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2024浙江中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学（二） 物 理
（共12讲）
2024浙江中考一轮复习
第33讲
简 单 机 械
思维导航
滑 轮
定滑轮
动滑轮
滑轮组
简单机械
特点：省力
实质：省力杠杆
杠 杆
五要素
杠杆平衡
平衡条件
杠杆类型 应 用
斜面
特点：改变力的方向
实质：等臂杠杆
特点：省力、改变力的方向
省力：F＝G总/n
滑轮组的机械效率
知识梳理
知识点1、斜面
1、斜面：
同水平面成一倾斜角度的硬平面。
2、斜面的主要作用：
（1）斜面可以用较小的力将物体台至高处。
（2）相同高度时，斜面越 越省力。
（3）利用斜面将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于斜面的 。
3、光滑的斜面：FS=Gh。（功的原理）
长
倾角
知识梳理
知识点2、杠杆
1、杠杆的五要素：
（1）杠杆的定义：在 下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
（2）杠杆的五要素：______、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（3）动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果 相反。
支点
一定
力的作用
知识梳理
2、杠杆的动力臂和阻力臂
（1）力臂是____________________的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
（2）寻找力臂的步骤：
a．找出支点O的位置；
b．画出动力作用线和阻力作用线；
c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线，这个垂线段即为__________和__________。
支点到力的作用线
动力臂
阻力臂
知识梳理
3、杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：
杠杆保持___ ___或_____ __ __状态，称为杠杆平衡。
（2）杠杆平衡的条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即 。
4、探究“杠杆平衡条件”的实验：
（1）实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_________平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
（2）支点在杠杆中间，目的是： 。
静止
匀速转动
F1l1＝F2l2
水平位置
排除杠杆自重对实验的影响
知识梳理
4、杠杆的类型及应用
F1费力
l1＝l2
知识梳理
5、人体中的杠杆
（1）人的头颅：等臂杠杆
①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重力是阻力。这个杠杆几乎是个______杠杆。
②低头时，阻力臂明显变 ，颈部肌肉提供拉力变 ；低头的角度越大，肌肉的拉力越大；所以长时间低头后，应适当休息。
等臂
长
大
知识梳理
（2）人的手臂：费力杠杆
肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是____力，手拿的重物的重力是____力，显然我们的前臂是一种____力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
动
阻
费
知识梳理
（3）走路时的脚：省力杠杆
脚掌前部是支点，人体的重力就是____力，腿肚肌肉产生的拉力就是____力。这种杠杆可以克服较大的体重。
阻
动
知识梳理
知识点3、滑轮
1、定滑轮、动滑轮和滑轮组
（1）定滑轮：工作时轴 的滑轮，如图甲。
（2）动滑轮：工作时轴 的滑轮，如图乙。
固定不移动
随物体一起移动
知识梳理
2、定滑轮和动滑轮的特点：
2h
知识梳理
3、滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
（1）滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
（2）特点：既能改变用力的 ，也能 。
（3）使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题：
使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝____，n表示拉物体绳子股数。
方向
省力
G/n
知识梳理
知识点4、机械效率
1、斜面的机械效率：
（1）基本公式：η＝ ；
（2）推导公式：
①已知有用功和额外功(斜面上摩擦力f)：
η＝ ；
②已知斜面长S、斜面高h、物体的重G物及拉力F拉：
η＝ 。
知识梳理
2、滑轮组的机械效率（不计绳重及绳与轮间摩擦）：
（1）基本公式：η＝ ；
（2）推导公式：
①已知有用功和额外功： η＝ ；
②已知承重绳子股数n、物体的重G物及拉力F拉：
η＝ ；
③已知物重G物、动滑轮重G动： η＝ 。
典例精析
例题1
*下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（ ）
A．甲：用始终垂直于杠杆的力提升重物，所加力将先变小后变大
B．乙：杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．丙：用始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D．丁：用始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
解析：
[答案]C
