三年（2023-2025）辽宁中考物理真题分类汇编专题07 功与机械能、简单机械（解析版）

专题07功与机械能、简单机械考点一、功、功率1．（2023·辽宁抚顺铁岭·中考）用如图所示的滑轮组，把重1200N的货物在4s内匀速提高2m，每个滑轮重为300N，不计摩擦及绳重。下列说法正确的是（）

A．所做的有用功为7200J B．拉力F大小为750NC．拉力F的功率为250W D．滑轮组的机械效率为80%【答案】D【详解】A．所做的有用功为W有=Gh=1200N×2m=2400J，故A错误；B．由图可知，n=3，拉力F大小F=1nC．拉力F所做的有用功W有=Fs=Fnh=500N×3×2m=3000J，拉力F的功率为P=WtD．滑轮组的机械效率为η=W有故选D。2．（2023·辽宁鞍山·中考）某工人用竖直方向的滑轮组，把重600N的物体沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为250N，滑轮组的机械效率为80%（忽略摩擦及绳重），则该滑轮组与动滑轮相连的绳子段数为___________段，拉力的功率为___________W；当匀速提升重750【答案】3150300【详解】[1]滑轮组的机械效率η=该滑轮组与动滑轮相连的绳子段数n=[2]拉力的速度v=n拉力的功率P=[3]忽略摩擦及绳重，根据F=1n当匀速提升重750N的物体时，拉力大小3．（2023·辽宁锦州·中考）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物体A受到的摩擦力是_________N。（不计绳重和滑轮重）

【答案】40432【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J拉力做功的功率P=[3]由η=得到物体与地面间的滑动摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N4．（2024·辽宁·中考）质量为50kg的甲同学站在水平冰面上，与冰面接触的总面积为0.05m2。甲同学用40N的水平推力推坐在冰车上的乙同学，沿直线前进10m。（1）甲受到的重力大小；（2）甲站立时对冰面的压强；（3）甲推乙过程中，推力做的功。【答案】（1）500N；（2）1×104【详解】解：（1）甲受到的重力大小为G=mg=50（2）甲站立时对冰面的压强为p=（3）甲推乙过程中，推力做的功为W=Fs=40答：（1）甲受到的重力大小为500N；（2）甲站立时对冰面的压强为1×10（3）甲推乙过程中，推力做的功为400J5．（2023·辽宁丹东·中考）某小汽车的质量为1500kg，轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km，消耗汽油0.5kg，已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求：（1）该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强；（2）在此过程中该小汽车牵引力所做的功；（3）该小汽车发动机的效率。【答案】(1)3×105Pa；(2)6.9×106J；(3)30％【详解】解：（1）汽车的质量为1500kg，汽车受到的压力等于其自身的重力即F=G=mg=轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2，则汽车对地面的压强为p=（2）汽车匀速直线行驶，受平衡力的作用，根据二力平衡的知识可知，汽车的牵引力等于其受到的阻力，为1000N，行驶距离为6.9km即6900m，故牵引力所做的功为W=Fs=（3）汽车行驶时0.5kg的汽油完全燃烧放出的热量为Q故汽车发动机的效率为η答：（1）该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强为3×105Pa；（2）在此过程中该小汽车牵引力所做的功为6.9×106J；（3）该小汽车发动机的效率为30％。6．（2023·辽宁阜新·中考）某工地一台8t的推土机，它与地面接触的总面积为4m2，推土机在平直的地面匀速行驶15min，消耗柴油7kg。（g取10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）求：（1）推土机静止在水平地面时，对地面的压强是多少？（2）若推土机匀速行驶时发动机的功率为130kW，发动机做的功是多少？（3）推土机匀速行驶时，发动机的效率是多少？（百分号前保留一位小数）【答案】（1）2×104Pa【详解】解：（1）推土机的重力G=mg=8×推土机静止时对水平地面的压力F推土机静止在水平地面时，对地面的压强p=（2）发动机做的功W=Pt=130×（3）柴油完全燃烧放出的热量Q=m发动机的效率η=答：（1）推土机对地面压强是2×10（2）发动机做的功是1.17×10（3）发动机的效率是38.9%。7．（2023·辽宁抚顺铁岭·中考）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；（2）这次运送中，运输车发动机的功率；（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。

