資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題10 簡單機械
五年（2021-2025）中考（一年模擬）物理真題分類匯編，研真題，明考向。為了進一步配合廣大師生復習備考，21教育重磅推出《（2021-2025）五年中考真題和一年模擬分類匯編》系列。本套資料設計科學，根據地區試題匯編，按照知識點構成情況，將試題分解組合，全面呈現各學科知識點在五年中考和一年模擬題中的考查情況，是考生掌握當地中考命題動向、熟悉中考考查方式、復習備考不可或缺的精品資料！
1．（2025 揚州）如圖是兄弟二人抬水的場景，扁擔相當于杠桿，若以哥哥的肩為支點，弟弟對扁擔的作用力是動力，哥哥將水桶懸掛點向自己移動一段距離，動力臂 　 　 ，阻力臂 　 　 ，弟弟對扁擔的作用力 　 　 （填變化情況）。
2．（2025 蘇州）如圖是控制車輛進出的電動閘門設計圖。抬桿AB質量分布均勻，長度為3m，重為20N，在最右端B點處懸掛一重為25N的鐵柱，B點到支點O的距離為0.6m。開關S閉合后，調節滑動變阻器使抬桿AB處于水平靜止狀態。（忽略支點O處的摩擦）
（1）電磁鐵上端為　 　 （N/S）極；
（2）此時電磁鐵對鐵柱的吸引力為　 　 N；
（3）要使抬桿A端從圖示位置向上抬起，滑動變阻器的滑片P應向　 　 端移動。
3．（2025 蘇州）如圖中，地上的人用滑輪組提升重物，畫出最省力的繩子繞法。
4．（2025 蘇州）某實踐小組用正中間開孔的直尺、帶掛鉤的重物A、水和兩個可讀取液體體積的相同容器等，制作了可測算液體密度的裝置。使用前，需將兩容器掛在直尺兩端固定的掛鉤上，如圖甲，調節兩端平衡螺母使直尺水平平衡，再將重物A掛在開孔處的“0g”刻度線處。某次使用時，小明向左側容器中倒入體積V＝30mL的水，再向右側容器中倒入相同體積的待測液體，通過向右移動重物A，使直尺再次水平平衡（左側容器內的液體質量等于右側容器內的液體質量與重物A所示質量之和），如圖乙。他根據相關數據，算出了該液體的密度。
（1）圖甲中要使直尺水平平衡，應將平衡螺母向 　 　 調節；
（2）小明測出的待測液體密度為 　 　 g/cm3；
（3）依照他的做法，不同的待測液體密度ρ液與重物A所示質量m滿足一定的函數關系，圖丙中圖線 　 　 符合此關系；
（4）對小明的某些做法進行調整，可使該裝置的測量范圍變為1.0～1.2g/cm3，且通過將重物A從“0g”移動到“10g”的過程來實現。請具體描述如何調整：　 　 。（寫出一種方法即可）
5．（2024 鹽城）下列挪動球形石墩的方法中，最省力的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2024 南通）釣魚活動深受人們喜愛。如圖是釣魚的情景，你認為最合理的拉起魚竿的方式是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2024 鎮江）小明用如圖所示裝置探究杠桿平衡條件，實驗中杠桿始終保持水平平衡，此時彈簧測力計處于豎直方向，他發現彈簧測力計示數稍稍超過量程。為了完成實驗，下列方案可行的是（　　）
A．鉤碼的數量適當增加
B．鉤碼的位置適當左移
C．彈簧測力計轉到圖中虛線位置
D．彈簧測力計位置適當向左平移
8．（2024 無錫）如圖所示，用滑輪組勻速提升重為200N的物體，拉力F為125N，物體升高的高度為4m，不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．總功為800J
B．動滑輪重為5N
C．繩端移動的距離為4m
D．滑輪組的機械效率為80%
9．（2024 連云港）如圖所示是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于費力杠桿的是（　　）
10．（2024 蘇州）健身步道上的坐式劃船訓練器如圖所示。人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側，此過程中，拉力大小變化情況是 　 　 。若要增加訓練強度，應將配重盤向 　 　 （a/b）端移。
11．（2024 鹽城）如圖所示，畫出用起子撬圖釘的動力F1的力臂l1。
12．（2024 徐州）如圖所示，請畫出撐開雨傘時，撐桿對傘骨作用力F的力臂l。
13．（2024 無錫）如圖是《天工開物》中記載的我國古代的提水工具“轆轤”，在兩個支架上擺放一根直的硬棒，支點為O1、O2，A端系一石塊，B端裝有輪軸，輪軸能繞著硬棒轉動，懸吊空桶的繩索另一端繞過輪軸后系緊在輪軸上。若空桶質量為10kg，輪軸質量為10kg，空桶和輪軸對硬棒的作用力視作施加在B位置，O1A長為0.6m，O1O2長為1m，O2B長為0.8m，硬棒及繩索質量忽略不計。（g取10N/kg）
（1）人對轆轤不施加力。桶中未裝水，為保證硬棒不會翻轉，石塊質量最多為 　 　 kg；若A點系上質量為40kg的石塊，提水時為保證硬棒不翻轉，桶中最多可裝 　 　 kg的水。
（2）若桶內水的質量為40kg，人用時20s將桶勻速提升3m，此時轆轤提水的機械效率為50%，則桶對水做的功為 　 　 J，人做功的功率為 　 　 W。
14．（2024 宿遷）在“探究杠桿平衡條件”的活動中，實驗選用的鉤碼重均為0.5N。
（1）實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示位置，應將 　 　 向 　 　 調節，把鉛垂線放置于O點，從正前方觀察，當零刻度線與鉛垂線 　 　 （選填“重合”或“垂直”）時，即杠桿在水平位置平衡；
（2）如圖乙所示，需要在B點掛上 　 　 個鉤碼，杠桿將在水平位置平衡，再次在其兩邊各加上一個鉤碼，杠桿 　 　 側會下降；
（3）多次實驗，記錄的數據如下表，可得F1、F2、L1、L2之間的關系是：　 　 ；
實驗序號 動力F1/N 動力臂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）下列實驗中多次測量的目的與本次探究不同的是 　 　 。
A.測量鉛筆長度 B.探究重力與質量關系 C.探究反射角與入射角關系
15．（2024 鎮江）如圖1所示，用動滑輪將重力為5N的木塊勻速提升1m，所用拉力F為4N。
（1）求此過程中的有用功。
（2）求該動滑輪的機械效率。
（3）將木塊取下放置于水平地面上，如圖2所示，木塊底面積為0.01m2，求木塊對地面的壓強。
16．（2024 揚州）如圖所示，小明坐在座椅上，伸小腿時，小腿繞膝關節上固定點O轉動，股四頭肌群收縮提供動力F1。
（1）請在圖中畫出動力臂l1。
（2）小腿從圖示位置緩慢伸至水平位置，阻力臂的變化情況是 　 　 ，動力的變化情況是 　 　 。
17．（2024 徐州）讀短文，回答文后問題。
風杯式風速計
風是由于空氣流動而產生的。風速是最基本的氣象要素之一，生產生活中很多時候需要測量風速。如圖甲所示，風杯式風速計是一種常用的風速測量儀器。其原理如圖乙所示，風杯是半球形空心杯，三個風杯用夾角為120°的三根支架固定在豎直的轉軸上。起風時，氣流沖擊風杯，風相對風杯的速度越大，沖擊力越大。凹面迎風的風杯受到的風壓大，凸面迎風的風杯由于風的繞流作用，受到的風壓小。作用在三個風杯上的風壓差使靜止的風杯開始旋轉，越轉越快，當風速一定時，風杯轉速增大到一定值時不再增大，此時風速和風杯轉速的關系為v＝2πRbn，其中v為風速，n為風杯轉速（每秒轉過的圈數），R為風杯轉動半徑，b為風速計常數。風杯的轉軸連接一個電路板，轉軸每轉一圈都會使電路中產生一個短暫的電流，根據電流的周期可以算出風杯的轉速，進而算出此時的風速。
（1）因為轉軸的摩擦，風速較小時，風杯可能轉不起來。適當 　 　 （填“增大”或“減小”）支架的長度，可以提高風速計的靈敏度。
（2）如圖乙所示，風從左邊吹向風速計，則風杯旋轉方向為 　 　 （填“順”或“逆”）時針。
（3）為什么當風速一定時，風杯轉速增大到一定值時不再增大？　 　 。
（4）若一個風速計的風杯轉動半徑為0.2m，風速計常數b為3，計算時π≈3。某次測量風速時，電流一時間圖象如圖丙所示，則此時風速為 　 　 m/s。
18．（2023 淮安）如圖所示，一根質地不均勻的硬棒重心在O點，將硬棒通過繩1懸掛于A點，2、3為兩個支架，在繩與兩支架的作用下，硬棒水平靜止，此時繩與支架均對硬棒有彈力（繩的形變忽略不計）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（　　）
A．僅撤去支架2
B．僅撤去支架3
C．同時剪斷繩1和撤去支架2
D．同時剪斷繩1和撤去支架3
19．（2023 泰州）如圖所示，是仿照人的手臂設計的我國天宮空間站的機械臂。下列工具使用時與機械臂屬于同類型杠桿的是（　　）
A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘
C．剪鐵絲的鋼絲鉗 D．起瓶蓋的開瓶扳手
20．（2023 無錫）如圖所示，是《天工開物》中記載的我國傳統提水工具“桔槔”，用繩子系住一根直的硬棒的O點作為支點，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長為1.2m，OB長為0.6m。使用時，人向下拉繩放下空桶，裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起，硬棒質量忽略不計。下列說法中正確的是（　　）
A．向下拉繩放下空桶時桔槔為省力杠桿
B．向下拉繩放下空桶時拉力為20N
C．向上拉繩提起裝滿水的桶時桔槔為費力杠桿
D．向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為40N
21．（2023 鎮江）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發運上樓，該滑輪是 　 　 滑輪，若工人師傅用1000N的拉力，將重為800N的沙發勻速提升5m，則工人師傅做的有用功為 　 　 J，該滑輪的機械效率為 　 　 %。
22．（2023 南通）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點，請作出動力F1的力臂l1和阻力F2。
23．（2023 淮安）如圖所示，O為支點，畫出力F的力臂l。
24．（2023 徐州）工人用一個定滑輪勻速提升質量為18kg的物體，所用的拉力為200N，物體升高2m，g取10N/kg。求：
（1）物體受到的重力；
（2）定滑輪的機械效率。
25．（2023 揚州）同學們在體育課上做仰臥起坐，前半段是背部由平躺地面變成脊柱彎曲，后半段是上半身完全離開地面。
（1）仰臥起坐時，人體可看成杠桿模型，O為支點，肌肉的拉力F為動力。如圖所示，請畫出杠桿模型的阻力臂l。
（2）先將頭向前抬起，可以減小 　 　 力臂。在平躺至坐起的過程中，運動員肌肉所施加的動力變化情況是 　 　 。
（3）同學們可以改變仰臥起坐的快慢，來控制體育鍛煉的效果，從物理學角度分析，其實質是改變 　 　 的大小。
26．（2023 鎮江）圖1是我國古代勞動人民搬運巨木時的場景，簡化裝置如圖2所示：O為輕質杠桿AB的轉軸，OA：OB＝1：3，物塊用輕質細繩系在A端，工人在B端施加豎直向下的拉力F，此時杠桿水平平衡、物塊重1200N，底面積為0.25m2，不計轉軸摩擦。
（1）圖1中，橫桿屬于 　 　 杠桿，墊上石塊的目的是為了減小 　 　 。
（2）為將圖2中物塊恰好拉離地面，求工人所用的拉力。
（3）剪斷圖2中A端細繩，求物塊靜止時對水平地面的壓強。
27．（2022 淮安）如圖所示，用力打開夾子過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（　　）
A．B．C．D．
28．（2022 鹽城）如圖是小華做“探究杠桿平衡條件”實驗時的情形，下列操作能使杠桿在水平位置平衡的是（　　）
A．增加鉤碼的個數
B．向左調節平衡螺母
C．向右移動鉤碼的位置
D．減小彈簧測力計的拉力
29．（2022 常州）為了拔除外來入侵物種“一枝黃花”，農業專家自制輕質拔草器，如圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（　　）
