中考物理高頻考點專練：簡單機械（含答案）

【滿分備考攻略】中考物理高頻考點精練專題14簡單機械

一、杠桿

1.如圖所示是快餐店里常見的筷子盒的內部結構示意圖，在A處施加力時，筷子會從出口滾出。不計筷子

對杠桿的壓力，以下是按下A處時杠桿的示意圖，其中正確的是（）

FiFi

2.如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔椽，它的前端系一個木桶，木桶裝滿水后，人豎直向上拉

掛木桶的繩子，通過橫桿的作用，后端的配重物下降，可以使裝有水的木桶勻速上升（假設在上升過程中，水

沒有灑落）。下列說法正確的是（）

橫桿'

配重物

A.圖中橫桿的支點距離地面約9m

B.上升過程中木桶和水的動能增大

C.人未拉繩時，自然站立對地面的壓強約為1.8xl（）3pa

D.為了減小人向上提水時所需的拉力，應將配重遠離支點

第1頁

3.人體的各種運動相當復雜，但最基本的運動都是由肌肉牽引骨骼繞關節轉動產生的，其模型就是杠桿,

如我們做抬頭，抬腰，墊腳等動作時，就用到了身上各種各樣的杠桿。圖中所示，曉華同學正在做俯臥撐,

此時人體可視為一個杠桿,下列各圖能正確表示其原理的是（)

A.AB.BC.CD.D

4.圖1是我國古代的“舂米石臼”,其簡化圖如圖2所示。人在A端用力踩卜，8端翹起,放腳后8端由于

重力作用下落，打在石臼內的谷物上。

石錘

圖1

（1）①在圖2中畫出重力G的力臂%;②動力尸i=（用G、I、力表示）;

（2）此裝置屬于杠桿（選填“省力等臂"或“費力”）；當其他條件不變時，若人腳離。點越遠

則需要用力越（選填“大”或“小”）。

5.瑜伽是深受大家喜愛的健身運動，練習時人體可視為杠桿，其簡化示意圖如圖所示。請在圖中畫出:

①阻力松的力臂，2；

②要使杠桿平衡，作用在A點的最小動力Fi。

二、杠桿的平衡

6.如圖所示，足夠長的輕質杠桿在水平位置.平衡，圖中每個鉤碼的質量相等。若將懸掛點A點向左移動

第2頁

6cm,為保證杠桿仍能在水平位置平衡，需將8點（）

A.向左移動9cmB.向右移動9cmC.向左移動4cmD.向右移動4cm

7.如圖所示，0為拉桿式旅行箱的輪軸，0A為拉桿。現在拉桿端點A處施加一豎直向上的力F,使箱體從

圖示位置繞O點緩慢逆時針轉至接近豎直位置。則力F的大小（）

A.始終不變R.一直變大

C.一直變小D.先變小后變大

8.小明在水平地面上做俯臥撐保持靜止，如圖甲所示。他的重心在A點，身體與地面平行，可簡化成如圖

乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在0點，對手的力作用在B點，且都與身體垂直，小明的體重為

750N,0A長為Im,OB長為1.5m。則地面對小明手的作用力為（）

0AB

R---------

甲乙

A.50NB.250NC.500ND.1125N

9.如圖是過去農村用的舂米工具的結構示意圖。0為固定轉軸，A處連接著石球，腳踏桿的B處可使石球

升高，抬起腳，石球會落下去擊打稻谷。石球重50N,不計摩擦和桿重。腳沿與桿垂直方向至少用力力才能

將石球抬起。入的力臂為m,此時春米工具是一個杠桿；腳豎直向下至少用力?2為

N,才能將石球抬起。

10.如圖所不，杠桿AC（刻度均勻，不計杠桿重）可繞支點O自由轉動，在B點掛一I20N的重物。為使

杠桿平衡，應在杠桿上的點施加一個作用力F,才能使作用力最小，該最小作用力F=

第3頁

No

11.我國民俗活動豐富多彩，在立夏時節，有的地方會給孩子稱體重，俗稱“立夏秤人如圖所示，小孩和

籃子的總質量為10kg,使桿秤處于水平平衡狀態（忽略繩重和桿重），此時OA=3cm,OB=10cm（g取

lON/kg)

（I）請你寫出一個增大桿秤最大稱量值的有效措施。

（2）該秤布的質量是多少？

（3）若所稱小孩和籃子的總質量為18kg,當桿秤水平平衡后，O點到B點的距離是多少?

