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备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械
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这是一份备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械，共53页。试卷主要包含了下列说法正确的是， 力臂 等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械
1. （2021烟台）用如图所示的四种方式匀連提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A. B. C. D.
2．（2021温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3.（2021毕节）下列说法正确的是( )
A. 使用杠杆一定可以省力
B. 钢丝钳是费力杠杆
C. 定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D. 滑轮组既可以省力也可以省功
4．（2021滨州）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
5.（2021青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为
6.（2021深圳）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N 的物体A，(每个滑轮重相同)使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲中，绳端移动的距离为60cm
B.乙中，拉力的功率为1.7W
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中，动滑轮的重力为2N
7.（2021徐州）如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是
A.斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动
B.斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动
C.珠链将保持静止
D.以上三种情况都有可能
8．（2021黔东南）如图5所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力F的大小为90N
B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．绳子自由端拉力F的功率为36W
D．此滑岭组的机械效率为90%
9. （2021荆州）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。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。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A. 旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B. 其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C. 其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D. 箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
10.（2021苏州）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q.将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F.（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A.钩码落地前，的机械能增大
B.钩码落地前，的机械能增大
C.钩码落地后，的机械能不变
D.钩码落地后，的机械能减小
11. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A. 滑轮组对重物做的功为
B. 滑轮组的机械效率为
C. 绳子自由端拉力的功率为
D. 提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小
12. （2021荆门）日常生活中物理现象无处不在，对下面四幅生活情景解释正确的是（ ）
A. 图甲，人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
B. 图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，小孩仍可不断吸到饮料
C. 图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流吹到安全线外侧
D. 图丁，这个装置既省力又能省距离
13. （2021北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A. 动滑轮所受的重力为100N
B. 物体A上升的速度是0.3m/s
C. 拉力F的功率是100W
D. 滑轮组的机械效率是90%
14. （2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
15. （2021眉山）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆，，物体C重，底面积为，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是______。
16. （2021鞍山）某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N，工人的质量为70kg，他的双脚与地面的接触面积为400（不计绳重和摩擦）。当工人匀速提升20块砖时，此装置的机械效率为80%，则工人对地面的压强为_________Pa。在此过程中，砖块上升的速度是0.2m/s，则工人做功的功率是________W。当工人用此装置提升_________块砖时，该装置的机械效率最高。（g取10N/kg）
17.（2021凉山州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则：弹簧测力计的示数为________；水平拉力F所做的功为________，功率为________；滑轮的机械效率为________。
18. （2021海南）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
19.（2021伊春）如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是______ cm，最小的力F是______ N。
20．（2021沈阳）如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m，高1m，斜面的机械效率为 ，物体所受的摩擦力为 N。
21.（2021日照）如图所示是某简易杠杆的示意图， 已知AOB水平，OA=OB，物体重力G-10N，拉力F的方向如图所示。该杠杆是 杠杆，F= N。
22. （2021聊城）如图所示，GA=15N，GB=5N．请画出地面对物块A支持力F的示意图，并标明该力的大小．
23. （2021威海）如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
24．（2021丹东）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。
25. （2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
26. （2021常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______、大小为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想；
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ______；
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ______；
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦；
应采用改进方案 ______进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______N，猜想 ______起主导作用。
27.（2021衢州）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm3）
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度________（填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是__________________；
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_______________________________。
28. （2021邵阳）在“探究杠平衡条件”的实验时：
（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：
①消除杠杆自重对平衡的影响；
②方便直接读出______的长度；
（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；
（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。
29. （2021阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第 格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
30. （2021河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
31. （2021烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?
