【筑基行动】中考科学一轮专项训练8 简单机械
一、选择题
1．（2026九上·柯桥期末）如图甲中的球形石墩，小科用图乙的方式移动它。关于小科的做法，下列说法正确的是（ ）
A．省功 B．省力 C．费力 D．省距离
2．（2026九上·南浔期末）如图所示，中国空间站的机械臂类似于人的手臂，可对空间站舱体表面进行巡检。下列工具在使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（）
A．鸡蛋夹 B．钢丝钳
C．订书机 D．开瓶器
3．（2026九上·南浔期末）小科利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，下列说法正确的是（）
A．木块沿斜面匀速向上运动过程中，受力不平衡
B．斜面是一种既可以省力又可以省功的机械
C．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能变小
D．用质量相同的小车替代木块，能提高斜面的机械效率
4．（2026九上·宁波期末）如图所示，当同一物体(m)以相同速度匀速上升相同的高度h时，所用的力分别是 F甲和F乙，拉力做的功为W甲和W乙。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则F甲和F乙、W甲和W乙的大小关系是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2026九上·临海期末）无障碍坡道为行走不便者提供了出行便利。如图将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小， 则( )
A．推力越小 B．路程越短
C．推力做功越少 D．推力做功越快
6．（2026九上·黄岩期末）一均质圆盘被划分为若干同心圆环，半径依次为r，2r，3r。若在不同位置上同时悬挂若干钩码(每个钩码的质量相等)，则下列悬挂方式中，能使圆盘不发生转动的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、丁
7．（2025·奉化模拟）如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境，其结构的原理图如图乙所示，已知吊箱的质量为；两名工人及工具的总质量为，绳子自由端的拉力的大小为。在电动机拉力的作用下，吊箱在内上升了，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（）
A．每个动滑轮的重力为
B．整个装置的机械效率为
C．电动机拉动绳子的功率为
D．若绳子的最大承受能力是，则吊篮中的人与工具的总质量可以为
8．如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，下列说法正确的是 ( )
A．木块重力越大，斜面的机械效率就越大
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
9．小金家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为 900 N 的物体匀速提升了 6 m，工人对绳子施加的拉力 F 为475 N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是 ( )
①拉力 F 做功为2 850 J
②动滑轮的重力为 50 N
③拉力 F做的额外功为600 J
④如用该装置匀速提升重力为 950 N 的物体，则该滑轮组的机械效率为95%
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
10．一次聚会中，小科看到餐桌上有一个很有趣的自动拾取牙签盒，如图甲所示，当按下盒顶的圆柱体按钮再松开时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现其内部结构如图乙所示。下列说法错误的是 ( )
A．图乙中杆 AOD 可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧
B．当按下按钮时，压力作用在 B 处使之绕着O点逆时针转动
C．当松开按钮时，D处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力为阻力
11．“推枣磨”是古代的一种平衡游戏(如图所示)，即将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上，使之保持静止。据此可推测出 ( )
A．甲枣的质量一定大于乙枣 B．甲枣的质量一定小于乙枣
C．乙枣的质量一定小于丙枣 D．乙枣的质量一定大于丙枣
12．某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中每股绳子能承受的最大拉力为500 N，动滑轮的质量为0.6 kg，货箱重为15 N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法中，正确的是(g取10 N/ kg) （ ）
A．匀速吊起货物上楼，每次能吊的货物最多不能超过1469 N
B．使用的定滑轮质量越小越省力
C．工人分别用5 m/s 和 3m /s 的速度匀速拉升同一货物，工人做功的功率相同
D．所吊货物质量为100 kg，匀速提升10 m，则水平拉力 F 所做的功为10 210 J
13．（2025九上·温州月考）下列简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
14．（2026九上·椒江期末） 如图所示， 物体A重为100牛， C、D滑轮重均为20牛。物体B重为100牛，它恰好能拉着 A 向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。
（1） 图中 D为 (填“定”或“动”)滑轮。
（2）物体A 受到的摩擦力大小为 牛。
15．（2026九上·临海期末）滑轮实质上是杠杆，下图是使用动滑轮提升重物的示意图。
（1）如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动，该滑轮可视为变形的杠杆，其支点为 (填“A”、“B”或“C”) 点。
（2）如图甲，用测力计沿F1方向提升重物，若滑轮重0.5牛，物体重5.5牛，则测力计的示数为 (不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦)。
（3）若拉力方向改为F2，如图乙，其他条件相同，则F2 F1(填“大于”“小于”或“等于”)。
16．（2026九上·黄岩期末）为快速疏通道路，抢险人员使用如图所示的滑轮组将故障车辆拖离公路。
（1）图中属于定滑轮的是 (填“甲”“乙”或“甲和乙”)
（2）若在水平拉力F为1×103N作用下，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，则拉力F的功率为 瓦。若该滑轮组的机械效率为80%，则该故障车被匀速拖离时所受的阻力为 牛。
17．（2026九上·柯桥期末）随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动。
（1）如图甲为锻炼臂力的健身器材结构示意图，向下拉吊环时，重物会向 （选填“上”或“下”）运动。2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米，此过程中人拉力做功的功率为 W。
（2）做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，人体的重力G为阻力，如图乙所示。请画出此时人体杠杆模型的动力臂（用字母L标注）。
18．（2026九上·浙江期末）斜面是一种简单机械，如图是工人利用斜面把货物搬到车厢的场景。已知斜面高h=2米，长 L=5米。
（1）高度相同时，斜面越长越 (选填“省力”或“费力”)。
（2）质量为80kg的物体，在沿斜面向上的400 N的拉力 F作用下从底部匀速运动到顶部，此过程斜面的机械效率为 。
（3）如果要提升斜面的机械效率，下列方法可行的有____。
A．增加被拉升重物的质量
B．使斜面变得更光滑
C．增加斜面的倾斜角度
三、实验与探究题
19．（2026九上·柯桥期末）杆秤（如图甲）是我国古老的称量工具，因其携带方便、经济实惠，在菜市场中仍能见到它的身影。小科发现奶奶使用的杆秤测量不准确，学习了杆杠原理后准备帮奶奶重新制作杆秤。
【制作步骤】
如图乙。
①做秤杆：选取一根密度均匀的木质圆柱，在圆柱左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个托盘，系上细绳，固定在秤杆的“A”处。
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子。
④标零线：秤盘上不放重物，将10克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”。