【答案】（1）2.5×104Pa；（2）【详解】解：（1）由于空载运输车静止时对水平路面的压力为F根据p=FS（2）因为运输车是做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，因此运输车发动机的牵引力为F'=f=根据W=Fs可得，发动机所做的功为W根据P=Wt（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量为Q发动机所做的功为W'由于受到的阻力不变，且运输车做匀速直线运动，受到的是平衡力作用，则此时的牵引力为F'=f=根据W=Fs可得，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为s答：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强是2.5×10（2）运输车发动机的功率是5×10（3）10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是1.8×108．（2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考）某款环保能源汽车——氢能重卡，它满载时总质量为50t，车轮总着地面积为0.8m2，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取10N/kg，q柴油（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强；（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少焦耳；（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量。【答案】（1）6.25×105Pa【详解】解：（1）因为汽车静止在水平地面上，所以汽车受力平衡，汽车对地面的压力等于汽车的重力F=G=mg=50×汽车对地面的压强p=（2）由P=Wt由η=WQ（3）这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，则Q由Q=mq得，燃烧柴油的质量m答：（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强为6.25×10（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为4.8×10（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由燃烧柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量为12kg。9．（2023·辽宁营口·中考）某型号航拍无人机，由于体积小、操控方便、拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数，某次航拍的过程中，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升（g=10N/kg，不计空气阻力及能量损耗）。求：总质量1200g四个脚与地面的接触面积6cm2最大上升速度9m/s最大水平飞行速度18m/s正常工作电压15V（1）无人机静止在水平地面时，对地面的压强；（2）无人机上升过程中的功率和电池的工作电流。

【答案】（1）2×104Pa；（2）【详解】解：（1）根据p=FS（2）根据题意可知，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，可知对无人机的拉力大小等于重力大小，则有F=G=mg=1200×此时输入功率为P由于输出功率等于输入功率，即有P电池的工作电流为I=答：（1）无人机静止在水平地面时，对地面的压强为2×10（2）无人机上升过程中的功率为96W；电池的工作电流为6.4考点二、动能和势能10．（2023·辽宁大连·中考）（多选）苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，表达了作者强国抗敌的心愿。对词中提到的弯弓射箭现象，下列分析正确的是（