32. （2021德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
33.（2021重庆B卷） 小军发现一个质量为1.6kg.不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为SN的弹簧测力计，设计了如图17所示装置进行实验。重为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底，求：
(1)材料受到的重力:
材料未放入前容器对水平地面的压强:
(3)材料的密度。
34. （2021威海）甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg，）
（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？
（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？
（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。
35．（2021湘潭）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 Pa；
（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 N，重力大小为 N；
（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 m3；
（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？
36.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械参考答案
1. （2021烟台）用如图所示的四种方式匀連提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
2．（2021温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】D
3.（2021毕节）下列说法正确的是( )
A. 使用杠杆一定可以省力
B. 钢丝钳是费力杠杆
C. 定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D. 滑轮组既可以省力也可以省功
【答案】C
【解析】解：
A、使用杠杆时，若动力臂小于阻力臂，例如镊子，费力但省距离，故A错误；
B、使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，故C正确；
D、使用任何机械都不能省功，将定滑轮和动滑轮组合使用，组成滑轮组，既能省力、又能改变用力方向，但不能省功，故D错误。
故选：C。
4．（2021滨州）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
【答案】A
5.（2021青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为
【答案】A
6.（2021深圳）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N 的物体A，(每个滑轮重相同)使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲中，绳端移动的距离为60cm
B.乙中，拉力的功率为1.7W
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中，动滑轮的重力为2N
【答案】A
7.（2021徐州）如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是
A.斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动
B.斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动
C.珠链将保持静止
D.以上三种情况都有可能
【答案】C
8．（2021黔东南）如图5所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力F的大小为90N
B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．绳子自由端拉力F的功率为36W
D．此滑岭组的机械效率为90%
【答案】D
9. （2021荆州）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。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。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A. 旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B. 其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C. 其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D. 箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
【答案】C
【解析】A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。
故选C。
10.（2021苏州）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q.将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F.（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A.钩码落地前，的机械能增大
B.钩码落地前，的机械能增大
C.钩码落地后，的机械能不变
D.钩码落地后，的机械能减小
【答案】B
11. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A. 滑轮组对重物做的功为
B. 滑轮组的机械效率为
C. 绳子自由端拉力的功率为
D. 提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小
【答案】AD
【解析】A．滑轮组对重物做的功
W有=Gh=500N×2m=1000J
故A符合题意；
B．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力
=300N
则绳端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
总功
W总=Fs=300N×4m=1200J
滑轮组的机械效率
≈83.3%
故B不符合题意；
C．绳子自由端拉力的功率为
=120W
故C不符合题意；
D．提升重物变为400N时，提升重物减小了，提升重物减小时，有用功减小，动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值减小，滑轮组的机械效率将减小，故D符合题意。
故选AD。
12. （2021荆门）日常生活中物理现象无处不在，对下面四幅生活情景解释正确的是（ ）
A. 图甲，人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
B. 图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，小孩仍可不断吸到饮料
C. 图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流吹到安全线外侧
D. 图丁，这个装置既省力又能省距离
【答案】A
【解析】A．图甲，人跑步时，鞋底向后运动，地面阻碍鞋向后运动，则产生向前的摩擦力，故要利用鞋底与地面间的摩擦运动的，故A正确；
B．图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，即使空气不能进入杯内，杯子和吸管和口腔大气压小，但是外界的空气无法进入，故无法喝到饮料，故B错误；
C．图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流，导致安全线内空气流速大，安全线外侧空气流速小，流速大的地方压强小，从而产生向火车的压力，将人压向火车，故将人压到安全线内，故C错误；
D．图丁，这个装置是动滑轮，省力但是费距离，故D错误。
故选A。
13. （2021北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A. 动滑轮所受的重力为100N
B. 物体A上升的速度是0.3m/s
C. 拉力F的功率是100W
D. 滑轮组的机械效率是90%
【答案】CD
【解析】解：A、物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：
G动＝＝＝100N，
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，动滑轮的重力不等于100N，故A错误；
B、物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，故B错误；
C、拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：
W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝90%，故D正确。
故选：CD。
14. （2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
【答案】320
【解析】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
总功
W总=Fs=100N×4m=400J
对重物做的有用功为
W有=W总η=400J×80%=320J
15. （2021眉山）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆，，物体C重，底面积为，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是______。
【答案】 ①. 省力 ②.