[解析] A.根据F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，所以动力变大；当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小，故A错误；B.杠杆始终保持平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂一开始垂直于杆，动力臂最大，之后动力沿顺时针方向转动，动力臂变小，由F1L1=F2L2可知，动力会一直变大，故B错误；C.用始终竖直向上的力提升重棒，阻力不变，阻力臂变小，动力臂也变小。物体的重心在杠杆的中心，则动力臂始终为阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力的大小不变，故C正确；D.用一个始终水平向右的力提升重物，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力变大，故D错误。故C符合题意。
典例精析
例题2
*如图所示，OB=BA，在A点施加一个力，使轻质杠杆OA在水平位置静止，以下说法正确的是（ ）
A．杠杆OA一定是一个省力杠杆
B．杠杆OA一定是一个费力杠杆
C．在A点施加的最小力的大小为 G/2
D．在A点施加的力不能大于G
解析：
[答案]C
[解析]杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，满足该条件时，杠杆才稳定。AB.在A点所施加的为动力，但不确定所施加动力的方向，故无法判断动力臂的阻力臂的大小；C.D当动力臂最长时，即为OA的长度时，此时施加的动力最小，为G/2；故C符合题意。
典例精析
例题3
*如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
解析：
[答案]D
[解析] A.由图可知，作用在A物体上向左的拉力为FA 。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力3N，水平向右，A、B正确；C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度： ，C正确；D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误；所以D符合题意。
典例精析
例题4
*在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
解析：
[答案]C
[解析] A.车对地面的压力与车的重力，二者的方向都是竖直向下的，二者不是平衡力，故A错误；B.车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，而滑轮组对车的拉力作用在车上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B错误；CD.根据图片可知，滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端的拉力为：，故C正确，D错误。故C符合题意。
典例精析
例题5
*如图所示，水平面上放有一个底面积S＝50cm2的圆柱形容器。将物体B浸没在水中时(水不溢出)。B受到的浮力为F1．容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有1/4体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2．容器内液面下降了0.4cm。设物体B的密度为ρ，已知：OD：OC＝1：2，(g取10N/kg)。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N B．F2＝0.8N
C．mA＝140g D．ρ＝2.5×103kg/m3
解析：
[答案]D
[解析]设容器和水的总重为G，作用在D端绳子上的拉力为FD，根据题意可得：G+GB=3N… ①；G+GB-FD=1.6N …②；由①②得：FD=1.4N；
根据杠杆平衡的条件可得，FD OD=GA OC， 即1.4N×1=GA×2；解得：GA=0.7N， A的质量为： ，故C错误；因为物体B刚好有四分之一体积露出水面，容器内液面下降了0.4cm，则B的体积：VB=4×0.4cm×50cm2=80cm3，左图中B受到的浮力：F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3=0.8N，右图中B受到的浮力： ，故A、B错误；右图中B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用，则GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N，则物体B的质量： ；物体B的密度： ，故D正确；即D符合题意。
典例精析
例题6
*如图，两个完全相同的托盘秤甲和乙放在水
平地面上。木条AB质量分布不均匀，A、B是
木条两端，C、D是木条上的两个点，AD=BD，AC=DC。托盘秤甲和乙的中心各固定有一个大小和质量不计的小木块，A端放在托盘秤甲的小木块上，B端放在托盘秤乙的小木块上，甲的示数是6N，乙的示数是18N。物体AB的重力为 N；若移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲的小木块上，则托盘秤乙的示数是 N。
解析：
[答案] 44； 16
[解析] （1）当AB处于静止状态时，它向下受到重力G，向上受到支持力FA和FB，那么：G=FA+FB=6N+18N=24N；（2）将B点看作支点，当A点在甲的小木块上时，根据杠杆的平衡条件得到：6N×AB=G×L2；当C点在甲的小木块上时，根据杠杆的平衡条件得到：F甲×3AB/4=G×L2；两式联立计算得到：F甲=8N；此时托盘秤乙的示数为：F乙=G-F甲=24N-8N=16N。
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浙江省中考科学一轮复习：模块三 物质科学（二）物理
第33讲 简单机械
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、斜面
1、斜面：同水平面成一倾斜角度的硬平面。
2、斜面的主要作用：
（1）斜面可以用较小的力将物体台至高处。
（2）相同高度时，斜面越 越省力。
（3）利用斜面将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于斜面的 。
3、光滑的斜面：FS=Gh。（功的原理）
知识点2、杠杆
1、杠杆的五要素：
（1）杠杆的定义：在 下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
