1、第 1页，共 55页 2021 年全国物理中考题分类汇编年全国物理中考题分类汇编 12简单机械简单机械 一、单选题 1.(2021江苏省扬州市)有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是? A.选用越粗的蜡烛效果越好 B.转轴位置离蜡烛重心越远越好 C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方 D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些 2.(2021浙江省温州市)停放自行车时， 若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力， 将后轮略微提起。 其中最省力的点是? A.A 点B.B 点C.C 点D.D 点 3.(2021山东省临沂市)下列如图所示的工具，正常使用时省力的
2、是? A.镊子B.羊角锤 C.定滑轮D.筷子 4.(2021山东省枣庄市)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动，在 木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力 F，使木杆从 OA 位置匀速转 第 2页，共 55页 到 OB 位置的过程中，力 F 的大小将? A.先变大，后变小 B.先变小，后变大 C.一直是变大的 D.一直是变小的 5.(2021河南省)如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒? A.省力且省距离B.省力但费距离C.费力且费距离D.费力但省距离 6.(2021湖北省荆州市)2022 年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京， 北京成为第 一个举办过夏季奥林匹克运动
3、会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项 国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平 支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体 A 在 5s 内 匀速上升了 1m。已知物体 A 重 400N，该工人重 500N，两个滑轮质量相等， 不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ?ty。关于该过程，下列说法 正确的是? A.水平地面对工人的支持力为 300N B.动滑轮重为 50N C.人对绳子拉力的功率为 120W D.支架受到滑轮组的拉力为 850N 7.(2021湖南省怀化市)下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是? 第 3页，共 55页 A.羊角锤拔钉
4、子B.起子开瓶盖 C.镊子夹物D.钳子剪导线 ?.(2021湖南省常德市)如图所示的滑轮组将重 10N 的物体匀速提升 1m，所用时间为 2s， 作用在绳子末端的拉力 F 为 6?不计绳重和绳与滑轮间的摩擦?，下列说法中正确的是 ? A.所的有用功为 6J B.动滑轮自重 4N C.拉力 F 做功的功率为 5W D.该滑轮组的机械效率为 ?3.3y 9.(2021广东省深圳市)如图，两个滑轮组，提升一个重为 17N 的物体 A，?每个滑轮重相同?使物体 A 在 2s 内拉升了 20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是? A. 甲中，绳端移动的距离为 60cm B. 乙中，拉力的功率为 1.7?
5、 C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中，动滑轮的重力为 2N 1t. (2021广西壮族自治区贺州市)现有若干个规格相同的钩码， 如图所示， 为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的 A 点挂?个钩码。 第 4页，共 55页 A.1B.2C.3D.4 11. (2021重庆市)如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为 36kg 的重物在 5s 内匀速提升 1m。他对绳的拉力 F 为 200N。不计绳重和摩擦，下列判 断正确的是? A.动滑轮的重力为 20N B.拉力所做的功为 200J C.拉力做功的功率为 40W D.滑轮组的机械效率为 9ty 二、多选题（本大题共 2 小题，
6、共 6.0 分） 12. (2021天津市)利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为 200N 和 150N 的物体。已知提升 200N 的物体时，绳子自由端的拉力为 125N，拉力的功率为 125W。若两次物体上升的速度 相同，不计摩擦和绳重，则提升重为 150N 的物体时? A.机械效率为 ?ty B.机械效率为 75y C.拉力的功率为 50W D.拉力的功率为 100W 13. (2021湖南省衡阳市)如图所示，一位同学用滑轮组拉着重 450N 的物体 A，使它 5s 内在水平面上匀速 前进 1m，水平拉力 ? ? 75?，若与地面的摩擦力是物重的 t.2 倍，下列说法正确的是? A.他做