【解析】[1]由图示知，杠杆在水平位置平衡时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]据杠杆的平衡条件知
F1⋅OA=F⋅OB
据题意有
AB=4OA
那么
OB=3OA
所以
F1⋅OA=120N⋅3OA
解得，杠杆A端受到的力
F1=360N
此时，物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态，所以C对水平地面的压力
F压=G+F1=240N+360N=600N
C对水平地面的压强
16. （2021鞍山）某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N，工人的质量为70kg，他的双脚与地面的接触面积为400（不计绳重和摩擦）。当工人匀速提升20块砖时，此装置的机械效率为80%，则工人对地面的压强为_________Pa。在此过程中，砖块上升的速度是0.2m/s，则工人做功的功率是________W。当工人用此装置提升_________块砖时，该装置的机械效率最高。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 5000 ②. 200 ③. 30
17.（2021凉山州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则：弹簧测力计的示数为________；水平拉力F所做的功为________，功率为________；滑轮的机械效率为________。
【答案】20 N 50 J 5 W 80%
【解析】对A进行受力分析，其受到了绳子向右的拉力和摩擦力，因做匀速运动，绳子拉力与摩擦力是平衡力，故绳子拉力等于摩擦力等于20 N，由于同一根绳子拉力处处相同，故弹簧测力计的示数为20 N。
拉力F移动的距离是物体的移动距离的一半，故拉力F移动的距离为1 m，故拉力做功为W总=Fs=50N×1m=50J，故拉力做功为 50J；拉力的功率为 P=Wt=50J10s=5W，拉力的功率为 5W；滑轮的机械效率为 η=W有W总×100%=fsW总=20N×2m50J×100%=80%，滑轮的机械效率为 80%。
18. （2021海南）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 2 ②. 变大
【解析】解：(1)由图知，从动滑轮上直接引出的绳子股数为2，则该滑轮组有2段绳子承担物重；
(2)在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，拉力做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，滑轮组的械效率变大。
故答案为：2；变大。
19.（2021伊春）如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是______ cm，最小的力F是______ N。
【答案】50 4
【解析】解：在B点施加一个力最小的力，则力臂应最大，当OB作为力臂时，动力臂是最大的，动力最小；OA=40cm，AB=30cm，根据勾股定理可知，OB=(30cm)2+(40cm)2=50cm；
OC=20cm；
根据杠杆的平衡条件可知：G×OC=F×OB，mg×OC=F×OB，即：1kg×10N/kg×20cm=F×50cm，解得：F=4N。
故答案为：50；4。
20．（2021沈阳）如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m，高1m，斜面的机械效率为 ，物体所受的摩擦力为 N。
【答案】62.5%；0.75。
【解析】解：
（1）此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝5N×1m＝5J；
拉力做的总功为：W总＝FL＝2N×4m＝8J；
斜面的机械效率为：η＝＝＝62.5%；
（2）此过程所做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝8J﹣5J＝3J；
由W额＝fL可得物体所受的摩擦力为：f＝＝＝0.75N。
21.（2021日照）如图所示是某简易杠杆的示意图， 已知AOB水平，OA=OB，物体重力G-10N，拉力F的方向如图所示。该杠杆是 杠杆，F= N。
【答案】费力 20
22. （2021聊城）如图所示，GA=15N，GB=5N．请画出地面对物块A支持力F的示意图，并标明该力的大小．
【答案】
23. （2021威海）如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
【答案】
24．（2021丹东）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。
【答案】如答图所示
25. （2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析
【解析】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂
l1=OO1cos，l2=OO1cos
因此
L1=L2
因此有
G1L1=G2L2
满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。
（2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。
26. （2021常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______、大小为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想；
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ______；
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ______；
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦；
应采用改进方案 ______进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______N，猜想 ______起主导作用。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 9 ③. 见解析 ④. 见解析 ⑤. 2 ⑥. 4.5 ⑦. 8.4 ⑧. 2
【解析】[1][2]用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌杆受到拉力、重力和摩擦力是平衡力，摩擦力的竖直向下，大小为
f=F-G1=13N-4N=9N
[3]雨天木质标志牌杆受潮膨胀，铁夹和标志牌杆之间的压力增大，摩擦力增大。
[4]雨天木质标志牌杆表面湿润，铁夹和标志牌杆之间接触面粗糙程度减小，摩擦力变小。
[5]超出测力计的量程，说明铁夹和标志牌杆之间摩擦力较大，如果采用改进方案一，滑轮组都是定滑轮不能省力，不能使用测力计，采用改进方案二，滑轮组的动滑轮绕3段绳，可以省力。
[6]拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为
G=3×1.6N-0.3N=4.5N
[7][8]雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为
f雨=3F雨-G-G动=3×4.4N-4.5N-0.3N=8.4N
因为
f雨＜f
所以雨天木质标志牌杆表面湿润导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小。所以猜想二起主导作用。
27.（2021衢州）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm3）
