专题6简单机械——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题6简单机械——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 451.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-28 10:05:43 | ||
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文档简介
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题6简单机械
一．选择题（共22小题）
1．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为（ ）
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
2．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
3．（2021 海曙区模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则（ ）
A．物体M的密度为0.2×103kg/m3
B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kg
C．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为1900Pa
D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N
4．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力杠杆，后是费力杠杆
D．先是费力杠杆，后是省力杠杆
5．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中（ ）
A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变小
C．重力G与它的力臂乘积保持不变
D．重力G与它的力臂乘积变大
6．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，分别用F1、F2和F3作用在杠杆上（始终竖直的力F1、始终与杠杆垂直的力F2、始终水平的力F3），将杠杆缓慢地由实线位置拉到水平位置时，下列说法正确的是（ ）
A．这三个力都逐渐变大
B．这三个力都逐渐变小
C．F1、F2逐渐变大、F3大小不变
D．F2、F3逐渐变大、F1大小不变
7．（2021 浙江模拟）如图所示，甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去，甲和尚抬着较粗的一端，乙和尚抬着木头的中间部位，丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是（ ）
A．当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变轻，乙的负担顿时加重
B．当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变重，丙的负担顿时变轻
C．当乙的作用力减小时，甲、丙两人的作用力均增加，但△F甲＞△F丙
D．当甲的作用力增加时，乙、丙两人的作用力均减小，但|△F乙|＜|△F丙|
8．（2021 浙江模拟）如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，那么，下列关系式中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
9．（2020 宁波模拟）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C．甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
10．（2020 乐清市一模）如图所示，AOB为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在A端并浸没在水中，B端在F力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力F与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2020 余姚市一模）2020年1月14日，宁波三官堂大桥最后一节超大节段钢结构焊接完成，标志着大桥实现合龙。合龙段焊接缝的精度要求为1cm，而结构长度受温度的影响很大，每变化1.5℃就会影响合龙段间隙1cm，所以必须要等到结构预制时计算的气温才可以精准合龙。为了等待最佳的“天时”，施工人员守候了整整3天。如图是当时的场景照片，结合所学知识，判断下列说法不正确的是（ ）
A．气温是描述天气状况的因素之一
B．拉住锻钢的滑轮组起到了省力杠杆的作用
C．钢段向上运动时，滑轮组的机械效率不断提高
D．锻钢离开船体后，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小
12．（2020 龙湾区一模）如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO＝2BO，配重的重力为100牛，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，动滑轮重力为G动，下列说法正确的是（ ）
A．配重对地面的压力F压为50牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为160牛
B．配重对地面的压力F压为90牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为40牛
C．配重对地面的压力F压为10牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为360牛
D．配重刚好被匀速拉起时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为440牛
13．（2020 嘉善县模拟）如图所示，用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置，在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置所用力最大
B．甲装置所做的额外功最小
C．乙装置的机械效率最小
D．丙装置拉绳的速度最大
14．（2020 椒江区一模）小科利用注射器设计制作了一个挖掘机模型，如图所示。通过推拉注射器①、②的活塞，引起注射器③、④的活塞移动而带动机械臂挖土。对此挖掘机工作原理分析错误的是（ ）
A．模型中可以找到三个杠杆
B．图中杠杆均可以用来省力
C．抓手P处重物重力太大引起挖掘机翻倒时，以O2 为支点
D．若在Q点放置重物，挖掘机挖掘时更不易翻倒
15．（2020 上城区模拟）在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是（ ）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
16．（2020 杭州模拟）如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
17．（2020 萧山区一模）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是
①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大
②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大
③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动
④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
18．（2020 南浔区二模）兰溪在每年的秋天都会举行龙舟赛。如图为2015年9月兰溪市第七届长三角城市龙舟邀请赛的场景，龙舟大赛队员们正在奋力拼搏。在划龙舟的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．划龙舟的桨一定是省力杠杆
B．桨往后划，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的
C．停止划桨后，龙舟会慢慢停下来，说明力是维持龙舟运动的原因
D．运动员在比赛中听到“加油”声奋力加快，这主要靠激素调节
19．（2020 余姚市二模）如图所示，用两个滑轮分别匀速提升A、B两个物体，拉细绳的力F大小相等，在相同时间内，物体上升的距离也相等，绳重及摩擦不计，滑轮的质量小于物体的质量，甲的有用功为W甲，机械效率为η甲，拉力的功率为P甲；乙的有用功为W乙，机械效率为η乙，拉力的功率为P乙．比较甲、乙两个装置可知（ ）
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙
C．W甲＜W乙η甲＜η乙 D．W甲＝W乙η甲＜η乙
20．（2020 宁波自主招生）在图中，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A．若不考虑滑轮重和摩擦，则三个力的大小关系是（ ）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＞F3 C．F1＝F2＜F3 D．F1＜F2＜F3
21．（2020 上城区模拟）两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（ ）
A．两个小孩的质量一定相等
B．两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等
C．两个小孩到支点的距离一定相等
D．两个小孩的重力一定相等
22．（2020 湖州模拟）甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（ ）
A．F甲＝F乙
B．F甲＞F乙
C．F甲＜F乙
D．已知条件不足，所以无法判断
二．填空题（共10小题）
23．（2021 吴兴区模拟）图甲是一种市场上使用率较高的易拉罐内嵌式拉环，图乙是简化后的模型。O点是铆接点，拉动拉环A点时会绕O点转动。AB长为2.4cm，OB为0.6cm。如图所示，作用在B点的力达到15N时，可以将封口顶开。
（1）拉开拉环所需最小的力F是 牛。
（2）若拉环与手指的接触面积为40mm2，则作用在手指上的压强为 帕。
24．（2021 金华模拟）物理来源于生活，只要你细心观察就能发现身边的物理知识。钓鱼竿在使用的时候相当于 （填“省力”或“费力”）杠杆；旗杆顶部的轮子相当于一个 （填“定”或“动”）滑轮。
25．（2021 秀洲区模拟）小明家有个木衣架，他将书包挂在衣架的A处，衣架倒了下来。他分析了衣架倒下来的原因，并测量了以下的数据：木衣架质量3kg；圆底盘直径30cm；其他数据如图所示，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。分析木衣架会倒的原因时，可以把它看成 。通过分析，小明认为防止衣架倒下来可以采取以下措施：控制所挂书包的质量不允许超过 kg，或者适当 圆底盘直径。