7、的总功是 150JB.他做的有用功是 450J C.拉力做功的功率是 15WD.该滑轮组的机械效率是 6ty 三、填空题 14. (2021吉林省)如图所示，用 125N 的拉力 F，把重力为 300N 的木箱匀速提升 3m，滑轮 组的机械效率为_ ； 假如在上升过程中， 拉木箱的绳子突然断了， 木箱由于_ 第 5页，共 55页 会继续向上运动一段距离。 15. (2021江苏省泰州市)如图，小明将一个重为 30N 的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的 拉力为 25N，小车沿斜面移动的距离 ? ? 1.6晦，上升的高度 ? ? t.6晦。则小明对小车做的有用功是 _ J，斜面的机械效
8、率是_ 。 16. (2021江苏省)小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向 _调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为 100g 的实心纯金属块 a 和 b、合金块 ?由 a、 b 的材料组成?。她将 a 挂在 A 处，且浸没于水中，在 B 处挂上 100g 钩码，杠杆恰好处于水平平衡， 如图所示，测得 ?图 ? 5t?晦，?4 ? t?晦，则 a 的密度为_?_?晦3.接下来，她分别将 b、c 挂于 A 处并浸没于水中，当将钩码分别移至 C、D 处时，杠杆均水平平衡，测得 ?3 ? t?晦，?43 ? 晦， 则合金块 c 中所含金属 a 和金属 b 的
9、质量之比为_。?水? 1.t ? 1t3?_晦3? 17. (2021浙江省绍兴市)我国古代记录传统手工技术的著作天工开物?里记载了一种捣谷用的舂，“横 木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为 20 千克，不计横木的重力 和摩擦。 ?1?图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O 点为支点，?2为阻力，请在图中作出阻力臂，此 第 6页，共 55页 时舂属于_ ?选填“省力”、“等臂”或“费力”?杠杆。 ?2?若每次碓头上升的高度为 t.6 米，1 分钟撞击臼中的谷粒 20 次，则人克服碓头重力做功的功率为 _ 瓦。 1?. (2021安徽省)如图，用滑轮组将一重物竖
10、直向上匀速提升 2m，所用拉力 ? ? 1tt?，若该过程中滑轮 组的机械效率为 ?ty，则滑轮组对重物做的有用功为_ J。 19. (2021广东省)用如图甲的滑轮组提升重 200N 的物体，已知拉力 F 为 80N，不计绳重和摩擦，物体和 绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是_ ?选填“A”或“B”?，动滑 轮重为_ N，3s 内对物体做的有用功为_ J。 2t. (2021海南省)如图所示， 利用滑轮组把物体匀速提升一定高度， 该滑轮组有_ 段 绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮 组的机械效率将_ ?选填“变大”“变小”或“不
11、变”?。 21. (2021陕西省)如图所示，工人师傅用沿斜面向上 1000N 的推力，将重为 2000N 的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长 4m、高 1.5晦，则 此过程中的有用功为_ J，斜面的机械效率为_ 。使用斜面可以 _ ?选填“省力”或“省功”?。 22. (2021黑龙江省齐齐哈尔市)杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所 示，轻质杠杆 OA 可绕 O 点无摩擦转动，A 点悬挂一个重为 20N 的物体，B 点施加一个竖直向上的拉力 F，使杠杆在水平位置平衡，且 OB：图。1：2 ? 第 7页，共 55页 则 ? ? _ N，此杠杆是_ 杠杆。 四、作图题 23.
12、(2021江苏省苏州市)图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力 F 和其力臂 l。 24. (2021四川省成都市)由于土壤松动，一棵珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住，通过山体固 定，对古树展开救助。如图所示，把古树视为杠杆，O 点为支点，A 点为古树重心位置。请画出： ?古树受到的重力 G 的示意图； ?绳子拉力的力臂 L。 25. (2021云南省)在图中，画出动力 F 的力臂 L。 26. (2021青海省)在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力?1的作用点和方向，并画出所挂重物 的绳子对杠杆拉力的力臂?2。 第 ?页，共 55页 五、实验探究题 27. (20
13、21江苏省)一根长度为 1.2晦、重为 5N 的金属棒 AB 置于水平地面上，用弹簧测力计始终沿竖直方 向拉棒的 B 端使其缓慢匀速拉起，直至离开地面，如图甲所示 ?1?在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 h 的关系，如图乙所示，其中最合理 的是_ ?2?在 B 端拉起的过程中，当?1? 1晦 时，测力计的示数?1为 3N；由此推断：金属棒的重心到 A 端的距离 ? ?_m，当?2? 2晦 时，拉力?1做的功?2?_J. ?3?若通过弹簧测力计竖直地将置于水平地面上的金属棒 AB 的左端 A 缓慢匀速拉起，当 ? ? t.6晦 时，测 力计的示数?2?_?. 2?