三、杠桿分類

12.下列工具如圖所示使用時，屬于費力杠桿的是（）

食品夾螺絲刀

13.聚餐時使用公筷公勺逐漸成為人們的共識，使用筷子夾菜時，筷子是一種杠桿。下列哪個生活用具正常

使用時，也是和筷子同樣類型的杠桿（）

14.下列工具中，人們正常使用時，屬于費力杠桿的是（）

第4頁

A.鋼絲鉗筷子

C.修枝剪刀D.開瓶器

四、定滑輪

15.如圖所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在一個物體上，分別用力B、F2、F3拉物體勻送上升。下列關

于力B、F2、F3的大小關系說法正確的是（）

/〃/〃《〃〃/

儲

A.B較大B.F2較大

C.C較大D.三個力一樣大

16.廈門市大力推行垃圾分類，為了方便市民便捷投放垃圾，部分收集點增設了如圖的垃圾梢“翻蓋神器”,

向下拉動拉手就能打開桶蓋，方便又衛生。下列分析正確的是（）

什-滑輪

繩

桶蓋

拉手一Q

甲乙

A.裝置中的滑輪是動滑輪B.滑輪起到省力作用

C.桶蓋相當于費力杠桿D.滑輪起到改變力方向的作用

17.在學校升旗儀式上，當升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升，這是由于旗桿頂芾有一個定滑輪

如圖所示，它的作用是改變力的。當旗子徐徐上升時，旗子相對于定滑輪是（選填“運

動'’或"靜止”）的。

五、動滑輪

18.如圖所示，分別用兩種滑輪拉同一個物體，忽略摩擦和繩重，且物體的重力遠大于滑輪的重力，則拉力

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尸1和關系是（)

口■

A.Fi>F2B./<F2C.Fi=FD.%=2F2

19.如圖所示，物體在拉力尸的作用卜以0.4m/s的速度勻速上升，物體重30N,滑輪重10N,則人所施加的

拉力"=N,拉力處速度是m/So

20.如圖所示，動滑輪重1N,物體重7N,當。4=2。8時,為使輕質杠桿保持水平平衡，在A端沿豎直向

下的方向所施加的力應為N（不計摩擦及繩重）。

21.如圖所示，通過滑輪沿水平方向拉動重為20N的物體A,A的速度為lm/s,（不計滑輪重及其摩

擦），當拉力F為4N時，物體A受到的摩擦力為N；拉力F的功率為Wo

-*-A

六、滑輪組

22.2022年冬季奧林匹克運動會主辦城市是北京，北京成為第一個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹

克運動會以及亞洲運動會三項國際賽事的城市。在某場館建設中，采用如圖所示的裝置，工人站在水平地面

上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A在5s內勻速上升了1m。己知物體A重400N,該工人重500N,兩

個滑輪質量相等，滑輪組的機械效率為80%。關于該過程，下列說法正確的是（）

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A.水平地面對工人的支持力為25ON

B.動滑輪重為100N

C.人對繩子拉力的功率為120W

D.支架受到滑輪組的拉力為850N

23.如圖所示滑輪組中定滑輪的作用是。小銘用該滑輪組將重80N的物體勻速提高，動滑

輪重為20N,不計繩重和摩擦，則小銘所用拉力?=N-.若物重增大，該滑輪組機械效率將

（選填“變大”、“變小”或“不變”）.

24.如圖所示，小明利用滑輪組來提升重物，請幫他畫出圖中滑輪組最省力的繞線方法.

￥

七、機械效率

25.如圖，人借助滑輪組或斜面可以把重均為G的物體A、B勻速提升相同高度h,繩子對A的拉力為R,

F3平行于斜面,則：

第7頁

滑輪組的機械效率是券

C.D.斜面的總功是Gh

26.如圖，用甲、乙兩機械分別將重為GM、GN的兩物體M、N勻速提升，物體上升高度分別為h甲、h乙。

對繩子的拉力分別為尸甲、F乙,機械效率分別為〃甲、〃乙。下列說法正確的是()

〃〃/〃/〃〃/〃/

*w

II

MN

////////////////

甲乙

A.若h甲二八乙、GM=GN，則產甲="乙

B.若GM=GN、產甲>尸乙，則4甲>V乙

C.若GM<GN、"甲乙，則〃甲〈〃乙

D.若GM>GN、/甲=尸乙，則〃甲〉〃乙

27.如圖小明分別用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所用的拉力為F”做的總功為

W1,機械效率為中；用乙滑輪所用的拉力為F2,所做的總功為W2,機械效率為巾.若不計繩重與摩擦，則

()

第8頁

A.Fi>F2,ip=i]2B.Fi>F2.)]i<r)2

C.Wj<W2,rji>r|2D.W?=W2,中>小

28.如圖1所示是我國古代科學技術著作《天工開物》記載的水碓圖。水流沖擊水輪轉動，水輪上離支架比

較近的板通過碓尾把碓頭的石杵舉起、落下，不斷舂米，如圖2所示。水輪一小時可提升質量為2880kg的

水升高3.5m,每分鐘水對水輪做功為2400J,g取10N/kg,忽略摩擦力，下列說法正確的是()

