專題12 簡單機(jī)械（真題訓(xùn)練）-2024中考《物理》復(fù)習(xí)資料

專題12簡單機(jī)械

一、選擇題

1.（2023?廣東深圳?統(tǒng)考中考真題）下列屬于費(fèi)力杠桿的是（）

AC

A.汽車方向盤B.門把手

C.小白同學(xué)家的水龍頭D.雨刮器

【答案】D

【詳解】ABC.汽車方向盤、門把手、水龍頭屬于輪軸，是輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力臂大于阻力

臂，相當(dāng)于省力杠桿，故ABC不符合題意；

D.雨刮器屬于輪軸，是軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，故阻力臂大于動(dòng)力臂屬于費(fèi)力杠桿，故D符合題意。

故選D。

2.（2023?湖北?統(tǒng)考中考真題）如圖是我國占代勞動(dòng)人民運(yùn)送巨木的情景。他們通過橫桿、支

架、懸繩、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，將其移到其他地方。下列說法正確的是（）

A.橫桿相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，可以省距離

B.縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，更有利丁將巨木拾起

C.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大對(duì)地面的壓力

D.巨木下墊上圓木是通過改變接觸面的粗糙程度來增大摩擦

【答案】B

【詳解】A.橫桿相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力牌的杠桿，可以省力，但費(fèi)距離，故A錯(cuò)誤；

B.縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，動(dòng)力臂、阻力大小不變，阻力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件

尸山=&&可知，動(dòng)力變小，更杓利于將巨木抬起，故B正確：

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C.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大和地面的接觸面積，減小支架對(duì)地面的壓強(qiáng)，故C

錯(cuò)誤；

D.巨木下墊上圓木，是通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)來減小摩擦，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

3.（2023?江蘇泰州?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是仿照人的手臂設(shè)計(jì)的我國天宮空間站的機(jī)械臂。

下列工具使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同類型杠桿的是（）

A.夾起食物的筷子B.拔釘子的羊角錘

C.前鐵絲的鋼絲鉗D.起瓶蓋的開瓶扳手

【答案】A

【詳解】我國天宮空間站的機(jī)械僧是動(dòng)力臂比阻力僧短的杠桿，是費(fèi)力杠桿。

A.夾起食物的筷子的動(dòng)力唇比阻力臂短，屬于費(fèi)力杠桿，故A符合題意；

BCD.拔釘子的羊角錘、剪鐵絲的鋼絲鉗、起瓶蓋的開瓶扳手的動(dòng)力臂比阻力臂長，屬于省力杠

桿，故BCD不符合題意。

故選Au

4.（2023?黑龍江牡丹江?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，平板支撐是我市首屆中小學(xué)生“核心體能大比

武”項(xiàng)目之一。當(dāng)人支撐在地面上靜止時(shí)，說法正確的是（）

A.以腳為支點(diǎn)，人相當(dāng)于省力杠桿

B.地面對(duì)前臂的支持力等于人的重力

C.靜止支撐的過程中，支持力對(duì)人做了功

D.人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力

【答案】A

【詳解】A.以腳為支點(diǎn)，阻力為人的重力，動(dòng)力為人前臂用的力，因動(dòng)力臂大于阻力臂，人相當(dāng)

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于省力杠桿，故A正確；

B.地面對(duì)前臂的支持力與地面對(duì)腳的支持力之和等于人的重力大小，故地面對(duì)前臂的支持力小于

人的重力，故B錯(cuò)誤：

C.靜止支撐的過程中，雖有支持力的作用，但沒有在力的方向上移動(dòng)距離，故對(duì)人沒有做功，故

c錯(cuò)誤；

D.人對(duì)地面的壓力作用在地面上，而地面對(duì)人的支持力作用在人上，即沒有作用在同一物體上，

故不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.（2023?山東淄博?統(tǒng)考中考真題）肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)前臂

骨骼可以看成?個(gè)杠桿模型，簡稱前臂杠桿。如圖所示，手提重物時(shí)，對(duì)前臂杠桿的分析錯(cuò)誤的是

A.前臂杠桿是省力杠桿

B.肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)

C.肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力是動(dòng)力

D.前臂保持水平時(shí)，阻力臂最長

【答案】A

【詳解】ABC.用手提起物體時(shí)，人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿，肱二頭肌給桃骨的力吊是動(dòng)力，重