⑤定刻度……
【交流评价】
（1）制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动。
（2）步骤④标零线的目的是 。
（3）给杆秤定刻度时，小科采用以下的方法：在秤盘上放40克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上40，0和40之间分为40等份。依次标上相应刻度。你认为她的方法是否合理并简单说明理由 。
（4）小科发现制作好的杆秤量程不够大，请你帮他设计一种增加量程的方法 。
20．（2026九上·宁波期末）在“探究滑轮组的机械效率”时，小科利用如图甲所示的滑轮组进行了3次测量，测得数据如下表所示：
实验次数 动滑轮重G ./N 钩码总重G WN 钩码上升高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 0.5 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 0.5 4 0.1 2.2 0.3 60.6
（1）对比1、3两组数据可以得出的结论是 。
（2）小宁发现测力计移动距离与钩码上升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率。小科则认为钩码上升高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。请判断谁的说法正确并依据实验数据说明理由： 。
（3）实验中应竖直向上 拉动测力计，但实际操作中却较难做到。因此，小科设计了如图乙所示的创新实验装置，整个装置固定在带有刻度的支撑背景板上，带绕线轮的电机可通过转动拉起重物，压力传感器可测出绳子自由端拉力。该创新实验装置的优点是： (写出一点)。
四、综合题
21．（2026九上·余杭期末）中国龙门吊近年来取得了令人瞩目的成就，凭借领先的技术和应用场景的不断创新，全球市场份额稳居世界第一，堪称中国高端装备制造的典范。如图所示龙门吊，主梁上装有可移动的卷扬机，下方动滑轮重900N。某次将一个重为5100N的重物，以0.2m/s的速度匀速提升了2m，又以相同速度水平移动3m 到指定位置。
(不计绳重与摩擦)
求：
（1）整个过程中滑轮组提升重物做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
22．（2026九上·婺城期末）打篮球是一项普及性很广的运动。升降篮球架的使用，满足了低龄篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图甲所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入水或沙子，以增加篮球架的稳定性，其有关信息参数如图乙所示。请回答：
（1）打篮球时，人的心跳、呼吸加快，流经骨骼肌的血流量也大大增加，其意义是 (写出一点)。
（2）将篮球架从1.2m升高至2.1m后，为了将质量为500g的篮球投入篮筐，至少使篮球获得的机械能增加多少焦 (忽略空气阻力的影响，g取10N/kg)
（3）扣篮、抓篮圈等活动可能会造成篮球架倒塌。如图丙所示，篮球架的重力作用线距离O点35cm，篮圈直径加篮板厚度共计40cm。质量为35kg的儿童悬空抓篮圈(此时儿童对篮圈的作用力可视为竖直向下的力，大小等于儿童的重力)。为防止篮球架绕O点倾倒，篮球架 (含底座配重)的总质量至少为多少千克
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】动滑轮的特点：省一半力，但不能改变力的方向且费距离。
【解答】由图可知，此时的石墩相当于一个动滑轮，可以省力，但费距离。由于额外功不能避免，所以小科的做法不能省功。
故答案为：B。
2．【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】机械臂相当于人的手臂，肘部为支点，阻力在手上，肌肉施加动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
A.使用鸡蛋夹时， 手握夹子的一端（动力），鸡蛋施加阻力在尖端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A符合题意；
B.使用钢丝钳时， 手握钳柄（动力），钳口夹住钢丝（阻力），支点在中间 。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用订书机时， 手按压订书机上部（动力），订书钉推出（阻力），支点在订书机的后端，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C不合题意；
D.使用开瓶器时， 开瓶器的支点在瓶盖边缘，手向上用力（动力），瓶盖被撬起（阻力）。 此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选A。
3．【答案】D
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动；
B.使用任何机械都不省功；
C.根据机械能=动能+重力势能”判断；
D.机械效率等于有用功与总功的比值。
【解答】A. 木块沿斜面匀速向上运动过程中，处于平衡状态，此时木块受力平衡，故A错误；
B. 斜面是一种简单机械，其作用是省力（通过增大距离来减小所需的作用力）。 根据功的原理（忽略摩擦时），使用任何机械都不能省功，故B错误；
C. 木块沿斜面向上运动，高度增加，势能增大； 速度不变，动能不变 。根据“机械能=动能+重力势能”可知，木块的机械能增大，故C错误；
D. 车的轮子可以滚动，滚动摩擦通常小于滑动摩擦（木块与斜面之间的摩擦），因此拉动小车所需的拉力更小，总功减小。而有用功不变，因此斜面的机械效率会提高，故D正确。
故选D。
4．【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】动滑轮的实质为动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。拉力F=G物，距离s=2h（绳端移动距离
s是物体提升高度h 的 2 倍），速度v绳=2v物。倒置动滑轮，拉力作用在轴上，物体挂在绳子上。
此时费力省距离：F=2G，s=h。
【解答】不计摩擦，滑轮重和绳重，用同一个动滑轮先后提升同一物体。甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，省一半的距离，即F甲=2G，s甲=h。则W甲=F甲s甲=2Gxh=Gh。
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，费一半的距离，即F乙=G，s乙=2h。则W乙=F乙s乙=Gx2h=Gh。故F甲>F乙，W甲=W乙，故C正确。
故正确答案为C。
5．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.斜面越长越省力；
B.根据斜面长度和高度的关系判断；
C.注意比较克服摩擦做额外功大小，根据“W总=W有+W额”比较总功大小；
D.根据分析判断。
【解答】 A.根据生活经验可知，无障碍坡道属于斜面，斜面坡度越小，越省力，则推力越小，故A正确；
B.上升到同样的高度，斜面坡度越小，斜面越长，故B错误；
C.斜面坡度越小，则克服摩擦做额外功越多，将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，有用功不变，所以总功变大，所以推力做功变大，故C错误；
D.斜面越小，推力做功变大，但是因为不确定时间，所以不能确定推力做功是否变快，故D错误。
故选A。
6．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】力臂指的是支点到力的作用点的距离，结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行分析判断。
【解答】由图甲可知，左侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，符合杠杆平衡条件，圆盘处于平衡状态，不会转动；
由图乙可知，左侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，则有，圆盘不处于平衡状态，左侧力与力臂的乘积更大，可知圆盘将沿逆时针方向转动；
由图丙可知，左侧拉力的力臂是最大圆的半径，大小为3r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，圆盘不处于平衡状态，左侧力与力臂的乘积更大，可知圆盘将沿逆时针方向转动；
由图丁可知，左侧拉力的力臂是最大圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，符合杠杆平衡条件，圆盘处于平衡状态，不会转动.