）A．用力将弓拉弯，说明力可以改变物体的形状 B．弓被拉得越弯，弓所具有的弹性势能越大C．飞出去的箭速度越大，惯性越大 D．离弦的箭受到重力、弹力和空气阻力【答案】AB【详解】A．拉弓时，弓的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状，故A正确；B．弓的弹性势能与弓的形变有关，形变量越大，弹性势能越大，故弓拉得越弯，所具有的弹性势能越大，故B正确；C．惯性的大小取决于物体的质量，与物体的速度无关，飞出去的箭速度越大，质量不变，惯性不变，故C错误；D．离弦的箭能在空中飞行很远的一段距离，在此过程中箭受到重力、空气阻力，不再受弹力，故D错误。故选AB。11．（2023·辽宁盘锦·中考）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。（1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下A、B两种操作，你认为正确的是___________（填写字母）；A．用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下B．用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下（2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。___________（3）由实验可以得出的结论是：动能大小与___________有关；（4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越___________。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1___________W2（选填“>”、“【答案】A速度不变慢=【详解】（1）[1]研究滑行距离与速度的关系，要改变速度大小，控制质量不变，故用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下，故选A。（2）[2]小车在斜面上所受重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心。（3）[3]物块被撞后移动的距离越大，说明小车下滑到水平面的速度越大，由实验可以得出的结论是：动能大小与速度有关。（4）[4]物块被撞击后在做减速运动的过程中，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故其所受摩擦力不变。（5）[5]木板表面最光滑，小车受到的阻力最小，通过的距离最长，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越慢，滑行的越远。[6]在滑行的整个过程中，因初速度相同，而最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W1和W2，则12．（2023·辽宁鞍山·中考）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度___________。在下滑过程中，小车的___________能转化为小车的动能；（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越___________（选填“快”或“慢”）；（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做___________运动，说明物体的运动___________（选填“需要”或“不需要”）力来维持；（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的___________（选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。【答案】相同重力势慢匀速直线不需要动能与速度【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，为了使小车到达水平面的速度相同，需要让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下；在下滑过程中，小车的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为小车的动能。（2）[3]实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，毛巾表面比较粗糙，在木板表面滑行的距离最远，木板表面比较光滑，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。（3）[4][5]如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，小车的速度不会变小，它将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持。（4）[6]小车的质量不变，若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，小车下滑到水平面的速度不同，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小，故还可以探究小车的动能与速度的关系。考点三、机械能及其相互转化13．（2024·辽宁·中考）2024年5月22日，辽宁男篮夺得2023-2024赛季中国男子篮球职业联赛（CBA）总冠军，实现了三连冠。比赛中运动员投出的篮球（）A．离开手后由于惯性继续运动B．上升过程中重力势能减小C．到达最高点时不受力的作用D．下落过程中运动状态保持不变【答案】A【详解】A．比赛中运动员投出的篮球离开手后由于惯性要保持运动状态不变，所以在空中继续运动，故A符合题意；B．篮球上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故B不符合题意；C．篮球到达最高点时仍受到重力的作用，故C不符合题意；D．下落过程中篮球运动的速度和方向改变，则运动状态改变，故D不符合题意。故选A。14．（2023·辽宁朝阳·中考）警用无人电动巡逻车能实现自动测温、喷洒消毒液、自动报警等功能。下列说法正确的是（）A．巡逻车通过接收人体辐射的紫外线测温B．巡逻车匀速行驶喷洒消毒液过程中，动能不变C．巡逻车搭载的电动机工作时将机械能转化为电能D．巡逻车上的LED指示灯由半导体材料制成【答案】D【详解】A．红外线的热效应强，巡逻车通过接收人体辐射的红外线进行测温，故A错误B．巡逻车匀速行驶喷洒消毒液过程中，速度不变，质量变小，巡逻车的动能减小，故B错误；C．电动机工作时将电能转化为机械能，故C错误；D．导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，巡逻车上的LED指示灯由半导体材料制成，故D正确。故选D。15．（2023·辽宁阜新·中考）学校每周一举行的升旗仪式中，升旗手在国歌声中将国旗升到旗杆顶端（如图所示），下列说法正确的是（）