物給前臂的力&是阻力，杠桿圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此支點(diǎn)。在肘關(guān)節(jié)處。用手向上舉物體時(shí)，動(dòng)力博

小于阻力臂，因此前博是一個(gè)費(fèi)力杠桿；故A錯(cuò)誤，符合題意，BC正確，不符合題意。

D.前臂保持水平時(shí)，阻力尸2到支點(diǎn)的作用線的距離最遠(yuǎn)，即阻力臂最長，故D正確，不符合題

忠O

故選Ao

6.（2023?海南?統(tǒng)考中考真題）用下列簡單機(jī)械提升同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，最省力的

是（）

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ABCD

【答案】A

【詳解】A.分別用如圖四種機(jī)械提起同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，則根據(jù)杠桿平衡條件可得

GxL=Fx3L則F=G/3

B.由圖可知，該滑輪組由1股繩子承擔(dān)物重，拉力等于物重G,即亡G；

C.由圖可知,該滑輪組由2股繩子承擔(dān)物重，折力為物重的二分之一,即r=G/2：

D.由圖可知，該滑輪組由2股繩子承擔(dān)物重，拉力為物重的二分之一，即F=G/2；

綜上分析可知，最省力的是A,故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

7.（2023?山東荷澤?統(tǒng)考中考真題）用動(dòng)滑輪在水平地面上沿直線勻速拉動(dòng)重為G的物體，如圖

所示。已知水平拉力為凡物體受到地面的摩擦力為了,物體移動(dòng)的距離為下列說法正確的是

，/〃〃〃/〃〃//〃〃〃〃〃/〃/

A.重力做功數(shù)值為GsB.拉力做功數(shù)值為用

C.摩擦力做功數(shù)值為力D.使用此滑輪既省力又省功

【答案】C

【詳解】A.物體在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，重力的方向豎直向下，物體沒有在重力的方向上通過一

定的距離，重力做功為零，故A錯(cuò)誤；

B.圖中滑輪是動(dòng)滑輪，拉力移動(dòng)的距離

,

拉力做功W=Fs=Fx2s=2Fs；故B錯(cuò)誤；

C.摩擦力做功網(wǎng)邛，故C正確；

D.摩擦力做功可以省力，由功的原理可知，使用任何機(jī)械都不省功，使用此滑輪不能省功，故D

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錯(cuò)誤。

故選c。

8.（2023?遼寧丹東?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，小潘用動(dòng)滑輪將重為8N的物體勻速提升，繩子自

由端移動(dòng)的速度為0.2m/s,動(dòng)滑輪的重力為2N,忽略繩重和摩擦。下列說法正確的是（）

A.經(jīng)過5s,物體被提升1m

B.經(jīng)過5s,小潘做的有用功為5J

C.小潘對(duì)繩子的拉力尸大小為4N

D.此過程中該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%

【答案】D

【詳解】A.由圖可知?jiǎng)踊喩侠K子的有效股數(shù)為〃=2,繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2m/s,則物體

升高的速度為

11

v=-1%?==x0.2m/s=0.1m/s

〃繼2

經(jīng)過5s物體被提升的高度為/2-v7-0.hn/sx5s-0.5m,故A錯(cuò)誤；

B.經(jīng)過5s小潘做的有用功為W在用=G〃=8NxO.5m=4J,故B錯(cuò)誤；

C.不計(jì)繩重和摩擦，小潘時(shí)繩子的拉力為

G+G動(dòng)8N+2N

斤=------=------=5\

n2

故C錯(cuò)誤；

D.繩子移動(dòng)的距離為$=2A=2xO.5m=lm拉力做的總功為VVa=尸$二5。1111=51

此過程中該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率

郎有用4J

，尸—x100%=-x100%=80%

W總5J

故D正確。故選D。

9.（2023?內(nèi)蒙古通遼?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，用滑輪組幫助汽車脫困，汽車被水平勻速拉動(dòng)

1.2m時(shí)，作用在繩子自由端的拉力尸為1000N,繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s,滑輪組的機(jī)械效率

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為80%,則下列說法正確的是（)

___J

A.汽車移動(dòng)的速度為0.4m/s

B.拉力尸做的功為1200J

C.汽車受到的摩擦力大小為2000N

D.拉力廠所做的有用功的功率為480W

【答案】D

【詳解】A.由題意可知，繩子自由端移動(dòng)的速度為v=0.6m/s,且動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故可

