专题10 简单机械--【好题汇编】江苏五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编（地区版）
文档属性
| 名称 | 专题10 简单机械--【好题汇编】江苏五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编（地区版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-21 07:01:37 | ||
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文档简介
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专题10 简单机械
五年（2021-2025）中考（一年模拟）物理真题分类汇编，研真题，明考向。为了进一步配合广大师生复习备考，21教育重磅推出《（2021-2025）五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学，根据地区试题汇编，按照知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况，是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料！
1．（2025 扬州）如图是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂 ，阻力臂 ，弟弟对扁担的作用力 （填变化情况）。
2．（2025 苏州）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦）
（1）电磁铁上端为 （N/S）极；
（2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
3．（2025 苏州）如图中，地上的人用滑轮组提升重物，画出最省力的绳子绕法。
4．（2025 苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。
（1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 调节；
（2）小明测出的待测液体密度为 g/cm3；
（3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 符合此关系；
（4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整： 。（写出一种方法即可）
5．（2024 盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2024 南通）钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2024 镇江）小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（ ）
A．钩码的数量适当增加
B．钩码的位置适当左移
C．弹簧测力计转到图中虚线位置
D．弹簧测力计位置适当向左平移
8．（2024 无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．总功为800J
B．动滑轮重为5N
C．绳端移动的距离为4m
D．滑轮组的机械效率为80%
9．（2024 连云港）如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
10．（2024 苏州）健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度，应将配重盘向 （a/b）端移。
11．（2024 盐城）如图所示，画出用起子撬图钉的动力F1的力臂l1。
12．（2024 徐州）如图所示，请画出撑开雨伞时，撑杆对伞骨作用力F的力臂l。
13．（2024 无锡）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为O1、O2，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置，O1A长为0.6m，O1O2长为1m，O2B长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取10N/kg）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水。
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。
14．（2024 宿迁）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，需要在B点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降；
（3）多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是： ；
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 1.5 4.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
（4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 。
A.测量铅笔长度 B.探究重力与质量关系 C.探究反射角与入射角关系
15．（2024 镇江）如图1所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。
（1）求此过程中的有用功。
（2）求该动滑轮的机械效率。
（3）将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为0.01m2，求木块对地面的压强。
16．（2024 扬州）如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收缩提供动力F1。
（1）请在图中画出动力臂l1。
（2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是 ，动力的变化情况是 。
17．（2024 徐州）读短文，回答文后问题。
风杯式风速计
风是由于空气流动而产生的。风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器。其原理如图乙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大。凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小。作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快，当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v＝2πRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数。风杯的转轴连接一个电路板，转轴每转一圈都会使电路中产生一个短暂的电流，根据电流的周期可以算出风杯的转速，进而算出此时的风速。
（1）因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来。适当 （填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。
（2）如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （填“顺”或“逆”）时针。
（3）为什么当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大？ 。
（4）若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时π≈3。某次测量风速时，电流一时间图象如图丙所示，则此时风速为 m/s。
18．（2023 淮安）如图所示，一根质地不均匀的硬棒重心在O点，将硬棒通过绳1悬挂于A点，2、3为两个支架，在绳与两支架的作用下，硬棒水平静止，此时绳与支架均对硬棒有弹力（绳的形变忽略不计）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（ ）
A．仅撤去支架2
B．仅撤去支架3
C．同时剪断绳1和撤去支架2
D．同时剪断绳1和撤去支架3
19．（2023 泰州）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
20．（2023 无锡）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
21．（2023 镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为 J，该滑轮的机械效率为 %。
22．（2023 南通）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力F1的力臂l1和阻力F2。
23．（2023 淮安）如图所示，O为支点，画出力F的力臂l。
24．（2023 徐州）工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。求：
（1）物体受到的重力；
（2）定滑轮的机械效率。
25．（2023 扬州）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂l。
（2）先将头向前抬起，可以减小 力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 。
（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小。
26．（2023 镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。
（1）图1中，横杆属于 杠杆，垫上石块的目的是为了减小 。
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。
（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。
27．（2022 淮安）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A．B．C．D．
28．（2022 盐城）如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．向左调节平衡螺母
C．向右移动钩码的位置
D．减小弹簧测力计的拉力
29．（2022 常州）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
30．（2022 镇江）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N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2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 （选填数字序号）。
31．（2022 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5N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。
32．（2022 无锡）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个 （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC＝7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD＝1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE＝ cm。若要称量质量更大的物体，应选用 处提纽。
33．（2022 宿迁）小明发现夏天汽车从阴凉的地下车库开出后，车窗玻璃常会上雾，可以擦车窗玻璃的 （选填“内侧”或“外侧”）除雾，雾是由水蒸气 （填物态变化）形成的，此过程要 （选填“放出”或“吸收”）热量；如图所示车辆开出时，车库门口道闸缓慢升起，道闸属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
34．（2022 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。
35．（2022 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F1及其力臂l1。
36．（2022 徐州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向 移动；
（2）如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为 cm；
（3）如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 ；
（4）如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？ 。
37．（2022 连云港）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104cm2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g＝10N/kg）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
38．（2022 南京）南京城墙是世界上现存最长的砖石构造城市城墙，如图甲所示。图乙是一块质地均匀的平整长方体城砖的示意图，已知城砖长AC为40cm，宽AB为20cm，厚AD为10cm，质量为20kg。
（1）城砖的重力多大？（g取10N/kg）
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是多少帕？
（3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，则F至少为 N。
39．（2022 扬州）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L。
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为 N。
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？ ，并说明理由 。
40．（2021 盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
41．（2021 扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
42．（2021 镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A．拉力F的大小为物重的2倍
B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
43．（2021 扬州）体育竞技中善用物理原理，对取胜往往起着决定作用。
（1）柔道竞技中，进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，由于 仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向右方。
（2）以过腿摔为例，如图所示，进攻者A利用腰部将B顶起，使他双脚离地，同时猛拉B的右臂。请在图中作出拉力F的力臂l，此时A能轻易将B摔倒的原因是 。
44．（2021 无锡）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为 kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是 kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 kg。（g取10N/kg）
45．（2021 苏州）如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”。轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球。他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
46．（2021 常州）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂L1的示意图。
47．（2021 盐城）在图中画出钓鱼竿所受阻力F2的力臂L2。
48．（2021 宿迁）小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。
（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原因是 。
49．（2021 常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 、大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 。
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 。
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦。
应采用改进方案 进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。
50．（2021 镇江）将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力F＝10N，不计轮轴处摩擦及绳重，求：
（1）该过程中的有用功。
（2）动滑轮的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
51．（2021 南京）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下实验。
（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的 性。
（2）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，观察到 的现象，说明上方的尺子具有惯性，与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑，这是因为 。
（3）图甲中，量角器底边长度为 cm。
（4）用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间位置（刻度线“7”和“8”的中间）。
①图乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，能观察到直尺a端 （选填“靠近”或“远离”）吸管。
②图丙中，将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平衡，则A、B的质量之比为 。
一．选择题（共10小题）
1．如图所示的工具在使用时，属于费力杠杆的是（ ）
2．如图所示，用瓶起子开瓶盖时，下列对应的图示正确的是（ ）
3．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使50kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为200N，则此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．使用“车梯”时做的有用功为1600J
B．使用“车梯”时人做功的功率为100W
C．使用“车梯”时人拉绳的速度为1m/s
D．“车梯”的机械效率为62.5%
4．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（ ）
A．自制杆秤的每一格约表示2.08g
B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
5．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
6．小亮同学利用图甲所示的装置将水平地面上重力为50N的重物G提升到高处。当他用竖直向上拉力F拉绳时，拉力F、重物的上升速度v随时间t变化的关系图像分别如图乙、丙。不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力等于50N
B．在0.5秒时，物体对地面的压力等于10N
C．在2～3s的过程中拉力F的功率是100W
D．匀速提升90N的重物时，该装置的机械效率为75%
7．春晚节目《只此青绿》舞绘千里江山图，其中“青绿腰”惊艳众人，演员能保持图甲状态一定时间。若用F1、F2、G表示舞蹈演员前脚、后脚受到的支持力和舞蹈演员的重力，则下列说法正确的是（ ）
A．演员为非平衡状态
B．演员受力示意图为图乙
C．演员缓慢起身过程，重心向左移动，F2变小
D．适当增大两脚之间的距离，F1变大
8．某异形轻质杠杆，其两端用细线挂有质量相同的物体且在如图所示位置平衡，O点为支点。现在杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离。该杠杆撤掉外力后，下列分析正确的是（ ）
A．能维持平衡 B．右端下降
C．左端下降 D．左右摆动
9．杆秤作为华夏国粹，曾是商品流通中的主要度量工具，它的原理和制作工艺无一不渗透着中国古代人民的智慧。如图是杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣改变其在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量为10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是（ ）
A．秤砣的质量为0.4kg
B．称2kg的荔枝，应提起C秤纽，秤砣移到离C秤纽20cm处
C．距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg
D．若选用秤杆粗细不一致，所标记的刻度仍是均匀的
10．机械的使用在生产生活中给人们带来了极大的便利。工人利用如图所示的两种装置将重均为400N的物体从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中，OB＝2OA，图乙中动滑轮重为80N，重物上升速度均为0.02m/s，不计杠杆自重、绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置F1由200N逐渐增大
B．甲、乙两种装置都可以省一半的力
C．乙装置绳子自由端5s移动距离为0.1m
D．乙装置的机械效率约为83.3%