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度________（填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是__________________；
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_______________________________。
【答案】（1）变小 （2）让刻度按照距离均匀等分 （3）因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量0～1之间的距离为L0，在“1”左边距离L0的位置标上“2”，并将1～2等分为10份，分别标上1.1～1.9 刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。
28. （2021邵阳）在“探究杠平衡条件”的实验时：
（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：
①消除杠杆自重对平衡的影响；
②方便直接读出______的长度；
（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；
（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。
【答案】 (1). 力臂 (2). 右 (3). 4
29. （2021阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第 格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）平衡 （2）力臂 （3）2 （4）避免结论的偶然性，得出普遍规律 （5）变大
30. （2021河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
【答案】（1）；（2）3750W；（3）
【解析】解（1）提升货物过程中起重车的总重为
提升重物时，受力面积为
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
（2）物体的速度为
绳子的速度为
拉力F的功率
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率
答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为；
（2）拉力F的功率为；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
31. （2021烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?
【答案】（1）2.5N；（2）0.5m；（3）3000s；（4）略
32. （2021德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）200N；（2）80W；（3）90%
33.（2021重庆B卷） 小军发现一个质量为1.6kg.不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为SN的弹簧测力计，设计了如图17所示装置进行实验。重为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底，求：
(1)材料受到的重力:
材料未放入前容器对水平地面的压强:
(3)材料的密度。
【答案】解：(1)材料受到的重力:G=mg=1.6Kg×I0N/kg=16N
(2)V水=2000cm3=2x10-3m3
G水=ρgV水=1.0x103kg/m3×I0N/kg×2x10-3m3=20N
F=G水＋G容=20N＋8N=28N
P=F/S=28N/1x10-2m2=2.8×103Pa
(3)当轻质杠杆在水平位置平衡时:F1×L1=F2×L2
即：F拉=F2=F1×L1/L2=1.5N×0.4m/0.1m=6N
F浮= G物－F拉=16N－6N=10N
V物=V排=F浮/ρ水g=10N/1.0x103kg/m3×I0N/kg=1x10-3m3
ρ=m/V物=1.6kg/1x10-3m3=1.6x103kg/m3
34. （2021威海）甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg，）
（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？
（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？
（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）625N；（3）78.57%
35．（2021湘潭）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 Pa；
（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 N，重力大小为 N；
（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 m3；
（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？
【答案】
（1）5×104；（2）3×103；5.4×103；（3）大；0.3；（4）3；此过程中滑轮组的机械效率是90%。
【解析】解：（1）水对汽车底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
（2）图2中：重物浸没在水中时受到重力、浮力和拉力的作用，
则V排＝V物＝0.3m3，受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10 N/kg×0.3m3＝3×103N，
由于绳子的股数n＝3，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，
根据F＝（G+G动）可得，动滑轮对重物的拉力：F拉＝nF﹣G动＝3×1.0×103N﹣600N＝2.4×103N，
由于重物受力平衡，所以，重物的重力：G＝F拉+F浮＝2.4×103N+3×103N＝5.4×103N；
（3）打捞船和重物为一个整体，由于打捞船和重物一直处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：打捞船和重物受到的浮力与捞船和重物的总重力相等，
由于捞船和重物的总重力不变，所以，打捞船和重物受到的浮力不变；
根据F浮＝ρ水gV排可知排开水的总体积不变，
所以，当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变大；
由于排开水的总体积不变，所以重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化量：ΔV浸＝V物＝0.3m3；
（4）重物全部露出水面后，钢丝绳末端移动的距离s＝nh＝3×1m＝3m；
由于摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，则根据η＝＝＝＝可得：
滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%。
36.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
【答案】
（4）
备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械
1. （2021烟台）用如图所示的四种方式匀連提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A. B. C. D.
