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备战2022年中考物理真题分项训练简单机械
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这是一份备战2022年中考物理真题分项训练简单机械，共46页。试卷主要包含了下列属于费力杠杆的是，6%D，6m等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分项训练——简单机械
1. （2021贺州）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点挂几个钩码（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2.（2021凉山州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）
A.杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等
B.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力
C.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力
D.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力
3.（2021乐山）下列属于费力杠杆的是
4．（2021盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
5．（2021莱芜、钢城）爸爸领着小梅玩跷跷板．下列四幅图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（ ）
6. （2021枣庄）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
7. （2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 提升时物体的重力势能变小 B. 拉力所做的有用功为1.2J
C. 滑轮组的机械效率为55.6% D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
8. （2021鄂州）小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮的质量为50N
C. 滑轮组此时的机械效率是75%
D. 利用该滑轮组既可以省力还可以省功
9．（2021云南）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的边长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
10. (2021兰州B卷)用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机对绳的拉力为12N
B. 绳子自由端移动速度为0.2m/
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 有用功的功率为8W
11. （2021衡阳）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（ ）
A. 他做的总功是 B. 他做的有用功是
C. 拉力做功的功率是 D. 该滑轮组的机械效率是
12.（2021乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
13.（2021呼伦贝尔、兴安盟）中华传统文化博大精深。下列民间俗语与物理知识对应正确的是
A.看山恰似走来迎——机械运动
B.摘不到的镜中花——光的折射
C.墙内开花墙外香——升华现象
D.小小秤砣压千斤——等臂杠杆
14. （2021牡丹江、鸡西）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
15. （2021泰州）如图，小明将一个重为3N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1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，斜面的机械效率是___________。
16. （2021玉林）如图所示，在F=200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为______ N，滑轮组的机械效率为______ 。(忽略绳子和滑轮的重力)
17.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了2 m，物体所受重力G=720 N，人对绳子水平向右的拉力F=300 N，物体被拉起时上升的速度是________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
18. （2021宁夏）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
19.（2021伊春）如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______ J，支持力做功为______ J。
20. （2021龙东）如图所示，为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物块，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则力的力臂应是______，最小的力是______。
21. （2021福建）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
22. （2021鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
23.（2021毕节）用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。
24．（2021抚顺）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）花盆所受重力的示意图（O′为其重心）；
（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
25. （2021桂林）以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）实验前，杠杆静止时如图所示，接下来小桂应将平衡螺母向______端调节，使杠杆处于水平平衡状态；
（2）调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至杠杆在______位置平衡，将实验数据记录在下表后，分析得出杠杆的平衡条件：______；
（3）小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法是否科学？答：______ 。
26.（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是________；
（3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时；
①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为________N，阻力臂l2为________cm；（g取10N/kg）
②请你在图中画出动力F1的力臂________。
27.（2021温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
28. （2021海南）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0.5N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平衡的目的是__________。
（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__________kg/m3。
29．（2021丹东）小明利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下测量：
（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。
（2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3。
（3）小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度，于是他进行如下探究：（杠杆重力忽略不计）
