2026中考物理(通用版)题型突破训练专题10简单机械(题型专练)(原卷版+解析)

这是一份2026中考物理(通用版)题型突破训练专题10简单机械(题型专练)(原卷版+解析)，共15页。
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 杠杆的作图问题
考向02 杠杆的最小力问题
考向03 三类杠杆的识别问题
考向04 杠杆平衡条件的应用
考向05 杠杆平衡条件的实验探究
考向06 竖直面内滑轮组的机械效率的计算
考向07 水平面内滑轮组机械效率的相关计算
考向08 杠杆和滑轮组结合的综合计算问题
考向09 机械效率的测定实验
第三部分 题型训练 整合应用，模拟实战
题●型●解●码
考●向●破●译
考向01 杠杆的作图问题
典例引领
【典例1】（2025·四川资阳·中考真题）俯卧撑是一项经典的自重训练运动，无需器械即可进行，能有效锻炼上肢、胸肌和核心肌群，深受健身爱好者和普通人的喜爱。如图所示，是某同学做俯卧撑锻炼身体的情形。若将人体视为一个杠杆，O点为支点，A点为该同学的重心，B点为地面对手的支持力F的等效作用点，请在图中画出他所受的重力G、支持力F的示意图及各自对应的力臂l。
【答案】
【详解】过重心A点作竖直向下的带箭头的线段表示重力；支持力垂直水平地面向上，即竖直向上，过B点作竖直向上的带箭头的线段表示支持力；过O点分别作重力、支持力的作用线的垂线段，两垂线段的长度表示各自对应的力臂l，如图所示：
方法透视
变式演练
【变式1-1】（2025·陕西渭南·一模）(1)如图所示为用羊角锤拔钉子的情境。请在图中画出动力的力臂。
【答案】(1)
【详解】（1）先沿的方向延长，得到的作用线，从支点向的作用线作垂线段，标出垂直符号，该垂线段就是所求力臂，标注字母即可。如图所示：
【变式1-2】（2025·四川成都·模拟预测）
如图甲所示是一台起重机，其简化示意图如图乙所示，O为起重机吊臂的支点，请在图乙中画出被吊起的重物A所受重力G的示意图以及重力的力臂L。
【答案】
过重物A的重心竖直向下作线段，在线段末端加箭头，在箭头旁标出重力G，即为重物A所受重力示意图；从支点O到重力所在直线的距离即为重力的力臂L，如图所示。
考向02 杠杆的最小力问题
典例引领
【典例2】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
【答案】
【详解】由于杠杆质地均匀，重心在O2点，重力方向竖直向下，从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为G；过支点O1作重力作用线的垂线，垂线段的长度即为重力的力臂，标注为L_2；
根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时，动力臂最大，标注为L_1，过该连线与滑轮边缘的交点，作连线的垂线为动力作用线，作用线与杠杆的交点，即为力的作用点，为使杠杆平衡，拉力的方向向上，标注为F，如图所示：
方法透视
变式演练
【变式2-1】（2025·四川达州·三模）在图中画出杠杆的阻力臂，并在点画出使杠杆静止在图示位置的最小力和力臂。
【答案】
【详解】由题意可得，O点为支点，根据杠杆平衡条件，要想力最小，则力臂需最大，连接OA，以OA为力臂L_1，过A点做垂线垂直于OA的线段，由于阻力的方向向下，所以动力F的方向应该垂直OA向上；过O点做阻力的垂线，其长度即为阻力臂L_2。
【变式2-2】（2025·四川成都·模拟预测）按要求作图。
正月十五闹花灯是中国的一项传统文化活动。如图所示，小梅用左手压着灯杆的O点，花灯悬挂在B点。请画出在A点处提起花灯所需的最小动力F1以及动力臂L_1。
【答案】(2)
【详解】根据杠杆平衡的条件，，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。由图可知，OA为最长动力臂L_1时，动力最小，阻力的方向向下，所以动力的方向应该向上。过A点垂直OA向上作出最小动力F1。
考向03 三类杠杆的识别问题
典例引领
【典例3】（2025·青海·中考真题）如图所示，踏碓是古代的舂米工具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相同的是（ ）
A．赛艇的船桨B．开瓶器
C．用羊角锤拔钉子D．钳子
【答案】A
【详解】A．踏碓的动力臂比阻力臂短，它的实质是费力杠杆，省距离。赛艇的船桨使用时，动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，故A符合题意；
B．开瓶器的动力臂比阻力臂长，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．羊角锤的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．手钳子的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
方法透视
变式演练
【变式3-1】（2025·海南省直辖县级单位·三模）人体的运动系统由骨骼、肌肉和关节等构成，人体最基本的运动大多是由肌肉牵引骨绕关节转动产生的。下列关于图示中人体的杠杆说法正确的是（ ）
A．图甲中手托重物时，人体杠杆是省力杠杆
B．图甲中手托重物时，F2是手对重物的托力
C．图乙中人踮起脚时，人体杠杆是费力杠杆
D．图乙中人向上踮脚的过程中，F1若方向不变则更费力
【答案】D
【详解】A．由图甲可知，手托重物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
B．甲中手托重物时，F2是重物对手的压力，故B错误；
C．由图乙可知，踮脚时，动力臂变短，但是动力臂仍然大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误；
