第12章：简单机械——2022年中考物理一轮复习题（重庆地区专用）

这是一份第12章：简单机械——2022年中考物理一轮复习题（重庆地区专用），共41页。试卷主要包含了单选题，作图题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第12章：简单机械——2022年中考物理一轮复习题

一、单选题
1．（2021·重庆渝中·一模）如图所示为重力投石机模型，支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部支点O在竖直面内自由转动。A端承载有需要投射的物体，B端挂载配重，某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直A时将石子水平抛出。下列说法正确的是（　　）

A．该投石机为省力杠杆
B．B端配重减小的重力势能全部转化为A端投射物增加的重力势能
C．投射物从A点运动至A'机械能保持不变
D．增大配重会增大投射物从A点运动至A'获得的机械能
2．（2021·重庆市第一一〇中学校模拟预测）在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（　　）

A．绳子自由端被拉下了10m
B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力
D．这个滑轮组不仅能省力，还能省距离
3．（2021·重庆巴蜀中学二模）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为5cm/s
B．拉力F的功率为0.52W
C．滑轮组的机械效率为90%
D．提升物体做的额外功为0.07J
4．（2021·重庆渝中·一模）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）

A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
5．（2021·重庆一中三模）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（　　）

A．滑轮所做的有用功为1200J
B．滑轮受到的重力为100N
C．该滑轮的机械效率η=75%
D．绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s
6．（2021·重庆·模拟预测）利用如图所示的滑轮组提起一个重为210N的物体，绳子自由端的拉力。5s内物体被匀速提升2m。不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　）

A．滑轮组的机械效率为70% B．动滑轮重力大小为90N
C．绳子自由端移动的距离是0.67m D．提升物体的过程中，拉力F功率为40W
7．（2021·重庆·一模）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　）

A．绳子末端移动的距离为1m
B．拉力大小为5N
C．滑轮组的机械效率为100%
D．物体克服重力所做的功为20J
8．（2021·重庆·模拟预测）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中，下列说法中正确的是(　　)

A．滑轮组的机械效率为70%
B．绳子自由端拉力F的大小为150N
C．提升物体的过程中，额外功为540J
D．绳子自由端移动的距离是4m
9．（2021·重庆市涪陵巴蜀初级中学校三模）如图，用滑轮组提升重物时，将重60N的物体在10s内匀速提升了3m，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．滑轮组的机板效率为60%
B．绳子自由端拉力F的大小为30N
C．提升物体的过程中所做额外功为60J
D．绳子自由端拉力F的功率为21W
10．（2021·重庆·模拟预测）利用如图所示的滑轮组提起一个重为的物体，绳子自由端的拉力，内物体被匀速提升。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 B．动滑轮的重力为
C．滑轮组的机械效率为 D．提升物体的过程中，拉力F功率为
11．（2021·重庆八中模拟预测）如图所示，重为500N的搬运工人站在水平高台上用滑轮组竖直向上匀速提升重为450N的物体，10s内将物体提升2m，滑轮组的机械效率为75%，每个滑轮的重力相同，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为50N B．拉力F的功率为120W
C．工人对高台的压力为300N D．定滑轮对天花板的拉力为400N
12．（2021·重庆·模拟预测）如图所示，质量分布均匀的杠杆在中点处悬挂一重力为24N的物体，用大小为16N的拉力F竖直向上匀速拉动杆，使物体在5s内缓慢升高10cm。若不计一切摩擦及阻力，下列说法错误的是（　　）

A．这是一个省力杠杆
B．整个过程中，所做的有用功为2.4J
C．整个过程中，所做的额外功为0.8J
D．整个过程中，拉力F的作用点上升的距离为5cm
13．（2021·重庆市育才中学三模）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%
14．（2021·重庆第二外国语学校二模）一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行升降，已知吊篮和材料的总质量为6kg。当人对绳子的拉力为20N时，吊篮静止不动；当人对绳子的拉力为40 N时，吊篮在拉力的作用下10s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为40N
B．当拉力为20N时，吊篮对地面的压力大小为20N
C．当匀速拉动吊篮时，拉力的功率大小为12W
D．匀速拉动吊篮时，滑轮组的机械效率为75%
15．（2021·重庆·模拟预测）工人师傅用图所示的滑轮组，将重为600N的物体在10s内竖直匀速提升了2m，人对绳端的拉力F为400N，不计绳重和滑轮组之间的摩擦，以下结论正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为6m B．滑轮组的机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100N D．绳端拉力F的功率为160W
16．（2021·重庆巴蜀中学模拟预测）在新农村改造住房时，常用如图所示的简易滑轮组提升建材。工人师傅用400N的拉力，利用该滑轮组将重600N的重物在10s内匀速提高了4m。下列判断正确的是（　　）

