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2024浙江中考二轮专题解读
专题5、 简单机械
[知识体系]
[学业要求]
1、杠杆
①指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等
②绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示
③概述杠杆的平衡条件
④指认人体中的杆杆
⑤应用杠杆平衡条件解决简单的问题
2、滑轮
①知道定滑轮和动滑轮的特点
②知道滑轮组的特点(限两个滑轮的滑轮组)
③使用滑轮组(限两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题
[考点精析]
考点1、杠杆中最小力和杠杆的动态平衡问题
考点解读：使杠杆绕着转动的点叫支点，作用在杠杆上使杠杆转动的力叫动力，作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。做此类题，必须先找准杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂，以及各力臂的变化，从而分析出其他因素的变化。
例题1、如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F的大小（ ）
A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．不变 D．无法判断
[解析] 根据图片可知，当以支点O到动力作用点A之间的线段OA为动力臂时最长，那么在动力逆时针转动的过程中，动力臂先增大后减小。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，那么动力F先变小后变大。
[答案] B
（例题1图） （例题2图）
考点2、探究杠杆的平衡条件
考点解读：在研究杠杆的平衡条件时，需要调节杠 ( http: / / www.21cnjy.com )杆在水平位置平衡，其目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验，一般需测多组不同的数据，其目的是排除实验的偶然性，增加实验结论的可信度。
例题2、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”）。
[解析] （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。
[答案] （1）4 （2）②
考点3、人体中的杠杆
考点解读：人体中有很多的杠杆，例如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，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。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，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
例题3、踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )
A．脚后跟是支点，是省力杠杆 B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆 D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
[解析] 如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[答案] C
（例题3图） （考点解读4图） （例题4图）
考点4、滑轮组的使用
考点解读：滑轮组既可省力，又可改变力的作用方向。在解题时要注意以下几点：①绳子的绕法：“奇动偶定”，即绳子为奇数段时，要以动滑轮的挂钩为起点开始绕；绳子为偶数段时，要以定滑轮的挂钩为起点开始绕。如图（考点解读4图）：②拉力F的大小： ( http: / / www.21cnjy.com )若不计动滑轮的重力及绳子的磨擦，则有F=G/n(n为承担阻力的绳子段数)；若考虑动滑轮的重力(不计磨擦)，则有F=(G+G动滑轮)/ n。2③绳子自由端移动的距离和速度：S=nh物 v=nv物
例题4、重力均为1 N的A、B滑轮如图所示组装，重物G重20 N，绳端拉力为F。若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中，正确的是( )
A．A、B均为定滑轮，F＝20 N B．A、B均为动滑轮，F＝5.5 N
C．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝10.5 N D．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝9.5 N
[解析]由图可知，A滑轮的轮轴固定不动，所以该滑轮是定滑轮；B滑轮的轮轴随物体一起运动，该滑轮是动滑轮；因重物G重20N，所以拉动滑轮的拉力为20N，此时动滑轮受到向上的拉力20N，竖直向下的重力1N，所以滑轮两边的拉力之和为19N，所以拉力F=9.5N。
[答案]D
考点5、应用机械效率进行相关分析与计算
考点解读：测量斜面的机械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh W额＝0 η＝100%；②有摩擦的斜面：η＝Gh/FL×100% ③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。测量滑轮组的机械效率：多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦，此时对于用滑轮组提升物体时，有：η＝＝×100%。测量杠杆的机械效率：η= ×100%= ×100%。
例题5、如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的棱长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中，拉力F做的功为1650J
[解析]A.动滑轮上承担重力绳子的段数n=2，由图乙可知，物块浸没时绳子的拉力F1=1375N，绳重和摩擦忽略不计，由可得：----①；当物块完全离开水面后绳子的拉力F2=2000N，由可得：---②；由①②可得：F浮=1250N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ液gV排可得，物块的体积：，
由V=L3可得，物块的边长：，故A错误；B.绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后， 动滑轮的机械效率：； 即-----③； 由②③可得：G=3500N，G动=500N，故B错误； C.绳重和摩擦忽略不计，提升物块完全离开水面前，滑轮组的机械效率：
， 则动滑轮的机械效率小于87.5%，故C错误； D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中，由图乙可知，物体上升的高度h=0.6m，拉力F=1375N， 绳子自由端移动的距离：s=nh=2×0.6m=1.2m，此过程中拉力F做的功W=Fs=1375N×1.2m=1650J，故D正确。
[答案]D
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2024浙江中考二轮专题训练
专题5、简单机械 强化训练
一、选择题
