2024年浙江省中考二轮专题复习
★专题5 简单的机械相关问题★
【课程标准】
①知道常见的简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面等）的特点，并用它们解释一些生活实例。
【学业要求】
①能探究简单机械的特点，解决简单机械的相关问题。
②能计算机械效率。
考点一：能探究简单机械的特点，解决简单机械的相关问题
1．长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能正确表示人低头时的杠杆示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据对杠杆五要素的认识分析判断。
【解答】根据图片可知，人低头时，脖子固定不动，相当于支点O。头的重力竖直向下，相当于阻力，而颈部肌肉对头部向下的拉力为动力，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．（2024九下·义乌开学考）生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．大铡刀
C．筷子 D．定滑轮
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，另一支手施加动力，阻力作用在鱼竿顶端。此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A不合题意；
B.铡刀的转轴相当于支点，动力作用在手柄上，阻力作用在刀口上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B符合题意；
C.使用筷子时，大拇指所在的位置为支点，食指施加动力，阻力作用在筷子尖端。此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C不合题意；
D.定滑轮的本质为等臂杠杆，故D不合题意。
故选B。
3．（2024九下·台州月考）如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（ ）
A．OA B．OB C．OC D．OD
【答案】C
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
【解答】图中的支点是O，力臂是指从支点到力的作用线的距离，故图中OC是拉力F1的力臂。
故答案为：C。
4．（2023·诸暨模拟）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】根据滑轮的特点分析判断。
【解答】根据图片可知，A、B都是定滑轮，而定滑轮不省力不费力，因此都不能增大吸盘上受到的拉力，故A、B不合题意；
C为动滑轮，吸盘挂在吸盘上，此时吸盘上受到拉力等于弹簧测力计的拉力的2倍，可以将吸盘拉开，故C符合题意；
D为动滑轮，弹簧测力计连接在滑轮的中央的挂钩上，此时吸盘上产生的拉力等于弹簧测力计的一半，不能将吸盘拉开，故D不合题意。
故选C。
5．如图所示为独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该女子的右手（B点）撑住划竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的是（ ）
A．划竿使用时A点为支点
B．划竿使用时是一个费力杠杆
C．将A点尽量靠近水面，可以增大阻力臂
D．将A点尽量靠近水面，动力变大
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】 A.当杠杆转动时固定不动的点为支点；
B.先判断竹竿在使用过程中，动力臂和阻力臂的关系，然后再判断是哪种类型的杠杆；
CD.根据杠杆平衡的条件分析判断。
【解答】 A.根据图片可知，男子右手撑住竹竿的B点，左手在A点用力摆动竹竿使楠竹在水面滑行，竹竿绕着B点转动，则可知B点为杠杆的支点，故A错误；
B.竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿A点的力为动力，水对竹竿的力为阻力。由图可知，阻力臂大于动力臂，所以竹竿为费力杠杆，故B正确；
CD.竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿A点的力为动力，水对竹竿的力为阻力。阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，A点越靠近水面，动力臂越长，男子施加的动力越小，故C、D错误。 故选B。
6．（2023九上·余杭月考）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs
C．克服摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s拉=2s物，任何机械都不省功。
【解答】A.物体在重力方向没有移动距离，重力做功数值为0，故A错误；
B.由2段绳子与动滑轮相连，物体移动的距离为s，拉力移动距离则s拉=2s，拉力做功数值为W=Fs拉=2Fs，故B错误；
C.摩擦力做功数值为fs，故C正确；
D.任何机械都不省功，使用此滑轮可省力，但不省功，故D错误。
故答案为：C。
7．（2023·浦江模拟）如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的衣架是一个等臂杠杆
B．此时的衣架处于杠杆平衡状态
C．湿衣物的质量m1、m2大小相等
D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2 F1=m1g F2=m2g
【解答】A. m1和m2无法确定是否相等，L1和L2也无法确定是否相等，A错误
B. 衣架处于静止状态，说明杠杆平衡，B正确
C. L1和L2也无法确定是否相等，m1和m2无法确定是否相等，C错误
D. 衣物对衣架的拉力大小等于衣物的重力，但不能说拉力就是衣物的重力，D错误
故答案为：B。
8．如图所示，装有物品的旅行箱整体可视为一个杠杆，O点为支点，B点为重心，A点为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。要使作用在A点的拉力F减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是（ ）
A．缩短拉杆的长度
B．使拉力的方向顺时针改变30°
C．使拉力的方向逆时针改变60°
D．将箱内较重的物品远离О点摆放
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力不变的情况下，减小阻力臂，增大动力臂，可以减小动力大小，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，O点为支点，物体的重力为阻力，F为动力。
A.缩短拉杆的长度，会减小动力臂，从而增大动力，故A不合题意；
B.使拉力的方向顺时针改变30°，会减小动力臂，从而增大动力，故B不合题意；
C.使拉力的方向逆时针改变60°，会增大动力臂，从而减小动力，故C符合题意；
D.将箱内较重的物品远离О点摆放，会增大阻力臂，从而增大动力，故D不合题意。
故选C。
9．（2023·宁波模拟）如图甲是某小区使用的一种垃圾投放装置，即方便又卫生，其侧面模式图如图乙所示，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，桶盖所受的重力可视为集中在桶盖中心。下列说法正确的是（ ）
A．装置中的滑轮是动滑轮
B．绳子拉起桶盖瞬间，桶盖是费力杠杆
C．装置中的滑轮改变了使用者施力的方向
D．用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖做功更少
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）固定不动，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮；跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）根据滑轮的特点解答；
（4）使用任何机械都不省功。
【解答】A.根据乙图可知，图片中的两个滑轮固定不动，为定滑轮，故A错误；
B.绳子拉起桶盖瞬间，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B错误；
C.装置中定滑轮不省力不费力，只能改变用力方向，故C正确；
D.用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖时，还要克服摩擦做功，因此做功肯定更多，故D错误。
故选C。
10．（2023·文成模拟）小文将长为L质量不计的木棒置在肩上C点，木棒A端挂一个重为G的物体，他用手压住B端使木棒保持水平平衡。用手压B端不动，移动木棒，改变CB的长度记为X，则木棒对肩膀的压力F随x的关系图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，可将C点看作支点，A端重力产生的拉力为阻力，B端手的压力为动力。
根据杠杆的平衡条件件F1L1=F2L2得到：G×AC=F×CB；
G×（L-x）=F×x；
解得：F=；
根据上面的计算式可知，木棒对肩膀的压力F与x为反比例函数关系。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
11．（2023九上·杭州期中）重为30N的A物体，用图甲、乙所示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，F1=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
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】对于滑轮组的计算，关键在于要判断清楚总重由几股绳子承担，即从连接动滑轮的绳子有几股。绳子自由端移动的距离S绳=nS物，拉力F=。
【解答】A.甲图总重由两股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳1=2S物=0.6m，自由端速度V绳1=0.6m/5s =0.12m/s；乙图总重由三股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳2=3S物=0.9m，自由端速度 V绳2=0.9m/5s=0.18m/s。A错误。