A．升旗手拉绳子用的力是国旗所受重力的一半B．旗杆顶端的定滑轮用来改变力的方向C．国旗匀速上升过程中机械能守恒D．滑轮越多滑轮组的机械效率越高【答案】B【详解】A．旗杆上滑轮轴固定，是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，所以不省力，忽略绳重和摩擦，拉绳子的力等于国旗的重力，故A错误；B．定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向，故B正确；C．国旗匀速上升，质量不变，动能不变，重力势能增大，机械能等于国旗的动能与重力势能之和，因此机械能增大，故C错误；D．滑轮越多，滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，需克服摩擦、动滑轮重力所做的额外功越多，滑轮组机械效率越低，故D错误。故选B。16．（2025·辽宁·中考）（多选）在2025年世界乒乓球锦标赛中，我国运动员获得4枚金牌。比赛时，运动员抛出的乒乓球在上升的过程中（）A．运动状态保持不变 B．受到惯性的作用C．重力势能变大 D．质量不变【答案】CD【详解】A．乒乓球在空中运动的过程中，速度大小和运动方向发生改变，运动状态发生改变，故A不符合题意；B．惯性是物体保持原有运动状态的性质，并非“力”，不能表述为“受到惯性的作用，故B不符合题意；CD．运动员抛出的乒乓球在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故CD符合题意。故选CD。17．（2023·辽宁鞍山·中考）（多选）踢毽，起源于汉代，至今已有两千多年的历史。毽子离脚后竖直向上运动过程中（考虑空气阻力），以下分析正确的是（）A．毽子运动过程中机械能守恒B．毽子在最高点时受平衡力作用C．毽子受到合力方向竖直向下D．若所受外力消失，毽子将做匀速直线运动【答案】CD【详解】A．毽子在整个运动过程中，由于受到空气阻力的作用，有部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误；B．毽子上升到最高点时，不能保持静止，所以此时毽子受力不平衡，故B错误；C．毽子在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力方向向下，故C正确；D．毽子在运动过程中，若所受外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，毽子将做匀速直线运动，故D正确。故选CD。18．（2023·辽宁锦州·中考）（多选）2023年5月15日，辽宁男篮获得2022—2023赛季CBA总冠军。关于篮球比赛时出现的场景，下列说法中正确的是（）A．篮球出手后还能继续运动，是因为受到惯性的作用B．篮球表面做得凸凹不平是为了增大和手之间的摩擦C．投篮时，篮球出手后到达最高点时处于平衡状态D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能转化为动能【答案】BD【详解】A．惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说惯性力或受惯性的作用，故A错误；B．篮球表面做得凸凹不平，是为了增大接触面的粗糙程度，增大篮球和手之间的摩擦；故B正确；C．投篮时，篮球出手后到达最高点时，受到重力和空气阻力的作用，这两个力大小不相等，且也不在同一条直线上，不是平衡力，故篮球处于非平衡状态，故C错误；D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故D正确。故选BD。19．（2023·辽宁营口·中考）2023年5月30日，我国利用长征二号运载火箭将神舟十六号载人飞船发射升空，并与空间站成功对接，发射任务取得圆满成功。空间站组合体在轨飞行期间，飞船相对于空间站是___________的；空间站的太阳能电池板将太阳能转化为___________能；火箭点火后加速上升时，火箭喷出的燃气对火箭的推力___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）火箭对燃气的作用力，在此过程中，飞船的机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】静止电等于变大【详解】[1]飞船与空间站成功对接成组合体后，飞船相对于空间站是静止的。[2]空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用。[3]火箭喷出的燃气对火箭的推力和火箭对燃气的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。[4]火箭点火后加速上升时，飞船的重力势能和动能都增大，故机械能也变大。考点四、杠杆20．（2023·辽宁盘锦·中考）图甲所示的吊车，通过液压伸缩撑杆推动吊臂，可使其绕O点转动。吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，下列说法正确的是（）A．货物的机械能保持不变B．货物受到的拉力大于重力C．吊臂可看作是一个费力杠杆D．图乙是该车四冲程内燃机的吸气冲程【答案】C【详解】A．吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，货物的动能不变，重力势能增大，机械能增大，故A错误；B．吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，货物处于平衡状态，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，故B错误；C．由图甲可知，吊臂在起吊过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确；D．由图乙可知，图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向上运动，是第二个冲程压缩冲程，故D错误。故选C。21．（2023·辽宁朝阳·中考）如图所示，一轻质杠杆在水平位置平衡，其中OB=4OA，物体C重为100N，则动力F=________N，这是________杠杆。【答案】25省力【详解】[1]由题意可知，O为支点，且OB=4OA，G=100根据杠杆平衡条件可知G×OA=F×OB则动力F为F=[2]由题知，O为支点，OA为阻力臂，OB动力臂，因为OB=4OA动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆。22．（2023·辽宁大连·中考）如图所示。放置花盆的支架只在A，D两点用螺钉固定在墙壁上，BC保持水平。已知AC长为l1，CD长为l2，BC长为l3，花盆的重力为G，重力作用线恰好过BC中点。若不计支架的重力，则D点螺钉对支架B的水平拉力F=______（用已知量表示）。为了减小拉力F

【答案】Gl【详解】[1]支点为A，花盆对支架的压力为阻力F2，从支点A做到花盆重力作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l3

