模块二 力学
7．[2022 广东，21，7 分]我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破 10000m，在载人深潜
领域达到世界领先水平。（取 = 1.03 × 103kg/m3， = 1.0 × 103kg/m3， = 10N/kg）
海水 水
（1） 潜水艇活动的海水深度一般为 300m至 600m。它可以通过水舱排水或充水来改变
__________，从而实现浮沉。
（2）深潜器可进入更深的水域，在 10000m的深处，海水产生的压强为________________Pa。
由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。
（3） 小明阅读资料后，利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细
线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为 0.2kg，体积为 25cm3，则乙所受浮力的大小
为____N，乙受到细线的拉力为____N。若剪断细线，甲将____（选填“上浮”“悬浮”或“下
沉”），此时甲所受浮力______（填字母）。
A.增大，且大于重力 B.不变，且等于重力
C.不变，且大于重力 D.减小，且小于重力
专题十一 功和机械能 简单机械
考点 1 功和功率
1．[2023 广州，13，7 分]物体 A重 5N，如图 1，A在水平拉力 1作用下，在水平面从 匀速
直线运动到 用时 3s;如图 2，在 A上放置一个钩码，A在水平拉力 2作用下，在另一水平面
从 匀速直线运动到 用时 2s。
（1） 在 、 段,A的速度分别为 1、 2,A所受摩擦力分别为 1、 2,则 1____ 2, 1____ 2。
（均选填“>”“=”“<”）
（2） A从 运动到 ， 1做的功为____J、功率为____W,A所受重力做的功为______J。
图 1 图 2
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模块二 力学
2．[2024 广州，16 节选]如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，
吊臂上的滑轮组在 1s内，将重为 9 × 103N的建筑材料沿竖直方向匀速提升 1m,滑轮组上钢丝
绳自由端受到的拉力 为 5 × 103N。求拉力 的功率和滑轮组的机械效率。
3．[2024 广东，19 节选]2024年 4月 30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。
若返回舱质量为 3 × 103kg,在着陆过程中，从距地面 1m高处竖直向下落地，用时 0.4s。(
取 10N/kg)求返回舱在这段时间内重力做的功。
4．[2022 广东，19，7 分]图中某智能机器人的质量为 80kg，其轮子与水平地面接触的总面积
为 5 × 10 4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为 1m/s，所受阻力是机
器人重力的 0.05倍。求：（取 = 10N/kg）
（1） 机器人对水平地面的压强；
（2） 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3） 机器人在水平地面上匀速直线移动 30s，此过程中牵引力做的功。
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模块二 力学
5．[2022 广州，17，17 分]如图 1，工人将重 500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，
取 10N/kg）。
（1） 在斜面上货物受到沿斜面向上 250N的推力 1。从 点匀速运动到 点用时 4s。求此过
程：
① 1的功率；
② 斜面的机械效率。
图 1
（2） 在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右 100N的推力 2，从 点匀速运动到 点
用时 1s，在 点撤去 2，货物继续运动 0.5s停在 点：
① 用“·”表示货物，在方框中画出货物在 点的受力示意图；
② 货物到 点时为计时起点，在图 2中画出 0 1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图
像。
图 2
（3） 图 3中的尾板等效成图 4中以 为支点的杠杆，处于水平静止状态，尾板自重为 、受
到绳的拉力为 3（忽略绳重）：
① 在图 4中画出 3的力臂 ；
② 绳长一定，绳按图 5方式悬挂，尾板仍处于水平静止状态，则此时尾板受到绳的拉力
4______ 3（选填“>”“=”或“<”）。
图 3 图 4 图 5
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模块二 力学
考点 2 机械能及其转化
6．[2023 广州，7，3分]用电动机竖直提升重物。
图中重物上升过程经过 、 、 、 点，
其速度在 段不断增大，在 段不变，
在 段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A． 段动能不变 B． 段机械能不变
C． 段机械能增大 D． 段重力势能减小
7．[2022 深圳，8，2分]（双选）如图为冬奥会男子滑雪过程，空气阻力不计，下列说法正确
的是 （ ）
A．从①到②，运动员的重力势能全部转化为动能
B．在位置③运动员只受到重力作用
C．从④到⑤，运动员停下来是因为摩擦力的作用
D．在位置⑤运动员失去惯性
8．[2024 广州，12，2 分]如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上
反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
（1） 篮球直径为 24.6________（选填“mm”“cm”或“dm”）,质量为 0.6kg, 取 10N/kg,
则该篮球受到的重力为______N;
（2） 请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；
（3） 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的
机械能为______J,在乙位置时的动能为______J。