A． B．
C． D．
30．（2022 鎮江）如圖1所示，輕質杠桿可繞O轉動，A點懸掛一重為12N的物體M，B點受到電子測力計豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA＝AB＝BC，則F為 　 　 N。保持杠桿水平靜止，將F作用點從B移至C，此過程中F方向保持不變，F的力臂記為l，則F的大小變 　 　 ，F與（）的關系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復上述步驟，F與（）的關系圖線為圖2中的 　 　 （選填數字序號）。
31．（2022 泰州）建設中的常泰大橋為斜拉索公路、鐵路兩用大橋，如圖為小華制作的斜拉索大橋模型，她用長30cm、重5N的質地均勻分布的木條OA做橋面，立柱GH做橋塔。OA可繞O點轉動，A端用細線與GH上的B點相連，橋面OA實質是一種 　 　 （填簡單機械名稱）。保持橋面水平，細線對OA的拉力F＝　 　 N；將細線一端的固定點由B點改至C點，拉力F的大小變化情況是 　 　 ，由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處。
32．（2022 無錫）桿秤是我國古代勞動人民的一項發明，是各種衡器中歷史最悠久的一種，稱量物體質量時，它相當于一個 　 　 （填簡單機械名稱）。某桿秤的示意圖如圖所示，C處是秤鉤，A、B位置各有一個提紐，BC＝7cm，秤砣質量為0.5kg。提起B處提紐，秤鉤不掛物體，將秤砣移至D點，桿秤恰好水平平衡，BD＝1cm；將質量為2.5kg的物體掛在秤鉤上，提起B處提紐，秤砣移至最大刻度E處，桿秤再次水平平衡，則BE＝　 　 cm。若要稱量質量更大的物體，應選用 　 　 處提紐。
33．（2022 宿遷）小明發現夏天汽車從陰涼的地下車庫開出后，車窗玻璃常會上霧，可以擦車窗玻璃的 　 　 （選填“內側”或“外側”）除霧，霧是由水蒸氣 　 　 （填物態變化）形成的，此過程要 　 　 （選填“放出”或“吸收”）熱量；如圖所示車輛開出時，車庫門口道閘緩慢升起，道閘屬于 　 　 杠桿（選填“省力”或“費力”）。
34．（2022 蘇州）在圖中畫出杠桿的阻力臂l，并在A點畫出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F。
35．（2022 無錫）如圖所示，杠桿處于水平平衡，支點為O，請畫出A點處所受拉力F1及其力臂l1。
36．（2022 徐州）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中。
（1）如圖甲所示，安裝杠桿時，為了使杠桿在水平位置平衡，應調節杠桿右端的平衡螺母向 　 　 移動；
（2）如圖乙所示，杠桿上每一格的長度為5cm，在杠桿左邊掛鉤碼，彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力，則動力臂為 　 　 cm；
（3）如果要用彈簧測力計向上拉，需要對圖乙所示的實驗設計進行的調整是 　 　 ；
（4）如圖丙所示，當杠桿繞支點轉動時，杠桿上A點的速度方向總是和杠桿垂直。作用在A點的三個大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，請指出為什么力臂最大的F2對杠桿轉動的作用最大？　 　 。
37．（2022 連云港）小明家裝修房屋，一箱質量為80kg的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是1×104cm2。裝修工人用500N的拉力F通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升3m，用時20s。（g＝10N/kg）求：
（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強；
（2）拉力F的功率；
（3）滑輪組的機械效率。
38．（2022 南京）南京城墻是世界上現存最長的磚石構造城市城墻，如圖甲所示。圖乙是一塊質地均勻的平整長方體城磚的示意圖，已知城磚長AC為40cm，寬AB為20cm，厚AD為10cm，質量為20kg。
（1）城磚的重力多大？（g取10N/kg）
（2）城磚按圖乙方式放在水平地面上時，它對地面的壓強是多少帕？
（3）要在AB的中點O處用一與AB垂直的水平力F將城磚推倒，則F至少為 　 　 N。
39．（2022 揚州）某同學鍛煉時，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置.此時墻壁對手掌的支撐力F如圖所示，不計墻壁對手掌的摩擦力。
（1）以O為支點，請在圖中作出動力F的力臂L。
（2）該同學質量為50kg，則墻壁對人的支撐力約為 　 　 N。
（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F如何變化？　 　 ，并說明理由 　 　 。
40．（2021 鹽城）旗桿頂端裝有定滑輪，升旗時旗手向下拉繩子，國旗冉冉升起。下列說法正確的是（　　）
A．旗手對繩的拉力一定等于國旗重力
B．旗手對繩的拉力等于國旗重力的一半
C．國旗上升的距離等于被旗手拉下的繩端移動距離
D．國旗上升的距離等于被旗手拉下的繩端移動距離的一半
41．（2021 揚州）有關蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是（　　）
A．選用越粗的蠟燭效果越好
B．轉軸位置離蠟燭重心越遠越好
C．為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可使轉軸位置處于蠟燭重心上方
D．為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可將蠟燭兩端的下側面削去一些
42．（2021 鎮江）如圖所示，輕質杠桿OB可繞O點轉動，OA＝AB，用細線將重物懸掛在A點，在B點作用豎直向上的拉力F，則在保持杠桿水平靜止的情況下（　　）
A．拉力F的大小為物重的2倍
B．當懸掛點左移時，F將減小
C．若F改為沿圖中虛線方向施力，F將增大
D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
43．（2021 揚州）體育競技中善用物理原理，對取勝往往起著決定作用。
（1）柔道競技中，進攻者假裝要把對手摔向左方，對手為了維持平衡，就把身體向右傾，由于 　 　 仍要向右運動，就被進攻者乘勢摔向右方。
（2）以過腿摔為例，如圖所示，進攻者A利用腰部將B頂起，使他雙腳離地，同時猛拉B的右臂。請在圖中作出拉力F的力臂l，此時A能輕易將B摔倒的原因是 　 　 。
44．（2021 無錫）小紅和小華用一只彈簧測力計，一根長度為1m、質量為1.2kg粗細均勻、質量均勻分布的圓柱形螺紋鋼AB，一只金屬筐，制成了如圖所示的機械裝置。制作時，她們將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點移至O點時，螺紋鋼在水平位置平衡，測得OB＝4cm，則金屬筐的質量為 　 　 kg。稱重時，將重物放入金屬筐中，用彈簧測力計豎直向下拉住螺紋鋼的A端，使之再次在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數為15N，則重物的質量是 　 　 kg。若在她們制作的裝置中僅將彈簧測力計換成質量為1kg的“秤砣”，制成桿秤，從O點開始，沿OA每隔1cm標出對應的質量刻度，則該桿秤的分度值為 　 　 kg。（g取10N/kg）
45．（2021 蘇州）如圖是十三世紀法國亨內考設計的“魔輪”。輪子邊緣上通過可以自由轉動的鉸鏈等距安裝了12個相同的活動短桿，桿端分別套上一個相同重球。他認為由于右側重球距離轉軸較遠，也即重力的 　 　 較大，轉輪會沿順時針方向越轉越快，其實根據 　 　 的原理，無需精確測量就能判定他的這一設想是不能實現的。
46．（2021 常州）請在圖中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動力F1及其力臂L1的示意圖。
47．（2021 鹽城）在圖中畫出釣魚竿所受阻力F2的力臂L2。
48．（2021 宿遷）小明在社會實踐中觀察到修理汽車的叔叔使用扳手時，還在扳手手柄上加了一個套筒，如圖甲所示。于是小明設計了如圖乙所示的裝置，探究輕質杠桿的動力大小與動力臂的關系。
（1）測量時，總保持杠桿在水平位置平衡，目的是便于 　 　 。
（2）改變動力臂，多次測量，根據記錄的數據畫出如圖丙所示的動力隨動力臂變化的圖像，則杠桿左端所掛重物的重力大小是 　 　 N（杠桿上每一小格長度為1cm），小明發現圖像中每次描出的點與兩坐標軸圍成的方形面積（如圖丙中陰影部分）總相等，原因是 　 　 。
49．（2021 常州）常州某小學大門口，設有護學崗標志牌及其固定裝置：鐵桿左端固定在墻上、右端固定有鐵夾，鐵夾夾著重4N的護學崗標志牌，鐵夾張開幅度越大，夾得越緊。放學時，值班教師用13N的力可將標志牌豎直向上勻速拔出，此過程中，標志牌桿受到鐵夾的摩擦力方向 　 　 、大小為 　 　 N。雨天，標志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力會發生怎樣的變化？同學們展開合理猜想。
猜想1：考慮到“雨天木質標志牌桿受潮膨脹”，導致標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變大，理由是 　 　 。
猜想2：考慮到“雨天木質標志牌桿表面濕潤”，導致標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變小，理由是 　 　 。
同學們討論后，認為猜想1、猜想2都合理，為確定哪一種猜想起主導作用，同學們先采用原始方案，測量時發現超出測力計的量程，于是設計出改進方案1、改進方案2，如圖所示，每個滑輪重均為0.3N，不計繩重及滑輪處摩擦。
應采用改進方案 　 　 進行探究，實驗時，勻速拔出過程中，測力計示數為4.4N，拔出后靜止時，測力計示數為1.6N。淋濕、吸水后標志牌重為 　 　 N。雨天，標志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力為 　 　 N，猜想 　 　 起主導作用。
50．（2021 鎮江）將重為16N的重物用圖示動滑輪勻速提升2m，所用拉力F＝10N，不計輪軸處摩擦及繩重，求：
（1）該過程中的有用功。
（2）動滑輪的機械效率。
（3）動滑輪的重力。
51．（2021 南京）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下實驗。
（1）透過尺子能看到清晰的刻度線，說明尺子的材料有很好的 　 　 性。
（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，觀察到 　 　 的現象，說明上方的尺子具有慣性，與頭發摩擦后的直尺能吸引碎紙屑，這是因為 　 　 。
（3）圖甲中，量角器底邊長度為 　 　 cm。
（4）用量角器的底邊將直尺支撐起來，當直尺在水平位置平衡時，量角器的底邊正好在直尺的中間位置（刻度線“7”和“8”的中間）。
①圖乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，能觀察到直尺a端 　 　 （選填“靠近”或“遠離”）吸管。
②圖丙中，將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位置平衡，則A、B的質量之比為 　 　 。
一．選擇題（共10小題）
1．如圖所示的工具在使用時，屬于費力杠桿的是（　　）
2．如圖所示，用瓶起子開瓶蓋時，下列對應的圖示正確的是（　　）
3．圖甲是《墨經》中記載的我國古代提升重物的工具——“車梯”，圖乙是其等效圖。若利用此“車梯”使50kg的重物在10s內沿直線勻速豎直上升2m，所用的拉力為200N，則此過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．使用“車梯”時做的有用功為1600J