26．（2021 拱墅区二模）如图所示，置于水平桌面上的物体A重490N，物体B重294N，物体B在匀速下降了40cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则拉力F为 N，绳子拉力对物体B所做的功为 J，物体A与桌面的滑动摩擦力为 N。
27．（2020 宁波模拟）质量为m的运动员站在质量不计的均匀长板AB的中点，板位于水平地面上，可绕通过B点的水平轴转动，板的A端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员手中。当运动员用力拉绳时，滑轮两侧的绳都保持在竖直方向。如图所示，要使板的A端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是 。
28．（2020 玉环市一模）2019年10月10日，江苏省312国道K135处的跨桥发生桥面侧翻事故，如图甲所示。小晨猜想事故车辆超载且在外车道行驶，他用一套简易装置模拟当时事故场景：如图乙所示，将长1.8米，重20牛的匀质木棒平放在水平方形台面上，B、C为木棒与台面边缘处的接触点，A、D分别为木棒的左右两端，已知AB＝CD＝0.5米。在D端挂一个重物代表运输车在外侧行驶，而此时A端 （选填“挂”或“不挂”）重物，则挂在D端的物体受到的重力超过 牛时，木棒就失去平衡。
29．（2020 丽水模拟）一根匀质木棒OA长为0.6米，重为80牛，木棒的O端与地A面上的钓链连接，木棒搁在柱体上，柱体是半径为0.2米的圆柱体的四分之一，各处摩擦均不计。木棒与地面的夹角为30°，在水平推力F的作用下，柱体保持静止状态。
（1）柱体共受到 个力的作用；
（2）木棒OA受到柱体的支持力为 牛。
30．（2020 杭州一模）有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功WB WC（选填“＝”“＜”或“＞”，下同），物体受到的摩擦力fB fC，斜面的机械效率ηB ηC。
31．（2020 苍南县一模）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
（1）若用4牛的力按下开关，B端受到的阻力为1牛，则AO和OB的长度之比为 ，已知手指与开关的接触面积为0.5厘米2，则开关受到的压强是 帕。
（2）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时 （能/不能）自动断电。
32．（2020 兰溪市一模）台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，小南想出了如下三种方案将大树扶起。请回答：
（1）比较方案A和B，小北觉得B比A更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案B具有更大的 。
（2）若每人用力相同，方案B和C中吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB （填“＞”“＜”或“＝”）FC
三．计算题（共3小题）
33．（2021 杭州模拟）如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4×104N（包括悬臂），重心为P1，为使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有重M（重心为P2）。现测得AB为10m，BO为1m，BC为4m，CD为1.5m。
（1）若该起重机将重物吊升6m，用时50s，则重物上升的平均速度是多少？
（2）现在水平地面上有重为2.44×104N的货箱，若要吊起此货箱，起重机至少需加重量为多少的配重？
（3）该起重机最大配重量是多少？
34．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m。建筑工人将重G＝480N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝150N，忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
35．（2021 拱墅区二模）如图所示，花岗岩石块甲、乙体积之比为12：3，将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端，当把石块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。然后将甲石块从水中取出，拭干后浸没在液体丙中，调节石块乙的位置到C处时，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花岗岩的密度ρ＝2.6×103kg/m3），求：
（1）AO：OB；
（2）液体丙的密度。
四．综合能力题（共2小题）
36．（2021 杭州模拟）如图所示为测液体密度的密度秤示意图，轻质杆AB长为40cm，可绕O点转动（轻质杆与O点之间的摩擦忽略不计），其左端A点挂一个质量为0.2kg，容积为200mL的桶，AO＝10cm；在O点的右侧用轻质细绳悬挂一个质量为0.2kg的秤砣，秤砣可沿OB左右滑动。使用时，在桶中装满待测液体，移动秤砣使密度秤再次水平平衡，读出相应位置的刻度值即可。
（1）密度秤零刻度在O点右侧 cm处。
（2）该密度秤所能测量的最大密度是多少？
（3）判断该密度秤的刻度是否均匀（通过推导说明）。
37．（2021 杭州三模）如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功 物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝ （请写出推导过程，所得结果用字母表示）
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题6简单机械
参考答案与试题解析
一．选择题（共22小题）
1．【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因为hA＜hB，所以mA＞mB，因此B的质量肯定小于10g。
故选：D。
2．【解答】解：A、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
△OBB′∽△OAA′，所以，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A错误；
B、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误；
C、仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故C错误；
D、仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据η可知，效率不变，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
AB．由图乙可知，水箱中没有水时（m＝0），力传感器的示数为F0＝6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），
由杠杆的平衡条件可得F0×OA＝GM×OB，则GMF06N＝2N；
设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，
当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N，由阿基米德原理可得ρ水gSh1＝2N﹣﹣﹣①
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
由杠杆的平衡条件可得FA×OA＝FB×OB，则FBFA24N＝8N，
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力：F浮＝GM+FB＝2N+8N＝10N；
由F浮＝ρ液gV排可得，所以M的体积：
VM＝V排1×10﹣3m3，
物体M的密度：
ρM0.2×103kg/m3；
由阿基米德原理可得：ρ水gSh＝10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①和②得：h＝5h1，
由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了10N，
所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，当向水箱中加入质量为1.4kg的水时，受到的浮力为4N，B端受到的力4N﹣2N＝2N，此时杠杆处于平衡状态，则传感器受力不为0N，故A正确，B错误；
C．由选项B可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，加水1kg时水面达到M的下表面，加水质量为1.8kg时，浮力为8N，
物体M受到细杆b向下的压力：FB′＝F浮′﹣GM＝8N﹣2N＝6N，
水箱对水平面的压力：F＝（m水箱+m水+mM）g+FB′＝（0.8kg+1.8kg+0.2kg）×10N/kg+6N＝34N，
容器对桌面的压强为：p1700Pa，故C错误；
D．加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，由选项B可知此时M受到的浮力是10N，由阿基米德原理可知排开水的重力是10N，
水对水箱底部的压力：F压＝G水+G排＝m水g+G排＝2kg×10N/kg+10N＝30N，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解；由图可知动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆。
故选：C。
5．【解答】解：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件FL＝GL'可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6．【解答】解：（1）如图所示：
根据图示可知，杠杆原来位置的动力臂为LOA，阻力臂为LOD；杠杆在水平位置时，动力臂为LOC
，阻力臂为LOB；
根据直角三角形中边的关系可知，LOD：LOA＝LOC：LOB；
由杠杆平衡的条件可得：FG；由于力臂的比值不变，重力不变，因此拉力F1始终不变。
（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，将当用始终垂直杠杆的力F1将物体提升至水平位置的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，所以动力F2变大；
（3）将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，阻力G的力臂变大，而阻力不变；
力F作用在杠杆一端且始终是水平方向，即方向不变，所以动力臂变小，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析得出动力F3变大。