圖1圖2

A.水流沖擊水輪的功率為2487W

B.水輪能連續轉動是受到慣性的作用

C.水輪旋轉一小時提升水的機械效率為70%

D.若考慮木桿的自重，將B向左移動時，杠桿的機械效率不變

29.如圖所示，一輛重為4x1。4乂的貨車，以10m/s的速度勻速駛上一段長為130m、高為13m的斜坡，若

上坡時貨車發動機的功率保持5xIO，”不變，則斜面的機械效率和貨車上坡過程中受到的阻力大小分別為

A.80%lOOONB.80%4000NC.96%5(XX)ND.80%5(XX)N

八、能力提升

30.修建房屋時，質量為60kg的建筑工人使用滑輪組提升建材。他用豎直向下的拉力在15s內將重為480N

的建材勻速提升了3m,每個滑輪重20N,不計滑輪摩擦和繩重，g取10N/kg。下列結論正確的是()

第9頁

A.I'人拉動繩子的速度為0.2m/'s

B.工人對繩子拉力的功率50W

C.此裝置的機械效率為96%

D.若工人腳與地接觸面積共400cm2,則他對地的壓強為1.5x10”。

31.如圖是探究杠桿平衡條件的實驗。

（1）在掛鉤碼前，杠桿如圖甲所示，小慧調節杠桿右端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，其目的

是:

（2）接著小慧在杠桿的兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙）。

若在A、R下方再各加一個相同的鉤碼，則杠桿（選填“左”或“右”）端將下沉；

（3）圖丙為小慧制作的簡易，杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞。點（螺母）轉動，不計摩擦和杠桿自身

重力；

①杠桿處于丙圖所示水平位置平衡；

②松開螺母保持OA水平不動，使OB向下折30。后，再擰緊螺母形成一根可繞O點轉動的杠桿408,（對

應B點）保持左側物懸掛點位置不變化，要使杠桿在圖丁所示位置保持平衡，請你寫出一條可行的措

施O

32.

（1）①如題甲圖所示是“測定滑輪組機械效率''的裝置彈簧測力計的示數是N,若鉤碼的重為

3N,則機械效率為（結果精確到0.1%）

②如題乙圖中所示量筒中液體的質量是g;液體的密度是g/cm'.

第10頁

甲乙

(2)在探究動能大小與哪些因素有關的實驗中:

甲乙

①如圖甲所示，小紅先探究動能大小與質量關系，應讓小車從斜面的同一高度下滑，使小車到達水平面

時O通過比較可以比較小車具有的動能大小。

②小磊認為去掉木塊，利用粗糙且足夠長的木板，通過比較小車在木板上.運動的距離也能比較小車動能

的大小，即運動的距離越遠說明物體的動能越大。于是小磊通過在小車上加祛碼來改變質量，得到如圖乙所

示的實驗情形，據此他得出在速度相同的條件下，物體的動能與質量無關，該結論是(選填“正確”

或“錯誤”)的。

33.家在農村的小強，為家里設計了如圖所示的向樓上搬運糧食的裝置，糧食及桶總質量為50kg,小強爸

爸質量為70kg,雙腳站立在樓上臺階面上，與水平臺階面接觸面積為400cm2,一段時間內將糧食及桶緩緩

勻速提升了4m。不計滑輪和繩的重量及繩與滑輪之間的摩擦，圖中拉力的方向近似認為是豎直方向。求：

(1)小強爸爸拉繩子的力；

(2)提升糧食及桶所做的功；

(3)小強爸爸工作時對水平臺階面的壓強。

九、直擊中考

34.如圖甲所示，工作人員正在組裝神舟飛船。用圖乙所示的電動滑輪將質量為2噸的飛船部件在10s內勻

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速提升2m,電動滑輪的機械效率為80%（g?I0N/kg）,以下分析正確的是（)

B.飛船部件的重力為2X103N

C.繩子自由端移動的距離為2mD.電動滑輪的功率為5X10JW

35.用如圖所示的滑輪組將重540N的建筑材料從地面拉到四樓，建筑材料上升10m,繩端拉力為200N（不

計繩重和滑輪與繩之間的摩擦）。則動滑輪重N,此過程該滑輪組的機械效率為。

36.如圖是《天工開物》中記載的我國古代的提水工具“轆結”，在兩個支架上擺放一根直的硬棒，支點為

。1、3，A端系一石塊，B端裝有輪軸，輪軸能繞著硬棒轉動，懸吊空桶的繩索另一端繞過輪軸后系緊在輪

軸上，若空桶質量為l（）kg,輪軸質量為10kg,空桶和輪軸對硬棒的作用力視作施加在B位置。長為

0.6m,。1。2長為1m,。2^長為0.8m,硬棒及繩索質量忽略不計,（g取10N/kg）

（1）人對轆艷不施加力。桶中未裝水，為保證硬棒不會翻轉.石塊質量最多為kg；若A點系

上質量為40kg的石塊，提水時為保證硬棒不翻轉，桶中最多可裝kg的水；

（2）若桶內水的質量為40kg,人用時20s將桶勻速提升3m,此時轆精提水的機械效率為50%,則桶對

水做的功為J,人做功的功率為Wo

37.工人利用如圖所示裝置提升物料，該裝置中的滑輪為滑輪。已知滑輪重80N,貨籃重120N,

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不計繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力為No若繩子能承受的最大拉力為

520N,每根鋼條重IOON,該裝置勻速提升鋼條時，所能達到的最大機械效率為<,

2二八.