1、小林为了探究杠杆的平衡条件，他利用支架将自制杠杆AB以O为支点支起来，如图。当小林依次在杠杆上的A、A1、A2、A3等各点施加一个竖直向下的力时，发现越来越不容易提起杠杆B端悬挂的水桶。根据这一实验现象小林提出了以下四个问题。你认为最易于探究的科学问题是( )
A．水桶重和位置不变，杠杆平衡时怎样使用杠杆才能省力？
B．水桶重和位置不变，杠杆平衡时具有怎样的规律？
C．阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时动力和动力臂之问存在着怎样的关系？
D．杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之问存在着怎样的关系？
（第1题图） （第2题图）
2、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．
3、如图所示的杠杆处于平衡状态，F的力臂是( ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
A．DF B．OD C．OC D．OF
（第3题图） （第4题图） （第5题图）
4、如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕点O缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )
A．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
B．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
5、如图所示，足够长的杠杆上 ( http: / / www.21cnjy.com )放着质量不相等(m1＞m2)的两个球，杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，则杠杆 ( ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
A．仍平衡 B．大球那端下沉 C．小球那端下沉 D．无法确定
6、如图甲所示，长1.6m、粗细均 ( http: / / www.21cnjy.com )匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重( )
A．5N B．10N C．20N D．40N
7、如图所示，一根长为l的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是( )
A．Fl/2 B．2Fl C．Fl＋πD D．2Fl＋πD
（第7题图） （第8题图）
8、如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A．F甲
F乙 P甲>P乙 C．F甲>F乙 P甲＝P乙 D．F甲9、如图甲，重为80 N的物体在大小为10 N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3 m/s的速度做匀速直线运动。如图乙，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1 m。若不计滑轮、绳的质量和摩擦，则( )
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30 W
B．物体向右运动时，物体与地面之间的摩擦力f＝10 N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10 N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40 J
10、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10题图） （第11题图）
11、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，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、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
（第13题图） （第14题图）
14、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
15、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
16、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
（第16题图） （第17题图）
17、如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。 已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N B．拉力F做功的功率为63W
C．物体B所受重力为400N D．水平向右的力F的大小为400N
18、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
（第18题图） （第19题图） （第20题图）
19、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
20、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
二、非选择题
21、某校项目化学习小组围绕杠杆平衡问题，开展了如下研究：如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，A点处悬挂四个钩码，B点受到弹簧测力计竖直向上的拉力F，此时杠杆水平平衡。
（1）若弹簧测力计绕B点转动至沿虚线位置，杠杆保持水平平衡，则测力计示数 （选填“增
大”、“不变”或“减小”）；
（2）若A点处取下两个钩码，弹簧测力计始终保持竖直向上且示数不变，则弹簧测力计悬挂点应怎么
移动？ （写出移动方向和格数）。
（第21题图） （第22题图） （第23题图）
22、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。
23、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。
24、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）
25、同学们共同研究滑轮的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮 。
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图。据此可知，使用动滑轮 。
（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否
省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示。请根据丙图信息。写出分析数据的具体过程，并回答他
们的问题。
26、在探究杠杆平衡条件的实验中。
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，可以向 移动左端的螺母。(选填“左”或“右”)
（2）如图乙所示，为了使杠杆平衡，应在P点挂 个同样的钩码；若是改用在P点沿虚线方向拉弹
簧测力计，则测力计的示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重量，因为