14、. (2021浙江省湖州市)下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：?本实验均使用轻质杠杆? 实验 1：在直杠杆水平平衡时?如图甲所示?进行实验，记录多组数据。得出：?1? ?1? ?2? ?2?注：?1 和?2分别表示支点 O 到?1和?2的作用点的距离?。在直杠杆倾斜平衡时?如图乙所示?进行实验，也得 到了同样的结论。 第 9页，共 55页 该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？ 实验 2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数 据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：_ 。 实验次数?1_?1_?晦?2_?2_?晦
15、?2_?晦 11.t1t.tt.521.32t.1 21.52t.t1.t31.729.? 32.t3t.t2.525.524.t s 和 ?支点到力的作用线的距离?这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组 的同学观察到： 支点到?1的作用点的距离?1?与支点到?1的作用线的距离?1?是相等的。 研究小组的同 学又进行了实验。 实验 3： ?移动钩码，使杠杆_ ，并使杠杆处于平衡状态。 ?记录?1、?1、?1和?2、?2、?2。 ?改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组?1、?1、?1和?2、?2、?2。 ?分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。 最后，通过科学思维
16、，得出所有杠杆的平衡条件都是：?1? ?1? ?2? ?2。杠杆的平衡条件可用于解释 许多杠杆应用，如用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。 请回答： ?1?在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是_ 。 ?2?将实验 3 中的?填写完整。 ?3?“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为_ 。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深 深认识到建立这一科学量的价值。 ?4?用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力的原因是_ 。 第 1t页，共 55页 29. (2021浙江省丽水市)杆秤?如图甲?是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在
17、老师 的指导下，动手制作量程为 20 克的杆秤?如图乙?。 【制作步骤】 ?做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”； ?挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处； ?系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子； ?标零线：将 5 克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平 位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”； ?定刻度：? 【交流评价】 ?1?杆秤是一种测量_ 的工具； ?2?当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向_ 侧移动； ?3?步骤?标零线的目的是_ ； ?4?根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是
18、均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 _ 的方法更合理。 小科：先在秤盘上放 1 克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上 1；然后在秤盘上放 2 克物体?；按上述方法直到标出所有刻度。 小思：在秤盘上放 20 克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上 20，0 和 20 之间分为 20 等份，依次标上相应刻度。 30. (2021江西省)?探究名称】探究杠杆的平衡条件 ?猜想与假设】 猜想一：动力?动力臂?阻力?阻力臂 猜想二：动力?支点到动力作用点的距离?阻力?支点到阻力作用点的距离 【设计实验与进行实验】 ?1?如图甲
19、所示，应将杠杆两端的螺母向_ ?选填“左”或“右”?调节，使杠杆在水平位置平衡。 ?2?如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如表。 第 11页，共 55页 ?3?改变钩码的_ 和钩码的位置重复上述实验两次，记录的数据如表。 实验次数 动力?1_?OB 间距离_?晦阻力?2_?OA 间距离_?晦 小明 11.t5t.510 21.5101.t15 31.t102.t5 小红和 小明 4t.?151.t10 51.4151.t10 【分析与论证】 根据小明同学的数据可验证猜想_ ?选填“一”、“二”或“一和二”?是正确的。而小红同学则 认为小明同学每组数据中的力