①如图丙所示，杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在盛水的杯中（未与杯底、杯壁接触），调整重物的悬点位置至C点，使杠杆再次处于水平位置且平衡，则C点应该在B点的 （填“左”或“右”）侧，用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ＝ （用字母ρ水、l1、l2、l3表示）。
④改变石块浸没在水杯中的深度（未与杯底、杯壁接触）对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。
30.（2021广东）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C(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(g取10N/kg)，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？
31. （2021枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s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0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。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？
32. （2021鞍山）最近几年我国大力发展新能源汽车。一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。求：（g取10N/kg，氢的热值为平）
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）斜坡的机械效率是多大？
（3）若汽车发动机的热机效率为50%，则全程共消耗多少克氢燃料？
33.（2021绍兴）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，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6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。
34．（2021东营）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4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（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。
35. （2021怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（，）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
36.（2021淄博）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。(g取10N/kg)求：
(1)推箱子做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)沿斜面的推力。
备战2022年中考物理真题分项训练——简单机械
1. （2021贺州）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点挂几个钩码（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【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：2G×6L＝nG×4L，则n＝3。
故选：C。
2.（2021凉山州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）
A.杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等
B.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力
C.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力
D.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力
【答案】C 【解析】杆秤平衡的条件是，秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等，由于左边力臂比右边力臂短，所以秤砣的质量不等于土豆的质量，A不符合题意；杆秤平衡时，无论是土豆还是秤砣，都处于平衡状态，因此合力都为零，C符合题意，B、D不符合题意。
3.（2021乐山）下列属于费力杠杆的是
【答案】A
【解析】杠杆的分类，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，为等臂杠杆。A为费力杠杆，B、C、D为省力杠杆，故选A。
4．（2021盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C。
【解析】解：AB、不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。
5．（2021莱芜、钢城）爸爸领着小梅玩跷跷板．下列四幅图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（ ）
【答案】B
6. （2021枣庄）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
【答案】A
7. （2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 提升时物体的重力势能变小 B. 拉力所做的有用功为1.2J
C. 滑轮组的机械效率为55.6% D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
【答案】D
【解析】A．提升时物体的高度升高、质量不变，重力势能变大，故A错误；
B．拉力所做有用功为
故B错误；
C．滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．在1s的时间内将物体匀速提升0.2m，滑轮组由两股绳承担物重，因此绳子自由端在1s的时间内移动的距离是0.4m，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，故D正确。
故选D。
8. （2021鄂州）小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮的质量为50N
C. 滑轮组此时的机械效率是75%
D. 利用该滑轮组既可以省力还可以省功
【答案】C
【解析】A．由图示知，滑轮组承重绳子的根数为2，当货物被提升1m，则绳子端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
故A错误；
B．不计绳重及摩擦时，据滑轮组的特点得，动滑轮的重力
G动=2F-G物=2×200N-300N=100N
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．使用任何机械都不可避免做额外功，所以利用滑轮组虽然可省力，但不能省功，故D错误。
故选C。
9．（2021云南）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的边长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
【答案】D。
【解析】解：
A.动滑轮绳子的有效股数n＝2，由图乙可知，物块浸没时绳子的拉力F1＝1375N，
绳重和摩擦忽略不计，由F＝（G+G动﹣F浮）可得：1375N＝（G+G动﹣F浮）﹣﹣﹣﹣①
当物块完全离开水面后绳子的拉力F2＝2000N，
由F＝（G+G动）可得：2000N＝（G+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：F浮＝1250N，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρ液gV排可得，物块的体积：V＝V排＝＝＝0.125m3，
由V＝L3可得，物块的边长：L＝＝＝0.5m，故A错误；
B.绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%，即87.5%＝×100%﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得：G＝3500N，G动＝500N，故B错误；
C.绳重和摩擦忽略不计，提升物块完全离开水面前，滑轮组的机械效率：
η′＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈81.8%，