得汽車移動(dòng)的速度為

11

v0=-v=-><0.6m/s=0.3ir/s

B,汽車移動(dòng)的距離為so=L2m,故繩子自由端移動(dòng)的距離為

s=2s（）=2x1.2m=2.4m

繩子自由端的拉力為/nOOON,故由卬=Es可得，拉力F做的功為

IV總二產(chǎn)s=1000Nx2.4m=2400J

故B錯(cuò)誤；

C.因滑輪組的機(jī)械效率為80%,故可得滑輪組所做的有用功為

^W=FK1；：1x/?=2400Jx80%=1920J

由*凡可得，汽車受到繩子的拉力為

山有1920J

=1600N

501.2m

因汽車在水平方向上受到向左的繩子拉力后和向右的摩擦力/，由力的平衡可得，汽車受到的摩

擦力為戶后=I6OON,故C錯(cuò)誤;

D.由P=F］，可得，拉力尸所做的有用功的功率為

P?=Fovo=l600Nx0.3m/s=480W,故D正確。

故選D。

10.（2023?內(nèi)蒙古包頭?統(tǒng)考中考真題）在小區(qū)改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如

圖所示?；喗M掛在固定的鋼架上，每個(gè)滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力?為500N,材料在

30s內(nèi)勻速上升了3m,不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

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\\、、\\\\

三心鋼架

■

A.繩子自由端的速度為O.lm/sB.拉力廠的功率為5OW

C.滑輪組的機(jī)械效率為90%D.鋼架受到的拉力為15OON

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，動(dòng)滑輪上的繩子根數(shù)〃=3,繩子在30s內(nèi)移動(dòng)的距離為s刁訪=3x3m=9m

繩子自由端的速度為

s9m

%=7=弧也3mzs

故A錯(cuò)誤；

B.由P=人可知，拉力”的功率為。=回繩=500Nx0.3m/s=150W,故B錯(cuò)誤；

C.材料的重力為G沏=〃F-G動(dòng)=3x500N-150N=1350N

滑輪組的機(jī)械效率為

W有Gh1350NX3m

%Wx100%=—x100%=……x100%=90%

1

Wc,Fs500Nx9m

故C正確;

D.鋼架受到的拉力為心保=6定+2%=150N+2x500N=U50N

故D錯(cuò)誤。故選C。

11.（2023?廣東廣州?統(tǒng)考中考真題）用滑輪組進(jìn)行“一瓶水提升一個(gè)人”活動(dòng)，如圖，水瓶勻速

直線下降10m,使人勻速升高0.5m,水瓶對(duì)繩〃的拉力為"=30N,繩人對(duì)人的拉力為&=480N。此過

程（）

A.有用功為300JB.人做的功等于B做的功

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C.a做的功小于B做的為D.滑輪組的機(jī)械效率為80%

【答案】D

【詳解】A.西做的功為有用功，大小為

少有用=歹2§人=480Nx0.5m=240J

故A錯(cuò)誤，不符合題意；

BC.用做的功為總功，大小為

%?=QS用=30Nx10m=300J>240J

故BC錯(cuò)誤，不符合題意;

D.滑輪組的機(jī)械效率為

240J

FX，()O%=3OOJxl()0%=80%

故D正確，符合題意。故選D。

12.（2023?四川自貢?統(tǒng)考中考真題）桿秤是一種中國傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國人民的智慧。

如圖所示，O為桿秤提紐，0A=8cm,秤泥質(zhì)量〃廠0.2kg,不掛重物和秤征時(shí)，手提提紐，桿秤可水平

平衡。用它稱魚，當(dāng)秤蛇置于6點(diǎn)時(shí)，桿秤再次水平平衡，此時(shí)測得O4=32cm,則魚的質(zhì)量為

)

B

O

A.1.0kgB.0.8kgC.0.6kgD.0.4kg

【答案】B

【詳解】桿秤是一只杠桿，。是支點(diǎn)，當(dāng)桿秤在水平位置平衡時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可得

G(a-OA-G評(píng)布■OB

則魚受到的重力

G秤坨秤陀gOB0.2kgxlON/kgx32cm

G『一^~=—^—=------荻--------=8N

魚的質(zhì)量為

G魚8N

=0.8kg

他g10N/kg

故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

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二、填空題

13.（2023?湖北宜昌?統(tǒng)考中考真題）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過程中遇到陡坡時(shí)