D．图乙中人向上踮脚的过程中，F1若方向不变，随着踮脚的动作进行，阻力臂增大。由杠杆平衡条件可知，会更费力，故D正确。
故选D。
【变式3-2】（2025·广东深圳·三模）我国《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì，是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落）。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于_______杠杆；碓头部较细，是为了增大_______。
【答案】 省力 压强
【详解】 1 脚向下踏时，脚踏端的力是动力，碓头端的力是阻力，支点在中间的木杆固定处，此时动力臂大于阻力臂，因此脚踏碓属于省力杠杆。
2 碓头细部较细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，以便更有效地舂去稻谷的谷壳。
考向04 杠杆平衡条件的应用
典例引领
【典例4】（2025·四川攀枝花·中考真题）如图所示为吸盘式挂杆，将吸盘A、B压在瓷砖上排出其中的空气，吸盘就能“吸”在瓷砖上，这是由于______的作用。重10N的平底锅挂在水平横杆上的P点处并处于静止状态，已知，若吸盘与横杆的重力忽略不计，则吸盘A受到的摩擦力为______N，吸盘B受到的摩擦力为______N。
【答案】 大气压 7.5 2.5
【详解】 1 排出吸盘与瓷砖间的空气后，吸盘内部气压远小于外界大气压，大气压将吸盘压在瓷砖上，即吸盘就能“吸”在瓷砖上，这是由于大气压的作用。
2 已知，且
所以
以吸盘B为支点，锅对横杆的拉力为动力，其大小等于平底锅的重力G，BP为动力臂，吸盘A受到的摩擦力为阻力，AB为阻力臂，根据杠杆的平衡条件可得：
所以
3 以吸盘A为支点，锅对横杆的拉力为动力，其大小等于平底锅的重力G，AP为动力臂，吸盘B受到的摩擦力为阻力，AB为阻力臂，根据杠杆的平衡条件可得：
所以
方法透视
变式演练
【变式4-1】（2025·黑龙江佳木斯·三模）图甲为《天工开物》描述的舂米设备——碓（读duì），用柱子架起一根木杠，杠的前端装一块圆形石头（碓头），用脚连续踏动木杠后端，碓头一起一落，可将下面石臼中的谷砸成米或使米砸成粉。将碓简化为图乙所示的________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”），已知碓头的质量为30kg，不计木杠的重力，，当木杠在水平位置静止时，人的脚对B端的作用力F的大小为________N。
【答案】 费力 400
【详解】 1 当在B点施加竖直向下的力时，与杠杆垂直，则OB为动力臂，OA为阻力臂，且动力臂小于阻力臂，该杠杆是费力杠杆。
2 根据杠杆平衡条件可得
人的脚对B端的作用力F的大小为
【变式4-2】（2025·安徽宣城·三模）新考法·杠杆模型构建 如图所示，是一根重为的质量分布均匀的细直杆，端靠在光滑的竖直墙壁上，端置于水平地面上，杆身与竖直方向夹角为，细直杆保持静止，此时墙壁对细直杆的支持力为_____（结果保留根号）。
【答案】
【详解】将细直杆AB看作一个杠杆，细直杆保持静止，处于平衡状态。选取B点为支点（这样地面对B点的支持力和摩擦力的力臂都为零，不影响杠杆的平衡），墙壁光滑，所以墙壁对A点的支持力水平向左，这个力是使杠杆转动的动力。动力臂是支点B到其作用线（过A点的水平线）的垂直距离。根据几何关系，
杆的重力G是阻碍杠杆转动的阻力，作用在杆的中点，方向竖直向下。阻力臂是支点B到其作用线（过杆中点的竖直线）的垂直距离。根据几何关系，
根据杠杆的平衡条件可得，，即
代入数值得
解得
考向05 杠杆平衡条件的实验探究
典例引领
【典例5】（2025·宁夏·中考真题）小华利用图装置，探究杠杆的平衡条件，用到的实验器材有：杠杆、支架、细线和质量为50g的钩码若干。（g取10N/kg）
(1)实验前，平衡螺母向________端调节，使杠杆在水平位置平衡；实验时，在杠杆两端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，是为了便于直接读取________。
(2)实验数据如下表，多次实验的目的是________。分析数据得出杠杆的平衡条件是________。
(3)如图是电视剧《西游记》中沙僧用宝杖挑行李的场景。如果增加沙僧后面行李的质量，为使宝杖平衡，他应如何操作？请说出理由。（忽略宝杖自重）
【答案】(1) 左 力臂
(2) 寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性
(3)应将肩膀（作为杠杆的支点）向后面行李的方向移动。理由见解析
【详解】（1） 1 实验前，杠杆左端上翘，说明杠杆右侧重，平衡螺母应向左端调节，使杠杆在水平位置平衡。
2 实验时，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于直接读取力臂的长度。
（2） 1 多次实验的目的是寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。如果只进行一次实验，得到的结论可能具有特殊性，多次实验能让结论更具普遍性。
2 分析表格中的数据，第一次实验：
第二次实验：
第三次实验：
分析三次实验数据，都满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以杠杆的平衡条件是：
（3）操作：应将肩膀（作为杠杆的支点）向后面行李的方向移动。
理由：把宝杖看作杠杆，肩膀是支点。后面行李的重力大小为阻力大小，前面行李等的重力大小为动力大小。当增加后面行李的质量时，阻力增大。若将肩膀向后面行李方向移动，此时阻力臂（支点到后面行李重力作用线的距离）会减小，动力臂（支点到前面行李重力作用线的距离）会增大。根据杠杆平衡条件