二．填空题（共6小题）
11．如图，用一个滑轮在1min内将G＝240N的重物匀速提升2m。已知滑轮重10N，它的机械效率为80%，则该过程中做的有用功为 J，绳端的拉力的功率为 W，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为 J，若重物重力为0.5G，机械效率由η1变为η2，则η2 0.5η1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
12．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，动滑轮重200N。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体10s内上升了12m，此过程中有用功为 J；若滑轮组的机械效率为70%，则总功为 J，其功率为 W。
13．用斜面和杠杆均可提升重物。
（1）如图甲，用长为1m的斜面匀速提升物体，拉力F1沿斜面向上、大小为2N，斜面机械效率为60%，则提升该物体做的总功是 J，物体与斜面间的摩擦力是 N。
（2）如图乙，在C点用方向始终竖直向上、大小恒为4N的力F2拉动杠杆，使重为5N的物体匀速上升0.3m（不计摩擦），杠杆机械效率为75%，则动力作用点C上升 m。将物体移到B点，保持F2方向不变，再次拉动杠杆使作用点C仍然匀速上升相同距离，则与物体挂在A点相比，F2大小的变化情况是 ，机械效率的变化情况是 。
14．图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为 N，该滑轮组的机械效率是 ，该运动员的平均功率为 W，配重匀速上升时的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
15．如图所示是物理兴趣小组利用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，水瓶匀速直线下降8m，使人匀速升高0.4m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N，此过程中的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ；F1做功的功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）F2做功的功率。
16．如图甲所示，物体A、定滑轮和动滑轮的重力分别为40N、10N和10N，若用30N的力F拉动细绳，使物体A向上做匀速直线运动，已知2s内物体A上升的高度为10cm，则拉力F的功率是 W，机械效率为 %；如图乙所示，将弹簧测力计换成重物B后，发现物体A可以匀速向下运动，若增大物体A的重力，重物B和桌面间的滑动摩擦力大小将 。
三．作图题（共4小题）
17．图甲是皮带打孔器，其AOB部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，F2是打孔时A点受到的阻力。请在图乙中画出作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。
18．工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
19．如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对鱼竿的拉力，请在图中画出F1、F2力臂L1、L2。
20．某剧组为拍摄需要，设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。在图中画出杠杆所受拉力的力臂L1以及杠杆所受阻力F2的示意图。
四．实验探究题（共3小题）
21．在刚刚举行的靖江市青少年科技创新大赛中，某校代表队提交了“杆秤液体密度计”（如图甲）的作品，其制作过程如下：选取了一根质量不计的硬质轻杆，左侧端点A处悬挂一质量为25g、容积为100mL的透明塑料瓶，距A点5cm的位置制作提挂点P，P点的右侧悬挂一50g钩码作秤砣，不计细线质量。在瓶中加满不同密度的待测液体，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。
（1）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“0g/cm3”，此刻度线到提挂点P距离为 cm；
（2）在塑料瓶中加满水，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”（如图乙），此刻度线到“0”刻度线的距离为 cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为 g/cm3；按该分度值在杠杆上均匀画出其他刻度线，该杆秤密度计制作完成；
（3）若在测量时未加满待测液体，则读出的密度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，小明将石块敲碎后放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加满水（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为 g/cm3；
（5）若保留所画刻度线，重新标注刻度值，下列方案可以提高该密度秤的精确度的是 （选填序号）。
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶
②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶
22．做“探究杠杆平衡条件”实验：
（1）杠杆在图甲位置静止，是否处于平衡状态？ 。为使杠杆在水平位置平衡，应向 调节平衡螺母；
（2）实验数据如下表所示，表中漏填的数据为 N；
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 20 2 10
2 2 15 1.5 20
3 3 5 15
（3）小明发现路口悬挂设备的横杆，越靠外侧越细，如图乙，将其简化为如图丙的杠杆模型，假定只有A、O两点是焊接点，进行如下探究：
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台，如图丁，下底面直径D相同；
②询问DeepSeek，对话如图戊。根据回答，判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小，下底面和h不变，重心到下底面的距离变化情况是 ；
③使用弹簧测力计进行了三次测量，拉力方向均竖直向上，物体保持静止时，三次示数如图己。实心圆柱A点拉力F1和空心圆台A点拉力F2之比 。
23．在综合实践活动中，小明利用杠杆、刻度尺、金属块、杯子、细线和适量的水制成一个液体密度秤．请你将小明设计的实验步骤补充完整。
（1）如图将烧杯用细绳悬挂在杠杆D端，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。
（2）在杯中装入一定量的水，将质量为m的金属块挂在C处，杠杆恰好水平平衡，测得CO的距离为5cm，OD的距离为4cm，则烧杯中水的质量为 （用m表示）。
（3）将水倒出，在杯中装入相同 （选填“质量”或“体积”）的待测液体，金属块移至B处杠杆再次平衡，测出BO间的距离为6cm，该液体密度ρ液＝ kg/m3。
（4）用该方案制成的密度秤，其秤的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”），该方案中要增加密度秤的量程，其方法是 。
五．计算题（共4小题）
24．如图所示，某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力F＝400N。求：
（1）若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为多少？
（2）滑轮组做有用功的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？
25．如图，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆。在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的均匀正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
（1）合金块M的密度为多少kg/m3。
（2）A端施加的竖直向下拉力FA的大小是多少N？
（3）取下合金块M，放在1m2的水平地面上，则合金块对地面的压强是多少Pa？
26．如图所示，一位同学用滑轮组拉着重45N，底面积为100cm2的物体A，使它5s内在水平地面上匀速前进1m，水平拉力F＝7.5N，若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）物体静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该同学做的功及功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
27．在建筑工地，用如图甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0～20s的过程中物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
求：
（1）在20s内电动机对钢丝绳拉力所做的功；
（2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率；
（3）货物的重力。
六．综合应用题（共3小题）
28．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750N，OA长为1m，OB长为1.5m：
（1）地面对手的力F1与身体垂直，画出力臂和力。则F1的大小为 N；
（2）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F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
29．如图甲是常用脚踏式翻盖垃圾桶的示意图。使用时，脚踩踏板A处，对踏板施加压力F，杠杆AB绕O1转动，通过连杆BC对上盖施力，使上盖绕O1转动而打开。若连杆BC对B点和C点施加的力均沿着连杆，且大小相等。
（1）该型号垃圾桶的部分元件是杠杆，当垃圾桶处于如图甲工作状态时，下列说法中正确的是 。
A.杠杆AO1B和杠杆O2CD都是省力杠杆
B.杠杆AO1B和杠杆O2CD都是费力杠杆
C.杠杆AO1B为省力杠杆，杠杆O2CD为费力杠杆
D.杠杆AO1B为费力杠杆，杠杆O2CD为省力杠杆
（2）已知空桶的质量为12kg，竖直放置在水平地面上，与地面的总接触面积为0.4m2，此时该垃圾桶对地面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（3）轻质杠杆AO1B，B静止在图乙所示位置时。已知F＝20N，O1A＝13cm，O1B＝26cm。则此时杠杆B端受到的力为多大？[cos30°0.86]（结果保留一位小数）
30．运用知识解决问题：
（1）因为液体的压强随着深度的增加而 ，拦河坝上部受到水的压强比下部 ，所以拦河坝设计成上窄下宽的形状。
（2）汽车在水平公路上匀速直线行驶，请在图1中画出它在水平方向上所受力的示意图。
（3）如图2所示，小雨在轻质杠杆的A端施加竖直向下的拉力，使其水平平衡。已知小雨的拉力为120N，OA：OB＝3：2，浸没在液体中的物体M的重力为300N、体积为0.01m3，则液体的密度ρ液＝ 。请写出解题思路。
五年真题参考答案与试题解析
1．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的垂直距离没变，故动力臂不变，但是水桶离哥哥的垂直距离变小了，故阻力臂变小；根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担的作用力变小。
故答案为：不变；变小；变小。
2．【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；杠杆的平衡条件的计算；利用安培定则判断磁极．版权所有
【专题】磁现象、电生磁；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，电流由螺线管的下端流入，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
（2）由图可知，抬杆AB实质是一个杠杆，AB的重心到支点O的距离为：L阻AB﹣OB3m﹣0.6m＝0.9m，L动＝OB＝0.6m，
B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和，根据杠杆的平衡条件可得：
G杆L阻＝（G铁+F）L动，
则：20N×0.9m＝（25N+F）×0.6m，
解得：F＝5N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增加电磁铁对铁柱的吸引力，即增大电磁铁的磁性，因此应将滑动变阻器的滑片P应向上端移动，减小电路中的电阻，增大电路中的电流。
故答案为：（1）S；（2）5；（3）上。
3．【考点】滑轮组的设计与组装．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】地上的人用滑轮组提升重物，因人站在地面上，故人只能用下用力，绳子有效段数为2，如下所示：
4．【考点】利用杠杆测量密度．版权所有
【专题】密度及其应用；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，杠杆静止时，发现左端低、右端高，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节；
（2）由图乙可知，重物A对应的刻度为9g，左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
1.0g/cm3×30cm3＝ρ液×30cm3+9g，
解得：ρ液＝0.7g/cm3；
（3）左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
ρ水V＝ρ液V+m，即ρ液ρ水mm+ρ水，
液体的体积和水的密度一定，所以待测液体密度ρ液与重物A所示质量m成一次函数关系，且重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，所以图丙中图线b符合此关系；
（4）由（3）可知，重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，因此可将右侧容器装水，左侧容器装待测液体，由于左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
ρ液V＝ρ水V+m，即ρ液ρ水m，
重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越大；
要使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，当液体密度为1.2g/cm3，重物A的质量为10g，代入上式，解得V＝50cm3＝50mL，故调整措施为：改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。
故答案为：（1）右；（2）0.7；（3）b；（4）改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。
5．【考点】动滑轮；定滑轮．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、该方法相当于使用了动滑轮，可以省力，故A符合题意；
B、该方式使用的是定滑轮，不省力，故B不符合题意；
C、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩，不省力，故C不符合题意；
D、该方式相当于用双股绳子拉石墩，不省力，故D不符合题意。
故选：A。
6．【考点】杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由图示可知，钓鱼竿在使用过程中，支点在钓鱼竿的下端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；当动力F与钓鱼竿垂直时，动力臂最大，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小，即最合理，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，则为了完成实验，应减小动力；
A、若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故A不符合题意；
B、钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故B不符合题意；
C、弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故C不符合题意；
D、弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会变小，故D符合题意。
故选：D。
8．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；动滑轮的重力；滑轮组中的相关计算；总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、由图可知，n＝2，滑轮组做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝125N×2×4m＝1000J，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝2×125N﹣200N＝50N，故B错误；
C、绳端移动的距离为：
s＝nh＝2×4m＝8m，故C错误；
D、该滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%。故D正确。
故选：D。
9．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】A、托盘天平属于等臂杠杆，故A错误；
B、钢丝钳属于省力杠杆，故B错误；
C、开瓶扳手属于省力杠杆，故C错误；
D、筷子属于费力杠杆，故D正确；
故选：D。
10．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向a端移动，增大阻力臂。
故答案为：变小；a。
11．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】延长F1画出动力的作用线，过支点O向F1的作用线画垂线，垂线段就是动力的力臂L1，如图所示：
12．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】支点为O，从点O作力F作用线的垂线，支点到垂足的距离，即为力F的力臂l，如图所示：
13．【考点】机械效率的简单计算；功率的计算；轮轴及其应用．版权所有
【专题】简单机械；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】解（1）以O1为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2可得，
m石g O1A＝（m桶+m轮）g O1B，
即：m石×0.6m＝（10kg+10kg）×（1m+0.8m），
解得，石块质量最多为：m石＝60kg；
以O2为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2可得，
m石′g O2A＝（m桶+m水+m轮）g O2B，
即：40kg×（1m+0.6m）＝（10kg+m水+10kg）×0.8m，
解得，水的质量最多为：m水＝60kg；
（2）桶对水做的功：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×3m＝1200J，
人做的功：W总2400J，
人做功的功率：P120W。
故答案为：（1）60；60；（2）1200；120。
14．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；科学探究能力．
【解答】（1）由图甲知，杠杆的左端低，应将平衡螺母向右调节，铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的，当零刻度线与铅垂线重合时，即杠杆在水平位置平衡；
（2）当左侧拉力F1＝3G0＝3×0.5N＝1.5N，力臂L1＝2cm时，
由杠杆平衡条件知，F1L1＝F2L2，
即1.5N×2cm＝F2×3cm，
解得：F2＝1N，
需要的钩码数量n2，故需要在B点挂2个钩码；
当两边各加一个钩码时，左侧F'1L1＝（1.5N+0.5N）×2cm＝4N cm，
右侧F'2L2＝（1N+0.5N）×3cm＝4.5N cm，
右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降；
（3）由记录的数据进行分析，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：F1L1＝F2L2；
（4）本实验多次实验的目的是为了寻找普遍规律，在探究重力与质量关系和探究反射角与入射角关系的实验中多次实验的目的也是为了寻找普遍规律，而测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是为了减小误差，获得准确数据；
故选：A。
故答案为：（1）平衡螺母；右；重合；（2）2；右；（3）F1L1＝F2L2；（4）A。
15．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；
（2）绳子自由端移动的距离为：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝4N×2m＝8J；
动滑轮机械效率：
η100%100%＝62.5%。
（3）木块对地面的压力；
F压＝G＝5N，
根据压强公式得：
p500Pa。
答：（1）此过程中的有用功为5J；
（2）该动滑轮的机械效率为62.5%；
（3）木块对地面的压强为500Pa。
16．【考点】杠杆的动态平衡分析；力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】（1）由题知，膝关节上固定点O为支点，股四头肌群收缩提供动力F1，由支点O向F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1，如下图所示：
；
（2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是 变大，阻力不变，动力臂不变，根据F1L1＝F2L2，可得动力的变化情况是变大。
故答案为：（1）图见解答；（2）变大，变大。
17．【考点】超纲知识．版权所有
【专题】简单机械；机械能及其转化；理解能力．
【解答】（1）此装置相当于轮轴杠杆，适当增大支架长度，增大动力臂，可以用较小的风力使风杯转到，提高了风速计的灵敏度；