B.F1做功W1=F1S绳1=18N×0.6m=10.8J，F2做功W2=F2S绳2=8N×0.9m=7.2J，F1做功比F2多。B错误。
C.甲图有用功W有1=GS物=30N×0.3m=9J，乙图有用功W有2=fS物=20N×0.3m=6J，甲图有用功大。C错误。
D.甲图机械效率：=×100%=×100%83.3%；乙图机械效率：=×100%=×100%83.3%。D正确。
故答案为：D。
12．（2023九上·绍兴期中）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
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】AB.平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上；
CD.根据图片确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，根据F=nF拉计算绳索的拉力。
【解答】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。
故选C。
13．（2023九上·杭州期中）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——木质“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1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（ ）
A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的定滑轮
B．提升物体过程中绳端移动的距离为12米
C．提升物体时绳子的拉力为200牛
D．提升物体过程中人拉绳子做功2000焦
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】A.固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮；
B.根据图片确定承担重力的绳子段数n，再根据s=nh计算绳端移动的距离；
C.根据计算绳子上的拉力；
D.根据W=Fs计算人拉绳子做的功。
【解答】A.图中①所指的部件，跟随物体一起上下移动，相当于滑轮组中的动滑轮，故A错误；
B.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=4，则提升物体过程中绳端移动的距离为s=nh=3m×4=12m，故B正确；
C.提升物体时绳子的拉力为，故C错误；
D.提升物体过程中人拉绳子做功W=Fs=250N×12m=3000J，故D错误。
故选B。
14．（2020·余姚模拟）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A对地面的压力为10N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）物体A对地面的压力等于A和B的总重力，即F压=GA+GB；
（2）首先根据计算绳子对物体A的拉力，然后根据PA=FAvA计算功率；
（3）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识分析；
（4）根据影响摩擦力的因素分析B受到的摩擦力是否改变，再根据二力平衡的知识分析测力计的示数是否改变。
【解答】A.物体A对地面的压力为：F压=GA+GB=（1kg+0.5kg）×10N/kg=15N，故A错误；
B.绳子对物体A的拉力为：；
绳子拉动物体A的功率为：PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F示数=3N。因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C错误；
D.无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是3N，测力计的示数保持3N不变，故D正确。
故选D。
15．（2021九上·宁波月考）小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄。村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶。为什么汽车要走这么长的路程呢？小莉回校后请教了科学老师，并用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时 （选填“省力”或“省功”）。
（2）一辆总质量为2000kg的汽车以10m/s的速度匀速通过一段长3750m的路程，提高250m，需要的时间为 s，所做的有用功为 J。（g 取 10 N/kg）
【答案】（1）省力
（2）375；5×106
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）使用任何机械都不省功；根据W=fs可知，斜面的长度越大，需要的拉力越小，则越省力。
（2）根据公式计算出汽车行驶的时间，根据W=Gh计算所做的有用功。
【解答】（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时省力；
（2）汽车行驶的时间；
所做的有用功为：W有=Gh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J。
16．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N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F= N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 。(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】30；不变
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）在A位置如图，OA、OC为动力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中点，也就知道两力臂的大小关系，知道阻力G的大小，利用杠杆的平衡条件求动力F的大小。
（2）在B位置，画出动力和阻力的作用线，找出动力臂的阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。
【解答】（1）如图，杠杆在A位置，LOA=2LOC，
∵杠杆平衡，
∴FLOA=GLOC，
∴F=30N；
（2）杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，
∵△OC′D∽△OA′B，
∴OC′：OA′=OD：OB=1：2，
∵杠杆平衡，
∴F′LOA′=GLOC′，
∴F′=30N。由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。
故答案为：30 不变
17．（2024·浙江模拟）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。下图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，从而提起水桶。
（1）图甲所示辘轳是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。
（2）设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90牛。使周长为3米的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 焦。（不计井绳的粗细和自重）
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 （选填“①”或“②”）。
【答案】（1）省力
（2）90
（3）①
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）首先根据大轮转动的距离计算小轮转动的距离，也就是水桶上升的距离，根据W=Gh计算对水桶做的功即可；
（3）根据轮轴的本质分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，辘轳就是变形的杠杆，水桶在轴上施加阻力，动力作用在轮上做动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
（2）大轮和小轮的半径比为1：3，则大轮转动一圈为3m时，小轮转动1m，即水桶上升1m，则井绳对水桶做功：W=Gh=90N×1m=90J；
（3）水龙头本质也是一个轮轴，则轮半径越大，则动力臂越大越省力，即开关应该选用①。
18．（2023·宁波模拟）学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺、弹簧测力计等。
（1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向 (选填“左”或“右”)移动。
（2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”
次数 动力F1(N) 支点到动力作用点的距离l1(m) 阻力F2(N) 支点到阻力作用点的距离l2(m)
1 0.2 0.04 0.4 0.02
2 0.2 0.04 0.1 0.08
3 0.3 0.05 0.3 0.05
小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是 。
A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据
B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据
（3）铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁)，则铅笔 。
A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然水平平衡
