态，图中杠杆处于静止状态，因而

该杠杆处于平衡状态；

杠杆不在水平位置平衡，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母；

（2）设杠杆一格的长度为L，每个钩码重为G，乙图中杠杆恰好处于平衡状态，将钩码同时向远离支点

的方向移动相同的距离，若都移动2个小格，

则左端＝4G×4L＝16GL，右端＝2G×6L＝12GL，

左端＞右端，根据杠杆的平衡条件，所以杠杆的左端下沉；

（3）设每格长度为L，由图丙知，杠杆的支点在O点，阻力为石块重力，阻力臂为OA＝2L；动力为F，

动力臂为2L，

1

��=

2

由于动力臂和阻力臂相等，所以此时杠杆为等臂杠杆；

由杠杆的平衡原理可知，F×2L＝G×2L，则G＝F＝4N；

由G＝mg＝ρgV可得，石头的体积为：

V2×10﹣4m3；

石

��4�

===33=

当石�块完全𝑘浸没2水×1中0，𝑘排/�开水×1的0�体/积𝑘等于其自身体积，即

﹣4333﹣43

V排＝V＝2×10m；则石块受到浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1×10kg/m×10N/kg×2×10m＝2N；此时石

头受到其自身重力和绳子拉力以及浮力浮力的作用，则绳子拉力为F拉＝G﹣F浮＝4N﹣2N＝2N；由与力的

作用是相互的，则此时绳子对杠杆的拉力也为2N，根据杠杆的平衡条件可知F拉×L′＝F′×2L′，解

得F′＝1N。

故答案为：（1）平衡；右；；（2）左端下沉；（3）等臂；1。

16．（2025•喀什地区模拟）龙门起重机是桥架通过两侧支腿支撑在地面轨道上的桥架型起重机。

（1）龙门起重机上的滑轮组在提升重物的过程中有（选填“省力”或“省距离”）的优点，

提升重物时机械效率（选填“可能”或“不可能”）达到100%，重物上升的过程中重力势

能。

（2）龙门起重机将100t的重物先从地面匀速向上提升3m，再匀速水平向左移动4m（滑轮组的链条始终

处于竖直方向），匀速上升过程中重物受力（选填“平衡”或“不平衡”），水平移动过程

中链条的拉力（选填“做功”或“不做功”），向左移动的过程中，龙门起重机左侧支架

下方受到地面的支持力（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】（1）省力；不可能；变大；（2）平衡；不做功；变大。

【解答】解：（1）滑轮组可以省力，也可以改变施力的方向，但不能省距离；使用任何简单机械都存在

额外功，机械效率不可能达到100%；重物上升的过程中，质量不变，高度增加，故重力势能变大；

（2）匀速上升过程中重物处于平衡状态，受力平衡；水平移动过程中，链条的拉力的方向是竖直向上的，

移动的方向是水平的，所以拉力没有对重物做功；以右侧支架为支点，重物向左移动的过程中，阻力不

变，动力臂不变，阻力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，动力增大，即龙门起重机左侧支架下方受到地

面的支持力变大。

故答案为：（1）省力；不可能；变大；（2）平衡；不做功；变大。

17．（2025•米东区校级三模）如图所示，小伟同学通过斜面用平行于斜面的F＝200N的推力，将一个物体

从斜面底端推到1m高的平台上，斜面的机械效率为75%。若用平行于斜面的F1＝300N的推力将同一物体

从斜面底端推到1m高的平台上，斜面的机械效率为（）（不计空气阻力）

A．50%B．60%C．90%D．45%

【答案】A

【解答】解：小伟同学通过斜面用平行于斜面的F＝200N的推力，将一个物体从斜面底端推到1m高的平

台上，斜面的机械效率为75%，此时做的有用功为：

W有用＝ηW总＝ηFs＝75%×200N×2m＝300J，

用平行于斜面的F1＝300N的推力将同一物体从斜面底端推到1m高的平台上，有用功不变，

W总′＝F1s＝300N×2m＝600J，

斜面的机械效率为：

有用

η′100%＝50%，故A正确。

�′

总300�

==×

�600�

故选：A。

18．（2025•米东区校级三模）“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”