區4

38.據統計，每燃燒1kg燃油約排放3.3kg二氧化碳。為實現碳達峰、碳中和的目標，氫能作為一種綠色低

碳的清潔能源在我國交通領域的應用場景不斷擴大，使用氫燃料電池的交通工具不斷豐富，其應用流程如

下。

2023.10

“三帙A舟1”號首航

（1）氫燃料電池將化學能直接轉化為能。

（2）當儲氫瓶內氣體壓強為3.5xl07pa時，求瓶內壁lcm2的面積上受到的壓力。

（3）以氫燃料電池卡車為例，若卡車在水平路面上勻速行駛72km用時lh,功率為172kW。

①求卡車的行駛速度。

②求卡車所受牽引力。

③與燃油卡車相比，氫燃料電池卡車行駛72km可減排二氧化碳的質量為多少？（燃油機的效率取

36%,燃油的熱值q取4.3X107〃即）

39.如圖所示，一重為200N底面積為0.4小的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不計），玻璃缸中裝有重

l（X）0N的水。上方有一輕質桿OA,在繩子AC的拉力作用下可繞豎直墻上O點轉動，現在OA的中點B處

懸掛一滑輪組。已知每個滑輪重20N,滑輪組上懸掛著重300N的物體甲，將浸沒的重物甲緩慢拉離水面

后，玻璃缸中水位下降了5cm,（忽略物體帶出的水，p次=1x1。3/^/巾3,i0N/kg）求：

第13頁

（I）當重物甲拉離水面后，玻璃缸對地面的壓強；

（2）重物甲浸沒在水中時所受的浮力：

（3）滑輪組的繩子不會斷裂，當上。4。=30。時?，桿0A剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力

620N時，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機械效率是多少。（不計桿0A和繩子的重力

及繩與滑輪間的摩擦）

第14頁

答案解析部分

1.【答案】B

【解析】【解答】A、彈力的產生是物體產生形變恢復原來運動狀態的力，所以與形變方向相反，ACD錯誤

B、向下壓彈簧，彈力向上，筷子滾出，B正確

綜上選B

【分析】根據杠桿、彈力判識選項

彈力與物體型變的方向相反，本題中彈簧所處位置類似于彈簧的支點處，所以彈簧受到壓力，會向上產生彈

力。

2.【答案】D

【解析】【解答】A.桔椽俗稱“吊桿”，是一種原始提水工具，人的身高大約1.7m,則橫桿的支點距離地面大

約5m左右，故A錯誤；

B.木桶和水在升過程中，總質量不變，速度不變，所以動能不變，故B錯誤；

C.成年人的體重大約是m=70kg,則重力為6=1!^=701^*10用1^=700犯雙腳的面積大約是S=500cm2=5xl0

2m2,所以自然站立對地面的壓強約為p=（=￡=/繆3=L4xl04pQ,故c錯誤；

J35x10

D.如下圖所示，O為支點，配重A對杠桿的拉力作用在C點，水桶對杠桿的拉力作用在D點，且F配片G配

術，F水后G木植，人的向上拉力作用在B處，結合杠桿平衡G配小L械二（G次所FQL木桶，將配重遠離支點時，

G旭血、G水橘和L.均不變，但L配也變大，結合杠桿的平衡條件可知人在B處施加的拉力變小，故D正確。

故選：Do

【分析】（1）由圖片結合人的身高，進行估測；

（2）影響動能大小的因素：物體的質量和速度；物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大；

（3）利用p=5=&估測自然站立對地面的壓強；

（4）根據杠桿的平衡條件：動力x動力臂邛且力x阻力臂判斷。

3.【答案】B

【解析】【解答】做俯臥撐時，人的重心在腰部附近，將身體撐起時，可以看成是以腳為支點形成的杠桿，此

時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，所以動力在頭部，豎直向上，故B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】杠桿物理學中把在力的作用下可以圍繞固定點轉動的堅硬物體叫做杠桿