则动滑轮的机械效率小于87.5%，故C错误；
D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中，由图乙可知，物体上升的高度h＝0.6m，拉力F＝1375N，
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×0.6m＝1.2m，
此过程中拉力F做的功W＝Fs＝1375N×1.2m＝1650J，故D正确。
10. (2021兰州B卷)用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机对绳的拉力为12N
B. 绳子自由端移动速度为0.2m/
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 有用功的功率为8W
【答案】D
11. （2021衡阳）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（ ）
A. 他做的总功是 B. 他做的有用功是
C. 拉力做功的功率是 D. 该滑轮组的机械效率是
【答案】AD
【解析】A．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2s物=2×1m=2m
总功
W总=Fs=75N×2m=150J
故A正确；
B．摩擦力
f=0.2G=0.2×450N=90N
他做的有用功
W有=fs物=90N×1m=90J
故B错误；
C．拉力做功的功率
故C错误；
D．该滑轮组的机械效率
=60%
故D正确。
故选AD。
12.（2021乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
【答案】C
【解析】W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；η=W有用/W总=1.35J/2.16J=62.5%。故选C
13.（2021呼伦贝尔、兴安盟）中华传统文化博大精深。下列民间俗语与物理知识对应正确的是
A.看山恰似走来迎——机械运动
B.摘不到的镜中花——光的折射
C.墙内开花墙外香——升华现象
D.小小秤砣压千斤——等臂杠杆
【答案】A
14. （2021牡丹江、鸡西）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
【答案】 ①. 省力 ②. 160
【解析】生活中的杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆．
如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；
杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断．
15. （2021泰州）如图，小明将一个重为3N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1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，斜面的机械效率是___________。
【答案】 ①. 1.8 ②. 90%
【解析】[1]小明对小车做的有用功
W有=Gh=3N×0.6m=1.8J
[2]总功为
W总=Fs=1.25N×1.6m=2J
斜面的机械效率是
16. （2021玉林）如图所示，在F=200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为______ N，滑轮组的机械效率为______ 。(忽略绳子和滑轮的重力)
【答案】480 80%
【解析】解：(1)由P有=W有t=fs物t=fv物可得，地面对物体的摩擦力：
f=P有v物=960W2m/s=480N；
(2)由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=fs物Fs绳×100%=fs物F×ns物×100%=fnF×100%=480N3×200N×100%=80%。
故答案为：480；80%。
17.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了2 m，物体所受重力G=720 N，人对绳子水平向右的拉力F=300 N，物体被拉起时上升的速度是________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
【答案】0.2 180
【解析】由v=st可知，物体上升的速度为v=st=2m10s=0.2m/s。由图可知，绳子的股数为3，则绳子端移动的速度为v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s。由P=Fv可知，人匀速拉动绳子的功率是P=Fv=300N×0.6m/s=180W。
18. （2021宁夏）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
【答案】 ①. 360 ②. 80
19.（2021伊春）如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______ J，支持力做功为______ J。
【答案】0.6 0
【解析】解：木块由斜面顶端滑到底端的过程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通过了距离，在支持力的方向没有通过距离，所以重力对木块做功，支持力对木块不做功，即做功为0J。
木块在重力的方向上通过的距离：h=6cm=0.06m，
则重力做功：W=Gh=10N×0.06m=0.6J。
故答案为：0.6；0。
20. （2021龙东）如图所示，为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物块，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则力的力臂应是______，最小的力是______。
【答案】 ①. 50 ②. 4
21. （2021福建）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
【答案】或
【解析】O为支点，过O点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力F，过O点做力作用线的垂线，标上l，故如下图所示：
或者。
22. （2021鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
【答案】
23.（2021毕节）用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】解：n为奇数时，承担物重的有3段绳子，此时最省力，根据奇动偶定，绳子的固定端在动滑轮上，如图所示：
【解析】要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法。若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
24．（2021抚顺）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）花盆所受重力的示意图（O′为其重心）；
（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
25. （2021桂林）以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）实验前，杠杆静止时如图所示，接下来小桂应将平衡螺母向______端调节，使杠杆处于水平平衡状态；
（2）调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至杠杆在______位置平衡，将实验数据记录在下表后，分析得出杠杆的平衡条件：______；
（3）小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法是否科学？答：______ 。
【答案】 ①. 左 ②. 水平 ③. F1l1=F2l2 ④. 不科学
【解析】（1）[1]实验前，为了消除杠杆重力对实验的影响，应将杠杆调节在水平位置使杠杆平衡，图中杠杆左高右低，所以平衡螺母应往左调使杠杆处于水平平衡状态。
（2）[2]实验中应通过调节钩码的数量和位置使杠杆在水平位置保持平衡，以便于测量力臂。
[3]根据实验数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件是
F1l1=F2l2
（3）[4]做法不科学，因为一组实验得出的结论具有偶然性，应当多次实验得出普遍性结论。
26.（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是________；
（3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时；
