1、2023年中考物理专题复习：简单机械 试题练习题分类汇编一、单选题1（2022河南）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（）A该装置使用滑轮是为了更加省力B此过程中物块的动能转化为重力势能C物块所受摩擦力的方向沿斜面向下D若绳子突然断开，物块将立即下滑2（2021河南）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3（2020河南）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（） A 瓶盖起子B 食品夹C 起钉锤D 核桃夹4（2022汝阳模拟）如图所示为
2、小刚外出所拿的行李箱，O为该行李箱的轮轴，OA为可伸缩拉杆（重力可忽略），把箱体和拉杆OA看成一个整体。小刚在拉杆端点A处施加一始终垂直于拉杆的力F，在他使用行李箱时，下列说法正确的是（）A小刚使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置，此过程力中F先变大后变小B小刚在拖动行李箱时总是先拉出上方的拉杆，这样可以增大动力臂，从而达到省距离目的C若只把拉杆OA看为杠杆，手对杠杆的力为动力，则箱体的重力为阻力D手柄A的位置做的比较宽大是为了减小压强5（2022林州模拟）如图所示是圆林工人用来修剪树枝的剪刀，它属于（）A省力杠杆，省距离B省力杠杆，但费距离C费力杠杆，费距离D费力杠杆，但省距离6
3、（2022河南模拟）用如图所示的装置提升同一物体，在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是（）ABCD7（2022安阳模拟）两个滑轮如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是（） A滑轮A是定滑轮，B是动滑轮B额外功为10JC拉力F的功率为1.8WD滑轮组的机械效率为90%8（2022南阳模拟）如图所示是小胡测量滑轮组的机械效率的实验装置，所提升的钩码完全相同且单个钩码的质量为50g，g取10N/kg。在小胡利用弹簧测力计竖直向上匀速提升钩码的过程中，下列说法错误的是（不计绳重和摩擦）（）A绳子自由端的拉力大小为0
4、.8NB当将钩码匀速提升20cm时，拉力做功0.16JC该滑轮组的机械效率约为41.7%D若用该滑轮组匀速提升4个钩码，滑轮组的机械效率变大9（2022焦作模拟）用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（）ABCD10（2022方城模拟）小明用独轮车搬运石头，车箱和石头的总质量是120kg，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，下列说法正确的是（）A独轮车是费力杠杆B动力臂是90cmC阻力臂是0.3mD人手竖直向上的力F的大小是400N11（2022南阳模拟）下列生活中的数据最接近实际的（）A家用台灯的功率约为10WB成年人的正常体温是39C成年人步行的速度约为5
5、m/sD滑轮组的机械效率最高可以达到100%二、双选题12（2022祥符模拟）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）A动滑轮重为100NB滑轮组的机械效率为80%C拉绳子的力F为300ND有用功为4000J三、填空题13（2022永城一模）如图所示，这是家用手摇晾衣架，A滑轮的作用是 ；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F N。四、作图题14（2022三门峡一模）如图所示，这是日常生活中同学们经常用到的
6、订书机，我们可以将其简化成一个杠杆模型。图中O为支点，F2为作用在B点的阻力。请你在图中画出阻力臂l2和作用在A点的最小动力F1。15（2022祥符模拟）如下所示，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。拉杆旅行箱在图示位置静止，画出在A点的最小拉力F及它的力臂l。五、实验探究题16（2022河南）在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 （选填“左”或“右”）调节；（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂
7、的数据为 ，为 ；实验次数动力F1/N动力臂l1 / m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件： ；（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了 。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为 （选填“OA”“OB”或“AB”）。17（2022兰考模拟）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，笑笑准备了如下器材：每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。（1）
8、杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否处于平衡状态？ （选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向 边移动（选填“左”或“右”）；（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态。若将杠杆两侧的钩码都去掉一个，那么杠杆的 （选填“左”或“右”）端下沉；（3）笑笑用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 （选填“相等”或“不等”），其原因是 ；（4）笑笑某次实验将右侧的钩码用弹簧测力计代替如图戊所示，但她发现此时测力计的示数比真实值