在动力大小不变的情况下，减小阻力臂、增大动力臂，能让与增大后的再次满足平衡条件，使宝杖平衡。
方法透视
变式演练
【变式5-1】（2025·四川广安·模拟预测）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来领悟秤的使用原理。
(1)实验前，杠杆水平静止如图甲所示，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆____保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）；
(2)调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如表。
通过数据记录分析，归纳出杠杆的平衡条件是____________；
(3)如图乙，此时在左、右侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆会____（选填“左端下沉”或“右端下沉”）；
(4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丙所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的力臂。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是______（写出一种即可）。
【答案】(1)仍能
(2)
(3)右端下沉
(4)增大“权”的重力
【详解】（1）图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能水平平衡。
（2）分析表中数据，每组数据中，前两列的数据之积都与后两列的数据之积相等，所以，可归纳出杠杆平衡条件为，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即
（3）图乙刻度尺的分度值为1cm，每个钩码重力为G，原来杠杆平衡，则有
在左、右侧钩码下端各加挂一个钩码后，左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
右侧乘积较大，所以杠杆会右端下沉。
（4）扩大杆秤的量程，即增大“重”的最大值，根据杠杆平衡条件可知，在“标”和“本”都不变的情况下，可采取的方法是增大“权”的重力。
【变式5-2】（2025·安徽铜陵·三模）小明利用如图甲所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)若实验前杠杆静止在图甲位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是________。
(2)如图乙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是________（选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”“先变小后变大”或“不变”）；
(3)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出和，则________（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】(1) 左 减小杠杆自重对实验的影响/便于测量力臂
(2)先变小后变大
(3)大于
【详解】（1） 1 2 杠杆静止在图甲所示的位置，右端下沉。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂且能减小杠杆自重对实验的影响。
（2）由图乙可知，测力计竖直向上拉点时，为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变大后变小，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
（3）设每个硬币的重力为，硬币的半径为，由图丙，结合杠杆的平衡条件可得，
可得
所以，即
考向06 竖直面内滑轮组的机械效率的计算
典例引领
【典例6】（2025·山东青岛·中考真题）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为12m
B．工人做的有用功为2300J
C．拉力的功率为300W
D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低
【答案】C
【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数n=3。所以绳子自由端移动的距离，不是12m，故A错误；
B．有用功是克服物体重力做的功，所以工人做的有用功，不是2300J，故B错误；
C．拉力做的总功
则拉力的功率，故C正确；
D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
由此可知，当提起的物体越重（越大），越小，越大，滑轮组的机械效率越高，故D错误。
故选C。
方法透视
变式演练
【变式6-1】（多选）（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，竖直固定的弹簧测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为10N，滑轮组下端挂有质量为20kg的物体B，滑轮组绳的末端沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的拉力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为4cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，取g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A向左运动时速度为2cm/s
