专题13 简单机械（练习，4大命题点+真题+重难创新）-中考物理一轮复习讲练测（全国通用）

这是一份专题13 简单机械（练习，4大命题点+真题+重难创新）-中考物理一轮复习讲练测（全国通用），文件包含专题13简单机械练习原卷版docx、专题13简单机械练习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共88页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc30219" PAGEREF _Tc30219 \h 2
\l "_Tc27335" 命题点一 杠杆 PAGEREF _Tc27335 \h 2
\l "_Tc21446" 命题点二 定滑轮和动滑轮 PAGEREF _Tc21446 \h 17
\l "_Tc32292" 命题点三 滑轮组 PAGEREF _Tc32292 \h 25
\l "_Tc24107" 命题点四 其他简单机械 PAGEREF _Tc24107 \h 35
\l "_Tc13088" PAGEREF _Tc13088 \h 39
\l "_Tc24017" PAGEREF _Tc24017 \h 54
命题点一 杠杆
1．（2024·青海·一模）有①理发剪刀，②镊子，③道钉撬，④钓鱼杆，⑤瓶盖起子，⑥定滑轮，⑦动滑轮，⑧天平，⑨老虎钳等工具。在它们工作时，其中属于省力杠杆的有 ，属于费力杠杆的有 ，属于等臂杠杆的有 。
【答案】 ③⑤⑦⑨ ①②④ ⑥⑧
【详解】[1]道钉撬、瓶盖起子、老虎钳使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，动滑轮本质是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，所以，属于省力杠杆的有③⑤⑦⑨。
[2]理发剪刀、镊子、钓鱼杆用用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，所以，属于费力杠杆的有①②④。
[3]定滑轮本质是一个等臂杠杆，天平使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，所以，属于等臂杠杆的有⑥⑧。
2．（2024·陕西商洛·二模）如图所示是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆，货车因超重导致桥面发生侧翻，此时支点是 （选填“A”或“B”）。若货车沿大桥 （选填“内”或“外”）侧车道行驶，桥面侧翻可能就不会发生。轿车静止时与桥面的接触面积为，轿车总重为，轿车对桥面的压强为 Pa。
【答案】 A 内
【详解】[1][2]由于货车严重超载，桥面将绕支撑点A逆时针转动，故支点为A；此时杠杆的动力为F货，动力臂为l1，阻力为G桥，阻力臂为l2，当F货l1>G桥l2时，杠杆不再平衡，杠杆会沿逆时针转动，发生侧翻；若货车沿大桥内侧车道行驶时，动力臂l1会变小，F货l1也会变小，桥面侧翻可能就不会发生。
[3]轿车对桥面的压强为
3．（2024·贵州遵义·模拟预测）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，AB长度为30cm，OA长度为40cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，使杠杆在图示位置平衡，则最小的力F是 N，我们可以把杠杆分为省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆，此杠杆是 。（g＝10N/kg）
【答案】 4 省力杠杆
【详解】[1]在B点施加一个力最小的力，则力臂应最大，动力臂是最大的；根据勾股定理可知
根据杠杆的平衡条件可知
即
[2]由于动力臂大于阻力臂，所以该杠杆为省力杠杆。
4．（2024·四川攀枝花·二模）如图所示，轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小为 N。保持F的方向始终与OA垂直，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】 55 变小
【详解】[1]轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体，杠杆在水平位置时，动力臂与阻力臂的关系为
根据杠杆平衡条件可得
所以，力F的大小为
[2]力F的力臂为支点O到力F作用线的垂线段；将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，保持F的方向始终与OA垂直，则动力F的力臂都是lOA，即力F的力臂将不变；在该过程中，动力臂不变，阻力等于物体的重力，即阻力不变，由图可知阻力臂会变小，所以根据杠杆平衡条件可知动力F会变小。
5．（2024·云南·模拟预测）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，OB∶AB＝2∶1，在A点挂一个120N物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆水平平衡拉力为 N；若拉力F沿逆时针方向转动30°，杠杆仍处于平衡状态，拉力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 180 变大
【详解】[1]当OB∶AB＝2∶1，则
OB∶OA＝2∶3
杠杆水平平衡时，A端受到的阻力大小为
FA＝G物＝120N
由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得
F×OB＝G×OA
拉力的大小为
[2]若其他条件不变，拉力F沿逆时针方向转动30°，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，拉力将变大。
6．（2024·四川达州·一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”，其原理图如图乙所示，。若碓头质量为20kg，捣谷人质量为64kg，左脚与地面的接触面积为200cm2，舂谷过程中不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0，g取10N/kg，则碓头的重力为 N；当他右脚在B点用最小力F1踩横木使其刚好转动，则人的左脚对地面的压强为 Pa、
【答案】 200N 1.7×104
【详解】[1]碓头的重力为
[2]根据杠杆的平衡条件可得
则捣谷人右脚对横木的压力为
因为力的作用是相互的，则横木对右脚的支持力
以捣谷人为研究对象，人的重力为
根据力的平衡条件可得，则左脚受到地面的支持力
左脚对地面的压力和左脚受到地面的支持力是一对相互作用力，大小相等，则
左脚对地面的压强为
7．（2024·云南楚雄·三模）图是劳动实践课上使用劳动工具的场景，其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A．用扳手拧螺丝B．挖地时举起锄头
C．用钢丝钳剪铁丝D．园艺剪刀修剪树枝
【答案】B
【详解】A．用扳手拧螺丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．锄地时举起锄头的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意；
C．用钢丝钳剪铁丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．用园艺剪修剪树枝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
8．（2024·湖南邵阳·二模）周末，小强的爸爸钓上了一条大鱼，他左手握住鱼竿尾部，右手用力往上拉，鱼儿正在水里奋力挣扎，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．钓鱼竿是一个费力杠杆
B．左手对鱼竿的力可视为杠杆受到的动力
C．鱼竿越长越省力
D．右手到鱼竿尾部的距离越小越省力
【答案】A
【详解】AB．钓鱼时，左手握住鱼竿尾部，相当于支点，右手用力往上拉，则右手对鱼竿的作用力为动力，鱼对鱼竿的作用力为阻力，对应的动力臂小于阻力臂，所以钓鱼竿是费力杠杆，故A正确，B错误；
C．鱼竿越长，而两手间的距离不变，相当于增大阻力臂，阻力不变时，据杠杆的平衡条件知，动力增大，越费力，故C错误；
D．右手到鱼竿尾部的距离越小，则动力臂越小，阻力臂越大，阻力不变时，据杠杆平衡条件知，动力增大，越费力，故D错误。
故选A。
9．（2024·福建泉州·二模）图中四幅图均选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（ ）
A．图甲“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于费力杠杆
B．图乙“试弓定力”中，弓被拉开，仅能说明力可以改变物体的运动状态
C．图丙“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
D．图丁“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能
【答案】A
【详解】A．在图甲“穴取铜铅”中，古人所使用的镐，其动力臂小于阻力臂，根据杠杆的分类，这种杠杆被称为费力杠杆，但能够省距离。故A正确；