9、。（选填偏小、偏大或不变）六、计算题18（2022信阳模拟）如图甲所示，轻质杠杆AB长70cm，可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm完全相同的两个正方体C、D，OAOB=34；杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于紧张状态，此时D对水平地面的压力为4N。（g取10N/kg）（1）物体C的质量；（2）如图乙，当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，为保持D对水平地面压强不变，支点O应向右移动多长距离；（3）若图乙中容器的底面积为200cm，剪断A端拉C的绳子后，容器中水对容器底的压强增大了多少Pa。19（2022林州模拟）小明通过如图甲所示滑轮组，竖直向上用力拉绳子
10、、将长方体从水中匀速提升至空中，拉力F与绳子自由端移动的距离的关系图象如图乙所示。物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为80%，长方体高0.1m。不计绳重、摩擦和水的阻力。求：（1）物体在空中上升1.5m，小明所做的功是多大？（2）动滑轮重多少N？（3）物体被拉出水面后，放在水平地面上（如图丙），若此时人竖直向上拉绳子的拉力为50N，此时物体对地面压强为多大？20（2022河南模拟）如图所示，轻质杠杆OP长2m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.2m，由于杆OP与水平方向成30角倾斜，滑环刚好能由M向P端
11、匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细强能承受的最大拉力为9N（g取10N/kg）。请计算：（1）滑环从M点开始滑动，经过多少秒后细绳会断裂；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A在竖起方向上下落的高度为多少米，A所受重力做的功是多少焦。21（2022兰考模拟）港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约5000m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，单侧引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重5104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求：（1）汽车完全通过沉管隧道需要几秒？（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率是多少？（3）若
12、汽车从引桥最低端开始功率增大到80kW匀速行驶，耗时50s到达人工岛路面，汽车在引桥上行驶过程中发动机的机械效率是多少？22（2022焦作模拟）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是噪声小、无废气排放。如图是焦作市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。空载质量空载时轮胎与水平面的总接触面积电动机的额定输入功率810kg1000cm5kW（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多少？（g取10N/kg）（2）观光车的电动机以额定输入功率匀速直线行驶10min消耗多少电能？（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为400N，运动路程为6km该过程中牵引力做多少功？电动机的效率是多少？
13、七、综合题23（2022开封模拟）2022年3月12日是全国第44个植树节，河南各地积极组织植树造林活动。如图甲是黄河游览区正在用吊车吊运移栽树木的场景。吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图，若被吊树木重为1000N，拉力F为6102N，10s将树木匀速吊到2m高的汽车上，不计绳重和摩擦，则：（1）使用A滑轮的好处是 。（2）绳子自由端移动的速度是多大？（3）拉力F的功率多大？（4）因克服动滑轮重而做的额外功是多少？24（2022永城一模）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，O为支
14、点，OA：AB1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为20，电流表的量程为00.6A，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。（1）当平板上不放物体时，闭合开关，电流表的示数为0.2A，求电源电压是多大？（2）该模拟装置能测量的物体的最大重力是多大？（3）电池用久后，电压变小，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变。若只更换电阻R0，则更换后的电阻应 （选填“大于”或“小于”）R0。若只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向 （选填“左”或“右”）方向移动。答案解析部分1【答案】C【解析】【解答】A
15、该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，A不符合题意；B物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，B不符合题意；C物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，C符合题意；D若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，D不符合题意。故答案为：C。【分析】定滑轮可以改变力的方向；使用斜面可以省力；物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反。2【答案】B【解析】【解答】CD一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，CD不符合题意；AB省力但是费距离，A不符合题意；B符合题意。故答案为：B。【分析】杠杆平衡时，如果阻力
