2020年中考物理 考點(diǎn)總動員 考點(diǎn)18 簡單機(jī)械（含解析）

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1、 考點(diǎn)18 簡單機(jī)械 【知識回顧】 考點(diǎn)一、杠桿 1.杠桿：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒，這根硬棒就叫杠桿。 （1）“硬棒”泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。 2.杠桿的七要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點(diǎn)是相對固定；（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫動力，用“F1”表示；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力，用“F2”表示；（4）動力作用點(diǎn)：動力在杠桿上的作用點(diǎn)；（5）阻力作用點(diǎn)：阻力在杠桿上的作用點(diǎn)；（6）動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離，

2、用“”表示；（7）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離，用“”表示。 注意：無論動力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動的力叫阻力。 力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過支點(diǎn)的，其力臂為零，對杠桿的轉(zhuǎn)動不起作用。 3.杠桿示意圖的畫法：（1）根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O；（2）確定動力和阻力并用虛線將其作用線延長；（3）從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動力臂和阻力臂； 第一步：先確定支點(diǎn)，即杠桿繞著某點(diǎn)轉(zhuǎn)動，用字母“O”表示。

3、第二步：確定動力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應(yīng)向下用力，畫出此力即為動力用“F1”表示。這個力F1作用效果是使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。而阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應(yīng)朝著順時針方向轉(zhuǎn)動，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下,用“F2”表示如圖乙所示。 第三步：畫出動力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)明相應(yīng)的“l(fā)1”“l(fā)2”， “l(fā)1”“l(fā)2”分別表示動力臂和阻力臂。 4.杠桿的平衡條件 （1）杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。 （2）杠桿的平衡條件實(shí)驗 圖（1） 圖（2） 1）首

4、先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。如圖（2）所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂實(shí)物大小了，而圖（1）杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒有圖（2）方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時，我們才能夠直接從杠桿上讀出動力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗要求杠桿在水平位置平衡。 2）在實(shí)驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因為實(shí)驗過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會破壞原有的平衡。 （3）杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。 5.杠桿的應(yīng)用 （1）省力杠桿：動力臂l1＞阻力臂l2，則平衡時F1＜F2，這種杠桿使用時可省力（即用較小的動力就可以克服

5、較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動力作用點(diǎn)移動的距離大于阻力作用點(diǎn)移動的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動的距離大）。 （2）費(fèi)力杠桿：動力臂l1＜阻力臂l2，則平衡時F1＞F2，這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時雖然費(fèi)了力（動力大于阻力），但卻省距離（可使動力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動距離）。 （3）等臂杠桿：動力臂l1=阻力臂l2，則平衡時F1=F2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。 既省力又省距離的杠桿時不存在的。 考點(diǎn)二、滑輪 1.滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。因為滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)

6、的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。 根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動滑輪。 2.定滑輪 （1）定義：工作時，中間的軸固定不動的滑輪叫定滑輪 （2）實(shí)質(zhì)：是個等臂杠桿。 軸心O點(diǎn)固定不動為支點(diǎn)，其動力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，因為重物勻速上升時不省力。 （3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。 所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力能得到一個與該力方向不同的力（圖中得到使重物G上升的力）。 （4）動力移動的距離與重物移動的距離相等。 對于定滑輪來說，無論朝哪個方向用力，定滑輪都是一個等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計繩重和摩擦）

7、 3.動滑輪 （1）定義：工作時，軸隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪。 （2）實(shí)質(zhì)：是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿。 （3）特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。 （4）動力移動的距離是重物移動距離的2倍。 對于動滑輪來說：1）動滑輪在移動的過程中，支點(diǎn)也在不停地移動；2）動滑輪省一半力的條件是：動滑輪與重物一起勻速移動，動力F1的方向與并排繩子平行，不計動滑輪重、繩重和摩擦。 4.滑輪組 （1）定義：由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成。 （2）特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計動滑輪、繩重和摩擦）。

8、 注意：如果不忽略動滑輪的重量則：。 （3）動力移動的距離S和重物移動的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動的距離就是物體移動距離的n倍，即S=nh。 （4）繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：。 (4)滑輪組的組裝：1）根據(jù)的關(guān)系，求出動滑輪上繩子的段數(shù)n；2）確定動滑輪的個數(shù)；3）根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個數(shù)。確定定滑輪個數(shù)的原則是：一個動滑輪應(yīng)配置一個定滑輪，當(dāng)動滑輪上為偶數(shù)段繩子時，可減少一個定滑輪，但若要求改變力的作用方向時，則應(yīng)在增加一個定滑輪。在確定了動、定滑輪個數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。