故答案为：D。
7．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】 A.不计绳重和摩擦时，F=（G+G动总+G吊箱）可求动滑轮的总重力，据此求出每个动滑轮的重力；
B.根据W有=Gh=mgh和W总=Fs=Fnh求出有用功和总功，根据计算整个装置的机械效率；
C.根据计算绳端拉力的功率；
D.若绳子的最大承受能力是800N，不计绳重和摩擦时，利用式F=（G+G动总+G吊箱）求出吊篮中的人与工具的总质量。
【解答】 A.根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子的段数n=4，
根据公式F=（G+G动总+G吊箱）得到：525N=（160kg×10N/kg+G动总+40kg×10N/k）；
解得：G总=100N，
每个动滑轮的重力为：，故A错误；
B.根据题意可知，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=mgh=160kg×10N/kg×2m=3200J，
滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=525N×4×2m=4200J，
整个装置的机械效率：，故B错误；
C.电动机拉动绳子的功率为：，故C正确；
D.若绳子的最大承受能力是800N，根据式F=（G+G动总+G吊箱）可知，
吊篮中的人与工具的最大总质量：
，
所以吊篮中的人与工具的总质量不能为275kg，故D错误。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】机械效率；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面机械效率的影响因素：斜面的机械效率，其影响因素包括斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度（摩擦）等；当其他条件不变时，物体重力增大，有用功和额外功会按比例增加，机械效率不一定增大。
（2）斜面的省力特点：根据功的原理，在不考虑摩擦时，斜面越平缓（倾斜程度越小），沿斜面的拉力越小；但实际中需考虑摩擦，不过倾斜程度仍会影响拉力大小。
【解答】A、当斜面倾斜程度、粗糙程度等条件不变时，木块重力增大，有用功Gh和额外功（克服摩擦）都会按比例增加，有用功占总功的比例不一定增大，所以机械效率不一定越大，故该选项错误。
B、斜面的倾斜程度会影响机械效率：倾斜程度越大，物体对斜面的压力越小，摩擦越小，额外功越少，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故该选项正确。
C、木块与斜面间的摩擦会产生额外功，额外功越多，总功越大，有用功占总功的比例越小，机械效率越低，因此摩擦对机械效率有影响，故该选项错误。
D、斜面的倾斜程度越缓，沿斜面的拉力越小（功的原理：Gh=Fs，h越小、s越大，则F越小），但选项描述 “倾斜程度越大，拉力越小” 是错误的，故该选项错误。
故答案为：B。
9．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率；机械效率的计算
【解析】【分析】①由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动距离s=2h，不计绳重和摩擦，利用W=Fs求拉力做的总功；
②由拉力可求得动滑轮的重力；
③利用W=Gh求拉力做的有用功，总功减去有用功等于额外功；
④利用求滑轮组的机械效率。
【解答】 ①由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力移动距离s=2h，拉力F做功：
W总=Fs=475N×2×6m=5700J，故①错误；
②不计绳重和摩擦时，由可得，动滑轮的重力：
G动=nF-G=2×475N-900N=50N，故②正确；
③有用功W有=Gh=900N×6m=5400J，
拉力F做的额外功W额=W总-W有=5700J-5400J=300J，故③错误；
④滑轮组的机械效率，故④正确。
故答案为：B。
10．【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【分析】 （1）杠杆可以绕固定点转动；
（2）当按下按钮时，分析按钮作用点和支点，判断杠杆转动方向；
（3）松开按钮后，弹簧的作用可以使牙签弹起；
（4）作用在杠杆上使杠杆转动的力为动力。
【解答】 A．杆AOD可看作以O点为支点的杠杆，由题意可知，D处是可伸缩的弹簧，故A正确，不符合题意；
B．由图乙可知，当按下按钮时，按钮作用在B点，杠杆绕着O点逆时针转动，故B正确，不符合题意；
C．松开按钮后，图乙中D处受到弹簧向下的力，使杠杆AOD绕O点顺时针转动，使A端翘起将牙签送出，故C正确，不符合题意；
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力是使杠杆转动的力，这个力为动力，故D错误，符合题意。
故答案为D。
11．【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】 将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上，使之保持静止，杠杆处于平衡状态，丙是支点，根据图中甲的力臂比乙的力臂短，由杠杆平衡条件G1L1=G2L2知，甲重力大于乙的重力，甲的质量大于乙的质量，故A正确，BCD错误。
故答案为A。
12．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 （1）由图知承担物重的绳子股数n=3，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力，知道每根绳子能承受的最大拉力，可求每次能吊的材料最大重力；
（2）使用滑轮组增大机械效率的方法：增大提升的物重，减小动滑轮重力、减小摩擦；
（3）利用公式分析判断工人做功的功率大小关系；
（4）知道所吊材料受到的重力，利用可求拉力；利用s=3h求拉力端移动的距离，利用W=Fs可计算水平拉力F所做的功。
【解答】 动滑轮重力G动=mg=0.6kg×10N/kg=6N。
A、由图知，n=3，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力，
则每次能吊的材料最大重G最大=3F最大-（G箱+G动）=3×500N-（15N+6N）=1479N，故A错误；
B、改变使用的定滑轮的质量，不会影响有用功、总功的大小，不会影响滑轮组的机械效率，故B错误；
C、工人快速拉升、慢速拉升同样的材料，做的功相同，但时间不同，由可知工人做功的功率不相同，故C错误；
D、所吊材料受到的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力
水平拉 F所做的功，故D正确。
故答案为：D。
13．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.根据功的原理FL=Gh计算；
B.根据定滑轮的特点分析；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算；
D.根据动滑轮的特点判断。
【解答】 A.根据功的原理可知，拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功，即FL=Gh，那么；
B.使用定滑轮不省力不费力，即F2=G；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F3×3L=G×L，所以动力；
D.使用动滑轮能省一半的力，即；
比较可知，当提起相同重物时，最省力的是C。
故选C。
14．【答案】（1）动
（2）60
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）动滑轮是指拉动时可以和物体向上运动的滑轮；
（2）物体处于平衡状态时受到的力为平衡力；
【解答】（1）观察图中D滑轮的位置，可以发现它的轴不是固定的，随物体移动，因此D是动滑轮；
（2）滑轮C受到两根绳子的拉力（分别来自物体B和固定端），滑轮C的重力为20牛，由两根绳子共同承担，因此每根绳子的拉力为10N，物体A向右匀速运动，说明拉力与摩擦力平衡，拉力由滑轮C提供，滑轮C是动滑轮，可以省力一半，因此物体A受到的拉力为60N，摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力等于60N；
故答案为：（1）动；
（2）60.