20、臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变 动力或阻力的_ 进行实验。 于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证 猜想_ 是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是_ 。 通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到_ 的距离。 31. (2021海南省)如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆?自身重力 忽略不计?、容积为 100mL 的空桶、重为 t.5? 的物体 M、刻度尺、细线。 ?1?如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_ 调节；调节杠杆在 水平位置
21、平衡的目的是_ 。 第 12页，共 55页 ?2?把空桶悬挂在 A 点，物体 M 悬挂在 B 点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得 OA 的长度为 10cm， OB 的长度为 20cm，则空桶重为_ N。 ?3?若此时，往 A 点的空桶内注满某种液体，调节物体 M 到 C 点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得 OC 的长度为 42cm，则桶内液体的密度为_ ?_晦3。 32. (2021甘肃省武威市)学完大气压之后，老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验，如 图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为 5N 的弹簧测力计、玻璃板。 ?他们设计了如下实验步骤： A.记录弹簧测力计
22、的示数为 F，这就是大气对吸盘的压力 B.小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘 C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直至吸盘刚要离开玻璃板 D.测量吸盘与玻璃板接融面的直径 d，计算吸盘与玻璃板的接触面积 ? ? 1.t ? 1t?4晦2 E.根据 ? ? ? ?，计算出大气压的大小 P 你认为合理的实验步骤顺序应该是_ ?选填“?”或“?”?； ?：DBACE ?：BDCAE ?2?排好序后进行实验， 弹簧测力计控至最大读数。 吸盘仍未脱离玻璃板。 若大气压按照约为 1 ? 1t5?t 计算，弹簧测力计量程至少要大于_ N； ?3?因为没有多余的大量程弹簧测力计， 小刚
23、运用其它器材结合所学物理知识设计了如图乙所示方案测 量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧秤读数是_ N，可计算出大气压值为_ Pa； ?4?他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是_ 。?答 1 条即可? 六、计算题 33. (2021河北省)图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为 9.6。有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为 t.3晦2，起重时汽车轮胎离开地面，图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为 1200kg 的货 第 13页，共 55页 物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力 F 为 5000N，货物上升过程中的图象如图丙所示。?不考虑绳重， g 取 1t?_?求：
24、 ?1?提升货物过程中起重车对水平地面的压强； ?2?拉力 F 的功率； ?3?提升货物过程中滑轮组的机械效率。 34. (2021上海市)杠杆平衡时， 动力?1大小为 20N， 动力臂?1为 t.?晦， 阻力臂?2为 t.4晦， 求阻力?2的大小。 35. (2021安徽省)研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模 型。 第 14页，共 55页 ?1?如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在 水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后?如图乙?释放，为研究其能否平衡，可将 它看成等长的两部分，请在图乙
25、中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证 明杠杆在该位置仍能平衡； ?2?如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它从 AB 边的 中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后?如图丁?释放，木板在该 位置能否平衡？写出你的判断依据。 36. (2021山东省菏泽市)如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆 AB 质量不计，A 端悬挂着物体 M， B 端悬挂着物体 N，支点为 O，4 ? ?图?。物体 M 下面是一个压力传感器，物体 N 是一个质量分布 均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体 N 下端与水槽
26、的底部恰好接触且压力为零， 此时压力传感器的示数也为零。已知物体 N 的质量晦2? 4?，高度 ? ? 1晦，横截面积 ? ? 2t?晦2? 取 1t?_?，?水? 1.t ? 1t3?_晦3?。求： ?1?物体 N 的密度?； ?2?物体 M 的质量晦1； ?3?当压力传感器的示数 ? ? 4t? 时， 求水槽内水的深度 h。 第 15页，共 55页 37. (2021山东省枣庄市)如图所示，工人师傅用 150N 的拉力，使重为 1000N 的物体以 t.2晦_? 的速度在 地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的 t.2 倍。不计绳重 及绳与滑轮、滑轮与轴之
