第10讲 简单机械 2025年中考物理基础知识分点练（含详解）

第10讲 简单机械
命题点1 杠杆类型的判断
1.(烟台)如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是( )
2.(连云港)下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是 ( )
3.课标新增样例改编(邵阳)某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼.“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦(如图)！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆.”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是 ( )
A.前臂杠杆的支点 O 在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力 F 是阻力
C.重物给前臂的力F 是动力
D.前臂是一根省力杠杆
4.( 恩施州)汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面 的方法来增大与路面的摩擦力.如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
命题点2 杠杆平衡条件及其应用
考向1 静态杠杆
5.(乐山)周末，爸爸领着小梅玩跷跷板，当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是 ( )
6.(宁波)“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”.图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变.假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的 F 、F 你的判断是 ( )
A. F 可能,F 不可能 B. F 不可能,F 可能
C. F 和F 都可能 D. F 和F 都不可能
7.(海南)如图所示为我国古代货物装船的场景.此时木棒属于 杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”),将重1000 N的货物提升1.5m,杠杆对货物做功为 J.
8.(昆明)将钉子敲入木板时，敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向，可能会导致它被敲弯.若偏离的方向是图中的箭头方向.那么在敲击过程中，L较 时钉子更容易弯曲，因为此时对应的力臂较 ，使钉子弯曲的作用较大.
9.(枣庄)如图所示是生活中常见的杆秤.称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为 kg.若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 (选填“偏大”或“偏小”).
10.(北京)俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同.图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点.已知小京的体重为750 N,OA长为1m,OB长为1.5m.
(1)图乙中，地面对手的力 与身体垂直，求 的大小.
(2)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力 与他的身体垂直，且仍作用在B点.分析并说明 与 的大小关系.
11.(杭州)为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像.为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置.其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175 cm.用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力 和 (可通过显示器直接读取压力大小)，其测量值如表所示.
(1)雕像受到的重力为多少
(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少
压力 显示器读数/N
FA 3 200
FB 2 400
考向2 动态杠杆
12.(丽水)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小，下列操作能使杆秤量程变大的是 ( )
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
13.(湘潭)(多选)如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离 现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是 ( )
A.点燃前A、B蜡烛重力之比为1：2
B.经时间t，杠杆右端下沉
C.经时间t，杠杆左端下沉
D.经时间t，杠杆继续保持水平平衡
14.(衡阳)晚饭后，妈妈带着小涛和他2岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板.如图所示，图中的转轴相当于杠杆的 ，妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴 (选填“远”或“近”)；若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变)，为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适当 转轴(选填“远离”或“靠近”).
15.(百色)如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O 点转动，末端挂一个重为150 N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F= N.若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将 (选填“变大”或“变小”).
16.(泰州)建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm、重5 N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH 做桥塔. OA 可绕O 点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种 (填简单机械名称).保持桥面水平，细线对OA的拉力F= N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是 ，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处.
17.(镇江)如图甲所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12 N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止,已知OA=AB=BC,则 F为 N.保持杠杆水平静止,将F作用点从 B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ，F与 的关系图线为图乙中的①；若仅将上述步骤中的M从A移至 B，F与 的关系图线为图乙中的 (选填数字序号).
18.(广元)如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为m 的空容器A、B，实验中向A中装入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水.请分析：(水的密度为 g取10 N/ kg)
(1)已知 若小刚操作中，向B中注入水的体积为6L时，观察到传感器C示数恰好为零.
①求容器B 中水的质量；
②求容器A 中细沙的质量.
(2)若小明操作中，向A中装入细沙的质量为 求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质量范围(结果用mA、m 表示).
命题点3 杠杆作图
考向1 力臂作图
19.(无锡)如图所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点处所受拉力F 及其力臂l .
20.|(成都A卷)如图所示是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景.把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F .请画出F 的力臂L .
21.(济宁)中国古代人民为了抵御入侵，常在城池周围建造护城河，通过吊桥升降控制人员进出.如图是吊桥被拉起时的模型图，请在图中画出拉力 F的力臂.
考向2 最小力作图
22.(苏州)在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F.