①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为________N，阻力臂l2为________cm；（g取10N/kg）
②请你在图中画出动力F1的力臂________。
【答案】 （1）右
（2）F1l1=F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）
（3）1；10.0；
【解析】（1）如图所示，实验前，杠杆静止时，向左偏，应该将右端的平衡螺母向右调节。
（2）由表格内的三组数据可知，杠杆平衡的条件为F1l1=F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。
（3）① 已知每个钩码的质量均为50g，由图可知，杠杆下方挂2个钩码，总质量为100g，则阻力F2大小为F2=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
由图可知，阻力臂l2为10.0cm。
②首先作力F1的力的作用线，过支点O作力作用线的垂线，标上垂直符号以及力臂l1 ， 如图所示：
27.（2021温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
【答案】（1）Ia＜Ib （2）1.1g/cm3 （3）① ②2
28. （2021海南）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0.5N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平衡的目的是__________。
（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__________kg/m3。
【答案】 ①. 左 ②. 便于测量力臂的大小 ③. 1 ④. 1.1×103
【解析】解：(1)甲图中杠杆向右偏，应将平衡螺母向左调，是杠杆在水平位置平衡，这样的目的是：便于测量力臂的大小；
(2)根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：
G桶⋅OA=GM⋅OB，即G桶⋅10cm=0.5N⋅20cm，G桶=1N；
(3)由杠杆平衡条件得：
(G桶+G液)⋅OA=GM⋅OC，即(1N+G液))⋅10cm=0.5N⋅42cm，G液=1.1N；
液体的密度：ρ=G gV=1.1N10N/kg×1×10−4m3=1.1×103kg/m3。
故答案为：(1)左；便于测量力臂的大小；(2)1；(3)1.1×103。
29．（2021丹东）小明利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下测量：
（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。
（2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3。
（3）小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度，于是他进行如下探究：（杠杆重力忽略不计）
①如图丙所示，杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在盛水的杯中（未与杯底、杯壁接触），调整重物的悬点位置至C点，使杠杆再次处于水平位置且平衡，则C点应该在B点的 （填“左”或“右”）侧，用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ＝ （用字母ρ水、l1、l2、l3表示）。
④改变石块浸没在水杯中的深度（未与杯底、杯壁接触）对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1）左 （2）15.6 2.6×103 （3）②左 ③ρ水 ④没有
30.（2021广东）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C(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(g取10N/kg)，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？
【答案】解：(1)根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为GA=G秤砣⋅BEAB；当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为GA′=G秤砣⋅CEAC。
因BE>CE、ABGA′，即提B处秤纽时，此秤的称量最大。
(2)由(1)可知，当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，则可列式：GA⋅AB=G秤砣⋅BE。
由G=mg可得：mA⋅AB=m秤砣⋅BE，
则m秤砣=mA⋅ABBE=10kg×0.02m0.5m=0.4kg。
(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时，阻力臂为
AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m，
根据杠杆的平衡条件可列式：G荔枝⋅AC=G秤砣⋅CD。
由G=mg可得：m荔枝⋅AC=m秤砣⋅CD，
则CD=m荔枝⋅ACm秤砣=2kg×0.05m0.4kg=0.25m。
故答案为：(1)提B处秤纽时，此秤的称量最大。
(2)秤砣的质量为0.4kg。
(3)D与C之间的距离为0.25m。
31. （2021枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s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0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。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？
【答案】（1）60W；（2）100N；（3）80％
32. （2021鞍山）最近几年我国大力发展新能源汽车。一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。求：（g取10N/kg，氢的热值为平）
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）斜坡的机械效率是多大？
（3）若汽车发动机的热机效率为50%，则全程共消耗多少克氢燃料？
【答案】（1）11200N；（2）25%；（3）96克
33.（2021绍兴）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，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6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。
【答案】（1） 费力 （2）40
34．（2021东营）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4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（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。
【答案】（1）合金块下表面所受水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝2×104Pa；
（2）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：
V排＝V金＝0.01m7；
金属块所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m6×10N/kg×0.01m3＝100N；
（3）由ρ＝可得金＝ρ合金V金＝2×103kg/m3×4.01m3＝40kg，
G金＝m金g＝40kg×10N/kg＝400N，
完全露出水面后，人所用拉力F＝金+G动）＝（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝4×2m＝4m，
人的拉力做功W＝Fs＝250N×4m＝1000J，
拉力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×106Pa；
（2）合金块受到的浮力为100N。
（3）人的拉力为250N，其功率为200W。
35. （2021怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（，）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
【答案】（1）300N；（2）900N；（3）3720J