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模块二 力学
9．[2024 广东，8节选]【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，
彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，如图
所示。
航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是____的。航空
器升空过程中，重力势能____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
10．[2022 广州，13，3 分]如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从 竖直向下以某
一速度抛出，球经静止在位置 的台面反弹后，到达的最高点为 。经台面反弹后上升过程球
的动能____（选填“增大”“不变”或“减小”）， ____比 高（选填“可能”或“不可能”）。
球从 下降时，台面已升至合适的位置 并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点
________比 高（选填“可能”或“不可能”）。
11．[2022 广东，14，3 分]图甲中过山车从 点出发，先后经过 、 、 、 点。图乙是过山
车在 、 、 、 点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在______点最大， 点
重力势能的大小____ 点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是____（选填“变化”
或“不变”）的。
甲 乙
考点 3 简单机械
12．[2024 广东，3，3分]如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，
该杠杆的特点是（ ）
A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离
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模块二 力学
13．[2022 广东，6，3分]分别使用下列四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩
擦，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
14．[2023 深圳，5，2分]下列属于费力杠杆的是（ ）
A．汽车方向盘 B．门把手 C．小白同学家的水龙头 D．雨刮器
15． 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 1 = 30N，绳 b对人的拉力为 2 = 480N。此过程（ ）
A．有用功为 300J B． 1做的功等于 2做的功
C． 1做的功小于 2做的功 D．滑轮组的机械效率为 80%
16．[2024 广州，13，4 分]如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可
看成以 为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上 、 、 、 四点在同一水平线上。
甲 乙
（1） 、 、 是挂衣处，同一件衣服挂在 时， 点受到的支持力最小，请说明理由：
_________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________,若
衣服重为 3.6N,则此支持力最小值为______N;
（2） 请在图乙中：①画出 点受到衣服的拉力 ,②画出拉力 的力臂 。
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模块二 力学
17．[2023 广东，16 节选]杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆__（选填“是”或“不是”）
处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因
是此时________________________________________。
18．[2023 广东，21，6 分]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。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，提起水桶。
丙
（1）图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照____（选填“省力”或“费力”）
杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“ ”“ ”或“ ”中的
______点。
（2） 设大轮与小轮的半径比为 3: 1，水桶受到的总重力为 90N。使周长为 3m的大轮转动一
圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功__J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在 点最小的
力应为__N。（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”）。
19．[2023 广州，12，4 分]图 1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图 2中杠杆 ，移
动支架，可使支点 在 间移动。杆水平静止，忽略杆重。
图 1 图 2
（1） 人对杆的压力为 1，绳对杆的拉力为 2， 1、 2竖直向下，
① 在图 2中画出 1的力臂 1;
② 2的力臂 2 =________________（用 1、 2、 1表示）。
（2）同一石头仍悬挂在杆 端，人对杆 端的压力方向不变，只通过移动支点 使该压力变小，
杆仍保持水平静止，支点 应向______（选填“ ”“ ”）端移动。
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模块二 力学
