2023年江苏省中考物理一轮复习12 简单机械 练习题

这是一份2023年江苏省中考物理一轮复习12 简单机械 练习题，共28页。试卷主要包含了单选题，作图题，填空题，综合题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2022·江苏连云港·统考中考真题）下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（ ）
A． 钓鱼竿B．道钉撬
C．筷子D． 理发剪刀
2．（2022·江苏常州·统考中考真题）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A．B．
C．
D．
3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（2022·江苏扬州·统考中考真题）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ）
A．转轴加润滑油B．增加提升高度C．增大提升速度D．减小物体质量
5．（2022·江苏南京·统考二模）如图所示，在斜面上将一个重为15N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，已知沿斜面向上的拉力F= 6N。斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m。下说法正确的是（ ）
A．有用功为7.2JB．拉力的功率为 1.8W
C．斜面的机械效率为 37.5%D．物体受到的摩擦力为2.25N
6．（2022·江苏盐城·统考一模）小明用动滑轮竖直向上提升重物，下列措施能提高动滑轮机械效率的是（ ）
A．减小动滑轮的重力B．增大重物上升的高度
C．减小物体的重力D．增大重物上升的速度
7．（2022·江苏无锡·统考模拟预测）利用如图所示的滑轮组提起一个重为180N的物体，绳子自由端的拉力，10s内物体被匀速提升2m。若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离是4m
B．动滑轮的重力为120N
C．提升物体的过程中，拉力F功率为36W
D．滑轮组的机械效率为90%
8．（2022·江苏苏州·统考模拟预测）如图所示，用大小为的力在一定时间内将物体A匀速竖直提升高度h，做功为，功率为；若在相同时间内借助表面粗糙的斜面把物体A用力沿斜面匀速提升相同高度h，做功为，功率为，则（ ）
A．B．C．D．
9．（2022·江苏盐城·统考三模）用同一动滑轮分别将物体A、B匀速提升相同的高度，提升A的机械效率大于提升B的机械效率，若不计绳重和摩擦，则提升A的过程中（ ）
A．总功较大B．额外功较大
C．总功较小D．额外功较小
二、作图题
10．（2022·江苏苏州·统考中考真题）在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；
11．（2022·江苏扬州·统考二模）请在图中画出杠杆平衡时受到的阻力F2和最小的动力F1。
12．（2022·江苏宿迁·统考一模）如图所示，画出物体B所受重力的示意图和力F的力臂。
三、填空题
13．（2022·江苏无锡·统考中考真题）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个____________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=____________cm。若要称量质量更大的物体，应选用____________处提纽。
14．（2022·江苏泰州·统考中考真题）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm，重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种______（填简单机械名称），保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
15．（2022·江苏宿迁·统考中考真题）小明发现夏天汽车从阴凉的地下车库开出后，车窗玻璃常会上雾，可以擦车窗玻璃的______（选填“内侧”或“外侧”）除雾，雾是由水蒸气______（填物态变化）形成的，此过程要______（选填“放出”或“吸收”）热量；如图所示车辆开出时，车库门口道闸缓慢升起，道闸属于______杠杆（选填“省力”或“费力”）。
16．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 ___________N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ___________，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 ___________（选填数字序号）。
17．（2022·江苏苏州·统考二模）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为___________g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为___________s（g=10N/kg）。
18．（2022·江苏苏州·统考二模）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣质量为15kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为_____N。若某段时间内坠砣串下降了20cm，则输电线A端向左移动了_____m。（g=10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
19．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，向上用 125N 的拉力，10s 内将重 200N 的物体，匀速提升 2m。此过程中，重物上升的速度为______m/s，拉力做的功为______J，动滑轮的机械效率是______。
四、综合题