27、间的摩擦。求： ?1?工人师傅拉力的功率； ?2?动滑轮的重； ?3?若物重增大到 2000N，则滑轮组的机械效率是多少？ 38. (2021山东省东营市)如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的 合金块密度为 4 ? 1t3?_晦3，体积为 t.t1晦3。每个滑轮重 100N，绳重和摩擦 均忽略不计。?水的密度?水? 1.t ? 1t3?_晦3，g 取 1t?_? 第 16页，共 55页 ?1?合金块下表面距水面 5m 时，求合金块下表面所受水的压强。 ?2?合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。 ?3?完全露出水面后，合金块在 5s 内匀速上升了 2m，求人的拉力及其功率。 3
28、9. (2021山东省泰安市)如图所示，甲工人用水平推力?甲推动重为 750N 的货物，在水平路面上匀速移动 2m 至仓库门口 A 处，用时 10s，此过程中甲工人做功的功率?甲? 3t?；乙工人接着使用滑轮组拉动 该货物在同样的路面上匀速移动 3m 到达指定位置 B，拉力?乙为 80N。求： ?1?甲工人做的功； ?2?该滑轮组的机械效率。 第 17页，共 55页 40. (2021湖北省武汉市)如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕 O 点转动，这辆挖掘机有两 条履带，每条履带内均有 1 个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱?可视为长方体?宽为 1.5晦，高为 2m，合金密度为 ?
29、.t ? 1t3?_晦3。 ?1?某次测试中，质量为 60kg 的驾驶员驾驶挖掘机，从 6m 高的平台沿斜坡向下缓慢行驶 20m，到达 水平地面。 ?请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图。 ?在上述过程中，驾驶员的重力做了多少功？ ?2?如图甲所示，开始时机械臂伸直且静止，O、A、B 三点在同一直线上，?图 ? 1t晦，图 ? t.5晦， 机械臂和斗铲整体的重心在 A 点；机械臂控制斗铲装取质量为 1t 的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆缓 慢运动到如图甲所示的位置时静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在 B 点。已知伸缩杆先后两 次对机械臂的支持力?支持力垂直于
30、机械臂?之比为 5：7，则机械臂和斗铲的总质量是多少？ ?3?已知制作每个浮箱时所用合金的体积 V 与浮箱长度 L 的关系如图丙所示，不计履带排开水的体积 和驾驶员的质量，除 2 个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为 33t。若挖掘机漂浮在水中，2 个浮箱浸入水中的深度均不超过 1.5晦，则每个浮箱的长度至少是多少？ 41. (2021湖南省郴州市)如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重 80N，不计绳 重和摩擦。在拉力 F 的作用下，将重为 320N 的重物经过 20s 匀速提升了 3m。求： ?1?拉力 F 的大小； ?2?拉力 F 做功的功率； 第 1?页，共 55页 ?
31、3?此过程动滑轮的机械效率。 42. (2021广东省)杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制 作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起 B 或 ?相当于支点?处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置 D，使秤杆达到水 平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是 10kg，秤砣最远可 移至 E 点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE 的长度如图所示? 取 1t?_?，求： ?1?提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？ ?2?秤砣质量为多少？ ?3?当提起 C 处秤纽称一袋质量为 2kg 的荔枝时，D 与 C 之间的距离为多少？ 43. (2021广东省深圳市)深圳地铁岗厦
32、北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架 桥机钢梁吊装等施工作业。? 取 1t?_? 第 19页，共 55页 ?1?图 2 为图 1 中起重机的简图，请画出阻力?2的力臂?2 ?2?图 3 为架桥机的装置图， 已知箱梁的质量为 5 ? 1t5?， 体积为 2tt晦3， 架桥机滑轮组总拉力为 4 ? 1t5?，自由端移动距离为 25m，将箱梁提升 lm。求： ?箱梁的密度； ?架桥机在此过程中的有用功 ?架桥机在此过程中的机械效率。 44. (2021重庆市)小军发现一个质量为 1.6?、不吸水的新型圆台体建筑材料， 他只有量程为 5N 的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验
33、。重为 8N、 底面积为1tt?晦2的薄壁容器M内盛有2ttt?晦3的水， 容器M置于水平地面， 当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力 F 为 1.5?， 此时材料浸没在水 中静止且未触底。求： ?1?材料受到的重力； ?2?材料未放入前容器对水平地面的压强； ?3?材料的密度。 45. (2021四川省达州市)如图甲、乙所示，物体 M 先后浸没在水和浓盐水中?盐水? ?水?，用同一滑轮组 从两种液体中将物体 M 匀速提出水面，拉力 F 和 ?随时间 t 变化的图像如图丙所示。不计绳重、摩擦 第 2t页，共 55页 及水的阻力，物体 M 不吸水、不沾水，? ? 1t?_?。 ?1?图丙中_