9、 5.如圖所示，斜面是一種可以省力的簡單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。 6.當(dāng)斜面高度h一定時，斜面L越長，越省力（即F越?。划?dāng)斜面長L相同時，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即F越?。?；當(dāng)斜面L越長，斜面高h(yuǎn)越小時，越省力（即F越?。?。 考點(diǎn)三、機(jī)械效率 １.有用功：對機(jī)械、活動有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總；斜面：W有用= Gh。 2.額外功：并非需要但又不得不做的功。 公式：W額= W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）；斜面： W額=fL。 3.總功：有用功加額外功或動力所做的功。 公式： W總=W有用＋W額=FS= W有用／η；斜面：W

10、總= fL+Gh=FL。 4.機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。機(jī)械效率計算公式：。? 　　5.滑輪組的機(jī)械效率（不計滑輪重以及摩擦?xí)r） （1）滑輪組（豎直方向提升物體）：（G為物重，h為物體提升高度，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。? （2）滑輪組（水平方向拉動物體）：（f為摩擦力，l為物體移動距離，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。? 6.斜面的機(jī)械效率：(h為斜面高，S為斜面長，G為物重，F(xiàn)為沿斜面對物體的拉力)。 【考點(diǎn)梳理】 考點(diǎn)一、杠桿 杠桿屬于主要知識點(diǎn)，同時也是中考中經(jīng)?？荚嚨膬?nèi)容。在本節(jié)中，主要知識點(diǎn)有杠桿的七要素、杠桿平衡條件、杠桿的示意圖和杠桿的應(yīng)用，希

11、望在復(fù)習(xí)中做到有的放矢?？v觀歷年中考，對“杠桿”考查主要有以下幾個方面：（1）杠桿應(yīng)用類：判斷屬于省力杠桿還是費(fèi)力杠桿；（2）杠桿平衡條件類：利用杠桿平衡條件分析、解答實(shí)際問題；（3）作圖類：以畫出力臂較多，考查學(xué)生對力臂概念的理解；（4）計算類：根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行簡單計算，主要應(yīng)用公式。 杠桿在中考中出現(xiàn)的概率很高，主要題型以選擇題為主，填空題、作圖題和計算題也有出現(xiàn)，但出現(xiàn)概率較選擇題要低。選擇題以判斷杠桿類型、杠桿應(yīng)用和杠桿平衡條件居多；填空題以考查杠桿基本概念居多；作圖題一般情況下和其他作圖題結(jié)合，一般考查杠桿七要素居多。 考點(diǎn)二、滑輪 滑輪是簡單機(jī)械的重點(diǎn)內(nèi)容，是杠桿的另一種

12、形式，在本章中占據(jù)重要位置。本節(jié)中，難點(diǎn)較多，尤其涉及到有關(guān)計算、作圖、繞線等知識點(diǎn)，多數(shù)考生感到頭疼，有的感覺無從下手，所以較好地理解本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)和?？挤较颍瑢W(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)具有非常重要地意義。本節(jié)主要知識點(diǎn)有定滑輪及其特點(diǎn)、動滑輪及其特點(diǎn)、滑輪組有關(guān)問題、滑輪組特點(diǎn)以及滑輪組的繞線方式、做功大小及其計算等。 縱觀歷年中考，對“滑輪”考查主要有以下幾個方面：（1）定滑輪及其特點(diǎn)：力與距離的關(guān)系；（2）動滑輪杠及其特點(diǎn)：力與距離的關(guān)系，做功特點(diǎn)；（3）滑輪組及其特點(diǎn)：力的關(guān)系及特點(diǎn)，距離的關(guān)系及特點(diǎn)，做功的計算；（4）作圖類：作圖類主要涉及繞線（很少出現(xiàn)）；（5）計算類：根據(jù)定滑輪和動滑輪的特