【答案】（1）左
（2）B
（3）A
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】在进行杠杆平衡的探究实验时，首先要调节杠杆使其在水平位置平衡，这样做的好处是力臂与杠杆重合，便于力臂的测量。为了能够使实验的结论具有普遍性规律，应多做几组实验。
【解答】
（1）在调节杠杆在水平位置平衡时，如果调节支点的话，是哪边低往哪边调，从图中看出是左边低，因此细线应向左移动；
（2）由于力臂是从支点到力的作用线的距离，因此在实验的时候，我们可以改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，多测几组数据，从而得出结论，故选B；
（3）铅笔水平平衡后，如铅笔芯弄断了，将铅笔芯放在左端细线下方固定，相当于左边有一部分力的力臂减小了，因此左边力与力臂的乘积就小于右边力与力臂的乘积，故右端下沉，故选A。
故答案为：（1）左；（2）B；（3）A。
考点二：能计算机械效率
1．（2023九上·杭州期中）如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1=F2，则斜面两边的机械效率ηB和ηC的大小关系是 （ ）
A．ηB<ηC B．ηB=ηC C．ηB>ηC D．不能确定
【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】根据公式分析判断。
【解答】根据图片可知，斜面的长度LAB
根据W总=Fs可知，总功W总1同一物体到达同一鞋面顶端，则G和h相等，
根据W有=Gh可知，有用功W有1=W有2；
根据可知，机械效率ηB>ηC。
故选C。
2．（2023九上·萧山期中）质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（ ）
A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙 D．条件不足无法判断
【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】拉力做总功，克服物体重力做有用功，根据W=Fs，结合公式分析判断。
【解答】甲：承担重力的绳子段数n=2，则绳子自由端通过的距离为s=nh=2h，那么拉力做的总功为W总=Fs=0.8mg×2h；有用功W有=Gh；
乙：在斜面上拉动物体时，拉力做的总功W总=Fs=0.8mg×2h；有用功W有=Gh；
根据可知，二者的机械效率相等。
故选C。
3．（2023九下·杭州月考）如图所示，小陈分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重力为G的物体，且物体上升速度相同。若不计绳重及摩擦，每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（ ）
A．甲的拉力小于乙的拉力
B．甲、乙绳子自由端移动的速度相等
C．甲、乙的机械效率相等
D．拉力甲的功率大于拉力乙的功率
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图可知，两滑轮组的绳子的有效股数n，不计绳重及摩擦，拉力F=（G+G动）比较两滑轮组拉力的大小关系；
（2）由图可知，两滑轮组的绳子的有效股数n，绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的n倍，据此比较甲、乙绳子自由端移动的速度关系；
（3）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率，据此比较滑轮组的机械效率大小关系；
（4）利用P=Fv比较拉力做功功率大小关系。【解答】由题知，利用两个滑轮组提升相同的重物G，并且每个滑轮的质量、重力G轮相同，物体上升的速度v物相同。
A.由图知，承担物体重力的绳子段数n甲=2，n乙=3，
不计绳重及摩擦，则拉力分别为F甲=（G+G轮），F乙=（G+G轮），
所以甲的拉力大于乙的拉力，故A错误；
B.根据s=nh可知，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、乙绳子自由端移动的速度不相等，故B错误；
C.不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率。
因提升的重物G相同，且每个滑轮的重力G轮相同，所以两个滑轮组的机械效率相等，故C正确；
D.拉力做功的功率，
则拉力甲的功率：P甲=F甲v甲=（G+G轮）×2v物=（G+G轮）×v物；
拉力乙的功率：P乙=F乙v乙=（G+G轮）×3v物=（G+G轮）×v物；
可见，拉力甲的功率等于拉力乙的功率，故D错误。
故选C。
4．用如图所示的滑轮组，在10秒内将重为2400牛的物体匀速提升3米，绳子自由端的拉力为1000牛，下列说法中，正确的是（ ）
A．绳子自由端的移动速度为0.3米/秒
B．10秒内拉力做功的功率是900瓦
C．滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D．若只增大物体的重力，则滑轮组的机械效率会降低
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，利用求绳子自由端移动速度；
B.利用P=Fv计算10秒内拉力做功的功率；
C.利用计算滑轮组的机械效率；
D.机械效率等于有用功与总功的比值，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，
则绳子自由端移动的距离：s=nh=3×3m=9m，
绳子自由端移动速度：，故A错误；
B.10秒内拉力做功的功率：P=Fv=1000N×0.9m/s=900W，故B正确；
C.滑轮组的机械效率：，故C错误；
D.若其它条件不变，增加物体的重力，有用功增大，额外功几乎不变，总功增大，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率增大，故D错误。
故选B。
5．如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据斜面的特点分析判断；
BC.根据W有=Gh计算对物体做的有用功，根据W总=Fs计算对物体做的总功，根据W额=W总-W有计算克服摩擦做的额外功，最后根据计算物体受到的摩擦力。
D.根据计算斜面的机械效率。
【解答】A.使用斜面可以省力，但是不能省功，故A错误；
BC.对物体做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J，对物体做的总功W总=Fs=50N×10m=500J，则克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J，则物体受到的摩擦，故B、C错误；
D.该斜面的机械效率：，故D正确。
故选D。
6．（2023九上·安吉月考）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N。此过程（ ）
A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功
C．F1做的功小于F2做的功 D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】A.克服人的重力所做的功为有用功，根据W有＝Gh计算即可；
BC.根据W总=F1s计算计算F1做的总功，根据W'=F2h计算F2做的功，然后比较；
D.根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】A.克服人的重力所做的功为有用功，绳b对人的拉力为F2=480 N，所以人的重力G=F2=480 N，则做的有用功W有＝Gh＝480Nx0.5m＝240J，故A错误；
B.F1做的功为总功，即W总=F1s=30Nx10m=300J，F2做的功为W'=F2h=480 NX0.5m=240J，故B错误；
C.根据以上计算可知，F1做的功大于F2做的功，故C错误；
D. 滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
7．（2023九上·宁海期末）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度是3m/s
B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，由v=nv物可求绳端速度；
（2）物体做匀速直线运动，且f=0.3G，由二力平衡知识可得到物体受到拉力的大小；
（3）由s=vt和W=Fs计算拉力做的总功；
（4）由W有=F拉s物计算有用功，根据计算滑轮组的机械效率。【解答】A.由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，那么绳子自由端速度：v=nv物=2×1m/s=2m/s，故A错误；
B.物体受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N，
物体以1m/s的速度做匀速直线运动，所以物体受到的拉力F拉=f=300N，故B错误；
C.由s=vt和W=Fs可得，拉力做的功（总功）：W总=Fvt=180N×2m/s×2s=720J，故C错误；
D.对物体做的有用功：W有=F拉s物=F拉v物t=300N×1m/s×2s=600J，
滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D。
8．（2021九上·杭州期中）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
【答案】A
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
【解答】克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9．（2016·缙云）为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管。如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm。在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（ ）
