1、2023年中考物理一轮复习：专题8 简单机械 模拟试题汇编一选择题（共9小题）1（2022越秀区校级二模）如图分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速竖直提升，绳长不变，测得各拉力F大小如图，已知拉力F的作用点移动距离相等，则以下说法正确的是（）AF乙和F丙两个力所做的功不同B机械乙的有用功比机械丙的有用功大C机械丙的滑轮重一定为12ND机械乙的机械效率小于机械丙的机械效率2（2022广州校级二模）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，水平拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A点的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A45 N、75%B30
2、N、50%C60 N、50%D60 N、75%3（2022天河区二模）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M和H（绳长不变），测得物体所受重力和各拉力如表所示，则（）GMGHF甲F乙F丙5N9N10N12N4NA甲的机械效率比乙的小B使用图乙滑轮提升H时省力C甲、丙的机械效率相等且大于乙的D甲的机械效率比丙的小4（2022白云区二模）如图两杠杆都处于平衡状态。图甲所示轻质塑料袋装满了体积不同的两种不同液体M、N，图乙所示是体积相同但密度不同的金属P、Q。则（）AM的密度大于NBM的质量大于NCP的密度大于QDP的质量大于Q5（2022越秀区校级二模）如图所示，分别使用甲、乙、丙
3、三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图，则（）A利用机械丙提升物体最省力BF乙和F丙两个力所做的功相同C机械丙比机械乙的机械效率低D机械乙比机械丙的额外功多6（2021广州二模）如图所示，分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升，动滑轮重力G动大于物块重力G，拉力F1做功W1，滑轮组的效率为1；乙沿斜面（如图乙所示）把物块从A点匀速提升至B点，SAB2h，拉力F2做功W2，物块与斜面的摩擦力为f1，斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2，则下列说法一定正确的是（）AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同，滑轮组的额外功大于斜面的额
4、外功7（2021越秀区校级二模）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和拉力如表所示，请回答：甲、乙、丙的机械效率关系（） GMF甲F乙F丙9N10N10N10NA甲的机械效率最大B丙的机械效率最大C甲、乙的机械效率相等D甲、乙、丙的机械效率均相等8（2022越秀区校级二模）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（）A支点不动，脚在杆上的位置前移B将支点靠近人，脚在杆上的位置不动C将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移D将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移9（2021天河区校级模拟）如图所
5、示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和各拉力如表所示，则（）GMF甲F乙F丙8N10N10N10NA乙、丙的机械效率相等B使用图丙斜面可以省力C甲、乙的机械效率相等D甲、丙的机械效率相等二填空题（共3小题）10（2022越秀区校级二模）（1）如图甲所示，A点为硬棒的重心，此时硬棒静止，弹簧测力计的示数为 N；（2）如图乙所示，O为支点，拉力F1作用在B点并沿着虚线的方向，使硬棒水平静止，在图中画出拉力F1及其力臂l，此时所需要的拉力F1为 N；（3）如图乙所示，O为支点，若用力F2也能使硬棒水平平衡，则F1 F2（选填“”“”或“”）。11（2022
6、荔湾区三模）如图所示，工人用一个滑轮组匀速提升重为400N的物体，物体在10s内上升3m，已知工人施加的拉力为250N。此过程中，工人做的有用功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。12（2022越秀区校级二模）图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，用时t。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图乙），用时也为t。此过程中使用滑轮组做功的机械效率为 （用题中所给符号表示）。三作图题（共5小题）13（2022越秀区校级二模）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，A为支点，FB为阻力，若要关闭水龙头，请在C
7、处画出用力最小的动力Fc，并画出该力的力臂lc。14（2022越秀区二模）如图是人单手做俯卧撑时的简图，O点重心，O点为支点。图手臂伸直时，地面对手的支持力沿直线ab。画出人所受的重力G；画出地面对手的支持力的力臂。15（2022荔湾区校级一模）如图，杠杆在水平位置保持静止，L1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1及阻力臂L2的示意图。16（2022白云区校级一模）如图，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动，在C点挂一物体。在B点施加力F1时，棒刚好处于静止状态。请画出F2的力臂L2以及在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1。17（2022荔湾区三模）为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请你在杠