36.（2021淄博）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。(g取10N/kg)求：
(1)推箱子做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)沿斜面的推力。
备战2022年中考物理真题分项训练——简单机械
1. （2021贺州）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点挂几个钩码（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2.（2021凉山州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）
A.杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等
B.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力
C.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力
D.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力
3.（2021乐山）下列属于费力杠杆的是
4．（2021盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
5．（2021莱芜、钢城）爸爸领着小梅玩跷跷板．下列四幅图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（ ）
6. （2021枣庄）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
7. （2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 提升时物体的重力势能变小 B. 拉力所做的有用功为1.2J
C. 滑轮组的机械效率为55.6% D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
8. （2021鄂州）小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮的质量为50N
C. 滑轮组此时的机械效率是75%
D. 利用该滑轮组既可以省力还可以省功
9．（2021云南）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的边长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
10. (2021兰州B卷)用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机对绳的拉力为12N
B. 绳子自由端移动速度为0.2m/
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 有用功的功率为8W
11. （2021衡阳）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（ ）
A. 他做的总功是 B. 他做的有用功是
C. 拉力做功的功率是 D. 该滑轮组的机械效率是
12.（2021乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
13.（2021呼伦贝尔、兴安盟）中华传统文化博大精深。下列民间俗语与物理知识对应正确的是
A.看山恰似走来迎——机械运动
B.摘不到的镜中花——光的折射
C.墙内开花墙外香——升华现象
D.小小秤砣压千斤——等臂杠杆
14. （2021牡丹江、鸡西）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
15. （2021泰州）如图，小明将一个重为3N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1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，斜面的机械效率是___________。
16. （2021玉林）如图所示，在F=200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为______ N，滑轮组的机械效率为______ 。(忽略绳子和滑轮的重力)
17.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了2 m，物体所受重力G=720 N，人对绳子水平向右的拉力F=300 N，物体被拉起时上升的速度是________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
18. （2021宁夏）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
19.（2021伊春）如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______ J，支持力做功为______ J。
20. （2021龙东）如图所示，为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物块，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则力的力臂应是______，最小的力是______。
21. （2021福建）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
22. （2021鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
23.（2021毕节）用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。
24．（2021抚顺）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）花盆所受重力的示意图（O′为其重心）；
（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
25. （2021桂林）以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）实验前，杠杆静止时如图所示，接下来小桂应将平衡螺母向______端调节，使杠杆处于水平平衡状态；
（2）调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至杠杆在______位置平衡，将实验数据记录在下表后，分析得出杠杆的平衡条件：______；
（3）小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法是否科学？答：______ 。
26.（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是________；
（3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时；
①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为________N，阻力臂l2为________cm；（g取10N/kg）
②请你在图中画出动力F1的力臂________。
27.（2021温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
28. （2021海南）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0.5N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平衡的目的是__________。
（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__________kg/m3。
29．（2021丹东）小明利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下测量：
（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。
（2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3。
（3）小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度，于是他进行如下探究：（杠杆重力忽略不计）
①如图丙所示，杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在盛水的杯中（未与杯底、杯壁接触），调整重物的悬点位置至C点，使杠杆再次处于水平位置且平衡，则C点应该在B点的 （填“左”或“右”）侧，用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ＝ （用字母ρ水、l1、l2、l3表示）。