16、和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。3【答案】B【解析】【解答】A支点在瓶盖边缘，动力臂较长，是省力杠杆，A项不合题意；B支点在夹子两壁连接处，动力臂较短，是费力杠杆，B符合题意；C支点是锤子与地面的接触点，动力臂较长，是省力杠杆，C项不合题意；D支点在夹子两壁连接处，动力臂较长，是省力杠杆，D项不合题意。故答案为：B。【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。4【答案】D【解析】【解答】A把箱体和拉杆OA
17、看成一个整体，行李箱的重力为杠杆受到的阻力，小刚使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，则动力臂和阻力大小不变，阻力臂不断减小，根据杠杆平衡条件可知，动力不断减小，A不符合题意；B小刚在拖动行李箱时先拉出上方的拉杆，可以增大动力臂，阻力和阻力臂均不变，由杠杆的平衡条件可知，动力变小，所以可以达到省力的目的，B不符合题意；C若只把OA当做杠杆，手对杠杆的力为动力，则箱体对杠杆的压力为阻力，C不符合题意；D将手柄A的位置做的比较宽大可以增大手柄与手的接触面积，由p=FS可知，在压力一定时，可减小压强，D符合题意。故答案为：D【分析】阻力和动力臂不变时，减小阻
18、力臂，动力减小；使用杠杆时，增大动力臂，可以减小动力；压力一定时，减小受力面积，可以增大压强。5【答案】B【解析】【解答】圆林工人用来修剪树枝的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，B符合题意，ACD不符合题意。故答案为：B。【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。6【答案】C【解析】【解答】A此图是定滑轮，由定滑轮工作特点可知，在滑轮重及摩擦不计的情况下不省力，即F1=G；B此图是动滑轮，由动滑轮工作特点可知，在滑轮重及摩擦不计的情况下省一半的力，即拉力为 F2=G2 ；C此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子为3段，则在滑轮重及摩擦不计的情况下，拉力
19、为 F3=G3；D此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子为2段，则在滑轮重及摩擦不计的情况下，拉力为 F4=G2；由以上可知，在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。 【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可。7【答案】D【解析】【解答】A在滑轮组中，B滑轮其轴固定不动，为定滑轮，A滑轮会随着物体一起移动，是动滑轮，A不符合题意；B有用功为W有=fs物=9N1m=9J总功为W总=Fs绳=5N2m=10J额外功为W额=W总-W有=10J-9J=1JB不符合题意；C拉力F的功率为 P=W总t=10J5S=2
20、WC不符合题意；D滑轮组的机械效率为 =W有W总100%=9J10J=90%D符合题意。故答案为：D。【分析】随物体一起移动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮；拉力端移动距离s=ns物，利用W总=Fs求拉力做功，W有=fs物计算有用功，从而计算额外功。由P=Wt计算拉力的功率。利用W有=fs物计算有用功；由=W有W总100%计算滑轮组的机械效率。8【答案】B【解析】【解答】A由图可知，弹簧测力计的示数为0.8N，所以绳子自由端的拉力大小为0.8N，A正确，不符合题意；B由图可知，承担物重的绳子有3根，绳子自由端移动的距离s=3h=320cm=60cm=0.6m拉力做功为W总=Fs=0.8
21、N0.6m=0.48JB错误，符合题意；C钩码的重力为G=mg=50210-3kg10N/kg=1N滑轮组对物体做的有用功为W有用=Gh=1N0.2m=0.2J该滑轮组的机械效率约为=W有用W总100%=0.2J0.48J100%=41.7%C正确，不符合题意；D在其他因素不变时，同一滑轮组提升物体到同一高度，物体越重，额外功一定，所做有用功越多，滑轮组的机械效率越大。所以用该滑轮组匀速提升4个钩码，滑轮组的机械效率变大，D正确，不符合题意。故答案为：B。【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据重力和高度计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率。9【答案】A【解析】【解答】设物体重
22、力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。A中为动滑轮，拉力F1=2G；B中为定滑轮，拉力F2=G；C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= G3；D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则W有=W总Gh=F4sGh=F42h解得F4=G2。综上分析可知，F1最大、最费力。故答案为：A。【分析】拉力作用在动滑轮时，是费力的动滑轮；定滑轮不能省力；滑轮组省力和绳子股数有关；使用斜面一定省力。10【答案】C【解析】【解答】A由图可知：独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A不符合题意；BC支点在车轮的轴上，力F为动力，所以动力臂的长度为120cm，阻力是G，阻力臂的长度为30cm，即0