2．（2021温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3.（2021毕节）下列说法正确的是( )
A. 使用杠杆一定可以省力
B. 钢丝钳是费力杠杆
C. 定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D. 滑轮组既可以省力也可以省功
4．（2021滨州）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
5.（2021青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为
6.（2021深圳）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N 的物体A，(每个滑轮重相同)使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲中，绳端移动的距离为60cm
B.乙中，拉力的功率为1.7W
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中，动滑轮的重力为2N
7.（2021徐州）如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是
A.斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动
B.斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动
C.珠链将保持静止
D.以上三种情况都有可能
8．（2021黔东南）如图5所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力F的大小为90N
B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．绳子自由端拉力F的功率为36W
D．此滑岭组的机械效率为90%
9. （2021荆州）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。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。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A. 旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B. 其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C. 其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D. 箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
10.（2021苏州）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q.将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F.（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A.钩码落地前，的机械能增大
B.钩码落地前，的机械能增大
C.钩码落地后，的机械能不变
D.钩码落地后，的机械能减小
11. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A. 滑轮组对重物做的功为
B. 滑轮组的机械效率为
C. 绳子自由端拉力的功率为
D. 提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小
12. （2021荆门）日常生活中物理现象无处不在，对下面四幅生活情景解释正确的是（ ）
A. 图甲，人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
B. 图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，小孩仍可不断吸到饮料
C. 图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流吹到安全线外侧
D. 图丁，这个装置既省力又能省距离
13. （2021北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A. 动滑轮所受的重力为100N
B. 物体A上升的速度是0.3m/s
C. 拉力F的功率是100W
D. 滑轮组的机械效率是90%
14. （2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
15. （2021眉山）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆，，物体C重，底面积为，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是______。
16. （2021鞍山）某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N，工人的质量为70kg，他的双脚与地面的接触面积为400（不计绳重和摩擦）。当工人匀速提升20块砖时，此装置的机械效率为80%，则工人对地面的压强为_________Pa。在此过程中，砖块上升的速度是0.2m/s，则工人做功的功率是________W。当工人用此装置提升_________块砖时，该装置的机械效率最高。（g取10N/kg）
17.（2021凉山州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则：弹簧测力计的示数为________；水平拉力F所做的功为________，功率为________；滑轮的机械效率为________。
18. （2021海南）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
19.（2021伊春）如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是______ cm，最小的力F是______ N。
20．（2021沈阳）如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m，高1m，斜面的机械效率为 ，物体所受的摩擦力为 N。
21.（2021日照）如图所示是某简易杠杆的示意图， 已知AOB水平，OA=OB，物体重力G-10N，拉力F的方向如图所示。该杠杆是 杠杆，F= N。
22. （2021聊城）如图所示，GA=15N，GB=5N．请画出地面对物块A支持力F的示意图，并标明该力的大小．
23. （2021威海）如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
24．（2021丹东）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。
25. （2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
26. （2021常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______、大小为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想；
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ______；
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ______；
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦；
应采用改进方案 ______进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______N，猜想 ______起主导作用。
27.（2021衢州）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm3）
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度________（填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是__________________；
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_______________________________。
28. （2021邵阳）在“探究杠平衡条件”的实验时：
（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：
①消除杠杆自重对平衡的影响；
②方便直接读出______的长度；
（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；
（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。
29. （2021阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第 格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
30. （2021河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
31. （2021烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?