13、點(diǎn)，分析滑輪組的特點(diǎn)及其有關(guān)計算。 滑輪在中考中出現(xiàn)的概率很高，一般情況下屬于必考內(nèi)容?？碱}主要題型以選擇題、填空題和計算題（功的計算）為主，作圖題也有出現(xiàn)，但出現(xiàn)概率較低。選擇題、填空題以判斷力、距離和功的計算居多?？碱}難度屬于中等，個別的有的考題難度較高。 另一方面，斜面也會出現(xiàn)在考題中。斜面可以省力，但距離會增加。在復(fù)習(xí)時需要注意斜面的特點(diǎn)及應(yīng)用。 考點(diǎn)三、機(jī)械效率 本章計算題主要集中在機(jī)械效率和做功計算，所以機(jī)械效率的計算在本單元占據(jù)很重要的位置。機(jī)械效率和功的計算相結(jié)合，是本節(jié)計算題的主要特點(diǎn)，常見于選擇題、填空題和壓軸計算題中，以壓軸計算題居多?？荚噧?nèi)容主要是滑輪與滑輪組機(jī)

14、械效率的計算、斜面機(jī)械效率計算和力做功的計算。在中考試題中，無論是哪類題型，有關(guān)機(jī)械效率計算考查的是考生對機(jī)械效率理解能力和應(yīng)用知識的計算能力；在壓軸計算題中，機(jī)械效率計算與其他計算相結(jié)合，一般分值較高，希望在復(fù)習(xí)中側(cè)重于這部分，投入時間和精力做好復(fù)習(xí)。 縱觀歷年中考，對“機(jī)械效率”考查主要有以下幾個方面：（1）機(jī)械效率概念類：考查學(xué)生對機(jī)械效率概念的理解和掌握程度，在這里需要指出的是：一、任何機(jī)械，機(jī)械效率都不可能達(dá)到100%；二、影響機(jī)械效率大小的因素是滑輪自重、摩擦阻力、空氣阻力等；（2）機(jī)械效率計算類：利用公式進(jìn)行機(jī)械效率計算是本部分的主要內(nèi)容，掌握機(jī)械效率概念和有關(guān)計算方法尤為重要

15、，希望在復(fù)習(xí)中注意這方面的問題。 機(jī)械效率在中考中出現(xiàn)的概率很高，主要題型有選擇題、填空題和計算題，但出現(xiàn)概率較高的是選擇題。選擇題以機(jī)械效率的簡單計算為主，主要考查學(xué)生對機(jī)械效率概念的理解和認(rèn)識程度；填空題以考查機(jī)械效率概念和功的計算為主；計算題一般情況下和其他計算結(jié)合作為壓軸題出現(xiàn)較多。 考點(diǎn)一、杠桿 【典例一】（2019·河北）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AB．長1m，支點(diǎn)在它中點(diǎn)O．將重分別為10N和2N的正方體M、N用細(xì)繩系于桿桿的B點(diǎn)和C點(diǎn)，已知OC：OB＝1：2，M的邊長l＝0.1m。 （1）在圖中畫出N受力的示意圖。 （2）求此時M對地面的壓強(qiáng)。 （3）若沿豎直方向

16、將M左右兩邊各切去厚度為h的部分，然后將C點(diǎn)處系著N的細(xì)繩向右移動h時，M對地面的壓強(qiáng)減小了60Pa，求h為多少。 【解析】（1）對N進(jìn)行受力分析，由于N在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則N受到的重力和細(xì)繩對它的拉力是一對平衡力，所以二力的大小相等（F＝G＝2N），方向相反；過N的重心分別沿力的方向各畫一條有向線段，并標(biāo)上力的符號及大小，注意兩線段要一樣長，圖所示： （2）設(shè)B端受到細(xì)繩的拉力為FB， 由杠桿平衡條件得，GN×OC＝FB×OB，已知OC：OB＝1：2， 則有：FB＝GN×＝2N×＝1N； 根據(jù)力的作用是相互的可知，細(xì)繩對M的拉力：F＝FB＝1N， 此時M對地面的壓力：F壓＝

17、F支＝GM﹣F＝10N﹣1N＝9N， M與地面的接觸面積：S＝l2＝（0.1m）2＝0.01m2， 則此時M對地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝900Pa。 （2）若沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為h后， 剩余M的底面積：S′＝l（l﹣h﹣h）＝l×（l﹣h）， 剩余M的體積：V′＝S′l＝l2×（l﹣h）， 剩余M的密度不變，則剩余部分的重力與原來重力的比值： ＝＝， 所以剩余M的重力：GM′＝×GM＝×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 剩余的物體M對地面的壓強(qiáng)：p′＝p﹣△p＝900Pa﹣60Pa＝840Pa， 剩余M的底面積：S′＝l×（l﹣h）＝0.1m×（0.1m﹣h）， 地面對剩