23、.3m，B不符合题意，C符合题意；D砖头及车厢的总重G=mg=120kg10N/kg=1200N由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，人手竖直向上的力F=Gl2l1=1200N0.3m1.2m=300ND不符合题意。故答案为：C。【分析】结合图片和生活经验，先判断独轮车在使用过程中，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；从支点到重力作用线的距离为动力臂，从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。根据杠杆的平衡条件求出动力F大小。11【答案】A【解析】【解答】A家用台灯的功率一般在几瓦到几十瓦之间，A符合题意；B成年人的正常体温是37左右，39已经属于发高烧的体温了，B不符合题意；C成
24、年人步行的速度约为1m/s左右；C不符合题意；D由于绳重以及机械间的摩擦，滑轮组在使用过程中，需要克服绳重以及克服摩擦额外做功，总功不可能全部用来做有用功，它的机械效率最高不可能达到100%；D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据常见的温度、速度、电功率、滑轮组的机械效率特点，结合数据解答。12【答案】A,B【解析】【解答】A滑轮组的机械效率为=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF由甲图可知，承担重物的绳子段数n为2；由图乙可知，当重物为100N时，该滑轮组的机械效率为50%，此时拉力 F=Gn=100N250%=100N滑轮组中，拉力、物重及动滑轮重关系为 nF=G+G动则动滑轮重为 G
25、动=nF-G=2100N-100N=100NA符合题意；BC当某次运送4件货物时，物重为400N，根据拉力、物重和滑轮重的关系可知， 此时的拉力为 F=1n(G+G动)=12(400N+100N)=250N此时滑轮组的机械效率 =W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=400N2250N=0.8=80%C不符合题意，B符合题意；D有用功为 W有=Gh，但在该题中，货物在竖直方向上移动的距离h未知，则不能计算确定有用功的大小，D不符合题意。故答案为：AB。 【分析】不考虑绳重和摩擦时，结合滑轮组的机械效率 =W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求出动滑轮的重力；当某次运送4件货物时，根据=W有
26、W总=GhFs=GhFnh=GnF求出此时滑轮组的机械效率。13【答案】改变力的方向；30【解析】【解答】A在工作中位置不变，为定滑轮，定滑轮不省力，其作用是改变力的方向。如图所示，有4段绳子承担总重力，即n=4，故静止时绳的拉力为F=1nG=14120N=30N【分析】定滑轮使用时，轴的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，根据F=1nG总可知静止时绳的拉力。14【答案】解：如图所示：【解析】【解答】反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2；由杠杆平
27、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，因此OA作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：【分析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。结合杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。15【答案】解：如图所示：【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，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，因此OA作为动力臂最长，此时动力最小，动力F的方向垂直于动力臂向上，如下图所示： 【分析】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长
28、，动力越小。16【答案】（1）右（2）1；0.15（3）动力动力臂=阻力阻力臂（4）拉力的方向；OB【解析】【解答】（1）由图知道，杠杆的右端上翘，为了调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端移动。（2）第1、2和3次实验的数据知道，每次动力减小0.5N，由第1、2次的数据知道，每次阻力也是减小0.5N，所以，第3次的阻力应是1N；分析第1、2次的数据知道，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，由此可知第3次的阻力臂应是0.15m。（3）由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂（
29、4）由图知道，用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向，同时改变了力臂的方向，由此得出的平衡条件更具普遍性。因为力臂是从支点到力的作用线的距离，由图知道，OB应为拉力的力臂。【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；（2）根据根据实验中力的变化规律，判断阻力，再根据杠杆的平衡条件，计算阻力臂；（3）根据实验可得：杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂；（4）杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线。17【答案】（1）是；左（2）左（3）相等；如图丙所示，根据杠杆平衡条件4G3l=Fl1Fl1为每个点与两坐标轴围成的方形面积，等于4G3l，所以是一个定值，都相等。（4）偏小【解析】【解答】