B．使用“車梯”時人做功的功率為100W
C．使用“車梯”時人拉繩的速度為1m/s
D．“車梯”的機械效率為62.5%
4．同學們模仿中藥房的戥秤制作桿秤，用筷子做秤桿，用鉤碼做秤砣，用細線將秤盤系在A點。當不掛秤砣、且秤盤不放物體時，在O點提起提紐，秤桿水平平衡；當秤盤放100g物體、秤砣移到B點時，秤桿再次水平平衡，如圖所示。在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線。下列說法正確的是（　　）
A．自制桿秤的每一格約表示2.08g
B．稱中藥時B端翹起應減少中藥恢復水平平衡
C．如果秤砣磨損則測量結果會比真實質量偏小
D．若將提紐移到O點右側可以增大桿秤的量程
5．如圖為某款剪刀的示意圖。握住手柄修剪樹枝時，剪刀可視為杠桿，該杠桿的特點是（　　）
A．省力 B．費力 C．省功 D．省距離
6．小亮同學利用圖甲所示的裝置將水平地面上重力為50N的重物G提升到高處。當他用豎直向上拉力F拉繩時，拉力F、重物的上升速度v隨時間t變化的關系圖像分別如圖乙、丙。不計摩擦和繩重，下列說法正確的是（　　）
A．動滑輪的重力等于50N
B．在0.5秒時，物體對地面的壓力等于10N
C．在2～3s的過程中拉力F的功率是100W
D．勻速提升90N的重物時，該裝置的機械效率為75%
7．春晚節目《只此青綠》舞繪千里江山圖，其中“青綠腰”驚艷眾人，演員能保持圖甲狀態一定時間。若用F1、F2、G表示舞蹈演員前腳、后腳受到的支持力和舞蹈演員的重力，則下列說法正確的是（　　）
A．演員為非平衡狀態
B．演員受力示意圖為圖乙
C．演員緩慢起身過程，重心向左移動，F2變小
D．適當增大兩腳之間的距離，F1變大
8．某異形輕質杠桿，其兩端用細線掛有質量相同的物體且在如圖所示位置平衡，O點為支點。現在杠桿右端施加力，使其略微下降一小段距離。該杠桿撤掉外力后，下列分析正確的是（　　）
A．能維持平衡 B．右端下降
C．左端下降 D．左右擺動
9．桿秤作為華夏國粹，曾是商品流通中的主要度量工具，它的原理和制作工藝無一不滲透著中國古代人民的智慧。如圖是桿秤的示意圖，使用時將貨物掛在秤鉤上，用手提起B或C（相當于支點）處的秤紐，移動秤砣改變其在秤桿上的位置，當秤桿水平平衡時，可讀出貨物的質量。秤砣最遠可移至D點，此秤最大稱量為10kg。秤桿、秤鉤和秤紐的質量忽略不計。下列說法不正確的是（　　）
A．秤砣的質量為0.4kg
B．稱2kg的荔枝，應提起C秤紐，秤砣移到離C秤紐20cm處
C．距離C點12.5cm，有兩個刻度，分別為1kg和3.1kg
D．若選用秤桿粗細不一致，所標記的刻度仍是均勻的
10．機械的使用在生產生活中給人們帶來了極大的便利。工人利用如圖所示的兩種裝置將重均為400N的物體從圖示位置向上緩慢提升一段距離。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中，OB＝2OA，圖乙中動滑輪重為80N，重物上升速度均為0.02m/s，不計杠桿自重、繩重和摩擦，下列說法正確的是（　　）
A．甲裝置F1由200N逐漸增大
B．甲、乙兩種裝置都可以省一半的力
C．乙裝置繩子自由端5s移動距離為0.1m
D．乙裝置的機械效率約為83.3%
二．填空題（共6小題）
11．如圖，用一個滑輪在1min內將G＝240N的重物勻速提升2m。已知滑輪重10N，它的機械效率為80%，則該過程中做的有用功為　 　 J，繩端的拉力的功率為　 　 W，克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為　 　 J，若重物重力為0.5G，機械效率由η1變為η2，則η2　 　 0.5η1（選填“＞”“＝”或“＜”）。
12．建筑工地上，起重機吊臂上的滑輪組如圖所示，動滑輪重200N。在勻速起吊重4.2×103N的物體時，物體10s內上升了12m，此過程中有用功為 　 　 J；若滑輪組的機械效率為70%，則總功為 　 　 J，其功率為 　 　 W。
13．用斜面和杠桿均可提升重物。
（1）如圖甲，用長為1m的斜面勻速提升物體，拉力F1沿斜面向上、大小為2N，斜面機械效率為60%，則提升該物體做的總功是　 　 J，物體與斜面間的摩擦力是　 　 N。
（2）如圖乙，在C點用方向始終豎直向上、大小恒為4N的力F2拉動杠桿，使重為5N的物體勻速上升0.3m（不計摩擦），杠桿機械效率為75%，則動力作用點C上升　 　 m。將物體移到B點，保持F2方向不變，再次拉動杠桿使作用點C仍然勻速上升相同距離，則與物體掛在A點相比，F2大小的變化情況是　 　 ，機械效率的變化情況是　 　 。
14．圖甲為坐姿劃船訓練器械，圖乙是其原理簡化圖。已知動滑輪質量為10kg，配重質量為50kg，不計繩重和摩擦。某次訓練過程中，運動員兩只手分別從A、B端同時施加拉力將配重勻速提起，每分鐘提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重勻速提升過程中，A端繩子的拉力為 　 　 N，該滑輪組的機械效率是 　 　 ，該運動員的平均功率為 　 　 W，配重勻速上升時的機械能 　 　 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。（g取10N/kg）
15．如圖所示是物理興趣小組利用滑輪組進行“一瓶水提升一個人”活動，水瓶勻速直線下降8m，使人勻速升高0.4m，水瓶對繩a的拉力為F1＝30N，繩b對人的拉力為F2＝480N，此過程中的有用功為 　 　 J，滑輪組的機械效率為 　 　 ；F1做功的功率 　 　 （選填“大于”、“小于”或“等于”）F2做功的功率。
16．如圖甲所示，物體A、定滑輪和動滑輪的重力分別為40N、10N和10N，若用30N的力F拉動細繩，使物體A向上做勻速直線運動，已知2s內物體A上升的高度為10cm，則拉力F的功率是　 　 W，機械效率為　 　 %；如圖乙所示，將彈簧測力計換成重物B后，發現物體A可以勻速向下運動，若增大物體A的重力，重物B和桌面間的滑動摩擦力大小將　 　 。
三．作圖題（共4小題）
17．圖甲是皮帶打孔器，其AOB部分可視為一個杠桿，圖乙是其簡化示意圖，圖中O為支點，F2是打孔時A點受到的阻力。請在圖乙中畫出作用在B點的最小動力F1及其力臂l1。
18．工人站在地面用如圖所示滑輪組提升重物，請畫出工人使用滑輪組的正確繞線。
19．如圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖，O為支點，F1表示手對釣魚竿的作用力，F2表示魚線對魚竿的拉力，請在圖中畫出F1、F2力臂L1、L2。
20．某劇組為拍攝需要，設計了如圖所示的裝置來改變照明燈的高度。輕質杠桿ABO可繞O點轉動。在圖中畫出杠桿所受拉力的力臂L1以及杠桿所受阻力F2的示意圖。
四．實驗探究題（共3小題）
21．在剛剛舉行的靖江市青少年科技創新大賽中，某校代表隊提交了“桿秤液體密度計”（如圖甲）的作品，其制作過程如下：選取了一根質量不計的硬質輕桿，左側端點A處懸掛一質量為25g、容積為100mL的透明塑料瓶，距A點5cm的位置制作提掛點P，P點的右側懸掛一50g鉤碼作秤砣，不計細線質量。在瓶中加滿不同密度的待測液體，根據杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，秤砣懸掛點到P點的距離與待測液體的密度成一次函數關系，即可在杠桿上均勻標出刻度線來測量液體密度。
（1）將空塑料杯懸掛在A點，調節右側秤砣細線位置，使杠桿在水平位置平衡，此時細線位置處標記為“0g/cm3”，此刻度線到提掛點P距離為 　 　 cm；
（2）在塑料瓶中加滿水，調節秤砣細線位置使杠桿再次在水平位置平衡，并在此時秤砣細線位置處標記為“1”（如圖乙），此刻度線到“0”刻度線的距離為 　 　 cm；將“0”到“1”刻度線之間均分10等份，則該密度計的分度值為 　 　 g/cm3；按該分度值在杠桿上均勻畫出其他刻度線，該桿秤密度計制作完成；
（3）若在測量時未加滿待測液體，則讀出的密度值 　 　 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
（4）制作好的密度計不僅能夠測出液體的密度，還可以測算某些固體的密度。某次測量時，小明將石塊敲碎后放入空塑料杯中，杠桿平衡時，秤砣細線在“0.5”刻度處，再向杯中加滿水（石塊浸沒），杠桿再次平衡時，秤砣細線在“1.3”刻度處，則小石塊的密度為 　 　 g/cm3；
（5）若保留所畫刻度線，重新標注刻度值，下列方案可以提高該密度秤的精確度的是 　 　 （選填序號）。
①換用質量相同但容積為200mL的塑料瓶
②換用容積相同但質量為55g的塑料瓶
22．做“探究杠桿平衡條件”實驗：
（1）杠桿在圖甲位置靜止，是否處于平衡狀態？　 　 。為使杠桿在水平位置平衡，應向　 　 調節平衡螺母；
（2）實驗數據如下表所示，表中漏填的數據為　 　 N；
實驗次數 動力F1/N 動力臂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）小明發現路口懸掛設備的橫桿，越靠外側越細，如圖乙，將其簡化為如圖丙的杠桿模型，假定只有A、O兩點是焊接點，進行如下探究：
①找來由同種材料制成的等高實心圓柱體和薄殼空心圓臺，如圖丁，下底面直徑D相同；
②詢問DeepSeek，對話如圖戊。根據回答，判斷薄殼空心圓臺上底面逐漸減小，下底面和h不變，重心到下底面的距離變化情況是　 　 ；
③使用彈簧測力計進行了三次測量，拉力方向均豎直向上，物體保持靜止時，三次示數如圖己。實心圓柱A點拉力F1和空心圓臺A點拉力F2之比　 　 。
23．在綜合實踐活動中，小明利用杠桿、刻度尺、金屬塊、杯子、細線和適量的水制成一個液體密度秤．請你將小明設計的實驗步驟補充完整。
（1）如圖將燒杯用細繩懸掛在杠桿D端，移動繩套到O點時，杠桿恰好在水平位置平衡。
（2）在杯中裝入一定量的水，將質量為m的金屬塊掛在C處，杠桿恰好水平平衡，測得CO的距離為5cm，OD的距離為4cm，則燒杯中水的質量為 　 　 （用m表示）。
（3）將水倒出，在杯中裝入相同 　 　 （選填“質量”或“體積”）的待測液體，金屬塊移至B處杠桿再次平衡，測出BO間的距離為6cm，該液體密度ρ液＝　 　 kg/m3。
（4）用該方案制成的密度秤，其秤的刻度 　 　 （選填“均勻”或“不均勻”），該方案中要增加密度秤的量程，其方法是 　 　 。
五．計算題（共4小題）
24．如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重900N的貨箱在6s內勻速提升3m。此過程中，繩子自由端所受的拉力F＝400N。求：
（1）若不計繩重和摩擦，動滑輪的重力為多少？
（2）滑輪組做有用功的功率為多少？
（3）滑輪組的機械效率為多少？
25．如圖，AB是一根長為1.6m的不計質量的杠桿。在距O點0.4m的B端懸掛一質量為90kg，邊長為30cm的均勻正方體合金塊M，杠桿恰好在水平位置平衡。求：
（1）合金塊M的密度為多少kg/m3。
（2）A端施加的豎直向下拉力FA的大小是多少N？
（3）取下合金塊M，放在1m2的水平地面上，則合金塊對地面的壓強是多少Pa？
26．如圖所示，一位同學用滑輪組拉著重45N，底面積為100cm2的物體A，使它5s內在水平地面上勻速前進1m，水平拉力F＝7.5N，若物體與地面間的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）物體靜止在水平地面上時對地面的壓強；
（2）該同學做的功及功率；
（3）該滑輪組的機械效率。
27．在建筑工地，用如圖甲所示的滑輪組把建筑材料運送到高處。電動機用800N的力拉鋼絲繩，在0～20s的過程中物體上升的高度隨時間變化的關系如圖乙所示，滑輪組的機械效率為90%，g取10N/kg。
求：
（1）在20s內電動機對鋼絲繩拉力所做的功；
（2）電動機對鋼絲繩拉力做功的功率；
（3）貨物的重力。
六．綜合應用題（共3小題）