（2）杠杆的五要素：______、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（3）动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果 相反。
2、杠杆的动力臂和阻力臂
（1）力臂是____________________的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
（2）寻找力臂的步骤：
a．找出支点O的位置； b．画出动力作用线和阻力作用线；
c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线，这个垂线段即为__________和__________。
3、杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：杠杆保持 或 状态，称为杠杆平衡。
（2）杠杆平衡的条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即 。
4、探究“杠杆平衡条件”的实验：
（1）实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_________平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
（2）支点在杠杆中间，目的是： 。
4、杠杆的类型及应用
5、人体中的杠杆
（1）人的头颅：等臂杠杆
①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重力是阻力。这个杠杆几乎是个______杠杆。
②低头时，阻力臂明显变 ，颈部肌肉提供拉力变 ；低头的角度越大，肌肉的拉力越大；所以长时间低头后，应适当休息。
（2）人的手臂：费力杠杆
肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是____力，手拿的重物的重力是____力，显然我们的前臂是一种____力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
（3）走路时的脚：省力杠杆
脚掌前部是支点，人体的重力就是____力，腿肚肌肉产生的拉力就是____力。这种杠杆可以克服较大的体重。
知识点3、滑轮
1、定滑轮、动滑轮和滑轮组
（1）定滑轮：工作时轴 的滑轮，如图甲。
（2）动滑轮：工作时轴 的滑轮，如图乙。
2、定滑轮和动滑轮的特点：
3、滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
（1）滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
（2）特点：既能改变用力的 ，也能 。
（3）使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题：
使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝____，n表示拉物体绳子股数。
知识点4、机械效率
1、斜面的机械效率：
（1）基本公式：η＝ ；
（2）推导公式：
①已知有用功和额外功(斜面上摩擦力f)：
η＝ ；
②已知斜面长S、斜面高h、物体的重G物及拉力F拉：
η＝ 。
2、滑轮组的机械效率（不计绳重及绳与轮间摩擦）：
（1）基本公式：η＝ ；
（2）推导公式：
①已知有用功和额外功： η＝ ；
②已知承重绳子股数n、物体的重G物及拉力F拉：
η＝ ；
③已知物重G物、动滑轮重G动： η＝ 。
三、典例精析
例题1、下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（ ）
A．甲：用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小后变大
B．乙：杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．丙：用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D．丁：用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
例题2、如图所示，OB=BA，在A点施加一个力，使轻质杠杆OA在水平位置静止，以下说法正确的是（ ）
A．杠杆OA一定是一个省力杠杆 B．杠杆OA一定是一个费力杠杆
C．在A点施加的最小力的大小为G/2 D．在A点施加的力不能大于G
（例题2图） （例题3图）
例题3、如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率为4W
例题4、在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
例题5、如图所示，水平面上放有一个底面积S＝50cm2的圆柱形容器。将物体B浸没在水中时(水不溢出)。B受到的浮力为F1．容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有1/4体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2．容器内液面下降了0.4cm。设物体B的密度为ρ，已知：OD：OC＝1：2，(g取10N/kg)。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N B．F2＝0.8N C．mA＝140g D．ρ＝2.5×103kg/m3
（例题5图） （例题6图）
例题6、如图所示，两个完全相同的托盘秤甲和乙放在水平地面上。木条AB质量分布不均匀，A、B是木条两端，C、D是木条上的两个点，AD=BD，AC=DC。托盘秤甲和乙的中心各固定有一个大小和质量不计的小木块，A端放在托盘秤甲的小木块上，B端放在托盘秤乙的小木块上，甲的示数是6N，乙的示数是18N。物体AB的重力为 N；若移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲的小木块上，则托盘秤乙的示数是 N。
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浙江省中考科学一轮复习：模块三 物质科学（二）物理
第33讲 简单机械
1、关于斜面，下列说法正确的是（ ）