30、（1）如图甲所示杠杆处于静止状态，即受平衡力作用，此时的杠杆是平衡状态。但不在水平位置平衡，杠杆左边高，表明左边轻一些，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左调节。（2）设每个钩码的重力为G，杠杆每小格的长度为l，如图所示，若将杠杆两侧的钩码都去掉一个，左右两的力与力臂乘积分别为F左l左=2G2l=4GlF右l右=G3l=3Gl所以F左l左F右l右，根据杠杆平衡条件，左边下降。（3）如图丙所示，根据杠杆平衡条件4G3l=Fl1Fl1为每个点与两坐标轴围成的方形面积，等于4G3l，所以是一个定值，都相等。（4）按如图所示方法安装弹簧测力计，则弹簧测力计对杠杆的拉力等于弹簧测力计的重力与示数
31、之和，所以示数比真实值偏小。【分析】（1）静止的杠杆是水平的；探究杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；（2）根据杠杆平衡条件，结合力和力臂，判断杠杆是否平衡；（3）杠杆平衡时，动力和动力臂的乘积一定；（4）测力计向下拉动时，由于测力计自身重力，拉力减小。18【答案】（1）解：设C、D的重力为G，对物体D受力分析可知，物体D受到向下的重力G、向上的绳子拉力FB和向上的地面的支持力F，因物体D处于受力平衡状态，则有G=FB+F因D对水平地面的压力为4N，故由力的作用的相互性可知，地面对D向上的支持力为F=4N，可得绳子对物体D的拉力为FB=G-F同理对物体C受力分析可得，绳子对物体C的拉力为
32、FA=G因杠杆水平平衡，由杠杆的平衡条件可得FAOA=FBOB即GOA=(G-F)OB由题意可知，F=4N，且OAOB=34代入解得物体C的重力为G=16N，故由G=mg可得，物体C的质量为m=Gg=16N10N/kg=1.6kg答：物体C的质量为1.6kg；（2）解：由题意可知，物体C进入水中的深度为h=10cm-2cm=8cm则物体C排开水的体积为V排=10cm10cm8cm=800cm3=810-4m3由阿基米德原理可得，此时物体C所受浮力为F浮=液gV排=1103kg/m310N/kg810-4m3=8N故由受力分析可知，此时绳子对C的拉力为F拉=G-F浮=16N-8N=8N因D对水平
33、地面的压强不变，故可知绳子对D的拉力也不变，仍为FB=G-F=16N-4N=12N设此时支点为O，当杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡原理由F拉OA=FB(AB-OA)解得A端到支点O的距离为OA=0.42m而开始A端到支点O的距离为OA=37AB=370.7m=0.3m故支点O应向右移动的距离为s=OA-OA=0.42m-0.3m=0.12m答：支点O应向右移动0.12m；（3）解：由题意可知，物体C的质量为m=1.6kg，物体C的体积为V=10cm10cm10cm=1000cm3=110-3m3故物体C的密度为=mV=1.6kg110-3m3=1.6103kg/m3因物体C的密度大于水的密度，故
34、剪断A端拉C的绳子后，物体C将完全浸没在水中，则可知剪断绳子后，物体排开水的体积增加量为V=V-V排=110-3m3-810-4m3=210-4m3则容器中水的深度增加量为h=VS容=210-4m3210-2m2=0.01m则由p=gh可得，容器中水对容器底的增加量为p=水gh=1103kg/m310N/kg0.01m=100Pa答：容器中水对容器底的压强增大了100Pa。【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力臂，计算力的大小；根据重力可以计算物体的质量；（2）利用液体密度和排开液体的体积，可以计算浮力大小；结合物体的重力和浮力，计算拉力；利用杠杆的平衡条件，计算杠杆上的力臂大
35、小；（3）根据物体的质量和体积的比值， 计算密度；利用他密度和深度，可以计算液体压强的大小。19【答案】（1）解：由图乙可知，绳子自由端移动的距离为04m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，46m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，68m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N由图可知n=4所以绳子自由端移动的距离s=nh=41.5m=6m小雨做的功是W=Fs=200N6m=1200J答：物体在空中上升1m，小雨做的功是1200J；（2）解：由=W有用W总10000 可得，物体在空中上升1m做的有用功W有用=W总=80%1200
36、J=960J由W=Gh 可得，物体的重力G=W有用h=960J1.5m=640N由F=G+G动4 可得G动=4F-G=4200N-640N=160N答：动滑轮的重力是160N；（3）解：物体没有露出水面之前，整个滑轮组受到的拉力为F=4100N=400N所以，物体完全浸没时受到的浮力F浮=G+G动-F=640N+160N-400N=400N根据F浮=水gV排 可得物体的体积V=V排=F浮水g=400N1103kg/m310N/kg=410-2m3物体的面积S=Vh物=410-2m30.1m=0.4m2由丙图得n=4绳子末端的拉力F1=50N物体受到的拉力F2=4F1=450N=200N物体对地
37、面的压力F3=G+G动-F2=640N+160N-200N=600N物体对地面的压强p=F3S=600N0.4m2=1500Pa答：物体对地面的压强是1500Pa。【解析】【分析】（1）根据物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少； （2）根据总功和机械效率，计算有用功的大小，结合物体的距离，计算重力大小；根据滑轮组绳子的股数和物体的重力，计算动滑轮重力大小；（3）根据物体受到的力，计算浮力大小；结合浮力和液体密度，计算排开液体的体积；利用体积和高度计算底面积；根据物体受到的力计算合力，根据压力和受力面积计算压强。20【答案】（1）解：设绳子在经过时间t后断裂，此时绳子上的力达到最大Fmax=9