28．俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，他的身體與地面平行，可抽象成如圖乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在O點，對手的力作用在B點，小京的重心在A點。已知小京的體重為750N，OA長為1m，OB長為1.5m：
（1）地面對手的力F1與身體垂直，畫出力臂和力。則F1的大小為　 　 N；
（2）小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時他的身體姿態與圖甲相同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點。分析并說明F2與F1的大小關系。
29．如圖甲是常用腳踏式翻蓋垃圾桶的示意圖。使用時，腳踩踏板A處，對踏板施加壓力F，杠桿AB繞O1轉動，通過連桿BC對上蓋施力，使上蓋繞O1轉動而打開。若連桿BC對B點和C點施加的力均沿著連桿，且大小相等。
（1）該型號垃圾桶的部分元件是杠桿，當垃圾桶處于如圖甲工作狀態時，下列說法中正確的是　 　 。
A.杠桿AO1B和杠桿O2CD都是省力杠桿
B.杠桿AO1B和杠桿O2CD都是費力杠桿
C.杠桿AO1B為省力杠桿，杠桿O2CD為費力杠桿
D.杠桿AO1B為費力杠桿，杠桿O2CD為省力杠桿
（2）已知空桶的質量為12kg，豎直放置在水平地面上，與地面的總接觸面積為0.4m2，此時該垃圾桶對地面的壓強為多大？（g＝10N/kg）
（3）輕質杠桿AO1B，B靜止在圖乙所示位置時。已知F＝20N，O1A＝13cm，O1B＝26cm。則此時杠桿B端受到的力為多大？[cos30°0.86]（結果保留一位小數）
30．運用知識解決問題：
（1）因為液體的壓強隨著深度的增加而 　 　 ，攔河壩上部受到水的壓強比下部 　 　 ，所以攔河壩設計成上窄下寬的形狀。
（2）汽車在水平公路上勻速直線行駛，請在圖1中畫出它在水平方向上所受力的示意圖。
（3）如圖2所示，小雨在輕質杠桿的A端施加豎直向下的拉力，使其水平平衡。已知小雨的拉力為120N，OA：OB＝3：2，浸沒在液體中的物體M的重力為300N、體積為0.01m3，則液體的密度ρ液＝　 　 。請寫出解題思路。
五年真題參考答案與試題解析
1．【考點】杠桿的動態平衡分析．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】哥哥將水桶懸掛點向自己移動一段距離，哥哥的肩到弟弟的垂直距離沒變，故動力臂不變，但是水桶離哥哥的垂直距離變小了，故阻力臂變小；根據杠桿平衡條件可知，動力臂不變，阻力臂變小，阻力不變時，動力要變小，故弟弟對扁擔的作用力變小。
故答案為：不變；變小；變小。
2．【考點】影響電磁鐵磁性強弱的因素；杠桿的平衡條件的計算；利用安培定則判斷磁極．版權所有
【專題】磁現象、電生磁；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）由圖可知，電流由螺線管的下端流入，由安培定則可知，電磁鐵的下端為N極，上端為S極；
（2）由圖可知，抬桿AB實質是一個杠桿，AB的重心到支點O的距離為：L阻AB﹣OB3m﹣0.6m＝0.9m，L動＝OB＝0.6m，
B端受到的拉力大小等于鐵柱的重力大小與電磁鐵對鐵柱的吸引力大小之和，根據杠桿的平衡條件可得：
G桿L阻＝（G鐵+F）L動，
則：20N×0.9m＝（25N+F）×0.6m，
解得：F＝5N；
（3）要使抬桿A端從圖示位置向上抬起，應增加電磁鐵對鐵柱的吸引力，即增大電磁鐵的磁性，因此應將滑動變阻器的滑片P應向上端移動，減小電路中的電阻，增大電路中的電流。
故答案為：（1）S；（2）5；（3）上。
3．【考點】滑輪組的設計與組裝．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械；應用能力．
【解答】地上的人用滑輪組提升重物，因人站在地面上，故人只能用下用力，繩子有效段數為2，如下所示：
4．【考點】利用杠桿測量密度．版權所有
【專題】密度及其應用；簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】（1）由圖甲可知，杠桿靜止時，發現左端低、右端高，可將杠桿兩端的平衡螺母向右調節；
（2）由圖乙可知，重物A對應的刻度為9g，左側容器內的液體質量等于右側容器內的液體質量與重物A所示質量之和，根據m＝ρV可知，
1.0g/cm3×30cm3＝ρ液×30cm3+9g，
解得：ρ液＝0.7g/cm3；
（3）左側容器內的液體質量等于右側容器內的液體質量與重物A所示質量之和，根據m＝ρV可知，
ρ水V＝ρ液V+m，即ρ液ρ水mm+ρ水，
液體的體積和水的密度一定，所以待測液體密度ρ液與重物A所示質量m成一次函數關系，且重物A所示質量m越大，對應待測液體密度ρ液越小，所以圖丙中圖線b符合此關系；
（4）由（3）可知，重物A所示質量m越大，對應待測液體密度ρ液越小，因此可將右側容器裝水，左側容器裝待測液體，由于左側容器內的液體質量等于右側容器內的液體質量與重物A所示質量之和，根據m＝ρV可知，
ρ液V＝ρ水V+m，即ρ液ρ水m，
重物A所示質量m越大，對應待測液體密度ρ液越大；
要使該裝置的測量范圍變為1.0～1.2g/cm3，當液體密度為1.2g/cm3，重物A的質量為10g，代入上式，解得V＝50cm3＝50mL，故調整措施為：改成右側容器裝水，左側容器裝待測液體，且容器的體積為50mL。
故答案為：（1）右；（2）0.7；（3）b；（4）改成右側容器裝水，左側容器裝待測液體，且容器的體積為50mL。
5．【考點】動滑輪；定滑輪．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】A、該方法相當于使用了動滑輪，可以省力，故A符合題意；
B、該方式使用的是定滑輪，不省力，故B不符合題意；
C、該方式相當于用一根繩子直接拉石墩，不省力，故C不符合題意；
D、該方式相當于用雙股繩子拉石墩，不省力，故D不符合題意。
故選：A。
6．【考點】杠桿在生活中的應用．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】由圖示可知，釣魚竿在使用過程中，支點在釣魚竿的下端，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；當動力F與釣魚竿垂直時，動力臂最大，而阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，此時動力最小，即最合理，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
7．【考點】杠桿的動態平衡分析．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】由題意可知，發現彈簧測力計示數稍稍超過量程，說明動力偏大，則為了完成實驗，應減小動力；
A、若鉤碼的數量適當增加，阻力變大，阻力×阻力臂變大，動力臂不變，則由杠桿平衡條件可知需要的動力會更大，故A不符合題意；
B、鉤碼的位置適當左移，阻力臂變大，阻力×阻力臂變大，動力臂不變，則由杠桿平衡條件可知需要的動力會更大，故B不符合題意；
C、彈簧測力計轉到圖中虛線位置，動力臂變小，阻力×阻力臂不變，則由杠桿平衡條件可知需要的動力會更大，故C不符合題意；
D、彈簧測力計位置適當向左平移，動力臂變大，阻力×阻力臂不變，則由杠桿平衡條件可知需要的動力會變小，故D符合題意。
故選：D。
8．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；動滑輪的重力；滑輪組中的相關計算；總功．版權所有
【專題】計算題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】A、由圖可知，n＝2，滑輪組做的總功為：
W總＝Fs＝Fnh＝125N×2×4m＝1000J，故A錯誤；
B、不計繩重和摩擦，根據F（G+G動）可知，動滑輪重為：
G動＝nF﹣G＝2×125N﹣200N＝50N，故B錯誤；
C、繩端移動的距離為：
s＝nh＝2×4m＝8m，故C錯誤；
D、該滑輪組的機械效率為：
η100%＝80%。故D正確。
故選：D。
9．【考點】杠桿的分類．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】A、托盤天平屬于等臂杠桿，故A錯誤；
B、鋼絲鉗屬于省力杠桿，故B錯誤；
C、開瓶扳手屬于省力杠桿，故C錯誤；
D、筷子屬于費力杠桿，故D正確；
故選：D。
10．【考點】杠桿的動態平衡分析．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】人用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側，動力臂不變，阻力大小等于物體的重力，即阻力不變，由圖可知轉動過程中阻力臂會變小，根據杠桿的平衡條件知，拉力會變小；若要增加訓練強度，應將配重盤向a端移動，增大阻力臂。
故答案為：變小；a。
11．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】延長F1畫出動力的作用線，過支點O向F1的作用線畫垂線，垂線段就是動力的力臂L1，如圖所示：
12．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械；應用能力．
【解答】支點為O，從點O作力F作用線的垂線，支點到垂足的距離，即為力F的力臂l，如圖所示：
13．【考點】機械效率的簡單計算；功率的計算；輪軸及其應用．版權所有
【專題】簡單機械；功、功率、機械效率；分析、綜合能力．
【解答】解（1）以O1為支點，A點力的力臂最小，B點力的力臂最大，此時杠桿A點受力最大，
根據杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2可得，
m石g O1A＝（m桶+m輪）g O1B，
即：m石×0.6m＝（10kg+10kg）×（1m+0.8m），
解得，石塊質量最多為：m石＝60kg；
以O2為支點，B點力的力臂最小，A點力的力臂最大，此時杠桿B點受力最大，
根據杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2可得，
m石′g O2A＝（m桶+m水+m輪）g O2B，
即：40kg×（1m+0.6m）＝（10kg+m水+10kg）×0.8m，
解得，水的質量最多為：m水＝60kg；
（2）桶對水做的功：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×3m＝1200J，
人做的功：W總2400J，
人做功的功率：P120W。
故答案為：（1）60；60；（2）1200；120。
14．【考點】探究杠桿的平衡條件；探究杠桿的平衡條件的實驗前調節杠桿平衡；杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】簡單機械；科學探究能力．
【解答】（1）由圖甲知，杠桿的左端低，應將平衡螺母向右調節，鉛垂線是利用重力的方向總是豎直向下的，當零刻度線與鉛垂線重合時，即杠桿在水平位置平衡；
（2）當左側拉力F1＝3G0＝3×0.5N＝1.5N，力臂L1＝2cm時，
由杠桿平衡條件知，F1L1＝F2L2，
即1.5N×2cm＝F2×3cm，
解得：F2＝1N，
需要的鉤碼數量n2，故需要在B點掛2個鉤碼；
當兩邊各加一個鉤碼時，左側F'1L1＝（1.5N+0.5N）×2cm＝4N cm，
右側F'2L2＝（1N+0.5N）×3cm＝4.5N cm，
右側力與力臂的乘積大，故杠桿右側下降；
（3）由記錄的數據進行分析，可得F1、F2、L1、L2之間的關系是：F1L1＝F2L2；
（4）本實驗多次實驗的目的是為了尋找普遍規律，在探究重力與質量關系和探究反射角與入射角關系的實驗中多次實驗的目的也是為了尋找普遍規律，而測量鉛筆長度的實驗中多次實驗的目的是為了減小誤差，獲得準確數據；
故選：A。
故答案為：（1）平衡螺母；右；重合；（2）2；右；（3）F1L1＝F2L2；（4）A。
15．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；壓強的公式的應用；有用功的計算．版權所有