④改变石块浸没在水杯中的深度（未与杯底、杯壁接触）对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。
30.（2021广东）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C(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(g取10N/kg)，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？
31. （2021枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s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0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。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？
32. （2021鞍山）最近几年我国大力发展新能源汽车。一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。求：（g取10N/kg，氢的热值为平）
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）斜坡的机械效率是多大？
（3）若汽车发动机的热机效率为50%，则全程共消耗多少克氢燃料？
33.（2021绍兴）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，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6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。
34．（2021东营）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4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（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。
35. （2021怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（，）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
36.（2021淄博）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。(g取10N/kg)求：
(1)推箱子做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)沿斜面的推力。
备战2022年中考物理真题分项训练——简单机械
1. （2021贺州）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点挂几个钩码（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【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：2G×6L＝nG×4L，则n＝3。
故选：C。
2.（2021凉山州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）
A.杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等
B.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力
C.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力
D.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力
【答案】C 【解析】杆秤平衡的条件是，秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等，由于左边力臂比右边力臂短，所以秤砣的质量不等于土豆的质量，A不符合题意；杆秤平衡时，无论是土豆还是秤砣，都处于平衡状态，因此合力都为零，C符合题意，B、D不符合题意。
3.（2021乐山）下列属于费力杠杆的是
【答案】A
【解析】杠杆的分类，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，为等臂杠杆。A为费力杠杆，B、C、D为省力杠杆，故选A。
4．（2021盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C。
【解析】解：AB、不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。
5．（2021莱芜、钢城）爸爸领着小梅玩跷跷板．下列四幅图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（ ）
【答案】B
6. （2021枣庄）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
【答案】A
7. （2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 提升时物体的重力势能变小 B. 拉力所做的有用功为1.2J
C. 滑轮组的机械效率为55.6% D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
【答案】D
【解析】A．提升时物体的高度升高、质量不变，重力势能变大，故A错误；
B．拉力所做有用功为
故B错误；
C．滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．在1s的时间内将物体匀速提升0.2m，滑轮组由两股绳承担物重，因此绳子自由端在1s的时间内移动的距离是0.4m，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，故D正确。
故选D。
8. （2021鄂州）小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮的质量为50N
C. 滑轮组此时的机械效率是75%
D. 利用该滑轮组既可以省力还可以省功
【答案】C
【解析】A．由图示知，滑轮组承重绳子的根数为2，当货物被提升1m，则绳子端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
故A错误；
B．不计绳重及摩擦时，据滑轮组的特点得，动滑轮的重力
G动=2F-G物=2×200N-300N=100N
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．使用任何机械都不可避免做额外功，所以利用滑轮组虽然可省力，但不能省功，故D错误。
故选C。
9．（2021云南）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的边长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
【答案】D。
【解析】解：
A.动滑轮绳子的有效股数n＝2，由图乙可知，物块浸没时绳子的拉力F1＝1375N，
绳重和摩擦忽略不计，由F＝（G+G动﹣F浮）可得：1375N＝（G+G动﹣F浮）﹣﹣﹣﹣①
当物块完全离开水面后绳子的拉力F2＝2000N，
由F＝（G+G动）可得：2000N＝（G+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：F浮＝1250N，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρ液gV排可得，物块的体积：V＝V排＝＝＝0.125m3，
由V＝L3可得，物块的边长：L＝＝＝0.5m，故A错误；
B.绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%，即87.5%＝×100%﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得：G＝3500N，G动＝500N，故B错误；
C.绳重和摩擦忽略不计，提升物块完全离开水面前，滑轮组的机械效率：
η′＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈81.8%，
则动滑轮的机械效率小于87.5%，故C错误；
D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中，由图乙可知，物体上升的高度h＝0.6m，拉力F＝1375N，