D处螺钉水平拉力（动力）的力臂l1+l2，由杠杆平衡条件可得F1l1[2]由杠杆平衡条件可知，在阻力、动力臂不变的情况下，阻力臂越小、动力越小、越省力；所以为了安全，应减小阻力臂，从而减小D处的拉力，花盆应尽量靠近墙壁。23．（2023·辽宁营口·中考）“举杯邀明月，对影成三人”，诗人举起杯子，改变了杯子的___________（选填“形状”或“运动状态”）；举杯过程中，诗人的手臂相当于___________杠杆；月光下，地面上诗人的影子是由光的___________形成的。【答案】运动状态费力直线传播【详解】[1]力的作用效果有两个：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。因此诗人举起杯子，改变了杯子的运动状态。[2]举杯过程中，诗人的手臂是以肘关节为支点的杠杆，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。[3]地面上诗人的影子是由光的沿直线传播形成的。24．（2023·辽宁鞍山·中考）图甲是一种常用的移动指示牌，图乙是它的模型，图丙是被风刮倒的指示牌，请在图丙中画出：将指示牌扶起的最小力及其力臂。【答案】【详解】要将指示牌扶起，支点为C，，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段F1的示意图，如图所示。25．（2023·辽宁锦州·中考）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。

【答案】

【详解】根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，要求在A点用力，连接OA，则OA就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将药材切开，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下，据此可画出最小动力F的示意图，如图所示：

26．（2023·辽宁丹东·中考）如图所示，用轻质撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。

【答案】【详解】反向延长阻力作用线，作支点O到延长线的垂线，即为阻力臂l2；阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，要想动力最小，则动力臂应该最长，则支点到动力作用点D点的直线距离，即为最长动力臂l1；此时作用在D点，垂直于动力臂向下的力，即为最小动力F1。如图所示：

27．（2023·辽宁抚顺铁岭·中考）如图甲是一台石材运输车，提起石材时，钢杆AB可看成一个杠杆。它能通过移动套管在AB上的位置来调节支点，其简化图如图乙所示，F1是作用在A点的动力。（1）使用杠杆提起一石材，从图乙杠杆上已标明的两点中选择一点作为支点，使F1最小，在对应的括号内标明O，并作出对应的动力臂l1；（2）在图乙中画出绳子对石材的拉力F。

【答案】

【详解】（1）[1]根据杠杆平衡的条件，使F1最小，则力臂尽可能长，因此选择左侧点作为支点，支点到力的作用线的距离即为动力臂l1，如图所示：

（2）[2]绳子对石材的拉力F沿绳子方向向上，如图所示：

28．（2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点，作出该点所受到的拉力F2；（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。

【答案】

【详解】（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；应选择离支点最近的B施加阻力F2。（2）对A的支持力垂直于墙壁向右，从O画出到支持力F1的垂线即动力臂l1，如图所示：

29．（2023·辽宁营口·中考）如图所示，O点是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。

【答案】

【详解】（1）（2）[1][2]O点是撬棒的支点，因此作用在A点的力，力臂最大为OA，最小动力F1垂直于力臂向下；支点到阻力F2的作用线的垂线为力臂l2，如图所示：

30．（2025·辽宁·中考）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图（a）所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。【质疑与验证】（1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。（2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图（b）所示。

（3）将一组钩码（钩码重均为0.5N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图（c）所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图（c）中的信息得到：动力×动力臂____阻力×阻力臂。（4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。（5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。（6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线____（填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量____。【反思】（7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以____力。（8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变____，可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦）【发现与探索】（9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验，数据表格如下：数据序号动力F动力臂l动力F动力臂l阻力F阻力臂l10.50.41.50.22.50.220.50.41.00.32.50.231.00.31.00.22.50.2分析表中数据，得出结论：F3l3【答案】=垂直力臂省小F【详解】（3）[1]由图（c）中的信息得到：MN左边动力与动力臂的乘积为4MN右边阻力与阻力臂的乘积为2G钩码（6）[2][3]为了使力臂落在杠杆上，便于力臂的测量，MN应与悬挂钩码的细线垂直。（7）[4]古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以通过轮轴省力。（8）[5]由F1l1=（9）[6]分析表中数据可得0.5N×0.4m+1.5N×0.2m=2.5N×0.2m，0.5N×0.4m+1.0N×0.3m=2.5N×0.2m，1.0N×0.3m+1.0N×0.2m=2.5N×0.2m故，可得出结论F31．（2023·辽宁阜新·中考）小新利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）如图甲所示已静止的杠杆，将平衡螺母向___________调节，使其在水平位置平衡；（2）多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。分析数据可总结出杠杆的平衡条件是___________；次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520（3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是___________；（4）如图丙所示的剪刀属于___________杠杆，工人师傅用该剪刀修剪树枝时，应把树枝放在剪刀的___________位置，树枝最容易被剪断（选填“A”“B”或“C”）。【答案】左动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l【详解】（1）[1]杠杆如图甲所示，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡。（2）[2]根据表格中的实验数据，第1组数据1.0第2组数据1.5第3组数据2.0由以上分析可得：杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂，写成公式F1（3）[3]在探究过程中，需要进行多次实验的目的是：避免实验数据太少得到的结论具有偶然性，寻找普遍规律。（4）[4][5]如图丙所示的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以属于省力杠杆；为了树枝更容易被剪断，应尽量减小阻力臂，所以应把树枝放在距离支点较近的C位置。32．（2023·辽宁营口·中考）小林用天平和量筒测量金属块的密度