20．[2023 深圳，13 节选]如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将 A、B两物
体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体 A做的有用功是____J，对物体 B
做的额外功是____J。
甲 乙
21．[2022 广东，17，6 分]在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
甲 乙 丙
（1） 小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平
衡螺母向_ _调节。
（2） 如图乙所示，杠杆调节平衡后，在 处悬挂 3个钩码，每个钩码重 0.5N。如果在 处施
加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为__________时，拉力最小，大小为______N。
（3） 课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分
别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂 1: 2 =________。
若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的 端将下沉。
36/59专题十一 功和机械能 简单机械
考点 1 功和功率
1．[2023 广州，13，7 分]物体 A重 5N，如图 1，A在水平拉力 1作用下，在水平面从 匀速
直线运动到 用时 3s;如图 2，在 A上放置一个钩码，A在水平拉力 2作用下，在另一水平面
从 匀速直线运动到 用时 2s。
（1） 在 、 段,A的速度分别为 1、 2,A所受摩擦力分别为 1、 2,则 1____ 2, 1____ 2。
（均选填“>”“=”“<”）
（2） A从 运动到 ， 1做的功为____J、功率为____W,A所受重力做的功为______J。
图 1 图 2
【答案】（1） <；>
（2） 0.3；0.1；0
【解析】
1 0.3m（ ） 依题意可知 11 = = = 0.1m/s =
2 = 0.4m， 2 = 0.2m/s，则 1 < 2；A在拉力 1 = 1 3s 2 2s
1N作用下做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知， 1 = 1 = 1N，同理有 2 = 2 = 0.6N，
则 1 > 2。
2 0.3J（ ）由已知可计算 11 = 1 1 = 1N × 0.3m = 0.3J， 1 = = = 0.1W；由于 A水平运动， 1 3s
没有在重力方向移动距离，所以重力做功为 0J。
2．[2024 广州，16 节选]如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，
吊臂上的滑轮组在 1s内，将重为 9 × 103N的建筑材料沿竖直方向匀速提升 1m,滑轮组上钢丝
绳自由端受到的拉力 为 5 × 103N。求拉力 的功率和滑轮组的机械效率。
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【答案】1.5 × 104W； 60%
【解析】拉力做功 总 = = 5 × 10
3N × 3m = 1.5 × 104J，
= 总 = 1.5×10
4J
拉力做功功率 = 1.5 × 104W。
1s
滑轮组提升建筑材料所做有用功
有 = = 9 × 10
3N × 1m = 9 × 103J，
= 有 = 9×10
3J
滑轮组机械效率 = 60%。
1.5×104J
总
3．[2024 广东，19 节选]2024年 4月 30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。
若返回舱质量为 3 × 103kg,在着陆过程中，从距地面 1m高处竖直向下落地，用时 0.4s。(
取 10N/kg)求返回舱在这段时间内重力做的功。
【答案】3 × 104J
【解析】返回舱受到的重力
= = 3 × 103kg × 10N/kg = 3 × 104N，
重力做的功 = = 3 × 104N × 1m = 3 × 104J。
4．[2022 广东，19，7 分]图中某智能机器人的质量为 80kg，其轮子与水平地面接触的总面积
为 5 × 10 4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为 1m/s，所受阻力是机
器人重力的 0.05倍。求：（取 = 10N/kg）
（1） 机器人对水平地面的压强；
（2） 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3） 机器人在水平地面上匀速直线移动 30s，此过程中牵引力做的功。
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【答案】（1） 1.6 × 106Pa
（2） 40N
（3） 1200J
【解析】
（1） = = 80kg × 10N/kg = 800N，机器人在水平地面上工作时，机器人对地面的压力
压 = = 800N =
压 = 800N， 6 4 2 = 1.6 × 10 Pa。 5×10 m
（2） 机器人在水平地面上匀速移动时，牵引力 牵 = = 0.05 = 0.05 × 800N = 40N。
（3） = = 1m/s × 30s = 30m = 牵 = 40N × 30m = 1200J。
5．[2022 广州，17，17 分]如图 1，工人将重 500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，
取 10N/kg）。
（1） 在斜面上货物受到沿斜面向上 250N的推力 1。从 点匀速运动到 点用时 4s。求此过
程：
① 1的功率；
② 斜面的机械效率。
图 1
（2） 在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右 100N的推力 2，从 点匀速运动到 点
用时 1s，在 点撤去 2，货物继续运动 0.5s停在 点：
① 用“·”表示货物，在方框中画出货物在 点的受力示意图；
② 货物到 点时为计时起点，在图 2中画出 0 1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图
像。