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×0.6m＝1.2m，
此过程中拉力F做的功W＝Fs＝1375N×1.2m＝1650J，故D正确。
10. (2021兰州B卷)用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机对绳的拉力为12N
B. 绳子自由端移动速度为0.2m/
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 有用功的功率为8W
【答案】D
11. （2021衡阳）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（ ）
A. 他做的总功是 B. 他做的有用功是
C. 拉力做功的功率是 D. 该滑轮组的机械效率是
【答案】AD
【解析】A．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2s物=2×1m=2m
总功
W总=Fs=75N×2m=150J
故A正确；
B．摩擦力
f=0.2G=0.2×450N=90N
他做的有用功
W有=fs物=90N×1m=90J
故B错误；
C．拉力做功的功率
故C错误；
D．该滑轮组的机械效率
=60%
故D正确。
故选AD。
12.（2021乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
【答案】C
【解析】W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；η=W有用/W总=1.35J/2.16J=62.5%。故选C
13.（2021呼伦贝尔、兴安盟）中华传统文化博大精深。下列民间俗语与物理知识对应正确的是
A.看山恰似走来迎——机械运动
B.摘不到的镜中花——光的折射
C.墙内开花墙外香——升华现象
D.小小秤砣压千斤——等臂杠杆
【答案】A
14. （2021牡丹江、鸡西）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
【答案】 ①. 省力 ②. 160
【解析】生活中的杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆．
如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；
杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断．
15. （2021泰州）如图，小明将一个重为3N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1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，斜面的机械效率是___________。
【答案】 ①. 1.8 ②. 90%
【解析】[1]小明对小车做的有用功
W有=Gh=3N×0.6m=1.8J
[2]总功为
W总=Fs=1.25N×1.6m=2J
斜面的机械效率是
16. （2021玉林）如图所示，在F=200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为______ N，滑轮组的机械效率为______ 。(忽略绳子和滑轮的重力)
【答案】480 80%
【解析】解：(1)由P有=W有t=fs物t=fv物可得，地面对物体的摩擦力：
f=P有v物=960W2m/s=480N；
(2)由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=fs物Fs绳×100%=fs物F×ns物×100%=fnF×100%=480N3×200N×100%=80%。
故答案为：480；80%。
17.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了2 m，物体所受重力G=720 N，人对绳子水平向右的拉力F=300 N，物体被拉起时上升的速度是________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
【答案】0.2 180
【解析】由v=st可知，物体上升的速度为v=st=2m10s=0.2m/s。由图可知，绳子的股数为3，则绳子端移动的速度为v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s。由P=Fv可知，人匀速拉动绳子的功率是P=Fv=300N×0.6m/s=180W。
18. （2021宁夏）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
【答案】 ①. 360 ②. 80
19.（2021伊春）如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______ J，支持力做功为______ J。
【答案】0.6 0
【解析】解：木块由斜面顶端滑到底端的过程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通过了距离，在支持力的方向没有通过距离，所以重力对木块做功，支持力对木块不做功，即做功为0J。
木块在重力的方向上通过的距离：h=6cm=0.06m，
则重力做功：W=Gh=10N×0.06m=0.6J。
故答案为：0.6；0。
20. （2021龙东）如图所示，为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物块，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则力的力臂应是______，最小的力是______。
【答案】 ①. 50 ②. 4
21. （2021福建）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
【答案】或
【解析】O为支点，过O点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力F，过O点做力作用线的垂线，标上l，故如下图所示：
或者。
22. （2021鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
【答案】
23.（2021毕节）用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】解：n为奇数时，承担物重的有3段绳子，此时最省力，根据奇动偶定，绳子的固定端在动滑轮上，如图所示：
【解析】要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法。若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
24．（2021抚顺）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）花盆所受重力的示意图（O′为其重心）；
（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
25. （2021桂林）以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）实验前，杠杆静止时如图所示，接下来小桂应将平衡螺母向______端调节，使杠杆处于水平平衡状态；
（2）调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至杠杆在______位置平衡，将实验数据记录在下表后，分析得出杠杆的平衡条件：______；
（3）小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法是否科学？答：______ 。
【答案】 ①. 左 ②. 水平 ③. F1l1=F2l2 ④. 不科学
【解析】（1）[1]实验前，为了消除杠杆重力对实验的影响，应将杠杆调节在水平位置使杠杆平衡，图中杠杆左高右低，所以平衡螺母应往左调使杠杆处于水平平衡状态。
（2）[2]实验中应通过调节钩码的数量和位置使杠杆在水平位置保持平衡，以便于测量力臂。
[3]根据实验数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件是
F1l1=F2l2
（3）[4]做法不科学，因为一组实验得出的结论具有偶然性，应当多次实验得出普遍性结论。
26.（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是________；
（3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时；
①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为________N，阻力臂l2为________cm；（g取10N/kg）
②请你在图中画出动力F1的力臂________。
【答案】 （1）右