司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)可以增大o一輛總重為

1X1O5N的汽車經(jīng)過某一-長為200m的路段時(shí)，豎直高度上升了20m,如果汽車的牽引力恒為2.5X

104N,此過程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為a

【答案】牽引力，40%。

【詳解】根據(jù)功率為P=-=-=Fv

可知，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)，司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做可增大牽引力。

此過程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為

嗎GhlX105NX20m

n=-^-xioo%=—xioo%=X100%=40%

%.Fs2.5X104NX200m

14.（2023?天津?統(tǒng)考中考真題）如圖甲是我國古代汲水裝置一一桔椽，圖乙是它水平靜止時(shí)的

簡化模型，該裝置是（填簡單機(jī)械名稱）；此時(shí)配重物重力為Gi，水桶重力為G2,I：

4=2：1,若不計(jì)桿重，則Gi：Gko

甲乙

【答案】杠桿，1：2。

【詳解】由于該裝置可以簡化為繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，所以該裝置為杠桿。

由杠桿平衡條件可得G./I=G2/2

由于1\：,2=2：1,則

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G|/1

—■.=—~2=一—

G?h2

15.（2023?四川內(nèi)江?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，將重力為10N的物體沿斜面向上從底端勻速

拉到頂端。若斜面長心為1m,斜面高Z為0.3m,拉力廠為4N,拉力的功率為2W,則此過程中，斜

面的機(jī)械效率是%，物體從斜面底端運(yùn)動(dòng)到斜面頂端所用的時(shí)間是So

【答案】75,2。

【詳解】拉動(dòng)物體所做的有用功為W*G/7=10NX0.3m=3J

總功為卬總;FL=4NXlm=4J

斜面的機(jī)械效率是

片換X100%=?XI00375%

可得，物體從斜面底端運(yùn)動(dòng)到斜面頂端所用的時(shí)間是

16.（2023?湖南株洲?統(tǒng)考中考真題）圖甲為多人賽艇。劃槳時(shí)，槳可繞側(cè)舷上的固定軸轉(zhuǎn)

動(dòng)，從而使賽艇運(yùn)動(dòng)。圖乙為劃槳時(shí)槳的簡化平面圖，其中。為固定軸，A8為賽艇的運(yùn)動(dòng)方向，槳上

0c長為0.8m,?！辏鹃L為2m,E為人劃槳的力，B為水對(duì)漿的作用力。

甲乙

（1）劃槳時(shí)，槳對(duì)水的作用力大?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”）水對(duì)槳的作用力

大小;

（2）槳為（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。請寫出一種與槳類型相同的杠桿：

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（3）已知圖乙中B為200N,Fi與CD的夾角。=30°,A、B均與48平行。要?jiǎng)潉?dòng)槳，尸i至少

多大？（sin30°=0.5,不考慮槳的重力）

【答案】（1）等于；（2）費(fèi)力，夾菜的筷子；（3）500.