23.(铜仁)如图所示为一根“乙”形杠杆，O为支点，左端悬挂一重物M，现要在A端施加一个最小的力，使M在图示位置保持平衡.某同学在A点画出了最小力 F的示意图，请对该同学的作图结果予以评价(用作图方式体现).
(山西)如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造.亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示.工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离.要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图.
命题点4 滑轮、滑轮组的特点(包含计算)
25.(广东省卷)分别使用图中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 ( )
26. (宜宾)年7月1日,庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起.五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，该滑轮的作用是 ( )
A.增大绳子自由端移动的距离
B.减小拉力
C.改变拉力的方向
D.减少拉力做功
27. 新考法·模型建构(柳州)如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏.该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图.绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩握住绳的另一端向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负.他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负.忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是 ( )
A.仅将绳在两木棍上多绕1圈 B.仅将绳在两木棍上少绕1圈
C.仅增加绳的总长 D.仅减小绳的总长
28.(贺州)如图所示的滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力 N，可以匀速提升滑轮下重为100 N的物体.
29.(大庆)如图是用滑轮组提升建筑材料的示意图，动滑轮质量为5kg,建筑材料质量为85kg.用拉力 F将建筑材料以0.5m /s的速度匀速向上提起(忽略绳重及滑轮摩擦，g=10 N/kg).则拉力大小为 N，拉力功率为 W，该滑轮在 1m in内做的有用功为 J.
命题点5 滑轮组绕线作图
30.(枣庄)如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法.
31.(甘肃省卷)如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法.
命题点6 机械效率的理解及计算
考向1 滑轮、滑轮组的机械效率
32.(扬州)在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是 ( )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
33.(常德)如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法中正确的是 ( )
移动距离多 移动距离多
C. F 所做的额外功多 D.两装置的机械效率相同
34.(陕西)如图所示，这是一种塔式起重机.已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%.g取 10 N/kg.下列分析和计算错误的是 ( )
A.起重机的吊臂AOB 可视为杠杆
B.物体上升2m，滑轮组所做有用功是
C.物体上升2m，滑轮组所做总功是
D.增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
35.(云南省卷)如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则 ( )
A.经过10s建筑材料被提升4m
B.工人对绳子的拉力为300 N
C.经过10s工人做的有用功为2 280 J
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
36.(达州)如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12 N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是 ( )
A.拉力F大小为4 N
B.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.拉力F做功的功率为3 W
D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3 J
37.(北京)(多选)如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物.工人第一次竖直向上用200 N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09 m/s的速度匀速上升.已知工人体重为600 N，货物重为900 N，货物与地面的接触面积为0.1m ，动滑轮重为100 N.不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是 ( )
A.第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800 N
B.第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4 000 Pa
C.第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81 W
38.(烟台)如图所示，用动滑轮将重为160 N的物体在5s 内匀速提升1m ，所用拉力F为100 N，在此过程中，拉力F做的功为 J，拉力做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 .
39.(重庆A卷)在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7 N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %.
40.(福建)如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000 N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为 N.
41.(重庆B卷)如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景.当他用大小为200 N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为 360 N的货物A.则动滑轮重为 N，这时滑轮组的机械效率为 %.(忽略一切摩擦力)
42. (梧州)如图所示,工人师傅用250 N的拉力,使重为2 000 N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 .
43.(湘潭)如图甲，从深井中匀速提取泥土，动滑轮和筐总重力为30 N.图乙是某次拉力做的功 W随绳自由端拉下的长度s变化的关系.不计绳重和摩擦，求：
(1)当s为10m时，由图乙可知拉力做了 J的功，筐和泥土上升了 m；
(2)拉力为 N，筐中泥土的重力是 N；
(3)本次利用该装置提升泥土的机械效率.
44.(宜昌)如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究.他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg,动滑轮组的质量为6kg. g=10 N/ kg,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：
(1)小华的拉力是多少
(2)小华拉力的功率是多少
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少
考向2 斜面的机械效率
45.(新疆)如图所示，斜面的长为高的4倍，一物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等.若用平行于斜面向上的拉力 F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为 ( )
A. 20% B. 25% C. 50% D. 75%
46.(十堰)如图所示，斜面与水平地面夹角为 某快递员用500 N力，将重800 N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 ；斜面的机械效率为 .不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 的方法可以提高斜面的机械效率.