38、N，由杠杆平衡条件可得GA(OM+vt)cos30=FmaxOPcos30代入数据，得1kg10N/kg(0.2m+0.02m/st) cos30=9N2mcos30解得，绳子断裂所需要经过的时间为t=80s答：滑环从M点开始滑动，经过80s后细绳会断裂（2）解：当细绳断裂时，滑环移动的距离s=vt=0.02m/s80s=1.6mA在竖直方向上下落的高度h=ssin30=1.6m12=0.8mA所受重力做的功为W=GAh=mAgh=1kg10N/kg0.8m=8J答：从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A在竖直方向上下落的高度0.8m，A所受重力做的功是8J。【解析】【分析】（1）利用杠杆上已知
39、的力和力臂，计算未知的力臂，结合速度计算时间；（2）根据速度和时间的乘积，计算路程；利用重力和高度的乘积，计算做功多少。21【答案】（1）解：根据题意可知：汽车在沉管隧道中的速度为v=90km/h=25m/s则汽车完全通过沉管隧道的时间为t=sv=5000m25m/s=200s答：汽车完全通过沉管隧道需要200s；（2）解：因为汽车在沉管隧道中匀速行驶，则汽车受到的阻力与汽车的牵引力是一对平衡力，大小相等，即汽车受到的牵引力为F牵=f=0.05G=0.055104N=2.5103N则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率为P=F牵v=2.5103N25m/s=6.25104W答：汽车在沉管隧道
40、中行驶时牵引力做功的功率是6.25104W；（3）解：汽车在引桥上行驶的功率为P=80kW=8104W则牵引力所做的功为W牵=Pt=8104W50s=4106J做的有用功为W有=Gh=5104N40m=2106J则发动机的机械效率为=W有W牵100%=2106J4106J100%=50%答：若汽车从引桥最低端开始功率增大到80kW匀速行驶，耗时50s到达人工岛路面，汽车在引桥上行驶过程中发动机的机械效率是50%。【解析】【分析】（1）根据路程和速度的比值， 计算时间；（2）根据物体受到的力和速度的乘积计算功率；（3）根据功率和时间的乘积计算做功多少；有用功和总功的比值， 计算机械效率。22【答
41、案】（1）解：空载时观光车对地压力F=G=mg=810kg10N/kg=8100N对地压强p=FS=8100N100010-4m2=8.1104Pa答：空载时对地面的压强是8.1104Pa；（2）解：消耗的电能W电=Pt=5000W1060s=3106J答：观光车的电动机以额定输入功率匀速直线行驶10min消耗3106J的电能；（3）解：牵引力做功W牵=Fs=400N6103m=2.4106J电动机的效率=W牵W电100%=2.4106J3106J100%=80%答：该过程中牵引力做2.4106J的功，电动机的效率是80%。【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，判断压力的大小；利用压力
42、和受力面积的比值，计算压强；（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；（3）根据力和距离的乘积，计算做功多少，利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。23【答案】（1）可以改变用力的方向（2）动滑轮上有2股绳，当树木匀速吊到2m高的汽车上时，绳自由端移动的距离为S=2h=22m=4m绳子自由端移动的速度为v=St=4m10s=0.4m/s（3）根据P=Wt=FSt=Fv可得拉力的功率为P=Fv=6102N0.4m/s=240W（4）拉力做的总功为W总=Pt=240W10s=2400J有用功为W有=FS=Gh=1000N2m=2000J故额外功为W额=W总W有=2400J2000J=400J
43、【解析】【解答】（1）A滑轮是一个定滑轮，定滑轮的优点是可以改变用力的方向。【分析】（1）固定不动的滑轮是定滑轮；定滑轮可以改变力的方向；（2）根据路程和时间的比值， 计算速度；（3）利用物体受到的力和速度的乘积，计算功率；（4）根据功率和时间的乘积计算做功多少；根据力和距离的乘积计算做功；利用总功和有用功的差计算额外功。24【答案】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知，压力传感器阻值为R=70，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压为U=I（R0+R）=0.2A（20+70）=18V（2）根据乙图图像可知压
44、敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压敏电阻所受压力越大，通过电路的电流越大，电流表的量程为00.6A，所以通过电路最大的电流为0.6A，根据I=UR得，此时电路的总电阻为R=UI=18V0.6A=30压敏电阻的阻值为R=R-R0=30-20=10由图乙可知压敏电阻此时受到的压力为60N，OA：AB1：4。根据杠杆平衡条件可得，此时杠杆A处受到的力为G=FA=FBOBOA=60N(1+4)1=300N杠杆A处受到的力即物体的重力，所以该模拟装置能测量的物体的最大重力是300N。（3）小于；左【解析】【解答】（3）电池用久后，电压变小，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知只更换电阻R0，也就是说压敏电阻的阻值不变，则更换后的电阻应变小。电池用久后，电压变小，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值需变小，所以压敏电阻受到的压力需增大，根据杠杆平衡条件可知若只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向左方向移动。【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，当平板空载时，电