A．绳端移动的速度为0.4m/s B．提升重物做的有用功为1600J
C．工人拉绳子的功率为240W D．该滑轮组的机械效率为75%
17．（2021·重庆一中模拟预测）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为1m，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J
18．（2021·重庆一中一模）体重为600N的工人师傅借助图中的滑轮组，手施加500N的拉力就将800N的重物缓慢竖直匀速提升了3m，不计绳重和摩擦，则（　　）

A．人通过滑轮组做的有用功为3000J
B．图中所用的动滑轮重力为200N
C．图中滑轮组的机械效率为53.3%
D．用此滑轮组提升的最大物重为1200N
19．（2021·重庆·中考真题）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．定滑轮的作用是省力
B．滑轮组机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100N
D．拉力F的功率为100W
20．（2021·重庆·中考真题）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为20N
B．拉力所做的功为200J
C．拉力做功的功率为40W
D．滑轮组的机械效率为90%


二、作图题
21．（2021·重庆·模拟预测）作图题
（1）如图所示，光从空气中斜射到水面时，请完成光的反射和折射的光路图。（_______）

（2）如图所示，在杠杆AB上悬挂一个重为G的物体，为使杠杆在图中位置静止，请在杠杆上画出最小力F。（________）

22．（2021·重庆·模拟预测）如图所示，点O是杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母l标明。

23．（2021·重庆一中三模）完成下列作图。
（1）如图甲，轻质杠杆，O为支点，OA之间挂一重物，请做出使杠杆平衡的最小力F；
（2）根据通电螺线管的磁感线方向，请在图乙括号中用“+”“-”标出电流表的接线柱。

24．（2021·重庆八中三模）请按要求完成下列作图：
（1）如图所示，作出图中的反射光线并标出反射角的度数。

（2）如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，为使杠杆在图中位置平衡。请在N端画出最小力的示意图。

25．（2021·重庆·模拟预测）作出图中力F所对应的力臂L。

26．（2021·重庆市育才中学三模）（1）在图甲中，画出平行于主光轴的入射光线经透镜折射后的光线______。
（2）在图乙中，画出力F的力臂L______。


27．（2021·重庆市涪陵巴蜀初级中学校三模）按要求完成下列作图：
（1）如图所示，行李箱可视为一个杠杆，O为支点，请作出F的力臂，并用字母L标示。

（2）如图所示。作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）。

28．（2021·重庆八中三模）（1）画出图甲凹透镜出射光线对应的入射光线：（________）
（2）在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置。试画出这个力的示意图。（_______）

29．（2021·重庆一中模拟预测）如图所示的杠杆AOB，在杠杆A端挂一重物G，要求在B点施加一个最小的力，使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出需要施加的最小的力F的示意图，并标出最小力的力臂L。


三、填空题
30．（2021·重庆八中一模）_______________________ 是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮 力问题，其二是关于杠杆问题。1654 年 5 月 8 日，德国学者格里克完成了历史上著名的____________________ 实验，从而证明了大气压的存在。
31．（2021·重庆市育才中学二模）如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为a=10cm的实心正方体物块M，用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，细线恰好被拉直。现将小滑块Q（小滑块的大小不计）放于O点上方，将小滑块Q向左移动0.4m，此时绳子对C点的拉力为8N，此时物块M对水平地面的压强______Pa，若Q再向左侧移动0.2m，沿竖直方向将正方体M左右两边各切去厚度为d的部分，将它们叠放在Q的正上方时，正方体M对地面的压强为0，切去厚度d为______m。

32．（2021·重庆八中三模）搬运工人站在水平高台上,用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2 m,当提升货物重为360N时,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮重为______ N（不计绳重和摩擦）;若将所提升货物重增大到480N,此时滑轮组的机械效率为___________．

33．（2021·重庆渝中·一模）如图所示，在竖直向上大小为1200N的力F的作用下，重物 A沿竖直方向以0.4m/s的速度匀速上升，则滑轮上升的速度为______m/s，已知该装置机械效率为 80%，则物体 A 的重力为______N。