47.(毕节)如图所示，一辆货车匀速从山底A 开到山顶B.货车重为 发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m，高h为300m，牵引力保持 不变，不计空气阻力.求：
(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功.
(2)山坡的机械效率.
(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力.
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考向3 其他工程机械的机械效率
48.课标新增传统文化素材 (遵义)《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械.其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧.”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示.若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s.(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10 N/ kg)
(1)请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；
(2)求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；
(3)若水流冲击筒车的功率为40 W，求筒车旋转一周取水的机械效率.
命题点7 探究杠杆的平衡条件
49.(河南)在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示.为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 (选填“左”或“右”)调节.
(2)实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入下表.图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 ，②为 .
实验次数 动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3)分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件： .
(4)某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验.老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了 .在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力F的力臂应为 (选填“OA”“OB”或“AB”).
50.(安徽)用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，通过正确的实验操作，得到下表中的数据.
实验次数 动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
… … … … …
(1)第2次实验数据中的阻力臂l 应为 m；
(2)第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动)，如图乙所示，不计摩擦，杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是： ——— .
命题点8 测量滑轮组的机械效率
51.(铜仁)课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想：
猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关
猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关
现有实验器材：支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计(量程合适)、规格2 N的钩码多个，实验装置如图所示.请你协助“勇创”兴趣小组完成实验：
(1)除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是 ；
(2)实验数据记录如下表：
次数 物体重力(N) 物体上升的高 度(cm) 弹簧测力计的 示数(N) 绳子自由端移动的距离(cm) 机械效率
1 2 10 1.0 30 66.7%
2 4 10 1.7 30 …
3 6 10 2.4 30 83.3%
①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 ；
②分析实验数据可得出结论：同一滑轮组，物体提升相同高度， ，机械效率越高；
③若要验证猜想二，你的关键操作是： .
命题点9 测量斜面的机械效率
52.(海南)小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣.他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究.
(1)测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 、 .
(2)请设计出实验数据记录表.
(3)准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关.则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持 不变，这里采用的科学研究方法是 .
1. D 【解析】用羊角锤起钉子、用钳子夹导线、用起子起瓶盖，这些杠杆在使用过程中，动力臂都大于阻力臂，都是省力杠杆；用镊子夹取砝码时动力臂都小于阻力臂，是费力杠杆.故选 D.
2. B 【解析】钓鱼竿、筷子、理发剪刀在使用过程中，动力臂都小于阻力臂，是费力杠杆；道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆.故选B.
3. A 【解析】当屈肘将重物提起时，前臂绕肘关节转动，可看成一个杠杆，支点 O 在肘关节的位置，A正确；肱二头肌对桡骨的力 F 是动力，重物作用在手上产生的力F 是阻力，B、C错误；前臂向上屈肘的运动过程中，动力臂小于阻力臂，所以前臂属于费力杠杆，D错误.故选 A.
4.粗糙程度 费力 【解析】汽车轮子上安装防滑链，是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大与路面的摩擦力；由图可知，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，动力臂小于阻力臂，故吊臂属于费力杠杆.
5. B 【解析】跷跷板在水平方向平衡时相当于一个杠杆，满足杠杆的平衡条件，假设爸爸的重力为G ，小梅的重力为 G ,G >G ,爸爸一侧对跷跷板的压力为 ，力臂为l ，小梅一侧对跷跷板的压力为 G ，力臂为l ，要使跷跷板在水平方向上保持平衡，则要满足的条件是 故选 B.
6. D
7.省力 1 500 【解析】由图可知，木棒与竖直杆接触的地方为支点，此时动力臂大于阻力臂，所以木棒属于省力杠杆；将重1000 N的货物提升1.5m，杠杆对货物做功W= Gh=1000 N×1.5m =1500 J.
8.长 大
9.0.4 偏大 【解析】根据杠杆平衡条件可得,0.1 kg×10 N/kg×0.2 m=m×10 N/kg×0.05 m,解得 m=0.4kg；若秤砣有缺损，要使杆秤平衡，根据杠杆平衡条件可知，需增大秤砣与提纽之间的距离，所以杆秤所测物体的质量会偏大.