B．在图乙“试弓定力”中，弓被拉开，这实际上是力改变了物体的形状，而不是运动状态。运动状态的改变通常指的是速度大小或方向的变化，而这里弓的形状发生了变化。故B错误；
C．在图丙“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力是砖坯对地面施加的力，而砖坯的重力是地球对砖坯施加的力。这两个力分别作用在两个不同的物体上（地面和砖坯），因此它们不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上。故C错误；
D．在图丁“踏车汲水”中，水被提升到高处，这个过程中水的重力势能是增加的（因为高度增加），而不是转化为动能。动能与物体的速度和质量有关，而在这个过程中，水的速度并没有显著增加。故D错误。
故选A。
10．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OA长为0.6m，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重石块靠近支点
【答案】A
【详解】由题意可知，AB两端的作用力方向都是竖直向下，据此画出两力的力臂，如图所示：
A．向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力， A端的力为阻力，由所画图可知，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；
BC．由所画图可知，△OAC的△OBD，由数学知识可知
根据杠杆的平衡条件有，则杠杆平衡时B端的拉力
放下空桶时，向下拉绳子的力
装满水时，桶和水的总重力
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
故BC错误；
D．根据题意向上拉绳提起装满水的桶时需要的拉力为
由于G总不变，则应增大，根据杠杆平衡的条件，将配重石块靠近支点时，会变小。则拉力会变大，故D错误。
故选A。
11．（2024·陕西榆林·二模）据报道，一位物理老师在动物园内，使用如图所示的装置，用弹簧测力计称出了一头大象的重力。在称象过程中，他首先将铁笼系于钢梁上的B点，调节钢梁在水平位置平衡，消除钢梁，铁笼重力对平衡条件的影响。测得。将大象引入铁笼，在A点用弹簧测力计竖直向下拉住钢梁的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得弹簧测力计的示数为，则下列说法错误的是（ ）
A．该装置是一个省力杠杆B．当A向右移动时，弹簧测力计的示数变大
C．这头大象的重力为D．弹簧测力计竖直向下拉动，拉力做的功为
【答案】D
【详解】A．因为动力臂OA大于阻力臂OB，此装置为省力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．由杠杆的平衡条件
可知，当A向右移动时，l1减小，F2、l2乘积不变，故弹簧测力计的示数变大，故B正确，不符合题意；
C．由杠杆的平衡条件可得
所以，大象的重力为
故C正确，不符合题意；
D．弹簧测力计竖直向下拉动时，拉力做的功为
故D错误，符合题意。
故选D。
12．（2024·甘肃定西·模拟预测）如图是用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉，O是支点。请在图中做出它的动力臂L1和阻力臂L2。
【答案】见解析
【详解】过支点O作动力F1延长线的垂线段为动力臂L1，作阻力F2的垂线段为阻力臂L2，如下图所示：
13．（2024·河南新乡·三模）生活中我们要节约用水，用完水后要记得及时关闭水龙头。如图是关闭水龙头的情景，水龙头手柄可视为一根杠杆（O为支点），请你画出施加在A点的最小动力F1。
【答案】见解析
【详解】动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，以OA为动力臂时动力臂最长，动力最小，过A点作OA向下的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如图所示：
14．（2024·云南昆明·一模）杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
(1)如图甲所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会 （选填“大于”、“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置 （选填“相同”或“不相同”）。
(2)已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 （选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。
(3)如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下：
①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）；
②接着他又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动；
当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是 （选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为 kg。
【答案】(1) 小于 不相同
(2) 均匀 靠近
(3) 提纽 8
【详解】（1）[1]杆秤利用了杠杆原理，由杠杆的平衡条件可知：，由图可知，将秤砣置于最远处，由使用提纽1改为使用提纽2时，l1增大而l2减小，G砣不变，G杆不变，G杆对应的力臂l杆变小，由于秤杆自身重力和力臂的变化很小，则此时G物变小，即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会小于20kg。
[2]零刻度线的位置可理解为秤砣平衡杆秤自身重力的悬挂点，使用不同提纽时秤杆自身重力的力臂大小发生变化，而G砣和杆秤自身重力不变，因此秤砣的力臂也会变化，可知使用不同提纽时零刻度线位置不相同。
（2）[1]由可知，当G物均匀增大时，因、、和大小不变，当均匀变化时，l2均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的。
[2]若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，由知，减小，即第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。
（3）[1]自制的杆秤相当于杠杆，当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，杠杆可绕提纽转动，这个杠杆的支点是提纽。
[2]如图乙，提纽到秤钩的力臂，提纽到秤砣的力臂，由杠杆平衡条件可得
由可知，上式可写成
秤钩上挂的重物的质量为
15．（2024·江苏盐城·二模）小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)图甲中，杠杆静止时处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于 ；
(2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；
(3)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ，原因是测力计的拉力力臂 （均选填“变大”、“变小”或“不变）；
(4)小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。
【答案】(1) 平衡 右 测量力臂
(2)2
(3) 变小 变大
(4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响
【详解】（1）[1]甲图中，杠杆处于静止状态是平衡状态。
[2]为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。
[3]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂。
（2）一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件知
解得
（3）[1][2]图丙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成竖直时，阻力阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。
（4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
16．（2024·广东汕尾·二模）杆秤是中国的传统衡器，凝聚着中国古代人民的智慧。杆秤是根据杠杆平衡条件制成的，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽、秤钩等组成，使用时物体挂在秤钩处，提起秤纽，调节秤位置，通过秤杆的秤星读出被测质量。用如图所示杆秤测物体A的质量，设秤砣的质量为，用手提起秤纽2，当杆秤水平静止时，被测物A和秤砣的挂点沿秤杆到秤纽2的水平距离分别为、。杆秤的质量忽略不计。
(1)、、、应该满足这样的关系： ；