8、杆上画出所施加最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂四实验探究题（共5小题）18（2022越秀区模拟）在“探究杠杆平衡条件”的实验中（1）在杠杆的A点挂上一个重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F。（2）在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘，如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点，此时拉力F2沿图乙中的CD线（CD线与圆盘相切于D点）。请在图乙中画出拉力F2，并画出F2的力臂L2；判断：F1 F2（选填“”、“”或“”），依据是 。19（2022增城区二模）如图1所示，把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1；用平行于斜
9、面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s。（1）在此过程中斜面的机械效率 （用题目中的字母表示）。小明在实验中，提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。（2）除了图2中的器材，还需要什么测量工具： 。（3）请写出实验步骤（可画图或文字表述）： 。20（2022白云区校级一模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：次数钩码重/N钩码上升的距离/m弹簧测力计的示数/
10、N弹簧测力计上升的距离/m机械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%（1）在实验操作中应该使用钩码缓慢 上升。（2）求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 （结果精确到0.1%）。（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，克服物重做的有用功是 J。（4）分析实验数据，实验小组得出的结论是： 。若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，则机械效率变 。21（2021广州模拟）如图所示是小红和小华同学探究“杠杆平衡的条件”的几个实验情景：（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“达到”或“没有
11、达到”）平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个质量均为50g的钩码。（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数如何变化？（4）实验结束后，小华联想到生活中的杆秤，其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽（B、C）、秤砣D组成（0点为刻度的起点）。如图丁所示是用杆秤称量货物时的情景。在称量货物时，使用提纽 （选填“B”或“C”），该杆秤的称量范围更大。若该杆秤配套的秤砣D有磨
12、损，称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 （选填“大”或“小”）。22（2021越秀区一模）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为O刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA5cm，OB10cm。（1）计算秤砣的质量是 kg（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC2OB，则C处的刻度应为 kg。（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“”或“”）2kg，由此可知
13、一杆杆秤不能随意换秤砣。五综合能力题（共8小题）23（2022越秀区校级二模）小明做了两个简单机械的实验：（1）如图1所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且ABBOOC，在B点挂一重物甲，小明用手给AC硬棒某点施加一个最小的动力F，恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1；请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2；此杠杆是 杠杆（选填：“省力”、“费力”或“等臂”），依据是 。（2）小明再用图2中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A，他猜想动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高。请设计实验检验其猜想，并完成部分实验
14、报告的填写：实验目的： 。实验步骤（若需要可补充器材、可以画图或文字）： 。24（2022天河区校级三模）如图1所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同。重力为6N的物体在AC段一直受到沿水平方向大小不变的拉力F15N，运动到斜面后受到另一大小与F1相同的拉力F2（拉力方向和运动方向一致）。（1）如果物体在AB段做匀速直线运动，那么在OC段是否也做匀速直线运动？依据是 ；（2）在图2画出物体在OC段的受到的力的示意图（F1已给出）；（3）如果运动距离sABsDE，运动时间tABtDE；若F1在AB段所做的功的功率P1，F2在DE段所做的功的功率P2，请分析P1与P2的大小关系。（4）人使用斜面拉物体