10.解：(1)根据杠杆的平衡条件有
解得
(2)若身体与水平面成θ角，阻力臂减小为OAcosθ，根据杠杆的平衡条件有 F ·OB=G·OAcosθ,解得
11.解：(1)设雕像重心距脚后跟的距离为l，雕像长度为l像，分别以B、A为支点，根据杠杆平衡条件可得：
①+②得:(G=FA+FB=3 200 N+2400 N=5600 N
(2)根据杠杆平衡条件可得：
①÷②得:l=100 cm
12. D 【解析】根据杠杆平衡条件，将a点向左移动，力臂 Lab增大，b点右侧力臂不变，秤砣所受重力不变，则其可称物重减小，对应杆秤量程减小，A不符合题意；将b点向右移动，同样增大了力臂 Lab，且b点右侧力臂减小，可称物重减小，对应杆秤量程减小，B不符合题意；换用质量较小的秤砣，其他条件不变，可称物重减小，对应杆秤量程减小，C不符合题意；将a、b两点向左移动相等长度，b点右侧力臂增大，在轻质杆长度一定时，其他条件不变，可称物重增大，可以增大杆秤量程，D符合题意.故选D.
13. AB 【解析】点燃蜡烛前，由杠杆平衡条件得：GA× 又因为 所以 A正确；点燃蜡烛前，杠杆在水平位置平衡： LB ①；两支蜡烛燃烧速度相同，两支蜡烛因燃烧减少的质量Δm相同，此时杠杆左右两端受到的力分别为 左边：( ,右边:( △mgLB ③,因为 则 ，根据①④可比较②③得： 所以杠杆右端会下沉. B正确，C、D错误.故选 AB.
14.支点 远 靠近 【解析】跷跷板绕转轴转动，因此转轴相当于杠杆的支点；设小涛的重力为G ，则他对跷跷板的压力 ，力臂为L ，妈妈和妹妹的总重力为G ，她们对跷跷板的压力 力臂为L ，当跷跷板在水平位置平衡时，由杠杆平衡条件可知 因为( 所以L >L ，即小涛比妈妈离转轴远些；若妈妈放下妹妹，则F 减小，由杠杆平衡条件可知，为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适当靠近转轴.
15. 150 变大 【解析】由题意可知,θ=45°时,杠杆与墙面围成等腰直角三角形.动力臂与阻力臂相等，由 可知，F=G=150 N.让细杆顺时针缓慢旋转至图中虚线位置时，动力臂变小，阻力臂变大，由于物体的重力不变.由杠杆平衡条件可知，拉力变大.
16.杠杆 5 减小 【解析】根据题意，用质地均匀的木条制成的桥面OA 可以绕固定点O 转动，其实质是一种杠杆；由图可知，桥面水平时，∠BAO=30°，所以动力臂 阻力臂 根据杠杆平衡条件可得，拉力F=5N；在阻力和阻力臂大小不变时，将细线的固定点由B点改为C点，此时细线与桥面的夹角变大，致使动力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，动力 F将会减小，所以大桥的桥塔建造得越高越省力.
17. 6 小 ②
18. 解:(1)①由 可得，容器B中水的质量 ②当C的示数为零时，以D为支点：
解得：
(2)当D的示数为0时，mB有最小值
解得
当 C的示数为0时，mB有最大值
解得
必有 当 时，mB的最小值为0
当 时，mB的最小值为
所以：①当 时，
②当 时，
19.如答图所示 20.如答图所示
21.如答图所示 22.如答图所示
23.如答图所示
【解析】施加在A点的力最小时，A点的力臂最大，连接A点与支点O的线段为力臂，要使杠杆保持平衡，施加在A点的力应垂直力臂向下，如答图所示.
24.如答图所示
25. A 【解析】A是滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数为3；B是滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数为2；C是定滑轮，只能改变力的方向；D是动滑轮；设物体的重力为G，不计滑轮重、绳重和摩擦时，绳端所用的拉力分别是 综上所述，A选项中的滑轮组最省力.故选 A.