34．（2021·重庆八中模拟预测）如图所示，小川的质量为50kg，A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N，1300N，600N，每个滑轮重力均为100N，设每段绳子均处于竖直状态，不考虑绳子的质量和摩擦，则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为_____，在最大机械效率的情况下若让物体以0.lm/s的速度上升，小川做功的功率为______W。

35．（2021·重庆·模拟预测）小亮同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度分别随时间变化的关系如图所示。已知物体的质量为900g，动滑轮的质最为100g，绳子自由端的拉力F为3.6N，则在0~2s的过程中，拉力F的功率为_______W，滑轮组的机械效率为_______。

36．（2021·重庆市育才中学二模）如图所示，用600N的拉力向下拉绳，使重为900N的物体在10s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为______W；此过程中滑轮组的机械效率为______。

37．（2021·重庆·中考真题）如图所示，ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm，OB=30cm，OC=60cm，水平地面上的实心均匀正方体物块M重为80N，用细线与C点相连，在A点用60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为___________N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要使M对地面的压强变为原来的，可将物块M沿竖直方向切去的质量为___________kg。（忽略支点处的摩擦）


四、实验题
38．（2021·重庆巴蜀中学二模）小言在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图（a）所示的实验:


（1）对比A、B、C三个步骤，可得出影响浮力大小的因素是______，当物体完全浸没在水中后，浮力的大小与浸没后的深度______（选填“有关”或“无关”）；
（2）要研究浮力与液体密度的关系；需要对比C图和______图的实验数据；
（3）根据有关实验数据，可以计算出A的体积为______cm3，盐水的密度为________kg/m3；
（4）若容器的底面积为200cm2，A的高度为4cm，则从步骤B到步骤C，A向下移动的距离为______cm；
（5）同班的小霞设计了如图（b）所示的装置来测量一金属块的密度，其中轻质杠杆OAB支点为O，OA:OB=1:3，她做了如下操作:
步骤一：用细绳将金属块悬挂于A点，使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.5N；
步骤二：然后向容器中加水，使金属块浸没在水中（金属块不与烧杯接触）；
步骤三：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计的示数与步骤一相比变化了0.5N；根据小霞记录的结果，可以得到金属块的重力为______N，待测金属块的密度为______g/cm3。

五、计算题
39．（2021·重庆市育才中学三模）如图所示是静静设计的锻炼力量的简易健身器材，重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动，长0.6m，长1m。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为300N时，杠杆处于水平平衡状态，此时M对地面的压强为7000。求：
（1）杠杆B端所受绳子的拉力；
（2）物体M的重力；
（3）静静保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动多少，可以使物体M对地面的压强为16000。

40．（2021·重庆八中三模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过程中绳子自由端拉力的功率为120W。已知物体A重540N，该工人重500N，不计滑轮组的绳重和摩擦。求：
（1）提升过程中，滑轮组的机械效率为多少？
（2）该地面对人的支持力为多少？


参考答案
1．D
【详解】
A．由图可知，该投石机工作时，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆，故A错误；
B．由于摩擦力、阻力等的存在，B端配重减小的重力势能不可能全部转化为A端投射物增加的重力势能，故B错误；
C．由于存在空气阻力，投射物从A点运动至A'机械能会减小，故C错误；
D．增大配重B端配重减小的重力势能会增大，同时会增大投射物从A点运动至A'获得的机械能，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
ABD．由图知，承担物重的绳子股数n＝2，拉力端（绳子自由端）移动距离
s＝2h＝2×2m＝4m
所以使用该滑轮组费距离，故ABD错误；
C．使用图中滑轮组时，由两股绳子承担重物和动滑轮重，所以省力，故C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．据图a所知，当t=2s，路程为40cm，则速度为

故A错误；
B．拉力F的功率为

故B错误；
C．物体的质量为450g，则物体的重力为

当t=2s时，物体移动了10cm，而绳子移动了40cm，故n=4，即一共有四段绳子直接与动滑轮相连，故滑轮组的机械效率为

故C错误；
D．在0~2s的过程中，有用功为

滑轮组做的总功为

提升物体做的额外功为

故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P=可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．滑轮所做的有用功

故A错误；
B．则图知n=2，不计摩擦和绳重时

所以动滑轮的重

故B错误；
C．做的总功为

则滑轮组的机械效率

故C正确；
D．由图知，绳端移动的距离

则绳子自由端移动的速度大小为

故D错误。
故选C。
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了。
6．A
【详解】
A．滑轮组的机械效率为