(2)若秤砣的质量为100克，被测物A和秤砣到秤纽2的距离分别为0.05米、0.2米（即米，米），则被测物A的质量为 千克；
(3)若秤砣因磨损质量减少，则杆秤所示的质量值 （选填“小于”、“等于”或“大于”）被测物的真实质量值；
(4)若用手提起秤纽1，为使杆秤仍水平静止，应该将秤砣向 （选填“左”或“右”）移动；
(5)若有人换了一个质量为90克的秤砣，用于测量物体D的质量。用手提起秤纽2，称得物体D的质量为0.5千克（秤砣挂在刻度处），则杆秤上刻度处D（图中未画出）到提钮2的距离 米，物体D的实际质量 千克。
【答案】(1)
(2)0.4
(3)大于
(4)左
(5) 0.25 0.45
【详解】（1）根据杠杆平衡条件，mA、m0、LAB、LBC应该满足这样的关系
（2）若秤砣的质量为100克，被测物A和秤砣到秤纽2的距离分别为0.05米、0.2米(即AB=0.05米，BC=0.2米)，则被测物A的质量为
（3）若秤砣因磨损质量减少，右边的力减小，右边的力臂应该增大，杠杆才能平衡，杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量值。
（4）若用手提起秤纽1，与用秤纽2时比，左边力臂变短；按照杠杆平衡条件，右边的力臂也要变小，应该将秤砣向左移动。
（5）[1]先按照正常的秤砣计算出0.5kg处到秤纽的距离，根据得
[2]用质量为90克的秤砣，测量物体D的质量。用手提起秤纽2，称得物体D的质量为0.5千克(秤砣挂在0 .5kg刻度处)，则 ，所以
17．（2024·黑龙江绥化·二模）如图所示，一个重力为6N、密度为的合金块，悬挂在轻质杠杆左端的A点，O为支点，OA长10cm，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右端B点吊着重力为0.7N的物体，OB长70cm，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求：
(1)合金块的体积；
(2)杠杆左端A点受到绳子的拉力；
(3)该液体的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由可得，合金块的质量
由 可得，合金块的体积
（2）设A点受到绳子的拉力为，B点受到绳子的拉力为，由受力分析可知，因杠杆处于水平平衡状态，故由杠杆的平衡条件可得
代入数据有
解得，即杠杆左端A点受到绳子拉力的大小为。
（3）对合金块受力分析可知，合金块受到向下的重力，向上的绳子拉力，大小等于A点受到的绳子拉力，向上的浮力，因合金块处于平衡状态，由力的平衡可得合金块所受浮力
因为合金块浸没在液体中，所以合金块排开液体的体积
由可得，该液体的密度
命题点二 定滑轮和动滑轮
18．（2024·四川内江·三模）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，分别用力F1、F2匀速拉起钩码，则两力的大小关系是F1 F2（选填“大于”“小于”或“等于”）；使用定滑轮不能省力，但可以改变 。
【答案】 等于 力的方向
【详解】[1][2]由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，不能省力，则F1、F2都与物体重力相等，所以两种拉法所用拉力一样大。
19．（2024·贵州黔东南·二模）如图所示，摩擦、绳重和动滑轮自重忽略不计，两图中物体重力相同，则F甲∶F乙＝ 。
【答案】4∶1
【详解】由题可知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重力相同，甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，省一半的距离，即F甲=2G；乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，费一半的距离，即，则
20．（2024·四川雅安·模拟预测）如图所示，甲物体200g，乙物体400g，弹簧测力计重力及摩擦均不计，则甲、乙两物体静止时，弹簧测力计的读数为 N，物体乙受到的合力为 N。
【答案】 2 0
【详解】[1]图中的两个滑轮均为定滑轮，它们只能改变力的方向，不能改变力的大小。弹簧测力计受到甲对其的拉力，则弹簧测力计的读数为
[2]物体乙静止，处于平衡状态，受到的合力为0N。
21．（2024·河北石家庄·一模）如图所示，物体A以2cm/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，则绳子自由端拉动速度为 cm/s，若此时弹簧测力计的示数为5N，物体A在2s内克服摩擦力做的功为 J。（滑轮、弹簧测力计的重力及滑轮处的摩擦忽略不计）
【答案】 4 0.4
【详解】[1]根据图中绳子的股数是n=2，拉力移动的距离是物体距离的2倍数，速度也是2倍，即4cm/s。
[2]动滑轮省一半力，拉力F是摩擦力的一半，摩擦力
物体A的路程
克服摩擦力做功
22．（2024·山东东营·一模）如图，A物体重200N，在力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平面上匀速向右运动10s，此时弹簧测力计的示数为5N，则A物体受到的摩擦力是 N，动滑轮移动的距离为 m。
【答案】 5 1
【详解】[1]同一根绳子上的拉力处处相等，弹簧测力计的示数为5N，所以A物体受到的拉力为5N，A物体做匀速直线运动，所以它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以A物体受到的摩擦力是5N。
[2]A物体移动的距离为
则动滑轮移动的距离为A物体移动距离的一半，即1 m。
23．（2024·湖北·三模）如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（ ）
A．它是一个动滑轮B．它可以上下移动
C．用它改变力的方向D．用它改变力的大小
【答案】C
【详解】升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降，它是一个定滑轮，用力方向与国旗运动的方向相反，故用它改变力的方向。
故选C。
24．（2024·安徽合肥·二模）为了将一物块送到高处，阿牛用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块 沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（ ）
A．该装置使用滑轮是为了更加省力
B．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
C．此过程中物块的动能在减小，重力势能在增大
D．若绳子突然断开，物块将立即下滑
【答案】B
【详解】A．由图可知，该滑轮固定不动，是一个定滑轮，使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；
B．物块沿斜面匀速向上运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以摩擦力的方向是沿斜面向下的，故B正确；
C．物块沿斜面匀速向上运动，质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，故C错误；
D．若绳子突然断开，物块由于具有惯性，仍然会向上移动一段距离，故D错误。
故选B。
25．（2024·河南周口·一模）小明用一个距离手3m高的定滑轮拉住重400N的物体，从滑轮正下方沿水平向右方向移动4m后停止，用时4s，如图所示。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．小明做功的功率为200WB．小明所施加的拉力做功为1600J
C．使用该滑轮可以省力D．物体上升的高度为4m
【答案】A
【详解】因为定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，即不能省力，所以小明对绳子的拉力为400N，停止拉动后，绳子自由端的长度为
未拉动前，绳子自由端的长度为3m，因绳子自由端移动了
因此物体上升的高度也为2m，小明所施加的拉力做功为
小明做功的功率为
故A正确，BCD错误。
故选A。
26．（2024·北京昌平·二模）如图所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg。用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F1为300N，经过2s物体被提升了20cm。用该卷扬机通过同一个动滑轮匀速竖直提升物体 B，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F2为600N。已知卷扬机提升物体A 和提升物体B 时的功率相等，取g=10N/kg。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．提升物体A时，拉力F1做功的功率为30W
B．提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为1000Pa
C．物体B的重力为1200N
D．提升物体B时，物体B以0.05m/s 的速度匀速竖直上升
【答案】D
【详解】A．物体A上升的速度为
该装置是动滑轮，拉力方向上移动的速度是重物上升速度的两倍，即
v1=2vA=2×0.1m/s=0.2m/s
拉力的功率为
故A错误；
B．A的重力为
GA＝mAg＝50kg×10N/kg=500N