15．【答案】（1）A
（2）3N
（3）大于
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）杠杆转动时，它上面唯一不动的点为支点；
（2）根据动滑轮省力计算；
（3）根据乙图确定动力臂的变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力的大小变化即可。
【解答】（1） 如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动， A的位置可以看似固定不动，则A为支点；
（2）根据甲图可知，动滑轮上有2根绳子，则测力计的示数：；
（3）根据乙图可知， 若拉力方向改为F2，如图乙，其他条件相同， 此时动力臂变短。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力增大，即F2大于F1。
16．【答案】（1）乙
（2）300；2400
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮的定义是轴固定不动的滑轮，它只能改变力的方向，不省力也不费力。动滑轮的定义是轴随物体一起移动的滑轮，它可以省力但不能改变力的方向。
（2）有几股绳子受力，绳子自由端移动的距离就是物体移动距离的几倍；根据机械效率的定义分别表示出总功和有用功，代入数据，得出摩擦力的值。（车做匀速直线运动，水平向右的拉力等于受到的摩擦力）。
【解答】（1）定滑轮的位置不会随着物体位置的改变而改变，由图可知，乙位置固定，可知是定滑轮。
（2）拉力大小为1×103N，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，由图可知，有三股绳子受力，拉力移动距离是绳子移动距离的3倍，拉力的功率为。
机械效率等于80%，即，解得f=2400N。
17．【答案】（1）上；10W
（2）
【知识点】功率计算公式的应用；力臂的画法；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）功率指的是单位时间内所做的功，用计算。
（2）支点的画法：过支点做力的作用线的垂线。
【解答】（1）由图可知，向下拉吊环时，重物会随着绳子向上被拉起。
此过程中人拉力做功的功率。
（2）动力臂--从支点O出发，作动力F作用线的垂线，如图所示
。
18．【答案】（1）省力
（2）80%
（3）B；C
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据倾角越小，斜面越省力进行分析。
（2）斜面有用功等于物体的重力与斜面高度的乘积，总功等于拉力与斜面长度的乘积。
（3）增大机械效率，即增大有用功占总功的百分比，可通过减小额外功来提高机械效率。
【解答】（1）高度相同时，斜面越长，倾角越小，越省力。
（2）有用功为，总功为，机械效率为。
（3）A、斜面的机械效率与倾斜程度以及摩擦力大小有关，与物体的质量无关，故A错误；
B、斜面更光滑，在压力一定时，摩擦力更小，有用功不变，额外功减小，可知机械效率变大，故B正确；
C、增加斜面的倾斜角度，粗糙程度不变，摩擦力减小，压力减小，摩擦力减小，机械效率变大，故C正确。
故答案为：BC。
19．【答案】（1）右
（2）消除悬挂的秤盘重力对平衡的影响
（3）合理；由杠杆的平衡条件可知满足关系：（G物+G盘）×l1=G砣×l2，物体的重力与提纽到秤砣的距离为l2是一次函数关系，故杆秤的刻度是均匀的
（4）增大秤砣的质量（合理即可）
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析；杠杆的应用
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件进行分析判断，哪端重，就将平衡螺母向反方向调。
（2）杠杆有自重，会对实验造成干扰，标零可以消除自重对实验的影响。
（3）根据杠杆平衡条件进行分析，可知物体的重力与提纽到秤砣的距离成正比，即刻度是均匀的，所以可以通过平均分割确定刻度。
（4）结合杠杆平衡条件进行分析，增大阻力或减小动力臂、增大阻力臂都可以增大量程。
【解答】（1）左侧低，说明左侧偏重，由杠杆平衡条件可知，将增大右侧拉力的力臂，即将秤砣向右移动，直至水平平衡。
（2）标零线可以消除杠杆自重对实验的影响，后续测量时读数更方便。
（3）由杠杆的平衡条件可知满足关系：（G物+G盘）×l1=G砣×l2，物体的重力与提纽到秤砣的距离为l2是一次函数关系，即物体的重力与提纽到秤砣的距离成正比，故杆秤的刻度是均匀的，所以她的方法是正确的。
（4）要增大量程，即增大动力，由杠杆平衡条件可知，可以增大阻力即增大秤砣的重力或将提纽向左移，减小动力臂的同时增大阻力臂。
20．【答案】（1）在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高。
（2）小宁，由第 1、2 两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（3）匀速；板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。（合理即可）
【知识点】控制变量法；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）影响结果的因素（变量）有多个时，我们每次只改变其中的一个因素，同时控制其余所有因素保持不变。实验1和3中钩码的重力不同。
（2）通过实验1和2的钩码上升高度不同，机械效率相同来判断两人的说法。
（3）用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端，使重物上升。匀速是关键，保证拉力稳定、读数准确。装置的改进之处为背景板有刻度，有电机和压力传感器，这些都是新装置的优点。
【解答】（1）实验1和3中动滑轮重和钩码上升高度相同，钩码的重力不同，导致机械效率不同。由此可得出结论在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高。
（2）小宁的说法正确。实验数据中1、2两次实验钩码总重相同，钩码上升高度不同，但机械效率均为47.6%，说明机械效率与钩码上升高度无关。
（3）应竖直向上匀速拉动测力计，保证弹簧测力计示数稳定，拉力大小等于绳端拉力。
板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。
故正确答案为：（1）在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高；（2）小宁，由第 1、2 两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体上升高度无关；（3）匀速；板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。
21．【答案】（1）已知重物的重力 G物 =5100N，提升的高度 h=2m。
根据有用功公式：W有=G物h =5100 N×2m =1.02×104J
（2）已知动滑轮的重力 G动 =900N
在不计绳重与摩擦的情况下，
额外功是克服动滑轮重力所做的功：
W额 =G动 ×h=900N×2m=1.8×103J
总功为有用功与额外功之和：W总 =W有 +W额 =1.02×104J+1.8×103J=1.2×104J
根据机械效率公式：
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）有用功是指对我们有用的那部分功。在滑轮组提升重物的过程中，克服重物自身重力所做的功就是有用功。计算公式为 W有 =G物 ×h，其中 G物 是重物的重力，h 是重物被提升的高度。
（2）总功是指动力对机械所做的总功。在不计绳重与摩擦的情况下，总功等于克服重物重力和动滑轮重力所做的功之和。计算公式为 W总 =W有 +W额 =G物 ×h+G动 ×h，其中 G动 是动滑轮的重力。
机械效率是指有用功跟总功的比值，反映了机械对能量的有效利用程度。计算公式为，它没有单位，用百分数表示，且数值永远小于 100%。
22．【答案】（1）骨骼肌提供更多的氧气和营养物质；更快的将骨骼肌产生的代谢废物运走（合理即可）
（2）篮球质量m=500g=0.5kg，重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
篮球架升高h=0.9m，忽略空气阻力，篮球机械能增加量等于克服重力做功，W=Gh=5N×0.9m=4.5J
（3）G1=mg=35kg×10N/kg=350N，篮圈到O点力臂l1=40cm=0.4m，