15、时的效率为 。（5）当物体静止在斜面时对斜面的压力为4N，物体与斜面的接触面积为100cm2，则物体对斜面的压强是多少？（写出计算过程）（6）物体到达E点（E点不是最高点）的瞬间，撤去F2，在图3画出物体此时的受到的力的示意图。25（2022越秀区校级二模）如图所示，质量忽略不计的硬棒AC可以绕O点转动，ABBOOC。在A、C两点分别挂一个物体，此时硬棒AC刚好在如图所示的位置静止。忽略绳重及支点处摩擦。（1）画出图示位置硬棒两边受到的力FA及其力臂LA、FC及其力臂LC；（2）若在A点挂的物体的重力为200N，则在C点挂的物体的质量是 kg（g取10N/kg）。26（2022海珠区校级二模）
16、如图所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计），在C点挂一个质量为10kg的物体M，依次在A、B两点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡。知：COODDAAB（g取10N/kg）。（1）在图中画出FA的动力臂lA；FA N；（2）比较分析两个力的大小：FA FB，推导分析过程是： ；（3）若在E点施加最小的动力，也能使杠杆水平平衡。在图中画出该力FE的示意图。27（2022花都区二模）如图所示，在以O为支点质量忽略不计的杠杆上挂着两个质量不等的重物A和B，调整重物的位置，使杠杆处于水平平衡状态。小明将重物A往右移动，发现要使杠杆重新水平平衡，重物B必须往左移动。小明猜想：“保持杠杆水
17、平平衡，重物A往右移动的距离与重物B往左移动的距离的比值可能是固定不变的。”请设计实验验证其猜想。（1）请在图中画出杠杆左侧所受到的拉力F的力臂l；（2）除了图所示的器材，你还需要的实验器材有 ；（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据。28（2022天河区二模）小明设计一种测力尺，均匀描画力的刻度贴在杆上，悬挂秤钩点O为0刻度如图甲，如图乙以O为支点，使用时秤钩钩住固定物，人用F力提拉环，移动秤砣，使得杆秤处于水平静止状态，读出刻度上力的读数即为此时F力测量结果（秤杆质量不计）。（1）小明挂上秤砣置于拉环处，使装置水平平衡，此时装置为 （选填“等臂”“费力”“省力
18、”）杠杆，则秤砣重力为 N；（2）小明某次测得的力为140N，请标注此时秤砣悬挂点A并画出A点拉力的力臂。29（2022黄埔区二模）如图所示，一硬杆静止于水平位置，硬杆左端处放置一个三角支架，A点为硬杆重心。（1）在图中画出硬杆受到的重力G。（2）三脚支架顶端的O点对杆是否有力的作用？ （选填“有”或“没有”）（3）已知OA23cm，AB27cm，弹簧测力计示数如图，则硬杆的重力G N。（4）画出重力G的力臂l。（5）若撤去三角支架，将弹簧测力计移到A处，是否能测出硬杆的重力？ （选填“是”或“否”），你的判断依据是 。30（2022白云区二模）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑
19、轮组。利用该滑轮组提升重力为240N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的路程时间图像如图乙所示，不计绳重和摩擦，则：（1）在甲图虚线框内画出滑轮组及绕线图。（2）绳子自由端移动的速度为 m/s。（3）该滑轮组的机械效率为 。（4）拉力的功率为 W。参考答案与试题解析一选择题（共9小题）1（2022越秀区校级二模）如图分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速竖直提升，绳长不变，测得各拉力F大小如图，已知拉力F的作用点移动距离相等，则以下说法正确的是（）AF乙和F丙两个力所做的功不同B机械乙的有用功比机械丙的有用功大C机械丙的滑轮重一定为12ND机械乙的机械效率小于机械丙的机械效率【解
20、答】解：A、由图示和题意可知，F乙和F丙两个力的大小相同，拉力F的作用点移动距离相等，根据WFs可知，F乙和F丙两个力所做的功（总功）相同，故A错误；B、图乙中滑轮为定滑轮，图丙中滑轮为动滑轮，由两滑轮的特点可知h乙s乙，h丙=12s丙，而s乙s丙，所以h乙h丙，机械乙和机械丙提升相同的物体，且h乙h丙，根据WGh可知，机械乙的有用功比机械丙的有用功大，故B正确；C、甲图中直接匀速提升重物，则物重GMF甲10N；图丙中滑轮为动滑轮，F丙11N，若不计绳重和摩擦，由F丙=12（GM+G滑轮）可得：G滑轮2F丙GM22N10N12N，但实际上绳重和摩擦是存在的，则滑轮重力不为12N，故C错误；D、
21、由前面解答可知，分别用机械乙和机械丙提升相同物体时，拉力做的总功相同，而机械乙的有用功比机械丙的有用功大，根据=W有W总可知，机械乙的机械效率较大，故D错误。故选：B。2（2022广州校级二模）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，水平拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A点的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A45 N、75%B30 N、50%C60 N、50%D60 N、75%【解答】解：（1）物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，因为物体和地面之间摩擦力为f45N，所以A处的拉力大小为：F
22、Af45N。（2）由图可知n2，则sns物，滑轮组的机械效率为：=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF=45N230N100%75%。故选：A。3（2022天河区二模）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M和H（绳长不变），测得物体所受重力和各拉力如表所示，则（）GMGHF甲F乙F丙5N9N10N12N4NA甲的机械效率比乙的小B使用图乙滑轮提升H时省力C甲、丙的机械效率相等且大于乙的D甲的机械效率比丙的小【解答】解：由图知：甲图承担物重的绳子股数为1，则拉力端移动的距离sh，拉力做的有用功W有用Gh，拉力做的总功W总FsFnhnFh，机械效率甲=W有W总=GhFs=G