A．斜面高度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越高
B．斜面高度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越低
C．斜面高度相同时，斜面越陡，则越省力
D．斜面高度相同时，斜面长度越长，则越费力
2、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，越省力
B．机械效率越大，做功越多
C．机械效率越大，功率越大
D．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小
3、如图是教室壁挂式实物展台示意图。MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承裁展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（ ）
A． B．C． D．
4、如图，杠杆处于水平静止状态，杆重不计，则下列关系式中一定正确的是（ ）
A．FA OA＝FB OB B．FA OA＜FB OB
C． D．
（第4题图） （第5题图） （第6题图）
5、自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是（ ）
A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．用于自行车刹车的闸杆（如图）是省力杠杆
D．自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体的运动需要力来维持
6、水平地面上有两个平行放置的相同的三棱柱甲和乙，现将一盛水的玻璃缸放置其上，使玻璃缸左右两侧与三棱柱平行且玻璃缸底部的中心到甲、乙两三棱柱的距离相等（l1 = l2）；然后将两个体积相等的空心金属球P和Q放入玻璃缸的水中，最终P悬浮、Q漂浮，如图所示。则（ ）
A．P、Q受到的浮力相等
B．P的重力等于Q的重力
C．甲、乙两三棱柱对缸底的支持力相等
D．甲三棱柱对缸底的支持力大于乙三棱柱对缸底的支持力
7、如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N
C．该工人对地面的压力为400N D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
（第7题图） （第8题图） （第9题图）
8、如图所示，某兴趣小组用轻杆自制筒易液体密度秤。A端空桶不注入液体时，调节秤砣M使杆在水平位置平衡，在其悬挂点B处标注”0”；往空桶注入一定体积的水，再次调节使杆在水平位置平衡，在相应的悬挂点处标注”1”，之后再按比例标注其他刻度。下列操作中一定可以增大密度秤量程的是（ ）
A．向右移动支点 B．换用更长的轻杆 C．换用更轻的秤砣 D．换用更轻的空桶
9、如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
10、如图，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动
（第10题图） （第11题图）
11、重30N的A物体，用图甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F=18N，F2=8N，A物体在5s内速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多 D．两种方法中机械效率相同
12、如图所示，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从O点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（ ）
A． B．C． D．
13、图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的大小为1.5N B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s D．滑轮组的机械效率为80%
(第13题图 ) （第14题图）
14、质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小)，小科同学现在A端施加外力F，匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角)，此时杆A端距地面高度为h，杆的B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．抬起过程中，此杠杆先省力后费力
B．抬起过程中，力F所做的功为Fh
C．抬起过程中，杆克服重力做功为Gh/2
D．抬起过程中，若不计摩擦损失能量，则杆的机械能守恒
15、现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡．此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A．若La成立
C．若Lb16、有一圆柱形铁块，用甲乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 W2。
（第16题图） （第17题图）
17、如图，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12N。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）
（1）当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆易绕 （选填“C”或“D”）点翻转。
（2）为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力F最大值为 N。
18、工人用如图所示装置将重600N的货物沿斜面由底部拉到顶端。装置固定在水平面上，斜面长12m，高6m，工人的拉力为400N，此过程工人所做的总功为 J，该装置的机械效率为 ，若不计绳重、绳子与滑轮间的摩擦，货物与斜面间的摩擦力为 N。
（第18题图） （第19题图）