篮球架重力力臂l2=35cm=0.35m
根据杠杆平衡条件G1l1=G2l2，可得篮球架重力G2=G1l1/l2=(350N×0.4m)/0.35m=400N
篮球架总质量m=G/g=400N/10N/kg=40kg
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】篮球增加的机械能等于其增加的重力势能。
【解答】打篮球时，流经骨骼肌的血流量增加，其意义是：为骨骼肌细胞提供更多的氧气和营养物质，以满足剧烈运动时的能量需求。及时运走骨骼肌细胞产生的二氧化碳等代谢废物。
(2)已知m=500g=0.5kg，g=10N/kg，Δh=2.1m 1.2m=0.9m，ΔE=ΔEp=mgΔh=0.5kg×10N/kg×0.9m=4.5J
(3)为防止篮球架绕O点倾倒，需满足杠杆平衡条件：G架×L1=G人×L2。儿童的重力：G人=m人g=35kg×10N/kg=350N。阻力臂：L2=40cm=0.4m。动力臂：L1=35cm=0.35m。根据杠杆平衡条件：m架g×L1=m人g×L2，m 架×0.35m=35kg×0.4m，解得m=40kg。
1 / 1【筑基行动】中考科学一轮专项训练8 简单机械
一、选择题
1．（2026九上·柯桥期末）如图甲中的球形石墩，小科用图乙的方式移动它。关于小科的做法，下列说法正确的是（ ）
A．省功 B．省力 C．费力 D．省距离
【答案】B
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】动滑轮的特点：省一半力，但不能改变力的方向且费距离。
【解答】由图可知，此时的石墩相当于一个动滑轮，可以省力，但费距离。由于额外功不能避免，所以小科的做法不能省功。
故答案为：B。
2．（2026九上·南浔期末）如图所示，中国空间站的机械臂类似于人的手臂，可对空间站舱体表面进行巡检。下列工具在使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（）
A．鸡蛋夹 B．钢丝钳
C．订书机 D．开瓶器
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】机械臂相当于人的手臂，肘部为支点，阻力在手上，肌肉施加动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
A.使用鸡蛋夹时， 手握夹子的一端（动力），鸡蛋施加阻力在尖端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A符合题意；
B.使用钢丝钳时， 手握钳柄（动力），钳口夹住钢丝（阻力），支点在中间 。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用订书机时， 手按压订书机上部（动力），订书钉推出（阻力），支点在订书机的后端，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C不合题意；
D.使用开瓶器时， 开瓶器的支点在瓶盖边缘，手向上用力（动力），瓶盖被撬起（阻力）。 此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选A。
3．（2026九上·南浔期末）小科利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，下列说法正确的是（）
A．木块沿斜面匀速向上运动过程中，受力不平衡
B．斜面是一种既可以省力又可以省功的机械
C．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能变小
D．用质量相同的小车替代木块，能提高斜面的机械效率
【答案】D
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动；
B.使用任何机械都不省功；
C.根据机械能=动能+重力势能”判断；
D.机械效率等于有用功与总功的比值。
【解答】A. 木块沿斜面匀速向上运动过程中，处于平衡状态，此时木块受力平衡，故A错误；
B. 斜面是一种简单机械，其作用是省力（通过增大距离来减小所需的作用力）。 根据功的原理（忽略摩擦时），使用任何机械都不能省功，故B错误；
C. 木块沿斜面向上运动，高度增加，势能增大； 速度不变，动能不变 。根据“机械能=动能+重力势能”可知，木块的机械能增大，故C错误；
D. 车的轮子可以滚动，滚动摩擦通常小于滑动摩擦（木块与斜面之间的摩擦），因此拉动小车所需的拉力更小，总功减小。而有用功不变，因此斜面的机械效率会提高，故D正确。
故选D。
4．（2026九上·宁波期末）如图所示，当同一物体(m)以相同速度匀速上升相同的高度h时，所用的力分别是 F甲和F乙，拉力做的功为W甲和W乙。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则F甲和F乙、W甲和W乙的大小关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】动滑轮的实质为动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。拉力F=G物，距离s=2h（绳端移动距离
s是物体提升高度h 的 2 倍），速度v绳=2v物。倒置动滑轮，拉力作用在轴上，物体挂在绳子上。
此时费力省距离：F=2G，s=h。
【解答】不计摩擦，滑轮重和绳重，用同一个动滑轮先后提升同一物体。甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，省一半的距离，即F甲=2G，s甲=h。则W甲=F甲s甲=2Gxh=Gh。
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，费一半的距离，即F乙=G，s乙=2h。则W乙=F乙s乙=Gx2h=Gh。故F甲>F乙，W甲=W乙，故C正确。
故正确答案为C。
5．（2026九上·临海期末）无障碍坡道为行走不便者提供了出行便利。如图将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小， 则( )
A．推力越小 B．路程越短
C．推力做功越少 D．推力做功越快
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.斜面越长越省力；
B.根据斜面长度和高度的关系判断；
C.注意比较克服摩擦做额外功大小，根据“W总=W有+W额”比较总功大小；
D.根据分析判断。
【解答】 A.根据生活经验可知，无障碍坡道属于斜面，斜面坡度越小，越省力，则推力越小，故A正确；
B.上升到同样的高度，斜面坡度越小，斜面越长，故B错误；
C.斜面坡度越小，则克服摩擦做额外功越多，将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，有用功不变，所以总功变大，所以推力做功变大，故C错误；
D.斜面越小，推力做功变大，但是因为不确定时间，所以不能确定推力做功是否变快，故D错误。
故选A。
6．（2026九上·黄岩期末）一均质圆盘被划分为若干同心圆环，半径依次为r，2r，3r。若在不同位置上同时悬挂若干钩码(每个钩码的质量相等)，则下列悬挂方式中，能使圆盘不发生转动的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、丁
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】力臂指的是支点到力的作用点的距离，结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行分析判断。
【解答】由图甲可知，左侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，符合杠杆平衡条件，圆盘处于平衡状态，不会转动；
由图乙可知，左侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是最小圆的半径，大小为r，则有，圆盘不处于平衡状态，左侧力与力臂的乘积更大，可知圆盘将沿逆时针方向转动；
由图丙可知，左侧拉力的力臂是最大圆的半径，大小为3r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，圆盘不处于平衡状态，左侧力与力臂的乘积更大，可知圆盘将沿逆时针方向转动；
由图丁可知，左侧拉力的力臂是最大圆的半径，大小为r，右侧拉力的力臂是中间大小的圆的半径，大小为2r，则有，符合杠杆平衡条件，圆盘处于平衡状态，不会转动.