4.【答案】（1）華

（2）費力:小

【解析】【解答】（I）①圖2中，支點為O,支點到力的作用線的膽離為力臂，所以，從支點做重力的作用線

的垂線，即為力臂，如圖所示：

第15頁

守石臼

%

②第1空、根據杠桿平衡原理.廣山=尸212可知，動力為

%=等=答。故該空填，，答，，；

(2)第1空、在圖中B端所受石錐的重力為阻力，腳的力為動力，阻力臂大于動力臂，所以此裝置屬于費力

杠桿。故該空填“費力”；

第2空、當阻力和阻力臂不變時，若人腳離0點越遠，動力臂越長，根據杠桿的平衡條件％11=尸2,2可

知，動力會越小，即需要用力越小。故該空填“小”。

【分析】明確支點和力臂的概念，通過作垂線找到重力的力臂。然后依據杠桿平衡原理分析動力的情況。針

對圖中具體裝置.，判斷出阻力臂和動力臂的大小關系，從而確定杠桿類型為費力杠桿。接著考慮在阻力和阻

力臂不變時，人腳離支點距離變化對動力臂的影響，進而根據杠桿平衡條件得出對動力大小的影響。

【解析】【解答】圖中O為支點，由支點O向阻力F2的作用線作垂線段，即為阻力F2的力臂L；

根據杠桿的平衡條件FL產F2L2可知，在阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力；已知動力作用點為A,

則最長的動力臂是支點與作用點A的連線，根據力臂的畫法作垂直于OA的作用力，方向向上，如圖所示:

【分析】阻力臂是支點到阻力作用線的距離；先找出支點，再作阻力的作用線，最后由支點向阻力作用線

作垂線段。

由杠桿的平衡條件RL產F2L2可知，在阻力和阻力臂一定時，動力臂越大，動力越小，即越省力。連接支點

第16頁

和動力的作用點A即是最大的動力臂，當作用力與之垂直時，動力最小。

6.【答案】D

【解析】【解答】一個鉤碼的重力為G,由杠桿的平衡條件「也1=尸2乙2知，2GxL]=3GxG；

若將懸掛點A點向左移動6cm,則動力臂變長，在動力和動力臂及阻力不變的條件下，為保證杠桿仍能在水

平位置平衡，需增大阻力臂，設將B點向右移動L,根據杠桿的平衡條件有2Gx(刀+6cm)=3Gx(G+

L)；

即2GxG+2Gx6cm=3GxL2+3GxL；

根據2GXLi=3GXG可知L=4cm；故ABC錯誤，D正確；

故答案為：Do

【分析】一個鉤碼的重力為G,山杠桿的平衡條件列出平衡方程；根據已知條件可知動力臂變長，在動力和

動力臂及阻力不變的條件下，為保證杠桿仍能在水平位置平衡，需增大阻力臂，根據杠桿的平衡條件求解。

7.【答案】A

【解析】【解答】據圖分析可知，作圖如下，O為支點，F豎直向上，箱子對拉桿的壓力為阻力，AO為動力

臂，設拉桿與水平面之間的夾角為6,則F2=GCOS。

動力臂為04=CMCOS。，阻力臂為OB,根據杠桿的平衡條件F04二尸2。氏所以F二竺啰，故力F的大

C/Z1

小保持不變。故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

【分析】杠桿平衡條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，本題中動力臂為O4=OAcos。，阻力臂0B,阻力為