故选：D。
7．【解答】解：
A、当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F丙去掉，要增大F乙，乙的负担顿时加重；
若以B为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F丙去掉，减小F甲，甲的负担顿时变轻；故A正确；
B、当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F乙去掉，要增大F丙，丙的负担顿时加重；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F乙去掉，甲的负担顿时变重；故B错；
C、当乙的作用力减小时，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，减小的力和力臂乘积相等，F丙的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F丙△F乙；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，减小的力和力臂乘积相等，F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F甲△F乙；所以△F甲＝△F丙，故C错误；
D、当甲作用力增加时，如下图，
若以B为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F甲增大，F丙也增大，△F甲＝△F丙；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F甲增大，F乙减小，F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F甲△F乙；|△F乙|＞|△F丙|；故D错。
故选：A。
8．【解答】解：第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，
所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；
第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
所以根据二力平衡，此时拉力F2f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向左的拉力，即F3＝2f；
由此可得F2＜F1＜F3。
故选：D。
9．【解答】解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F（G物+G动），n1＝2，n2＝3，
所以绳端的拉力：F1（G物+G动），F2（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；
C、使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；
D、因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，则s1≠s2，故D错误；
故选：B。
10．【解答】解：
在恒温条件下，在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解，溶液的密度逐渐变大，根据公式F浮＝ρ溶液gV排可知，浸没在溶液中的物体所受浮力变大，由F拉＝G﹣F浮可知，A端的拉力变小，根据杠杆的平衡条件可知，B端的拉力F也变小；
当蔗糖溶液饱和时，不能继续溶解蔗糖，溶液组成不变，溶液的密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮力不变，则拉力F不变；
由此可知：拉力F与溶解的蔗糖质量关系图像是随蔗糖质量的增大，拉力F先减小，后不变。
故选：A。
11．【解答】解：
A．气温是描述天气状况的因素之一，故A正确；
B．拉住锻钢的滑轮组能省力，起到了省力杠杆的作用，故B正确；
C．钢段向上运动时，由于动滑轮和物体重力保持不变，根据公式η可知，滑轮组的机械效率保持不变，故C错误；
D．锻钢离开船体后，船体的重力减小，根据F浮＝G可知，船体受到的浮力减小；根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，船体排开水的体积变小，那么船底到水面的深度减小；根据公式p＝ρgh可知，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小，故D正确。
故选：C。
12．【解答】解：配重在地面保持静止状态，
那么绳子对它的拉力F拉＝G﹣F压；
对动滑轮进行受力分析可知，它受到向上的拉力FA，向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉，
那么得到：FA＝2F拉+G动＝2×（100N﹣F压）+G动；
根据杠杆的平衡条件得到：FA×AO＝FB×OB；
即：[2×（100N﹣F压）+G动]×2＝FB×1；
根据乙图可知，当F压＝50N时，FB＝2F；当F压＝80N时，FB＝F；
将两组数据代入得到：[2×（100N﹣50N）+G动]×2＝2F×1 ①；[2×（100N﹣80N）+G动]×2＝F×1 ②；
①②式联立得到：G动＝20N，F＝120N。
那么F压与FB的关系式为：[2×（100N﹣F压）+20N]×2＝FB×1 ③；
A．配重对地面的压力F压为50N时，[2×（100N﹣50N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝120N；故A错误；
B．配重对地面的压力F压为90N时，[2×（100N﹣90N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝80N；故B错误；
C．配重对地面的压力F压为10N时，[2×（100N﹣10N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝400N；故C错误；
D．当配重刚好被匀速拉起时，压力为0N，[2×（100N﹣0N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝440N；故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、甲和乙装置都有两段绳子承担总重，且物重和动滑轮重都相同，不考虑绳重和摩擦，
由F（G物+G动）可知F甲＝F乙，即甲装置所用的拉力与乙一样大，故A错误；
BC、物重和动滑轮重都相同，重物提升的高度也相同，由W有用＝G物h、W额＝G动h可知，利用三个装置做的有用功相同、额外功相同，总功（即拉力做的功）相同；
因为η100%，所以三个装置的机械效率相同，故BC错误。
D、已知在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度，则物体上升的速度相同，
甲、乙有两段绳子承担总重，则绳端移动速度v甲＝v乙＝2v物；
丙有三段绳子承担总重，则绳端移动速度v丙＝3v物；
所以，丙装置拉绳的速度最大；故D正确；
故选：D。
14．【解答】解：
A、由图可知，PCN可以绕着C点转动，CMO可以绕着O点转动；当抓手P处重物重力太大会引起挖掘机翻倒，此时整个装置以O2 为支点转动，所以从模型中可以找到三个杠杆，故A正确；
B、PCN可以绕着C点转动、CMO绕着O点转动时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B错误；
C、抓手P处重物重力太大时，即阻力和阻力臂的乘积较大，大于整个装置的重力和力臂的乘积，则整个装置会绕着O2转动，会侧翻，故C正确；
D、若在Q点放置重物，相当于增大了整体的重力，在重力的力臂不变的情况下，重力和重力的力臂的乘积变大，能使挖掘机挖掘更重的物体，所以不易翻倒，故D正确；
本题选错误的；
故选：B。
15．【解答】解：旗杆顶上的滑轮，因为该滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向。
故选：A。
16．【解答】解：A、A受到的绳子的拉力：F＝f＝0.2×100N＝20N；故A错误；
B、若把A匀速向左拉动，A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用，由于A匀速运动，故向左的拉力等于向右的作用力的合力；又因为接触面的粗糙程度和压力均不变，故摩擦力不变，则拉力为20N+20N＝40N，故B错误。
C、若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故C错误；
D、由F（GB+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝2F﹣GB＝2×20N﹣30N＝10N；故D正确。
故选：D。
17．【解答】解：通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
56 98 54 294
x 100g×a% y 100g×a%
即 ，
解得：xg，
，
解得：yg，
故消耗的铁和铝的质量之比为：g：g＝28：9
①②、因为铁球减少的质量大，则放铁球的那个烧杯溶液质量增加的多，即烧杯乙中溶液质量大，故①错误，②正确；
③④因为铁球减少的质量大，所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜，要想使杠杆平衡，支点应向A端移动，故③正确，④错误。
故选：C。
18．【解答】解：A、在划桨时，手移动很小的距离，船桨就能移动很大的距离，因此船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A错误；
B、桨往后划，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的。故B正确；
C、停止划桨后，龙舟受到阻力会慢慢停下来，说明力可以改变物体的运动状态，而不是维持物体运动的原因。故C错误；
D、跑步听到“加油”声马上加快步伐是一种精神的支持，主要靠神经来调节的不是激素，故D错误。
故选：B。
19．【解答】解：
①在不计绳重和摩擦时，用定滑轮提升物体时，定滑轮的机械效率等于1，用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮的重，动滑轮的机械效率小于1．所以η甲＜η乙。
②在相同时间t内，物体上升的距离h也相等，物体上升的速度v相同，
动滑轮提升物体时，拉力做的总功为：W总＝Fs＝2Fh，拉力功率为P甲＝2Fv。
定滑轮提升物体时，拉力做的总功为：W'总＝Fs'＝Fh，拉力功率为P乙＝Fv。
即P甲＝2P乙，所以P甲＞P乙．选项A正确、选项B错误；
③根据机械效率公式得，甲的有用功为：W甲＝η甲 W总＝2Fhη甲，
乙的有用功为：W乙＝η乙 W'总＝Fhη乙，所以，2W乙＝2Fhη乙，
因为不计绳重和摩擦，滑轮的质量小于物体的质量，2η甲＞η乙，所以，W甲＞W乙．选项C、D错误。
故选：A。
20．【解答】解：由图可知，F1＝G，b图中的滑轮是定滑轮，故F2＝G，c图中的滑轮是动滑轮，故F3＝0.5G，
故选：B。
21．【解答】解：A、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2；因为两边力臂的关系不知道，不能确定力相等，也就不能确定两个小孩的质量相等，故A错；