故A选项正确；
B．动滑轮重力大小

因为不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，故动滑轮重力大小一定不是90N，故B选项错误；
C．绳子自由端移动的距离是重物移动距离的3倍，为6m，故C选项错误；
D．提升物体的过程中，拉力F功率为

故D选项错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．由图可知，n＝2，绳子末端移动的距离

A错误；
B．不计绳重、摩擦，拉力

B错误；
CD．拉力做的总功

所做的有用功，即物体克服重力所做的功

该滑轮组的机械效率

C错误、D正确。
故选D。
8．A
【详解】
重物和动滑轮总重

因为绳子段数n=3，所以拉力

绳子自由端移动的距离是

额外功为

机械效率为

故选A。
9．D
【详解】
由图可知，n= 3，则绳端移动的距离

B．不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力

故B错误；
D．拉力做的总功

绳子自由端拉力F的功率

故D正确；
C．有用功

提升物体的过程中所做额外功

故C错误；
A．滑轮组的机械效率

故A错误；
故选D。
10．C
【详解】
A．由图知，承担物重的绳子段数为3段，则有

故A错误；
B．由得，动滑轮的重力

故B错误；
C．由



可得滑轮组的机械效率

故C正确；
D．拉力的功率为

故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．工人利用滑轮组提升物体，所做的总功

由题意可知，额外功占总功的25%

在不计绳重和摩擦的前提下，克服动滑轮的重力所做的功为额外功

故A错误；
B．拉力F的功率即总功的功率

故B正确；
C．拉力F的大小

工人对高台的压力

故C错误；
D．以滑轮组和货物为整体

定滑轮对天花板的拉力

故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．由题意知，阻力为物体的重力G=24N，动力为拉力F=16N，动力小于阻力为省力杠杆，故A正确，A不符合题意；
B．有用功为
W有用=Gh=24N×0.1m=2.4J
故B正确，B不符合题意；
C．根据题意，物体上升10cm，拉力F移动的距离为20cm，额外功为
W额外=W总-W有用=Fs-Gh=16N×0.2m-2.4J=0.8J
故C正确，C不符合题意；
D．因为物体吊在杠杆的中点，物体重力方向和拉力F的方向不变，动力臂是阻力臂的2倍，拉力F的作用点上升的距离是物体上升距离的2倍，为20cm。
故D错误，D符合题意。
故选D。
13．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。
14．D
【详解】
A．因为吊篮在拉力的作用下匀速上升，两股绳的拉力等于动滑轮加上物体的总重力

解得动滑轮的重力为

故A错误；
B．当拉力为20N时，吊篮对地面的压力大小为

故B错误；
C．当匀速拉动吊篮时，拉力的功率大小为

故C错误；
D．匀速拉动吊篮时，滑轮组的机械效率为

故D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．由图知，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m，故A错误；
B．有用功为
W有=Gh=600N×2m=1200J
总功为
W总=Fs=400N×4m=1600J
滑轮组的机械效率为

故B错误；
C．不计绳重和滑轮组之间的摩擦，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力为
G动=2F﹣G=2×400N﹣600N=200N
故C错误；
D．绳端拉力F的功率

故D正确。
故选D。
16．D
【详解】
A．由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离
s＝nh＝2×4m＝8m
则绳子自由端移动的速度
v＝＝0.8m/s
故A错误；
B．有用功
W有＝Gh＝600N×4m＝2400J
故B错误；
C．拉力做功的功率
P＝＝Fv＝400N×0.8m/s＝320W
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
η＝＝75%
故D正确。
故选D。
17．D
【详解】
A．由图乙可知，提升物重为10N时，滑轮组的机械效率
η=50%
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
η=====50%
解得动滑轮重力
G动=10N
故A错误；
B．使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C．滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D．由题知，利用滑轮组每次物体被提升的高度均为1m，提升动滑轮上升的高度也都是1m。不计绳重和摩擦，每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为
W额=G动h=10N×1m=10J
故D正确。
故选D。
18．B
【详解】
A．人通过滑轮组做的有用功为

故A不符合题意；
B．图中所用的动滑轮重力为

故B符合题意；
C．图中滑轮组的机械效率为

故C不符合题意；
D．根据人的体重可知，最大的拉力为600N，用此滑轮组提升的最大物重为

故D不符合题意。
故选B。
19．B
【详解】
A．定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误；
B．有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为

连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m，因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为