卷扬机对工作台的压力等于卷扬机的重力和拉力F1之和，即
F=F1+GA=300N+500N=800N
卷扬机对工作台的压强为
故B错误；
C．根据动滑轮的特点，不计绳重和摩擦，提升A时，动滑轮重力为
G动＝2F1－GA＝2×300N－500N＝100N
物体B的重力为
GB=2F2－G动＝2×600N－100N=1100N
故C错误；
D．卷扬机提升物体A和提升物体B时的功率相等，由
得到此时提升物体B绳端速度为
物体B上升的速度为
故D正确。
故选D。
27．（2024·四川绵阳·模拟预测）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重为20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重为10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重力及绳与滑轮摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是12N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
【答案】D
【详解】A、物体A在水平地面上匀速运动，受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，则物体A受到地面的摩擦力
弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力为5N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为12N-5N=7N，所以A错误；
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，所以滑轮的移动速度为
所以B错误；
C、水平拉力F的功率
所以C错误；
D、绳子的拉力是F绳=12N，根据可得2s物体A移动的距离为
s=vt=0.2m/s×2s=0.4m
所以
W=F绳s=12N×0.4m=4.8J
故D正确。
故选D。
28．（2024·山东菏泽·一模）如图甲所示，拉力F通过动滑轮，将质量为的实心正方体物体从图中位置以0.1m/s的速度匀速拉至水面上方一定高度。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像，不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对物体的阻力，已知，g取10N/kg。求：
(1)物体的密度；
(2)物体未拉动时，水对其上表面的压强大小；
(3)物体浸没在水中时受到的浮力大小；
(4)提升过程中，在物体上表面未露出水面前，拉力F的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）由图可知，物体从50s物体开始露出水面，60s时物体下表面离开水面，则物体的边长为
实心正方体物体的体积为
物体的密度为
（2）物体未拉动时物体上表面所处的深度为
物体上表面受到的压强大小为
（3）物体浸没时排开水的体积为
则浮力为
（4）物体上表面未露出水面前，动滑轮对物体的拉力为
不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对物体的阻力，则绳端的拉力
命题点三 滑轮组
29．（2024·西藏日喀则·一模）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬棒相当于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为 N。
【答案】 省力 300
【详解】[1]图甲中，撬棒撬石头时，手的作用力为动力，石头的作用力为阻力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[2]图乙中，滑轮组的承重绳子为3根，忽略滑轮自重、绳重及摩擦时，人对绳子的最小拉力
30．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 。小涵用该滑轮组将重80N的物体匀速提高，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则小涵所用拉力F＝ N。
【答案】 改变动力的方向 50
【详解】[1]根据定滑轮的结构特点可知，如图所示滑轮组中定滑轮的作用是改变动力的方向。
[2]滑轮组的绳子承重股数为n=2，不计绳重和摩擦，则小涵所用拉力为
31．（2024·海南海口·模拟预测）如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重为2N。当物体B重为8N时，它恰好能匀速下降。该装置中属于动滑轮的是 （选填“N”或“M”）。物体A所受的摩擦力为 N。
【答案】 M 5
【详解】[1]N滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮；M滑轮的轴可以随物体一起运动，为动滑轮。
[2]如题图，B物体恰能匀速下降，说明物体A在水平方向上向右做匀速直线运动，根据二力平衡的条件和定、动滑轮的工作特点可知，动滑轮上绳子承重股数为n=2，A受力平衡，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则物体A所受的摩擦力为
32．（2024·广东汕头·二模）质量为12kg的物体放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，示数为2N，不计绳重、绳子的伸长及滑轮组内的摩擦，则绳子自由端的移动速度是 m/s，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。
【答案】 0.3 0.6 6
【详解】[1]由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，绳子自由端的移动速度是
[2]测力计的示数为2N，则绳子自由端的拉力为，根据
可得，拉力F的功率是
[3]根据题意可得，A受到绳子的拉力为
因为A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，所以，水平方向上A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则物体A受到的摩擦力是
33．（2024·江苏南京·模拟预测）由于热胀冷缩，户外的导线在冬季会收缩。可以用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（G=200N）匀速上升的高度为0.2m（不考虑滑轮自重和绳重及摩擦）。可得F= N，‍拉力F做功= J。
【答案】 400 40
【详解】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮之间的摩擦，则拉力为
[2]由图可知，拉力F移动的距离为
拉力F做的功为
34．（2024·广东茂名·二模）工人用如图所示的滑轮组，将重为550N的货物以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为200N（不计绳重和摩擦）。图中A滑轮的主要作用是改变 ，工人做功的功率是 W；若滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为300N，最多能匀速提起重为 N的物体。
【答案】 动力方向 120 850
【详解】[1]由图可知，A滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，所以图中A滑轮的主要作用是改变动力的方向。
[2]由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=3，货物以0.2m/s的速度匀速提升，绳端移动的速度为
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s
根据
可得，工人做功的功率是
P=Fv绳=200N×0.6m/s=120W
[3]不计绳重和摩擦，当将550N的货物匀速提升时，所用拉力为200N，由
可得
G动=nF-G=3×200N-550N=50N
若绳子能承受的最大拉力为300N，能匀速提起物体的重力为
G′=nF-G动=3×300N-50N=850N
35．（2024·山东枣庄·二模）用如图所示的滑轮或滑轮组，不计滑轮重、绳重及摩擦，将同一物体匀速提高h，最省力的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】根据滑轮相关知识，动滑轮上的绳越多，越省力，A中无动滑轮，而定滑轮不能省力，只能改变力的方向；BC中动滑轮上有两股绳，D中动滑轮上有三股绳，则D中最省力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
36．（2024·江苏常州·一模）如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和滑轮与绳子间的摩擦，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮的重力为80N
C．物体上升的速度为0.6m/s
D．工人做的功为960J
【答案】C
【详解】A．由图可知，绳子自由端移动的距离