19、某实验小组用飞镖的镖盘做了一个圆心固定且可以绕圆心O转动的圆盘，圆盘的直径上AB两端各有1个平衡螺母，A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一个圆上的三个点，BD垂直于AB。接下来用这个装置探究杠杆力臂的具体概念：①调节圆盘两端的平衡螺母让A、B在水平位置平衡。②在圆盘A点挂两个钩码（总重1牛），B点挂两个钩码，杠杆平衡，再将B点的两个钩码分别挂在C点和D点，结果挂在D点时杠杆能保持平衡，挂在C点时杠杆不能平衡。
（1）步骤①之前，若A比B低，为使AB在水平位置平衡，平衡螺母应向 调节。（选填“左”或“右”）
（2）通过实验发现影响杠杆平衡的是支点到 的距离，科学上将这个距离定义为力臂。（选填“力的作用点”或“力的作用线”）
（3）取下右侧两个钩码后，若小明想用作用在C点的拉力使杠杆再次平衡，则拉力至少为 牛。
20、如图甲，小嘉匀速拉升木块时，发现无论往哪个方向拉弹簧测力计，在不计摩擦和绳重时，F与G的大小都相等。小嘉对此很好奇，在老师的引导下展开了探究。
[问题]F与G的大小为什么总是相等？
[探究]
（1）老师先给小嘉提供了图乙装置进行实验，并告知OB与OA的长度相等，根据杠杆的平衡条件可知此时F1 G（选填“>”、“=”或“<”）
（2）接着，老师提供了模型丙（已知每根棒大小、长度相等，材质均匀，不计转动时的摩擦)，引导小嘉在C点用弹簧测力计沿F2的方向拉模型匀速转动，记录测力计的示数；为了获得更多数据，小嘉接下来的操作是 。
[分析]小嘉根据数量关系 ，进一步推理，得出定滑轮在使用时相当于一个变形的等臂杠杆。
21、某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点）
22、如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求
（1）编号为 （选填“①”或“②”）的曲线能反映此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的
变化关系。
（2）除通过改变G物提高械效率外，提高该滑轮组的械效率的具体方法还有： 。
（3）动滑轮的重力为 牛。
（第22题图） （第23题图）
23、如图所示，利用电动机通过滑轮组( 虛线框内的滑轮组未画出)依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小 (填“相等”或“不相等”)，电动机工作1min消耗的电能为 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F1为 N。(电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值)
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浙江省中考科学一轮复习：模块三 物质科学（二）物理
第33讲 简单机械
1、关于斜面，下列说法正确的是（ ）
A．斜面高度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越高
B．斜面高度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越低
C．斜面高度相同时，斜面越陡，则越省力
D．斜面高度相同时，斜面长度越长，则越费力
[答案]A
[解析] （1）斜面高度相同时，用斜面提升物体做的有用功相同，斜面越陡，物体对斜面的压力会减小，所以摩擦力会减小，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功不变，此时的机械效率会提高；故A正确；故B错误；（2）斜面高度相同时，斜面倾斜程度越大，斜面越短，越费力，故C、D错误。故A符合题意。
2、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，越省力
B．机械效率越大，做功越多
C．机械效率越大，功率越大
D．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小
[答案]D
[解析] A、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械的省力情况没有关系，故A错误；B、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械做功的多少没有关系，故B错误；C、机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示了机械做功的快慢，二者没有直接的关系，故C错误；D、总功等于有用功与额外功的总和，从可知，额外功在总功中所占的比例越小，机械效率越高，故D正确。故D符合题意。
3、如图是教室壁挂式实物展台示意图。MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承裁展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（ ）
A． B．C． D．
[答案]A
[解析]若去掉连杆pQ，此时MN展台会逆时针绕着N点转动，故支点在最右侧的N点；PQ的作用效果是拉住展台，避免其展台沿着逆时针方向转动，故其拉力方向为斜向上。故A符合题意。
4、如图，杠杆处于水平静止状态，杆重不计，则下列关系式中一定正确的是（ ）
A．FA OA＝FB OB B．FA OA＜FB OB
C． D．
[答案[D
[解析]杠杆处于静止状态，可根据杠杆平衡条件来进行分析。作动力臂，阻力臂可知：
FB的力臂是OB，FA的力臂是OC，OCFBOB，故A错误；B、FAOA>FBOB，故B错误；C、，故C错误；D、FAOA>FBOB，所以，故D正确。故D符合题意。
（第4题图） （第5题图） （第6题图）
5、自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是（ ）
A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．用于自行车刹车的闸杆（如图）是省力杠杆
D．自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体的运动需要力来维持
[答案]C