23、hFnh=GnF=5N10N100%50%；乙图承担物重的绳子股数为3，则拉力端移动的距离s3h，拉力为12N，物体重力为9N，使用乙费力；同理可知，乙图中的机械效率为：乙=9N12N3100%25%；丙图中斜面的机械效率为：丙=GhFL=5N3m4N5m100%75%。所以丙的机械效率最大，乙的机械效率最小；综上所述，D正确。故选：D。4（2022白云区二模）如图两杠杆都处于平衡状态。图甲所示轻质塑料袋装满了体积不同的两种不同液体M、N，图乙所示是体积相同但密度不同的金属P、Q。则（）AM的密度大于NBM的质量大于NCP的密度大于QDP的质量大于Q【解答】解：对于甲图，M的力臂小于N的力臂，
24、所以M的重力大于N的重力，则M的质量大于N。由于M体积大于N的体积，所以无法比较M和N的密度大小，故A错误，B正确；对于乙图，Q的力臂小于P的力臂，所以Q的重力大于P的重力，则Q的质量大于P。由于P和Q的体积一样，所以Q的密度大于P的密度，故C、D都错误；故选：B。5（2022越秀区校级二模）如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图，则（）A利用机械丙提升物体最省力BF乙和F丙两个力所做的功相同C机械丙比机械乙的机械效率低D机械乙比机械丙的额外功多【解答】解：A、由图可知，甲直接提升物体，此时的拉力为10N；乙通过定滑轮提升物体，此时的
25、拉力为11N；丙通过动滑轮提升物体，此时的拉力为11N，大于直接提升物体所用的力，所以利用机械丙提升M时不省力，故A错误；B、F乙和F丙两个力的大小相同，物体上升相同的高度，由定滑轮和动滑轮的特点可知，F乙移动的距离是F丙移动距离的一半，根据WFs可知，F丙所做的功要大，故B错误；C、机械丙和机械乙把相同的物体提升相同的高度，根据WGh可知，所做的有用功是相同的，F丙所做的总功要大，根据=W有W总可知，机械丙的机械效率比机械乙的低，故C正确；D、所做的有用功是相同的，F丙所做的总功要大，根据W额W总W有可知F丙所做的额外功要大，故D错误。故选：C。6（2021广州二模）如图所示，分别用两种不同
26、的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升，动滑轮重力G动大于物块重力G，拉力F1做功W1，滑轮组的效率为1；乙沿斜面（如图乙所示）把物块从A点匀速提升至B点，SAB2h，拉力F2做功W2，物块与斜面的摩擦力为f1，斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2，则下列说法一定正确的是（）AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同，滑轮组的额外功大于斜面的额外功【解答】解：A、已知F1F2，由于不确定物体上升高度的关系，所以由WFs可知，无法比较W1、W2的关系，故A错误；B、斜面上的物体受重力、支持力、拉力和摩擦力的作用做匀速直线运动，受力平衡，由于重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直
27、斜面向上，二力不平衡，故拉力与摩擦力也不平衡，f1与F2大小不相等，故B错误；C、根据图甲可知，提升物体的有效绳子段数为2，则滑轮组的机械效率：1=W有用W总=GhF1s=G2F1，已知sAB2h，斜面的机械效率：2=W有用W总=GhF22h=G2F2因为F1F2，所以12，故C正确；D、若提升高度相同（h）则F1方向上移动的距离：s12h，F2方向移动的距离：sAB2h，所以由WFs可知F1、F2做的总功相等；又因为12，所以由=W有用W总可知，有用功相等；由W总W有用+W额可知，额外功也相等，即滑轮组的额外功等于斜面的额外功，故D错误。故选：C。7（2021越秀区校级二模）如图所示，小明分
28、别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和拉力如表所示，请回答：甲、乙、丙的机械效率关系（） GMF甲F乙F丙9N10N10N10NA甲的机械效率最大B丙的机械效率最大C甲、乙的机械效率相等D甲、乙、丙的机械效率均相等【解答】解：由图知：甲图承担物重的绳子股数为1，则拉力端移动的距离sh，拉力做的有用功W有用Gh，拉力做的总功W总FsFnhnFh，机械效率甲=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=GMF甲=9N10N100%90%；乙图承担物重的绳子股数为2，则拉力端移动的距离s2h，乙图中的机械效率为：乙=GM2F乙=9N210N100%45%；丙图中斜面的机
29、械效率为：丙=W有W总=GMhF丙L=9N2m10N4m100%45%。所以乙、丙两图的机械效率相等，甲图的机械效率是乙、丙图机械效率的2倍，故A正确，BCD错误。故选：A。8（2022越秀区校级二模）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（）A支点不动，脚在杆上的位置前移B将支点靠近人，脚在杆上的位置不动C将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移D将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移【解答】解：A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误；B、将支点靠近人，脚在
30、杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误；C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误；D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。故选：D。9（2021天河区校级模拟）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和各拉力如表所示，则（）GMF甲F乙F丙8N10N10N10NA乙、丙的机械效率相等B使用图丙斜面可以省力C甲