的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。（过程只考虑空气阻力和重力的影响），下

列说法正确的是（）

A．AB段返回器的动能变大

B．CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量

C．返回器在B点重力势能大于C的重力势能

D．A到D的全过程中返回器机械能守恒

【答案】B

【解答】解：A．AB段，返回器的质量不变，高度变大，速度变小，重力势能变大，动能变小，故A错

误；

B．CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，由于

克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量，

故B正确；

C．由于B、C两点距离地面的高度相同，因此重力势能相同，故C错误；

D．A到D的全过程中，由于克服空气阻力做功，使得机械能减小，返回器机械能不守恒，故D错误。

故选：B。

19．（2025•天山区校级三模）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样

做是为了（）

A．增大动力臂，能够省力

B．增大阻力臂，方便使用

C．减小动力臂，方便使用

D．减小阻力臂，能够省力

【答案】D

【解答】解：在同样的情况下，把枝条往剪刀轴靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝

F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，故ABC错误，D正确。

故选：D。

20．（2025•吐鲁番市一模）某新型智能无人机竖直向上匀速运动的过程中（）

A．动能增大，重力势能增大

B．动能不变，重力势能增大

C．动能减小，重力势能减小

D．动能不变，重力势能不变

【答案】B

【解答】解：无人机竖直向上匀速运动的过程中，质量不变，速度不变，高度变大，则动能不变，则重

力势能增大。

故选：B。

21．（2025•吐鲁番市一模）受《天工开物》中枯棒汲水（图甲）启发，某小组自制了“杠杆密度计”如图

乙所示，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶

装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同

液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。

（1）如图乙所示时，A端悬挂重物的重量GA与B点悬挂水瓶（含水）的重量GB关系为GAGB，B1

点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1ρ水。（均填“＜”“＝”

或“＞”）

（2）若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为（用ρ

333

水及题给字母表示），若在B3、B4、B5对应的密度分别为0.8g/cm、0.6g/cm、0.4g/cm；则距离B3B4

（填“＜”“＝”或“＞”）B4B5。

【答案】（1）＞；＞；

水

（2）；＜。

��

【解答�】2解：（1）当矿泉水瓶装满水时，杠杆A端受到的力等于GA，B点受到的力等于GB，

杠杆水平平衡时，力臂分别为lOB和lOA，由图可知lOB＞lOA，

根据杠杆平衡条件GA•lOA＝GB•lOB可知，GA＞GB；

由杠杆平衡条件可知，B1点在B点的左侧，lOB1＞lOB，则G1＜GB；

��⋅���

�1=

两液体体积相同，则ρ1＞ρ��水�；1

（2）若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，根据杠杆平衡条件得到GA×lOA＝ρ水gV×l，GA×lOA＝ρ