（1）天平放在水平桌面上，将___________移至标尺左端的零刻度线处，指针位置如图甲所示，此时横梁处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，再调节___________。直至指针指在分度盘中线处；（2）测量金属块的质量，天平平衡时如图乙所示，金属块的质量为___________g，将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中，水面升高后位置如图丙所示，金属块的体积为___________cm3，金属块的密度为___________g/cm3；（3）在测量过程中，若使用的砝码有磨损，所测金属块密度___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；（4）小林浇花时，花盆里铺着的黑色小砂粒儿引起了他的兴趣，他设计了下面的实验，测出了砂粒的密度（不考虑砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3）实验步骤如下：①在已调至水平的等臂杠杆两端挂上两个完全相同的小桶，先用量筒向右侧小桶加入30mL水，再向左侧小桶缓慢加入砂粒直到杠杆在水平位置平衡；②用量筒测出小桶中砂粒的体积为12cm3，则砂粒的密度为___________kg/m3。【答案】游码平衡平衡螺母27.4102.74偏大2.5×103【详解】（1）[1]根据天平的使用方向，将天平放在水平台面上，游码移至标尺左端的零刻度线处。[2]指针位置如图甲所示，此时横梁处于静止状态，属于平衡状态。[3]根据平衡螺母“左偏右调，右偏左调”的原则，如图所示，此时平衡螺母应向左调。因此应调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中线处。（2）[4]天平的读数等于砝码的质量加游码的示数，因此此时天平的示数为m=20g+5g+2.4g=27.4g[5]金属块的体积V=30mL-20mL=10mL=10cm3[6]金属块的密度ρ=（3）[7]在测量过程中，若使用的砝码有磨损，则会导致测量的质量偏大，根据ρ=m（4）[8]由题意及杠杆平衡条件知G砂L=G水L可知砂粒的质量等于右侧小桶加入30mL水的质量，即m砂=m水=ρV=1g/cm3×30cm3=30g砂粒的密度ρ考点五、滑轮及滑轮组33．（2023·辽宁丹东·中考）如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（）

A．经过5s，物体被提升1mB．经过5s，小潘做的有用功为5JC．小潘对绳子的拉力F大小为4ND．此过程中该动滑轮的机械效率为80%【答案】D【详解】A．由图可知动滑轮上绳子的有效股数为n=2，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，则物体升高的速度为v=1nv绳=12×0.2B．经过5s小潘做的有用功为W有用=Gh=8N×0.5m=4J，故B错误；C．不计绳重和摩擦，小潘对绳子的拉力为F=G+GD．绳子移动的距离为s=2h=2×0.5m=1m，拉力做的总功为W总=Fs=5N×1m=5J，此过程中该动滑轮的机械效率η=W有用故选D。34．（2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考）工人师傅使用如图所示的滑轮组，将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m，此次滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是（）

A．所做的有用功为1800J B．在绳端的拉力F为150NC．动滑轮所受的重力为75N D．拉力F的功率为180W【答案】A【详解】A．有用功为W有=Gh=450B．总功为W总=W有η=1800J绳子拉力为F=WsC．动滑轮重G动=nF−GD．拉力F的功率为P=W总故选A。35．（2023·辽宁营口·中考）（多选）如图所示，重100N的物体A在F=10N的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（）

A．绳自由端移动的速度为1m/s