s＝3h＝3×2m＝6m
故A正确，不符合题意；
B．由题意得
则动滑轮的重力
G动＝3F﹣G＝3×160N﹣400N＝80N
故B正确，不符合题意；
C．物体上升速度为
故C错误，符合题意；
D．工人做的功为
W＝Fs＝160N×6m＝960J
故D正确，不符合题意。
故选C。
37．（2024·山西临汾·一模）利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．绳自由端的拉力大小为400NB．绳自由端的移动速度为1.5m/s
C．绳自由端移动了3mD．木箱移动速度为1.5m/s
【答案】D
【详解】A．由图可知，绳子有2段，绳自由端的拉力大小为
故A错误；
BC．绳自由端的移动的距离为
速度为
故BC错误；
D．木箱移动速度为
故D正确。
故选D。
38．（2024·广东深圳·三模）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物工具“车梯”，车梯工作时相当于滑轮组。假设利用此车梯匀速提升重为500牛的物体上升4米，不计绳重、摩擦和滑轮自重，下列说法不正确的是（ ）
A．提升物体时人对绳子的拉力为250牛
B．提升物体过程中绳端移动的距离为16米
C．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮
D．提升物体过程中人拉绳子做功2000焦
【答案】A
【详解】AC．图中①所指的部件可随物体一起移动，相当于滑轮组中的动滑轮，由图可知，由4段绳子吊着动滑轮，不计绳重、摩擦和滑轮自重，则提升物体时人对绳子的拉力为
故A错误，A符合题意，C正确，C不符合题意；
B．提升物体过程中绳端移动的距离为
故B正确，B不符合题意；
D．提升物体过程中人拉绳子做的功为
故D正确，D不符合题意。
故选A。
39．（2024·广东·三模）如图所示中，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法和物体受到重力的示意图。
【答案】见解析
【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法；重力的方向竖直向下，作用在物体重心处，作图如下：
40．（2024·四川广元·二模）小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。
【答案】见解析
【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示：
41．（2024·甘肃金昌·三模）滑轮组下面悬挂一质量为1.2kg的物体，在竖直向上的拉力F的作用下，该物体在10s内被匀速提升了0.5m，拉力F的大小为5N。不计绳重和摩擦。
（1）物体的重力；
（2）绳子自由端移动的速度；
（3）动滑轮的重力。
【答案】（1）12N；（2）；（3）3N
【详解】解：（1） 物体的重力
（2） 物体上升的速度
根据题意，，绳子自由端移动的速度
（3）由得
答：（1）物体的重力为12N；
（2）绳子自由端移动的速度为0.15m/s；
（3）动滑轮的重力为3N。
42．（2024·黑龙江绥化·一模）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的圆柱形容器底部，水深为0.45m，容器底面积为。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重和摩擦），滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求：（）
（1）A未露出水面时所受的浮力；
（2）滑轮组中动滑轮的重力；
（3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。
【答案】（1）10N；（2）5N；（3）
【详解】解：（1）正方体A的体积为
A未露出水面时排开水的体积为
A未露出水面时所受的浮力为
（2）由图甲可知有效绳子段数，当A完全脱离水面时，滑轮组绳子自由端的拉力达到最大值，不计绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦，根据可知，该滑轮组中的动滑轮的重力为
（3）当A完全脱离水面后，水面将会降低，水面下降的高度为
此时水深为
则A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为
答：（1）A未露出水面时所受的浮力为10N；
（2）滑轮组中动滑轮的重力为5N；
（3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为。
命题点四 其他简单机械
43．（2024·辽宁·一模）我国有很多山区，开车上山要走盘山道。盘山道相当于简单机械中的 ，它的特点是 。
【答案】 斜面 省力费距离
【详解】[1][2]车经过盘山路时要向高处运动，所以，可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离。斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形。
44．（2024·河南商丘·一模）如图螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 （填“密”“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力，原因是 。
【答案】 密 高度一定时，斜面越长越省力
【详解】[1][2]螺丝钉的螺丝是一个变形的斜面，在长度一定时，螺丝越密，相当于在高度一定时增大了斜面的长度，斜面越长越省力，所以，螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。
45．（2024·山西吕梁·一模）战国时期的《荀子·有坐》中有记载：“三尺之岸而虚车不能登也，百仞之山任负车登焉，何则？陵迟故也”人们不能把空车举上三尺高的垂直堤岸，却能把满载的车推上百丈高山。这是因为登山路属于简单机械中的 ，为了更加省力，应把登山路的坡度修得更 （选填“大”或“小”）一些。
【答案】 斜面 小
【详解】[1][2]由题意可知，能把满载的车推上百丈高山，因此登山路属于简单机械中的斜面；根据斜面的特点可知，斜面坡度越小越省力，斜面坡度越大越费力。
46．（2024·广东深圳·三模）用斜面将重600N的物体匀速拉上车，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，提升高度，所用时间，则拉力F做功的功率为 W，此过程中物体受到的摩擦力为 N。请写一个“拉得更轻松”的措施： 。
【答案】 60 160 调整斜面的角度，使其更平缓
【详解】[1]根据W=Fs可得，拉力F做的功为
根据可得，拉力F做功的功率为
[2]克服物体重力所做的有用功为
W有用=Gh=600N×1.8m=1080J
克服物体受斜面摩擦力做的额外功为
由W额=fs得，物体与斜面的摩擦力为
[3]斜面的角度也会影响所需的拉力，通常情况下，斜面越平缓，所需的拉力就越小。因此可以尝试调整斜面的角度，使其更加平缓，从而减小所需的拉力。
47．（2024·新疆伊犁·三模）根据你对自行车（如图）的认识，下列说法错误的是（ ）
A．自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B．自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
C．自行车的车把是轮轴，可以省距离
D．自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
【答案】C
【详解】A. 自行车轮胎上的花纹表面粗糙，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确，不符合题意；
B. 自行车踏板上的花纹表面粗糙，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B正确，不符合题意；
C. 自行车的车把是轮轴，动力施加在轮上，可以省力，但是费距离，故C错误，符合题意；
D. 自行车车轮转轴内的小滚珠将滑动摩擦转换成了滚动摩擦，是以滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力，故D正确，不符合题意。
故选C。
48．（2024·江西萍乡·三模）对如图所示的几种简单机械，下列说法中错误的是（ ）
A．图中OB不是动力臂B．图中所示的装置不省力
C．装置是一种省力杠杆D．汽车驾驶盘不属于简单机械
【答案】D
【详解】A．动力臂是支点到动力作用线的距离，不是支点到动力作用点的距离，故A正确，不符合题意；
B．图中的装置是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，故B正确，不符合题意；
C．图中是一个动滑轮，其动力臂为阻力臂二倍，本质是省力杠杆，故C正确，不符合题意；
D．汽车驾驶盘是一个轮轴，是一种简单机械，可以省力但费距离，故D错误，符合题意。
故选D。
49．（2024·陕西西安·三模）在向高处搬运货物时，经常需要按照如图所示的方式搭踏板工作，在向上匀速推动货物的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．利用这个踏板推物体，坡度越陡越省力，做功效率越高
B．箱子的动能增大
C．斜面对箱子的支持力不做功