[解析]A.自行车匀速转弯时方向不断改变，即运动状态发生改变，不受到平衡力的作用，故A错误；B.把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故B错误；C.用于自行车刹车的闸杆，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C正确；D.自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体运动不需要力，而改变运动状态时才需要力的作用，故D错误。故C符合题意。
6、水平地面上有两个平行放置的相同的三棱柱甲和乙，现将一盛水的玻璃缸放置其上，使玻璃缸左右两侧与三棱柱平行且玻璃缸底部的中心到甲、乙两三棱柱的距离相等（l1 = l2）；然后将两个体积相等的空心金属球P和Q放入玻璃缸的水中，最终P悬浮、Q漂浮，如图所示。则（ ）
A．P、Q受到的浮力相等
B．P的重力等于Q的重力
C．甲、乙两三棱柱对缸底的支持力相等
D．甲三棱柱对缸底的支持力大于乙三棱柱对缸底的支持力
[答案]C
[解析]根据图片可知，排开液体的体积VP排>VQ排。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力F浮P>F浮Q，故A错误；P在水中悬浮，则GP=F浮P；Q在水中漂浮，则GQ=F浮Q。比较可知，重力GP>FQ，故B错误；将甲三棱柱看作支点，鱼缸的压力相当于阻力，作用在乙点的支持力为动力。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，G×L/2=F乙×L，解得：F乙=G/2，那么F甲=G-F乙=G/2，故C正确，D错误。故C符合题意。
7、如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N
C．该工人对地面的压力为400N D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
[答案]C
[解析]绳子自由端移动的距离s=nh=1.5m×2=3m，则自由端移动的速度：，故A错误；绳子自由端的拉力；根据nF=G+G动得到：2×300N=540N+G动；解得：G动=60N，故B、D错误；根据二力平衡的知识可知，地面对工人的支持力FN=G人-F=700N-300N=400N。
根据相互作用力的原理可知，工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，即压力为400N，故C正确。故C符合题意。
（第7题图） （第8题图） （第9题图）
8、如图所示，某兴趣小组用轻杆自制筒易液体密度秤。A端空桶不注入液体时，调节秤砣M使杆在水平位置平衡，在其悬挂点B处标注”0”；往空桶注入一定体积的水，再次调节使杆在水平位置平衡，在相应的悬挂点处标注”1”，之后再按比例标注其他刻度。下列操作中一定可以增大密度秤量程的是（ ）
A．向右移动支点 B．换用更长的轻杆 C．换用更轻的秤砣 D．换用更轻的空桶
[答案]D
[解析]A.向右移动支点时，秤砣这边的力臂Loc变小，其读数减小，量程减小，故A不合题意；
B.换用较长的轻杆，若OA长度保持不变，OC长度增加，可增大量程；若OA长度也发生变化则增大密度秤量程不能确定，故B不合题意；C.根据杠杆的平衡条件（G液+G桶）×LOA=G×LOC，在（G液+G桶）×LOA一定时，如果换用较轻的秤砣，则LOC越大，LOC一定时，量程反而会减小，故C不合题意；D.换用较轻的空桶时，（G液+G桶）×LOA的乘积减小，其LOC减小，在轻杆长度一定时，可以增大量程，故D符合题意。
9、如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
[答案]C
[解析]A. 拉力F做的功大于物体B克服重力做的功；B. 物体B克服重力做功等于（15x0.3）=4.5J；
C.； D. 物体A向右做匀速直线运动的速度为0.075m/s；故C符合题意。
10、如图，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动
[答案]D
[解析]A.拉力F2移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s，它的功率为：P=Fv=3N×0.2m/s=0.6W，故A正确不合题意；B.中间的滑轮处于静止状态，它受到测力计向左的拉力，绳子上向右的3个拉力，那么测力计的示数F=3F2=3×3N=9N，故B正确不合题意；C.右边的滑轮做匀速直线运动，那么它受到向左的拉力2个与向右的拉力F平衡，即向右的拉力F=2F2=2×3N=6N。根据二力平衡的原理可知，物体B受到的摩擦力与拉力F相互平衡，即fB=6N。对于物体A来说，它受到水平向左B施加的摩擦力fB=6N，水平向右的拉力4N，二者不能平衡，因此物体A还受到水平向右地面施加的摩擦力：6N-4N=2N，故C正确不合题意；D.如果增大拉力F2，那么只能增大物体B移动的速度，而无法改变B对A的压力和接触面的粗糙程度，因此B对A的摩擦力保持不变，则物体A不可能向左运动，故D错误符合题意。
11、重30N的A物体，用图甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F=18N，F2=8N，A物体在5s内速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多 D．两种方法中机械效率相同
[答案]D
[解析]A.A物体移动的速度，甲图中承担重力的绳子段数n=2，则乙图中担重力的绳子段数n=3，则绳子自由端F1移动的速度：v绳1=2v物=2×0.06m/s=0.12m/s，绳子自由端F2移动的速度：v绳2=3v物=3×0.06m/s=0.18m/s，比较可知，绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度小，故A错误；B.甲图中绳子自由端移动的距离：s1=2s=2×0.3m=0.6m，乙图中绳子自由端移动的距离：s2=3s=3×0.3m=0.9m，则F1做功：W总1=F1s1=18N×0.6m=10.8J，F2做功：W总2=F2s2=8N×0.9m=7.2J，比较可知，F1做功比F2做功多，故B错误；C.甲图中的有用功：W有1=Gs=30N×0.3m=9J，乙图中的有用功：W有2=fs=20N×0.3m=6J，比较可知，甲方法中做的有用功大，故C错误；D.甲图中的机械效率为：，乙图中的机械效率为：，比较可知，两种方法中机械效率相同，故D正确。故D符合题意。