CcosO,所以根據杠桿平衡FOAcos。=GcosOOB,據此計算分析

8.【答案】C

【解析】【解答】如圖所示：

0為支點，重力的力臂為1A,FI的力臂為1B,依據杠桿的平衡條件BIB=G1A可得：/=*二筆卡=

to1.D7M

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SOON,故ABD錯誤，C正確；

故答案為：Co

【分析】由圖明確阻力、阻力臂、動力臂，依據杠桿的平衡條件FJ產F2I2可得R的大小。

9.【答案】1；省力；20

【解析】【解答】圖中O為支點，腳沿與桿垂直方向用力B時，力臂OB長度：OB=L4m-04n=lm

阻力臂為OA,OB>OA,由杠桿平衡條件可得：F,OB=GOAcosZAOD,杠桿為省力杠桿。

當腳豎直向下用力時，如圖所示動力臂為OC,阻力臂為OD,如圖所示：

根據杠桿平衡條件產出=尸2,2，

F2OOGOD,則F2-OBcosO=GOAcosO

F2OB=GOA,得F2xlm=50Nx0.4m,解得：F2=20N,故腳豎直向下用力F2為至少為20N。

【分析】根據杠桿上的長度，判斷力臂；結合杠桿的平衡條件，計算杠桿上力的大小。

10.【答案】A；30

【解析】【解答】據杠桿的平衡條件知，力臂越大，所需要的力越小，而A點離支點的距離最大，OA即為最

長的力臂，所以應在杠桿的A點施加一個作用力。設杠桿一小格的長度為1,據杠桿的平衡條件有

F-41=120N-1

解得，最小的作用力F=3()N

【分析】在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小。

1L【答案】(1)增大秤蛇的質量

(2)3kg

小孩和籃子的總質量為10kg,調整秤蛇的位置，此時OA=3cm,根據杠桿的平衡條件和6=】陰可得：m曲

gxOA=mftgxOB,

BP10kgx3cm=m?jX10cm,該秤蛇的質量m呢=3kg；

(3)18cm

當所稱小孩和籃子的總質量為18kg：桿秤水平平衡后：m^'gxOA^^gxOB,

即：18kgx3cm=3kgxOB，，O點到B點的距離OB=18cm

第18頁

【解析】【解答】（1）桿秤實質上就是一個杠桿，要增大桿秤的最大稱量值，在物體端的力臂和秤坨端的最大

力臂一定時，即增大秤泥的質量來增大桿秤的最大稱量值；也可以在物體端力臂和秤此質量一定時，即增大

秤花端的力臂、減小物體端的力臂來增大最大稱量值，如將0點左移。

【分析】（1）在力臂一定時，增大杠桿上的動力，可以增大阻力；

（2）根據杠桿的平衡條件，結合力臂，計算力的大小，計算質量；

（3）根據杠桿的平衡條件，計算杠桿上力臂大小。

（1）桿秤實質上就是一個杠桿，要增大桿秤的最大稱量值，在物體端的力臂和秤蛇端的最大力臂一定時，

即增大秤蛇的質量來增大桿秤的最大稱量值；也可以在物體端力臂和秤旎質量一定時，即增大秤此端的力

臂、減小物體端的力臂來增大最大稱量值，如將O點左移。

（2）小孩和籃子的總質量為10kg,調整秤花的位置，此時OA=3cm,根據杠桿的平衡條件和G=mg可

得：

m總gxOA=m呢gxOB

即

1Okgx3cm=m碇x10cm

解得，該秤泥的質量

m旎=3kg

（3）當所稱小孩和籃子的總質量為18kg,桿秤水平平衡后

m總gxOA=m隴gxOB

即

18kgx3cm=3kgxOB

解得，0點到B點的距離

OB=18cm

12.【答案】A

【解析】【解答】A.食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A符合題意；

BCD.螺絲刀、鉗子和瓶蓋起子，在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B、C、D不符合

題意。

故選Ao

【分析】比較動力臂和阻力臂的大小，從而確定杠桿的分類。

13.【答案】A

【解析】【解答】在使用筷子時，動力臂小于阻力臂，是費力杠檸；

保子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；起子、鉗子、剪子在使用過程中，動力臂大于阻力

臂，為省力杠桿；故A正確。

第19頁

故選：Ao

【分析】結合圖片和生活經驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪

種類型的杠桿。

14.【答案】B

【解析】【解答】A.使用鋼絲鉗時，轉軸為支點，阻力作用在刀口上，動力作用在手柄上。此時動力臂大于阻

力臂，為省力杠桿，故A不合題意；

B.使用筷子時，大拇指作用的位置為支點，食指施加動力，阻力作用在筷子尖端。此時動力臂小于阻力臂，

為費力狂桿，故B符合題意；

C.修剪花木時，剪刀的轉軸為支點，阻力作用在刀口上，動力作用在手柄上。此時動力臂大于阻力臂，為省

力杠桿，故C不合題意；

D.使用開瓶器時，它與瓶蓋上表面接觸的位置為支點，阻力作用在瓶蓋邊緣，動力作用在手柄上。此時動力

臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D不合題意。

故選B。

【分析】比較動力臂和阻力臂的大小，從而確定杠桿的分類。

15.【答案】D

【解析】【解答】根據圖像，滑輪固定不動，是定滑輪，相當于等臂杠桿，不省力也不費力，三個力大小相

等，故D正確，ABC錯誤。

故選Do

【分析】定滑輪可以改變力的方向，不省力。

16.【答案】D

【解析】【解答】ABD、由圖可知，垃圾桶蓋使用過程中，滑輪軸固定不動，所以該裝置中的滑輪為定滑

輪：定滑輪實質相當于等臂杠桿，不省力也不費力，可以改變力的方向，圖中向下拉拉手，桶蓋向上運動，

故AB錯誤，D正確；C.如圖，桶蓋相當于一個杠桿，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C錯誤。

故選Do

【分析】ABD、軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪；軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪；

定滑輪實質相當于等臂杠桿，不省力也不費力；使用定滑輪可以改變力的方向；

C、繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為杠桿，動力作用點在繩子與桶蓋連接處，阻力作用點在桶蓋正中心，支點

在垃圾桶與桶蓋的接觸點，故動力臂大于阻力臂。

17.【答案】方向；運動

【解析】【解答】(1)旗桿頂部的滑輪是定滑輪，使用時不省力，但是可以改變拉力的方向。故該空填“方

向”；

(2)根據題意可知，旗子與定滑輪之間的相對位置發生變化，則以定滑輪為參照物，旗子是運動的。故該

第20頁

空填“運動”。

【分析】(1)根據定滑輪的特點解答；

(2)根據參照物的知識解答。

18.【答案】A

【解析】【解答】使用定滑輪時，拉力F產G；

使用動滑輪時，拉力

1

/2=2(G+G動)