D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，每次到达水平面的速度一定相同
【答案】C
【详解】A．利用这个踏板推物体，坡度越小越省力，越陡越不省力，做功效率与斜面的粗糙程度有关，粗糙程度不变时，越陡机械效率越高，故A错误；
B．动能与质量和速度有关，箱子的质量和速度不变，动能不变，故B错误；
C．斜面对箱子的支持力垂直于斜面，箱子在支持力方向没有移动距离，因而不做功，故C正确；
D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，由于粗糙程度不同，摩擦力不同，因而不能确定每次到达水平面的速度大小，故D错误。
故选C。
50．（2024·江苏宿迁·三模）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A．0~10s内，箱子做加速运动
B．0~10s内，箱子所受摩擦力为600N
C．10~20s内，推力F的功率为100W
D．10~20s内，推力对箱子做的功为1600J
【答案】C
【详解】AB．0~10s内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线运动，箱子受到推力为600N，箱子所受摩擦力为
故AB错误；
CD．10~20s内，箱子在水平面上做匀速直线运动，推力F为200N，箱子受到推力与摩擦力是一对平衡力，故箱子受到的摩擦力为200N，10~20s内，箱子运动的速度为
推力所做的功为
W=F2s2=200N×5m=1000J
功率为
P=F2v=200N×0.5m/s=100W
故C正确，D错误。
故选C。
1．（2024·甘肃临夏·中考真题）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的 ，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积， （选填“增大”或“减小”）压强。
【答案】 方向 减小
【解析】【小题1】[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。
[2]把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就不明显，这样人肩膀就不会感到疼。
2．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动如图，从物理学的视角来看，这可以简化为一种简单机械模型。 部位是支点，此模型属于什么杠杆 ？请说明理由 。
【答案】 肘关节 费力杠杆 见解析
【详解】[1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。
[2][3]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。
3．（2024·广东广州·中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
（1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由： ，若衣服重为，则此支持力最小值为 N；
（2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。
【答案】 同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小 4 见解析
【详解】（1）[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
可知，同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。
[2]若衣服重为，根据杠杆平衡条件可得
当衣服挂在B时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为
（2）[3]根据题意，B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离，因此反向延长拉力F，画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段，即为拉力F的力臂l。如图所示
4．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的 （选填“左”或“右”）侧移动。
【答案】 40 右
【详解】[1]由杠杆平衡条件得到
G物×OA=G砣×OB
m物g×OA=m砣g×OB
m物×OA=m砣×OB
[2]接下来要测30g的人参片，物体的质量m物减小，由
m物×OA=m砣×OB
可知，OA不变，m砣不变，OB减小，需要将秤砣向B点的右侧移动。
5．（2024·云南·中考真题）如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个 （选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为 N。
【答案】 定 300
【详解】[1]图中滑轮不随着物体一起运动，所以是定滑轮。
[2]定滑轮不能省力，所以人的拉力等于重力，为300N。
6．（2024·四川广元·中考真题）假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为 N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为 kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg）
【答案】 100 90
【详解】[1]滑轮组机械效率
可解得动滑轮的重力为
[2]若绳子能承受的最大拉力为500N，则有
该滑轮组能提起材料的最重力为
则能提起材料的最大质量为
7．（2024·湖北·中考真题）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 （选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、，鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 不能 减小
【详解】[1]图中的滑轮是固定的，不能随重物一起移动，所以是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。
[2]两边绳子都对鼎施加竖直向上的拉力，鼎受到的合力方向竖直向上，所以鼎受到的拉力之和
F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的过程中，其底部在水中的深度逐渐减小，由于液体压强随深度减小而减小，所以其底部所受水的压强减小。
8．（2024·湖北十堰·一模）如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，对螺丝刀 （选填“没有”或“有”）做功。
【答案】 粗 有
【详解】[1]由轮和轴组成，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。轮轴是一种省力机械，支点在轴心；螺丝刀拧螺丝时相当于一个轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴心线，螺丝刀手柄越粗，动力臂越大，越省力。
[2]用力转动螺丝刀的过程中，螺丝刀在力的方向上移动了距离，所以对螺丝刀做了功。
9．（2024·江苏南通·中考真题）钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】AB．钓鱼竿使用时，以鱼竿尾部为支点，故AB不符合题意；
CD．以鱼竿尾部为支点时，C选项F的力臂较大，D选项F的力臂较小，由杠杆平衡原理可知，C选项拉起鱼竿的方式更省力，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
10．（2024·吉林长春·中考真题）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（ ）
A．人对车不做功B．车是定滑轮C．车是费力杠杆D．车是省力杠杆
【答案】D
【详解】A．人的推力作用在车上，且车在推力的作用下前进，人对车做了功，故A不符合题意；
BCD．人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体的重力，动力是手作用在手柄处的力，推车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11．（2024·山东淄博·中考真题）在“观察滑轮的使用”实验中，用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm（不计绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．物体所受的重力是3.6N
B．图乙中弹簧测力计上升20cm
C．图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半
D．图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高
【答案】D