34、 ?选填“A”“B”?曲线表示拉力 F 随时间 t 变化的图像。 ?2?求物体 M 浸没在水中受到的浮力。 ?3?如果物体 M 浸没在水中滑轮组的机械效率为?1，完全拉出水面滑轮组的机械效率为?t，浸没在浓 盐水中滑轮组的机械效率为?2，已知?t：?1? 25：24，?t：?2? 2t：19，求物体 M 浸没在盐水中的 浮力。 46. (2021四川省遂宁市)创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具-密度秤。其中经防腐处 理的合金块重 8N，体积 1tt?晦3，秤砣重 2N，秤纽处 O 到 A 端长 10cm。测量时手提着秤纽将密度秤 的合金块浸没在待测液体中?不接触容器?，调节秤砣位
35、置使秤杆水平平衡，秤砣悬挂处的刻度值为被 测液体密度。请解答下列问题? ? 1t?_?： ?1?在底面积为 1tt?晦2的烧杯内装入 20cm 深的待测液体，测量情况如图，测得 OC 长 34cm。求秤杆 A 端受到绳子的拉力大小。 ?2? 点刻度表示的待测液体密度多大？ ?3?以上过程中合金块放入前后，待测液体对烧杯底部压强变化多少？ ?4?请列出秤砣悬挂位置到秤纽 O 点距离 L 与待测液体密度?的函数关系式， 并说明制成的密度秤刻度 第 21页，共 55页 是否均匀。 七、综合题 47. (2021浙江省宁波市)反思是一种良好的学习品质。 ?1?一根轻质硬棒 AB，在力的作用下能绕固定点
36、 O 转动。现在硬棒 AB 上施加两个力?1 和?2， O 点到?1和?2的作用线的距离分别为?1和?2。 小宁认为， 只要满足?1? ?1? ?2? ?2，则硬棒 AB 一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的 理由。 ?2?在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖 直向上的拉力 F 小于物重 G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重 G 和动 滑轮重?动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。 48. (2021湖南省张家界市)党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活 富裕的新农村。某兴趣
37、小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑 工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。 ?1?一个工人质量为 60kg，竖直向上匀速拉动 700N 的重物时，绳上拉 力为 400N，将重物提升 2m 用时 20s，滑轮组的机械效率为多少？ ?2?在这 20s 的时间内拉力的功率为多少 W？ ?3?该工人能够提升的最重的物体约为多少 kg？ ?4?请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。 ?5?利用最省力的方式，提升 800N 的重物，求绳上拉力的大小？ ?6?利用最省力的方式，竖直向上以 t.15晦_? 的速度匀速拉动绳子，求 20s 物体上升的距离？ 第 22页，共 55
38、页 答案和解析答案和解析 1.【答案】C 【解析】解： A、制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蜡烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平位置更加稳定， 故 A 错误； B、转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知，此时蜡烛容易发生翻转，故 B 错误； C、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的重心变低了，稳度较高，故 C 正确； D、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重心，增大稳度， 故 D 错误。 故选：C。 ?1?2?根据杠杆的平衡条件分析； ?3?4?重心越低，稳度越高。 本题考查了杠杆平衡条件的应用、提高稳度的方法，难度
39、不大。 2.【答案】D 【解析】解：根据杠杆平衡的条件，?1? ?1? ?2? ?2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所 用的动力最小，必须使动力臂最长若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，是 围绕前轮与地面的接触点转动，分别作出在 ABCD 四点施加竖直向上的力并延长，再支点作出垂线，即力 臂，如图所示： 由图可知最省力的点是 D。 故选：D。 根据杠杆平衡的条件，?1? ?1? ?2? ?2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最省 第 23页，共 55页 力，必须使动力臂最长 本题考查杠杆中最小力的问题，找到动力作用点到支点 O 的最长动力臂是解