故答案为：D。
7．（2025·奉化模拟）如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境，其结构的原理图如图乙所示，已知吊箱的质量为；两名工人及工具的总质量为，绳子自由端的拉力的大小为。在电动机拉力的作用下，吊箱在内上升了，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（）
A．每个动滑轮的重力为
B．整个装置的机械效率为
C．电动机拉动绳子的功率为
D．若绳子的最大承受能力是，则吊篮中的人与工具的总质量可以为
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】 A.不计绳重和摩擦时，F=（G+G动总+G吊箱）可求动滑轮的总重力，据此求出每个动滑轮的重力；
B.根据W有=Gh=mgh和W总=Fs=Fnh求出有用功和总功，根据计算整个装置的机械效率；
C.根据计算绳端拉力的功率；
D.若绳子的最大承受能力是800N，不计绳重和摩擦时，利用式F=（G+G动总+G吊箱）求出吊篮中的人与工具的总质量。
【解答】 A.根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子的段数n=4，
根据公式F=（G+G动总+G吊箱）得到：525N=（160kg×10N/kg+G动总+40kg×10N/k）；
解得：G总=100N，
每个动滑轮的重力为：，故A错误；
B.根据题意可知，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=mgh=160kg×10N/kg×2m=3200J，
滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=525N×4×2m=4200J，
整个装置的机械效率：，故B错误；
C.电动机拉动绳子的功率为：，故C正确；
D.若绳子的最大承受能力是800N，根据式F=（G+G动总+G吊箱）可知，
吊篮中的人与工具的最大总质量：
，
所以吊篮中的人与工具的总质量不能为275kg，故D错误。
故选C。
8．如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，下列说法正确的是 ( )
A．木块重力越大，斜面的机械效率就越大
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
【答案】B
【知识点】机械效率；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面机械效率的影响因素：斜面的机械效率，其影响因素包括斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度（摩擦）等；当其他条件不变时，物体重力增大，有用功和额外功会按比例增加，机械效率不一定增大。
（2）斜面的省力特点：根据功的原理，在不考虑摩擦时，斜面越平缓（倾斜程度越小），沿斜面的拉力越小；但实际中需考虑摩擦，不过倾斜程度仍会影响拉力大小。
【解答】A、当斜面倾斜程度、粗糙程度等条件不变时，木块重力增大，有用功Gh和额外功（克服摩擦）都会按比例增加，有用功占总功的比例不一定增大，所以机械效率不一定越大，故该选项错误。
B、斜面的倾斜程度会影响机械效率：倾斜程度越大，物体对斜面的压力越小，摩擦越小，额外功越少，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故该选项正确。
C、木块与斜面间的摩擦会产生额外功，额外功越多，总功越大，有用功占总功的比例越小，机械效率越低，因此摩擦对机械效率有影响，故该选项错误。
D、斜面的倾斜程度越缓，沿斜面的拉力越小（功的原理：Gh=Fs，h越小、s越大，则F越小），但选项描述 “倾斜程度越大，拉力越小” 是错误的，故该选项错误。
故答案为：B。
9．小金家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为 900 N 的物体匀速提升了 6 m，工人对绳子施加的拉力 F 为475 N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是 ( )
①拉力 F 做功为2 850 J
②动滑轮的重力为 50 N
③拉力 F做的额外功为600 J
④如用该装置匀速提升重力为 950 N 的物体，则该滑轮组的机械效率为95%
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率；机械效率的计算
【解析】【分析】①由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动距离s=2h，不计绳重和摩擦，利用W=Fs求拉力做的总功；
②由拉力可求得动滑轮的重力；
③利用W=Gh求拉力做的有用功，总功减去有用功等于额外功；
④利用求滑轮组的机械效率。
【解答】 ①由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力移动距离s=2h，拉力F做功：
W总=Fs=475N×2×6m=5700J，故①错误；
②不计绳重和摩擦时，由可得，动滑轮的重力：
G动=nF-G=2×475N-900N=50N，故②正确；
③有用功W有=Gh=900N×6m=5400J，
拉力F做的额外功W额=W总-W有=5700J-5400J=300J，故③错误；
④滑轮组的机械效率，故④正确。
故答案为：B。
10．一次聚会中，小科看到餐桌上有一个很有趣的自动拾取牙签盒，如图甲所示，当按下盒顶的圆柱体按钮再松开时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现其内部结构如图乙所示。下列说法错误的是 ( )
A．图乙中杆 AOD 可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧
B．当按下按钮时，压力作用在 B 处使之绕着O点逆时针转动
C．当松开按钮时，D处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力为阻力
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【分析】 （1）杠杆可以绕固定点转动；
（2）当按下按钮时，分析按钮作用点和支点，判断杠杆转动方向；
（3）松开按钮后，弹簧的作用可以使牙签弹起；
（4）作用在杠杆上使杠杆转动的力为动力。
【解答】 A．杆AOD可看作以O点为支点的杠杆，由题意可知，D处是可伸缩的弹簧，故A正确，不符合题意；
B．由图乙可知，当按下按钮时，按钮作用在B点，杠杆绕着O点逆时针转动，故B正确，不符合题意；
C．松开按钮后，图乙中D处受到弹簧向下的力，使杠杆AOD绕O点顺时针转动，使A端翘起将牙签送出，故C正确，不符合题意；
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力是使杠杆转动的力，这个力为动力，故D错误，符合题意。
故答案为D。
11．“推枣磨”是古代的一种平衡游戏(如图所示)，即将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上，使之保持静止。据此可推测出 ( )
A．甲枣的质量一定大于乙枣 B．甲枣的质量一定小于乙枣
C．乙枣的质量一定小于丙枣 D．乙枣的质量一定大于丙枣
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】 将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上，使之保持静止，杠杆处于平衡状态，丙是支点，根据图中甲的力臂比乙的力臂短，由杠杆平衡条件G1L1=G2L2知，甲重力大于乙的重力，甲的质量大于乙的质量，故A正确，BCD错误。
故答案为A。
12．某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中每股绳子能承受的最大拉力为500 N，动滑轮的质量为0.6 kg，货箱重为15 N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法中，正确的是(g取10 N/ kg) （ ）
A．匀速吊起货物上楼，每次能吊的货物最多不能超过1469 N
B．使用的定滑轮质量越小越省力
C．工人分别用5 m/s 和 3m /s 的速度匀速拉升同一货物，工人做功的功率相同
D．所吊货物质量为100 kg，匀速提升10 m，则水平拉力 F 所做的功为10 210 J
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 （1）由图知承担物重的绳子股数n=3，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力，知道每根绳子能承受的最大拉力，可求每次能吊的材料最大重力；
（2）使用滑轮组增大机械效率的方法：增大提升的物重，减小动滑轮重力、减小摩擦；
（3）利用公式分析判断工人做功的功率大小关系；
（4）知道所吊材料受到的重力，利用可求拉力；利用s=3h求拉力端移动的距离，利用W=Fs可计算水平拉力F所做的功。
【解答】 动滑轮重力G动=mg=0.6kg×10N/kg=6N。
A、由图知，n=3，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力，
则每次能吊的材料最大重G最大=3F最大-（G箱+G动）=3×500N-（15N+6N）=1479N，故A错误；
B、改变使用的定滑轮的质量，不会影响有用功、总功的大小，不会影响滑轮组的机械效率，故B错误；
C、工人快速拉升、慢速拉升同样的材料，做的功相同，但时间不同，由可知工人做功的功率不相同，故C错误；
D、所吊材料受到的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力
水平拉 F所做的功，故D正确。
故答案为：D。
13．（2025九上·温州月考）下列简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.根据功的原理FL=Gh计算；
B.根据定滑轮的特点分析；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算；
D.根据动滑轮的特点判断。
【解答】 A.根据功的原理可知，拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功，即FL=Gh，那么；
B.使用定滑轮不省力不费力，即F2=G；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F3×3L=G×L，所以动力；
D.使用动滑轮能省一半的力，即；
比较可知，当提起相同重物时，最省力的是C。
故选C。
二、填空题
14．（2026九上·椒江期末） 如图所示， 物体A重为100牛， C、D滑轮重均为20牛。物体B重为100牛，它恰好能拉着 A 向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。
（1） 图中 D为 (填“定”或“动”)滑轮。
（2）物体A 受到的摩擦力大小为 牛。
【答案】（1）动
（2）60
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）动滑轮是指拉动时可以和物体向上运动的滑轮；
（2）物体处于平衡状态时受到的力为平衡力；
【解答】（1）观察图中D滑轮的位置，可以发现它的轴不是固定的，随物体移动，因此D是动滑轮；
（2）滑轮C受到两根绳子的拉力（分别来自物体B和固定端），滑轮C的重力为20牛，由两根绳子共同承担，因此每根绳子的拉力为10N，物体A向右匀速运动，说明拉力与摩擦力平衡，拉力由滑轮C提供，滑轮C是动滑轮，可以省力一半，因此物体A受到的拉力为60N，摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力等于60N；
故答案为：（1）动；
（2）60.