B、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2，即：两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积相等，故B正确；
C、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2，两边力（小孩的重）的关系不知道，不能确定力臂相等，故C错；
D、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2；因为两边力臂的关系不知道，不能确定力相等，故D错。
故选：B。
22．【解答】解：如图：
解：如右图，LAE为阻力臂，LAF为动力臂；
因为：F乙LAF＝GLAE，
所以：F乙G，
同理，可求F甲G，
则甲、乙两人所用的力F甲＝F乙。
故选：A。
二．填空题（共10小题）
23．【解答】解：（1）根据题意可知，阻力臂为OB＝0.6cm，阻力F′＝15N，
当在A点拉动拉环时，动力臂最长，力最小，此时动力臂为OA＝AB﹣OB＝2.4cm﹣0.6cm＝1.8cm，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，拉开拉环所需最小的力：F5N；
（2）根据力的作用的相互性可知，作用在手指上的压力等于拉开拉环所需最小的力，即F压＝F＝5N，
受力面积S＝40mm2＝40×10﹣6m2，
则作用在手指上的压强：p1.25×105Pa。
故答案为：（1）5；（2）1.25×105。
24．【解答】解：
（1）钓鱼竿在使用过程中，阻力在远端，动力作用点靠近支点，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但可以省距离；
（2）国旗杆上的滑轮，其轴固定不动，为定滑轮，用它来升国旗，不能省力，可以改变力的方向。
故答案为：费力；定。
25．【解答】解：（1）分析木衣架会倒的原因时，可以把它看成杠杆；
木衣架的重力：G2＝m2g＝3kg×10N/kg＝30N；
圆盘的半径为15cm，由图知，以底盘右侧点为支点，
书包对衣架力和力臂的乘积＝F1L1＝F1×（25cm﹣15cm）；
衣架自身重力和力臂的乘积＝F2L2＝30N×15cm；
根据F1L1＝F2L2，可得F1×（25cm﹣15cm）＝30N×15cm；
解得F1＝45N，
则书包的质量m4.5kg；
（2）由题意知，衣架倾倒的原因是两边力和力臂的乘积不相等造成的，所以要防止其倾倒，可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积，故可减小挂衣钩的长度、或增大底盘的直径、或圆盘底座换用大理石等密度更大的材料、或在挂衣钩的对侧挂物品等。
故答案为：杠杆；4.5；增大。
26．【解答】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：F′147N。
物体A匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力：f＝F′＝147N。
（2）用一水平向左的力F拉动物体A，拉力：F＝f+F′＝147N+147N＝294N；
（3）绳子拉力对物体B所做的功：W＝GBh＝GB294N73.5J。
故答案为：294；73.5；147。
27．【解答】解：图中的滑轮皆为定滑轮，只起到改变力的方向的作用，
对人进行受力分析可得，F支+F拉＝G＝mg，而F支和F压是一对相互作用力，即F压＝F支＝mg﹣F拉①
根据杠杆的平衡条件可得，F拉LABF压LAB ②
联立①②，解得，F拉mg。
故答案为：mg。
28．【解答】解：根据乙图，在A端不挂重物，当D端开始下降时，此时为D点所挂的最大安全值，该装置可看作以C为支点的杠杆，如图所示：
根据杠杆的平衡条件：
G OC＝F CD
G×（CD）＝F×CD
20N×（0.5m）＝F×0.5m
解得：F＝16N
故答案为：不挂；16。
29．【解答】解：（1）圆柱受到重力、支持力、压力、推力四个力的作用；
（2）柱体对木棒的支持力及支持力的力臂，木棒的重力和柱体对木棒的支持力的示意图、力臂如下图所示：
根据图示可知，当木棒与地面的夹角θ＝30°时，
重力的力臂LG0.6m×cosθ＝0.3mm，
柱体与木棒的弹力力臂LN0.2m，
由杠杆平衡可得：
GLG＝FNLN，
则FN80N＝60N；
答：（1）4；
（2）当木棒与地面的夹角θ＝30°时，柱体对木棒的支持力为60N。
30．【解答】解：现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据W＝Gh可知，克服重力所做的功是相同的，即WB＝WC；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同，斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，即fB＜fC；
AC斜面的长度大于AB，物体在AB上的摩擦力小于在AC上的摩擦力，根据W＝fs可知，AB上克服摩擦力做的功要小于AC上克服摩擦力所做的功，即AB的额外功要小于AC的额外功；由于克服物体重力所做的功即有用功相同，额外功越大的，总功越大，根据η可知，AB上的效率要高于AC上的效率，即ηB＞ηC。
故答案为：＝；＜．＞。
31．【解答】解：
（1）若用4N的力按下开关，即动力FA＝4N，B端受到的阻力FB＝1N，
由杠杆的平衡条件有：FALA＝FBLB，
所以动力臂和阻力臂之比：；
开关受到的压强为：p8×104pa；
（2）由题知，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。
故答案为：（1）1：4；8×104；（2）不能。
32．【解答】解：（1）比较方案A和B可以看出，如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案B的作用点离地面（支点）更远，所以具有更大的动力臂，因此更省力；
（2）方案B和C中，B方案将绳一端在左侧树上固定，再绕过右侧的树，相当于一个动滑轮，可省一半的力，而C图直接用绳子拉，不能达到省力的效果，因此，若每人用力相同，吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB＞FC。
故答案为：（1）动力臂；（2）＞。
三．计算题（共3小题）
33．【解答】解：（1）重物上升的平均速度：v0.12m/s；
（2）若要吊起此货箱，起重机对货箱的拉力：F拉′＝G＝2.44×104N，
支点为B，配重的力臂：BD＝BC+CD＝4m+1.5m＝5.5m，
根据杠杆平衡条件可得：F拉′×AB＝G起重机×BO+G配重×BD，
即：2.44×104N×10m＝2.4×104N×1m+G配重×5.5m，
解得：G配重＝4×104N；
（3）不起吊物体时，支点为C，
起重机自重的力臂：OC＝BC﹣BO＝4m﹣1m＝3m；配重的力臂：CD＝1.5m。
根据杠杆平衡条件可得：G起重机×OC＝G配重′×CD，
即：2.4×104N×3m＝G配重′×1.5m，
解得最大配重：G配重′＝4.8×104N。
答：（1）重物上升的平均速度是0.12m/s；
（2）起重机至少需加重量为4×104N的配重；
（3）该起重机最大配重量是4.8×104N。
34．【解答】解：（1）该过程拉力F做的功：
W总＝Fs＝150N×1.5m＝225J；
（2）有用功：
W有＝Gh＝480N×0.3m＝144J，
该装置的机械效率：
η100%100%＝64%；
（3）额外功：
W额＝W总﹣W有＝225J﹣144J＝81J，
由W额＝fs可得，货物箱在斜面上受的摩擦力大小：
f54N。
答（1）拉力做的功为225J；
（2）斜面的机械效率为64%；
（3）物体受到的摩擦力为54N。
35．【解答】解：（1）设甲的体积为12V，乙的体积为3V．当把石块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。
则根据杠杆的平衡条件：
（G甲﹣F浮） AO＝G乙 OB
即：（ρg12V﹣ρ水g12V） AO＝ρg3V OB
代入数据得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣1.0×103kg/m3×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OB ①
由①得AO：OB＝13：32；
（2）将甲浸没在液体丙中，硬棒在水平位置再次平衡，
则根据杠杆的平衡条件得：
（ρg12V﹣ρ液g12V） AO＝ρg3V OC
代入数据得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣ρ液×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OC ②
根据已知条件得：OC＝2OA ③
由②③得，液体丙的密度为ρ液＝1.3×103kg/m3
答：（1）AO：OB＝13：32；
（2）液体丙的密度是1.3×103kg/m3。
四．综合能力题（共2小题）
36．【解答】解：（1）当小桶为空桶时移动秤砣至某点，设该点为E，此时密度秤正好水平平衡，
小桶的质量为0.2kg，秤砣的质量为 0.2kg，左侧的力臂为AO＝10cm，
则杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：G桶OA＝G砣OE，
即：m桶gOA＝m砣gOE，
所以，OE10cm，即密度秤零刻度在O点右侧10cm处；
（2）0.4m＝40cm；
当右侧的力臂为OB＝AB﹣OA＝40cm﹣10cm＝30cm时，该密度秤小桶所能测量液体的质量最大，则密度就最大，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
（G桶+G液体）OA＝G砣OB，
即：（m桶+m液）gOA＝m砣gOB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣，
则：液体的质量m液m砣﹣m桶0.2kg﹣0.2kg＝0.4kg＝400g，
所以，液体的最大密度：ρ液最大2g/cm3＝2×103kg/m3。
（3）液体的密度：ρ液m砣；由此可知：液体密度与提钮到秤舵的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。
故答案为：（1）10；（2）液体的最大密度是2×103kg/m3；（3）液体的密度：ρ液m砣；由此可知：液体密度与提钮到秤舵的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。
37．【解答】解：（1）由图可知，该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，当连接动滑轮绳子的段数最多为3段时，此时最省力，如图所示：
；
（2）不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，则拉力所做的功全部用在物体A上，即拉力做的功等于物体A克服摩擦做的功；
（3）由题意可得n，则地面对A的摩擦力f＝nG，
设物体移动的距离为s′，则克服摩擦做功，转化为内能的大小为：W＝fs′＝nGs′＝nmgs′；
物体A吸收的热量：Q＝cmt，