【详解】A．由图甲可知，该滑轮的轴固定不动，该滑轮是定滑轮，不计绳重和摩擦，则弹簧测力计的示数等于物体所受的重力，由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，故A错误；
BC．由图乙可知，该滑轮的轴随物体一起运动，该滑轮是动滑轮，n=2，将物体匀速提升20cm，则弹簧测力计上升
s=nh=2×20cm=40cm
不计绳重和摩擦，弹簧测力计的示数
由于不知道动滑轮的重，因此无法判断弹簧测力计的示数与物重的关系，故BC错误；
D．不计绳重和摩擦，图甲中滑轮的机械效率
图乙中滑轮的机械效率
则
故D正确。
故选D。
12．（2024·四川巴中·中考真题）如图所示，小王站在水平地面上，将长为0.6米，质量可忽略不计的木棒搁在肩上，支点O距离后端A处为0.2米，A处挂一个重40N的物体，他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg，双脚与地面的总接触面积约为400cm2，下列说法正确的是（ ）
A．手对木棒的压力大小为40NB．肩对木棒的支持力大小为80N
C．地面对人的支持力大小为560ND．人对地面的压强大小约为1.35×104Pa
【答案】D
【详解】A．由杠杆平衡条件可得
即
解得手压木棒的压力F=20N，故A错误；
B．木棒对肩膀的压力

由于力的作用是相互的，所以肩对木棒的支持力 大小等于木棒对肩膀的压力，大小为60N，故B错误；
C．人的重力
人对地面的压力大小等于人的重力加上物体的重力，大小为
力的作用是相互的，则地面对人的支持力为540N，故C错误；
D．人对地面的压力大小F=540N，由公式可得，人对地面的压强为
故D正确。
故选D。
13．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．使用动滑轮可以省距离B．物体运动的速度为4m/s
C．拉力的大小为5ND．绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D
【详解】A．使用动滑轮可以省力，但费距离，故A错误；
B．物体在10s内匀速上升4m，物体运动的速度为
故B错误；
C．由图可知，滑轮组绳子的有效股数
n＝2
物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，故拉力的大小为
故C错误；
D．绳子自由端移动的距离为
故D正确。
故选D。
14．（2024·山东威海·中考真题）（多选）利用简单机械设计健身器材，要求如下：始终竖直向下匀速拉动拉环，拉力大小范围为200-400N；拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离不超过2m；配重质量为15kg（杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，滑轮组绳子长度足够长）。下列方案不符合设计要求的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】AD
【详解】配重的重力
G配=m配g=15kg×10N/kg=150N
A．杠杆左边就只有0.5m ，最大移动距离不可能是0.6m，不符合设计要求，故A符合题意；
B．由杠杆平衡条件得到
F1×0.7m=G配×1.4m
F1×0.7m=150N×1.4m
F1=300N
在拉力的范围内，拉力和配重移动的距离之比
拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离为
没有超过2m，符合设计要求，故B不符合题意；
C．图中滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是2段，滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，则拉力
F2=2G配=2×150N=300N
在拉力的范围内，拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离
l配2=2×0.6m=1.2m
没有超过2m，符合设计要求，故C不符合题意；
D．图中滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是3段，滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，则拉力
F3=3G配=4×150N=450N
超过拉力的范围，不符合设计要求，故D符合题意。
故选AD。
15．（2024·四川宜宾·中考真题）如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景，请在图中画出此时动力的力臂和阻力的示意图。
【答案】见解析
【详解】由图可知，动力F1的方向竖直向上，支点O到动力作用线的距离为动力臂l1，因货物的重力竖直向下拉动吊臂，绳子作用在吊臂的点为阻力作用点，方向竖直向下，如图所示：
16．（2024·四川广元·中考真题）图甲中是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出：阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1。
【答案】见解析
【详解】过支点作F2力的作用线的垂线，即为阻力臂l2；作用在A点的最长力臂为OA，作OA的垂线，方向斜向下即为动力F1，如下图所示：
17．（2024·江苏宿迁·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；
(2)如图乙所示，需要在点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降；
(3)多次实验，记录的数据如下表，可得、、、之间的关系是： 。
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A．测量铅笔长度
B．探究重力与质量关系
C．探究反射角与入射角关系
【答案】(1) 平衡螺母 右 重合
(2) 2 右
(3)
(4)A
【详解】（1）[1][2][3]实验前，杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆左低右高，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，说明杠杆已经在水平位置平衡。
（2）[1]如图乙所示，设需要在B点挂n个钩码，杠杆将在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得
解得：n=2；
[2]再次在其两边各加上一个钩码，则
杠杆右侧会下降。
（3）分析三次实验数据可知，每次实验，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为
（4）本实验多次实验的目的是避免偶然因素，寻找杠杆平衡条件的普遍规律。
A．测量铅笔长度，多次实验的目的是减小误差，目的与本次探究不同，故A符合题意；
B．探究重力与质量关系，多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律，故B不符合题意；
C．探究反射角与入射角关系，多次实验的目的是避免偶然因素，找到反射角和入射角关系的普遍规律，故C不符合题意。
故选A。
18．（2024·青海·中考真题）“权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究：
活动一：了解杆秤的构造及物理原理：
如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成；
（1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的 ，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于 杠杆；
活动二：自制简易杆秤：
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置；
（2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量 g的物体，D点处的刻度数为 g；
（3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用表示秤砣质量，表示物体和秤盘质量，表示B、C之间的距离，表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足 （用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为 g；
（4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是 （只写一条即可）。
【答案】 支点 省力 1000 400 160 增加秤砣的质量
【详解】（1）[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。
[2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆，起到省力的作用。
（2）[3][4] 由图甲可知，该杆秤量程为，利用该杆秤最多可称量1000g的物体，D点处的刻度数为400g。
（3）[5] 根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，则有