B．拉力F做功的功率为16.8W
C．物体A所受滑动摩擦力大小为105N
D．匀速提升物体B时滑轮组的机械效率约为83%
【答案】BC
【分析】先读图得出滑轮组承担物重的绳子段数，再进行受力分析结合滑轮组相关表达式进行计算；功率的计算可由推导公式计算。
【详解】由图可知，承担物重的绳子段数；
A．物体A向左运动的速度，故A错误；
C．物体B的重力
不计绳重及滑轮的摩擦，物体A对滑轮组的拉力
当物体A向右做匀速直线运动，则由二力平衡条件可得，物体A所受的滑动摩擦力，故C正确；
B．用水平向左的拉力F拉动物体A 可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，因为物体A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变，由力的平衡条件可得，此时水平向左的拉力
拉力F做功的功率16.8W，故B正确；
D．匀速提升物体B时，物体A对滑轮组的拉力，因为滑轮组的机械效率
所以此时滑轮组的机械效率
故D错误。
故选BC。
【变式6-2】（2025·四川南充·三模）使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体A，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，滑轮组效率为________；若把质量为200kg的物体B放在A的上方（图中未画出物体B），匀速拉动绳子时，测力计示数为________N。（）
【答案】
75%
300/
【详解】 1 物体A重力
由题意摩擦力
由图可知，动滑轮上有段绳子，拉力。 水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做功，总功是拉力做的功，则
因此效率
2 不计绳重和滑轮组摩擦，根据受力平衡
则动滑轮重力
放上B后，总质量
此时受到的摩擦力
此时绳子自由端的拉力（测力计的示数）为
考向07 水平面内滑轮组机械效率的相关计算
典例引领
【典例7】（2025·四川广元·中考真题）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（ ）
A．物体所受摩擦力方向水平向左
B．绳子末端移动的距离为3m
C．该滑轮组的机械效率为70%
D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率
【答案】C
【详解】A．物体M沿水平地面匀速向右拉动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此滑动摩擦力方向水平向左，故A正确，不符合题意；
B．从图中可以看出，滑轮组有3段绳子承担拉力，因此绳子末端移动的距离为物体移动距离的3倍，物体M沿水平地面匀速拉动1m，则绳子末端移动的距离为3m，故B正确，不符合题意；
C．物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍，即f=0.2G=0.2×450N=90N
有用功 W有用=f×sM=90N×1m=90J
总功 W总=F×s绳=40N×3m=120J
该滑轮组的机械效率，故C错误，符合题意；
D．加润滑油可以减少摩擦，从而减小克服摩擦做得额外功，提高机械效率，故D正确，不符合题意。
故选C 。
方法透视
变式演练
【变式7-1】（2025·安徽阜阳·模拟预测）如图所示，用滑轮组拉动物体在水平面上做匀速直线运动，绳子自由端拉力为，物体受到水平地面的摩擦力为，则该滑轮组的机械效率为______。
【答案】
【详解】由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，该滑轮组的机械效率为
【变式7-2】（多选）（2025·云南西双版纳·一模）质量为2kg的物体A放在水平地面上，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，拉力F大小为6N，方向始终保持水平，若地面对物体的摩擦力大小为9N，不计弹簧测力计、滑轮及绳重，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/sB．拉力的功率为1.2W
C．2s内该装置做的有用功为3.6JD．滑轮组的机械效率为75%
【答案】BD
【详解】A．由图可知，滑轮组的绳子段数，已知物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，因此绳子自由端移动的速度，故A错误；
B．拉力的功率，故B正确；
C．2s内该装置克服摩擦力做的有用功，故C错误；
D．滑轮组的机械效率，故D正确。
故选BD。
考向08 杠杆和滑轮组结合的综合计算问题
典例引领
【典例8】（2025·四川宜宾·模拟预测）小明利用如图所示装置提升重物P。他将配重Q用绳系于杠杆的B端，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，在杠杆的A端悬挂滑轮组，定滑轮重150N，动滑轮重90N，物体P重210N，物体P以0.4m/s的速度匀速上升。当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重Q对水平地面的压强为1×105Pa。取下系于配重Q的绳子，使配重Q单独置于水平地面上时，配重Q对水平地面的压强为3×105Pa。杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg。求：
(1)小明作用在绳子末端的拉力；