40、决问题的关键。 3.【答案】B 【解析】解：A、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 A 错误； B、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故 B 正确； C、定滑轮实质是一等臂杠杆，不省力也不费力，故 C 错误； D、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 D 错误。 故选：B。 结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的 杠杆。 本题考查的是如何找出动力臂和阻力臂，并对杠杆分类，主要包括以下几种：?省力杠杆，动力臂大于阻 力臂；?费力杠杆，动力臂小于阻力臂；?等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 4.【答案】A
41、【解析】 解： 根据杠杆平衡条件?1?1? ?2?2分析， 将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时， 动力臂不变， 阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。 当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。 故 F 先变大后变小。 故选：A。 从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件?1?1? ?2?2分析，力 F 作用在杠 杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果。 本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂与动力 臂的大小关系是本题的解题关键
42、。 5.【答案】B 【解析】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，动力臂大于阻力臂，由杠杆的平衡条件知道，此时动 力小于阻力，即使用的是省力杠杆，由杠杆原理知道，使用任何机械都不省功，省力杠杆一定费距离，故 B 正确。 故选：B。 分析动力臂与阻力臂的长度关系，从而判断它属于哪种类型杠杆，进而判断其是否省力和是否省距离。 第 24页，共 55页 该题考查杠杆的分类和特点，根据具体情况来判断，解决此类题的关键是判断动力臂与阻力臂的大小。 6.【答案】D 【解析】解： A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数 ? ? 2，则滑轮组的机械效率：? ? ?有 ?总 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1
43、tty ? 4tt? 2? ? 1tty ? ?ty 解得：? ? 25t?， 由于人受到竖直向上的支持力、 竖直向下的重力以及竖直向上的拉力， 则地面对工人的支持力：?支持? ? ? ? ? 5tt? ? 25t? ? 25t?，故 A 错误； B、 不计滑轮组的绳重和摩擦， 由 ? ? 1 ? ?h ?动?可得， 动滑轮的重力：?动? 2? ? ? ? 2 ? 25t? ? 4tt? ? 1tt?，故 B 错误； C、绳子自由端移动的距离：? ? 2? ? 2 ? 1晦 ? 2晦， 拉力做的功：?总? ? ? 25t? ? 2晦 ? 5tt?， 绳子自由端拉力的功率：? ? ?总 ? 5t
44、t? 5? ? 1tt?，故 C 错误； D、由两个滑轮质量相等可知，定滑轮的重力?定? ?动? 1tt?， 则支架受到滑轮组的拉力：?拉? 3?h ?定? 3 ? 25t?h 1tt? ? ?5t?，故 D 正确。 故选：D。 ?1?根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，根据? ? ?有 ?总 ? ? ? ? ? ? ? ? ?表示出滑轮组的机械效率即可求出 绳子自由端受到的竖直向下的拉力，即工人受到的拉力，进一步求出水平地面对工人的支持力； ?2?不计滑轮组的绳重和摩擦，根据 ? ? 1 ? ?h ?动?求出动滑轮的重力； ?3?根据 ? ? ? 求出绳子自由端移动的距离，根据 ? ? ? 求
45、出拉力做的功，再利用 ? ? ? 求出绳子自由 端拉力的功率； ?4?根据两个滑轮质量相等可知定滑轮的重力， 支架受到滑轮组的拉力等于 3 股绳子的拉力加上定滑轮的重 力。 本题考查了滑轮组机械效率和功率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用等，要注意支架受到滑轮组的拉 力等于 3 股绳子的拉力加上定滑轮的重力。 第 25页，共 55页 7.【答案】C 【解析】解：A、羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； B、起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C、镊子夹物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； D、钳子剪导线时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 故选：C。 结合图片和生活经验，先判
46、断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型 的杠杆。 此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：?省力杠杆，动力臂大于阻力臂；?费力杠杆，动力臂小 于阻力臂；?等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 8.【答案】D 【解析】解： A、有用功：?有用? ? ? 1t? ? 1晦 ? 1t?，故 A 错误； B、由图可知，? ? 2，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力 ? ? 1 2 ?h ?动?， 则动滑轮的重力：?动? 2? ? ? ? 2 ? 6? ? 1t? ? 2?，故 B 错误； C、绳端移动的距离：? ? 2? ? 2 ? 1晦 ? 2晦， 总功：?总? ? ? 6? ?