由题知，摩擦产生的热都被A吸收，则nmgs′＝cmt，
解得：s′，
连接动滑轮绳子的段数为3段，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，
则绳子末端移动的距离s＝3。
故答案为：（1）如上图；（2）等于；（3）3。
一．选择题（共22小题）
1．（2021 鹿城区一模）如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为（ ）
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
2．（2021 嵊州市模拟）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大
D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
3．（2021 海曙区模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则（ ）
A．物体M的密度为0.2×103kg/m3
B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kg
C．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为1900Pa
D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N
4．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力杠杆，后是费力杠杆
D．先是费力杠杆，后是省力杠杆
5．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中（ ）
A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变小
C．重力G与它的力臂乘积保持不变
D．重力G与它的力臂乘积变大
6．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，分别用F1、F2和F3作用在杠杆上（始终竖直的力F1、始终与杠杆垂直的力F2、始终水平的力F3），将杠杆缓慢地由实线位置拉到水平位置时，下列说法正确的是（ ）
A．这三个力都逐渐变大
B．这三个力都逐渐变小
C．F1、F2逐渐变大、F3大小不变
D．F2、F3逐渐变大、F1大小不变
7．（2021 浙江模拟）如图所示，甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去，甲和尚抬着较粗的一端，乙和尚抬着木头的中间部位，丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是（ ）
A．当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变轻，乙的负担顿时加重
B．当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变重，丙的负担顿时变轻
C．当乙的作用力减小时，甲、丙两人的作用力均增加，但△F甲＞△F丙
D．当甲的作用力增加时，乙、丙两人的作用力均减小，但|△F乙|＜|△F丙|
8．（2021 浙江模拟）如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，那么，下列关系式中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
9．（2020 宁波模拟）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C．甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
10．（2020 乐清市一模）如图所示，AOB为一杠杆（质量忽略不计），物体悬挂在A端并浸没在水中，B端在F力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变），若杠杆仍水平平衡，拉力F与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2020 余姚市一模）2020年1月14日，宁波三官堂大桥最后一节超大节段钢结构焊接完成，标志着大桥实现合龙。合龙段焊接缝的精度要求为1cm，而结构长度受温度的影响很大，每变化1.5℃就会影响合龙段间隙1cm，所以必须要等到结构预制时计算的气温才可以精准合龙。为了等待最佳的“天时”，施工人员守候了整整3天。如图是当时的场景照片，结合所学知识，判断下列说法不正确的是（ ）
A．气温是描述天气状况的因素之一
B．拉住锻钢的滑轮组起到了省力杠杆的作用
C．钢段向上运动时，滑轮组的机械效率不断提高
D．锻钢离开船体后，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小
12．（2020 龙湾区一模）如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO＝2BO，配重的重力为100牛，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，动滑轮重力为G动，下列说法正确的是（ ）
A．配重对地面的压力F压为50牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为160牛
B．配重对地面的压力F压为90牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为40牛
C．配重对地面的压力F压为10牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为360牛
D．配重刚好被匀速拉起时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为440牛
13．（2020 嘉善县模拟）如图所示，用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置，在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置所用力最大
B．甲装置所做的额外功最小
C．乙装置的机械效率最小
D．丙装置拉绳的速度最大
14．（2020 椒江区一模）小科利用注射器设计制作了一个挖掘机模型，如图所示。通过推拉注射器①、②的活塞，引起注射器③、④的活塞移动而带动机械臂挖土。对此挖掘机工作原理分析错误的是（ ）
A．模型中可以找到三个杠杆
B．图中杠杆均可以用来省力
C．抓手P处重物重力太大引起挖掘机翻倒时，以O2 为支点
D．若在Q点放置重物，挖掘机挖掘时更不易翻倒
15．（2020 上城区模拟）在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是（ ）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
16．（2020 杭州模拟）如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
17．（2020 萧山区一模）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是
①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大
②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大
③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动
④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
18．（2020 南浔区二模）兰溪在每年的秋天都会举行龙舟赛。如图为2015年9月兰溪市第七届长三角城市龙舟邀请赛的场景，龙舟大赛队员们正在奋力拼搏。在划龙舟的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．划龙舟的桨一定是省力杠杆
B．桨往后划，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的
C．停止划桨后，龙舟会慢慢停下来，说明力是维持龙舟运动的原因
D．运动员在比赛中听到“加油”声奋力加快，这主要靠激素调节
19．（2020 余姚市二模）如图所示，用两个滑轮分别匀速提升A、B两个物体，拉细绳的力F大小相等，在相同时间内，物体上升的距离也相等，绳重及摩擦不计，滑轮的质量小于物体的质量，甲的有用功为W甲，机械效率为η甲，拉力的功率为P甲；乙的有用功为W乙，机械效率为η乙，拉力的功率为P乙．比较甲、乙两个装置可知（ ）
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙
C．W甲＜W乙η甲＜η乙 D．W甲＝W乙η甲＜η乙
20．（2020 宁波自主招生）在图中，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A．若不考虑滑轮重和摩擦，则三个力的大小关系是（ ）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＞F3 C．F1＝F2＜F3 D．F1＜F2＜F3
21．（2020 上城区模拟）两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（ ）
A．两个小孩的质量一定相等
B．两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等
C．两个小孩到支点的距离一定相等
D．两个小孩的重力一定相等
22．（2020 湖州模拟）甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（ ）
A．F甲＝F乙
B．F甲＞F乙
C．F甲＜F乙
D．已知条件不足，所以无法判断
二．填空题（共10小题）
23．（2021 吴兴区模拟）图甲是一种市场上使用率较高的易拉罐内嵌式拉环，图乙是简化后的模型。O点是铆接点，拉动拉环A点时会绕O点转动。AB长为2.4cm，OB为0.6cm。如图所示，作用在B点的力达到15N时，可以将封口顶开。
（1）拉开拉环所需最小的力F是 牛。
（2）若拉环与手指的接触面积为40mm2，则作用在手指上的压强为 帕。
24．（2021 金华模拟）物理来源于生活，只要你细心观察就能发现身边的物理知识。钓鱼竿在使用的时候相当于 （填“省力”或“费力”）杠杆；旗杆顶部的轮子相当于一个 （填“定”或“动”）滑轮。
25．（2021 秀洲区模拟）小明家有个木衣架，他将书包挂在衣架的A处，衣架倒了下来。他分析了衣架倒下来的原因，并测量了以下的数据：木衣架质量3kg；圆底盘直径30cm；其他数据如图所示，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。分析木衣架会倒的原因时，可以把它看成 。通过分析，小明认为防止衣架倒下来可以采取以下措施：控制所挂书包的质量不允许超过 kg，或者适当 圆底盘直径。