（2）起风时，气流冲击风杯，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，由于风压差风杯开始转到，结合图乙风杯状态和风向可知风杯旋转方向为顺时针；
（3）风杯的转动是风的动能转化成了风杯的机械能和由于摩擦产生的内能，当风速一定时，风的动能一定，由于摩擦力产生的内能基本不变，风杯的机械能不变，故风速转速增大到一定值时不再增大。
（4）由图丙值，风杯的转速n＝2r/s，风速v＝2πRbn＝2×3×0.2m×3×2r/s＝7.2m/s。
故本题答案为：（1）增大；（2）顺；（3）风杯的转动是风的动能转化成了风杯的机械能和由于摩擦产生的内能，当风速一定时，风的动能一定，由于摩擦力产生的内能基本不变，风杯的机械能不变，故风速转速增大到一定值时不再增大；（4）此时的风速为7.2m/s。
18．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】绳子只能向上施加拉力，支架只能施加向上的支持力；
A．仅撤去支架2，以1为支点，重力和支架支持力使得杠杆的转动方向相反，可以平衡，故A正确；
B．仅撤去支架3，以1为支点，重力和支架2支持力使得杠杆的转动方向都是顺时针，故杠杆不可以平衡，B错误；
C．同时剪断绳1和撤去支架2，以3为支点，重力使得杠杆逆时针转动，不可以平衡，故C错误；
D．同时剪断绳1和撤去支架3，以2为支点，重力使得杠杆顺时针转动，不可以平衡，故D错误。
故选：A。
19．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；
BCD、拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。
故选：A。
20．【考点】杠杆的分类；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
BD、根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，杠杆平衡时B端的拉力FB80N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣80N＝40N，
故B错误，D正确；
C、向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
故选：D。
21．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；定滑轮；定滑轮与动滑轮的判断；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；
工人师傅做的有用功为：
W有＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人师傅做的总功为：
W总＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
则该滑轮的机械效率为：
η100%＝80%。
故答案为：定；4000；80。
22．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；
过支点作力F1作用线的垂线段，即可做出力臂L1，如图所示；
23．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】延长力F作出力的作用线，从支点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂l，如图所示：
24．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；重力的计算．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）物体质量为18kg，则物体受到的重力为：
G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）使用定滑轮时，绳端移动的距离等于物体上升的高度，即s＝h，
根据η可知，定滑轮的机械效率为：
η100%＝90%。
答：（1）物体受到的重力为180N；
（2）定滑轮的机械效率为90%。
25．【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆在生活中的应用；力和力臂的画法．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）过支点O作阻力G的作用线的垂线，该垂线段为阻力臂l，如图所示：
；
（2）先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小；
（3）做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。
故答案为：（1）见解析；（2）阻；变小；（3）功率。
26．【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类；压强的公式的应用．版权所有
【专题】定量思想；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
（2）件根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知G×OA＝F×OB，
为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为：
F400N；
（3）在水平面上，F压＝G＝1200N，
物块静止时对水平地面的压强为：
p4800Pa。
故答案为：（1）省力；压强；
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；
（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。
27．【考点】杠杆的动力和阻力；杠杆及其五要素．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；理解能力．
【解答】
A、阻力的方向应为垂直于杠杆向下，动力方向以及作用点、支点位置正确，故A正确；
B、阻力的方向应该向下，故B错误；
CD、阻力作用点不对，故CD错误。
故选：A。
28．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】A、增加左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故A错误；
B、在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C、将左侧钩码向右移动，左侧的力不变，力臂变小，则左侧力与力臂的乘积变小，会使杠杆平衡，故C正确；
D、减小弹簧测力计的拉力，右侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D错误。
故选：C。
29．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】应用题；比较思想；简单机械；应用能力；获取知识解决问题能力．
【解答】如图所示，拔草器相当于一个杠杆，拔草时支点在O点，若拔同一植株，则草对拔草器的阻力一定，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，阻力臂越小，动力臂越大，动力越小。A、B、C图相比，动力臂相等，C图中的阻力臂更小，所以C图动力更小；C图与D图相比，阻力臂相等，D图的动力臂更小，所以C图动力更小，符合要求的只有C图。
故选：C。
30．【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂OB＝OA+AB＝2OA，A点作用力的力臂为OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，
解得：FGGG12N＝6N；
（2）由题意可知，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，
根据杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OA，
解得：FⅠ，
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小；
（3）将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OB，
解得：FⅡ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OB＞OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
故答案为：6；小；②。
31．【考点】杠杆在生活中的应用；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，所以桥面OA实质是一种杠杆；
（2）过支点向拉力的作用线作垂线，这条垂线段就是拉索对桥面拉力F的力臂L，如图所示：
在Rt△AOB中，∠A＝30°，则LOA＝0.15m
根据杠杆的平衡条件，FL＝GOA，
则F5N；
将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，
根据杠杆平衡条件可知，动力减小。
故答案为：杠杆；5；减小。
32．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】计算题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．
【解答】（1）杆秤可以看作是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它相当于一个杠杆；
（2）秤钩不挂物体时，由杠杆的平衡条件可知：
G砣×BD＝G秤×L0，
因为G＝mg，所以m砣g×BD＝m秤g×L0，
即m砣×BD＝m秤×L0，
代入数据有：m秤×L0＝0.5kg×1cm；
将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上时，由杠杆平衡条件可知：
G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
即m物×BC＝m秤×L0+m砣×BE，
代入数据有：2.5kg×7cm＝0.5kg×1cm+0.5kg×BE，
解得：BE＝34cm；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽、秤砣在E点时，G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
当提着A处秤纽、秤砣在E点时，G物'×AC＝G秤×（L0+AB）+G砣×（BE+AB），因BC＞AC，故可得：G物′＞G物，即提A处秤纽时，此秤的称量大。
故答案为：杠杆；34；A。
33．【考点】液化的概念及现象；液化的放热特点；杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；汽化和液化、升华和凝华；简单机械；理解能力．
【解答】夏天，车外水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会放热液化形成小水珠，附着在玻璃的外表面，液化放热；
车库门口道闸，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：外侧；液化；放出；费力。
34．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；应用能力．
【解答】重物对杠杆的拉力即为阻力，过支点O作力阻力作用线的垂线段，即为阻力臂l，
根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；
由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，如图所示：
。
35．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】
（1）A点为拉力的作用点，从A作与测力计弹簧伸长方向相同一条带箭头的线段；
（2）先延长力的作用线，然后过支点O做垂直于连线的线段为力臂l1；如图所示：
36．【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由甲图可知，杠杆左端向下倾斜，说明左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动；
（2）乙图中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为：l1＝5cm×5＝25cm；
（3）要使弹簧测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，所以要使杠杆在水平位置平衡，需将测力计移到左端第5个格处向上拉。
（4）作用在A点的三个力虽然大小相等，但F1、F3其对应的力臂比较小，所以力与其力臂的乘积相对较小，而F2的力臂最大，F2与其力臂的乘积最大，所以对杠杆转动的作用最大。
故答案为：（1）右；（2）25；（3）将测力计移到左端第5个格处；（4）F2与其力臂的乘积最大。
37．【考点】压强的公式的应用；功率的计算；滑轮、滑轮组机械效率的计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）建筑材料的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
建筑材料对水平地面的压力：F压＝G＝800N，
建筑材料对地面的压强：p800Pa；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×3m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力做功的功率：P150W；
（3）拉力做的有用功：W有＝Gh＝800N×3m＝2400J，
滑轮组的机械效率：η100%100%＝80%。
答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为800Pa；
（2）拉力F的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
38．【考点】压强的公式的应用．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）城砖的重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，地面的受力面积S＝AC×AD＝20cm×10cm＝200cm2，
城砖静止在水平地面时，城砖对地面的压力：F＝G＝200N，
城砖对地面的压强：p1×104Pa；
（3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，可把城砖看成一个绕底部转动的杠杆，
动力F的力臂大小等于城砖AC的长，即L1＝40cm，阻力F＝G＝200N，阻力臂L2AD10cm＝5cm，
根据杠杆的平衡条件可知，F×L1＝G×L2，
代入数据解得：F25N。
故答案为：（1）城砖的重力为200N；
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是1×104Pa；
（3）25。
39．【考点】杠杆的平衡条件；力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）反向延长支撑力F画出动力的作用线，过支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力F的力臂L，如图1所示：
（2）过重心作竖直向下的重力即为F2，从支点O向力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2，如图2，
由图2可知，L为8个小格，L2为3个小格，则，
根据杠杆平衡条件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，
则支撑力：F187.5N；
（3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
故答案为：（1）见图1；（2）187.5；（3）变大；动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：20
40．【考点】定滑轮的实质；定滑轮．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】AB、旗杆顶端装有的定滑轮，实质是等臂杠杆，使用时，不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时，不省距离也不费距离，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。
故选：C。
41．【考点】杠杆在生活中的应用；重心的概念．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．
【解答】
A、制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蜡烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平位置更加稳定，故A错误；
B、转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知，此时蜡烛容易发生翻转，故B错误；
C、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的重心变低了，稳度较高，故C正确；
D、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重心，增大稳度，故D错误。
故选：C。
42．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】
A、由图可知，OA＝AB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件F×OB＝G×OA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；
B、当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；
C、保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；
D、若物重增加2N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2N1N，故D错误。
故选：C。
43．【考点】力和力臂的画法；杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】应用题；运动和力；简单机械；应用能力．
【解答】
（1）进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，则对手由于惯性仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向右方。
（2）由图知，A将B摔倒时可将B看做一个杠杆，O为支点，阻力为B的重力，拉力F是动力，
反向延长F画出力的作用线，从O点向拉力F的作用线作垂线段，即为其力臂l，如图所示：
由图知，动力F的力臂大于阻力G的力臂，则B相当于一个省力杠杆，所以A能轻易将B摔倒。
故答案为：（1）惯性；（2）见上图；动力臂大于阻力臂。
44．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】计算题；简单机械；应用能力．
【解答】将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm；
圆柱形螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为：L4cm＝46cm；
则OA＝100cm﹣4cm＝96cm；
根据杠杆的平衡条件可知：m螺gL＝m筐g×OB，1.2kg×g×46cm＝m筐×g×4cm，解得：m筐＝13.8kg；
称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N；
根据杠杆的平衡条件可知：F×OA＝m重g×OB，15N×（100cm﹣4cm）＝m重×10N/kg×4cm，解得：m重＝36kg；
若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大：
m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣4cm）＝m'重×10N/kg×4cm，解得：m'重＝24kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是24kg，则该杆秤的分度值为0.25kg。
故答案为：13.8；36；0.25。
45．【考点】能量守恒定律．版权所有
【专题】应用题；简单机械；机械能及其转化；应用能力．
【解答】由图可知，转轮相当于轮轴，重球离轴越远，其轮半径越大，即直当于重力的力臂越大；
根能量守恒定律可知，能量在相互转化和转移的过程中，能的总量保持不变，而转轮在旋转过程中，一定会克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此不可能出现“转轮会沿顺时针方向越转越快”的情况，这违背了能量守恒定律。
故答案为：力臂；能量守恒。
46．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】杠杆ABC的支点在O点，连接OA，若在A端施力F1，当F1的方向与OB垂直时动力臂最大，此时最省力，OA为其力臂L1；
根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向下，据此可画出最小的动力，如图所示：
47．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】人右手与钓鱼竿接触处是支点，线对鱼竿拉力是阻力F2，由支点作阻力作用线的垂线，垂线段为其力臂L2，如图所示：
48．【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因；探究杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】实验探究题；简单机械；实验基本能力．
【解答】（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，
F2L2＝F1L1＝2N×0.03m＝0.06N m；
由图乙可知，L2＝4cm＝0.04m，则杠杆左端所挂重物的重力：G＝F21.5N；
图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1＝F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。
故答案为：（1）测量力臂；（2）1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变。