这时拉力的力臂 (选填“变小”或“变大”)了。
（3）在图乙中，保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变，用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置
竖直向下拉杠杆，使之平衡，得到表中的几组数据，请在图丙中绘出F-L图象。由表中数据或图象可知，
在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成 。(选填“正比”或“反比”)
动力F/N 6.0 4.0 3.0 2.0 1.5
动力臂L/cm 5 7.5 10 15 20
27、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升 (支点和杠杆的摩擦不计)问：
（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效 ( http: / / www.21cnjy.com )率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次
缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比 (选填“变大”“变小”
或“不变”)。比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导。
（第27题图） （第28题图）
28、电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg，某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10N/kg)
（1）电梯匀速上升的高度是多少？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
（4）简述对重的作用。(至少两条)。
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专题5、简单机械 强化训练
一、选择题
1、小林为了探究杠杆的平衡条件，他利用支架将自制杠杆AB以O为支点支起来，如图。当小林依次在杠杆上的A、A1、A2、A3等各点施加一个竖直向下的力时，发现越来越不容易提起杠杆B端悬挂的水桶。根据这一实验现象小林提出了以下四个问题。你认为最易于探究的科学问题是( )
A．水桶重和位置不变，杠杆平衡时怎样使用杠杆才能省力？
B．水桶重和位置不变，杠杆平衡时具有怎样的规律？
C．阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时动力和动力臂之问存在着怎样的关系？
D．杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之问存在着怎样的关系？
解析：A、水桶重和位置不变，由题意知研究的是动力与动力臂的关系，故A错误；B、水桶重和位置不变，探究杠杆平衡规律，可以做，但不是最易于探究的科学问题，故B错误；C、阻力和阻力臂不变，力的方向不变，改变力臂大小，是最易探究动力与动力臂之间的关系，故C正确；D、杠杆平衡时，探究动力和动力臂、阻力和阻力臂之间关系是可以的，但也不是最易得，故D错误。
答案：C
（第1题图） （第2题图）
2、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．
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。
[答案]A
3、如图所示的杠杆处于平衡状态，F的力臂是( ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
A．DF B．OD C．OC D．OF
解析：从图中可以看出支点O到F作用线的垂线段为OC；该图说明了力臂是指支点到力作用线的垂线段。
答案：C
（第3题图） （第4题图） （第5题图）
4、如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕点O缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )
A．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
B．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
解析：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆，故D错误．吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小，故B正确，AC错误。
答案：B
5、如图所示，足够长的杠杆上 ( http: / / www.21cnjy.com )放着质量不相等(m1＞m2)的两个球，杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，则杠杆 ( ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
A．仍平衡 B．大球那端下沉 C．小球那端下沉 D．无法确定
解析：开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内向远离支点的方向移动的距离相同，则大球的力矩增加的快，所以大球的力矩会大于小球的力矩，杠杆向大球那端下沉。
答案：B
6、如图甲所示，长1.6m、粗细均 ( http: / / www.21cnjy.com )匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重( )
A．5N B．10N C．20N D．40N
解析：金属杆已知长度，且质地均匀，其重心在中点上，将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值，代入杠杆平衡条件求出金属杆重力。解：金属杆重心在中心上，力臂为L1=0.8m，取图象上的一点F=20N，L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2，G×0.8m=20N×0.4m，得：G=10N。
答案：B
7、如图所示，一根长为l的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是( )
A．Fl/2 B．2Fl C．Fl＋πD D．2Fl＋πD
解析：力F做功可以看成：对木板的功加上对球做的功：(1)对木板的做的功：位移s1等于木板的长度L，由W=Fs，得W1=FL；(2)再看对球做的功：①木板和球、球和地面没有滑动摩擦，只有滚动摩擦，所以球的位移s2就等于球转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L；②由于推动过程是匀速运动，所以木板和球的受力都是平衡的。木板的推力F等于球对木板的摩擦力，木板对球和球对木板的摩擦力是一对相互作用力，两力是相等的，所以球受到的力也为F；由W=Fs，得 W2=FL； (3)F做得总功 W=W1+W2=2FL。
答案：B
（第7题图） （第8题图）