【專題】應用題；壓強、液體的壓強；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；
（2）繩子自由端移動的距離為：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做的總功：
W總＝Fs＝4N×2m＝8J；
動滑輪機械效率：
η100%100%＝62.5%。
（3）木塊對地面的壓力；
F壓＝G＝5N，
根據壓強公式得：
p500Pa。
答：（1）此過程中的有用功為5J；
（2）該動滑輪的機械效率為62.5%；
（3）木塊對地面的壓強為500Pa。
16．【考點】杠桿的動態平衡分析；力和力臂的畫法．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】（1）由題知，膝關節上固定點O為支點，股四頭肌群收縮提供動力F1，由支點O向F1的作用線作垂線段，即為動力臂l1，如下圖所示：
；
（2）小腿從圖示位置緩慢伸至水平位置，阻力臂的變化情況是 變大，阻力不變，動力臂不變，根據F1L1＝F2L2，可得動力的變化情況是變大。
故答案為：（1）圖見解答；（2）變大，變大。
17．【考點】超綱知識．版權所有
【專題】簡單機械；機械能及其轉化；理解能力．
【解答】（1）此裝置相當于輪軸杠桿，適當增大支架長度，增大動力臂，可以用較小的風力使風杯轉到，提高了風速計的靈敏度；
（2）起風時，氣流沖擊風杯，凹面迎風的風杯受到的風壓大，凸面迎風的風杯由于風的繞流作用，受到的風壓小，由于風壓差風杯開始轉到，結合圖乙風杯狀態和風向可知風杯旋轉方向為順時針；
（3）風杯的轉動是風的動能轉化成了風杯的機械能和由于摩擦產生的內能，當風速一定時，風的動能一定，由于摩擦力產生的內能基本不變，風杯的機械能不變，故風速轉速增大到一定值時不再增大。
（4）由圖丙值，風杯的轉速n＝2r/s，風速v＝2πRbn＝2×3×0.2m×3×2r/s＝7.2m/s。
故本題答案為：（1）增大；（2）順；（3）風杯的轉動是風的動能轉化成了風杯的機械能和由于摩擦產生的內能，當風速一定時，風的動能一定，由于摩擦力產生的內能基本不變，風杯的機械能不變，故風速轉速增大到一定值時不再增大；（4）此時的風速為7.2m/s。
18．【考點】杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】繩子只能向上施加拉力，支架只能施加向上的支持力；
A．僅撤去支架2，以1為支點，重力和支架支持力使得杠桿的轉動方向相反，可以平衡，故A正確；
B．僅撤去支架3，以1為支點，重力和支架2支持力使得杠桿的轉動方向都是順時針，故杠桿不可以平衡，B錯誤；
C．同時剪斷繩1和撤去支架2，以3為支點，重力使得杠桿逆時針轉動，不可以平衡，故C錯誤；
D．同時剪斷繩1和撤去支架3，以2為支點，重力使得杠桿順時針轉動，不可以平衡，故D錯誤。
故選：A。
19．【考點】杠桿的分類．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】我國天宮空間站的機械臂是動力臂比阻力臂短的杠桿，是費力杠桿。
A、夾起食物的筷子的動力臂比阻力臂短，屬于費力杠桿，故A符合題意；
BCD、拔釘子的羊角錘、剪鐵絲的鋼絲鉗、起瓶蓋的開瓶扳手的動力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故BCD不符合題意。
故選：A。
20．【考點】杠桿的分類；杠桿的平衡條件的計算．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】A、向下拉繩放下空桶時，B端的力為動力，A端的力為阻力，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A錯誤；
BD、根據杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2，杠桿平衡時B端的拉力FB80N，
放下空桶時，向下拉繩子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，
裝滿水時，桶和水的總重力G總＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為F2＝G總﹣FB＝120N﹣80N＝40N，
故B錯誤，D正確；
C、向上拉繩提起裝滿水的桶時，在A端的力為動力，B端的力為阻力，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C錯誤；
故選：D。
21．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；定滑輪；定滑輪與動滑輪的判斷；有用功、額外功與總功．版權所有
【專題】計算題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】由圖可知，該滑輪不隨重物一起移動，故該滑輪為定滑輪；
工人師傅做的有用功為：
W有＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人師傅做的總功為：
W總＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
則該滑輪的機械效率為：
η100%＝80%。
故答案為：定；4000；80。
22．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】阻力F2的作用點在點B，方向豎直向下；
過支點作力F1作用線的垂線段，即可做出力臂L1，如圖所示；
23．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】延長力F作出力的作用線，從支點O作力F的作用線的垂線，垂線段的長就是力F的力臂l，如圖所示：
24．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；重力的計算．版權所有
【專題】應用題；重力、彈力、摩擦力；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）物體質量為18kg，則物體受到的重力為：
G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）使用定滑輪時，繩端移動的距離等于物體上升的高度，即s＝h，
根據η可知，定滑輪的機械效率為：
η100%＝90%。
答：（1）物體受到的重力為180N；
（2）定滑輪的機械效率為90%。
25．【考點】杠桿的動態平衡分析；杠桿在生活中的應用；力和力臂的畫法．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）過支點O作阻力G的作用線的垂線，該垂線段為阻力臂l，如圖所示：
；
（2）先將頭向前抬起，人的重心向右移動，可以減小阻力臂；在平躺至坐起的過程中，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，根據杠桿的平衡條件可知，動力會變小；
（3）做仰臥起坐時，每次所做的功相同，同學們可以改變仰臥起坐的快慢，則做功的功率發生了改變，所以其實質是改變功率的大小。
故答案為：（1）見解析；（2）阻；變小；（3）功率。
26．【考點】杠桿的平衡條件的計算；杠桿的分類；壓強的公式的應用．版權所有
【專題】定量思想；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）由圖可知，橫桿在使用的過程中，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；
支架下面墊有面積較大的石塊，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小對地面的壓強；
（2）件根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知G×OA＝F×OB，
為將圖2中物塊恰好拉離地面，工人所用的拉力為：
F400N；
（3）在水平面上，F壓＝G＝1200N，
物塊靜止時對水平地面的壓強為：
p4800Pa。
故答案為：（1）省力；壓強；
（2）為將圖2中物塊恰好拉離地面，工人所用的拉力為400N；
（3）剪斷圖2中A端細繩，物塊靜止時對水平地面的壓強4800Pa。
27．【考點】杠桿的動力和阻力；杠桿及其五要素．版權所有
【專題】定性思想；簡單機械；理解能力．
【解答】
A、阻力的方向應為垂直于杠桿向下，動力方向以及作用點、支點位置正確，故A正確；
B、阻力的方向應該向下，故B錯誤；
CD、阻力作用點不對，故CD錯誤。
故選：A。
28．【考點】探究杠桿的平衡條件；探究杠桿的平衡條件的實驗前調節杠桿平衡；探究杠桿的平衡條件的實驗中使用彈簧測力計的問題．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】A、增加左側鉤碼個數，左側的力臂不變，力變大，力與力臂的乘積變大，杠桿不會平衡，故A錯誤；
B、在實驗的過程中，不能通過調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，故B錯誤；
C、將左側鉤碼向右移動，左側的力不變，力臂變小，則左側力與力臂的乘積變小，會使杠桿平衡，故C正確；
D、減小彈簧測力計的拉力，右側的力臂不變，力變小，力與力臂的乘積變小，杠桿不會平衡，故D錯誤。
故選：C。
29．【考點】杠桿的最小動力．版權所有
【專題】應用題；比較思想；簡單機械；應用能力；獲取知識解決問題能力．
【解答】如圖所示，拔草器相當于一個杠桿，拔草時支點在O點，若拔同一植株，則草對拔草器的阻力一定，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，阻力臂越小，動力臂越大，動力越小。A、B、C圖相比，動力臂相等，C圖中的阻力臂更小，所以C圖動力更小；C圖與D圖相比，阻力臂相等，D圖的動力臂更小，所以C圖動力更小，符合要求的只有C圖。
故選：C。
30．【考點】杠桿的動態平衡分析；杠桿的平衡條件的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）由圖1可知，O為杠桿的支點，B點拉力F的力臂OB＝OA+AB＝2OA，A點作用力的力臂為OA，
由杠桿平衡條件可得：F×OB＝G×OA，
解得：FGGG12N＝6N；
（2）由題意可知，保持杠桿水平靜止，將F作用點從B移至C，此過程中F方向保持不變，
根據杠桿平衡條件可得：F×l＝G×OA，
解得：FⅠ，
由題意可知，此過程中物體M的重力G和力臂OA不變，拉力F的力臂l變大，則拉力F變小；
（3）將M從A移至B，由杠桿平衡條件可得：F×l＝G×OB，
解得：FⅡ，
由數學知識可知，Ⅰ、Ⅱ兩式中拉力F與的關系圖線均為正比例函數，
由圖1可知，OB＞OA，則Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此將M從A移至B，F與的關系圖線為過原點且斜率比圖線①大的圖線②。
故答案為：6；小；②。
31．【考點】杠桿在生活中的應用；杠桿的平衡條件的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）由圖可知，OA可繞O點轉動，A端用細線與GH上的B點相連，所以橋面OA實質是一種杠桿；
（2）過支點向拉力的作用線作垂線，這條垂線段就是拉索對橋面拉力F的力臂L，如圖所示：
在Rt△AOB中，∠A＝30°，則LOA＝0.15m
根據杠桿的平衡條件，FL＝GOA，
則F5N；
將細線一端的固定點由B點改至C點，動力臂增大，阻力臂和阻力不變，
根據杠桿平衡條件可知，動力減小。
故答案為：杠桿；5；減小。
32．【考點】杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】計算題；重力、彈力、摩擦力；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）桿秤可以看作是一個在力的作用下繞固定點轉動的硬棒，結合杠桿的定義，即可知道它相當于一個杠桿；