49．【考点】探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验．版权所有
【专题】实验题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌在竖直方向上受到的竖直向下的摩擦力和重力、竖直向上的拉力的作用，三个力平衡，大小相等，所以摩擦力的大小为13N﹣4N＝9N，方向是竖直向下的；
（2）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，则铁夹张开幅度越大，夹得越紧，即压力越大，则标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大；
考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，在压力不变时，接触面的粗糙程度变小，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小；
（3）使用定滑轮不能改变力的大小，使用动滑轮可以省力；物体的重力为4N，拔出标志牌后，测力计示数为1.6N，要小于标志牌的重力，所以采用是实验方案2；
实验时，由图可知，滑轮组有3段绳子拉着动滑轮，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，则F'（G'+G动），吸水后的标志牌的重力为：G'＝nF'﹣G动＝3×1.6N﹣0.3N＝4.5N；
匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，不计绳重及滑轮处摩擦，则：F（FG+G动），标志牌受到向上的拉力为：FG＝nF﹣G动＝3×4.4N﹣0.3N＝12.9N，则受到的摩擦力为：f＝FG﹣G＝12.9N﹣4.5N＝8.4N；
由此可知，摩擦力变小了，即猜想2起主导作用。
故答案为：竖直向下；9；铁夹张开幅度越大，压力越大，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大；接触面的粗糙程度变小，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小；2；4.5；8.4；2。
50．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；滑轮组中的相关计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）使用动滑轮做的有用功：W有＝Gh＝16N×2m＝32J；
（2）由图知，n＝2，绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×4m＝40J，
滑轮组的机械效率：
η100%100%＝80%；
（3）不计轮轴间摩擦及绳重时，拉力F（G+G动），
则动滑轮重力：G动＝2F﹣G＝2×10N﹣16N＝4N。
答：（1）该过程中的有用功为32J；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为4N。
51．【考点】测量直径的长度；流体压强与流速的关系．版权所有
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的透光性。
（2）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，下方的尺子被打出，上方的尺子由于惯性保持原来的静止状态，所以上方的尺子落到原处。
头发与塑料尺子摩擦使塑料尺子带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑等轻小物体。
（3）刻度尺的分度值是1mm，量角器的边长是121.0mm﹣20.0mm＝101.0mm＝10.10cm。
（4）①用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，直尺和吸管之间空气流速大，压强小，直尺会靠近吸管。
②用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间位置（刻度线“7”和“8”的中间），说明直尺在重心中几何中心处，
将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平衡，提纽在直尺的中间位置，直尺的重力不影响直尺在水平位置平衡，
设三角尺A、B重力分别是GA、GB，两侧的力臂分别是6.5cm和5.5cm，
根据杠杆平衡条件得，GA×LA＝GB×LB，
GA×6.5cm＝GB×5.5cm，
则GA：GB＝55：65＝11：13，
物体质量之比等于重力之比，则A、B的质量之比为11：13。
故答案为：（1）透光；（2）上方的尺子落到原处；带电体吸引轻小物体；（3）10.10；（4）①靠近；②11：13。
一年模拟参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、瓶盖起子在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故不符合题意；
B、食品夹在使用时动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故B符合题意；
C、天平在使用时动力臂和阻力臂相等，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
2．【考点】杠杆平衡的正确图示．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】用瓶起子开瓶盖时，支点在起子的一端，动力的方向竖直向上，阻力的方向竖直向下，
所以选B；
故选：B。
3．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；绳子自由端移动的速度；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、使用“车梯”时做的有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×2m＝1000J，故A错误；
B、由图可知，n＝4，使用“车梯”时人做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝200N×4×2m＝1600J，
使用“车梯”时人做功的功率为：
P160W，故B错误；
C、人拉绳的速度为：
v0.8m/s，故C错误；
D、“车梯”的机械效率为：
η100%＝62.5%，故D正确。
故选：D。
4．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】
A、当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，从O到B点共50个小格，则每一小格表示的质量为m02g，故A错误；
B、称中药（称取一定量的中药）时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明秤盘内中药的质量大于所需的质量，所以应减少中药的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确；
C、根据G＝mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA＝m砣g×OB，如果秤砣磨损了，OB变大，则测量结果将偏大，故C错误；
D、若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，则其量程变小，故D错误。
故选：B。
5．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由图可知，修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离；使用任何简单机械都不能省功，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；力的合成与应用；力与图像的结合；功率的计算；动滑轮的重力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、由图甲可知，承担物重的绳子股数为2，由丙图可知，在2～3s内物体匀速上升，此时拉力为40N，根据F（G+G动）可得动滑轮的重力为：
G动＝2F﹣G物＝2×40N﹣50N＝30N，故A错误；
B、在0.5s时，拉力F1＝30N，把动滑轮和重物看做整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及两根绳子向上的拉力，处于静止状态，因此有F支+2F1＝G+G动，
地面对物体的支持力
F支＝G+G动﹣2F1＝50N+30N﹣2×30N＝20N，
物体对地面的压力为F压＝F支＝20N，故B错误；
C、在2～3s内物体匀速上升，由图丙可知，重物的上升速度为2.5m/s，则在2～3s的过程中拉力F的功率为：
PFv'＝Fnv＝40N×2×2.5m/s＝200W，故C错误；
D、匀速提升90N的重物时，不计摩擦和绳重，该装置的机械效率为：
η100%＝75%，故D正确。
故选：D。
7．【考点】杠杆的动态平衡分析；画力的示意图；平衡状态的判断．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；应用能力．
【解答】A、演员能保持图甲状态一定时间，处于静止状态，为平衡状态，故A错误；
B、如图所示，
A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点，O为舞蹈演员的重心，重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力分别从两个支持点A、B竖直向上画，标出符号F1、F2，如图丙所示，故B错误；
C、演员缓慢起身过程，重心O向左移动，F2的力臂变小，F1的力臂变大，重力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，F2变小，故C正确；
D、适当增大两脚之间的距离，F1的力臂、F2的力臂的比值大小不变，重力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，F1大小不变，故D错误。
故选：C。
8．【考点】杠杆的平衡条件的应用．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】异形杠杆两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得两图中两侧的力臂相等，在杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离，
图中左侧力臂变小，右侧力臂变大，所以松手后左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，杠杆顺时针转动，右端下降，不能恢复平衡，故B正确，ACD错误。
故选：B。
9．【考点】杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】
A、当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得GA×AB＝G秤砣×BD，由G＝mg可得mAg×AB＝m秤砣g×BD，则m秤砣0.4kg，故A正确；
B、当提起C处秤纽时，根据杠杆的平衡条件可列式：G×AC＝G秤砣×CE，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g×CE，称2kg的荔枝，25cm，故B错误；
C、当提起B处秤纽时，阻力臂为AB＝2cm，动力臂BD′＝3cm+12.5cm＝15.5cm，
根据杠杆的平衡条件可列式：G×AB＝G秤砣×BD′，由G＝mg可得mg×AB＝m秤砣g×BD′，
则m3.1kg，
当提起C处秤纽时，阻力臂为AC＝AB+BC＝2cm+3cm＝5cm，动力臂CD′＝12.5cm，
根据杠杆的平衡条件可列式：G×AC＝G秤砣×CD′，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g ×CD′，
则m1kg，故C正确；
D、秤杆粗细不均匀，则上面的刻度是均匀的，故D正确。
故选：B。
10．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；杠杆的平衡条件的计算；绳子自由端移动的距离．版权所有
【专题】简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A．甲图中，由于物体受到的重力的方向是竖直向下的，则阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，由数学知识可知，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力F1F2，则动力F1的大小不变，故A错误；
B．由甲图可知，OB＝2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即，
由图乙可知，承担物重绳子的股数是n＝3，不计绳重和摩擦，则，因此甲装置可以省一半的力，乙装置可以省一半多的力，故B错误；
C．乙装置中绳子的自由端的速度为v绳＝nv物＝3×0.02m/s＝0.06m/s，绳子自由端5s移动距离为s绳＝v绳t＝0.06m/s×5s＝0.3m，故C错误；
D．不计绳重和摩擦，则乙装置的机械效率为，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
11．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】提升重物做的有用功为W有＝G物h＝240N×2m＝480J；
根据公式可知，绳端的拉力做的总功为：
，
则绳端的拉力的功率为：
；
克服动滑轮重所做的功为：
W动＝G动h＝10N×2m＝20J，
根据W总＝W有+W动+W额克可知，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为：
W额克＝W总﹣W有﹣W动＝600J﹣480J﹣20J＝100J；
在装置使用的过程中总的额外功为W额＝W动+W额克＝100J+20J＝120J，
若重物重力为0.5G，机械效率为：
，
则0.5η1＝0.5×80%＝40%，所以η2＞0.5η1。
故答案为：480；10；100；＞。
12．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；有用功的计算；总功．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】此过程中克服重力做的有用功为：
W有＝Gh＝4.2×103N×12m＝5.04×104J；
拉力做的总功为：
W总7.2×104J；
拉力做功的功率为：
P7.2×103W。
故答案为：5.04×104；7.2×104；7.2×103。
13．【考点】斜面机械效率的计算；功的简单计算；杠杆的动态平衡分析；总功．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）提升该物体做的总功为：
W总＝F1L＝2N×1m＝2J，
克服物体重力做的有用功为：
W有＝ηW总＝60%×2J＝1.2J，
克服摩擦力做的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝2J﹣1.2J＝0.8J，
物体与斜面间的摩擦力为：
f0.8N；
（2）根据η可知，动力作用点C上升的高度为：
H0.5m；
钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，
则由杠杆的平衡条件得：G OA+G杠杆 OC＝F2 OC；
悬挂点移至B点时，由杠杆的平衡条件得G OB+G杠杆 OC＝F'2 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＝Gh可知，有用功减小；从上面η的表达式可知：W有减小、W额不变，所以分母变大，η就减小。
故答案为：（1）2；0.8；（2）0.5；变小；变小。
14．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；滑轮组绳子上的拉力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】配重的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，同理，动滑轮重为G动＝100N，
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力：FA＝FB（G+G动）（500N+100N）＝300N；
该滑轮组的机械效率为：
η100%≈83.3%；
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×0.8m＝1.6m，运动员做的功：
W1＝Fs＝300N×1.6m＝480J，
运动员1分钟做功15次，做的总功：
W＝15W1＝15×480J＝7200J，
运动员做功功率：
P120W；
配重匀速上升，动能不变，重力势能增大，因此机械能增大。
故答案为：300；83.3%；120；增大。
15．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的大小比较；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由“一瓶水提升一个人”知，绳b对人拉力F2做的功是有用功，所以有用功为：
W有＝F2h人＝480N×0.4m＝192J；
水瓶对绳a的拉力F1做的功是总功，总功为：
W总＝F1h瓶＝30N×8m＝240J，
滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%；
因W总＞W有，且时间相同，根据P可知，F1做功的功率大于F2做功的功率。
故答案为：192；80%；大于。
16．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由图甲可知，n＝2，2s内物体A上升时拉力所做的功为：
W总＝Fs＝Fnh＝30N×2×10×0.01m＝6J，
则拉力F的功率为：
；
物体A上升过程中所做的有用功为：
W有用＝Gh＝40N×10×0.01m＝4J，
机械效率为：
；
若增大物体A的重力，物体B受到的拉力变大；由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，这两个因素都不变，则重物B和桌面间的滑动摩擦力大小将不变。
故答案为：3；66.7；不变。
三．作图题（共4小题）
17．【考点】杠杆的最小动力；力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：
18．【考点】滑轮组的设计与组装．版权所有
【专题】简单机械；理解能力；应用能力．
【解答】由题可知，工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，即绳子自由端的拉力向下，故可从人手处由外向里绕绳，如图所示：
。
19．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械．
【解答】已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向阻力F2作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2．如图所示：
20．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械．
【解答】过A点作竖直向下的力（即阻力F2）；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段（即动力臂L1）。如图所示
四．实验探究题（共3小题）
21．【考点】利用杠杆测量密度．版权所有
【专题】密度及其应用；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）把APB看作杠杆，P为支点，A点受力为FA＝G杯＝m杯g＝0.025kg×10N/kg＝0.25N，
B点受力为FB＝G钩码＝m钩码g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
根据杠杆平衡条件，有FA PA＝FB PB
此刻度线到提挂点P距离为：
PBAP0.05m＝0.025m＝2.5cm；
（2）从图乙可知，从0g/cm3到1g/cm3的距离为1cm；将0g/cm3到1g/cm3的之间均分10等份，则该密度计的分度值为0.1g/cm
（3）若在测量时，瓶内没有装满液体，由质量m＝Vρ知；液体的质量变小，重力G＝mg也变小，细线对A端线下的作用力F2的大小等于液体和瓶子的总重力，这样F2变小；由杠杆的平衡条件得：F1L1＝F2L2，
秤砣离P点得距离变小，故测量的密度偏小；
（4）设石块的体积为V石，根据将石块敲碎后放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，由杠杆的平衡条件得：V石ρ石g PA＝G秤砣 PB＝Vρ1g PA，
所以石块的m石＝V石ρ石＝Vρ1，
向杯中加满水（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，由杠杆的平衡条件得：V石ρ石g PA+（V﹣V石）ρ水g PA＝G秤砣 PB′＝Vρ2g PA，
所以V石ρ石+（V﹣V石）ρ水＝Vρ2，
Vρ1+（V﹣V石）ρ水＝Vρ2，
V×0.5g/cm3+（V﹣V石）×1.0g/cm3＝V×1.3g/cm3，
解得：V石＝0.2V，
石块的密度ρ石5×0.5g/cm3＝2.5g/cm3
（5）设瓶子的质量为m，秤砣的质量为m秤砣，秤杆最右端离B点的距离为L由杠杆的平衡条件得：（Vρ液+m）g AP＝m秤砣g （PB+L）
液体的密度ρ液m秤砣﹣m），
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶时，PA的长度及测量最大密度的PB（此时B在最右端），容积V由100mL变成了200mL，测量的最大密度值减小，对应的长度没变，故单位长度密度偏小，故密度秤的精确度增大；
②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶，PB+L值不变，L、m变小，测量的最大密度值变大，L变小，单位长度对应的密度值变大，即分度值变大，故密度秤的精确度减小。
故选①；
故答案为：（1）2.5；（2）1；0.1；（3）偏小；（4）25；（5）①。
22．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】（1）如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态的；为使杠杆在水平位置平衡，杠杆偏高的一侧是左侧，平衡螺母向左端调节；
（2）分析第3组数据：F1L1＝F2L2，所以F21N；
（3）②从表中信息可知薄壳空心圆台上底面逐渐减小，下底面和h不变，重心到下底面的距离，所以r减小时，重心到下表面的距离变小；
③从图中可知F1＝10N，F2＝2N，所以。
故答案为：（1
专题10 简单机械