26．（2021 拱墅区二模）如图所示，置于水平桌面上的物体A重490N，物体B重294N，物体B在匀速下降了40cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则拉力F为 N，绳子拉力对物体B所做的功为 J，物体A与桌面的滑动摩擦力为 N。
27．（2020 宁波模拟）质量为m的运动员站在质量不计的均匀长板AB的中点，板位于水平地面上，可绕通过B点的水平轴转动，板的A端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员手中。当运动员用力拉绳时，滑轮两侧的绳都保持在竖直方向。如图所示，要使板的A端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是 。
28．（2020 玉环市一模）2019年10月10日，江苏省312国道K135处的跨桥发生桥面侧翻事故，如图甲所示。小晨猜想事故车辆超载且在外车道行驶，他用一套简易装置模拟当时事故场景：如图乙所示，将长1.8米，重20牛的匀质木棒平放在水平方形台面上，B、C为木棒与台面边缘处的接触点，A、D分别为木棒的左右两端，已知AB＝CD＝0.5米。在D端挂一个重物代表运输车在外侧行驶，而此时A端 （选填“挂”或“不挂”）重物，则挂在D端的物体受到的重力超过 牛时，木棒就失去平衡。
29．（2020 丽水模拟）一根匀质木棒OA长为0.6米，重为80牛，木棒的O端与地A面上的钓链连接，木棒搁在柱体上，柱体是半径为0.2米的圆柱体的四分之一，各处摩擦均不计。木棒与地面的夹角为30°，在水平推力F的作用下，柱体保持静止状态。
（1）柱体共受到 个力的作用；
（2）木棒OA受到柱体的支持力为 牛。
30．（2020 杭州一模）有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功WB WC（选填“＝”“＜”或“＞”，下同），物体受到的摩擦力fB fC，斜面的机械效率ηB ηC。
31．（2020 苍南县一模）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
（1）若用4牛的力按下开关，B端受到的阻力为1牛，则AO和OB的长度之比为 ，已知手指与开关的接触面积为0.5厘米2，则开关受到的压强是 帕。
（2）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时 （能/不能）自动断电。
32．（2020 兰溪市一模）台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，小南想出了如下三种方案将大树扶起。请回答：
（1）比较方案A和B，小北觉得B比A更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案B具有更大的 。
（2）若每人用力相同，方案B和C中吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB （填“＞”“＜”或“＝”）FC
三．计算题（共3小题）
33．（2021 杭州模拟）如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4×104N（包括悬臂），重心为P1，为使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有重M（重心为P2）。现测得AB为10m，BO为1m，BC为4m，CD为1.5m。
（1）若该起重机将重物吊升6m，用时50s，则重物上升的平均速度是多少？
（2）现在水平地面上有重为2.44×104N的货箱，若要吊起此货箱，起重机至少需加重量为多少的配重？
（3）该起重机最大配重量是多少？
34．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m。建筑工人将重G＝480N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝150N，忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
35．（2021 拱墅区二模）如图所示，花岗岩石块甲、乙体积之比为12：3，将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端，当把石块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。然后将甲石块从水中取出，拭干后浸没在液体丙中，调节石块乙的位置到C处时，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花岗岩的密度ρ＝2.6×103kg/m3），求：
（1）AO：OB；
（2）液体丙的密度。
四．综合能力题（共2小题）
36．（2021 杭州模拟）如图所示为测液体密度的密度秤示意图，轻质杆AB长为40cm，可绕O点转动（轻质杆与O点之间的摩擦忽略不计），其左端A点挂一个质量为0.2kg，容积为200mL的桶，AO＝10cm；在O点的右侧用轻质细绳悬挂一个质量为0.2kg的秤砣，秤砣可沿OB左右滑动。使用时，在桶中装满待测液体，移动秤砣使密度秤再次水平平衡，读出相应位置的刻度值即可。
（1）密度秤零刻度在O点右侧 cm处。
（2）该密度秤所能测量的最大密度是多少？
（3）判断该密度秤的刻度是否均匀（通过推导说明）。
37．（2021 杭州三模）如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功 物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝ （请写出推导过程，所得结果用字母表示）
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题6简单机械
参考答案与试题解析
一．选择题（共22小题）
1．【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因为hA＜hB，所以mA＞mB，因此B的质量肯定小于10g。
故选：D。
2．【解答】解：A、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
△OBB′∽△OAA′，所以，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A错误；
B、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误；
C、仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故C错误；
D、仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据η可知，效率不变，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
AB．由图乙可知，水箱中没有水时（m＝0），力传感器的示数为F0＝6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），
由杠杆的平衡条件可得F0×OA＝GM×OB，则GMF06N＝2N；
设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，
当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N，由阿基米德原理可得ρ水gSh1＝2N﹣﹣﹣①
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
由杠杆的平衡条件可得FA×OA＝FB×OB，则FBFA24N＝8N，
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力：F浮＝GM+FB＝2N+8N＝10N；
由F浮＝ρ液gV排可得，所以M的体积：
VM＝V排1×10﹣3m3，
物体M的密度：
ρM0.2×103kg/m3；
由阿基米德原理可得：ρ水gSh＝10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①和②得：h＝5h1，
由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了10N，
所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，当向水箱中加入质量为1.4kg的水时，受到的浮力为4N，B端受到的力4N﹣2N＝2N，此时杠杆处于平衡状态，则传感器受力不为0N，故A正确，B错误；
C．由选项B可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，加水1kg时水面达到M的下表面，加水质量为1.8kg时，浮力为8N，
物体M受到细杆b向下的压力：FB′＝F浮′﹣GM＝8N﹣2N＝6N，
水箱对水平面的压力：F＝（m水箱+m水+mM）g+FB′＝（0.8kg+1.8kg+0.2kg）×10N/kg+6N＝34N，
容器对桌面的压强为：p1700Pa，故C错误；
D．加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，由选项B可知此时M受到的浮力是10N，由阿基米德原理可知排开水的重力是10N，
水对水箱底部的压力：F压＝G水+G排＝m水g+G排＝2kg×10N/kg+10N＝30N，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解；由图可知动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆。
故选：C。
5．【解答】解：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件FL＝GL'可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6．【解答】解：（1）如图所示：
根据图示可知，杠杆原来位置的动力臂为LOA，阻力臂为LOD；杠杆在水平位置时，动力臂为LOC
，阻力臂为LOB；
根据直角三角形中边的关系可知，LOD：LOA＝LOC：LOB；
由杠杆平衡的条件可得：FG；由于力臂的比值不变，重力不变，因此拉力F1始终不变。
（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，将当用始终垂直杠杆的力F1将物体提升至水平位置的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，所以动力F2变大；
（3）将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，阻力G的力臂变大，而阻力不变；
力F作用在杠杆一端且始终是水平方向，即方向不变，所以动力臂变小，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析得出动力F3变大。
故选：D。
7．【解答】解：
A、当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F丙去掉，要增大F乙，乙的负担顿时加重；