（2）秤鉤不掛物體時，由杠桿的平衡條件可知：
G砣×BD＝G秤×L0，
因為G＝mg，所以m砣g×BD＝m秤g×L0，
即m砣×BD＝m秤×L0，
代入數據有：m秤×L0＝0.5kg×1cm；
將質量為2.5kg的物體掛在秤鉤上時，由杠桿平衡條件可知：
G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
即m物×BC＝m秤×L0+m砣×BE，
代入數據有：2.5kg×7cm＝0.5kg×1cm+0.5kg×BE，
解得：BE＝34cm；
（3）根據杠桿的平衡條件可知，當提著B處秤紐、秤砣在E點時，G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
當提著A處秤紐、秤砣在E點時，G物'×AC＝G秤×（L0+AB）+G砣×（BE+AB），因BC＞AC，故可得：G物′＞G物，即提A處秤紐時，此秤的稱量大。
故答案為：杠桿；34；A。
33．【考點】液化的概念及現象；液化的放熱特點；杠桿的分類．版權所有
【專題】應用題；汽化和液化、升華和凝華；簡單機械；理解能力．
【解答】夏天，車外水蒸氣溫度較高，遇到溫度較低的玻璃，會放熱液化形成小水珠，附著在玻璃的外表面，液化放熱；
車庫門口道閘，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。
故答案為：外側；液化；放出；費力。
34．【考點】杠桿的最小動力．版權所有
【專題】定性思想；簡單機械；應用能力．
【解答】重物對杠桿的拉力即為阻力，過支點O作力阻力作用線的垂線段，即為阻力臂l，
根據杠桿平衡的條件可知，在阻力和阻力臂不變時，動力臂越長越省力；
由圖示可知，以OA為動力臂時，動力臂最長，此時最省力；連接OA，從A點做OA的垂線，為使杠桿平衡，力的方向應垂直于OA向上，如圖所示：
。
35．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】
（1）A點為拉力的作用點，從A作與測力計彈簧伸長方向相同一條帶箭頭的線段；
（2）先延長力的作用線，然后過支點O做垂直于連線的線段為力臂l1；如圖所示：
36．【考點】探究杠桿的平衡條件的實驗中使用彈簧測力計的問題；探究杠桿的平衡條件；探究杠桿的平衡條件的實驗前調節杠桿平衡．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）由甲圖可知，杠桿左端向下傾斜，說明左端沉，為使杠桿在水平位置平衡，應調節杠桿右端的平衡螺母向右移動；
（2）乙圖中，杠桿水平位置平衡，彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力，則動力臂此時落在杠桿上，測力計懸掛點到支點的距離就等于動力臂的長度，由于每一格的長度為5cm，共5個格，所以動力臂的長度為：l1＝5cm×5＝25cm；
（3）要使彈簧測力計向上拉，拉力的作用效果需使杠桿順時針轉動，所以要使杠桿在水平位置平衡，需將測力計移到左端第5個格處向上拉。
（4）作用在A點的三個力雖然大小相等，但F1、F3其對應的力臂比較小，所以力與其力臂的乘積相對較小，而F2的力臂最大，F2與其力臂的乘積最大，所以對杠桿轉動的作用最大。
故答案為：（1）右；（2）25；（3）將測力計移到左端第5個格處；（4）F2與其力臂的乘積最大。
37．【考點】壓強的公式的應用；功率的計算；滑輪、滑輪組機械效率的計算．版權所有
【專題】計算題；壓強、液體的壓強；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）建筑材料的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
建筑材料對水平地面的壓力：F壓＝G＝800N，
建筑材料對地面的壓強：p800Pa；
（2）由圖可知n＝2，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2×3m＝6m，
拉力做的總功：W總＝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，
滑輪組的機械效率：η100%100%＝80%。
答：（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強為800Pa；
（2）拉力F的功率為150W；
（3）滑輪組的機械效率為80%。
38．【考點】壓強的公式的應用．版權所有
【專題】重力、彈力、摩擦力；壓強、液體的壓強；簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】（1）城磚的重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）城磚按圖乙方式放在水平地面上時，地面的受力面積S＝AC×AD＝20cm×10cm＝200cm2，
城磚靜止在水平地面時，城磚對地面的壓力：F＝G＝200N，
城磚對地面的壓強：p1×104Pa；
（3）要在AB的中點O處用一與AB垂直的水平力F將城磚推倒，可把城磚看成一個繞底部轉動的杠桿，
動力F的力臂大小等于城磚AC的長，即L1＝40cm，阻力F＝G＝200N，阻力臂L2AD10cm＝5cm，
根據杠桿的平衡條件可知，F×L1＝G×L2，
代入數據解得：F25N。
故答案為：（1）城磚的重力為200N；
（2）城磚按圖乙方式放在水平地面上時，它對地面的壓強是1×104Pa；
（3）25。
39．【考點】杠桿的平衡條件；力和力臂的畫法．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械；應用能力．
【解答】（1）反向延長支撐力F畫出動力的作用線，過支點O向動力F的作用線作垂線段，即為動力F的力臂L，如圖1所示：
（2）過重心作豎直向下的重力即為F2，從支點O向力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2，如圖2，
由圖2可知，L為8個小格，L2為3個小格，則，
根據杠桿平衡條件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，
則支撐力：F187.5N；
（3）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，支撐點會下移，則由圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大，阻力（人的重力）大小不變，根據杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大。
故答案為：（1）見圖1；（2）187.5；（3）變大；動力臂會減小，阻力臂會增大，阻力（人的重力）大小不變，根據杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大。
聲明：試題解析著作權屬所有，未經書面同意，不得復制發布日期：20
40．【考點】定滑輪的實質；定滑輪．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】AB、旗桿頂端裝有的定滑輪，實質是等臂杠桿，使用時，不省力也不費力。不計繩重和摩擦且國旗勻速上升時，旗手對繩的拉力一定等于國旗重力，若計繩重和摩擦，旗手對繩的拉力大于國旗重力，故AB錯誤；
CD、旗桿頂端裝有定滑輪，定滑輪實質是等臂杠桿，使用時，不省距離也不費距離，則國旗上升的距離等于被旗手拉下的繩端移動距離，故C正確、D錯誤。
故選：C。
41．【考點】杠桿在生活中的應用；重心的概念．版權所有
【專題】應用題；重力、彈力、摩擦力；簡單機械；應用能力．
【解答】
A、制作蠟燭蹺蹺板時，選用較細的蠟燭能減小蠟燭的重力帶來的影響，能使蠟燭在水平位置更加穩定，故A錯誤；
B、轉軸位置離蠟燭重心越遠，根據杠桿的平衡條件可知，此時蠟燭容易發生翻轉，故B錯誤；
C、為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可使轉軸位置處于蠟燭重心上方，蠟燭的重心變低了，穩度較高，故C正確；
D、為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可將蠟燭兩端的上側面削去一些，這樣能降低蠟燭的重心，增大穩度，故D錯誤。
故選：C。
42．【考點】杠桿的動態平衡分析．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】
A、由圖可知，OA＝AB，阻力的力臂為動力力臂的一半，根據杠桿的平衡條件F×OB＝G×OA可知，拉力F的大小為物重的二分之一，故A錯誤；
B、當懸掛點左移時，動力臂、阻力不變，阻力臂變大，則動力F將變大，故B錯誤；
C、保持杠桿在水平位置平衡，將拉力F轉至虛線位置時，拉力的力臂變小，因為阻力與阻力臂不變，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大，故C正確；
D、若物重增加2N，根據杠桿的平衡條件可知，F的變化量為2N1N，故D錯誤。
故選：C。
43．【考點】力和力臂的畫法；杠桿在生活中的應用．版權所有
【專題】應用題；運動和力；簡單機械；應用能力．
【解答】
（1）進攻者假裝要把對手摔向左方，對手為了維持平衡，就把身體向右傾，則對手由于慣性仍要向右運動，就被進攻者乘勢摔向右方。
（2）由圖知，A將B摔倒時可將B看做一個杠桿，O為支點，阻力為B的重力，拉力F是動力，
反向延長F畫出力的作用線，從O點向拉力F的作用線作垂線段，即為其力臂l，如圖所示：
由圖知，動力F的力臂大于阻力G的力臂，則B相當于一個省力杠桿，所以A能輕易將B摔倒。
故答案為：（1）慣性；（2）見上圖；動力臂大于阻力臂。
44．【考點】杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】計算題；簡單機械；應用能力．
【解答】將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點移至O點時，螺紋鋼在水平位置平衡，測得OB＝4cm；
圓柱形螺紋鋼AB質量分布均勻，則其重心的位置到O點的距離為：L4cm＝46cm；
則OA＝100cm﹣4cm＝96cm；
根據杠桿的平衡條件可知：m螺gL＝m筐g×OB，1.2kg×g×46cm＝m筐×g×4cm，解得：m筐＝13.8kg；
稱重時，將重物放入金屬筐中，用彈簧測力計豎直向下拉住螺紋鋼的A端，使之再次在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數為15N；
根據杠桿的平衡條件可知：F×OA＝m重g×OB，15N×（100cm﹣4cm）＝m重×10N/kg×4cm，解得：m重＝36kg；
若在她們制作的裝置中僅將彈簧測力計換成質量為1kg的“秤砣”，根據杠桿的平衡條件可知，當秤砣在A點時，所測物體的重力最大，即質量最大：
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處時對應的物體的質量是24kg，則該桿秤的分度值為0.25kg。
故答案為：13.8；36；0.25。
45．【考點】能量守恒定律．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；機械能及其轉化；應用能力．
【解答】由圖可知，轉輪相當于輪軸，重球離軸越遠，其輪半徑越大，即直當于重力的力臂越大；
根能量守恒定律可知，能量在相互轉化和轉移的過程中，能的總量保持不變，而轉輪在旋轉過程中，一定會克服摩擦和空氣阻力做功，一部分機械能轉化為內能，因此不可能出現“轉輪會沿順時針方向越轉越快”的情況，這違背了能量守恒定律。
故答案為：力臂；能量守恒。