五年（2021-2025）中考（一年模拟）物理真题分类汇编，研真题，明考向。为了进一步配合广大师生复习备考，21教育重磅推出《（2021-2025）五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学，根据地区试题汇编，按照知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况，是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料！
1．（2025 扬州）如图是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂 ，阻力臂 ，弟弟对扁担的作用力 （填变化情况）。
2．（2025 苏州）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦）
（1）电磁铁上端为 （N/S）极；
（2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
3．（2025 苏州）如图中，地上的人用滑轮组提升重物，画出最省力的绳子绕法。
4．（2025 苏州）某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物A、水和两个可读取液体体积的相同容器等，制作了可测算液体密度的装置。使用前，需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上，如图甲，调节两端平衡螺母使直尺水平平衡，再将重物A挂在开孔处的“0g”刻度线处。某次使用时，小明向左侧容器中倒入体积V＝30mL的水，再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体，通过向右移动重物A，使直尺再次水平平衡（左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和），如图乙。他根据相关数据，算出了该液体的密度。
（1）图甲中要使直尺水平平衡，应将平衡螺母向 调节；
（2）小明测出的待测液体密度为 g/cm3；
（3）依照他的做法，不同的待测液体密度ρ液与重物A所示质量m满足一定的函数关系，图丙中图线 符合此关系；
（4）对小明的某些做法进行调整，可使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，且通过将重物A从“0g”移动到“10g”的过程来实现。请具体描述如何调整： 。（写出一种方法即可）
5．（2024 盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2024 南通）钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2024 镇江）小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（ ）
A．钩码的数量适当增加
B．钩码的位置适当左移
C．弹簧测力计转到图中虚线位置
D．弹簧测力计位置适当向左平移
8．（2024 无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．总功为800J
B．动滑轮重为5N
C．绳端移动的距离为4m
D．滑轮组的机械效率为80%
9．（2024 连云港）如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
10．（2024 苏州）健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度，应将配重盘向 （a/b）端移。
11．（2024 盐城）如图所示，画出用起子撬图钉的动力F1的力臂l1。
12．（2024 徐州）如图所示，请画出撑开雨伞时，撑杆对伞骨作用力F的力臂l。
13．（2024 无锡）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为O1、O2，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置，O1A长为0.6m，O1O2长为1m，O2B长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取10N/kg）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水。
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。
14．（2024 宿迁）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，需要在B点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降；
（3）多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是： ；
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 1.5 4.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
（4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 。
A.测量铅笔长度 B.探究重力与质量关系 C.探究反射角与入射角关系
15．（2024 镇江）如图1所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。
（1）求此过程中的有用功。
（2）求该动滑轮的机械效率。
（3）将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为0.01m2，求木块对地面的压强。
16．（2024 扬州）如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收缩提供动力F1。
（1）请在图中画出动力臂l1。
（2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是 ，动力的变化情况是 。
17．（2024 徐州）读短文，回答文后问题。
风杯式风速计
风是由于空气流动而产生的。风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器。其原理如图乙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大。凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小。作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快，当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v＝2πRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数。风杯的转轴连接一个电路板，转轴每转一圈都会使电路中产生一个短暂的电流，根据电流的周期可以算出风杯的转速，进而算出此时的风速。
（1）因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来。适当 （填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。
（2）如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （填“顺”或“逆”）时针。
（3）为什么当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大？ 。
（4）若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时π≈3。某次测量风速时，电流一时间图象如图丙所示，则此时风速为 m/s。
18．（2023 淮安）如图所示，一根质地不均匀的硬棒重心在O点，将硬棒通过绳1悬挂于A点，2、3为两个支架，在绳与两支架的作用下，硬棒水平静止，此时绳与支架均对硬棒有弹力（绳的形变忽略不计）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（ ）
A．仅撤去支架2
B．仅撤去支架3
C．同时剪断绳1和撤去支架2
D．同时剪断绳1和撤去支架3
19．（2023 泰州）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
20．（2023 无锡）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
21．（2023 镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为 J，该滑轮的机械效率为 %。
22．（2023 南通）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力F1的力臂l1和阻力F2。
23．（2023 淮安）如图所示，O为支点，画出力F的力臂l。
24．（2023 徐州）工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。求：
（1）物体受到的重力；
（2）定滑轮的机械效率。
25．（2023 扬州）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂l。
（2）先将头向前抬起，可以减小 力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 。
（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小。
26．（2023 镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。
（1）图1中，横杆属于 杠杆，垫上石块的目的是为了减小 。
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。
（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。
27．（2022 淮安）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A．B．C．D．
28．（2022 盐城）如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．向左调节平衡螺母
C．向右移动钩码的位置
D．减小弹簧测力计的拉力
29．（2022 常州）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
30．（2022 镇江）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N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2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 （选填数字序号）。
31．（2022 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5N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。
32．（2022 无锡）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个 （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC＝7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD＝1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE＝ cm。若要称量质量更大的物体，应选用 处提纽。
33．（2022 宿迁）小明发现夏天汽车从阴凉的地下车库开出后，车窗玻璃常会上雾，可以擦车窗玻璃的 （选填“内侧”或“外侧”）除雾，雾是由水蒸气 （填物态变化）形成的，此过程要 （选填“放出”或“吸收”）热量；如图所示车辆开出时，车库门口道闸缓慢升起，道闸属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
34．（2022 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。
35．（2022 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F1及其力臂l1。
36．（2022 徐州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向 移动；
（2）如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为 cm；
（3）如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 ；
（4）如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？ 。
37．（2022 连云港）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104cm2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g＝10N/kg）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
38．（2022 南京）南京城墙是世界上现存最长的砖石构造城市城墙，如图甲所示。图乙是一块质地均匀的平整长方体城砖的示意图，已知城砖长AC为40cm，宽AB为20cm，厚AD为10cm，质量为20kg。
（1）城砖的重力多大？（g取10N/kg）
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是多少帕？
（3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，则F至少为 N。
39．（2022 扬州）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L。
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为 N。
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？ ，并说明理由 。
40．（2021 盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（ ）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
41．（2021 扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
42．（2021 镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A．拉力F的大小为物重的2倍
B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
43．（2021 扬州）体育竞技中善用物理原理，对取胜往往起着决定作用。
（1）柔道竞技中，进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，由于 仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向右方。
（2）以过腿摔为例，如图所示，进攻者A利用腰部将B顶起，使他双脚离地，同时猛拉B的右臂。请在图中作出拉力F的力臂l，此时A能轻易将B摔倒的原因是 。
44．（2021 无锡）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为 kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是 kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 kg。（g取10N/kg）
45．（2021 苏州）如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”。轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球。他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
46．（2021 常州）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂L1的示意图。
47．（2021 盐城）在图中画出钓鱼竿所受阻力F2的力臂L2。
48．（2021 宿迁）小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。
（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原因是 。
49．（2021 常州）常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 、大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 。
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 。
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦。
应采用改进方案 进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。
50．（2021 镇江）将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力F＝10N，不计轮轴处摩擦及绳重，求：
（1）该过程中的有用功。
（2）动滑轮的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
51．（2021 南京）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下实验。
（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的 性。
（2）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，观察到 的现象，说明上方的尺子具有惯性，与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑，这是因为 。
（3）图甲中，量角器底边长度为 cm。
（4）用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间位置（刻度线“7”和“8”的中间）。
①图乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，能观察到直尺a端 （选填“靠近”或“远离”）吸管。
②图丙中，将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平衡，则A、B的质量之比为 。
一．选择题（共10小题）
1．如图所示的工具在使用时，属于费力杠杆的是（ ）
2．如图所示，用瓶起子开瓶盖时，下列对应的图示正确的是（ ）
3．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使50kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为200N，则此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．使用“车梯”时做的有用功为1600J
B．使用“车梯”时人做功的功率为100W
C．使用“车梯”时人拉绳的速度为1m/s
D．“车梯”的机械效率为62.5%
4．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（ ）
A．自制杆秤的每一格约表示2.08g
B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
5．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
6．小亮同学利用图甲所示的装置将水平地面上重力为50N的重物G提升到高处。当他用竖直向上拉力F拉绳时，拉力F、重物的上升速度v随时间t变化的关系图像分别如图乙、丙。不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力等于50N
B．在0.5秒时，物体对地面的压力等于10N
C．在2～3s的过程中拉力F的功率是100W
D．匀速提升90N的重物时，该装置的机械效率为75%
7．春晚节目《只此青绿》舞绘千里江山图，其中“青绿腰”惊艳众人，演员能保持图甲状态一定时间。若用F1、F2、G表示舞蹈演员前脚、后脚受到的支持力和舞蹈演员的重力，则下列说法正确的是（ ）
A．演员为非平衡状态
B．演员受力示意图为图乙
C．演员缓慢起身过程，重心向左移动，F2变小
D．适当增大两脚之间的距离，F1变大
8．某异形轻质杠杆，其两端用细线挂有质量相同的物体且在如图所示位置平衡，O点为支点。现在杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离。该杠杆撤掉外力后，下列分析正确的是（ ）
A．能维持平衡 B．右端下降
C．左端下降 D．左右摆动
9．杆秤作为华夏国粹，曾是商品流通中的主要度量工具，它的原理和制作工艺无一不渗透着中国古代人民的智慧。如图是杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣改变其在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量为10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是（ ）
A．秤砣的质量为0.4kg
B．称2kg的荔枝，应提起C秤纽，秤砣移到离C秤纽20cm处
C．距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg
D．若选用秤杆粗细不一致，所标记的刻度仍是均匀的
10．机械的使用在生产生活中给人们带来了极大的便利。工人利用如图所示的两种装置将重均为400N的物体从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中，OB＝2OA，图乙中动滑轮重为80N，重物上升速度均为0.02m/s，不计杠杆自重、绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置F1由200N逐渐增大
B．甲、乙两种装置都可以省一半的力
C．乙装置绳子自由端5s移动距离为0.1m
D．乙装置的机械效率约为83.3%