20．（2022·江苏扬州·统考中考真题）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂l；( )
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为___________N；
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？___________，并说明理由___________。
五、实验题
21．（2022·江苏徐州·统考中考真题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向__________移动；
（2）如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为____________cm；
（3）如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是___________；
（4）如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？______________。
22．（2022·江苏南京·统考二模）如图所示，两个提纽的杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，是我国古代劳动人民智慧的结晶。
（1）杆秤可以看作简单机械中的________；使用________边提纽最大测量值较大（选“左”或“右”）；
（2）小明选用细木杆当秤杆，细线做提纽，夹子做秤钩，钩码做秤砣制作杆秤（如图）；
①确定零刻度线的位置：秤钩上不挂物体，提起提纽，当图中秤杆右端下沉时，则应将秤砣向________移动，直到秤杆在水平位置平衡，此时秤砣悬线所在的位置标为“0”。
②确定杆秤的刻度：将质量为1kg的重物挂在秤钩上，移动秤砣直到秤杆在水平位置平衡，秤砣悬线所在的位置标为“1”……
③该杆秤的刻度线是________（选填“均匀”或“不均匀”）的；
④如果要增加这把杆秤的量程，则可以________后重新标记刻度；
A．增加秤砣质量 B．提纽固定，秤钩左移 C．提纽和秤钩向右平移
（3）小华利用所学知识将杆秤改为密度秤。
①如图所示，O为提纽位置，将空桶悬挂在B点，质量为m0的钩码悬挂在C点时，杆秤在水平位置平衡，测出B点到O点的距离为L，C点到O点的距离为L0，此时C点的密度刻度线应标注的数字是________；
②在B点的空桶（容积为V）内注满液体，移动钩码至D位置时，杆秤再次在水平位置平衡，测出D点到O点的距离为L1，通过推导分析，此时D点应标注的密度值ρ液=________（用所给的字母表示）。
23．（2022·江苏南通·统考中考真题）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
（1）每次实验绳端移动距离为______cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为______N，第2次实验滑轮组的机械效率为______%。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越______；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将______；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
六、计算题
24．（2022·江苏盐城·统考二模）小明准备用如图的滑轮组提升一个棱长为1m、质量为50kg的正方体木箱，他用200N的拉力将木箱匀速提升了1m高度，g取10N/kg。求：
（1）木箱的重力为多少N？
（2）木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为多少Pa?
（3）小明提升木箱时，拉力做的总功为多少J？
25．（2022·江苏连云港·统考中考真题）小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
26．（2022·江苏苏州·统考中考真题）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
27．（2022·江苏宿迁·统考中考真题）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为，（）。求：
（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；
（2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；
（3）拉力F做功的功率。
28．（2022·江苏常州·统考中考真题）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
29．（2022·江苏泰州·统考中考真题）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体在10s内上升的高度；
（2）工人对绳端的拉力；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。
30．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求；
（1）上述过程中的有用功W有；
（2）上述过程中拉力所做的功W总；
（3）动滑轮所受的重力G动。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
参考答案：
1．B
【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大。根据图示最小，垂直于杠杆，的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点，手作用的点为动力作用点，动力的方向向下，阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置，阻力的方向向下，故A符合题意。
故选A。
4．A
【详解】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意；