依題意得滑輪重小于物體的重力，所以F2VG；即FI>F2。

故選A。

【分析】根據定滑輪不能省力，動滑輪能省力，根據定滑輪和動滑輪的特點判斷Fi、F的大小關系。

19.【答案】70：0.2

【解析】【解答】F^=2x30N+ION=70N,拉力的速度為0.5x0.4m/s=0.2m/s

綜上第1空為7()；第2空為().2

【分析】根據繩子拉力的特點，物體運動速度和繩子運動速度的關系填空

1、同一根繩子上的力處處相等，所以動滑輪左右兩側的力均為30N,據此計算拉力

2、纏繞在動滑輪上的繩子數為0.5,所以v后0.5\，物

20.【答案】2

【解析】【解答】根據動滑輪拉力的計算可知F//=：(G物+G汾)，F拉二().5x(8N)=4N,根據杠桿平衡條件可

知，FOA=0.5F公=2N

綜上第1空為2

【分析】根據動滑輪拉力、杠桿平衡條件填空

1、動滑輪拉力”/產:位物+GQn為動滑輪纏繞繩子數，n=2,據此計算F錢

2、杠桿的平衡條件為：動力*動力臂=阻力*阻力臂，所以F拉?OB=FOA-OA,據此計算F°A

21.【答案】8；8

【解析】【解答】由圖可知，該動滑輪在這簡單機械中n=2,可以省去一半的力，當拉力F=4N,物塊A所受

到的拉力為8N,根據二力平衡，物塊A受到的摩擦力為8N,拉力F的速度為m/=7ixl7n/s=2m/s,根

據P=口/=4Nx2m/s=8W.

【分析】分析滑輪組中的n值，再杈據P=FV進行計算。

22.【答案】B,D

【解析】【解答】A.根據圖像，繩子承重段數為2,則滑輪組的機械效率

第21頁

w

有GhGhG400N

==方=標=行=8OA0ft%/,

是、

解得：F=250N,由于人受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力以及豎直向上的拉力:

Fxn=G-F=500N-250N=250N,故A錯誤;

B.不計滑輪組的繩重和摩擦，根據F=：（G+G幼），動滑輪重為

GR)J=nF-G=2x250N-400N=100N,故B正確；

C.人對繩子拉力的功率為:250Nx2xlm

5s=100W

D.由兩個滑輪質量相等可知G定=G^=100N

則支架受到滑輪組的拉力：F拉=3F+G定=3x250N+100N=850N,故D正確。

故選BD。

W

【分析】根據=條，計算拉力大小；根據G曠nF-G,計算動滑輪的重力；根據P=?,計算功率大

小：利用F效=3F+G定，計算拉力。

23.【答案】改變力的方向；50；變大

【解析】【解答】使用定滑輪時，可以改變力的方向，不改變力的大小。

根據圖像，承擔總重的繩子股數九二2,

計算拉力F=3x（G+G動）=/x（80/V4-20N）=50N；

不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率

皿有用GhG1

T1=-----r-TTT-X100%=d,廠/X100%=「|「X100%=——kX100%

勿右“I+仇&iGh+G^,hG+G-.G..

有用額動動1動

1+/

當動滑輪重不變時，物重G增大，磯械效率將變大。

【分析】定滑輪可以改變力的方向；根據F=：（G+G.,J,可以計算拉力大小；動滑輪一定時，物體重力越大,

機械效率越大。

【解析】【解答】滑輪生要最省力，連在動滑輪上繩子的段數要達到最大.一定一動組成的滑輪組，n最大為

3,從動滑輪開始繞繩，如圖:

第22頁

【分析】根據力的方向及承重繩段數，確定滑輪組的起點和繞法。

25.【答案】A

【解析】【解答】AD、斜面上繩子的拉力為F3,運動距離為L,物體重力為G,上升高度為h,物體在動滑

輪上勻速運動，所以R=G,所以重力做功W=Bh,拉力做功為F3L,機械效率口=日11加31,A正確，D錯誤

B、滑輪組總功W=3F?h,重力做功Gh,所以滑輪組的額外功3F2h-Gh,B錯誤

C、滑輪組的機械效率是G/3F2,C錯誤

綜上選A

【分析】根據做功、滑輪組的特點判識選項

拉力的計算，F拉=\（G物+G加,n為動滑輪纏繞繩子數，繩子移動的距離為物體移動距離為n倍，功的相

關計算：W=Fs,距離為拉力的方向，所以斜面上繩子的拉力為R,運動距離為L,物體重力為G,上升高度

為h,物體在動滑輪上勻速運動，所以F尸G,所以重力做功W二F由，拉力做功為F3L,滑輪組總功

W=3F2h,重力做功Gh

26.【答案】D

【解析】【解答】據題可知，甲滑輪組繩子纏繞在動滑輪上的數目為n產2,乙滑輪組繩子纏繞在動滑輪上的

數目為

11

A.甲中繩子自由端的拉力為產甲=隔（6乂+G甲動）乙中繩子自由端的拉力為F乙=核?2+G乙動）

由于不知道動滑輪的重力是否相等，所以無法比較尸甲和F乙的大小，故A錯誤；

W.