二．填空题（共6小题）
11．如图，用一个滑轮在1min内将G＝240N的重物匀速提升2m。已知滑轮重10N，它的机械效率为80%，则该过程中做的有用功为 J，绳端的拉力的功率为 W，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为 J，若重物重力为0.5G，机械效率由η1变为η2，则η2 0.5η1（选填“＞”“＝”或“＜”）。
12．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，动滑轮重200N。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体10s内上升了12m，此过程中有用功为 J；若滑轮组的机械效率为70%，则总功为 J，其功率为 W。
13．用斜面和杠杆均可提升重物。
（1）如图甲，用长为1m的斜面匀速提升物体，拉力F1沿斜面向上、大小为2N，斜面机械效率为60%，则提升该物体做的总功是 J，物体与斜面间的摩擦力是 N。
（2）如图乙，在C点用方向始终竖直向上、大小恒为4N的力F2拉动杠杆，使重为5N的物体匀速上升0.3m（不计摩擦），杠杆机械效率为75%，则动力作用点C上升 m。将物体移到B点，保持F2方向不变，再次拉动杠杆使作用点C仍然匀速上升相同距离，则与物体挂在A点相比，F2大小的变化情况是 ，机械效率的变化情况是 。
14．图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为 N，该滑轮组的机械效率是 ，该运动员的平均功率为 W，配重匀速上升时的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
15．如图所示是物理兴趣小组利用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，水瓶匀速直线下降8m，使人匀速升高0.4m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N，此过程中的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ；F1做功的功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）F2做功的功率。
16．如图甲所示，物体A、定滑轮和动滑轮的重力分别为40N、10N和10N，若用30N的力F拉动细绳，使物体A向上做匀速直线运动，已知2s内物体A上升的高度为10cm，则拉力F的功率是 W，机械效率为 %；如图乙所示，将弹簧测力计换成重物B后，发现物体A可以匀速向下运动，若增大物体A的重力，重物B和桌面间的滑动摩擦力大小将 。
三．作图题（共4小题）
17．图甲是皮带打孔器，其AOB部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，F2是打孔时A点受到的阻力。请在图乙中画出作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。
18．工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
19．如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对鱼竿的拉力，请在图中画出F1、F2力臂L1、L2。
20．某剧组为拍摄需要，设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。在图中画出杠杆所受拉力的力臂L1以及杠杆所受阻力F2的示意图。
四．实验探究题（共3小题）
21．在刚刚举行的靖江市青少年科技创新大赛中，某校代表队提交了“杆秤液体密度计”（如图甲）的作品，其制作过程如下：选取了一根质量不计的硬质轻杆，左侧端点A处悬挂一质量为25g、容积为100mL的透明塑料瓶，距A点5cm的位置制作提挂点P，P点的右侧悬挂一50g钩码作秤砣，不计细线质量。在瓶中加满不同密度的待测液体，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。
（1）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“0g/cm3”，此刻度线到提挂点P距离为 cm；
（2）在塑料瓶中加满水，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”（如图乙），此刻度线到“0”刻度线的距离为 cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为 g/cm3；按该分度值在杠杆上均匀画出其他刻度线，该杆秤密度计制作完成；
（3）若在测量时未加满待测液体，则读出的密度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，小明将石块敲碎后放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加满水（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为 g/cm3；
（5）若保留所画刻度线，重新标注刻度值，下列方案可以提高该密度秤的精确度的是 （选填序号）。
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶
②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶
22．做“探究杠杆平衡条件”实验：
（1）杠杆在图甲位置静止，是否处于平衡状态？ 。为使杠杆在水平位置平衡，应向 调节平衡螺母；
（2）实验数据如下表所示，表中漏填的数据为 N；
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 20 2 10
2 2 15 1.5 20
3 3 5 15
（3）小明发现路口悬挂设备的横杆，越靠外侧越细，如图乙，将其简化为如图丙的杠杆模型，假定只有A、O两点是焊接点，进行如下探究：
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台，如图丁，下底面直径D相同；
②询问DeepSeek，对话如图戊。根据回答，判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小，下底面和h不变，重心到下底面的距离变化情况是 ；
③使用弹簧测力计进行了三次测量，拉力方向均竖直向上，物体保持静止时，三次示数如图己。实心圆柱A点拉力F1和空心圆台A点拉力F2之比 。
23．在综合实践活动中，小明利用杠杆、刻度尺、金属块、杯子、细线和适量的水制成一个液体密度秤．请你将小明设计的实验步骤补充完整。
（1）如图将烧杯用细绳悬挂在杠杆D端，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。
（2）在杯中装入一定量的水，将质量为m的金属块挂在C处，杠杆恰好水平平衡，测得CO的距离为5cm，OD的距离为4cm，则烧杯中水的质量为 （用m表示）。
（3）将水倒出，在杯中装入相同 （选填“质量”或“体积”）的待测液体，金属块移至B处杠杆再次平衡，测出BO间的距离为6cm，该液体密度ρ液＝ kg/m3。
（4）用该方案制成的密度秤，其秤的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”），该方案中要增加密度秤的量程，其方法是 。
五．计算题（共4小题）
24．如图所示，某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力F＝400N。求：
（1）若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为多少？
（2）滑轮组做有用功的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？
25．如图，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆。在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的均匀正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
（1）合金块M的密度为多少kg/m3。
（2）A端施加的竖直向下拉力FA的大小是多少N？
（3）取下合金块M，放在1m2的水平地面上，则合金块对地面的压强是多少Pa？
26．如图所示，一位同学用滑轮组拉着重45N，底面积为100cm2的物体A，使它5s内在水平地面上匀速前进1m，水平拉力F＝7.5N，若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）物体静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该同学做的功及功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
27．在建筑工地，用如图甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0～20s的过程中物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
求：
（1）在20s内电动机对钢丝绳拉力所做的功；
（2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率；
（3）货物的重力。
六．综合应用题（共3小题）
28．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750N，OA长为1m，OB长为1.5m：
（1）地面对手的力F1与身体垂直，画出力臂和力。则F1的大小为 N；
（2）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F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
29．如图甲是常用脚踏式翻盖垃圾桶的示意图。使用时，脚踩踏板A处，对踏板施加压力F，杠杆AB绕O1转动，通过连杆BC对上盖施力，使上盖绕O1转动而打开。若连杆BC对B点和C点施加的力均沿着连杆，且大小相等。
（1）该型号垃圾桶的部分元件是杠杆，当垃圾桶处于如图甲工作状态时，下列说法中正确的是 。
A.杠杆AO1B和杠杆O2CD都是省力杠杆
B.杠杆AO1B和杠杆O2CD都是费力杠杆
C.杠杆AO1B为省力杠杆，杠杆O2CD为费力杠杆
D.杠杆AO1B为费力杠杆，杠杆O2CD为省力杠杆
（2）已知空桶的质量为12kg，竖直放置在水平地面上，与地面的总接触面积为0.4m2，此时该垃圾桶对地面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（3）轻质杠杆AO1B，B静止在图乙所示位置时。已知F＝20N，O1A＝13cm，O1B＝26cm。则此时杠杆B端受到的力为多大？[cos30°0.86]（结果保留一位小数）
30．运用知识解决问题：
（1）因为液体的压强随着深度的增加而 ，拦河坝上部受到水的压强比下部 ，所以拦河坝设计成上窄下宽的形状。
（2）汽车在水平公路上匀速直线行驶，请在图1中画出它在水平方向上所受力的示意图。
（3）如图2所示，小雨在轻质杠杆的A端施加竖直向下的拉力，使其水平平衡。已知小雨的拉力为120N，OA：OB＝3：2，浸没在液体中的物体M的重力为300N、体积为0.01m3，则液体的密度ρ液＝ 。请写出解题思路。
五年真题参考答案与试题解析
1．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的垂直距离没变，故动力臂不变，但是水桶离哥哥的垂直距离变小了，故阻力臂变小；根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担的作用力变小。
故答案为：不变；变小；变小。
2．【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；杠杆的平衡条件的计算；利用安培定则判断磁极．版权所有
【专题】磁现象、电生磁；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，电流由螺线管的下端流入，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
（2）由图可知，抬杆AB实质是一个杠杆，AB的重心到支点O的距离为：L阻AB﹣OB3m﹣0.6m＝0.9m，L动＝OB＝0.6m，
B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和，根据杠杆的平衡条件可得：
G杆L阻＝（G铁+F）L动，
则：20N×0.9m＝（25N+F）×0.6m，
解得：F＝5N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增加电磁铁对铁柱的吸引力，即增大电磁铁的磁性，因此应将滑动变阻器的滑片P应向上端移动，减小电路中的电阻，增大电路中的电流。
故答案为：（1）S；（2）5；（3）上。
3．【考点】滑轮组的设计与组装．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】地上的人用滑轮组提升重物，因人站在地面上，故人只能用下用力，绳子有效段数为2，如下所示：
4．【考点】利用杠杆测量密度．版权所有
【专题】密度及其应用；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，杠杆静止时，发现左端低、右端高，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节；
（2）由图乙可知，重物A对应的刻度为9g，左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
1.0g/cm3×30cm3＝ρ液×30cm3+9g，
解得：ρ液＝0.7g/cm3；
（3）左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
ρ水V＝ρ液V+m，即ρ液ρ水mm+ρ水，
液体的体积和水的密度一定，所以待测液体密度ρ液与重物A所示质量m成一次函数关系，且重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，所以图丙中图线b符合此关系；
（4）由（3）可知，重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越小，因此可将右侧容器装水，左侧容器装待测液体，由于左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和，根据m＝ρV可知，
ρ液V＝ρ水V+m，即ρ液ρ水m，
重物A所示质量m越大，对应待测液体密度ρ液越大；
要使该装置的测量范围变为1.0～1.2g/cm3，当液体密度为1.2g/cm3，重物A的质量为10g，代入上式，解得V＝50cm3＝50mL，故调整措施为：改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。
故答案为：（1）右；（2）0.7；（3）b；（4）改成右侧容器装水，左侧容器装待测液体，且容器的体积为50mL。
5．【考点】动滑轮；定滑轮．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、该方法相当于使用了动滑轮，可以省力，故A符合题意；
B、该方式使用的是定滑轮，不省力，故B不符合题意；
C、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩，不省力，故C不符合题意；
D、该方式相当于用双股绳子拉石墩，不省力，故D不符合题意。
故选：A。
6．【考点】杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由图示可知，钓鱼竿在使用过程中，支点在钓鱼竿的下端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；当动力F与钓鱼竿垂直时，动力臂最大，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小，即最合理，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，则为了完成实验，应减小动力；
A、若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故A不符合题意；
B、钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故B不符合题意；
C、弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故C不符合题意；
D、弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会变小，故D符合题意。
故选：D。
8．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；动滑轮的重力；滑轮组中的相关计算；总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、由图可知，n＝2，滑轮组做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝125N×2×4m＝1000J，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝2×125N﹣200N＝50N，故B错误；
C、绳端移动的距离为：
s＝nh＝2×4m＝8m，故C错误；
D、该滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%。故D正确。
故选：D。
9．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】A、托盘天平属于等臂杠杆，故A错误；
B、钢丝钳属于省力杠杆，故B错误；
C、开瓶扳手属于省力杠杆，故C错误；
D、筷子属于费力杠杆，故D正确；
故选：D。
10．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向a端移动，增大阻力臂。
故答案为：变小；a。
11．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】延长F1画出动力的作用线，过支点O向F1的作用线画垂线，垂线段就是动力的力臂L1，如图所示：
12．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】支点为O，从点O作力F作用线的垂线，支点到垂足的距离，即为力F的力臂l，如图所示：
13．【考点】机械效率的简单计算；功率的计算；轮轴及其应用．版权所有
【专题】简单机械；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】解（1）以O1为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2可得，
m石g O1A＝（m桶+m轮）g O1B，
即：m石×0.6m＝（10kg+10kg）×（1m+0.8m），
解得，石块质量最多为：m石＝60kg；
以O2为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2可得，
m石′g O2A＝（m桶+m水+m轮）g O2B，
即：40kg×（1m+0.6m）＝（10kg+m水+10kg）×0.8m，
解得，水的质量最多为：m水＝60kg；
（2）桶对水做的功：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×3m＝1200J，
人做的功：W总2400J，
人做功的功率：P120W。
故答案为：（1）60；60；（2）1200；120。
14．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；科学探究能力．
【解答】（1）由图甲知，杠杆的左端低，应将平衡螺母向右调节，铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的，当零刻度线与铅垂线重合时，即杠杆在水平位置平衡；
（2）当左侧拉力F1＝3G0＝3×0.5N＝1.5N，力臂L1＝2cm时，
由杠杆平衡条件知，F1L1＝F2L2，
即1.5N×2cm＝F2×3cm，
解得：F2＝1N，
需要的钩码数量n2，故需要在B点挂2个钩码；
当两边各加一个钩码时，左侧F'1L1＝（1.5N+0.5N）×2cm＝4N cm，
右侧F'2L2＝（1N+0.5N）×3cm＝4.5N cm，
右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降；
（3）由记录的数据进行分析，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：F1L1＝F2L2；
（4）本实验多次实验的目的是为了寻找普遍规律，在探究重力与质量关系和探究反射角与入射角关系的实验中多次实验的目的也是为了寻找普遍规律，而测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是为了减小误差，获得准确数据；
故选：A。
故答案为：（1）平衡螺母；右；重合；（2）2；右；（3）F1L1＝F2L2；（4）A。
15．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；
（2）绳子自由端移动的距离为：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝4N×2m＝8J；
动滑轮机械效率：
η100%100%＝62.5%。
（3）木块对地面的压力；
F压＝G＝5N，
根据压强公式得：
p500Pa。
答：（1）此过程中的有用功为5J；
（2）该动滑轮的机械效率为62.5%；
（3）木块对地面的压强为500Pa。
16．【考点】杠杆的动态平衡分析；力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】（1）由题知，膝关节上固定点O为支点，股四头肌群收缩提供动力F1，由支点O向F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1，如下图所示：
；
（2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是 变大，阻力不变，动力臂不变，根据F1L1＝F2L2，可得动力的变化情况是变大。
故答案为：（1）图见解答；（2）变大，变大。
17．【考点】超纲知识．版权所有
【专题】简单机械；机械能及其转化；理解能力．
【解答】（1）此装置相当于轮轴杠杆，适当增大支架长度，增大动力臂，可以用较小的风力使风杯转到，提高了风速计的灵敏度；
（2）起风时，气流冲击风杯，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，由于风压差风杯开始转到，结合图乙风杯状态和风向可知风杯旋转方向为顺时针；