B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为
与提升高度高度无关，故B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意；
D．若减小物体的质量，根据
可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】A．由题意可知，物体的重力为G=15N，物体提升的高度为h=0.3m，故所做的有用功为
W有=Gh=15N×0.3m=4.5J
故A错误；
B．由题意可知，拉力F=6N，斜面长s=1.2m，故拉力所做的功为
W总=Fs=6N×1.2m=7.2J
由可得，拉力的功率为
故B错误；
C．斜面的机械效率为
故C错误；
D．由题意可知，所做的额外功为
W额=W总-W有=7.2J-4.5J=2.7J
因所做的额外功为克服斜面摩擦力所做的功，则有
W额=fs=2.7J
解得物体受到斜面的摩擦力为
故D正确。
故选D。
6．A
【详解】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功大小
W有=G物h
不计绳重和摩擦，额外功
W额=G动h
总功
W总=W有+W额=G物h+G动h
则滑轮组的机械效率
由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的速度、重物上升的高度、定滑轮的重力无关， 而减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，故A正确。
故选A。
7．B
【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×100N-180N=120N
故B正确；
C．拉力做的总功
W总=Fs=100N×6m=600J
拉力F功率为

故C错误；
D．拉力做的有用功
W有=Gh=180N×2m=360J
滑轮组的机械效率

故D错误。
故选B。
8．D
【详解】AB．手用F1的力直接将物体A匀速提升h，F1做的功W1=Gh，借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h时，F2做的有用功W有=Gh，F2做的额外功为W额，F2做功等于有用功和额外功之和，即
W2=W有+W额= Gh+W额
所以
W1＜W2
故AB不符合题意；
CD．F1和F2做功的时间相等，由可知功率的关系为
P1＜P2
故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
9．A
【详解】BD．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，故BD不符合题意；
AC．不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率
额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故A符合题意；故C不符合题意。
故选A。
10．
【详解】由图可知，O为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l；；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力F作用在A点，当OA为F的力臂时，力臂最长，此时力F最小，且F的方向垂直杠杆向上，从A点垂直OA向上画出F的示意图，如图所示：
11．
【详解】杠杆受到重物的拉力的作用，重物的重力方向是竖直向下的，因此杠杆所受拉力F2的方向也是竖直向下的，作用点在杠杆上，拉力F2促使杠杆顺时针转动。要使杠杆平衡，应给杠杆施加一个使杠杆逆时针转动的力，因此该力的方向是向上的。由杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。由图可知，当动力F1的作用点在杠杆的A点时，方向垂直杠杆向上时，力臂最长即图中l，此时F1为最小的动力。如图所示：
12．
【详解】重力的方向是竖直向下的，规则物体的重心在其几何中心，在图中找到长方形的中心，以此为起点竖直向下作一条带箭头的线段，即为物体B所受重力的示意图；作力F的力的作用线，从O点向力的作用线作垂线段l即为力F的力臂。如图所示：
13． 杠杆 34 A
【详解】[1]杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
[2]杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在挂物体前
挂上物体后
上下两式相减有
则
[3]若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
14． 杠杆 5N 变小
【详解】[1]在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
[2] OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA的动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
[3] 将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
15． 外侧 液化 放出 费力
【详解】[1]汽车从阴凉的地下车库开出后，车窗外气温较高，空气中的水蒸气遇到温度较低的车窗玻璃而液化形成小水滴附着在玻璃外侧，故应擦拭车窗外侧除雾。
[2][3]雾是小水滴，由水蒸气液化而形成，液化要放出热量。
[4]道闸的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费了力，但省了距离。
16． 6 小 ②
【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂
A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，
解得
[2]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA，
解得
……Ⅰ
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小。