化简得。
[6] 当秤盘上不放物体时，秤砣零刻度线处，根据杠杆平衡条件，则有
则秤盘的质量为
（4）[7] 若想测量质量更大的物体，根据（3）中，可以增加秤砣的质量，在力臂不变时，物体和秤盘质量更大，即测量的物体质量更大。
19．（2024·青海西宁·中考真题）如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时：
(1)配重的重力；
(2)拉力；
(3)小宁同学对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)5000Pa
【详解】（1）配重的重力为
（2）杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件则有
则拉力为
（3）拉力，根据相互作用力，小宁同学受到杆的B端对其向上的力，小宁处于静止状态，受力分析可得
力的作用是相互的，则小宁对地面的压力等于支持力为
则小宁同学对地面的压强为
1．（2024·吉林长春·模拟预测）如图甲所示为某款水陆两栖挖掘机，不仅能够在陆地上进行挖掘工作，还能在水中疏通河道、营救沉船。该挖掘机的机械臂可绕O点转动，且伸缩杆与机械臂始终垂直。此挖掘机有两条履带，每条履带均围绕在1个由合金材料制成的空心长方体浮箱的周围；每个浮箱的宽为2m，长为5m。斗铲的容积为。履带的体积忽略不计。
(1)斗铲水平方向运动时，挖掘机对斗铲 功。挖掘机漂浮在水面上作业，将斗铲完全伸入无水淤泥层下方进行挖掘时，此时斗铲 浮力；
(2)在一次执行救援中，利用该挖掘机斗铲成功转移洪水中被困的两人（斗铲始终没有进入水中），总质量为120kg。两人进入斗铲后，浮箱底面受到的压强增大了 Pa；
(3)某次清淤作业之前机械臂伸直且静止在图乙所示位置，机械臂和斗铲整体的总质量为3t，重心在A点，；斗铲中刚好装满淤泥后，机械臂、斗铲和伸缩杆再次缓慢运动到如图乙所示的位置静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点，，若伸缩杆先后两次对机械臂的支持力之比为8∶15，淤泥的密度为 ；
(4)画出图乙中重力的力臂。
【答案】(1) 不做 不受
(2)60
(3)
(4)见解析
【详解】（1）[1]斗铲水平方向运动时，斗铲没有在力的方向上通过距离，挖掘机对斗铲没有做功。
[2]将斗铲完全伸入无水淤泥层下方进行挖掘时，斗铲下表面没有受到水的压力，斗铲没有受到浮力。
（2）两人进入斗铲后，浮箱底面受到的压力增加量
ΔF=mg=120kg×10N/kg=1200N
浮箱底面受到的压强增加量
（3）可将机械臂看成杠杆，O为支点，机械臂和斗铲整体的重心在A点，其重力当成动力（质量为m总），设机械臂与水平线夹角为θ，其力臂为csθ×OA，伸缩杆对机械臂的支持力F看成阻力，其力臂为L，开始时机械臂伸直在图静止，由杠杆的平衡条件有
m总g×csθ×OA=FL①
斗铲装取质量为m的沙石后，机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点，仍在图甲位置静止，由杠杆的平衡条件有
(m总+m)g×csθ×OB=F′L②
由①和②可得
且
OB=OA+AB
所以
m=2000kg
淤泥的密度
（4）从支点O向重力的作用线画垂线段L，为重力的力臂，如图所示：
2．（24-25九年级上·广东广州·期中）(1)如图1所示，在O为支点的轻质杠杆上施加一个竖直向下大小为4N的力，为使杠杆能保持水平静止，杠杆同时受到另一个沿竖直方向的力（图中未画出）。
①请在图1中画出力的力臂； ；
②在下表的各个力中，不能使杠杆保持水平静止的有 （填写力的符号）；
(2)如图2所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计，），在C点挂上质量是5kg的物体M，先后在A点向圆切线（与圆只有一个交点）方向拉，向圆割线（与圆有两个交点）方向拉，两次都使杠杆水平平衡。
① N；
②比较和大小： ；判断依据是： 。
【答案】(1) F4和F5
(2) 50 < 见解析
【详解】（1）[1]如图所示杠杆的支点为O，从支点O作F1的力臂，如下图所示：
[2]由图可知，F1作用在杠杆支点的左侧，方向竖直向下，要使杠杆保持水平静止，则应在杠杆支点的左侧施加一个竖直向上的力，即F2和F3作用在杠杆支点的左侧； 或在杠杆支点右侧施加一个竖直向下的力，即F4和 F5作用在杠杆支点的右侧。 根据杠杆的平衡条件可得
则需施加的力的力臂
将F2=9N、F3= 3N、F4= 6N和F5=5N分别代 入上式可得，各力的力臂分别为：l2≈2.22dm、l3≈ 6.67dm、l4≈3.33dm、l5=4dm，由于杠杆支点左侧的长度为7dm，大于l2和l3，所以F2和F3能使杠杆保持水平静止； 杠杆支点右侧的长度为3dm，小于l4和l5，所以F4和F5不能使杠杆保持水平静止。
（2）[1]在A点沿与圆相切的方向施加力FA所以此时的力臂即为该圆的半径，等于阻力臂，所以动力就等于阻力，即为
[2][3]由图可知，动力FA和FB的力臂LA>LB且阻力和 阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知。
3．（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）用杠杆和滑轮均可提升重物。
(1)如图甲所示，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与的关系图线为图乙中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与的关系图线为图乙中的 （填数字序号）；
(2)用如图丙所示的滑轮将一个重180N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为200N，滑轮对物体做的功是 J；该滑轮实质是一个 杠杆。
【答案】(1) 6 小 ②
(2) 360 等臂
【详解】（1）[1]由题图甲可知，O为杠杆的支点，B点处拉力F的力臂
A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得
解得
[2][3]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
得----①，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；若将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得
解得----②，由数学知识可知，①②两式中拉力F与的关系图线均为正比例函 数，由题图甲可知，OB>OA，则②的斜率大于①的斜率，因此若将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比①大的图像②。
（2）[1]滑轮对物体做的功是克服物体重力做功为
[2]图中为定滑轮，在使用过程中动力臂等于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，属于等臂杠杆。
4．（24-25九年级上·广东茂名·阶段练习）阅读短文，回答问题：
“火箭”电梯
据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s，电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等，如题图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
(1)图甲中A滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮 （选填“能”或“不能”）省力；
(2)电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能 ，配重的重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
(3)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v－t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载重量是1100kg，（g取10N/kg）。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 J。若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢的拉力是 N。
【答案】(1) 定 不能
(2) 不变 减小
(3)
【详解】（1）[1][2]图甲中A、B滑轮的轴心不随圆轮的转动而移动，即其轴心是固定不动的，所以A、B都是定滑轮，使用时不能省力，但能改变力的方向。
（2）[1][2]电梯匀速上升的过程中，轿厢的质量不变，速度不变，所以轿厢的动能不变；配重的质量不变，轿厢上升时配重高度下降，所以配重的重力势能减小。
（3）[1]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，轿厢运行的时间
轿厢的速度
配重下降的高度等于轿厢上升的高度，配重下降的高度
配重的重力
则配重的重力做功
[2]电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
力
大小
9N
3N
6N
5N
方向
竖直向上
竖直向上
竖直向下
竖直向下