2gV×l2

水

则ρ水gV×l＝ρ2gV×l2，所以B2点标注的密度值为

��

33�2=3

在B3、B4、B5对应的密度分别为0.8g/cm、0.6g/cm、0.4g�2/cm；根据杠杆平衡条件得到：

GA×lOA＝ρ3gV×lOB3，则，，

����������

��33

�=�3��=0.8�/����

GA×lOA＝ρ4gV×lOB4，则，，

����������

��43

�=�4��=0.6�/����

GA×lOA＝ρ5gV×lOB5，则，，

����������

���5==3

距离�5��0.4�/��×��，

����������5�����

�3�4=���4−���3=3−3=

距离0.6�/��×��0.8�/��×��12×��，

����������5�����

45��5��433

��=�−�=0.4�/��×��−0.6�/��×��=6×��

由于＜，则B3B4＜B4B5。

5�����5�����

故答案12为×：��（1）＞6×；�＞�；

水

（2）；＜。

��

�2

22．（2025•天山区模拟）如图所示斜面长度AB＞AC且粗糙程度相同，将同一重物分别沿斜面AB和AC从

顶端由静止滑下，该过程中重力做的功分别为WB和WC，重力做功的功率分别为PB和PC。则（）

A．WB等于WC，PB等于PC

B．WB等于WC，PB不等于PC

C．WB不等于WC，PB等于PC

D．WB不等于WC，PB不等于PC

【答案】B

【解答】解：同一重物沿不同斜面（AB和AC）滑下时，起点和终点的竖直高度差相同（均为斜面顶端

到底端的垂直高度），因此重力做功相等；已知斜面长度AB大于AC，且粗糙程度相同，重物在AB上

对斜面的压力更大，摩擦力更大，故速度更小，运动的时间更长，根据P可知，物体沿AB滑下时，

�

重力做功的功率更小，故B选项正确。=�

故选：B。

23．（2025•天山区模拟）小新在一条长度约为1m的不可伸长细绳的一端系一个质量为100g的小铁球，做

成一个摆。当摆动角度很小时，小铁球摆动一个来回所用的时间（摆的周期T）是一定的。

（1）小铁球从高处向低处摆动过程中，重力势能（填“减小”或“增大”），能

增大。

（2）如图所示，小新将小铁球拉开很小的角度α，然后由静止释放；从小铁球摆到最低点时开始计时并

计数为0，当小铁球第100次到达最低点时，结束计时，记录总时间为100s。该摆的周期T为s；

将小铁球拉开角度β（β＜α）由静止释放，此时，摆的周期（填“大于”“小于”或“等

于”）T。

（3）小铁球摆动到最低点时，小铁球的重力1N。细绳对小铁球的拉力1N（均

填“等于”或“不等于”）。

【答案】（1）减小；动；（2）2；等于；（3）等于；不等于。

【解答】解：（1）铁锁从最高处向下摆动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少；质量不变，速

度变大，动能增大；

（2）当小铁球第100次到达最低点时，结束计时，记录总时间为100s，即小球1次到达最低点用时1s，

根据小球在一个周期内有两次到达最低点可知小球周期为2s；

（3）小球受到的重力等于质量乘以g即受到的重力为1N；小球在最低点不是平衡状态故拉力不等于重

力。

故答案为：（1）减小；动；（2）2；等于；（3）等于；不等于。

24．（2025•新疆一模）如图所示为可调节式落地灯，高为0.8m的立柱OA与厚度不计的底座为一整体，重

心为O，总重为60N。O到底座边缘最远的距离OC为0.2m，斜向上的轻质杆AB长1m且可绕A点转动。

若灯的质量为2kg，则为防止灯侧翻，B到水平地面的距离至少为（）

A．1mB．1.2mC．1.4mD．1.6m

【答案】C

【解答】解：翻倒时可以看成是杠杆，以灯座的C点为支点，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得，动力臂

；�1=

灯

�2�2��260�×0.2��

�1=��=2𝑘×10�/𝑘=0.6�

如图CE为l1，CE＝0.6m，△ADB为直角三角形，BD的边长

BD0.6m；

2222

则为=防�止�灯−侧�翻�，=B到(水1�平)地−面(0的.8距�离)至=少为l＝BD+DE＝0.8m+0.6m＝1.4m；

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选：C。

25．（2025•阿克苏地区一模）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后，先加速下降

一段距离，再打开降落伞减速下降，在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲，在东风着陆场成功着陆。

打开降落伞减速下降过程中，返回舱（）

A．重力势能增大B．动能增大

C．机械能不变D．机械能减小

【答案】D

【解答】解：打开降落伞减速下降过程中，返回舱的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变小，

动能变小，而机械能等于重力势能与动能之和，所以它的机械能减小。

故选：D。

26．（2025•新疆模拟）下列几种工具，使用时属于费力杠杆的是（）

A．测量质量的天平B．剪铁皮的剪刀

C．撬铁钉的锤子D．夹取食物的筷子

【答案】D

【解答】解：A、天平属于等臂杠杆，不省力也不费力；

B、剪铁皮的剪刀，使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

C、撬铁钉的锤子，使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

D、夹取食物的筷子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

故选：D。

27．（2025•天山区校级模拟）用如图所示的核桃夹夹核桃，在A点用力FA或在B点用力FB捏核桃夹时，核

桃上表面受到的压力大小均为F，则（）

A．F＞FA＞FBB．FA＞F＞FBC．FB＞FA＞FD．FA＞FB＞F

【答案】A

【解答】解：用如图所示的核桃夹夹核桃，核桃上表面受到的压力最大，阻力和阻力臂一定时，由杠杆

平衡条件可知，动力越大，动力越小，B点时动力臂最大，动力最小，所以F＞FA＞FB。

故选：A。

28．（2025•天山区校级模拟）如图所示装置是实验室用轻绳绕成的滑轮组（不计绳重）。悬挂的重物G＝

5.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1＝2.0N；当重物匀速上升时，摩擦导致的额外

功始终占总功的10%。重物上升过程中滑轮组的机械效率为（）

A．80%B．81%C．88.9%D．90%

【答案】B

【解答】解：悬挂的重物G＝5.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1＝2.0N，此时动

滑轮受到三根绳子的拉力、动滑轮重和物重的作用，处于平衡状态，不计绳重，根据力的平衡关系可知，

3F1＝G动+G，即3×2.0N＝G动+5.4N，

解得：G动＝0.6N；

设重物上升过程中滑轮组的做的总功为W总，重物上升的高度为h，

克服摩擦做的额外功为W额1＝10%W总，克服动滑轮重做的额外功为W额2＝G动h，滑轮组的做的有用功为W

有＝Gh，

根据W总＝W有+W额1+W额2可知，W总＝Gh+10%W总+G动h，

解得：W总（Gh+G动h），

10

则重物上升=过9程中滑轮组的机械效率为：

有ℎ

η