26. C 【解析】旗杆顶部是一个定滑轮，此滑轮特点是能改变力的方向，但不省力和距离；使用任何机械都不省功.故选C.
27. A 【解析】从使用的情况来看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组；由图可知，三人使出最大
“力气”时，处于“僵持”状态；如果将绳子在木棍上又多绕1圈，绳子段数增加，小女孩更省力，在前面处于“僵持”状态下，相当于小女孩的拉力变大，此时小女孩最有可能获胜.故选 A.
28.动 50 【解析】由图可知，该滑轮在使用时和物体一起上升，所以为动滑轮；承担物重的绳子段数n=2，不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，要提起重为100 N的重物，所需的拉力
29. 300 450 2.55×10 【解析】由图可知,承担物重的绳子段数n=3，则拉力 绳端移动的速度v绳=3v物=3×0. 5m /s=1. 5m /s,拉力的功率 建筑材料体上升的高度 m，滑轮组做的有用功 10 N/kg×30m=2.55×10 J.
30.如答图所示 31.如答图所示
32. A 【解析】转轴加润滑油可以减小滑轮与转轴之间的摩擦，从而减小额外功，提高机械效率，A正确；滑轮组机械效率与提升高度和提升速度无关，B、C错误；其他条件不变时，减小物体质量，则物体重力减小，该滑轮组所做的有用功减小，有用功所占总功的比例减小，则滑轮组机械效率减小，D错误.故选 A.
33. D 【解析】不计绳重及摩擦，拉力 所以 绳子自由端移动的距离 所以 ，A、B错误；动滑轮重相同，提升的重物所受重力和提升高度相同，由 可知，两滑轮组做的有用功、额外功相同，又因为 所以两滑轮组的机械效率相同，C错误，D正确.故选 D.
34. D 【解析】起重机的吊臂AOB 可以看作是以O 为支点的杠杆，A正确，不符合题意；物体的重力G=mg=330 kg×10 N/ kg=3 300 N,物体上升2m，滑轮组所做的有用功W有用= Gh=3300 N×2m=6.6×10 J,B正确，不符合题意；滑轮组的机械效率是60%，滑轮组所做的总功 正确，不符合题意；增加起吊物体的质量，做的有用功增大，有用功在总功中所占比例增大，因此机械效率增大，D错误，符合题意.故选 D.
35. B 【解析】由图知，滑轮组的承重绳子段数n=2.已知绳子自由端移动的速度为0.4m/s，由 可知建筑材料被提升的速度为0.2m/s，因此10s内建筑材料被提升的高度h=v物t=0.2m/s×10s=2m,A错误；忽略绳重和摩擦，工人对绳子的拉力 F= B正确；工人做的有用功 1 140J,C错误;绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m,则此过程中该滑轮组的机械效率 D错误.故选 B.
36. A 【解析】根据 100%可得, A错误，符合题意；绳子自由端移动的速度 0.6m/s，B正确，不符合题意；拉力的功率 C正确，不符合题意； D正确，不符合题意.故选A.
37. ABC 【解析】不计滑轮组的绳重和摩擦，第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力 200 N=800 N,A正确;由图可知,滑轮组承重绳子股数n=3，第一次拉绳子时，货物对地面的压力 货物对地面的压强 B正确；第二次拉绳子时，机械效率 C正确；第二次拉绳子工人的拉力 绳子自由端移动的速度v绳= nv物=3×0.09 m/s=0.27 m/s,功率
D错误.故选 ABC.
38. 200 40 80% 【解析】拉力 F 为 100 N,绳子自由端通过的距离s= nh=2×1m=2m,所以拉力F做的功W= Fs=100 N×2m=200J,拉力做功的功率 P= 所做的有用功 1m=160J，所以动滑轮的机械效率
39. 0.54 75 【解析】物体上升的高度 h=20cm=0.2m，提升物体做的有用功 m=0.54 J；由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2 N,即绳端的拉力F=1.2 N,承重的绳子段数n=3，滑轮组的机械效率
40.改变力的方向 1 600 【解析】滑轮B 是定滑轮，作用是改变拉力的方向；滑轮A为动滑轮，且绕动滑轮的绳子有2股，作用在绳子上的拉力 F=1000 N，根据滑轮组的机械效率 可求得汽车受到的拉力 因汽车被匀速拉动，则汽车受到的摩擦力
41.40 90 【解析】由图可知，滑轮组承重绳子的段数n=2,由 得，动滑轮的重力 G=2×200 N-360 N=40 N;滑轮组的机械效率η= 100%=90%.