32. （2021德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
33.（2021重庆B卷） 小军发现一个质量为1.6kg.不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为SN的弹簧测力计，设计了如图17所示装置进行实验。重为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底，求：
(1)材料受到的重力:
材料未放入前容器对水平地面的压强:
(3)材料的密度。
34. （2021威海）甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg，）
（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？
（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？
（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。
35．（2021湘潭）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 Pa；
（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 N，重力大小为 N；
（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 m3；
（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？
36.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
备战2022年中考物理真题分项演练——简单机械参考答案
1. （2021烟台）用如图所示的四种方式匀連提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
2．（2021温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】D
3.（2021毕节）下列说法正确的是( )
A. 使用杠杆一定可以省力
B. 钢丝钳是费力杠杆
C. 定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D. 滑轮组既可以省力也可以省功
【答案】C
【解析】解：
A、使用杠杆时，若动力臂小于阻力臂，例如镊子，费力但省距离，故A错误；
B、使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，故C正确；
D、使用任何机械都不能省功，将定滑轮和动滑轮组合使用，组成滑轮组，既能省力、又能改变用力方向，但不能省功，故D错误。
故选：C。
4．（2021滨州）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
【答案】A
5.（2021青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为
【答案】A
6.（2021深圳）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N 的物体A，(每个滑轮重相同)使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲中，绳端移动的距离为60cm
B.乙中，拉力的功率为1.7W
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中，动滑轮的重力为2N
【答案】A
7.（2021徐州）如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是
A.斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动
B.斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动
C.珠链将保持静止
D.以上三种情况都有可能
【答案】C
8．（2021黔东南）如图5所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力F的大小为90N
B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．绳子自由端拉力F的功率为36W
D．此滑岭组的机械效率为90%
【答案】D
9. （2021荆州）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。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。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A. 旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B. 其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C. 其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D. 箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
【答案】C
【解析】A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。
故选C。
10.（2021苏州）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q.将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F.（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A.钩码落地前，的机械能增大
B.钩码落地前，的机械能增大
C.钩码落地后，的机械能不变
D.钩码落地后，的机械能减小
【答案】B
11. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A. 滑轮组对重物做的功为
B. 滑轮组的机械效率为
C. 绳子自由端拉力的功率为
D. 提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小
【答案】AD
【解析】A．滑轮组对重物做的功
W有=Gh=500N×2m=1000J
故A符合题意；
B．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力
=300N
则绳端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
总功
W总=Fs=300N×4m=1200J
滑轮组的机械效率
≈83.3%
故B不符合题意；
C．绳子自由端拉力的功率为
=120W
故C不符合题意；
D．提升重物变为400N时，提升重物减小了，提升重物减小时，有用功减小，动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值减小，滑轮组的机械效率将减小，故D符合题意。
故选AD。
12. （2021荆门）日常生活中物理现象无处不在，对下面四幅生活情景解释正确的是（ ）
A. 图甲，人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
B. 图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，小孩仍可不断吸到饮料
C. 图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流吹到安全线外侧
D. 图丁，这个装置既省力又能省距离
【答案】A
【解析】A．图甲，人跑步时，鞋底向后运动，地面阻碍鞋向后运动，则产生向前的摩擦力，故要利用鞋底与地面间的摩擦运动的，故A正确；
B．图乙，把杯口密闭，即使空气不能进入杯内，即使空气不能进入杯内，杯子和吸管和口腔大气压小，但是外界的空气无法进入，故无法喝到饮料，故B错误；
C．图丙，如果人站在安全线内，会被进站的火车引起的气流，导致安全线内空气流速大，安全线外侧空气流速小，流速大的地方压强小，从而产生向火车的压力，将人压向火车，故将人压到安全线内，故C错误；
D．图丁，这个装置是动滑轮，省力但是费距离，故D错误。
故选A。
13. （2021北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A. 动滑轮所受的重力为100N
B. 物体A上升的速度是0.3m/s
C. 拉力F的功率是100W
D. 滑轮组的机械效率是90%
【答案】CD
【解析】解：A、物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：
G动＝＝＝100N，
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，动滑轮的重力不等于100N，故A错误；
B、物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，故B错误；
C、拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：
W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝90%，故D正确。
故选：CD。
14. （2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
【答案】320
【解析】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
总功
W总=Fs=100N×4m=400J
对重物做的有用功为
W有=W总η=400J×80%=320J
15. （2021眉山）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆，，物体C重，底面积为，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是______。
【答案】 ①. 省力 ②.