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】拉小球上升时，根据W有用=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算机械效率。【解答】由题细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面，由图a到b点的高度h=5×0.12m=0.6m，
拉小球上升时，有用功W有用=Gh=1N×0.6m=0.6J；总功W总=Fs=0.8N×1m=0.8J，
所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率：，C正确。
故答案为：C
10．（2023·瓯海模拟）小宁研究动滑轮的使用特点，他先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图①所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲
A．使用动滑轮提升重物能省力
B．动滑轮越重，提升相同重物所需的拉力越大
C．若四次实验提升钩码的高度相同，则做的有用功相同
D．机械效率η1＞η2＞η3＞η4
【答案】A
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】根据图片，提取相关信息，对各个选项进行判断即可。
【解答】A根据图片可知，在①④中，提升相同的重物时，④的测力计示数都大于①，因此不能得到：使用动滑轮提升重物可以省力，故A符合题意；
B.根据图片②③④ 可知，提升相同的重物时，动滑轮越重，则所需的拉力越大，故B不合题意；
C.四次实验都是提升相同的重物，当高度相同时，根据W=Gh可知，所做的有用功都相等，故C不合题意；
D.根据公式 可知，当物体的重力相等时，动滑轮的重力越大，则滑轮组的机械效率越小。根据题意可知，动滑轮的重力G甲η3>η4。①中没有使用动滑轮，机械效率接近100%，即最高，那么η1>η2>η3>η4，故D正确不合题意，故D不合题意。
故选A。
11．（2023九上·柯城期末）小科用质量为1kg的滑轮按如图两种方式将同一袋沙子从地面提到二楼。两图中滑轮只改变力的方向的是图 ，这两种方式中，机械效率较低的是图 。
【答案】甲；乙
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮不省力不费力，只能改变用力的方向。动滑轮不能改变用力方向，但是能省一半的力。
（2）根据机械效率的公式分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮甲固定不动为定滑轮，滑轮乙跟随物体一起移动为动滑轮，则只能改变力的方向的是图甲。
（2）在甲图中，提升相同的物体到相同的高度时，根据W有=Gh可知，二者做的有用功相等。
甲中只克服摩擦做额外功，而乙中除了摩擦，还要克服动滑轮的重力做额外功，因此乙中做的额外功更多，即做的总功多。根据可知，机械效率较低的是图乙。
12．（2024九上·余姚期末）如图用一个长为1.2m的斜面将重为45N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60%，则拉力F是 N，物体与斜面间的摩擦力是 N。
【答案】25；10
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功，根据斜面的机械效率求出总功，利用W=Fs求出拉力的大小，总功减去有用功等于额外功，利用W=fs求出摩擦力的大小。【解答】把重物拉上高台时做的有用功：W有=Gh=45N×0.4m=18J，
由可得，总功：，
由W=Fs可得，拉力的大小：；
克服摩擦力所做的额外功：W额外=W总-W有用=30J-18J=12J，
由W额外=fs可得，摩擦力：。
13．（2023·宁波模拟）如图所示小宁利用滑轮组将质量为57kg的重物匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4 m/s，动滑轮的质量为3kg，不计绳重和摩擦。则小宁对绳子的拉力为 ，此过程中该滑轮组的机械效率为 。
【答案】300 N；95%
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担重力的绳子段数n，再根据公式计算对绳子的拉力；
（2）当使用滑轮组提升重物时，根据公式计算滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
则小宁对绳子的拉力为：；
（2）滑轮组的机械效率为：。
14．（2024九上·余杭期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示(每个动滑轮重相同)，得到三组实验装置的数据如表所示。
装置 甲 乙 丙
钩码重/N 2 2 4
钩码上升的高度/m 0.1 0.1 0.1
弹簧测力计示数/N 1.5 1.0 1.7
绳子自由端移动的距离/m 0.2 0.3 0.3
机械效率n 66.7% 待填 78.4%
（1）实验中应 拉动弹簧测力计，实验乙组中待填的机械效率为 。
（2）比较乙、丙组，它们的效率是η乙<η丙可知影响它们机械效率高低的因素是 。
【答案】（1）竖直向上匀速；66.7%
（2）提升钩码的重力
【知识点】机械效率；机械效率的计算
【解析】【分析】机械效率等于有用功除以总功，有用功等于重力乘以上升距离，总功等于拉力乘以自由端一定距离。
【解答】（1） 竖直向上匀速 ，物体速度不变，防止物体动能增加对实验造成影响。有用功为0.2焦，拉力做功即总功为0.3焦，机械效率等于有用功除以总功， 机械效率为66.7% 。
（2）乙丙两组由于钩码重力不同导致机械效率不同，所以影响它们机械效率高低的因素是提升钩码的重力。
15．（2023九上·永康月考）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）求此过程中滑轮组的机械效率。
（2）求汽车牵引力做的总功。
【答案】（1）解：由图可知，n＝3，拉力端移动距离： ＝ ＝3×12 ＝36
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做功：W总＝2.5×103 ×36 ＝9×104J
滑轮组对物体做的有用功： 有用＝ ＝6×103 ×12 ＝7.2×104
滑轮组的机械效率： = =80%
（2）解：汽车受到的阻力： ＝0.1 车＝0.1×3×104 ＝3×103 汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力加上对滑轮组的拉力： 牵＝ + ＝2.5×103 +3×103 ＝5.5×103
牵引力做的功： ＝ 牵s＝5.5×103 ×36m＝1.98×105J
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担拉力的绳子段数n，根据s=ns物计算拉力移动的距离，接下来根据W总=Fs计算汽车对滑轮组做的功，根据W有用=Gh计算滑轮组对物体做的有用功，最后根据 计算滑轮组的机械效率。
（2）首先根据f=0.1G车计算汽车受到的阻力，再根据平衡力的知识F牵引=f+F计算汽车的牵引力，接下来根据W=F牵s计算牵引力做的功。
16．（2023·宁波模拟）小科设计了三种提升重物的方式，均将10N的重物匀速提升了1m，如图所示。不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦，AO=2BO。
（1）上述三个方式提升10N的重物时，人施加的力的大小关系为 。
（2）请在图乙中画出作用在杠杆A端的动力F2的力臂。
（3）如图丙，每个滑轮重均为2N，则在将10 N的重物提升1 m的过程中，该滑轮组的机械效率为多少
【答案】（1）F1>F2>F3
（2）
（3） s=3h=3米
W总=F3s=4牛×3米=12焦
W有用=G物h=10牛×1米=10焦
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据简单机械的知识分别计算出三个拉力大小，最后进行比较即可；
（2）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
（3）首先根据 计算出自由端的拉力，再根据s=nh计算出自由端移动的距离，接下来根据W=Fs计算出拉力做的总功，根据W有=Gh计算出有用功，最后根据 计算出滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮受到向上的拉力F1，向下的拉力两个，都等于物体的重力。根据二力平衡的知识可知，F1=2G；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×OB=F2×OA，解得：F2=；
滑轮组中承担重力的绳子段数为n=3，则拉力。
比较可知， F1>F2>F3 。
1．（2024九上·江北期末）买菜拉车是老人们出门人手必备的“单品”，因其可折叠可爬楼可坐可悬挂深受老年人喜爱。老人拉着载有重物的拉车，使前轮越过障碍物后，若想用最小的力抬起后轮，这个力应该施加在哪个点上（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】D
【知识点】杠杆中最小力问题
【解析】【分析】当以杠杆上力的作用点到支点之间的线段为动力臂时最长，此时动力最小，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，当抬起后轮时，前轮为支点，而D点到支点的距离最长，则以D到支点之间的距离为动力臂时最长，此时最省力，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．（2023·柯桥模拟） 如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出，出筷后能自动复位。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据筷子盒的使用过程，对杠杆的五个要素进行分析即可。
【解答】根据图片可知，作用在A点的压力向下，即动力F1；弹簧被压缩，产生向上的弹力，这就是阻力F2，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．（2023·丽水）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