15．（2026九上·临海期末）滑轮实质上是杠杆，下图是使用动滑轮提升重物的示意图。
（1）如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动，该滑轮可视为变形的杠杆，其支点为 (填“A”、“B”或“C”) 点。
（2）如图甲，用测力计沿F1方向提升重物，若滑轮重0.5牛，物体重5.5牛，则测力计的示数为 (不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦)。
（3）若拉力方向改为F2，如图乙，其他条件相同，则F2 F1(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】（1）A
（2）3N
（3）大于
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）杠杆转动时，它上面唯一不动的点为支点；
（2）根据动滑轮省力计算；
（3）根据乙图确定动力臂的变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力的大小变化即可。
【解答】（1） 如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动， A的位置可以看似固定不动，则A为支点；
（2）根据甲图可知，动滑轮上有2根绳子，则测力计的示数：；
（3）根据乙图可知， 若拉力方向改为F2，如图乙，其他条件相同， 此时动力臂变短。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力增大，即F2大于F1。
16．（2026九上·黄岩期末）为快速疏通道路，抢险人员使用如图所示的滑轮组将故障车辆拖离公路。
（1）图中属于定滑轮的是 (填“甲”“乙”或“甲和乙”)
（2）若在水平拉力F为1×103N作用下，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，则拉力F的功率为 瓦。若该滑轮组的机械效率为80%，则该故障车被匀速拖离时所受的阻力为 牛。
【答案】（1）乙
（2）300；2400
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮的定义是轴固定不动的滑轮，它只能改变力的方向，不省力也不费力。动滑轮的定义是轴随物体一起移动的滑轮，它可以省力但不能改变力的方向。
（2）有几股绳子受力，绳子自由端移动的距离就是物体移动距离的几倍；根据机械效率的定义分别表示出总功和有用功，代入数据，得出摩擦力的值。（车做匀速直线运动，水平向右的拉力等于受到的摩擦力）。
【解答】（1）定滑轮的位置不会随着物体位置的改变而改变，由图可知，乙位置固定，可知是定滑轮。
（2）拉力大小为1×103N，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，由图可知，有三股绳子受力，拉力移动距离是绳子移动距离的3倍，拉力的功率为。
机械效率等于80%，即，解得f=2400N。
17．（2026九上·柯桥期末）随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动。
（1）如图甲为锻炼臂力的健身器材结构示意图，向下拉吊环时，重物会向 （选填“上”或“下”）运动。2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米，此过程中人拉力做功的功率为 W。
（2）做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，人体的重力G为阻力，如图乙所示。请画出此时人体杠杆模型的动力臂（用字母L标注）。
【答案】（1）上；10W
（2）
【知识点】功率计算公式的应用；力臂的画法；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）功率指的是单位时间内所做的功，用计算。
（2）支点的画法：过支点做力的作用线的垂线。
【解答】（1）由图可知，向下拉吊环时，重物会随着绳子向上被拉起。
此过程中人拉力做功的功率。
（2）动力臂--从支点O出发，作动力F作用线的垂线，如图所示
。
18．（2026九上·浙江期末）斜面是一种简单机械，如图是工人利用斜面把货物搬到车厢的场景。已知斜面高h=2米，长 L=5米。
（1）高度相同时，斜面越长越 (选填“省力”或“费力”)。
（2）质量为80kg的物体，在沿斜面向上的400 N的拉力 F作用下从底部匀速运动到顶部，此过程斜面的机械效率为 。
（3）如果要提升斜面的机械效率，下列方法可行的有____。
A．增加被拉升重物的质量
B．使斜面变得更光滑
C．增加斜面的倾斜角度
【答案】（1）省力
（2）80%
（3）B；C
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据倾角越小，斜面越省力进行分析。
（2）斜面有用功等于物体的重力与斜面高度的乘积，总功等于拉力与斜面长度的乘积。
（3）增大机械效率，即增大有用功占总功的百分比，可通过减小额外功来提高机械效率。
【解答】（1）高度相同时，斜面越长，倾角越小，越省力。
（2）有用功为，总功为，机械效率为。
（3）A、斜面的机械效率与倾斜程度以及摩擦力大小有关，与物体的质量无关，故A错误；
B、斜面更光滑，在压力一定时，摩擦力更小，有用功不变，额外功减小，可知机械效率变大，故B正确；
C、增加斜面的倾斜角度，粗糙程度不变，摩擦力减小，压力减小，摩擦力减小，机械效率变大，故C正确。
故答案为：BC。
三、实验与探究题
19．（2026九上·柯桥期末）杆秤（如图甲）是我国古老的称量工具，因其携带方便、经济实惠，在菜市场中仍能见到它的身影。小科发现奶奶使用的杆秤测量不准确，学习了杆杠原理后准备帮奶奶重新制作杆秤。
【制作步骤】
如图乙。
①做秤杆：选取一根密度均匀的木质圆柱，在圆柱左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个托盘，系上细绳，固定在秤杆的“A”处。
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子。
④标零线：秤盘上不放重物，将10克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”。
⑤定刻度……
【交流评价】
（1）制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动。
（2）步骤④标零线的目的是 。
（3）给杆秤定刻度时，小科采用以下的方法：在秤盘上放40克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上40，0和40之间分为40等份。依次标上相应刻度。你认为她的方法是否合理并简单说明理由 。
（4）小科发现制作好的杆秤量程不够大，请你帮他设计一种增加量程的方法 。
【答案】（1）右
（2）消除悬挂的秤盘重力对平衡的影响
（3）合理；由杠杆的平衡条件可知满足关系：（G物+G盘）×l1=G砣×l2，物体的重力与提纽到秤砣的距离为l2是一次函数关系，故杆秤的刻度是均匀的
（4）增大秤砣的质量（合理即可）
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析；杠杆的应用
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件进行分析判断，哪端重，就将平衡螺母向反方向调。
（2）杠杆有自重，会对实验造成干扰，标零可以消除自重对实验的影响。
（3）根据杠杆平衡条件进行分析，可知物体的重力与提纽到秤砣的距离成正比，即刻度是均匀的，所以可以通过平均分割确定刻度。
（4）结合杠杆平衡条件进行分析，增大阻力或减小动力臂、增大阻力臂都可以增大量程。
【解答】（1）左侧低，说明左侧偏重，由杠杆平衡条件可知，将增大右侧拉力的力臂，即将秤砣向右移动，直至水平平衡。
（2）标零线可以消除杠杆自重对实验的影响，后续测量时读数更方便。