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图 2
（3） 图 3中的尾板等效成图 4中以 为支点的杠杆，处于水平静止状态，尾板自重为 、受
到绳的拉力为 3（忽略绳重）：
① 在图 4中画出 3的力臂 ；
② 绳长一定，绳按图 5方式悬挂，尾板仍处于水平静止状态，则此时尾板受到绳的拉力
4______ 3（选填“>”“=”或“<”）。
图 3 图 4 图 5
【答案】① 125W
② 50%
（2） ①
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②
（3） ① 如图所示
② =
【解析】
① 货物沿斜面运动的速度 = 1 = 2m1 = 0.5m/s，则 1的功率 1 = 1 1 = 250N × 0.5m/s = 4s
125W。
② 克服货物的重力做的有用功 有 = = 500N × 0.5m = 250J，推力做的总功 总 = 1 1 =
250N × 2m = 500J 有 250J，斜面的机械效率 = = = 50%。
500J
总
（2） ① 在 点撤去 2，货物继续运动 0.5s停在 点，此过程中货物受到竖直向下 500N的重
力，竖直向上 500N的支持力，水平方向向左的摩擦力。由于货物在 100N水平向右的推力作
用下做匀速运动，则货物与货柜之间的摩擦力为 100N，撤去 2后压力和接触面的粗糙程度不
变，则货物所受摩擦力的大小不变，为 100N。
② 从 点匀速运动到 点用时 1s，则 0 1s货物所受摩擦力和推力是一对平衡力， = 2 =
100N，在 点撤去 2，货物继续运动 0.5s停在 点，则货物在 1 1.2s内处于滑行阶段，受到
的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即 0
1.2s货物所受摩擦力一直为 100N。
（3） ① 过支点 作力 3作用线的垂线段，垂线段长度即为绳子拉力的力臂 。
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② 题图 4和题图 5中，尾板都处于水平静止状态，动力臂为两次三角形斜边上的高线长度，
由于绳长一定，题图 4和题图 5中两个三角形是全等三角形，由数学知识可知，两次的动力臂
大小是相等的，由于阻力和阻力臂的大小不变，根据杠杆平衡条件可知， 4等于 3。
考点 2 机械能及其转化
6．[2023 广州，7，3分]用电动机竖直提升重物。图中重物上升过程经过 、 、 、 点，其
速度在 段不断增大，在 段不变，在 段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A. 段动能不变 B. 段机械能不变
C. 段机械能增大 D. 段重力势能减小
【答案】C
【解析】依题意，重物上升过程中，高度增加，质量不变，且 段加速、 段匀速、 段
减速。在忽略空气阻力的前提下， 段动能增加、重力势能增加，机械能增加，A、B错误；
段动能不变、重力势能增加，机械能增加，C正确； 段不断上升，重力势能增加，D错
误。
7．[2022 深圳，8，2分]（双选）如图为冬奥会男子滑雪过程，空气阻力不计，下列说法正确
的是 （ ）
A. 从①到②，运动员的重力势能全部转化为动能
B. 在位置③运动员只受到重力作用
C. 从④到⑤，运动员停下来是因为摩擦力的作用
D. 在位置⑤运动员失去惯性
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【答案】BC
【解析】从①到②的过程中，运动员质量不变、高度减小、速度增大，其重力势能大部分转化
为动能，由于受到雪地的摩擦，还会有一部分转化为内能，故 A错误；由于不计空气阻力，
在位置③，即运动员在空中，此时运动员只受重力，故 B正确；从④到⑤的过程中，因为摩
擦力的作用运动员停下来，是摩擦力改变了运动员的运动状态，故 C正确；惯性是一切物体
保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，因此在位置⑤时，运动员仍有惯性，故
D错误。故选 B、C。
8．[2024 广州，12，2 分]如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上
反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
（1） 篮球直径为 24.6________（选填“mm”“cm”或“dm”）,质量为 0.6kg, 取 10N/kg,
则该篮球受到的重力为______N;
（2） 请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；
（3） 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的
机械能为______J,在乙位置时的动能为______J。
【答案】（1） cm；6
（2） 如图
（3） 1；2
【解析】
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（1） 根据生活常识估测篮球直径为 24.6cm； = = 0.6kg × 10N/kg = 6N。
（2） 如答案图所示，忽略空气的作用力，篮球仅受重力，篮球的重心位于球的球心位置。
（3） 根据表格信息，篮球与地面碰撞过程损失的机械能Δ = 13J 12J = 1J；机械能等于动
能与重力势能之和，篮球在乙位置时的动能 k = 12J 10J = 2J。
9．[2024 广东，8节选]【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，
彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，如图
所示。
航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是____的。航空
器升空过程中，重力势能____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】相互； 增大
【解析】航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，获得空气向上的反作用力，说明力的作用
是相互的；航空器升空过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大。