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆的五要素，分为支点，动力臂，动力，阻力臂和阻力。
【解答】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。
故答案为：A
4．（2023·温州模拟）温州瓯江二桥全长17.1千米，1998年建成。小温同学将大桥的部分结构进行简化，绘制了如图乙所示的模型。若其他因素不变，适当增加塔的高度(如图丙所示)，则可以（ ）
A．增加动力 B．减小阻力 C．增加动力臂 D．增加阻力臂
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】本题考查简单机械杠杆的相关知识，动力x动力臂=阻力x阻力臂。
【解答】由图可知，塔的高度增加，即增加了动力臂，通过杠杆原理可知能减少钢索对桥的牵引力。
故答案为：C
5．如图所示为某同学用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作中，能使杆秤的量程变大的是（ ）
A．将a点向左移 B．将b点向右移
C．换一个质量较小的秤砣 D．将a，b点都向左移等长距离
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】 A.将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，阻力变小，即称量的最大质量变小，则量程变小，故A不合题意；
B.将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B不合题意；
C.换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变大，动力臂不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C不合题意；
D.杆秤使用时，有G物Lab=G砣L砣，将a、b点都向左移等长距离，Lab不变，L砣变大，而G砣不变，可见G物变大，则所称量物体的质量变大，量程变大，故D符合题意。
故选D。
6．（2023九上·余姚期末）如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在相同水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)（ ）
A．F3【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据对滑轮的认识分析解答。
【解答】左：定滑轮不省力不费力，则F1=f；
中：动滑轮向左受到两个拉力，向右只受一个拉力，等于A受到的摩擦力。根据二力平衡的知识可知，2F2=f，即；
右：动滑轮水平向左受到两个拉力，都等于A受到的摩擦力，水平向右受到拉力F3。根据二力平衡的知识可知，2f=F3；
比较可知，F2故选C。
7．如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧EF的圆心重合。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】分析绳子移动过程中动力臂的长度变化，根据杠杆的平衡条件分析绳子拉力的变化即可。
【解答】根据图片可知，O点为支点，物体的重力对杠杆施加阻力，而绳子对杠杆施加动力。当绳子AM与OA垂直时动力臂最长，则M点从E到F的过程中，动力臂先变大后变小。根据杠杆的平衡条件可知，绳子对A点的拉力先减小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8．（2022·绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向右移动
【答案】A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】根据天平的调节方法和杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析判断。
【解答】如甲图所示，在杠杆使用前，右端下沉，说明右端重，左端轻。根据“平衡螺母总是向轻的那端调节”可知，平衡螺母应该向左调节。
在图乙中，杠杆的右端下沉，说明右端力和力臂的乘积偏大，而左边力和力臂的乘积偏小。要使杠杆恢复平衡，则在钩码的重力不变的情况下，要么将左侧钩码向左移动从而增大左边的力臂，要么将右边的钩码向左移动减小右边的力臂。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9．如图所示，古代护城河上安装的吊桥，可以看成一个以O为支点的杠杆。一个人通过定滑轮，用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置。若绳子对桥板的拉力为F，L表示F的力臂。关于此过程中L及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．L始终在增加，FL始终在增加
B．L始终在增加，FL始终在减小
C．L先增加后减小，FL始终在减小
D．L先减小后增加，FL先减小后增加
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 杠杆又分成费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆，杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·l1=F2·l2。从上式可看出，要使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，阻力就是动力的几倍。
【解答】FL=GL1；L1重力到O点的垂直距离；因为往上拉的过程，L1一直变小，G不变，所以GL1一直变小，所以FL始终在减小．又因为L表示F的力臂 ，从图中可以看出是一个先增大后减小的过程，所以C正确；
故答案为：C
10．（2022九上·金华月考）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC>BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则下列判断中正确的是（ ）
A．FAFB WA>WB PA>PB
C．FAPB
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面倾斜角度越大，越费力。
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
（3）根据比较做功时间的长短，再根据比较做功功率的大小
【解答】（1）斜面AB倾斜角度小于斜面AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即：FA＜FB；
（2）两个斜面光滑，都没有摩擦力，即不克服斜面阻力做额外功。根据使用任何机械都不省功可知，拉力在两斜面上做功相同，即：WA=WB；
（3）从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，
根据可知：在速度相同时，物体沿AC运动时用时较少，
则根据公式可知，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即PA＜PB。
故选A。
11．（2023·宁波）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦，这一过程中，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.05m/s B．拉力F的大小为0.625N
C．拉力F做功为0.125J D．该滑轮的机械效率为80%
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，再根据计算自由端移动的速度；
（2）根据计算拉力大小；
（3）根据W总=Fs计算拉力做功；
（4）根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，则自由端移动的距离s=nh=2×0.1m=0.2m。
那么自由端移动的速度，故A错误符合题意；
拉力为，故B正确不合题意；
拉力做的功：W总=Fs=0.625N×0.2m=0.125J，故C正确不合题意；
该滑轮的机械效率：，故D正确不合题意。
故选A。
12．（2023·宁波模拟） 如图，小宁用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A．每次倒入空桶的液体体积相同
B．秤的刻度值向右越来越大
C．悬点O适当右移，秤的量程会增大
D．增大M的质量，秤的量程会增大
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】先分析杠杆两边力和力臂的变化，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2对各个选项逐一分析即可。【解答】A.在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故A正确不合题意；
B.当A端的空桶内的液体密度越大时，桶内液体的重力越大，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，M的悬挂点离支点越远（即M向右移动），所以秤的刻度值向右越来越大，故B正确不合题意；
C.设物体M悬挂点B到O点的距离为阻力臂，悬点O适当右移，阻力臂减小，而动力臂增大，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知所测液体的最大质量减小，所测液体的最大密度减小，秤的量程会减小，故C错误符合题意；
D.增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，所测液体的最大质量增大，所测液体的最大密度增大，秤的量程会增大，故D正确不合题意。
故选C。
13．（2023·慈溪模拟）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
【知识点】定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】A.拉力做的功用来克服摩擦力的功和滑轮组拉力做的功；