因此机械效率为

故B正确；
C．对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物体的总重力，因此有

带入数据得

故C错误；
D．拉力的功率

故D错误。
故选B。
20．D
【详解】
A．重物的重力
G=mg=36kg×10N/kg=360N
由图可知，重物由2段绳子承担，即n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=2F-G=2×200N-360N=40N
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
拉力所做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
故B错误；
C．拉力做功的功率

故C错误；
D．有用功
W有=Gh=360N×1m=360J
滑轮组的机械效率为

故D正确。
故选D。
21．
【详解】
(1)由光的反射和折射定律可知，当光由空气斜射向水面时，反射角等于入射角，折射角小于入射角，则作图如下

(2)由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小，则以离支点O最远的点B为力的作用点，OB为力臂，此时力臂最长，力最小，力与力臂垂直斜向右上方，故作图如下


22．
【详解】
力臂是支点到力的作用线的距离。过支点O作F作用线的垂线段，即力臂l。如图所示：

23．（1） ；（2）
【详解】
（1）由杠杆平衡条件可知，力臂越长，力越小，力在A点与杠杆垂直时，力臂最长，力最小。如下图所示：


（2）磁体外部磁感线方向从N极到S极，从图中可以看出螺线管左端为N极，由右手安培定则可得，螺线管表面的电流方向从下到上，电流表的电流从正极进负极出，所以电流表的上端是正极。如下图所示：


24．（1） ；（2）
【详解】
（1）先过入射点垂直于平面镜作出法线，已知入射光线与镜面的夹角为45°，则入射角为
90°-45°=45°
反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角，据此在法线的右侧画出反射光线，并标出反射角的度数为45°。如图：


（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。图中支点在O点，动力作用点在N点，当以ON作为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小。为使杠杆在图示位置平衡，动力的方向应该垂直于ON向上，如图：


25．
【详解】
延长力F的作用线，过支点O做力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂L，如下图所示：

26．
【详解】
（1）[1]平行于主光轴的入射光线通过凸透镜折射后过焦点，如图：


（2）[2]力臂是从支点到力的作用线的距离，过支点O作力F的作用线的垂线段即力臂L，如图：

27．（1）
（2）
【详解】
（1）支点为O点，延长力F的作用线，从O点向动力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L

（2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如下图

28．
【详解】
（1）[1]由图甲知经凹透镜折射后的折射光线平行于主光轴，则入射光线的延长线过另一侧的焦点。如图所示

（2）[2]根据杠杆平衡条件，要想动力最小，动力臂就要最大，因为支点是O点，在B点对杠杆施加一个最小的力，则最长力臂为OB。所以连接OB，过点B作垂直于OB的线段，即为最小力的示意图，要使杠杆平衡，其方向应该向下，如图所示

29．
【详解】
杠杆在图示位置平衡，阻力与阻力臂OA一定，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图示可知，OB是最大动力臂，与OB垂直斜向下的动力F最小，如图所示：

30．阿基米德 马德堡半球
【详解】
[1]由物理常识知，阿基米德是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的主要贡献有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。
[2]历史上证明大气压强的存在的实验是著名的马德堡半球实验，是由德国马德堡市市长奥托·格里克完成的。
31．1200 0.0125
【详解】
[1]绳子对C点的拉力为8N，则绳子对物体的拉力F=8N，此时物块M对水平地面的压强

[2] 由杠杆平衡条件可得物体Q所受重力为

由题意知：Q到O点的距离
=0.4m+0.2m=0.6m ①
M被切去的部分受到的重力G1
②
剩余M受到的重力
③
正方体M对地面的压强为0，绳的拉力等于剩余的M的重力，由杠杆平衡条件得
④
联立①②③④
解得
d=1.25cm=0.0125m
32．120 80%
【详解】
[1]已知G=360N，n=3，则滑轮组的机械效率；
η== ===×100%=75%，
解得：
F=160N,
不计绳重和摩擦，则F=(G+G动)
即：
160N=（360N+G动）；
解得：
G动=120N
[2]若将所提升货物重增大到480N， 则滑轮组的机械效率为；
η=====×100%=80%.
33．0.2 480
【详解】
[1][2]由图可知滑轮上升的速度为