8、如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A．F甲F乙 P甲>P乙 C．F甲>F乙 P甲＝P乙 D．F甲解析：由题可知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，物体的重力相同，甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲＝2G；乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F乙＝G/2，故F甲＞F乙，AD错误；物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为v甲＝v物/2，v乙＝2v物，甲图中拉力的功率P甲＝F甲v甲＝2G×v物/2＝Gv物；乙图拉力的功率P乙＝F乙v乙＝G/2×2v物＝Gv物，故P甲＝P乙，C正确，B错误。
答案：C
9、如图甲，重为80 N的物体在大小为10 N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3 m/s的速度做匀速直线运动。如图乙，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1 m。若不计滑轮、绳的质量和摩擦，则( )
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30 W
B．物体向右运动时，物体与地面之间的摩擦力f＝10 N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10 N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40 J
解析：A、物体向左运动时，F1的功率P1=F1v=10N×2×3m/s=60W，故A错误；B、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子拉动物体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为2F1=2×10N=20N，所以B错误；C、由于物体G和地面没有改变，故所受摩擦力没有改变，仍为20N，方向向左，同时物体向左还受两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为10N，物体右侧滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，因此，2F2=2F1+f=40N，所以F2=F1+0.5f=10N+0.5×20N=20N；故C错误；D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J，所以D正确。
答案：D
10、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
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。
答案：C
（第10题图） （第11题图）
11、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，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
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。
答案：D
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．
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×(L/2-L2)=F2×L2，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F2×L2=F1×( L/2-L2)+G×s，
F=G物－F2=G物－[（L/2－L2）F1/L2]－GS/L2，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，所以选B。
答案：B
13、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
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。
答案：D
（第13题图） （第14题图）
14、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：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珴大小；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。
答案：C
15、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：A.根据图片可知，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的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
答案：D
16、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
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。
答案：C
（第16题图） （第17题图）
17、如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。 已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N B．拉力F做功的功率为63W
C．物体B所受重力为400N D．水平向右的力F的大小为400N
解析：根据图片可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力； 即：450N=50N+2F……①；动滑轮受到三个向上的绳子上的拉力，自身的重力和B的重力产生的拉力，即：3F=50N+GB ……②；①②联立解得：GB=550N，F=200N，故C错误；根据二力平衡的知识可知，A受到的摩擦力f等于绳子上的拉力，即f=F=200N，故A错误；在物体B下加挂重为60N的物体C后，物体A水平向右移动，此时绳子上的力：F拉=；那么此时水平向右的拉力F=F拉+f=220N+200N=420N，故D错误；因为B上升的速度为0.05m/s，所以A的速度为v=3×0.05m/s=0.15m/s，则拉力F的功率：P=Fv=420N×0.15m/s=63W，故B正确。
答案：B
18、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
（第18题图） （第19题图） （第20题图）
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。
答案：C
19、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：设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子上的拉力为FD，由题意可得：G+GB=3N…①；G+GB－FD=1.6N …②；由①－②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。
答案：D
20、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
解析：铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现，说明金属都有剩余，即硫酸完全反应。