B.重力做功等于重力大小x在重力方向上运动的距离；
C.拉力大小可以用滑轮组的特点求得；
D.动滑轮省力但却费距离。
【解答】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；
故答案为：C
14．（2022九上·镇海期中）如图，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/ s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，物块恰好沿斜面前进1.2m的距离。忽略绳重和动滑轮自重，则（ ）
A．物体对斜面的压力为6N B．该装置的机械效率为75%
C．物体与斜面间的摩擦力为8N D．拉力F的功率为1.6W
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体对斜面压力的产生原因判断；
（2）根据动滑轮的特点可知绳子自由端移动的距离s=2s物，由拉力和绳子自由端移动的距离利用W总=Fs计算出总功，由物体的重力和物体上升的高度利用W有用=Gh计算出有用功，再根据计算出装置的机械效率；
（3）由于忽略绳重和动滑轮自重，若再忽略轮与轴之间的摩擦，该装置的额外功为克服物体与斜面间的摩擦力所做的功，利用W额外=W总-W有用计算出额外功，再利用W额外=fs物计算摩擦力；
（4）绳子自由端的速度v=2v物，利用P=Fv求出拉力的功率。【解答】A.物体对斜面的压力小于物体的重力，故A错误；
B.由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离：s=2s物=2×1.2m=2.4m，
拉力做的总功：W总=Fs=4N×2.4m=9.6J，
该装置做的有用功：W有用=Gh=6N×0.6m=3.6J，
所以该装置的机械效率：，故B错误；
C.由于忽略绳重和动滑轮自重，若再忽略轮与轴之间的摩擦，该装置的额外功为克服物体与斜面间的摩擦力所做的功，所以W额外=W总-W有用=9.6J-3.6J=6J，
物体与斜面间的摩擦力，而题目条件没有忽略轮与轴之间的摩擦，因此物体与斜面的实际摩擦力比所求摩擦力5N要小，故C错误；
D.由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，所以拉力F的功率P=
=Fv=4N×0.4m/s=1.6W，故D正确。
故选D。
15．（2024九上·江北期末）如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图乙所示。其中吊篮和动滑轮总质量为30kg，吊篮由电动机控制升降。在某次吊升过程中，两名工人及所带工具总质量200kg，20s内吊篮匀速上升4m，电动机对钢丝绳的拉力为750N。下列说法错误的是（ ）
A．本次吊升过程中的有用功是8×103J
B．本次吊升过程中的机械效率约为87.0%
C．可以通过减少吊篮和动滑轮的重力来提高该平台使用时的机械效率
D．可以通过增加工人和工具重力来提高该平台使用时的机械效率
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】A.首先根据G=mg计算工人和工具的总重力，再根据W有=Gh计算有用功；
B.根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算钢丝绳拉动的距离，根据W总=Fs计算总功，最后根据计算机械效率。
CD..减小额外功，增大有用功，都可以提高机械效率。
【解答】A.工人和工具的总重力G=mg=200kg×10N/kg=2000N，则吊升过程中的有用功是W有=Gh=2000N×4m=8×103J，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=4，则钢丝绳拉动的距离s=nh=4×4m=16m，本次吊升过程中总功为：W总=Fs=750N×16m=12000J，则机械效率约为，故B错误符合题意；
C.可以通过减少吊篮和动滑轮的重力来减小额外功，从而提高该平台使用时的机械效率，故C正确不合题意；
D.可以通过增加工人和工具重力来增大有用功，从而提高该平台使用时的机械效率，故D正确不合题意。
故选B。
16．（2024九下·温州开学考）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下以0.1米/秒的速度匀速运动10秒，弹簧测力计示数为2牛。不计绳和滑轮重量，不计绳与滑轮等摩擦。
（1）图中甲滑轮的作用是 。
（2）物体A克服摩擦力所做的功 焦。
【答案】（1）改变力的方向
（2）4
【知识点】功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮不省力不费力，只改变力的方向；动滑轮不能改变用力方向，但是能省一半的力；
（2）首先根据f=nF计算物体A受到的摩擦力，再根据s=vt计算物体A移动的距离，再根据W=fs计算摩擦力做的功。
【解答】（1）根据图片可知，甲滑轮固定不动，为定滑轮，作用是改变力的方向。
（2）动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，则物体A受到的摩擦力f=nF=2N×2=4N，物体A移动的距离s=vt=0.1m/s×10s=1m，则物体A克服摩擦力做功W=fs=4N×1m=4J。
17．（2023·舟山模拟）如图为“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N；
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 点处。 （选填“①”“②”或“③”）
【答案】（1）4
（2）②
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2列式计算；
（2）利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力臂的长度，据此确定G2应该移动到的位置。
【解答】（1）如图甲，杠杆在水平位置平衡，
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：G1×OA=G2×OB，
即：2N×0.2m=G2×0.1m，
解得：G2=4N；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该移动到②点处，故选C。
18．（2023·嘉兴模拟）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。
（1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮。
（2）现用水平向左的拉力F作用于物体A，使物体B匀速上升，拉力F的大小为 N，物体A受到摩檫力的方向为 。(选填“水平向左”或“水平向右”)
【答案】（1）动
（2）150；水平向右
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）固定不动，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮；根据物体一起移动的滑轮为动滑轮。
（2）根据图片确定承担物重的绳子股数，再根据求出绳子自由端的拉力，再根据二力平衡的知识计算物体A所受摩擦力；
若用一水平向左的力F拉动物体A，再根据二力平衡的知识计算绳子上的拉力。【解答】（1）根据图片可知，D滑轮随物体一起上下运动，则D是动滑轮；而C滑轮固定不动，因此C是定滑轮；
（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，
绳子自由端的拉力：；
物体A匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，
所以物体A所受摩擦力：f=F=75N，
用一水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，此时物体A受到摩擦力方向水平向右，
此时物体A受到水平向左的拉力F'，水平向右绳子的拉力F和摩擦力f，
根据二力平衡的知识得到：F'=f+F=75N+75N=150N。
19．（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是 J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是 N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
【答案】5.4；0
【知识点】摩擦力的存在；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）由图可知，摩擦力的大小由3股绳子承担，s=ns物计算拉力移动的距离，再根据F=计算拉力的大小，最后根据W=Fs计算拉力所做的功。
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。【解答】（1）由图可知，承担摩擦力大小的绳子股数n=3，
物体移动距离s=0.2m，
拉力，
克服摩擦力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J；
（2）A虽然和B接触，但是二者之间没有相对运动的趋势，即A、B之间没有摩擦力，即A物体受到摩擦力为0N。
20．（2023·秀洲模拟）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
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答；
（2）根据丙图，采用相同的方法在不同位置施加拉力，观察测力计的示数即可。等臂杠杆不省力不费力，据此分析解答。
【解答】（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．（2024九上·临海期末）墙壁吊(如图甲)是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求：
（1）动滑轮的重力。
（2）绳子自由端的拉力做的功。
（3）该设备提升物体时的机械效率。
【答案】（1）
（2）W=Fs=1000N×6m=6000J
（3）
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，利用求出动
滑轮的重力.