（2）F1l1=F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）
（3）1；10.0；
【解析】（1）如图所示，实验前，杠杆静止时，向左偏，应该将右端的平衡螺母向右调节。
（2）由表格内的三组数据可知，杠杆平衡的条件为F1l1=F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。
（3）① 已知每个钩码的质量均为50g，由图可知，杠杆下方挂2个钩码，总质量为100g，则阻力F2大小为F2=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
由图可知，阻力臂l2为10.0cm。
②首先作力F1的力的作用线，过支点O作力作用线的垂线，标上垂直符号以及力臂l1 ， 如图所示：
27.（2021温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
【答案】（1）Ia＜Ib （2）1.1g/cm3 （3）① ②2
28. （2021海南）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0.5N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平衡的目的是__________。
（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__________kg/m3。
【答案】 ①. 左 ②. 便于测量力臂的大小 ③. 1 ④. 1.1×103
【解析】解：(1)甲图中杠杆向右偏，应将平衡螺母向左调，是杠杆在水平位置平衡，这样的目的是：便于测量力臂的大小；
(2)根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：
G桶⋅OA=GM⋅OB，即G桶⋅10cm=0.5N⋅20cm，G桶=1N；
(3)由杠杆平衡条件得：
(G桶+G液)⋅OA=GM⋅OC，即(1N+G液))⋅10cm=0.5N⋅42cm，G液=1.1N；
液体的密度：ρ=G gV=1.1N10N/kg×1×10−4m3=1.1×103kg/m3。
故答案为：(1)左；便于测量力臂的大小；(2)1；(3)1.1×103。
29．（2021丹东）小明利用天平和量筒测量石块的密度，进行如下测量：
（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。
（2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3。
（3）小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度，于是他进行如下探究：（杠杆重力忽略不计）
①如图丙所示，杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在盛水的杯中（未与杯底、杯壁接触），调整重物的悬点位置至C点，使杠杆再次处于水平位置且平衡，则C点应该在B点的 （填“左”或“右”）侧，用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ＝ （用字母ρ水、l1、l2、l3表示）。
④改变石块浸没在水杯中的深度（未与杯底、杯壁接触）对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1）左 （2）15.6 2.6×103 （3）②左 ③ρ水 ④没有
30.（2021广东）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C(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(g取10N/kg)，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？
【答案】解：(1)根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为GA=G秤砣⋅BEAB；当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为GA′=G秤砣⋅CEAC。
因BE>CE、AB
(2)由(1)可知，当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，则可列式：GA⋅AB=G秤砣⋅BE。
由G=mg可得：mA⋅AB=m秤砣⋅BE，
则m秤砣=mA⋅ABBE=10kg×0.02m0.5m=0.4kg。
(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时，阻力臂为
AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m，
根据杠杆的平衡条件可列式：G荔枝⋅AC=G秤砣⋅CD。
由G=mg可得：m荔枝⋅AC=m秤砣⋅CD，
则CD=m荔枝⋅ACm秤砣=2kg×0.05m0.4kg=0.25m。
故答案为：(1)提B处秤纽时，此秤的称量最大。
(2)秤砣的质量为0.4kg。
(3)D与C之间的距离为0.25m。
31. （2021枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s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0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。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？
【答案】（1）60W；（2）100N；（3）80％
32. （2021鞍山）最近几年我国大力发展新能源汽车。一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。求：（g取10N/kg，氢的热值为平）
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）斜坡的机械效率是多大？
（3）若汽车发动机的热机效率为50%，则全程共消耗多少克氢燃料？
【答案】（1）11200N；（2）25%；（3）96克
33.（2021绍兴）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，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6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。
【答案】（1） 费力 （2）40
34．（2021东营）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4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（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。
【答案】（1）合金块下表面所受水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝2×104Pa；
（2）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：
V排＝V金＝0.01m7；
金属块所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m6×10N/kg×0.01m3＝100N；
（3）由ρ＝可得金＝ρ合金V金＝2×103kg/m3×4.01m3＝40kg，
G金＝m金g＝40kg×10N/kg＝400N，
完全露出水面后，人所用拉力F＝金+G动）＝（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝4×2m＝4m，
人的拉力做功W＝Fs＝250N×4m＝1000J，
拉力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×106Pa；
（2）合金块受到的浮力为100N。
（3）人的拉力为250N，其功率为200W。
35. （2021怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（，）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
【答案】（1）300N；（2）900N；（3）3720J
36.（2021淄博）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。(g取10N/kg)求：
(1)推箱子做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)沿斜面的推力。
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