【詳解】（1）物體間力的作用是相互的，所以劃槳時(shí)，槳對(duì)水的作用力等于水對(duì)槳的伶用力。

（2）先根據(jù)題意作出動(dòng)力臂和阻力臂如下圖所示：

因?yàn)閯?dòng)力臂小于阻力臂，則動(dòng)力大于阻力，所以這個(gè)杠桿是費(fèi)力杠桿；此外，我們平時(shí)吃飯時(shí)夾

菜的筷子也是費(fèi)力杠桿。

（3）如圖，OC=0.8m,OD=2m,Q與CD的夾角^=30°,sin30°=0.5,則動(dòng)力臂的長為

/|=OCXsin30=0.8mX0.5=0.4m

同理可得阻力臂的長為h=ODXsin30=2mX0.5=Im

已知圖乙中B為200N,根據(jù)杠桿平衡條件可得動(dòng)力F,為

尸巳，2200NX1m

=500N

0.4m

17.（2023?廣東深圳?統(tǒng)考中考真題）如圖甲，A、B是兩個(gè)完全相同的物體，琴琴同學(xué)分別將

A、B兩物體拉到斜面頂端，對(duì)物體做功情況如圖乙所示，請問對(duì)物體A做的有用功是J,對(duì)物

體B做的額外功是J。

【答案】2,0.5o

【詳解】由圖乙可知，對(duì)物體A做的總功為3J,額外功為1J,故對(duì)物體A做的有用功

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VVff=VVA6-VVA?=3J-lJ=2J

A、B是兩個(gè)完全相同的物體，都拉到斜面頂端，故對(duì)物體B做的有用功和對(duì)物體A做的有用功

相同；由圖乙可知，對(duì)物體B做的總功為2.5J,故對(duì)物體B做的額外功

WBs.=lVBe-Wff=2.5J-2J=0.5J

18.（2023?遼寧大連?統(tǒng)考中考真題）如圖所示。放置花盆的支架只在4。兩點(diǎn)用螺釘固定在

墻壁上，8c保持水平。已知AC長為伍CQ長為⑨BC長為b，花盆的重力為G,重力作用線恰好

過8C中點(diǎn)。若不計(jì)支架的重力，則。點(diǎn)螺釘對(duì)支B架的水平拉力辰（用已知量表示）。為了

減小拉力F,花盆位置應(yīng)離墻壁______一些。

【答案】嬴,近。

【詳解】支點(diǎn)為A,花盆對(duì)支架的壓力為阻力匕，從支點(diǎn)4做到花盆重力作用線的垂線，支點(diǎn)到

垂足的距離為阻力喏，如圖所示

8

。處螺釘水平拉力（動(dòng)力）的力臂八十，2，由杠桿平衡條件可得

￡&+/2)=KX：

。處螺釘?shù)乃嚼Φ拇笮?/p>

Gh

F=F]

2（/1+，2）

由杠桿平衡條件可知，在阻力、動(dòng)力臂不變的情況下，阻力臂越小、動(dòng)力越小、越省力；所以為

了安全，應(yīng)減小阻力臂，從而減小。處的拉力，花盆應(yīng)盡量靠近墻壁。

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19.（2023?山東聊城?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是為了搬運(yùn)建筑材料而使用的簡單機(jī)械。此

滑輪組在Imin內(nèi)將一批建材勻速提升了12m,此過程中滑輪組的機(jī)械效率是75%,鋼絲繩拉力尸所做

的功是7.2X104J。則這批建材所受的重力是N,拉力/的功率是Wo

電動(dòng)機(jī)

jI

/

ZZZZ

【答案】4500,1200。

【詳解】拉力做的有用功

Wn=〃XW6=75%X7.2X104J=5.4X104J

由卬『G/z可得這批建材所受的重力

54XIO'j

=4500N

h12m

拉力F的功率

7.2X104J

=1200W

-60s-

20.（2023?四川攀枝花?統(tǒng)考中考真題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由

兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿A。］、。。。2組合的示意圖。已知桶蓋重5N,重心位于。C中

點(diǎn)的正上方，AQ=30cm,。出=20cm,桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO山和豎直連接桿

"C的質(zhì)量不計(jì)。

（1）杠桿AQ8是（選填“省力”或“費(fèi)力”）七桿;

（2）若要把桶蓋翻開，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為N。

第13頁共22頁

【答案】省力，20。

【詳解】（1）杠桿AOiB支點(diǎn)為。，動(dòng)力在A點(diǎn)處，阻力在8點(diǎn)處，作用力在豎直方向上，此時(shí)

動(dòng)力臂大于阻力臂，故此杠桿為省力杠桿。

（2）如圖所示，在杠桿。。。2中，阻力臂為

4=；DC+CO2=gx50cm+5cm=30cm

動(dòng)力臂為Z2=5cm,根據(jù)杠桿平衡條件可得C點(diǎn)處作用力為

GI、5Nx30cm

E.=-L=---------------=30N

/,5cm

若要把桶蓋翻開，根據(jù)杠桿平衡條件，在杠桿AO山中，唧對(duì)踏板A處的壓力至少為

一.O/=30Nx20cm=2（）N

AO.A30cm

三、作圖題

21.（2023?四川雅安?統(tǒng)考中考直題）如圖所示,開啟瓶蓋時(shí)開瓶器以O(shè)為支點(diǎn)，手在A點(diǎn)施加豎

直向上的力尸打開瓶蓋，請?jiān)趫D中畫出力F的力臂/。

\FM

【答案】見右圖。

【詳解】從支點(diǎn)O向動(dòng)力F的作用線引垂線段，就是戶的力臂/，如圖所示。

22.（2023?江蘇南通?統(tǒng)考中考真題）如圖，杠桿AOB保持靜止，。為支點(diǎn)，請作出動(dòng)力Q的力

臂/|和阻力「2。

【答案】見右圖。

【詳解】阻力尸2的作用點(diǎn)在點(diǎn)以方向豎直向下；過支點(diǎn)O作動(dòng)力R的作用線的垂線段，即為動(dòng)

力Q的力臂小如圖所示.