42.100 80% 【解析】由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子的自由端移动的速度v=2×0.2m /s=0.4m/s,则拉力的功率 0.4m/s=100 W；物体在运动时受到地面的摩擦力f=0.2G=0.2×2000 N=400 N,则滑轮组的机械效率
43. (1)1250 5 (2)125 220
【解析】(1)由图乙可知，当s为10m时，拉力做的功为1250J;由图甲可知,绳子有效段数n=2,由s= nh得，筐和泥土上升的高度为 (2)由 可得，拉力的大小 125 N;由 得，筐中泥土的重力
解：(3)利用该装置提升泥土的机械效率
100%=88%
44. 解:(1)小华的拉力 100 N
(2)拉力做的总功 300J
拉力的功率
(3)小华做的有用功
W有用=G人h=m人 gh=54kg×10 N/kg×0.5m=270J滑轮组的机械效率
45. C 【解析】①当物体在斜面上匀速下滑一段距离过程中，物体重力做的功和克服阻力做的功相等，即： ，物体受到的摩擦力 ②若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面，斜面的机械效率 故选 C.
46.下 80% 减小摩擦 【解析】将货物沿斜面匀速推上车厢时，货物相对于斜面向上运动，所以货物所受摩擦力方向沿斜面向下；斜面的机械效率 100%=80%；不改变斜面与地面夹角和货物质量，可以采用减小摩擦的方法来提高斜面的机械效率.
47.解：(1)车从山底开到山顶所做的有用功
(2)车从山底开到山顶牵引力所做的总功
山坡的机械效率 100%=30%
(3)汽车上坡时克服摩擦力做的功
汽车上坡时的摩擦力
48.解：(1)从能量转化的角度来看，筒车工作时，把水流的动能转化为筒车和取水筒内水的动能和重力势能.
(2)筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功
W有用= 12Gh = 12mgh = 12×4 kg×10 N/kg×4 m=1 920 J
(3)水流冲击筒车60s所做的总功 60s=2400J
筒车旋转一周取水的机械效率
49. (1)右(2)1 0.15 (3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或 (4)力的方向 OB
【解析】(1)图甲中杠杆左边下倾，要使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向右端调节；(2)根据图乙结合表格中数据可知，每个钩码的重力为0.5 N,F =1N；杠杆的每格长度为0.05 m，所以 (3)从表格的数据可得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂(或 ；(4)用弹簧测力计斜拉继续实验，这样做改变了拉力的方向，使实验结论更具有普遍性；图丙中，过支点O 作拉力F作用线的垂线，支点O 到拉力 F作用线的距离就是拉力 F的力臂,即OB.
50.(1)0.20 (2)不能 右侧悬线对杠杆的拉力大小不变，力臂变小，不满足杠杆平衡条件
【解析】(1)由杠杆平衡条件可得2.0 N×0.15 m= 解得l =0.20m;(2)当滑轮逐渐向左推动右侧钩码的悬线过程中，F 的大小不变，力臂l 逐渐减小，无法满足杠杆的平衡条件，所以杠杆不能在水平位置保持平衡.
51. (1)刻度尺 (2)①78.4% ②物体重力越大
③用同一滑轮组将同一物体提升不同高度，比较机械效率
【解析】(1)实验中需要测量物体上升的高度和绳端移动的距离，因此还需要用到刻度尺；(2)①第二次实验时滑轮组的机械效率 ②比较三次实验可得出结论：同一滑轮组，物体提升相同高度，物体越重，滑轮组的机械效率越高；③验证滑轮组的机械效率与被提升物体的高度的关系，根据控制变量法可知，应保持滑轮组和被提升物体重力不变，改变物体被提升的高度，然后比较机械效率.
52.(1)弹簧测力计 刻度尺 (2)表格如下 (3)斜面的粗糙程度控制变量法
实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 拉力F/N 斜面高度h/m
1
2
3
实验序号 斜面长度s/m W有/J W总/J 机械效率η
1
2
3