B.若GM=GN、尸甲乙，所以G曰動〉G乙動，根據〃=^xlOO%=是xlOO%=￡x

總I動''動'

100%可知，V甲〈乙乙，故B錯誤;

C.若GM〈GN、F甲乙，無法比較甲、乙兩機械的機械效率，故C錯誤;

W叱石

GhG

D./田時＞GN、尸甲=尸乙，可知G甲動〈G乙動，根據〃=巧=W/.+皿產

息有額動動

可知，〃甲＞4乙，故D正確。

第23頁

故選D。

【分析】根據動滑輪拉力的計算判識選項

1、動滑輪的工作特點：可以省力，但是費距離，定滑輪的工作特點：可以改變方向但是不省力

2、拉力的計算，尸拉=：(G物+GJi,n為動滑輪纏繞繩子數，繩子移動的距離為物體移動距離的n倍，本

W

機械效率的計算為〃=0qx100%=GhG

題中n=2,x100%=x100%,據此判識選項

總

27.【答案】C

【解析】【解答】甲是定滑輪，不能夠省力，乙是動滑輪，能夠省力，故B>F2；小明分別用甲、乙兩滑輪把

同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，根據W=Gh得到兩種情況的有用功相同；

不計繩重與摩擦，當有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，乙中所做的總功等于對一袋沙子

做的功和對動滑輪所做的功之和，利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機械效率越低，即W1VW2,m

>T|2?C符合題意。

故答案為：Co

【分析】定滑輪可以改變力的方向，但不省力，動滑輪可以省一半力，使用動滑輪時對動滑輪做了額外功，

總功較大，有用功在總功中的比值較小，機械效率會減小。

28.【答案】C

【解析】【解答】A.由每分鐘水對水輪做功為24(X)J,可得水流沖擊水輪的功率為：。=與=畏2=

40W,故A錯誤；

R.水輪能連續轉動是因為水流不斷沖山水輪做功，慣性是物體的性質，不是作用力，故B錯誤；

C.水輪旋轉一小時提升水做的有用功為：

W療=Gh=mgh=2880kgx1ON/kgx3.5m=1.008xlO5J；

5

水輪機一小時做的總功為：W6=2400Jx60=1.44xlOJ；

機械效率為：

Ws

/7=1.008x10/xwo%=70%^故c正確；

W總1.44x107

D.若考慮木桿的自重，將B向左移動時，額外功不變，有用功變多，有用功與總功的比值變大，杠桿的機械

效率變大，故D錯誤。

故選項為Co

【分析】(1)根據功率公式計算水輪機的功率。

(2)由于有阻力存在，物體由于慣性不能長時間連續轉動，所以水輪能連續轉動是因為水不斷對它做功。

W

(3)根據效率公式〃=市里計算。

第24頁

⑷分析有用功和額外功總功的變化，通過分析有用功占總功的比值得出結論。

29.【答案】A

【解析】【解答】貨車做的有用功為

45

Wft=Gh=4x10Nx13m=5.2x10J,

由發動機的效率可知拉力為

P_5X104IV

=5X

V-lOm/s

貨車做的總功為

35

W.6=FS=5XK)NX130m=6.5xl()J,

故機械效率為

WC

有=5.2x10〉

80%,

弓一6.5x105/

貨車的額外功為

555

Wft=W0-W=6.5X10J-5.2X10J=1.3x10J,

摩擦力做的功為額外功，即

Ws

13x107

=1000N。

13m

故答案為：Ao

【分析】（1）貨車自重做的功為有用功。

（2）貨車爬坡做的功為總功。

摩擦力做的功為額外功。

30.【答案】C

【解析】【解答】A.由圖可知，承擔重力的繩子段數n=2,繩子自由端的速度為：

"知=〃"物=竽=斗辭=°4m/s,故A錯誤；

B.每個滑輪重20N,不計滑輪摩擦和繩重，自由端的拉力為：

F=1（G+G動）=lx（480N+20N）=250N,

工人對繩子拉力的功率為：P=Fvi（t=250Nx0.4m/s=100W,故B錯誤；

W

C.該滑輪組的機械效率為：4=”=粵=焉^=余=疆亳=96%,故C正確;

D.工人對地面的壓力等于人的重力減去繩對人的拉力，即F產G人-F=mAg-F=60kgx10N/kg-25DN=350N,

F

則工人對地的壓強為：p=—g=—35°N=&75x103pa，故D錯誤。

S400xl0-4m2

故選Co

第25頁

【分析】（1）根據滑輪組裝置確定繩子股數，V^=nv求出繩子自由端的速度；

（2）每個滑輪重20N,不計滑輪摩擦和繩重，利用F=J（G+GQ求出自山端的拉力，根據P=Fv觀求出工人

對繩子拉力的功率；

W

（3）根據廠*=普=豁=白求出該滑輪組的機械效率；