（2）根据W总=Fs=Fnh求出绳子自由端的拉力做的功。
（3）根据W有=Gh=mgh求出有用功，利用有求出该设备提升物体时的机械效率。
22．（2023·杭州）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。
（1）绳甲对晾杆的拉力为F甲，绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F甲 F乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？
（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m，用时10s，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？
【答案】（1）小于
（2）设两孔之间距离为l
根据杠杆平衡条件：F甲l甲=Gl乙
答：绳子甲对晾杆的拉力F甲为10N。
（3）
答：根据题设，装置牵引钢丝绳做功的功率等于装置拉衣服的功率是3.6W。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将5号孔看做杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2比较两个拉力大小；
（2）将乙看做支点O，此时阻力臂为2L，动力臂为6L，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（3）根据W=Gh计算出克服衣服重力做功，再根据计算钢丝绳做功的功率。
【解答】（1）将5号孔看做杠杆的支点，则动力甲的力臂为4L，动力乙的力臂为2L，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F甲×4L=F乙×2L，解得：F甲：F乙=1：2，那么F甲23．（2023九上·杭州期末）用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：
（1）绳子自由端施加的拉力F是多少。
（2）滑轮组的机械效率η。
（3）货物上升3m过程中，求额外功大小。
【答案】（1）手拉绳子的速度为v2＝3v1＝3×0.3m/s＝0.9m/s，
由P＝ ＝Fv得
作用在绳子自由端的拉力：F＝ ＝200N
（2）由η＝ 得，
滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝60%
（3）绳子自由端拉下的长度为s＝3h＝3×3m＝9m，
拉力做的总功为W总＝Fs＝200N×9m＝1800J，
有用功：W有＝Gh＝360N×3m＝1080J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1080J＝720J
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担拉力的绳子段数n，根据 v2＝nv1 计算出绳子移动的速度，最后根据P=Fv计算绳子上的拉力。
（2）当用滑轮组提升重物，且忽略绳子的重力和摩擦时，滑轮组的机械效率： 。
（3）首先根据s=nh计算绳子被拉下的长度，再根据 W总＝Fs 计算出拉力做的总功，根据 W有＝Gh 计算出拉力做的有用功，最后根据 W额＝W总﹣W有 计算出额外功即可。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)2024年浙江省中考二轮专题复习
★专题5 简单的机械相关问题★
【课程标准】
①知道常见的简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面等）的特点，并用它们解释一些生活实例。
【学业要求】
①能探究简单机械的特点，解决简单机械的相关问题。
②能计算机械效率。
考点一：能探究简单机械的特点，解决简单机械的相关问题
1．长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能正确表示人低头时的杠杆示意图的是（ ）
A． B． C．D．
2．（2024九下·义乌开学）生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．大铡刀
C．筷子 D．定滑轮
3．（2024九下·台州月考）如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（ ）
A．OA B．OB C．OC D．OD
4．（2023·诸暨模拟）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示为独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该女子的右手（B点）撑住划竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的是（ ）
A．划竿使用时A点为支点
B．划竿使用时是一个费力杠杆
C．将A点尽量靠近水面，可以增大阻力臂
D．将A点尽量靠近水面，动力变大
6．（2023九上·余杭月考）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs
C．克服摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功
7．（2023·浦江模拟）如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的衣架是一个等臂杠杆
B．此时的衣架处于杠杆平衡状态
C．湿衣物的质量m1、m2大小相等
D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力
8．如图所示，装有物品的旅行箱整体可视为一个杠杆，O点为支点，B点为重心，A点为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。要使作用在A点的拉力F减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是（ ）
A．缩短拉杆的长度
B．使拉力的方向顺时针改变30°
C．使拉力的方向逆时针改变60°
D．将箱内较重的物品远离О点摆放
9．（2023·宁波模拟）如图甲是某小区使用的一种垃圾投放装置，即方便又卫生，其侧面模式图如图乙所示，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，桶盖所受的重力可视为集中在桶盖中心。下列说法正确的是（ ）
A．装置中的滑轮是动滑轮
B．绳子拉起桶盖瞬间，桶盖是费力杠杆
C．装置中的滑轮改变了使用者施力的方向
D．用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖做功更少
10．（2023·文成模拟）小文将长为L质量不计的木棒置在肩上C点，木棒A端挂一个重为G的物体，他用手压住B端使木棒保持水平平衡。用手压B端不动，移动木棒，改变CB的长度记为X，则木棒对肩膀的压力F随x的关系图像为（ ）
A． B． C． D．
11．（2023九上·杭州期中）重为30N的A物体，用图甲、乙所示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，F1=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．（2023九上·绍兴期中）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
13．（2023九上·杭州期中）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——木质“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1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（ ）
A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的定滑轮
B．提升物体过程中绳端移动的距离为12米
C．提升物体时绳子的拉力为200牛
D．提升物体过程中人拉绳子做功2000焦
14．（2020·余姚模拟）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A对地面的压力为10N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
15．（2021九上·宁波月考）小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄。村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶。为什么汽车要走这么长的路程呢？小莉回校后请教了科学老师，并用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时 （选填“省力”或“省功”）。
（2）一辆总质量为2000kg的汽车以10m/s的速度匀速通过一段长3750m的路程，提高250m，需要的时间为 s，所做的有用功为 J。（g 取 10 N/kg）
16．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N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F= N；
保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F
将 。(填“变大”“不变”或“变小”)。
17．（2024·浙江模拟）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。下图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，从而提起水桶。
（1）图甲所示辘轳是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。
（2）设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90牛。使周长为3米的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 焦。（不计井绳的粗细和自重）
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 （选填“①”或“②”）。
18．（2023·宁波模拟）学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺、弹簧测力计等。
（1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向 (选填“左”或“右”)移动。
（2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”
次数 动力 F1(N) 支点到动力作用点的距离l1(m) 阻力 F2(N) 支点到阻力作用点的距离l2(m)
1 0.2 0.04 0.4 0.02
2 0.2 0.04 0.1 0.08
3 0.3 0.05 0.3 0.05
小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是 。
A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据
B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据
（3）铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁)，则铅笔 。
A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然水平平衡
考点二：能计算机械效率
1．（2023九上·杭州期中）如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1=F2，则斜面两边的机械效率ηB和ηC的大小关系是 （ ）
A．ηB<ηC B．ηB=ηC C．ηB>ηC D．不能确定
2．（2023九上·萧山期中）质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（ ）
A．η甲＞η乙
B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙
D．条件不足无法判断
3．（2023九下·杭州月考）如图所示，小陈分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重力为G的物体，且物体上升速度相同。若不计绳重及摩擦，每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（ ）
A．甲的拉力小于乙的拉力