[3]将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OB，解得
……Ⅱ
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
17． 1000 12.5
【详解】[1]从图乙可以看到，一开始时，力传感器读数大小是10N，由于AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒，不考虑它们的质量，不考虑它们的重力，那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小，则根据可知，物体M的质量
物体M的质量是1000g。
[2]从图乙可以看到，物体从A点开始运动，到第5s时，力传感器读数大小是零，即A端没有压力，那么物体M就应该是在O点，这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零，运动时间是5s，这段时间通过的路程
则物体M匀速运动的速度
物体M匀速运动的速度是0.06m/s；
然后继续向右运动，物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大，直到AC能承受的最大弹力大小为15N，根据杠杆的平衡条件可知
其中的F是最大弹力15N，lx是物体M相对于O点往右移动的距离，代入数据解得
那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时，物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m，物体M匀速运动的速度是0.06m/s，则物体M相对于O点往右移动的时间
物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s，由上述可知，在OA段移动时，需要的时间是5s，则物体从A点开始运动时间最长为
物体从A点开始运动时间最长为12.5s。
18． 3000 0.1
【详解】[1]由题意可知，10个坠砣的总重力
由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得
输电线A端受到的拉力大小为3000N。
[2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度，则输电线A端向左移动的距离
输电线A端向左移动的距离为0.1m。
19． 0.2 500 80%
【详解】[1]重物上升的速度为
[2]由图可知，绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
[3]拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
20． 187.5 支撑力F变大 动力臂变小，阻力臂边长，阻力大小不变
【详解】（1）[1]支点O到力F的作用线的距离为力臂l，先延长力F的作用线，过支点O做力F作用线的垂线，支点O到垂足之间的距离为力臂l。如图所示
（2）[2] 由下图得，动力臂为8个格子的长度，阻力臂3个格子的长度，由杠杆平衡条件得，墙壁对人的支撑力约为
（3）[3][4]若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，则动力臂变小，阻力臂边长，阻力为人的重力，大小不变，由杠杆平衡条件得，支撑力F变大。
21． 右 25 将测力计移到左端第5个格处 F2与v方向一致
【详解】（1）[1]由甲图可知，杠杆左端向下倾斜，说明左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动。
（2）[2]乙图中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为
l1=5cm×5=25cm
（3）[3]钩码的作用效果是使杠杆逆时针转动，要使弹簧测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，所以要使杠杆在水平位置平衡，需将测力计移到左端第5个格处向上拉。
（4）[4]作用在A点的三个力大小相等，方向不同。因为A点的速度方向总是和杠杆垂直，即F2与v方向一致，杠杆运动速度加快，做加速运动，把F1、F3分解为速度方向和杠杆方向的两个分力，沿杠杆方向的分力过支点，不能使杠杆转动；F1、F3在速度方向的分力小于F2，所以F2对杠杆转动的作用最大。
22． 杠杆 右 左 均匀 A 0
【详解】（1）[1]使用杆秤称量物体是质量时，杆秤能绕提纽（看作支点）转动，故杆秤可以看作简单机械中的杠杆。
[2]如下图所示
若使用左边提纽A时，此时A为支点，秤砣移动到最左边C点时，物体挂在秤钩上，当杆秤在水平位置平衡时，AD为物体重力的力臂，AC为秤砣的力臂，根据杠杆的平衡条件
G物×AD=G秤砣×AC
解得
若使用右边提纽B时，此时B为支点，秤砣移动到最左边C点时，物体挂在秤钩上，当杆秤在水平位置平衡时，BD为物体重力的力臂，BC为秤砣的力臂，根据杠杆的平衡条件
G物′×BD=G秤砣×BC
解得
因为秤砣的质量不变，即秤砣的重力不变；AC˂BC，AD˃BD，故G物˂G物′，即使用右边提纽时，杆秤的测量大。
（2）①[3]如下图所示，AB˂BC，秤钩的重力小于秤砣的重力，由杠杆的平衡条件可知
G秤钩×AB˂G秤砣×BC
所以右端下沉，为了使杠杠在水平位置平衡，应将秤砣向左移动。
③[4]如上图，设C为零刻度（定星），杆秤、秤钩的总自重为G0，重心在D点，不挂重物，秤砣在定星位置时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杠的平衡条件得
G0×BD=G秤砣×BC……Ⅰ
当在秤钩挂重物Gx时，秤砣移动到距离定星x处时，杠杠在水平位置平衡，根据杠杠的平衡条件得
G0BD+GxAB=(BC+x)G秤砣……Ⅱ
解Ⅰ、Ⅱ得
则x与Gx成正比，故此杆秤刻度是均匀的。
④[5]提纽的位置固定，则杆秤和秤钩的总重力的力臂不变，秤砣在定星的位置不变，即力臂不变，通过增大秤砣的质量，则秤砣的重力增加，根据杠杠平衡条件可知，要让杆秤在水平位置平衡，需要增加所挂物体的质量；故要增加这把杆秤的量程，则可以增加秤砣质量后重新标记刻度。故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（3）①[6]由图可知，根据杠杆的平衡条件