12、如图，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从O点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（ ）
A． B．C． D．
[答案]B
[解析]设硬棒的重力为G0，长度为L，当小球在O点时，绳子对硬棒左端的拉力为阻力F2；O点到绳子固定点的距离为阻力臂l2；硬棒的重力为动力F1；则重心到O点的距离动力臂为（L-l2）/2；此时：F1()=F2L2，当小球向右滚动时，则动力为硬棒的重力与小球重力之和，动力臂分别为(L-I2)/2和s；阻力为绳子对硬棒的拉力F2，阻力臂为L2，此时F2L2=F1()+Gs，F=G物-F2=G物--，所以F与s成正比例函数，所以P与s也成正比例函数关系，故B符合题意。
13、图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的大小为1.5N B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s D．滑轮组的机械效率为80%
[答案]B
[解析]A.提升总重力G总=GA+G动+G托=6N+0.5N+0.5N+1N=8N，F=G总=；故A错误；B.定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉力加上定滑轮的重力，即T=2N+2N+0.5N=4.5N；根据力的作用是相互的，天花板对定滑轮拉力大小也等于4.5N。故B正确；C.绳端移动的距离s和物体上升的距离h的关系是s=nh，物体上升的高度h=；v=，故C错误；
D.滑轮组的机械效率故D错误。故B符合题意。
(第13题图 ) （第14题图）
14、质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小)，小科同学现在A端施加外力F，匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角)，此时杆A端距地面高度为h，杆的B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．抬起过程中，此杠杆先省力后费力
B．抬起过程中，力F所做的功为Fh
C．抬起过程中，杆克服重力做功为Gh/2
D．抬起过程中，若不计摩擦损失能量，则杆的机械能守恒
[答案]C
[解析]A.根据图片可知，B点为支点，杆的重力相当于阻力，F为动力。在抬起的过程中，阻力臂不断减小，而动力臂保持不变。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，越来越省力，故A错误；BC.在抬起的过程中，力F做的功等于克服杠杆重力做的功。由于杆的重心升高h/2，所以力F做的功为：W=Gh'=Gh/2，故B错误，C正确；D.在抬起的过程中，杆的高度不断增大，则它的重力势能不断增大。速度不变，则动能不变。根据”机械能=动能+重力势能“可知，杆的机械能增大，故D错误。故C符合题意。
15、现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡．此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A．若La成立
C．若Lb[答案]A
[解析]由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，（1）如图1所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb-La、重为Gb-Ga的铝条，
这一段铝条的重心距B端的长度为，而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，即，故A正确、B错误；（2）如图2所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La-Lb、重为Ga-Gb的铝条，也相当于距B端处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga-Gb， 由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误； 由Lb＜La可知，，故D错误。故A符合题意。
16、有一圆柱形铁块，用甲乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 W2。
[答案]（1）＜ （2）＝
[解析]（1）如下图所示：
按照甲的方法，支点为B，F1力臂为BD；按照乙图方法，支点为C，F2力臂为D′C；无论按照哪种方法，阻力都是铁块的重力G，阻力臂L2保持不变；根据杠杆的平衡条件FL1=GL2可知，因为BD大于D′C，故F1＜F2；（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，故两个力做功相等，故比较使用甲乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1=W2。
（第16题图） （第17题图）
17、如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12N。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）
（1）当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆易绕 （选填“C”或“D”）点翻转。
（2）为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力F最大值为 N。
[答案]（1）D （2）24
[解析]（1）根据图片可知，D点更加靠近拉力一端，故当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕D点翻转；（2）当以C点为支点时拉力最小，以D点为支点时拉力最大，因为AC=CD=DB，
所以BD：AD=1：2，则根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：F2×BD=G×AD，即：F2×1=12N×2，解得：F2=24N。
18、工人用如图所示装置将重600N的货物沿斜面由底部拉到顶端。装置固定在水平面上，斜面长12m，高6m，工人的拉力为400N，此过程工人所做的总功为 J，该装置的机械效率为 ，若不计绳重、绳子与滑轮间的摩擦，货物与斜面间的摩擦力为 N。