B．甲、乙绳子自由端移动的速度相等
C．甲、乙的机械效率相等
D．拉力甲的功率大于拉力乙的功率
4．用如图所示的滑轮组，在10秒内将重为2400牛的物体匀速提升3米，绳子自由端的拉力为1000牛，下列说法中，正确的是（ ）
A．绳子自由端的移动速度为0.3米/秒
B．10秒内拉力做功的功率是900瓦
C．滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D．若只增大物体的重力，则滑轮组的机械效率会降低
5．如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为80%
6．（2023九上·安吉月考）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N。此过程（ ）
A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功
C．F1做的功小于F2做的功 D．滑轮组的机械效率为80%
7．（2023九上·宁海期末）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度是3m/s
B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
8．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100% C． ×100% D． ×100%
9．为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管。如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm。在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（ ）
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
10．（2023·瓯海模拟）小宁研究动滑轮的使用特点，他先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图①所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲
A．使用动滑轮提升重物能省力
B．动滑轮越重，提升相同重物所需的拉力越大
C．若四次实验提升钩码的高度相同，则做的有用功相同
D．机械效率η1＞η2＞η3＞η4
11．（2023九上·柯城期末）小科用质量为1kg的滑轮按如图两种方式将同一袋沙子从地面提到二楼。两图中滑轮只改变力的方向的是图 ，这两种方式中，机械效率较低的是图 。
12．（2024九上·余姚期末）如图用一个长为1.2m的斜面将重为45N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60%，则拉力F是 N，物体与斜面间的摩擦力是 N。
13．（2023·宁波模拟）如图所示小宁利用滑轮组将质量为57kg的重物匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4 m/s，动滑轮的质量为3kg，不计绳重和摩擦。则小宁对绳子的拉力为 ，此过程中该滑轮组的机械效率为 。
14．（2024九上·余杭期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示(每个动滑轮重相同)，得到三组实验装置的数据如表所示。
装置 甲 乙 丙
钩码重/N 2 2 4
钩码上升的高度/m 0.1 0.1 0.1
弹簧测力计示数/N 1.5 1.0 1.7
绳子自由端移动的距离/m 0.2 0.3 0.3
机械效率n 66.7% 待填 78.4%
（1）实验中应 拉动弹簧测力计，实验乙组中待填的机械效率为 。
（2）比较乙、丙组，它们的效率是η乙<η丙可知影响它们机械效率高低的因素是 。
15．（2023九上·永康月考）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）求此过程中滑轮组的机械效率。
（2）求汽车牵引力做的总功。
16．（2023·宁波模拟）小科设计了三种提升重物的方式，均将10N的重物匀速提升了1m，如图所示。不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦，AO=2BO。
（1）上述三个方式提升10N的重物时，人施加的力的大小关系为 。
（2）请在图乙中画出作用在杠杆A端的动力F2的力臂。
（3）如图丙，每个滑轮重均为2N，则在将10 N的重物提升1 m的过程中，该滑轮组的机械效率为多少
1．（2024九上·江北期末）买菜拉车是老人们出门人手必备的“单品”，因其可折叠可爬楼可坐可悬挂深受老年人喜爱。老人拉着载有重物的拉车，使前轮越过障碍物后，若想用最小的力抬起后轮，这个力应该施加在哪个点上（ ）
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
2．（2023·柯桥模拟） 如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出，出筷后能自动复位。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（ ）
A． B． C． D．
3．（2023·丽水）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．（2023·温州模拟）温州瓯江二桥全长17.1千米，1998年建成。小温同学将大桥的部分结构进行简化，绘制了如图乙所示的模型。若其他因素不变，适当增加塔的高度(如图丙所示)，则可以（ ）
A．增加动力 B．减小阻力 C．增加动力臂 D．增加阻力臂
5．如图所示为某同学用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作中，能使杆秤的量程变大的是（ ）
A．将a点向左移
B．将b点向右移
C．换一个质量较小的秤砣
D．将a，b点都向左移等长距离
6．（2023九上·余姚期末）如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在相同水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)（ ）
A．F37．如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧EF的圆心重合。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（ ）
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
8．（2022·绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向右移动
9．如图所示，古代护城河上安装的吊桥，可以看成一个以O为支点的杠杆。一个人通过定滑轮，用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置。若绳子对桥板的拉力为F，L表示F的力臂。关于此过程中L及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．L始终在增加，FL始终在增加
B．L始终在增加，FL始终在减小
C．L先增加后减小，FL始终在减小
D．L先减小后增加，FL先减小后增加
10．（2022九上·金华月考）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC>BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则下列判断中正确的是（ ）
A．FAFB WA>WB PA>PB
C．FAPB
11．（2023·宁波）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦，这一过程中，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.05m/s B．拉力F的大小为0.625N
C．拉力F做功为0.125J D．该滑轮的机械效率为80%
12．（2023·宁波模拟） 如图，小宁用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A．每次倒入空桶的液体体积相同
B．秤的刻度值向右越来越大
C．悬点O适当右移，秤的量程会增大
D．增大M的质量，秤的量程会增大
13．（2023·慈溪模拟）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
14．（2022九上·镇海期中）如图，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/ s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，物块恰好沿斜面前进1.2m的距离。忽略绳重和动滑轮自重，则（ ）
A．物体对斜面的压力为6N
B．该装置的机械效率为75%
C．物体与斜面间的摩擦力为8N
D．拉力F的功率为1.6W
15．（2024九上·江北期末）如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图乙所示。其中吊篮和动滑轮总质量为30kg，吊篮由电动机控制升降。在某次吊升过程中，两名工人及所带工具总质量200kg，20s内吊篮匀速上升4m，电动机对钢丝绳的拉力为750N。下列说法错误的是（ ）
A．本次吊升过程中的有用功是8×103J
B．本次吊升过程中的机械效率约为87.0%
C．可以通过减少吊篮和动滑轮的重力来提高该平台使用时的机械效率
D．可以通过增加工人和工具重力来提高该平台使用时的机械效率
16．（2024九下·温州开学考）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下以0.1米/秒的速度匀速运动10秒，弹簧测力计示数为2牛。不计绳和滑轮重量，不计绳与滑轮等摩擦。
（1）图中甲滑轮的作用是 。
（2）物体A克服摩擦力所做的功 焦。
17．（2023·舟山模拟）如图为“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N；
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 点处。 （选填“①”“②”或“③”）
18．（2023·嘉兴模拟）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。
（1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮。
（2）现用水平向左的拉力F作用于物体A，使物体B匀速上升，拉力F的大小为 N，物体A受到摩檫力的方向为 。(选填“水平向左”或“水平向右”)
19．（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是 J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是 N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
20．（2023·秀洲模拟）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。
（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 。
21．（2024九上·临海期末）墙壁吊(如图甲)是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求：
（1）动滑轮的重力。
（2）绳子自由端的拉力做的功。
（3）该设备提升物体时的机械效率。
22．（2023·杭州）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。
（1）绳甲对晾杆的拉力为F甲，绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F甲 F乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？
（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m，用时10s，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？
23．（2023九上·杭州期末）用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：
（1）绳子自由端施加的拉力F是多少。
（2）滑轮组的机械效率η。
（3）货物上升3m过程中，求额外功大小。
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