该装置机械效率为

则物体 A 的重力为

34．87.5% 80
【详解】
[1]由图可知，n=2，当C处绳子的拉力为600N时，由

可得，A处绳子的拉力为

大于1000N，所以此种情况不可能；
当A处绳子的拉力为1000N时，C处绳子的拉力为

由力的平衡条件可得，B处绳子的拉力

大于1300N，所以此种情况不可能；
当B处的绳子拉力为1300N时，由力的平衡条件可得

则A处绳子的拉力为

此种情况可能，滑轮组的机械效率为

[2]因为物体上升的速度为0.1m/s，所以小川拉动的速率为0.2m/s，由功率公式可得

故小川做功的功率为80W。
35．0.36 62.5%
【详解】
[1]由图可知，相同时间内绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度不同，故利用了滑轮组；当物体上升高度为5cm时绳子自由端竖直移动距离为20cm，故滑轮组中绳子的股数n=4；拉力F的功率为

[2]滑轮组的机械效率为

36．360 75％
【详解】
[1]由图可知，滑轮组动滑轮的股数为2股，拉力端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
拉力做的功
W总=Fs=600N×6m=3600J
则拉力的功率
P===360W
[2]有用功为
W有=Gh=900N×3m=2700J
滑轮组的机械效率
η=×100％=×100％=75％
37．50 1.75
【详解】
[1]绳子对C点的拉力对应的力臂为OC，为定值，作用在A点的拉力为60N，为定值，为使M对地面的压力最小，则应使C点绳子拉力最大，由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知，此时作用在A点的拉力的力臂应最大，作图如下

由勾股定理可求拉力对应力臂为

由杠杆平衡公式可求细线的拉力为

[2]切去之前物块M对地面压强可表示为

设切去质量为m切，则此时M对地面压力和与地面接触面积分别为


此时对地面压强为

又有要使M对地面的压强变为原来的，即

解得
m切=1.75kg
38．排开液体的体积 无关 E 1.5 4.5
【详解】
（1）[1][2]对比A、B、C三个步骤，排开液体的体积不同，浮力不同，故浮力与排开液体的体积有关；从CD两步可知，深度变化，排开液体的体积相同，浮力相同，故浮力与深度无关。
（2）[3]研究浮力与液体密度的关系，变量是液体的密度，应控制物体排开液体的体积相同，故只有C、E两步可以探究。
（3）[4][5]在水中的浮力为

可以计算出A的体积为

故A的体积为；在盐水中的浮力为

盐水的密度为

故盐水的密度为。
（4）[6]在步骤B中，此时的浮力为

排开液体的体积为

物体A 的底面积为

此时A浸没的高度为

则此时物体还有2cm露出水面，设物体从B到C需要下移h，则水面需要上升2cm-h，水面上升的体积体积为，物体浸没的体积等于排开水的体积，故

则

故物体从B到C需要下移1.5cm。
（5）[7][8]根据步骤一，物体A的重力为

物体A的重力为4.5N；浸没在水中，由于受到浮力，拉力变小，故弹簧测力计的示数变小，弹簧测力计的示数与步骤一相比变化了0.5N，故此时弹簧测力计的示数为1N，则此时绳子的拉力为

则浮力为

此时金属A的体积为

金属A的质量为

金属A的密度为

故金属A的密度为。
39．（1）180N；（2）250N；（3）30
【详解】
解：（1）杠杆处于水平平衡状态，由杠杆的平衡条件可得，杠杆B端所受绳子的拉力

（2）物体M对地面的压力

对物体M进行受力分析，物体M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面对M竖直向上的支持力，物体M静止处于平衡状态，受到平衡力的作用，。地面对M竖直向上的支持力与物体M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。物体M的重力

（3）使物体M对地面的压强为16000，物体M对地面的压力

杠杆B端所受绳子的拉力

由杠杆的平衡条件，此时A点到O点的距离

从A点向O点移动的距离

答：（1）杠杆B端所受绳子的拉力是180N；
（2）物体M的重力是250N；
（3）静静保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动30，可以使物体M对地面的压强为16000。
40．（1）90%；（2）230N
【详解】
解：设工人拉绳子所用的时间为t。
（1）物体被提升的高度为

滑轮组做的有用功为

滑轮组做的总功为

提升过程中，滑轮组的机械效率为

（2）从图中可以看出，该滑轮组

不计滑轮组的绳重和摩擦，绳子末端拉力的大小为

因此工人受到绳子竖直向上的拉力大小为270N，工人静止在水平地面上，该地面对人的支持力为

答：（1）提升过程中，滑轮组的机械效率为90%；
（2）该地面对人的支持力为230N。