31、、乙的机械效率相等D甲、丙的机械效率相等【解答】解：ACD、甲图承担物重的绳子股数为1，则拉力端移动的距离sh，拉力做的有用功W有用Gh，拉力做的总功W总FsFnhnFh，机械效率=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF=GMF甲=8N10N100%80%；乙图承担物重的绳子股数为2，则拉力端移动的距离s2h，乙图中的机械效率为：=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF=GM2F乙=8N210N100%40%；丙图中斜面的机械效率为：=W有用W总=GMhF丙s=8N2m10N4m100%40%，所以乙、丙两图的机械效率相等，甲图的机械效率是乙、丙图机械效率的2倍，故A正确，CD错误；（2）
32、因为丙图的拉力大于物体M的重力，所以丙图使用斜面不能省力。故B错误。故选：A。二填空题（共3小题）10（2022越秀区校级二模）（1）如图甲所示，A点为硬棒的重心，此时硬棒静止，弹簧测力计的示数为 3.6N；（2）如图乙所示，O为支点，拉力F1作用在B点并沿着虚线的方向，使硬棒水平静止，在图中画出拉力F1及其力臂l，此时所需要的拉力F1为 5.4N；（3）如图乙所示，O为支点，若用力F2也能使硬棒水平平衡，则F1F2（选填“”“”或“”）。【解答】解：（1）1N之间有5个小格，1小格代表0.2N，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.6N（即硬棒重力）；（2）力臂是支点到力的作用
33、线的距离，拉力F1作用在B点且与重力的方向相反，所以拉力的方向为竖直向上，过点O作力F1的作用线的垂线，支点和垂足之间的距离即为力臂l，如图所示：；若如图乙所示，O为支点，设拉力F1的力臂为l10L，硬棒重力的力臂为l215L，由杠杆的平衡条件可得F1lF2l2，则需要的拉力F1=Gl2l=3.6N15L10L=5.4N，（3）力臂是支点到力的作用线的距离，过点O作力F2的作用线的垂线，支点和垂足之间的距离即为F2的力臂，如图所示：，与F1的力臂相比较，F2的力臂较小，由杠杆平衡条件可知F1F2。故答案为：（1）3.6；（2）如图；5.4；（3）如图；。11（2022荔湾区三模）如图所示，工人
34、用一个滑轮组匀速提升重为400N的物体，物体在10s内上升3m，已知工人施加的拉力为250N。此过程中，工人做的有用功是 1200J，拉力的功率是 150W，滑轮组的机械效率是 80%。【解答】解：（1）拉力做的有用功：W有Gh400N3m1200J；（2）由图可知n2，绳子自由端移动的距离：snh23m6m，拉力做的总功：W总Fs250N6m1500J，拉力的功率：P=W总t=1500J10s=150W；（3）滑轮组的机械效率：=W有W总100%=1200J1500J100%80%。故答案为：1200；150；80%。12（2022越秀区校级二模）图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面
35、匀速移动了s，用时t。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图乙），用时也为t。此过程中使用滑轮组做功的机械效率为 F13F2（用题中所给符号表示）。【解答】解：滑轮组中有一个动滑轮，动滑轮相连的绳子段数为3，物体做匀速直线运动，图甲中，因为物体做匀速运动，拉力和摩擦力平衡，所以F1f；图乙中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为fF1，因为滑轮组中有3段绳子拉着物体，所以s3s，此滑轮组的总功为：W总F23s3F2s；此滑轮组的有用功：W有fsF1s；此滑轮组的机械效率为：=W有W总=F1s3F2s=F1
36、3F2。故答案为：F13F2。三作图题（共5小题）13（2022越秀区校级二模）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，A为支点，FB为阻力，若要关闭水龙头，请在C处画出用力最小的动力Fc，并画出该力的力臂lc。【解答】解：由题知，A为支点，动力作用在C点，以AC为动力臂是最长的力臂，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小；从C点作垂直于AC向下的作用力，即最小的动力Fc。如图所示14（2022越秀区二模）如图是人单手做俯卧撑时的简图，O点重心，O点为支点。图手臂伸直时，地面对手的支持力沿直线ab。画出人所受的重力G；画出地面对手的支持力的力臂。【解答】
37、解：人所受的重力的作用点在重心O上，方向竖直向下，从O点开始，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为重力示意图；地面对手的支持力的作用点在手上，方向沿直线ab向上，从支持力的作用点，沿ab向上的方向画一条有向线段，用F表示，即为地面对手的支持力，过支点O作支持力作用线的垂线段，即为支持力的力臂l1，如图所示：15（2022荔湾区校级一模）如图，杠杆在水平位置保持静止，L1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1及阻力臂L2的示意图。【解答】解：过L1的上端作力臂L1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是动力的作用点，动力和阻力使杠杆转动的效果相反，则动力F1的方向向上；由图可知，O为支