(2)拉力做功的功率；
(3)滑轮组的机械效率；
(4)配重Q的重力。
【答案】(1)150N (2)120W (3)70% (4)1500N
【详解】（1）由图可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数n=2。不计绳重和摩擦，小明作用在绳子末端的拉力为
（2）绳子末端移动的速度为
拉力做功的功率为
（3）滑轮组的机械效率为
（4）杠杆A端受到的向下的拉力等于整个滑轮组（包括定滑轮、动滑轮、物重P）的总重力以及人对绳子的拉力之和，则A端的拉力为
根据杠杆平衡条件 ，可求得B端绳子对杠杆的拉力为
当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重Q受到地面的支持力为
当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重的重力等于杠杆的拉力和地面的支持力之和，即①
配重Q单独置于水平地面上时，配重Q对水平地面的压强为3×105Pa，则配重Q的重力等于此时地面的支持力为②
联立①②解得。
方法透视
变式演练
【变式8-1】（2025·四川广元·三模）如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg）
(1)求物块M所受重力；
(2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少?
(3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。
【答案】(1)20N (2)200Pa (3)0.48m
【详解】（1）根据公式可知，物块M所受重力为
（2）物块M处于静止状态，受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力和向上的拉力、支持力是平衡力，则，所以地面对物块M的支持力为
地面对物块M的支持力和物块M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，根据公式可知，物块M对地面的压强为
（3）由图可知，滑轮组线段数为2，因为滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，滑轮重2N，根据公式可知，杠杆B端的力为
根据杠杆平衡条件可知，
当物块M刚被提离地面时，，即
得
【变式8-2】（2025·山东潍坊·二模）如图所示，物体放置在水平桌面上，通过细绳与桌面两侧的物体及滑轮相连接。A、C为两个圆柱体，重为。重为，高为，底面积为，且被放置在一个足够大的盛水容器中。此时水深，液面与的上表面相平，不受摩擦力；打开阀门，以恒定流量向外放水，当水位下降时，物体开始向左做匀速直线运动，不计滑轮装置的摩擦、绳重以及水的阻力，水的密度，取，求：
(1)放水前，所受浮力的大小；
(2)动滑轮重力；
(3)当上升时容器底部所受液体压强大小；
(4)当刚要接触容器底部时所受摩擦力大小。
【答案】(1)30N (2)10N (3)1700Pa (4)3N
【详解】（1）放水前，柱体所受浮力
（2）绳对的拉力
动滑轮绳子自由端的拉力
动滑轮的重力
（3）水位下降时，物体开始向左做匀速直线运动，则当上升时，下降的距离为。则水面累计下降，此时容器中水的深度为
容器底部所受液体压强
（4）此时圆柱体A所受浮力
绳对的拉力
绳对的拉力
所受摩擦力
考向09 机械效率的测定实验
典例引领
【典例9】（2025·四川广安·中考真题）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
(1)实验时应该竖直向上______（选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计；
(2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为______；第3次实验中，机械效率②为______；
(3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更______。（选填“省力”或“费力”）
【答案】(1)匀速 (2) 9 80.0% (3)费力
【详解】（1）在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时处于平衡状态，受到的拉力等于测力计示数。
（2） 1 第1次实验中，根据
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3×3cm=9cm
2 第3次实验中，机械效率
（3）承担物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段，图乙装置更费力。
方法透视
变式演练
【变式9-1】（2025·山东东营·模拟预测）小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析：
(1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。
(2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。
(3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。
(4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。
(5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。
(6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“