G桶×OB=G钩码×OC
即
G桶L=m0gL0
解得
此时桶中没有装液体，则C位置的的刻度线应标记标记为“0”。
②[7] 在B点的空桶（容积为V）内注满液体，移动钩码至D位置时，杆秤再次在水平位置平衡，测出D点到O点的距离为L1，根据杠杆的平衡条件得
(G桶+G液)L= m0gL1
则
(G桶+ρ液gV)L= m0gL1
解得
23． 30 2.5 80 低 不变 变小
【详解】（1）[1]从图甲可以看出，绳子承重股数为n=3，因此绳端移动距离为
（2）[2]测力计的分度值为0.1N，从图乙看出，其读数为2.5N。
[3]第2次实验中，滑轮组的机械效率为
[4]分析数据可知，在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低。
（3）[5]实验中若仅增大绳端移动的距离，根据
可知，滑轮组的机械效率将不变。
（4）[6]四次实验中，物体上升的高度为
有用功为
第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第3次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
由此可知，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
24．（1）500N；（2）500Pa；（3）600J
【详解】解：（1）质量为50kg的正方体木箱重力为
（2）木箱的底面积为
木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为
（3）木箱匀速提升了1m高度，则绳端移动的距离为
则小明提升木箱时，拉力做的总功为
答：（1）木箱的重力为500N；
（2）木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为500Pa；
（3）小明提升木箱时，拉力做的总功为600J。
25．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）建筑材料的重力
建筑材料放在水平地面上时对地面的压强
（2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
（3）有用功为
滑轮组的机械效率
答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强是；
（2）拉力的功率是；
（3）滑轮组的机械效率是。
26．（1）150N；（2）75%，60J
【详解】解：（1）滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力
（2）物体上升的高度
h=vt=0.1m/s×10s=1m
有用功
W有=Gh=300N×1m=300J
滑轮组的机械效率
克服动滑轮做的功
W动=G动h=40N×1m=40J
额外功
W额=W总-W有=400J-300J=100J
克服绳重和摩擦所做的额外功
W=W额-W动=100J-40J=60J
答：（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力是150N；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，滑轮组的机械效率是150N，克服绳重和摩擦所做的额外功是60J。
27．（1）300N，7.5×105Pa；（2）300J，80%（3）37.5W
【详解】解：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小
行李箱静止放在水平地面上时，对地面的压强
（2）小明对行李箱做的有用功
小明对行李箱做的总功
斜面的机械效率
（3）拉力F做功的功率
答：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小300N和对地面的压强7.5×105Pa；
（2）小明对行李箱做的有用功300J和斜面的机械效率80%；
（3）拉力F做功的功率37.5W。
28．（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%
【详解】解：（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功
（2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离
s=4×2m=8m
拉力做功
拉力做功的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3.6×103J；
（2）拉力做功的功率为100W；
（3）滑轮组的机械效率为90%。
29．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）物体在10s内上升的高度为
（2）由图可知，承担物重的绳子段数为n=2，则由可知，有如下关系成立
所以工人对绳端的拉力为
（3）对动滑轮受力分析，动滑轮受自身的重力，受下方所挂重物的拉力，受向上两个绳子的拉力，动滑轮的重力为
当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为
答：（1）物体在10s内上升的高度为；
（2）工人对绳端的拉力为；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为。
30．（1）90J；（2）100J；（3）10N
【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功
W有=Gh=90N×1m=90J
（2）由得，拉力所做的总功
（3）由图知，有两段绳子提起物体，则
s=2h=2×1m=2m
由W=Fs得，绳端的拉力
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力
G动=nF-G=2×50N-90N=10N
答：（1）上述过程中的有用功W有为90J；
（2）上述过程中拉力所做的功W总为100J；
（3）动滑轮的重力为10N。