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
a a
根据上面的方程式可知，相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。参加反应的铁的质量大，生成氢气的质量相等，则放铁球的那个烧杯中乙溶液质量增加的多，①错误，②正确；因为铁球减少的质量大，反应后铁球要比铝球轻，根据杠杆的平衡条件可知，故支点应向A移动，③正确，④错误。
答案：C
二、非选择题
21、某校项目化学习小组围绕杠杆平衡问题，开展了如下研究：如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，A点处悬挂四个钩码，B点受到弹簧测力计竖直向上的拉力F，此时杠杆水平平衡。
（1）若弹簧测力计绕B点转动至沿虚线位置，杠杆保持水平平衡，则测力计示数 （选填“增
大”、“不变”或“减小”）；
（2）若A点处取下两个钩码，弹簧测力计始终保持竖直向上且示数不变，则弹簧测力计悬挂点应怎么
移动？ （写出移动方向和格数）。
解析：（1）如图将测力计的沿虚线方向拉，拉力的力臂L会变小，依据杠杆平衡条件可得，动力将变大。因此测力计示数增大。（2）刚开始实验时，根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2可得4G×3=F2×2，解得F2=6G，若A点处取下两个钩码，弹簧测力计始终保持竖直向上且示数不变，根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，可得2G×3=6G×L2，解得L2=1，因此弹簧测力计悬挂点应右移一格。
答案：（1）增大（2）右移一格
（第21题图） （第22题图） （第23题图）
22、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。
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。
答案：（1）D （2）24
23、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。
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。
答案：4800；75%；100
24、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）
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。
答案：（1）改变力的作用方向（2）15（3）调小排水口
25、同学们共同研究滑轮的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮 。
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图。据此可知，使用动滑轮 。
（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否
省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示。请根据丙图信息。写出分析数据的具体过程，并回答他
们的问题。
解析：(1)甲中，改变拉力的方向时拉力大小没有改变，所以使用单个定滑轮能改变动力方向，但不能省力；(2)乙中，1N的物体用动滑轮提升时，拉力只有0.6N，说明能省力，但是拉力向上拉时物体才升高，所以使用单个动滑轮能省力，但不能改变力的方向；(3)图丙中，将一个定滑轮和一个动滑轮组合成滑轮组，提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功。
答案：（1）能改变动力方向，但不能省力 (2)能省力，但不能改变力的方向 （3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功。
26、在探究杠杆平衡条件的实验中。
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，可以向 移动左端的螺母。(选填“左”或“右”)
（2）如图乙所示，为了使杠杆平衡，应在P点挂 个同样的钩码；若是改用在P点沿虚线方向拉弹
簧测力计，则测力计的示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重量，因为
这时拉力的力臂 (选填“变小”或“变大”)了。
（3）在图乙中，保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变，用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置
竖直向下拉杠杆，使之平衡，得到表中的几组数据，请在图丙中绘出F-L图象。由表中数据或图象可知，
在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成 。(选填“正比”或“反比”)
动力F/N 6.0 4.0 3.0 2.0 1.5
动力臂L/cm 5 7.5 10 15 20
解析：(1)由图甲知，实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，则重心应向右移动，应将左端平衡螺母向左旋一些，使杠杆在水平位置平衡；(2)设每个钩码重G，每个格的长度为L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，F1×3L=3G×2L，所以F1=2G，所以为使杠杆平衡，他可在P位置挂上2个钩码；若倾斜拉测力计，此时其力臂变小，根据杠杆平衡条件，则力变大，所以示数大于上述所要挂钩码的总重量．(3)利用数学方法描点作图如下．根据图象发现：误差范围内，在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成反比．
答案：(1)左 (2)2 大于 变小 (3)图象如上 反比
27、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升 (支点和杠杆的摩擦不计)问：
（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效 ( http: / / www.21cnjy.com )率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次
缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比 (选填“变大”“变小”
或“不变”)。比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导。
解析：(1)有用功：W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J；总功：W总=Fs=4N×0.5m=2J，机械效率：η= ×100%= 1.5J÷2J×100%=75%；答：机械效率η1为75%(2)变小；钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得：G OA+G杠杆 OC=F OC；悬挂点移至B点时，由杠杠的平衡条件得G OB+G杠杆 OC/2=F′ OC，观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB＜OA，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F也变小；杠杆的机械效率：η= = ；因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重 ( http: / / www.21cnjy.com )所做的额外功不变(即W额=G杠杆 h杠杆不变)；由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小，从上面η的表达式可知：W有用减小、W额不变，所以 变大，分母变大，η就减小；即η2＜η1。