（3）由杠杆的平衡条件可知满足关系：（G物+G盘）×l1=G砣×l2，物体的重力与提纽到秤砣的距离为l2是一次函数关系，即物体的重力与提纽到秤砣的距离成正比，故杆秤的刻度是均匀的，所以她的方法是正确的。
（4）要增大量程，即增大动力，由杠杆平衡条件可知，可以增大阻力即增大秤砣的重力或将提纽向左移，减小动力臂的同时增大阻力臂。
20．（2026九上·宁波期末）在“探究滑轮组的机械效率”时，小科利用如图甲所示的滑轮组进行了3次测量，测得数据如下表所示：
实验次数 动滑轮重G ./N 钩码总重G WN 钩码上升高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 0.5 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 0.5 4 0.1 2.2 0.3 60.6
（1）对比1、3两组数据可以得出的结论是 。
（2）小宁发现测力计移动距离与钩码上升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率。小科则认为钩码上升高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。请判断谁的说法正确并依据实验数据说明理由： 。
（3）实验中应竖直向上 拉动测力计，但实际操作中却较难做到。因此，小科设计了如图乙所示的创新实验装置，整个装置固定在带有刻度的支撑背景板上，带绕线轮的电机可通过转动拉起重物，压力传感器可测出绳子自由端拉力。该创新实验装置的优点是： (写出一点)。
【答案】（1）在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高。
（2）小宁，由第 1、2 两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（3）匀速；板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。（合理即可）
【知识点】控制变量法；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）影响结果的因素（变量）有多个时，我们每次只改变其中的一个因素，同时控制其余所有因素保持不变。实验1和3中钩码的重力不同。
（2）通过实验1和2的钩码上升高度不同，机械效率相同来判断两人的说法。
（3）用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端，使重物上升。匀速是关键，保证拉力稳定、读数准确。装置的改进之处为背景板有刻度，有电机和压力传感器，这些都是新装置的优点。
【解答】（1）实验1和3中动滑轮重和钩码上升高度相同，钩码的重力不同，导致机械效率不同。由此可得出结论在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高。
（2）小宁的说法正确。实验数据中1、2两次实验钩码总重相同，钩码上升高度不同，但机械效率均为47.6%，说明机械效率与钩码上升高度无关。
（3）应竖直向上匀速拉动测力计，保证弹簧测力计示数稳定，拉力大小等于绳端拉力。
板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。
故正确答案为：（1）在其他条件相同时，物重越大，机械效率越高；（2）小宁，由第 1、2 两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体上升高度无关；（3）匀速；板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。
四、综合题
21．（2026九上·余杭期末）中国龙门吊近年来取得了令人瞩目的成就，凭借领先的技术和应用场景的不断创新，全球市场份额稳居世界第一，堪称中国高端装备制造的典范。如图所示龙门吊，主梁上装有可移动的卷扬机，下方动滑轮重900N。某次将一个重为5100N的重物，以0.2m/s的速度匀速提升了2m，又以相同速度水平移动3m 到指定位置。
(不计绳重与摩擦)
求：
（1）整个过程中滑轮组提升重物做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）已知重物的重力 G物 =5100N，提升的高度 h=2m。
根据有用功公式：W有=G物h =5100 N×2m =1.02×104J
（2）已知动滑轮的重力 G动 =900N
在不计绳重与摩擦的情况下，
额外功是克服动滑轮重力所做的功：
W额 =G动 ×h=900N×2m=1.8×103J
总功为有用功与额外功之和：W总 =W有 +W额 =1.02×104J+1.8×103J=1.2×104J
根据机械效率公式：
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）有用功是指对我们有用的那部分功。在滑轮组提升重物的过程中，克服重物自身重力所做的功就是有用功。计算公式为 W有 =G物 ×h，其中 G物 是重物的重力，h 是重物被提升的高度。
（2）总功是指动力对机械所做的总功。在不计绳重与摩擦的情况下，总功等于克服重物重力和动滑轮重力所做的功之和。计算公式为 W总 =W有 +W额 =G物 ×h+G动 ×h，其中 G动 是动滑轮的重力。
机械效率是指有用功跟总功的比值，反映了机械对能量的有效利用程度。计算公式为，它没有单位，用百分数表示，且数值永远小于 100%。
22．（2026九上·婺城期末）打篮球是一项普及性很广的运动。升降篮球架的使用，满足了低龄篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图甲所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入水或沙子，以增加篮球架的稳定性，其有关信息参数如图乙所示。请回答：
（1）打篮球时，人的心跳、呼吸加快，流经骨骼肌的血流量也大大增加，其意义是 (写出一点)。
（2）将篮球架从1.2m升高至2.1m后，为了将质量为500g的篮球投入篮筐，至少使篮球获得的机械能增加多少焦 (忽略空气阻力的影响，g取10N/kg)
（3）扣篮、抓篮圈等活动可能会造成篮球架倒塌。如图丙所示，篮球架的重力作用线距离O点35cm，篮圈直径加篮板厚度共计40cm。质量为35kg的儿童悬空抓篮圈(此时儿童对篮圈的作用力可视为竖直向下的力，大小等于儿童的重力)。为防止篮球架绕O点倾倒，篮球架 (含底座配重)的总质量至少为多少千克
【答案】（1）骨骼肌提供更多的氧气和营养物质；更快的将骨骼肌产生的代谢废物运走（合理即可）
（2）篮球质量m=500g=0.5kg，重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
篮球架升高h=0.9m，忽略空气阻力，篮球机械能增加量等于克服重力做功，W=Gh=5N×0.9m=4.5J
（3）G1=mg=35kg×10N/kg=350N，篮圈到O点力臂l1=40cm=0.4m，
篮球架重力力臂l2=35cm=0.35m
根据杠杆平衡条件G1l1=G2l2，可得篮球架重力G2=G1l1/l2=(350N×0.4m)/0.35m=400N
篮球架总质量m=G/g=400N/10N/kg=40kg
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】篮球增加的机械能等于其增加的重力势能。
【解答】打篮球时，流经骨骼肌的血流量增加，其意义是：为骨骼肌细胞提供更多的氧气和营养物质，以满足剧烈运动时的能量需求。及时运走骨骼肌细胞产生的二氧化碳等代谢废物。
(2)已知m=500g=0.5kg，g=10N/kg，Δh=2.1m 1.2m=0.9m，ΔE=ΔEp=mgΔh=0.5kg×10N/kg×0.9m=4.5J
(3)为防止篮球架绕O点倾倒，需满足杠杆平衡条件：G架×L1=G人×L2。儿童的重力：G人=m人g=35kg×10N/kg=350N。阻力臂：L2=40cm=0.4m。动力臂：L1=35cm=0.35m。根据杠杆平衡条件：m架g×L1=m人g×L2，m 架×0.35m=35kg×0.4m，解得m=40kg。
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