若以B为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F丙去掉，减小F甲，甲的负担顿时变轻；故A正确；
B、当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F乙去掉，要增大F丙，丙的负担顿时加重；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F乙去掉，甲的负担顿时变重；故B错；
C、当乙的作用力减小时，如下图，
若以A为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，减小的力和力臂乘积相等，F丙的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F丙△F乙；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，减小的力和力臂乘积相等，F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F甲△F乙；所以△F甲＝△F丙，故C错误；
D、当甲作用力增加时，如下图，
若以B为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F甲增大，F丙也增大，△F甲＝△F丙；
若以C为支点，阻力和阻力臂不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F甲增大，F乙减小，F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍，所以△F甲△F乙；|△F乙|＞|△F丙|；故D错。
故选：A。
8．【解答】解：第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，
所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；
第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
所以根据二力平衡，此时拉力F2f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向左的拉力，即F3＝2f；
由此可得F2＜F1＜F3。
故选：D。
9．【解答】解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F（G物+G动），n1＝2，n2＝3，
所以绳端的拉力：F1（G物+G动），F2（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；
C、使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；
D、因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，则s1≠s2，故D错误；
故选：B。
10．【解答】解：
在恒温条件下，在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解，溶液的密度逐渐变大，根据公式F浮＝ρ溶液gV排可知，浸没在溶液中的物体所受浮力变大，由F拉＝G﹣F浮可知，A端的拉力变小，根据杠杆的平衡条件可知，B端的拉力F也变小；
当蔗糖溶液饱和时，不能继续溶解蔗糖，溶液组成不变，溶液的密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮力不变，则拉力F不变；
由此可知：拉力F与溶解的蔗糖质量关系图像是随蔗糖质量的增大，拉力F先减小，后不变。
故选：A。
11．【解答】解：
A．气温是描述天气状况的因素之一，故A正确；
B．拉住锻钢的滑轮组能省力，起到了省力杠杆的作用，故B正确；
C．钢段向上运动时，由于动滑轮和物体重力保持不变，根据公式η可知，滑轮组的机械效率保持不变，故C错误；
D．锻钢离开船体后，船体的重力减小，根据F浮＝G可知，船体受到的浮力减小；根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，船体排开水的体积变小，那么船底到水面的深度减小；根据公式p＝ρgh可知，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小，故D正确。
故选：C。
12．【解答】解：配重在地面保持静止状态，
那么绳子对它的拉力F拉＝G﹣F压；
对动滑轮进行受力分析可知，它受到向上的拉力FA，向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉，
那么得到：FA＝2F拉+G动＝2×（100N﹣F压）+G动；
根据杠杆的平衡条件得到：FA×AO＝FB×OB；
即：[2×（100N﹣F压）+G动]×2＝FB×1；
根据乙图可知，当F压＝50N时，FB＝2F；当F压＝80N时，FB＝F；
将两组数据代入得到：[2×（100N﹣50N）+G动]×2＝2F×1 ①；[2×（100N﹣80N）+G动]×2＝F×1 ②；
①②式联立得到：G动＝20N，F＝120N。
那么F压与FB的关系式为：[2×（100N﹣F压）+20N]×2＝FB×1 ③；
A．配重对地面的压力F压为50N时，[2×（100N﹣50N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝120N；故A错误；
B．配重对地面的压力F压为90N时，[2×（100N﹣90N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝80N；故B错误；
C．配重对地面的压力F压为10N时，[2×（100N﹣10N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝400N；故C错误；
D．当配重刚好被匀速拉起时，压力为0N，[2×（100N﹣0N）+20N]×2＝FB×1；解得：FB＝440N；故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、甲和乙装置都有两段绳子承担总重，且物重和动滑轮重都相同，不考虑绳重和摩擦，
由F（G物+G动）可知F甲＝F乙，即甲装置所用的拉力与乙一样大，故A错误；
BC、物重和动滑轮重都相同，重物提升的高度也相同，由W有用＝G物h、W额＝G动h可知，利用三个装置做的有用功相同、额外功相同，总功（即拉力做的功）相同；
因为η100%，所以三个装置的机械效率相同，故BC错误。
D、已知在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度，则物体上升的速度相同，
甲、乙有两段绳子承担总重，则绳端移动速度v甲＝v乙＝2v物；
丙有三段绳子承担总重，则绳端移动速度v丙＝3v物；
所以，丙装置拉绳的速度最大；故D正确；
故选：D。
14．【解答】解：
A、由图可知，PCN可以绕着C点转动，CMO可以绕着O点转动；当抓手P处重物重力太大会引起挖掘机翻倒，此时整个装置以O2 为支点转动，所以从模型中可以找到三个杠杆，故A正确；
B、PCN可以绕着C点转动、CMO绕着O点转动时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B错误；
C、抓手P处重物重力太大时，即阻力和阻力臂的乘积较大，大于整个装置的重力和力臂的乘积，则整个装置会绕着O2转动，会侧翻，故C正确；
D、若在Q点放置重物，相当于增大了整体的重力，在重力的力臂不变的情况下，重力和重力的力臂的乘积变大，能使挖掘机挖掘更重的物体，所以不易翻倒，故D正确；
本题选错误的；
故选：B。
15．【解答】解：旗杆顶上的滑轮，因为该滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向。
故选：A。
16．【解答】解：A、A受到的绳子的拉力：F＝f＝0.2×100N＝20N；故A错误；
B、若把A匀速向左拉动，A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用，由于A匀速运动，故向左的拉力等于向右的作用力的合力；又因为接触面的粗糙程度和压力均不变，故摩擦力不变，则拉力为20N+20N＝40N，故B错误。
C、若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故C错误；
D、由F（GB+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝2F﹣GB＝2×20N﹣30N＝10N；故D正确。
故选：D。
17．【解答】解：通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
56 98 54 294
x 100g×a% y 100g×a%
即 ，
解得：xg，
，
解得：yg，
故消耗的铁和铝的质量之比为：g：g＝28：9
①②、因为铁球减少的质量大，则放铁球的那个烧杯溶液质量增加的多，即烧杯乙中溶液质量大，故①错误，②正确；
③④因为铁球减少的质量大，所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜，要想使杠杆平衡，支点应向A端移动，故③正确，④错误。
故选：C。
18．【解答】解：A、在划桨时，手移动很小的距离，船桨就能移动很大的距离，因此船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A错误；
B、桨往后划，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的。故B正确；
C、停止划桨后，龙舟受到阻力会慢慢停下来，说明力可以改变物体的运动状态，而不是维持物体运动的原因。故C错误；
D、跑步听到“加油”声马上加快步伐是一种精神的支持，主要靠神经来调节的不是激素，故D错误。
故选：B。
19．【解答】解：
①在不计绳重和摩擦时，用定滑轮提升物体时，定滑轮的机械效率等于1，用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮的重，动滑轮的机械效率小于1．所以η甲＜η乙。
②在相同时间t内，物体上升的距离h也相等，物体上升的速度v相同，
动滑轮提升物体时，拉力做的总功为：W总＝Fs＝2Fh，拉力功率为P甲＝2Fv。
定滑轮提升物体时，拉力做的总功为：W'总＝Fs'＝Fh，拉力功率为P乙＝Fv。
即P甲＝2P乙，所以P甲＞P乙．选项A正确、选项B错误；
③根据机械效率公式得，甲的有用功为：W甲＝η甲 W总＝2Fhη甲，
乙的有用功为：W乙＝η乙 W'总＝Fhη乙，所以，2W乙＝2Fhη乙，
因为不计绳重和摩擦，滑轮的质量小于物体的质量，2η甲＞η乙，所以，W甲＞W乙．选项C、D错误。
故选：A。
20．【解答】解：由图可知，F1＝G，b图中的滑轮是定滑轮，故F2＝G，c图中的滑轮是动滑轮，故F3＝0.5G，
故选：B。
21．【解答】解：A、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2；因为两边力臂的关系不知道，不能确定力相等，也就不能确定两个小孩的质量相等，故A错；
B、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2，即：两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积相等，故B正确；