答案：(1)75% (2)变小
（第27题图） （第28题图）
28、电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg，某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10N/kg)
（1）电梯匀速上升的高度是多少？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
（4）简述对重的作用。(至少两条)。
解析：(1)由图象可知v=2m/s，匀速运动的时间t=6s，由v=s/t得，电梯匀速上升的高度：h=vt=2m/s×6s=12m；(2)对重的重力G对重=m对重g=400kg×10N/kg=4×103N，对重下降高度h=12m，对重的重力做的功W对重=G对重h=4×103N×12m=4.8×104J；(3)由平衡条件知，G对重+F=G轿厢+G额定载重，故电动机钢丝绳对轿厢的拉力：F=G轿厢+G额定载重-G对重=(1000+500-400)kg×10N/kg=1.1×104N；电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率：P=W/t=(Fs)/t=Fv=1.1×104N×2m/s=2.2×104W；答案：(4)对重的作用：以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等。
答案：(1)12m (2)4.8×104J (3)2.2×104W (4)对重的作用：以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等
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2024浙江中考二轮专题解读
专题5、 简单机械
[知识体系]
[学业要求]
1、杠杆
①指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等
②绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示
③概述杠杆的平衡条件
④指认人体中的杆杆
⑤应用杠杆平衡条件解决简单的问题
2、滑轮
①知道定滑轮和动滑轮的特点
②知道滑轮组的特点(限两个滑轮的滑轮组)
③使用滑轮组(限两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题
[考点精析]
考点1、杠杆中最小力和杠杆的动态平衡问题
考点解读：使杠杆绕着转动的点叫支点，作用在杠杆上使杠杆转动的力叫动力，作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。做此类题，必须先找准杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂，以及各力臂的变化，从而分析出其他因素的变化。
例题1、如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F的大小（ ）
A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．不变 D．无法判断
（例题1图） （例题2图）
考点2、探究杠杆的平衡条件
考点解读：在研究杠杆的平衡条件时，需要调节杠 ( http: / / www.21cnjy.com )杆在水平位置平衡，其目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验，一般需测多组不同的数据，其目的是排除实验的偶然性，增加实验结论的可信度。
例题2、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”）。
考点3、人体中的杠杆
考点解读：人体中有很多的杠杆，例如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，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。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，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
例题3、踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )
A．脚后跟是支点，是省力杠杆 B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆 D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
（例题3图） （考点解读4图） （例题4图）
考点4、滑轮组的使用
考点解读：滑轮组既可省力，又可改变力的作用方向。在解题时要注意以下几点：①绳子的绕法：“奇动偶定”，即绳子为奇数段时，要以动滑轮的挂钩为起点开始绕；绳子为偶数段时，要以定滑轮的挂钩为起点开始绕。如图（考点解读4图）：②拉力F的大小： ( http: / / www.21cnjy.com )若不计动滑轮的重力及绳子的磨擦，则有F=G/n(n为承担阻力的绳子段数)；若考虑动滑轮的重力(不计磨擦)，则有F=(G+G动滑轮)/ n。2③绳子自由端移动的距离和速度：S=nh物 v=nv物
例题4、重力均为1 N的A、B滑轮如图所示组装，重物G重20 N，绳端拉力为F。若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中，正确的是( )
A．A、B均为定滑轮，F＝20 N B．A、B均为动滑轮，F＝5.5 N
C．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝10.5 N D．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝9.5 N
考点5、应用机械效率进行相关分析与计算
考点解读：测量斜面的机械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh W额＝0 η＝100%；②有摩擦的斜面：η＝Gh/FL×100% ③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。测量滑轮组的机械效率：多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦，此时对于用滑轮组提升物体时，有：η＝＝×100%。测量杠杆的机械效率：η= ×100%= ×100%。
例题5、如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A．物块的棱长为0.6m
B．动滑轮重为300N
C．物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中，拉力F做的功为1650J
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