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23.（2023?黑龍江哈爾濱?統(tǒng)考中考真題）小麗學(xué)習(xí)了滑輪的知識(shí)后，想利用滑輪組設(shè)計(jì)一個(gè)升降裝

置，自己把物體吊上樓來，請你畫出最省力的繞線方式和物體所受重力的示意圖。

【答案】見右圖。

【詳解】要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以繩子要系在動(dòng)滑輪上面的掛鉤

上，依次向外繞線：過物體的重心，作豎直向下的重力G。如圖所示。

24.（2022?遼寧營口?統(tǒng)考中考直題）圖甲是自行車的手閘，其中A〃。部分可視為一種桿桿,其簡

化示意圖如圖乙所示，。為支點(diǎn)，尸2為阻力，請?jiān)趫D乙中畫出：（I）作用在八點(diǎn)的最小動(dòng)力K及其

力臂人（2）阻力尸2的力臂自

【答案】見右圖。

【詳解】（1）由杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力與阻力臂乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，圖中

。為支點(diǎn)，因此QA作為動(dòng)力臂人最長；動(dòng)力方向應(yīng)該向下，過點(diǎn)A垂直于Q4向下作出最小動(dòng)力R

的示意圖。

（2）從支點(diǎn)O作阻力B作用線的垂線，支點(diǎn)到垂足的距離為阻力腎小如圖所示.

四、探究實(shí)驗(yàn)題

25.（2023?山東青島?統(tǒng)考中考真題）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)

衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿

的刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力均為0.5N。

（1）實(shí)驗(yàn)中，杠桿在位置平衡最便于測量力臂；

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（2）如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)

（3）小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時(shí)的部

分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時(shí)的情景，請將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中：

丙丁

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力Fi/N動(dòng)力臂Zi/m阻力B/N阻力臂/2/m

11.00.202.00.10

22.00.152.00.15

32.00.151.50.20

41.50.10()0.15

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?，可歸納出杠桿的平衡條件是QKF2/2；

（4）小海與小蘭對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個(gè)新的問題；若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，并用彈簧

測力計(jì)代替一側(cè)的鉤碼施力，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖「的探究。

①畫出圖丁中Q的動(dòng)力臂八；

②多次改變拉力長的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，R八都是大于&方其

原因可能是。

【答案】（1）水平；（2）大?。唬?）1.0,=；（4）見詳解.

【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)中，由于作用力是豎宜方向上的，如果杠桿在水平位置平衡則力普剛好在杠桿

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上，最便于測量力臂。

（2）杠桿已經(jīng)平衡，如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼會(huì)改變杠桿受力的大小，杠桿失去平衡，表

明與力的大小有關(guān)，如果將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm,力臂會(huì)變小，杠桿失去平衡，表明杠桿平衡與力

臂大小有關(guān)。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關(guān)。

（3）如圖所示，阻力相當(dāng)2個(gè)鉤碼重力，每個(gè)鉤碼重0.5N,所以阻力為1N。

分析第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得F/=LONxO.20m=0.2NmF?77=2.0Nx0.10m=0.2Nm

可知R/尸F(xiàn)2/2,同理計(jì)算其它3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，獲得相同的結(jié)論，可歸納出杠桿的平衡條件是動(dòng)

力x動(dòng)力臂=阻力x阻力僧，即F山二廠2/2。

（4）①力皆是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，如圖所示。

②由于支點(diǎn)不在中點(diǎn)處，杠桿自重會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力，則Fi需要比原來更大才能使杠桿平

衡，故其它條件不變，杠桿平衡時(shí)，尸山都是大于22,2。

26.（2023.湘潭.統(tǒng)考中考真題）用圖所示裝置測量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)瞼數(shù)據(jù)加卜.表:

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實(shí)驗(yàn)次鉤碼重鉤碼上升拉力繩子自由端移機(jī)械效

數(shù)力G/N高度cmF/N動(dòng)距離57cm率〃

12.051.01566.7%

24.051.81574.1%

34.0101.83074.1%

46.052.515

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，緩慢豎直拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼

上升的時(shí)間為3s,此過程中，繩子自由端上升的速度為m/s；

（2）第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J,滑輪組的機(jī)械效率是%；

（3）分析1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越_______（選填

“大”或“小”），滑輪組的機(jī)械效率越高；分析2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤

碼上升的高度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

（4）用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是。

A.換用更輕的動(dòng)滑輪B.加快提升物體的速度

【答案】（1）勻速直線，0.05；（2）0.3,80；（3）大，無關(guān)；（4）A.