【解析】[1]由图示知，杠杆在水平位置平衡时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]据杠杆的平衡条件知
F1⋅OA=F⋅OB
据题意有
AB=4OA
那么
OB=3OA
所以
F1⋅OA=120N⋅3OA
解得，杠杆A端受到的力
F1=360N
此时，物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态，所以C对水平地面的压力
F压=G+F1=240N+360N=600N
C对水平地面的压强
16. （2021鞍山）某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N，工人的质量为70kg，他的双脚与地面的接触面积为400（不计绳重和摩擦）。当工人匀速提升20块砖时，此装置的机械效率为80%，则工人对地面的压强为_________Pa。在此过程中，砖块上升的速度是0.2m/s，则工人做功的功率是________W。当工人用此装置提升_________块砖时，该装置的机械效率最高。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 5000 ②. 200 ③. 30
17.（2021凉山州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则：弹簧测力计的示数为________；水平拉力F所做的功为________，功率为________；滑轮的机械效率为________。
【答案】20 N 50 J 5 W 80%
【解析】对A进行受力分析，其受到了绳子向右的拉力和摩擦力，因做匀速运动，绳子拉力与摩擦力是平衡力，故绳子拉力等于摩擦力等于20 N，由于同一根绳子拉力处处相同，故弹簧测力计的示数为20 N。
拉力F移动的距离是物体的移动距离的一半，故拉力F移动的距离为1 m，故拉力做功为W总=Fs=50N×1m=50J，故拉力做功为 50J；拉力的功率为 P=Wt=50J10s=5W，拉力的功率为 5W；滑轮的机械效率为 η=W有W总×100%=fsW总=20N×2m50J×100%=80%，滑轮的机械效率为 80%。
18. （2021海南）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 2 ②. 变大
【解析】解：(1)由图知，从动滑轮上直接引出的绳子股数为2，则该滑轮组有2段绳子承担物重；
(2)在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，拉力做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，滑轮组的械效率变大。
故答案为：2；变大。
19.（2021伊春）如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是______ cm，最小的力F是______ N。
【答案】50 4
【解析】解：在B点施加一个力最小的力，则力臂应最大，当OB作为力臂时，动力臂是最大的，动力最小；OA=40cm，AB=30cm，根据勾股定理可知，OB=(30cm)2+(40cm)2=50cm；
OC=20cm；
根据杠杆的平衡条件可知：G×OC=F×OB，mg×OC=F×OB，即：1kg×10N/kg×20cm=F×50cm，解得：F=4N。
故答案为：50；4。
20．（2021沈阳）如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m，高1m，斜面的机械效率为 ，物体所受的摩擦力为 N。
【答案】62.5%；0.75。
【解析】解：
（1）此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝5N×1m＝5J；
拉力做的总功为：W总＝FL＝2N×4m＝8J；
斜面的机械效率为：η＝＝＝62.5%；
（2）此过程所做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝8J﹣5J＝3J；
由W额＝fL可得物体所受的摩擦力为：f＝＝＝0.75N。
21.（2021日照）如图所示是某简易杠杆的示意图， 已知AOB水平，OA=OB，物体重力G-10N，拉力F的方向如图所示。该杠杆是 杠杆，F= N。
【答案】费力 20
22. （2021聊城）如图所示，GA=15N，GB=5N．请画出地面对物块A支持力F的示意图，并标明该力的大小．
【答案】
23. （2021威海）如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
【答案】
24．（2021丹东）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。
【答案】如答图所示
25. （2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析
【解析】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂
l1=OO1cos，l2=OO1cos
因此
L1=L2
因此有
G1L1=G2L2
满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。
（2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。
26. （2021常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______、大小为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想；
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ______；
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ______；
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦；
应采用改进方案 ______进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______N，猜想 ______起主导作用。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 9 ③. 见解析 ④. 见解析 ⑤. 2 ⑥. 4.5 ⑦. 8.4 ⑧. 2
【解析】[1][2]用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌杆受到拉力、重力和摩擦力是平衡力，摩擦力的竖直向下，大小为
f=F-G1=13N-4N=9N
[3]雨天木质标志牌杆受潮膨胀，铁夹和标志牌杆之间的压力增大，摩擦力增大。
[4]雨天木质标志牌杆表面湿润，铁夹和标志牌杆之间接触面粗糙程度减小，摩擦力变小。
[5]超出测力计的量程，说明铁夹和标志牌杆之间摩擦力较大，如果采用改进方案一，滑轮组都是定滑轮不能省力，不能使用测力计，采用改进方案二，滑轮组的动滑轮绕3段绳，可以省力。
[6]拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为
G=3×1.6N-0.3N=4.5N
[7][8]雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为
f雨=3F雨-G-G动=3×4.4N-4.5N-0.3N=8.4N
因为
f雨＜f
所以雨天木质标志牌杆表面湿润导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小。所以猜想二起主导作用。