10．[2022 广州，13，3 分]如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从 竖直向下以某
一速度抛出，球经静止在位置 的台面反弹后，到达的最高点为 。经台面反弹后上升过程球
的动能____（选填“增大”“不变”或“减小”）， ____比 高（选填“可能”或“不可能”）。
球从 下降时，台面已升至合适的位置 并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点
________比 高（选填“可能”或“不可能”）。
【答案】减小； 可能； 不可能
【解析】球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势
能增大，动能转化为重力势能。球以一定速度从 竖直向下抛出，下降过程重力势能转化为动
能，动能增大。球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能。反弹过程，弹性势能转化为
动能，但此时的动能比刚接触台面时的动能小。上升过程，动能转化为重力势能，到达 时，
重力势能与抛出时相同，动能一定比抛出时的小，但不一定为 0，那么球仍可向上升，直到速
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度为 0，所以 可能比 高。球从 下降时，初速度为 0，与台面接触的过程，有部分机械能转
化为内能，则再次上升过程中，当球速度为 0时，所处位置高度小于 。
11．[2022 广东，14，3 分]图甲中过山车从 点出发，先后经过 、 、 、 点。图乙是过山
车在 、 、 、 点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在______点最大， 点
重力势能的大小____ 点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是____（选填“变化”
或“不变”）的。
甲 乙
【答案】 ； 等于； 变化
【解析】由题图乙可知 点处动能最大， 点重力势能等于 点动能，机械能等于势能和动能的
和，所以 点的机械能大于 点的机械能，过山车的机械能减小。或从能量守恒的角度分析可
知从 点到 点的全过程，过山车克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能。
考点 3 简单机械
12．[2024 广东，3，3分]如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，
该杠杆的特点是（ ）
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
【答案】A
【解析】剪刀修剪树枝时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，B、C、D错误，A正确。
13．[2022 广东，6，3分]分别使用下列四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩
擦，最省力的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
61/109
1
【解析】选项中所示的四种装置，在不计滑轮重、绳重和摩擦的情况下，拉力 = ，式中
为承重绳子段数， 越大越省力，A选项中 = 3，B选项中 = 2，C选项中 = 1，D选项中
= 2，故 B、C、D错误，A正确。
14．[2023 深圳，5，2分]下列属于费力杠杆的是（ ）
A. 汽车方向盘 B. 门把手
C. 小白同学家的水龙头 D. 雨刮器
【答案】D
【解析】汽车方向盘、门把手、水龙头属于轮轴，是轮转动带动轴转动，动力臂大于阻力臂，
相当于省力杠杆，故 A、B、C不符合题意；雨刮器阻力臂大于动力臂，为费力杠杆，故 D符
合题意。
15．[2023 广州，6，3分]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 1 = 30N，绳 b对人的拉力为 2 = 480N。
此过程（ ）
A. 有用功为 300J B. 1做的功等于 2做的功
C. 1做的功小于 2做的功 D. 滑轮组的机械效率为 80%
【答案】D
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【解析】 有 = 人 = 2 = 480N × 0.5m = 240J，A错误；由于滑轮组存在摩擦且动滑轮有
B C = 有 = 2 = 480N×0.5m自重，则 1做的总功大于 2做的有用功， 、 错误； = 80%，D正 1 30N×10m总
确。
16．[2024 广州，13，4 分]如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可
看成以 为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上 、 、 、 四点在同一水平线上。
甲 乙
（1） 、 、 是挂衣处，同一件衣服挂在 时， 点受到的支持力最小，请说明理由：
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________,若
衣服重为 3.6N,则此支持力最小值为______N;
（2） 请在图乙中：①画出 点受到衣服的拉力 ,②画出拉力 的力臂 。
【答案】（1） 以衣服对晾晒架的作用力为阻力 2，则支撑物对晾晒架的作用力为动力 1，根
据杠杆平衡条件 1 1 = 2 2，同一件衣服挂在 时， 2不变， 2最小， 1不变，此时 1最小；4
（2） 如图所示
【解析】
（1） 重为 3.6N的衣服挂在 点时， 2 = 0.20m， 2 = = 3.6N， 1 = 0.18m，则 1 =
2 2 =
1
3.6N×0.20m = 4N。
0.18m
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（2） 点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，过支点 作力的作用线的垂线，交于力的反向
延长线上，此垂线段的长度即为力臂。
17．[2023 广东，16 节选]杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆__（选填“是”或“不是”）