[答案]4800；75%；100
[解析]工人通过定滑轮拉动货物沿斜面向上运动，绳子自由端移动的距离等于货物沿斜面移动的距离，工人所做的总功W总=F's=400N×12m=4800J；W有=Gh=600N×6m=3600J，该装置的机械效率η==75%；货物沿斜面上升时克服摩擦力所做的功为额外功W额=W总-W有=1200J，货物与斜面间的摩擦力f==100N。
（第18题图） （第19题图）
19、某实验小组用飞镖的镖盘做了一个圆心固定且可以绕圆心O转动的圆盘，圆盘的直径上AB两端各有1个平衡螺母，A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一个圆上的三个点，BD垂直于AB。接下来用这个装置探究杠杆力臂的具体概念：①调节圆盘两端的平衡螺母让A、B在水平位置平衡。②在圆盘A点挂两个钩码（总重1牛），B点挂两个钩码，杠杆平衡，再将B点的两个钩码分别挂在C点和D点，结果挂在D点时杠杆能保持平衡，挂在C点时杠杆不能平衡。
（1）步骤①之前，若A比B低，为使AB在水平位置平衡，平衡螺母应向 调节。（选填“左”或“右”）
（2）通过实验发现影响杠杆平衡的是支点到 的距离，科学上将这个距离定义为力臂。（选填“力的作用点”或“力的作用线”）
（3）取下右侧两个钩码后，若小明想用作用在C点的拉力使杠杆再次平衡，则拉力至少为 牛。
[答案]（1）右（2）力的作用线（3）1
[解析]（1）若杠杆的A比B低，即左端向下倾斜，右侧上翘，即右侧轻，那么应将平衡螺母向右调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的距离；（3）取下右侧两个钩码后，若小明想用作用在C点的拉力与其垂直时动力臂最长为OC，此时拉力最小；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：FA×OA=FC×OC；
因为OA=OC，所以FC=×FA=1N。
20、如图甲，小嘉匀速拉升木块时，发现无论往哪个方向拉弹簧测力计，在不计摩擦和绳重时，F与G的大小都相等。小嘉对此很好奇，在老师的引导下展开了探究。
[问题]F与G的大小为什么总是相等？
[探究]
（1）老师先给小嘉提供了图乙装置进行实验，并告知OB与OA的长度相等，根据杠杆的平衡条件可知此时F1 G（选填“>”、“=”或“<”）
（2）接着，老师提供了模型丙（已知每根棒大小、长度相等，材质均匀，不计转动时的摩擦)，引导小嘉在C点用弹簧测力计沿F2的方向拉模型匀速转动，记录测力计的示数；为了获得更多数据，小嘉接下来的操作是 。
[分析]小嘉根据数量关系 ，进一步推理，得出定滑轮在使用时相当于一个变形的等臂杠杆。
[答案]（1）= （2）用弹簧测力计在D处沿F3的方向拉绳子使棋型匀速转动，记录测力计示数；再用同样的方法在E处拉绳子并记录测力计示数。；F3=F2=F1=G
[解析]（1）根据乙图可知，物体的重力和右端的拉力都竖直向下，则OA为阻力臂，OB为动力臂。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×OA=F1×OB。因为OA=OB，所以F1=G。
21、某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点）
[答案]（1）改变力的作用方向 （2）15 （3）调小排水口
[解析]（1）定滑轮的作用是不省力不费力，但能改变力的作用方向；（2）克服井盖重力做功：W=Gh=150N×0.1m=15J；（3）根据乙图可知，当外面的雨水流入水槽后，水槽的重力增大，两个定滑轮上绳子产生的拉力增大，于是对井盖向上的支持力增大，于是井盖被顶起来。当降水量较小时，水槽的重力偏小，井盖受到的支持力偏小，井盖不易抬起。此时可以减小排水口，从而减小水槽里水的排水量，增大雨水在里面的停留时间，从而增大水槽重力，进而抬起井盖。
22、如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求
（1）编号为 （选填“①”或“②”）的曲线能反映此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的
变化关系。
（2）除通过改变G物提高械效率外，提高该滑轮组的械效率的具体方法还有： 。
（3）动滑轮的重力为 牛。
[答案]（1）① （2）减小动滑轮的重力（或减小动滑轮质量） （3）100
[解析]（1）因为滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大，由图象知，编号为①的曲线能反映此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系；（2）克服滑轮组的动滑轮重力以及摩擦所做功是额外功，所以除通过改变G物提高械效率外，提高该滑轮组的械效率的具体方法还有：减小动滑轮重力和摩擦；（3）由图象①知，当提升货物重力为100N时，滑轮组的机械效率为50%，，即：解得：G动=100N。
（第22题图） （第23题图）
23、如图所示，利用电动机通过滑轮组( 虛线框内的滑轮组未画出)依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小 (填“相等”或“不相等”)，电动机工作1min消耗的电能为 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F1为 N。(电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值)
[答案]相等；5000；18
[解析]（1）拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力的大小相等，（2）已知电动机的效率为60%，电动机拉绳子的功率P=50W，则电动机的电功率；电动机工作1min消耗的电能W=P′t=×60s=5000J；（3）依次拉动物体A、B，电动机的效率都为60%，不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则：……①……②由题知，F2+4N=F1……③将fA=48N、fB=36N代入①②式，解得：F1=18N。
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