（3）风杯的转动是风的动能转化成了风杯的机械能和由于摩擦产生的内能，当风速一定时，风的动能一定，由于摩擦力产生的内能基本不变，风杯的机械能不变，故风速转速增大到一定值时不再增大。
（4）由图丙值，风杯的转速n＝2r/s，风速v＝2πRbn＝2×3×0.2m×3×2r/s＝7.2m/s。
故本题答案为：（1）增大；（2）顺；（3）风杯的转动是风的动能转化成了风杯的机械能和由于摩擦产生的内能，当风速一定时，风的动能一定，由于摩擦力产生的内能基本不变，风杯的机械能不变，故风速转速增大到一定值时不再增大；（4）此时的风速为7.2m/s。
18．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】绳子只能向上施加拉力，支架只能施加向上的支持力；
A．仅撤去支架2，以1为支点，重力和支架支持力使得杠杆的转动方向相反，可以平衡，故A正确；
B．仅撤去支架3，以1为支点，重力和支架2支持力使得杠杆的转动方向都是顺时针，故杠杆不可以平衡，B错误；
C．同时剪断绳1和撤去支架2，以3为支点，重力使得杠杆逆时针转动，不可以平衡，故C错误；
D．同时剪断绳1和撤去支架3，以2为支点，重力使得杠杆顺时针转动，不可以平衡，故D错误。
故选：A。
19．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；
BCD、拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。
故选：A。
20．【考点】杠杆的分类；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
BD、根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，杠杆平衡时B端的拉力FB80N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣80N＝40N，
故B错误，D正确；
C、向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
故选：D。
21．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；定滑轮；定滑轮与动滑轮的判断；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；
工人师傅做的有用功为：
W有＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人师傅做的总功为：
W总＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
则该滑轮的机械效率为：
η100%＝80%。
故答案为：定；4000；80。
22．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；
过支点作力F1作用线的垂线段，即可做出力臂L1，如图所示；
23．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】延长力F作出力的作用线，从支点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂l，如图所示：
24．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；重力的计算．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）物体质量为18kg，则物体受到的重力为：
G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）使用定滑轮时，绳端移动的距离等于物体上升的高度，即s＝h，
根据η可知，定滑轮的机械效率为：
η100%＝90%。
答：（1）物体受到的重力为180N；
（2）定滑轮的机械效率为90%。
25．【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆在生活中的应用；力和力臂的画法．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）过支点O作阻力G的作用线的垂线，该垂线段为阻力臂l，如图所示：
；
（2）先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小；
（3）做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。
故答案为：（1）见解析；（2）阻；变小；（3）功率。
26．【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类；压强的公式的应用．版权所有
【专题】定量思想；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
（2）件根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知G×OA＝F×OB，
为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为：
F400N；
（3）在水平面上，F压＝G＝1200N，
物块静止时对水平地面的压强为：
p4800Pa。
故答案为：（1）省力；压强；
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；
（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。
27．【考点】杠杆的动力和阻力；杠杆及其五要素．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；理解能力．
【解答】
A、阻力的方向应为垂直于杠杆向下，动力方向以及作用点、支点位置正确，故A正确；
B、阻力的方向应该向下，故B错误；
CD、阻力作用点不对，故CD错误。
故选：A。
28．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】A、增加左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故A错误；
B、在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C、将左侧钩码向右移动，左侧的力不变，力臂变小，则左侧力与力臂的乘积变小，会使杠杆平衡，故C正确；
D、减小弹簧测力计的拉力，右侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D错误。
故选：C。
29．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】应用题；比较思想；简单机械；应用能力；获取知识解决问题能力．
【解答】如图所示，拔草器相当于一个杠杆，拔草时支点在O点，若拔同一植株，则草对拔草器的阻力一定，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，阻力臂越小，动力臂越大，动力越小。A、B、C图相比，动力臂相等，C图中的阻力臂更小，所以C图动力更小；C图与D图相比，阻力臂相等，D图的动力臂更小，所以C图动力更小，符合要求的只有C图。
故选：C。
30．【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂OB＝OA+AB＝2OA，A点作用力的力臂为OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，
解得：FGGG12N＝6N；
（2）由题意可知，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，
根据杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OA，
解得：FⅠ，
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小；
（3）将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OB，
解得：FⅡ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OB＞OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
故答案为：6；小；②。
31．【考点】杠杆在生活中的应用；杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，所以桥面OA实质是一种杠杆；
（2）过支点向拉力的作用线作垂线，这条垂线段就是拉索对桥面拉力F的力臂L，如图所示：
在Rt△AOB中，∠A＝30°，则LOA＝0.15m
根据杠杆的平衡条件，FL＝GOA，
则F5N；
将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，
根据杠杆平衡条件可知，动力减小。
故答案为：杠杆；5；减小。
32．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】计算题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．
【解答】（1）杆秤可以看作是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它相当于一个杠杆；
（2）秤钩不挂物体时，由杠杆的平衡条件可知：
G砣×BD＝G秤×L0，
因为G＝mg，所以m砣g×BD＝m秤g×L0，
即m砣×BD＝m秤×L0，
代入数据有：m秤×L0＝0.5kg×1cm；
将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上时，由杠杆平衡条件可知：
G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
即m物×BC＝m秤×L0+m砣×BE，
代入数据有：2.5kg×7cm＝0.5kg×1cm+0.5kg×BE，
解得：BE＝34cm；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽、秤砣在E点时，G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
当提着A处秤纽、秤砣在E点时，G物'×AC＝G秤×（L0+AB）+G砣×（BE+AB），因BC＞AC，故可得：G物′＞G物，即提A处秤纽时，此秤的称量大。
故答案为：杠杆；34；A。
33．【考点】液化的概念及现象；液化的放热特点；杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；汽化和液化、升华和凝华；简单机械；理解能力．
【解答】夏天，车外水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会放热液化形成小水珠，附着在玻璃的外表面，液化放热；
车库门口道闸，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：外侧；液化；放出；费力。
34．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；应用能力．
【解答】重物对杠杆的拉力即为阻力，过支点O作力阻力作用线的垂线段，即为阻力臂l，
根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；
由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，如图所示：
。
35．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】
（1）A点为拉力的作用点，从A作与测力计弹簧伸长方向相同一条带箭头的线段；
（2）先延长力的作用线，然后过支点O做垂直于连线的线段为力臂l1；如图所示：
36．【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由甲图可知，杠杆左端向下倾斜，说明左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动；
（2）乙图中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为：l1＝5cm×5＝25cm；
（3）要使弹簧测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，所以要使杠杆在水平位置平衡，需将测力计移到左端第5个格处向上拉。
（4）作用在A点的三个力虽然大小相等，但F1、F3其对应的力臂比较小，所以力与其力臂的乘积相对较小，而F2的力臂最大，F2与其力臂的乘积最大，所以对杠杆转动的作用最大。
故答案为：（1）右；（2）25；（3）将测力计移到左端第5个格处；（4）F2与其力臂的乘积最大。
37．【考点】压强的公式的应用；功率的计算；滑轮、滑轮组机械效率的计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）建筑材料的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
建筑材料对水平地面的压力：F压＝G＝800N，
建筑材料对地面的压强：p800Pa；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×3m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力做功的功率：P150W；
（3）拉力做的有用功：W有＝Gh＝800N×3m＝2400J，
滑轮组的机械效率：η100%100%＝80%。
答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为800Pa；
（2）拉力F的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
38．【考点】压强的公式的应用．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）城砖的重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，地面的受力面积S＝AC×AD＝20cm×10cm＝200cm2，
城砖静止在水平地面时，城砖对地面的压力：F＝G＝200N，
城砖对地面的压强：p1×104Pa；
（3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，可把城砖看成一个绕底部转动的杠杆，
动力F的力臂大小等于城砖AC的长，即L1＝40cm，阻力F＝G＝200N，阻力臂L2AD10cm＝5cm，
根据杠杆的平衡条件可知，F×L1＝G×L2，
代入数据解得：F25N。
故答案为：（1）城砖的重力为200N；
（2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是1×104Pa；
（3）25。
39．【考点】杠杆的平衡条件；力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】（1）反向延长支撑力F画出动力的作用线，过支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力F的力臂L，如图1所示：
（2）过重心作竖直向下的重力即为F2，从支点O向力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2，如图2，
由图2可知，L为8个小格，L2为3个小格，则，
根据杠杆平衡条件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，
则支撑力：F187.5N；
（3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
故答案为：（1）见图1；（2）187.5；（3）变大；动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
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40．【考点】定滑轮的实质；定滑轮．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】AB、旗杆顶端装有的定滑轮，实质是等臂杠杆，使用时，不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时，不省距离也不费距离，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。
故选：C。
41．【考点】杠杆在生活中的应用；重心的概念．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．
【解答】
A、制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蜡烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平位置更加稳定，故A错误；
B、转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知，此时蜡烛容易发生翻转，故B错误；
C、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的重心变低了，稳度较高，故C正确；
D、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重心，增大稳度，故D错误。
故选：C。
42．【考点】杠杆的动态平衡分析．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】
A、由图可知，OA＝AB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件F×OB＝G×OA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；
B、当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；
C、保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；
D、若物重增加2N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2N1N，故D错误。
故选：C。
43．【考点】力和力臂的画法；杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】应用题；运动和力；简单机械；应用能力．
【解答】
（1）进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，则对手由于惯性仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向右方。
（2）由图知，A将B摔倒时可将B看做一个杠杆，O为支点，阻力为B的重力，拉力F是动力，
反向延长F画出力的作用线，从O点向拉力F的作用线作垂线段，即为其力臂l，如图所示：
由图知，动力F的力臂大于阻力G的力臂，则B相当于一个省力杠杆，所以A能轻易将B摔倒。
故答案为：（1）惯性；（2）见上图；动力臂大于阻力臂。
44．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】计算题；简单机械；应用能力．
【解答】将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm；
圆柱形螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为：L4cm＝46cm；
则OA＝100cm﹣4cm＝96cm；
根据杠杆的平衡条件可知：m螺gL＝m筐g×OB，1.2kg×g×46cm＝m筐×g×4cm，解得：m筐＝13.8kg；
称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N；
根据杠杆的平衡条件可知：F×OA＝m重g×OB，15N×（100cm﹣4cm）＝m重×10N/kg×4cm，解得：m重＝36kg；
若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大：
m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣4cm）＝m'重×10N/kg×4cm，解得：m'重＝24kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是24kg，则该杆秤的分度值为0.25kg。
故答案为：13.8；36；0.25。
45．【考点】能量守恒定律．版权所有
【专题】应用题；简单机械；机械能及其转化；应用能力．
【解答】由图可知，转轮相当于轮轴，重球离轴越远，其轮半径越大，即直当于重力的力臂越大；
根能量守恒定律可知，能量在相互转化和转移的过程中，能的总量保持不变，而转轮在旋转过程中，一定会克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此不可能出现“转轮会沿顺时针方向越转越快”的情况，这违背了能量守恒定律。
故答案为：力臂；能量守恒。
46．【考点】杠杆的最小动力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】杠杆ABC的支点在O点，连接OA，若在A端施力F1，当F1的方向与OB垂直时动力臂最大，此时最省力，OA为其力臂L1；
根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向下，据此可画出最小的动力，如图所示：
47．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械；应用能力．
【解答】人右手与钓鱼竿接触处是支点，线对鱼竿拉力是阻力F2，由支点作阻力作用线的垂线，垂线段为其力臂L2，如图所示：
48．【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因；探究杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】实验探究题；简单机械；实验基本能力．
【解答】（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，
F2L2＝F1L1＝2N×0.03m＝0.06N m；
由图乙可知，L2＝4cm＝0.04m，则杠杆左端所挂重物的重力：G＝F21.5N；
图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1＝F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。
故答案为：（1）测量力臂；（2）1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变。