处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因
是此时________________________________________。
【答案】是； 力臂与杠杆平行（力臂与杠杆重合）
【解析】杠杆静止或匀速转动均属于平衡状态，杠杆水平静止时竖直方向力的力臂正好与杠杆
重合，可以直接读出力臂。
18．[2023 广东，21，6 分]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。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，提起水桶。
丙
（1）图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照____（选填“省力”或“费力”）
杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“ ”“ ”或“ ”中的
______点。
（2） 设大轮与小轮的半径比为 3: 1，水桶受到的总重力为 90N。使周长为 3m的大轮转动一
圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功__J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在 点最小的
力应为__N。（不计井绳的粗细和自重）
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（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；30
（3） ①
【解析】
（1） 使用辘轳提水，为了省力；如图乙所示，使用时它绕着 点转动，因此 点为支点。
（2） 大、小轮半径比为 : = 3: 1，则周长比为 1: 2 = 3: 1，则小轮转动一圈绳子上升高度
= 1m，井绳对水做的功 = = = 90N × 1m = 90J；根据杠杆平衡条件 1 1 = 2 2，
= = = 90N×1即 ，得 = 30N。
3
3 （ ） 由（2）中 = 可知，大、小轮半径的比值越大， 越小，则越省力，因此开关选用①。
19．[2023 广州，12，4 分]图 1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图 2中杠杆 ，移
动支架，可使支点 在 间移动。杆水平静止，忽略杆重。
图 1 图 2
（1） 人对杆的压力为 1，绳对杆的拉力为 2， 1、 2竖直向下，
① 在图 2中画出 1的力臂 1;
② 2的力臂 2 =________________（用 1、 2、 1表示）。
（2）同一石头仍悬挂在杆 端，人对杆 端的压力方向不变，只通过移动支点 使该压力变小，
杆仍保持水平静止，支点 应向______（选填“ ”“ ”）端移动。
【答案】
① 如图所示
② 1 1
2
（2）
【解析】
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① 杠杆力臂为支点到力的作用线的距离，在图 2中过 点作直线垂直于 1，垂线段长度即为
力臂 1；
② 根据杠杆平衡条件 1 1 = 2 2，得 =
1 1
2 。 2
（2） 人施加的压力的作用点和方向不变， 端石头重力不变，即 2一定， 1 = 2 2，要减小 11
可以通过向 端移动支点 ，减小 2和增大 1，从而减小 1。
20．[2023 深圳，13 节选]如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将 A、B两物
体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体 A做的有用功是____J，对物体 B
做的额外功是____J。
甲 乙
【答案】2.0； 0.5
【解析】由图乙可知，对物体 A做的总功为 3.0J，额外功为 1J，故对物体 A做的有用功
有 = A总 A额 = 3.0J 1.0J = 2.0J。
A、B是两个完全相同的物体，都拉到斜面顶端，故对物体 B做的有用功和对物体 A做的有用
功相同；由图乙可知，对物体 B做的总功为 2.5J，故对物体 B做的额外功
B额 = B总 有 = 2.5J 2.0J = 0.5J。
21．[2022 广东，17，6 分]在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
甲 乙 丙
（1） 小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平
衡螺母向__调节。
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（2） 如图乙所示，杠杆调节平衡后，在 处悬挂 3个钩码，每个钩码重 0.5N。如果在 处施
加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为__________时，拉力最小，大小为______N。
（3） 课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分
别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂 1: 2 =________。
若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的__端将下沉。
【答案】（1） 右
（2） 竖直向下；2
（3） 2: 1；右
【解析】
（1） 左端下沉，说明左边重右边轻，平衡螺母应向右调节。
（2） 根据数学知识可知，只有当力的方向竖直向下时，动力臂最大，在阻力和阻力臂一定时，
动力最小。由解析图可知 1: 2 = 3: 4， 根据杠杆平衡条件，得 1 = 2 2 = 3 × 1
0.5N × 4 = 2N。
3
（3） 由题图丙可知，左边硬币 2枚，右边硬币 4枚，设硬币的质量为 ，即对杠杆的作用力
左 = 左 = 2 , 右 = 右 = 4 ，故 左: 右 = 1: 2，根据杠杆平衡条件可得 左 1 = 右 2，
1: 2 = 右: 左 = 2: 1；两边各取走一枚硬币，( 左 ) 1 = 1，( 右 ) 2 = 3 2，
又因 2 1 = 4 2，则 1 = 2 2 < 3 2，则杠杆右端下沉。
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