27.（2021衢州）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm3）
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度________（填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是__________________；
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_______________________________。
【答案】（1）变小 （2）让刻度按照距离均匀等分 （3）因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量0～1之间的距离为L0，在“1”左边距离L0的位置标上“2”，并将1～2等分为10份，分别标上1.1～1.9 刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。
28. （2021邵阳）在“探究杠平衡条件”的实验时：
（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：
①消除杠杆自重对平衡的影响；
②方便直接读出______的长度；
（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；
（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。
【答案】 (1). 力臂 (2). 右 (3). 4
29. （2021阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第 格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）平衡 （2）力臂 （3）2 （4）避免结论的偶然性，得出普遍规律 （5）变大
30. （2021河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
【答案】（1）；（2）3750W；（3）
【解析】解（1）提升货物过程中起重车的总重为
提升重物时，受力面积为
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
（2）物体的速度为
绳子的速度为
拉力F的功率
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率
答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为；
（2）拉力F的功率为；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
31. （2021烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?
【答案】（1）2.5N；（2）0.5m；（3）3000s；（4）略
32. （2021德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）200N；（2）80W；（3）90%
33.（2021重庆B卷） 小军发现一个质量为1.6kg.不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为SN的弹簧测力计，设计了如图17所示装置进行实验。重为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底，求：
(1)材料受到的重力:
材料未放入前容器对水平地面的压强:
(3)材料的密度。
【答案】解：(1)材料受到的重力:G=mg=1.6Kg×I0N/kg=16N
(2)V水=2000cm3=2x10-3m3
G水=ρgV水=1.0x103kg/m3×I0N/kg×2x10-3m3=20N
F=G水＋G容=20N＋8N=28N
P=F/S=28N/1x10-2m2=2.8×103Pa
(3)当轻质杠杆在水平位置平衡时:F1×L1=F2×L2
即：F拉=F2=F1×L1/L2=1.5N×0.4m/0.1m=6N
F浮= G物－F拉=16N－6N=10N
V物=V排=F浮/ρ水g=10N/1.0x103kg/m3×I0N/kg=1x10-3m3
ρ=m/V物=1.6kg/1x10-3m3=1.6x103kg/m3
34. （2021威海）甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg，）
（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？
（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？
（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）625N；（3）78.57%
35．（2021湘潭）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 Pa；
（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 N，重力大小为 N；
（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 m3；
（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？
【答案】
（1）5×104；（2）3×103；5.4×103；（3）大；0.3；（4）3；此过程中滑轮组的机械效率是90%。
【解析】解：（1）水对汽车底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
（2）图2中：重物浸没在水中时受到重力、浮力和拉力的作用，
则V排＝V物＝0.3m3，受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10 N/kg×0.3m3＝3×103N，
由于绳子的股数n＝3，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，
根据F＝（G+G动）可得，动滑轮对重物的拉力：F拉＝nF﹣G动＝3×1.0×103N﹣600N＝2.4×103N，
由于重物受力平衡，所以，重物的重力：G＝F拉+F浮＝2.4×103N+3×103N＝5.4×103N；
（3）打捞船和重物为一个整体，由于打捞船和重物一直处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：打捞船和重物受到的浮力与捞船和重物的总重力相等，
由于捞船和重物的总重力不变，所以，打捞船和重物受到的浮力不变；
根据F浮＝ρ水gV排可知排开水的总体积不变，
所以，当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变大；
由于排开水的总体积不变，所以重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化量：ΔV浸＝V物＝0.3m3；
（4）重物全部露出水面后，钢丝绳末端移动的距离s＝nh＝3×1m＝3m；
由于摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，则根据η＝＝＝＝可得：
滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%。
36.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
【答案】
（4）
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