49．【考点】探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验．版权所有
【专题】实验题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌在竖直方向上受到的竖直向下的摩擦力和重力、竖直向上的拉力的作用，三个力平衡，大小相等，所以摩擦力的大小为13N﹣4N＝9N，方向是竖直向下的；
（2）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，则铁夹张开幅度越大，夹得越紧，即压力越大，则标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大；
考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，在压力不变时，接触面的粗糙程度变小，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小；
（3）使用定滑轮不能改变力的大小，使用动滑轮可以省力；物体的重力为4N，拔出标志牌后，测力计示数为1.6N，要小于标志牌的重力，所以采用是实验方案2；
实验时，由图可知，滑轮组有3段绳子拉着动滑轮，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，则F'（G'+G动），吸水后的标志牌的重力为：G'＝nF'﹣G动＝3×1.6N﹣0.3N＝4.5N；
匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，不计绳重及滑轮处摩擦，则：F（FG+G动），标志牌受到向上的拉力为：FG＝nF﹣G动＝3×4.4N﹣0.3N＝12.9N，则受到的摩擦力为：f＝FG﹣G＝12.9N﹣4.5N＝8.4N；
由此可知，摩擦力变小了，即猜想2起主导作用。
故答案为：竖直向下；9；铁夹张开幅度越大，压力越大，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大；接触面的粗糙程度变小，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小；2；4.5；8.4；2。
50．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；滑轮组中的相关计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）使用动滑轮做的有用功：W有＝Gh＝16N×2m＝32J；
（2）由图知，n＝2，绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×4m＝40J，
滑轮组的机械效率：
η100%100%＝80%；
（3）不计轮轴间摩擦及绳重时，拉力F（G+G动），
则动滑轮重力：G动＝2F﹣G＝2×10N﹣16N＝4N。
答：（1）该过程中的有用功为32J；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为4N。
51．【考点】测量直径的长度；流体压强与流速的关系．版权所有
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的透光性。
（2）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，下方的尺子被打出，上方的尺子由于惯性保持原来的静止状态，所以上方的尺子落到原处。
头发与塑料尺子摩擦使塑料尺子带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑等轻小物体。
（3）刻度尺的分度值是1mm，量角器的边长是121.0mm﹣20.0mm＝101.0mm＝10.10cm。
（4）①用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，直尺和吸管之间空气流速大，压强小，直尺会靠近吸管。
②用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间位置（刻度线“7”和“8”的中间），说明直尺在重心中几何中心处，
将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平衡，提纽在直尺的中间位置，直尺的重力不影响直尺在水平位置平衡，
设三角尺A、B重力分别是GA、GB，两侧的力臂分别是6.5cm和5.5cm，
根据杠杆平衡条件得，GA×LA＝GB×LB，
GA×6.5cm＝GB×5.5cm，
则GA：GB＝55：65＝11：13，
物体质量之比等于重力之比，则A、B的质量之比为11：13。
故答案为：（1）透光；（2）上方的尺子落到原处；带电体吸引轻小物体；（3）10.10；（4）①靠近；②11：13。
一年模拟参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】A、瓶盖起子在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故不符合题意；
B、食品夹在使用时动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故B符合题意；
C、天平在使用时动力臂和阻力臂相等，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
2．【考点】杠杆平衡的正确图示．版权所有
【专题】简单机械；理解能力．
【解答】用瓶起子开瓶盖时，支点在起子的一端，动力的方向竖直向上，阻力的方向竖直向下，
所以选B；
故选：B。
3．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；绳子自由端移动的速度；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、使用“车梯”时做的有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×2m＝1000J，故A错误；
B、由图可知，n＝4，使用“车梯”时人做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝200N×4×2m＝1600J，
使用“车梯”时人做功的功率为：
P160W，故B错误；
C、人拉绳的速度为：
v0.8m/s，故C错误；
D、“车梯”的机械效率为：
η100%＝62.5%，故D正确。
故选：D。
4．【考点】杠杆的平衡条件．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】
A、当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，从O到B点共50个小格，则每一小格表示的质量为m02g，故A错误；
B、称中药（称取一定量的中药）时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明秤盘内中药的质量大于所需的质量，所以应减少中药的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确；
C、根据G＝mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA＝m砣g×OB，如果秤砣磨损了，OB变大，则测量结果将偏大，故C错误；
D、若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，则其量程变小，故D错误。
故选：B。
5．【考点】杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；简单机械；应用能力．
【解答】由图可知，修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离；使用任何简单机械都不能省功，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；力的合成与应用；力与图像的结合；功率的计算；动滑轮的重力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A、由图甲可知，承担物重的绳子股数为2，由丙图可知，在2～3s内物体匀速上升，此时拉力为40N，根据F（G+G动）可得动滑轮的重力为：
G动＝2F﹣G物＝2×40N﹣50N＝30N，故A错误；
B、在0.5s时，拉力F1＝30N，把动滑轮和重物看做整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及两根绳子向上的拉力，处于静止状态，因此有F支+2F1＝G+G动，
地面对物体的支持力
F支＝G+G动﹣2F1＝50N+30N﹣2×30N＝20N，
物体对地面的压力为F压＝F支＝20N，故B错误；
C、在2～3s内物体匀速上升，由图丙可知，重物的上升速度为2.5m/s，则在2～3s的过程中拉力F的功率为：
PFv'＝Fnv＝40N×2×2.5m/s＝200W，故C错误；
D、匀速提升90N的重物时，不计摩擦和绳重，该装置的机械效率为：
η100%＝75%，故D正确。
故选：D。
7．【考点】杠杆的动态平衡分析；画力的示意图；平衡状态的判断．版权所有
【专题】定性思想；简单机械；应用能力．
【解答】A、演员能保持图甲状态一定时间，处于静止状态，为平衡状态，故A错误；
B、如图所示，
A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点，O为舞蹈演员的重心，重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力分别从两个支持点A、B竖直向上画，标出符号F1、F2，如图丙所示，故B错误；
C、演员缓慢起身过程，重心O向左移动，F2的力臂变小，F1的力臂变大，重力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，F2变小，故C正确；
D、适当增大两脚之间的距离，F1的力臂、F2的力臂的比值大小不变，重力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，F1大小不变，故D错误。
故选：C。
8．【考点】杠杆的平衡条件的应用．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】异形杠杆两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得两图中两侧的力臂相等，在杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离，
图中左侧力臂变小，右侧力臂变大，所以松手后左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，杠杆顺时针转动，右端下降，不能恢复平衡，故B正确，ACD错误。
故选：B。
9．【考点】杠杆在生活中的应用．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】
A、当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得GA×AB＝G秤砣×BD，由G＝mg可得mAg×AB＝m秤砣g×BD，则m秤砣0.4kg，故A正确；
B、当提起C处秤纽时，根据杠杆的平衡条件可列式：G×AC＝G秤砣×CE，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g×CE，称2kg的荔枝，25cm，故B错误；
C、当提起B处秤纽时，阻力臂为AB＝2cm，动力臂BD′＝3cm+12.5cm＝15.5cm，
根据杠杆的平衡条件可列式：G×AB＝G秤砣×BD′，由G＝mg可得mg×AB＝m秤砣g×BD′，
则m3.1kg，
当提起C处秤纽时，阻力臂为AC＝AB+BC＝2cm+3cm＝5cm，动力臂CD′＝12.5cm，
根据杠杆的平衡条件可列式：G×AC＝G秤砣×CD′，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g ×CD′，
则m1kg，故C正确；
D、秤杆粗细不均匀，则上面的刻度是均匀的，故D正确。
故选：B。
10．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；杠杆的平衡条件的计算；绳子自由端移动的距离．版权所有
【专题】简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】A．甲图中，由于物体受到的重力的方向是竖直向下的，则阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，由数学知识可知，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力F1F2，则动力F1的大小不变，故A错误；
B．由甲图可知，OB＝2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即，
由图乙可知，承担物重绳子的股数是n＝3，不计绳重和摩擦，则，因此甲装置可以省一半的力，乙装置可以省一半多的力，故B错误；
C．乙装置中绳子的自由端的速度为v绳＝nv物＝3×0.02m/s＝0.06m/s，绳子自由端5s移动距离为s绳＝v绳t＝0.06m/s×5s＝0.3m，故C错误；
D．不计绳重和摩擦，则乙装置的机械效率为，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
11．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】提升重物做的有用功为W有＝G物h＝240N×2m＝480J；
根据公式可知，绳端的拉力做的总功为：
，
则绳端的拉力的功率为：
；
克服动滑轮重所做的功为：
W动＝G动h＝10N×2m＝20J，
根据W总＝W有+W动+W额克可知，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为：
W额克＝W总﹣W有﹣W动＝600J﹣480J﹣20J＝100J；
在装置使用的过程中总的额外功为W额＝W动+W额克＝100J+20J＝120J，
若重物重力为0.5G，机械效率为：
，
则0.5η1＝0.5×80%＝40%，所以η2＞0.5η1。
故答案为：480；10；100；＞。
12．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；有用功的计算；总功．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】此过程中克服重力做的有用功为：
W有＝Gh＝4.2×103N×12m＝5.04×104J；
拉力做的总功为：
W总7.2×104J；
拉力做功的功率为：
P7.2×103W。
故答案为：5.04×104；7.2×104；7.2×103。
13．【考点】斜面机械效率的计算；功的简单计算；杠杆的动态平衡分析；总功．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）提升该物体做的总功为：
W总＝F1L＝2N×1m＝2J，
克服物体重力做的有用功为：
W有＝ηW总＝60%×2J＝1.2J，
克服摩擦力做的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝2J﹣1.2J＝0.8J，
物体与斜面间的摩擦力为：
f0.8N；
（2）根据η可知，动力作用点C上升的高度为：
H0.5m；
钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，
则由杠杆的平衡条件得：G OA+G杠杆 OC＝F2 OC；
悬挂点移至B点时，由杠杆的平衡条件得G OB+G杠杆 OC＝F'2 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＝Gh可知，有用功减小；从上面η的表达式可知：W有减小、W额不变，所以分母变大，η就减小。
故答案为：（1）2；0.8；（2）0.5；变小；变小。
14．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；滑轮组绳子上的拉力．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】配重的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，同理，动滑轮重为G动＝100N，
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力：FA＝FB（G+G动）（500N+100N）＝300N；
该滑轮组的机械效率为：
η100%≈83.3%；
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×0.8m＝1.6m，运动员做的功：
W1＝Fs＝300N×1.6m＝480J，
运动员1分钟做功15次，做的总功：
W＝15W1＝15×480J＝7200J，
运动员做功功率：
P120W；
配重匀速上升，动能不变，重力势能增大，因此机械能增大。
故答案为：300；83.3%；120；增大。
15．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的大小比较；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由“一瓶水提升一个人”知，绳b对人拉力F2做的功是有用功，所以有用功为：
W有＝F2h人＝480N×0.4m＝192J；
水瓶对绳a的拉力F1做的功是总功，总功为：
W总＝F1h瓶＝30N×8m＝240J，
滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%；
因W总＞W有，且时间相同，根据P可知，F1做功的功率大于F2做功的功率。
故答案为：192；80%；大于。
16．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算．版权所有
【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】由图甲可知，n＝2，2s内物体A上升时拉力所做的功为：
W总＝Fs＝Fnh＝30N×2×10×0.01m＝6J，
则拉力F的功率为：
；
物体A上升过程中所做的有用功为：
W有用＝Gh＝40N×10×0.01m＝4J，
机械效率为：
；
若增大物体A的重力，物体B受到的拉力变大；由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，这两个因素都不变，则重物B和桌面间的滑动摩擦力大小将不变。
故答案为：3；66.7；不变。
三．作图题（共4小题）
17．【考点】杠杆的最小动力；力和力臂的画法．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：
18．【考点】滑轮组的设计与组装．版权所有
【专题】简单机械；理解能力；应用能力．
【解答】由题可知，工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，即绳子自由端的拉力向下，故可从人手处由外向里绕绳，如图所示：
。
19．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械．
【解答】已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向阻力F2作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2．如图所示：
20．【考点】力和力臂的画法．版权所有
【专题】作图题；简单机械．
【解答】过A点作竖直向下的力（即阻力F2）；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段（即动力臂L1）。如图所示
四．实验探究题（共3小题）
21．【考点】利用杠杆测量密度．版权所有
【专题】密度及其应用；简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）把APB看作杠杆，P为支点，A点受力为FA＝G杯＝m杯g＝0.025kg×10N/kg＝0.25N，
B点受力为FB＝G钩码＝m钩码g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
根据杠杆平衡条件，有FA PA＝FB PB
此刻度线到提挂点P距离为：
PBAP0.05m＝0.025m＝2.5cm；
（2）从图乙可知，从0g/cm3到1g/cm3的距离为1cm；将0g/cm3到1g/cm3的之间均分10等份，则该密度计的分度值为0.1g/cm
（3）若在测量时，瓶内没有装满液体，由质量m＝Vρ知；液体的质量变小，重力G＝mg也变小，细线对A端线下的作用力F2的大小等于液体和瓶子的总重力，这样F2变小；由杠杆的平衡条件得：F1L1＝F2L2，
秤砣离P点得距离变小，故测量的密度偏小；
（4）设石块的体积为V石，根据将石块敲碎后放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，由杠杆的平衡条件得：V石ρ石g PA＝G秤砣 PB＝Vρ1g PA，
所以石块的m石＝V石ρ石＝Vρ1，
向杯中加满水（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，由杠杆的平衡条件得：V石ρ石g PA+（V﹣V石）ρ水g PA＝G秤砣 PB′＝Vρ2g PA，
所以V石ρ石+（V﹣V石）ρ水＝Vρ2，
Vρ1+（V﹣V石）ρ水＝Vρ2，
V×0.5g/cm3+（V﹣V石）×1.0g/cm3＝V×1.3g/cm3，
解得：V石＝0.2V，
石块的密度ρ石5×0.5g/cm3＝2.5g/cm3
（5）设瓶子的质量为m，秤砣的质量为m秤砣，秤杆最右端离B点的距离为L由杠杆的平衡条件得：（Vρ液+m）g AP＝m秤砣g （PB+L）
液体的密度ρ液m秤砣﹣m），
①换用质量相同但容积为200mL的塑料瓶时，PA的长度及测量最大密度的PB（此时B在最右端），容积V由100mL变成了200mL，测量的最大密度值减小，对应的长度没变，故单位长度密度偏小，故密度秤的精确度增大；
②换用容积相同但质量为55g的塑料瓶，PB+L值不变，L、m变小，测量的最大密度值变大，L变小，单位长度对应的密度值变大，即分度值变大，故密度秤的精确度减小。
故选①；
故答案为：（1）2.5；（2）1；0.1；（3）偏小；（4）25；（5）①。
22．【考点】探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有
【专题】简单机械；应用能力．
【解答】（1）如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态的；为使杠杆在水平位置平衡，杠杆偏高的一侧是左侧，平衡螺母向左端调节；
（2）分析第3组数据：F1L1＝F2L2，所以F21N；
（3）②从表中信息可知薄壳空心圆台上底面逐渐减小，下底面和h不变，重心到下底面的距离，所以r减小时，重心到下表面的距离变小；
③从图中可知F1＝10N，F2＝2N，所以。
故答案为：（1
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