【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)中為使彈簧測力計(jì)讀數(shù)平穩(wěn)，需要使鉤碼做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

第1次實(shí)驗(yàn)中，繩子3s鐘的時(shí)間，移動(dòng)的距離為15cm,則繩子移動(dòng)的速度為

15X10%“

=0.05m/s

3s

（2）第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為Wff=G/z=6NX5X10-2m=0.3J

第4次實(shí)驗(yàn)做的總功為卬.尸￡尸2.5NX15X10W0.375J

第4次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率為

印有03J

〃=kX100%=——X1()0%=8()%

WA4O.375J

（3）根據(jù)1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，重物重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。

2、3兩次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼的重力相同，只改變鉤碼上升的高度，滑輪組的機(jī)械效率不變，可知輪組

的機(jī)械效率與鉤碼.上升的高度無關(guān)。

（4）根據(jù)效率公式〃=聯(lián)=點(diǎn)一可知，提高機(jī)械效率的方法一為：額外功一定時(shí)，增加有用

功，即增加物重：二為：有用功一定時(shí)減少額外功，即換用輕質(zhì)滑輪，故A符合題意，B不符合題

意。故選Ao

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四、計(jì)算題

27.（2023?山東淄博?統(tǒng)考中考真題）淄博城區(qū)東部快速路建設(shè)正在進(jìn)行，施工現(xiàn)場一臺(tái)起重

機(jī)將質(zhì)量為1800kg的重物以O(shè).lm/s的速度豎直勻速提升一定高度，用時(shí)60s,所做的額外功是7.2X

1TJ,g取10N/kgo求：

（1）起重機(jī)做功的功率；

（2）起重機(jī)的機(jī)械效率。

【答案】（1）30000W；（2）60%

【詳解】（I）重物被提升II勺距離A=v/=0.1m/sX60s=6m

起重機(jī)對(duì)重物做的功W產(chǎn)180（）kgXlON/kgX6m=1.08義IO5J

起重機(jī)做功的功率

%總1.08X105J+7.2X104J

P=T==3000W

（2）起重機(jī)的機(jī)械效率

〃仃用匕］?用1.08X101

X100%=60%

力總—配有用十%額-1.08X105J+7.2X104J

答：（1）起重機(jī)做功的功率3000W；

（2）起重機(jī)的機(jī)械效率60%。

28.（2023?內(nèi)蒙古呼和浩特-統(tǒng)考中考真題）人類在漫長的歷史長河中，創(chuàng)造了各種各樣的工

具，以無窮的智慧彌補(bǔ)了人類有限的力量，使工作更省力、更便捷，這些工具統(tǒng)稱為機(jī)械。杠桿便是

其中最簡單的機(jī)械之一。如圖所示，AB是一根長為1.6m的不計(jì)質(zhì)量的杠桿，可以繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在距

。點(diǎn)0.4m的8端懸掛一質(zhì)量為90kg,邊長為30cm的勻質(zhì)正方體合金塊M,杠桿恰好在水平位置平

衡。求：

（1）合金塊M的密度為多少kg/m3；

（2）A端施加的豎直向下拉力FA的大小。

【答案】⑴3.3Xl（）3kg/m3;（2）300N

【詳解】（1）合金塊M的體積為

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V=(30cm)=2.7X104cm3=2.7X10-2m3

合金塊M的密度為

tn90kg

p==)^3.3X103kg/m3

V2.7X10n?

（2）由題意可知，杠桿AB長1.6m,OBK：0.4m,因此人。長1.2m,由杠桿平衡條件可知

GMXOB=FAXOA

即90kgX10N/kgX0.4m=FAX1.2m

解得FA=300N

答：（1）合金塊M的密度為3.3xi（）3kg/m3；

（2）4端施加的豎直向下拉力尸A的大小為300N。

29.（2023?江蘇蘇州?統(tǒng)考中考真題）如