46．【考點】杠桿的最小動力．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】杠桿ABC的支點在O點，連接OA，若在A端施力F1，當F1的方向與OB垂直時動力臂最大，此時最省力，OA為其力臂L1；
根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡，動力方向斜向下，據此可畫出最小的動力，如圖所示：
47．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械；應用能力．
【解答】人右手與釣魚竿接觸處是支點，線對魚竿拉力是阻力F2，由支點作阻力作用線的垂線，垂線段為其力臂L2，如圖所示：
48．【考點】探究杠桿的平衡條件的實驗中杠桿水平平衡的原因；探究杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】實驗探究題；簡單機械；實驗基本能力．
【解答】（1）測量時，總保持杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂；
（2）由題意可知，只改變動力臂，多次測量，則阻力與阻力臂的乘積保持不變，根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，利用圖象中任意一組數據都能得出，
F2L2＝F1L1＝2N×0.03m＝0.06N m；
由圖乙可知，L2＝4cm＝0.04m，則杠桿左端所掛重物的重力：G＝F21.5N；
圖像中每次描出的點與兩坐標軸圍成的方形面積是動力與動力臂的乘積，根據杠桿平衡條件可知，F1L1＝F2L2，而阻力與阻力臂的乘積保持不變，故圖像中每次描出的點與兩坐標軸圍成的方形面積總相等。
故答案為：（1）測量力臂；（2）1.5；阻力與阻力臂的乘積保持不變。
49．【考點】探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗．版權所有
【專題】實驗題；運動和力；重力、彈力、摩擦力；簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】（1）放學時，值班教師用13N的力可將標志牌豎直向上勻速拔出，標志牌在豎直方向上受到的豎直向下的摩擦力和重力、豎直向上的拉力的作用，三個力平衡，大小相等，所以摩擦力的大小為13N﹣4N＝9N，方向是豎直向下的；
（2）猜想1：考慮到“雨天木質標志牌桿受潮膨脹”，則鐵夾張開幅度越大，夾得越緊，即壓力越大，則標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變大；
考慮到“雨天木質標志牌桿表面濕潤”，在壓力不變時，接觸面的粗糙程度變小，導致標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變小；
（3）使用定滑輪不能改變力的大小，使用動滑輪可以省力；物體的重力為4N，拔出標志牌后，測力計示數為1.6N，要小于標志牌的重力，所以采用是實驗方案2；
實驗時，由圖可知，滑輪組有3段繩子拉著動滑輪，拔出后靜止時，測力計示數為1.6N，則F'（G'+G動），吸水后的標志牌的重力為：G'＝nF'﹣G動＝3×1.6N﹣0.3N＝4.5N；
勻速拔出過程中，測力計示數為4.4N，不計繩重及滑輪處摩擦，則：F（FG+G動），標志牌受到向上的拉力為：FG＝nF﹣G動＝3×4.4N﹣0.3N＝12.9N，則受到的摩擦力為：f＝FG﹣G＝12.9N﹣4.5N＝8.4N；
由此可知，摩擦力變小了，即猜想2起主導作用。
故答案為：豎直向下；9；鐵夾張開幅度越大，壓力越大，標志牌桿受到鐵夾的摩擦力變大；接觸面的粗糙程度變小，標志牌桿受到鐵夾的摩擦力變小；2；4.5；8.4；2。
50．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；滑輪組中的相關計算；有用功、額外功與總功．版權所有
【專題】計算題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）使用動滑輪做的有用功：W有＝Gh＝16N×2m＝32J；
（2）由圖知，n＝2，繩子自由端被拉下的距離：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的總功：W總＝Fs＝10N×4m＝40J，
滑輪組的機械效率：
η100%100%＝80%；
（3）不計輪軸間摩擦及繩重時，拉力F（G+G動），
則動滑輪重力：G動＝2F﹣G＝2×10N﹣16N＝4N。
答：（1）該過程中的有用功為32J；
（2）動滑輪的機械效率為80%；
（3）動滑輪的重力為4N。
51．【考點】測量直徑的長度；流體壓強與流速的關系．版權所有
【專題】氣體的壓強、流體壓強與流速的關系；簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】（1）透過尺子能看到清晰的刻度線，說明尺子的材料有很好的透光性。
（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，下方的尺子被打出，上方的尺子由于慣性保持原來的靜止狀態，所以上方的尺子落到原處。
頭發與塑料尺子摩擦使塑料尺子帶電，由于帶電體具有吸引輕小物體的性質，所以絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引碎紙屑等輕小物體。
（3）刻度尺的分度值是1mm，量角器的邊長是121.0mm﹣20.0mm＝101.0mm＝10.10cm。
（4）①用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，直尺和吸管之間空氣流速大，壓強小，直尺會靠近吸管。
②用量角器的底邊將直尺支撐起來，當直尺在水平位置平衡時，量角器的底邊正好在直尺的中間位置（刻度線“7”和“8”的中間），說明直尺在重心中幾何中心處，
將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位置平衡，提紐在直尺的中間位置，直尺的重力不影響直尺在水平位置平衡，
設三角尺A、B重力分別是GA、GB，兩側的力臂分別是6.5cm和5.5cm，
根據杠桿平衡條件得，GA×LA＝GB×LB，
GA×6.5cm＝GB×5.5cm，
則GA：GB＝55：65＝11：13，
物體質量之比等于重力之比，則A、B的質量之比為11：13。
故答案為：（1）透光；（2）上方的尺子落到原處；帶電體吸引輕小物體；（3）10.10；（4）①靠近；②11：13。
一年模擬參考答案與試題解析
一．選擇題（共10小題）
1．【考點】杠桿的分類．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】A、瓶蓋起子在使用時動力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故不符合題意；
B、食品夾在使用時動力臂比阻力臂短，屬于費力杠桿，故B符合題意；
C、天平在使用時動力臂和阻力臂相等，屬于等臂杠桿，故C不符合題意；
D、羊角錘在使用時動力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故D不符合題意。
故選：B。
2．【考點】杠桿平衡的正確圖示．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力．
【解答】用瓶起子開瓶蓋時，支點在起子的一端，動力的方向豎直向上，阻力的方向豎直向下，
所以選B；
故選：B。
3．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的計算；繩子自由端移動的速度；有用功的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】A、使用“車梯”時做的有用功為：
W有＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×2m＝1000J，故A錯誤；
B、由圖可知，n＝4，使用“車梯”時人做的總功為：
W總＝Fs＝Fnh＝200N×4×2m＝1600J，
使用“車梯”時人做功的功率為：
P160W，故B錯誤；
C、人拉繩的速度為：
v0.8m/s，故C錯誤；
D、“車梯”的機械效率為：
η100%＝62.5%，故D正確。
故選：D。
4．【考點】杠桿的平衡條件．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】
A、當秤盤放100g物體、秤砣移到B點時，秤桿再次水平平衡，則在B點所示的質量為物體的質量，在O到B兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線，從O到B點共50個小格，則每一小格表示的質量為m02g，故A錯誤；
B、稱中藥（稱取一定量的中藥）時B端翹起，桿秤不能水平平衡，說明秤盤內中藥的質量大于所需的質量，所以應減少中藥的質量來使桿秤恢復水平平衡，故B正確；
C、根據G＝mg和杠桿平衡條件可得m物g×OA＝m砣g×OB，如果秤砣磨損了，OB變大，則測量結果將偏大，故C錯誤；
D、若將提紐移到O點右側，測量相同質量的物體時，左邊力臂變大，則其量程變小，故D錯誤。
故選：B。
5．【考點】杠桿的分類．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；應用能力．
【解答】由圖可知，修剪樹枝的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力費距離；使用任何簡單機械都不能省功，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
6．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；力的合成與應用；力與圖像的結合；功率的計算；動滑輪的重力．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】A、由圖甲可知，承擔物重的繩子股數為2，由丙圖可知，在2～3s內物體勻速上升，此時拉力為40N，根據F（G+G動）可得動滑輪的重力為：
G動＝2F﹣G物＝2×40N﹣50N＝30N，故A錯誤；
B、在0.5s時，拉力F1＝30N，把動滑輪和重物看做整體，則這個整體受到向下的重力、向上的支持力以及兩根繩子向上的拉力，處于靜止狀態，因此有F支+2F1＝G+G動，
地面對物體的支持力
F支＝G+G動﹣2F1＝50N+30N﹣2×30N＝20N，
物體對地面的壓力為F壓＝F支＝20N，故B錯誤；
C、在2～3s內物體勻速上升，由圖丙可知，重物的上升速度為2.5m/s，則在2～3s的過程中拉力F的功率為：
PFv'＝Fnv＝40N×2×2.5m/s＝200W，故C錯誤；
D、勻速提升90N的重物時，不計摩擦和繩重，該裝置的機械效率為：
η100%＝75%，故D正確。
故選：D。
7．【考點】杠桿的動態平衡分析；畫力的示意圖；平衡狀態的判斷．版權所有
【專題】定性思想；簡單機械；應用能力．
【解答】A、演員能保持圖甲狀態一定時間，處于靜止狀態，為平衡狀態，故A錯誤；
B、如圖所示，
A、B兩點為地面對該舞蹈演員兩腳支持力的作用點，O為舞蹈演員的重心，重力從重心豎直向下畫，標出符號G，支持力分別從兩個支持點A、B豎直向上畫，標出符號F1、F2，如圖丙所示，故B錯誤；
C、演員緩慢起身過程，重心O向左移動，F2的力臂變小，F1的力臂變大，重力大小不變，根據杠桿的平衡條件可知，F2變小，故C正確；
D、適當增大兩腳之間的距離，F1的力臂、F2的力臂的比值大小不變，重力大小不變，根據杠桿的平衡條件可知，F1大小不變，故D錯誤。
故選：C。
8．【考點】杠桿的平衡條件的應用．版權所有
【專題】簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】異形杠桿兩端均掛有重量相同的物體且均處于平衡狀態，根據杠桿平衡條件可得兩圖中兩側的力臂相等，在杠桿右端施加力，使其略微下降一小段距離，