38、点，物体对杠杆的拉力是阻力F2，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L2。如下图所示：16（2022白云区校级一模）如图，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动，在C点挂一物体。在B点施加力F1时，棒刚好处于静止状态。请画出F2的力臂L2以及在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1。【解答】解：（1）从支点O作F2的力的作用线的垂线，该垂线段为F2的力臂L2；（2）由杠杆平衡条件F1L1F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在最O点，因此OB作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：17（2022荔湾区三模）为使轻质杠杆AB在如图所示位置静
39、止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂【解答】解：在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力臂最长，由图知OB比OA长，所以OB做动力臂最长，过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向，如下图所示：画出阻力作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2。四实验探究题（共5小题）18（2022越秀区模拟）在“探究杠杆平衡条件”的实验中（1）在杠杆的A点挂上一个重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F。（2）在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘，如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点，此时拉力F2沿图乙中的CD
40、线（CD线与圆盘相切于D点）。请在图乙中画出拉力F2，并画出F2的力臂L2；判断：F1F2（选填“”、“”或“”），依据是 F1L1F2L2。【解答】解：（1）过拉力F1的作用点B，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F1表示，如图所示：（2）过拉力F2的作用点C，沿沿图乙中的CD线向右下方画一条有向线段，即为其拉力F2的示意图，连接OD，OD即为其力臂L2如图所示：把弹簧测力计从B点移到C点，阻力和阻力臂不变，动力臂为圆的半径不变，由F1L1F2L2可知，拉力不变，所以F1F2。故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；F1L1F2L2。19（2022增城区二模）如图1所示，把物体甲从A点竖直
41、向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1；用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s。（1）在此过程中斜面的机械效率F1HF2s（用题目中的字母表示）。小明在实验中，提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。（2）除了图2中的器材，还需要什么测量工具：弹簧测力计、刻度尺。（3）请写出实验步骤（可画图或文字表述）：见解析。【解答】解：（1）把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1，由二力平衡条件可得物重GF1，则使用斜面提升重物时的
42、有用功：W有GHF1H；用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s，则总功：W总F2s；根据机械效率的定义可得，斜面的机械效率=W有W总=F1HF2s；（2）由=W有W总=GhFs可知，要测量斜面的机械效率，需要测出物重、拉力、上升高度和在斜面上通过的路程，故需要的测量工具是弹簧测力计和刻度尺；（3）要验证猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高，需要控制物重、上升高度以及斜面的粗糙程度不变，只改变斜面的倾角，则实验步骤如下：按图2安装好长木板和木块。把物体甲挂在弹簧测力计上，甲静止时读出弹簧测力计的示数F1（即物体的重力）
43、；用弹簧测力计沿斜面把物体甲从斜面底部匀速拉至某一高度，读出弹簧测力计匀速拉动时的示数F2；用刻度尺测出此时物体甲离地面的高度H、物体从斜面底部运动至该处的距离s。增大斜面与水平地面的夹角，把物体甲沿斜面拉至同一高度H处，重复步骤。根据=F1HF2s算出沿不同倾角的斜面时提升物体甲至同一高度的机械效率。整理器材。故答案为：（1）F1HF2s；（2）弹簧测力计和刻度尺；（3）见解析。20（2022白云区校级一模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：次数钩码重/N钩码上升的距离/m弹簧测力计的示
44、数/N弹簧测力计上升的距离/m机械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%（1）在实验操作中应该使用钩码缓慢 匀速上升。（2）求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 78.4%（结果精确到0.1%）。（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 2.4N，克服物重做的有用功是 0.3J。（4）分析实验数据，实验小组得出的结论是：使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，则机械效率变 大。【解答】解：（1）在实验操作中应该竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力的大小；（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率为：=W有用W总=GhFs=4N0.05m1.7N0.15m100%78.4%；（3）由