C、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2，两边力（小孩的重）的关系不知道，不能确定力臂相等，故C错；
D、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1＝F2L2；因为两边力臂的关系不知道，不能确定力相等，故D错。
故选：B。
22．【解答】解：如图：
解：如右图，LAE为阻力臂，LAF为动力臂；
因为：F乙LAF＝GLAE，
所以：F乙G，
同理，可求F甲G，
则甲、乙两人所用的力F甲＝F乙。
故选：A。
二．填空题（共10小题）
23．【解答】解：（1）根据题意可知，阻力臂为OB＝0.6cm，阻力F′＝15N，
当在A点拉动拉环时，动力臂最长，力最小，此时动力臂为OA＝AB﹣OB＝2.4cm﹣0.6cm＝1.8cm，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，拉开拉环所需最小的力：F5N；
（2）根据力的作用的相互性可知，作用在手指上的压力等于拉开拉环所需最小的力，即F压＝F＝5N，
受力面积S＝40mm2＝40×10﹣6m2，
则作用在手指上的压强：p1.25×105Pa。
故答案为：（1）5；（2）1.25×105。
24．【解答】解：
（1）钓鱼竿在使用过程中，阻力在远端，动力作用点靠近支点，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但可以省距离；
（2）国旗杆上的滑轮，其轴固定不动，为定滑轮，用它来升国旗，不能省力，可以改变力的方向。
故答案为：费力；定。
25．【解答】解：（1）分析木衣架会倒的原因时，可以把它看成杠杆；
木衣架的重力：G2＝m2g＝3kg×10N/kg＝30N；
圆盘的半径为15cm，由图知，以底盘右侧点为支点，
书包对衣架力和力臂的乘积＝F1L1＝F1×（25cm﹣15cm）；
衣架自身重力和力臂的乘积＝F2L2＝30N×15cm；
根据F1L1＝F2L2，可得F1×（25cm﹣15cm）＝30N×15cm；
解得F1＝45N，
则书包的质量m4.5kg；
（2）由题意知，衣架倾倒的原因是两边力和力臂的乘积不相等造成的，所以要防止其倾倒，可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积，故可减小挂衣钩的长度、或增大底盘的直径、或圆盘底座换用大理石等密度更大的材料、或在挂衣钩的对侧挂物品等。
故答案为：杠杆；4.5；增大。
26．【解答】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：F′147N。
物体A匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力：f＝F′＝147N。
（2）用一水平向左的力F拉动物体A，拉力：F＝f+F′＝147N+147N＝294N；
（3）绳子拉力对物体B所做的功：W＝GBh＝GB294N73.5J。
故答案为：294；73.5；147。
27．【解答】解：图中的滑轮皆为定滑轮，只起到改变力的方向的作用，
对人进行受力分析可得，F支+F拉＝G＝mg，而F支和F压是一对相互作用力，即F压＝F支＝mg﹣F拉①
根据杠杆的平衡条件可得，F拉LABF压LAB ②
联立①②，解得，F拉mg。
故答案为：mg。
28．【解答】解：根据乙图，在A端不挂重物，当D端开始下降时，此时为D点所挂的最大安全值，该装置可看作以C为支点的杠杆，如图所示：
根据杠杆的平衡条件：
G OC＝F CD
G×（CD）＝F×CD
20N×（0.5m）＝F×0.5m
解得：F＝16N
故答案为：不挂；16。
29．【解答】解：（1）圆柱受到重力、支持力、压力、推力四个力的作用；
（2）柱体对木棒的支持力及支持力的力臂，木棒的重力和柱体对木棒的支持力的示意图、力臂如下图所示：
根据图示可知，当木棒与地面的夹角θ＝30°时，
重力的力臂LG0.6m×cosθ＝0.3mm，
柱体与木棒的弹力力臂LN0.2m，
由杠杆平衡可得：
GLG＝FNLN，
则FN80N＝60N；
答：（1）4；
（2）当木棒与地面的夹角θ＝30°时，柱体对木棒的支持力为60N。
30．【解答】解：现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据W＝Gh可知，克服重力所做的功是相同的，即WB＝WC；
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同，斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，即fB＜fC；
AC斜面的长度大于AB，物体在AB上的摩擦力小于在AC上的摩擦力，根据W＝fs可知，AB上克服摩擦力做的功要小于AC上克服摩擦力所做的功，即AB的额外功要小于AC的额外功；由于克服物体重力所做的功即有用功相同，额外功越大的，总功越大，根据η可知，AB上的效率要高于AC上的效率，即ηB＞ηC。
故答案为：＝；＜．＞。
31．【解答】解：
（1）若用4N的力按下开关，即动力FA＝4N，B端受到的阻力FB＝1N，
由杠杆的平衡条件有：FALA＝FBLB，
所以动力臂和阻力臂之比：；
开关受到的压强为：p8×104pa；
（2）由题知，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。
故答案为：（1）1：4；8×104；（2）不能。
32．【解答】解：（1）比较方案A和B可以看出，如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案B的作用点离地面（支点）更远，所以具有更大的动力臂，因此更省力；
（2）方案B和C中，B方案将绳一端在左侧树上固定，再绕过右侧的树，相当于一个动滑轮，可省一半的力，而C图直接用绳子拉，不能达到省力的效果，因此，若每人用力相同，吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB＞FC。
故答案为：（1）动力臂；（2）＞。
三．计算题（共3小题）
33．【解答】解：（1）重物上升的平均速度：v0.12m/s；
（2）若要吊起此货箱，起重机对货箱的拉力：F拉′＝G＝2.44×104N，
支点为B，配重的力臂：BD＝BC+CD＝4m+1.5m＝5.5m，
根据杠杆平衡条件可得：F拉′×AB＝G起重机×BO+G配重×BD，
即：2.44×104N×10m＝2.4×104N×1m+G配重×5.5m，
解得：G配重＝4×104N；
（3）不起吊物体时，支点为C，
起重机自重的力臂：OC＝BC﹣BO＝4m﹣1m＝3m；配重的力臂：CD＝1.5m。
根据杠杆平衡条件可得：G起重机×OC＝G配重′×CD，
即：2.4×104N×3m＝G配重′×1.5m，
解得最大配重：G配重′＝4.8×104N。
答：（1）重物上升的平均速度是0.12m/s；
（2）起重机至少需加重量为4×104N的配重；
（3）该起重机最大配重量是4.8×104N。
34．【解答】解：（1）该过程拉力F做的功：
W总＝Fs＝150N×1.5m＝225J；
（2）有用功：
W有＝Gh＝480N×0.3m＝144J，
该装置的机械效率：
η100%100%＝64%；
（3）额外功：
W额＝W总﹣W有＝225J﹣144J＝81J，
由W额＝fs可得，货物箱在斜面上受的摩擦力大小：
f54N。
答（1）拉力做的功为225J；
（2）斜面的机械效率为64%；
（3）物体受到的摩擦力为54N。
35．【解答】解：（1）设甲的体积为12V，乙的体积为3V．当把石块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。
则根据杠杆的平衡条件：
（G甲﹣F浮） AO＝G乙 OB
即：（ρg12V﹣ρ水g12V） AO＝ρg3V OB
代入数据得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣1.0×103kg/m3×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OB ①
由①得AO：OB＝13：32；
（2）将甲浸没在液体丙中，硬棒在水平位置再次平衡，
则根据杠杆的平衡条件得：
（ρg12V﹣ρ液g12V） AO＝ρg3V OC
代入数据得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣ρ液×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OC ②
根据已知条件得：OC＝2OA ③
由②③得，液体丙的密度为ρ液＝1.3×103kg/m3
答：（1）AO：OB＝13：32；
（2）液体丙的密度是1.3×103kg/m3。
四．综合能力题（共2小题）
36．【解答】解：（1）当小桶为空桶时移动秤砣至某点，设该点为E，此时密度秤正好水平平衡，
小桶的质量为0.2kg，秤砣的质量为 0.2kg，左侧的力臂为AO＝10cm，
则杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：G桶OA＝G砣OE，
即：m桶gOA＝m砣gOE，
所以，OE10cm，即密度秤零刻度在O点右侧10cm处；
（2）0.4m＝40cm；
当右侧的力臂为OB＝AB﹣OA＝40cm﹣10cm＝30cm时，该密度秤小桶所能测量液体的质量最大，则密度就最大，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
（G桶+G液体）OA＝G砣OB，
即：（m桶+m液）gOA＝m砣gOB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣，
则：液体的质量m液m砣﹣m桶0.2kg﹣0.2kg＝0.4kg＝400g，
所以，液体的最大密度：ρ液最大2g/cm3＝2×103kg/m3。
（3）液体的密度：ρ液m砣；由此可知：液体密度与提钮到秤舵的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。
故答案为：（1）10；（2）液体的最大密度是2×103kg/m3；（3）液体的密度：ρ液m砣；由此可知：液体密度与提钮到秤舵的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。
37．【解答】解：（1）由图可知，该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，当连接动滑轮绳子的段数最多为3段时，此时最省力，如图所示：
；
（2）不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，则拉力所做的功全部用在物体A上，即拉力做的功等于物体A克服摩擦做的功；
（3）由题意可得n，则地面对A的摩擦力f＝nG，
设物体移动的距离为s′，则克服摩擦做功，转化为内能的大小为：W＝fs′＝nGs′＝nmgs′；
物体A吸收的热量：Q＝cmt，
由题知，摩擦产生的热都被A吸收，则nmgs′＝cmt，
解得：s′，
连接动滑轮绳子的段数为3段，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，
则绳子末端移动的距离s＝3。
故答案为：（1）如上图；（2）等于；（3）3。