47、 2晦 ? 12?， 拉力 F 做功的功率：? ? ?总 ? 12? 2? ? 6?，故 C 错误； D、滑轮组的机械效率：? ? ?有用 ?总 ? 1tty ? 1t? 12? ? 1tty ? ?3.3y，故 D 正确。 故选：D。 ?1?知道物体的重和提升的高度，根据 ? ? ? 求出有用功； ?2?由图可知，动滑轮上绳子的有效股数 ? ? 2；不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据 ? ? 1 2 ?h ?动?求出 动滑轮的重力； ?3?根据 ? ? ? 求出绳端移动的距离，? ? ? 求出总功，利用 ? ? ? 求出拉力 F 做功的功率； ?4?滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 本题
48、考查了功、功率、动滑轮重力、滑轮组机械效率的计算，是一道较为简单的计算题。 第 26页，共 55页 9.【答案】A 【解析】解：由题意可知，不计绳重和摩擦。 图.由图甲可知，?1? 3，则绳端移动的距离?1? ?1? ? 3 ? 2t?晦 ? 6t?晦，故 A 正确，C 错误； B.由图乙可知，?2? 2，绳自由端移动的速度：?2? ?2 2 ? 2?2 2 ? 2?t.2晦 2? ? t.2晦_?， 由公式 ? ? ? ? ? ? ? 可知，拉力的功率为：?2? ?2?2? 9 ? t.2晦_? ? 1.?，故 B 错误； D.在图乙中，由 ? ? 1 ? ?图h ?动?可知，动滑轮的重力：
49、?动? 2?2? ?图? 2 ? 9? ? 17? ? 1?，故 D 错误。 故选：A。 ?1?由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 ? ? ? 可求出绳端移动的距离； ?2?由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 ? ? ? ? ? ? ? 可求出功率； ?3?由 ? ? 1 ?图 h ?动?可求出动滑轮的重力。 本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动的距离和速度、拉力功率的计算，根据题图确定 n 的大小是本题的突破口。 10.【答案】C 【解析】解：设每个钩码重为 G，杠杆每格长度为 L，由杠杆平衡条件得：2? ? 6? ? ? ? 4?，则 ? ? 3。 故选：C。 由图示求出动力臂
50、与阻力臂，然后由杠杆平衡条件求出钩码的个数。 本题考查了杠杆平衡条件的应用，属于基础题。 11.【答案】D 【解析】解：A、物体的重力：? ? 晦? ? 36? ? 1t?_? ? 36t?； 绳子的有效段数为 ? ? 2，不计绳重和摩擦，? ? 1 2 ?h ?动?， 动滑轮的重力： ?动? 2? ? ? ? 2 ? 2tt? 36t? ? 4t?，故 A 错误； B、绳子移动的距离为：? ? 2? ? 2 ? 1晦 ? 2晦， 拉力在这 5s 内做的总功： ?总? ? ? 2tt? ? 2晦 ? 4tt?，故 B 错误； 第 27页，共 55页 C、拉力的总功率：? ? ?总 ? 4tt?