圖中左側力臂變小，右側力臂變大，所以松手后左側力與力臂的乘積小于右側力與力臂的乘積，杠桿順時針轉動，右端下降，不能恢復平衡，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
9．【考點】杠桿在生活中的應用．版權所有
【專題】簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】
A、當提著B處秤紐、秤砣掛在D點、A點秤鉤掛著質量為10kg的物體時，秤桿可以在水平位置平衡，根據杠桿平衡條件可得GA×AB＝G秤砣×BD，由G＝mg可得mAg×AB＝m秤砣g×BD，則m秤砣0.4kg，故A正確；
B、當提起C處秤紐時，根據杠桿的平衡條件可列式：G×AC＝G秤砣×CE，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g×CE，稱2kg的荔枝，25cm，故B錯誤；
C、當提起B處秤紐時，阻力臂為AB＝2cm，動力臂BD′＝3cm+12.5cm＝15.5cm，
根據杠桿的平衡條件可列式：G×AB＝G秤砣×BD′，由G＝mg可得mg×AB＝m秤砣g×BD′，
則m3.1kg，
當提起C處秤紐時，阻力臂為AC＝AB+BC＝2cm+3cm＝5cm，動力臂CD′＝12.5cm，
根據杠桿的平衡條件可列式：G×AC＝G秤砣×CD′，由G＝mg可得mg×AC＝m秤砣g ×CD′，
則m1kg，故C正確；
D、秤桿粗細不均勻，則上面的刻度是均勻的，故D正確。
故選：B。
10．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；杠桿的平衡條件的計算；繩子自由端移動的距離．版權所有
【專題】簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】A．甲圖中，由于物體受到的重力的方向是豎直向下的，則阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，由數學知識可知，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，動力F1F2，則動力F1的大小不變，故A錯誤；
B．由甲圖可知，OB＝2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即，
由圖乙可知，承擔物重繩子的股數是n＝3，不計繩重和摩擦，則，因此甲裝置可以省一半的力，乙裝置可以省一半多的力，故B錯誤；
C．乙裝置中繩子的自由端的速度為v繩＝nv物＝3×0.02m/s＝0.06m/s，繩子自由端5s移動距離為s繩＝v繩t＝0.06m/s×5s＝0.3m，故C錯誤；
D．不計繩重和摩擦，則乙裝置的機械效率為，故D正確。
故選：D。
二．填空題（共6小題）
11．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的計算；有用功的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】提升重物做的有用功為W有＝G物h＝240N×2m＝480J；
根據公式可知，繩端的拉力做的總功為：
，
則繩端的拉力的功率為：
；
克服動滑輪重所做的功為：
W動＝G動h＝10N×2m＝20J，
根據W總＝W有+W動+W額克可知，克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為：
W額克＝W總﹣W有﹣W動＝600J﹣480J﹣20J＝100J；
在裝置使用的過程中總的額外功為W額＝W動+W額克＝100J+20J＝120J，
若重物重力為0.5G，機械效率為：
，
則0.5η1＝0.5×80%＝40%，所以η2＞0.5η1。
故答案為：480；10；100；＞。
12．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的計算；有用功的計算；總功．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】此過程中克服重力做的有用功為：
W有＝Gh＝4.2×103N×12m＝5.04×104J；
拉力做的總功為：
W總7.2×104J；
拉力做功的功率為：
P7.2×103W。
故答案為：5.04×104；7.2×104；7.2×103。
13．【考點】斜面機械效率的計算；功的簡單計算；杠桿的動態平衡分析；總功．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】（1）提升該物體做的總功為：
W總＝F1L＝2N×1m＝2J，
克服物體重力做的有用功為：
W有＝ηW總＝60%×2J＝1.2J，
克服摩擦力做的額外功為：
W額＝W總﹣W有＝2J﹣1.2J＝0.8J，
物體與斜面間的摩擦力為：
f0.8N；
（2）根據η可知，動力作用點C上升的高度為：
H0.5m；
鉤碼的懸掛點在A點時，由于杠桿的重力會阻礙杠桿轉動，
則由杠桿的平衡條件得：G OA+G杠桿 OC＝F2 OC；
懸掛點移至B點時，由杠桿的平衡條件得G OB+G杠桿 OC＝F'2 OC，
觀察比較可知，懸掛點移至B點時，OB＜OA，即鉤碼重力的力臂變小，所以拉力也變小；
杠桿的機械效率：η；
因為杠桿升高的高度不變，所以克服杠桿自重所做的額外功不變（即W額＝G杠桿 h杠桿不變）；由于懸掛點B更接近支點，所以鉤碼提升的高度減小，根據W有＝Gh可知，有用功減小；從上面η的表達式可知：W有減小、W額不變，所以分母變大，η就減小。
故答案為：（1）2；0.8；（2）0.5；變小；變小。
14．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的計算；滑輪組繩子上的拉力．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】配重的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，同理，動滑輪重為G動＝100N，
由圖知，n＝2，不計繩重和摩擦，拉力：FA＝FB（G+G動）（500N+100N）＝300N；
該滑輪組的機械效率為：
η100%≈83.3%；
繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2×0.8m＝1.6m，運動員做的功：
W1＝Fs＝300N×1.6m＝480J，
運動員1分鐘做功15次，做的總功：
W＝15W1＝15×480J＝7200J，
運動員做功功率：
P120W；
配重勻速上升，動能不變，重力勢能增大，因此機械能增大。
故答案為：300；83.3%；120；增大。
15．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的大小比較；有用功的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】由“一瓶水提升一個人”知，繩b對人拉力F2做的功是有用功，所以有用功為：
W有＝F2h人＝480N×0.4m＝192J；
水瓶對繩a的拉力F1做的功是總功，總功為：
W總＝F1h瓶＝30N×8m＝240J，
滑輪組的機械效率為：
η100%＝80%；
因W總＞W有，且時間相同，根據P可知，F1做功的功率大于F2做功的功率。
故答案為：192；80%；大于。
16．【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；功率的計算．版權所有
【專題】應用題；簡單機械；功、功率、機械效率；應用能力．
【解答】由圖甲可知，n＝2，2s內物體A上升時拉力所做的功為：
W總＝Fs＝Fnh＝30N×2×10×0.01m＝6J，
則拉力F的功率為：
；
物體A上升過程中所做的有用功為：
W有用＝Gh＝40N×10×0.01m＝4J，
機械效率為：
；
若增大物體A的重力，物體B受到的拉力變大；由于滑動摩擦力的大小只與壓力和接觸面粗糙程度有關，這兩個因素都不變，則重物B和桌面間的滑動摩擦力大小將不變。
故答案為：3；66.7；不變。
三．作圖題（共4小題）
17．【考點】杠桿的最小動力；力和力臂的畫法．版權所有
【專題】簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】由杠桿平衡條件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OB作為動力臂最長；動力的方向應該向下，過點B垂直于OB向上作出最小動力F1的示意圖，如圖所示：
18．【考點】滑輪組的設計與組裝．版權所有
【專題】簡單機械；理解能力；應用能力．
【解答】由題可知，工人站在地面用如圖所示滑輪組提升重物，即繩子自由端的拉力向下，故可從人手處由外向里繞繩，如圖所示：
。
19．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械．
【解答】已知支點O，從支點向F1的作用線作垂線，垂線段的長度即為動力臂L1；從支點向阻力F2作用線引垂線，垂線段的長度即為阻力臂L2．如圖所示：
20．【考點】力和力臂的畫法．版權所有
【專題】作圖題；簡單機械．
【解答】過A點作豎直向下的力（即阻力F2）；過支點O作垂直于動力作用線的垂線段（即動力臂L1）。如圖所示
四．實驗探究題（共3小題）
21．【考點】利用杠桿測量密度．版權所有
【專題】密度及其應用；簡單機械；分析、綜合能力．
【解答】（1）把APB看作杠桿，P為支點，A點受力為FA＝G杯＝m杯g＝0.025kg×10N/kg＝0.25N，
B點受力為FB＝G鉤碼＝m鉤碼g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
根據杠桿平衡條件，有FA PA＝FB PB
此刻度線到提掛點P距離為：
PBAP0.05m＝0.025m＝2.5cm；
（2）從圖乙可知，從0g/cm3到1g/cm3的距離為1cm；將0g/cm3到1g/cm3的之間均分10等份，則該密度計的分度值為0.1g/cm
（3）若在測量時，瓶內沒有裝滿液體，由質量m＝Vρ知；液體的質量變小，重力G＝mg也變小，細線對A端線下的作用力F2的大小等于液體和瓶子的總重力，這樣F2變小；由杠桿的平衡條件得：F1L1＝F2L2，
秤砣離P點得距離變小，故測量的密度偏小；
（4）設石塊的體積為V石，根據將石塊敲碎后放入空塑料杯中，杠桿平衡時，秤砣細線在“0.5”刻度處，由杠桿的平衡條件得：V石ρ石g PA＝G秤砣 PB＝Vρ1g PA，
所以石塊的m石＝V石ρ石＝Vρ1，
向杯中加滿水（石塊浸沒），杠桿再次平衡時，秤砣細線在“1.3”刻度處，由杠桿的平衡條件得：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，
石塊的密度ρ石5×0.5g/cm3＝2.5g/cm3
（5）設瓶子的質量為m，秤砣的質量為m秤砣，秤桿最右端離B點的距離為L由杠桿的平衡條件得：（Vρ液+m）g AP＝m秤砣g （PB+L）
液體的密度ρ液m秤砣﹣m），
①換用質量相同但容積為200mL的塑料瓶時，PA的長度及測量最大密度的PB（此時B在最右端），容積V由100mL變成了200mL，測量的最大密度值減小，對應的長度沒變，故單位長度密度偏小，故密度秤的精確度增大；
②換用容積相同但質量為55g的塑料瓶，PB+L值不變，L、m變小，測量的最大密度值變大，L變小，單位長度對應的密度值變大，即分度值變大，故密度秤的精確度減小。
故選①；
故答案為：（1）2.5；（2）1；0.1；（3）偏小；（4）25；（5）①。
22．【考點】探究杠桿的平衡條件；探究杠桿的平衡條件的實驗前調節杠桿平衡．版權所有
【專題】簡單機械；應用能力．
【解答】（1）如圖甲的位置靜止時是處于杠桿平衡狀態的；為使杠桿在水平位置平衡，杠桿偏高的一側是左側，平衡螺母向左端調節；
（2）分析第3組數據：F1L1＝F2L2，所以F21N；
（3）②從表中信息可知薄殼空心圓臺上底面逐漸減小，下底面和h不變，重心到下底面的距離，所以r減小時，重心到下表面的距離變小；
③從圖中可知F1＝10N，F2＝2N，所以。
故答案為：（1

展開更多......

收起↑