18、余的物體M的支持力： F支′＝F壓′＝p′S′＝840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為h后，將C點(diǎn)處系著N的細(xì)繩向右移動h， 設(shè)此時B端受到細(xì)繩的拉力為FB′， 由杠桿平衡條件得，GN×（OC﹣h）＝FB′×OB， 則有：FB′＝＝， 即細(xì)繩對剩余M的拉力：F′＝FB′＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 對剩余M進(jìn)行受力分析，由力的平衡條件得，F(xiàn)支′+F′＝GM′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 將①②③式代入④式得： 840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）+＝×10N， 解得：h＝0.05m。 答：（1）如上圖所示；（2）此時M對地面的

19、壓強(qiáng)為900Pa；（3）h為0.05m。 【舉一反三】 1.（2017?德州）如圖所示的四種情景中，使用的工具屬于費(fèi)力杠桿的是（　）。 A．食品夾 B．裁紙刀 C．托盤天平 D．瓶蓋起子 【答案】A。 【解析】根據(jù)杠桿的動力臂與阻力臂之間的關(guān)系，可將杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿；阻力臂大于動力臂的杠桿屬于費(fèi)力杠桿。 A：食品夾在使用時，阻力臂大于動力臂，屬于費(fèi)力杠桿；故A正確。 B：裁紙刀在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；故B錯誤。 C：天平在使用時，動力臂等于阻力臂，故屬于等臂杠桿；故C錯誤。 D：瓶蓋起子在使用時，動力臂大于阻力臂，屬

20、于省力杠桿；故D錯誤。 2.(2019·武威)如圖所示是羊角錘的示意圖，請畫出用羊角錘撬鐵釘時最小動力F1的示意圖。 【解析】由杠桿的平衡條件可知，在阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力；由圖知，O為支點(diǎn)，A點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則連接支點(diǎn)O和羊角錘的末端A即是最長的動力臂，過A點(diǎn)作垂直于動力臂向右的力F1．如下圖所示。 3.（2019·瀘州）如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗中，輕質(zhì)杠桿上每個小格長度均為2cm，在B點(diǎn)豎直懸掛4個重均為0.5N的鉤碼，當(dāng)在A點(diǎn)用與水平方向成30°角的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法

21、中正確的是（ ）。 A.杠桿的動力臂為8cm； B. 該杠桿為費(fèi)力杠桿； C.該杠桿的阻力大小為；D. 動力F的大小為 【答案】B。 【解析】A、當(dāng)動力在A點(diǎn)斜向下拉（與水平方向成30°角）動力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A錯誤； B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂大于動力臂，該杠桿為費(fèi)力杠桿，故B正確； C、該杠桿的阻力大小為：G=4×0.5N=2N，故C錯誤； D、根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入數(shù)據(jù)，2N×8cm=F×4cm， 解得，F(xiàn)=4N，故D錯誤。故選B。 考點(diǎn)二、滑輪 【典例二】（2019·

22、瀘州）用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升物體，不計一切摩擦和繩重。下列判斷正確的是（ ）。 A.該滑輪組繩自由端拉力F的大小一定等于所提物體重力的三分之一； B.用該滑輪組提升不同的物體，物體越重，其機(jī)械效率越大； C.用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，其機(jī)械效率相等； D.其他條件不變，僅將滑輪組中的動滑輪重力變大，其機(jī)械效率變大 【答案】B。 【解析】A、由圖知，n=3，不計一切摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪）＞G，所以拉力F的大小大于所提物體重力的三分之一，故A錯誤； B、不計一切摩擦和繩重，用該滑輪組提升不同的物體，則η====，可見提升的物體越重，其機(jī)械效率

23、越大，故B正確； C、用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，由于物體在水中受到浮力，就好比用滑輪組提升的物體重力變小，所以其機(jī)械效率不相等，故C錯誤； D、僅將滑輪組中的動滑輪重力變大，將同一物體提升相同的高度（其他條件相同），有用功相同，由W額=G動h可知額外功增大，則總功增大，有用功與總功的比值減小，機(jī)械效率減小，故D錯誤。故選B。 【舉一反三】 1.（2019·岳陽）如圖，動滑輪實(shí)質(zhì)上是一個______（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，用60N的拉力將沙桶從地面提到9m高的樓上，拉力做的功是______J。 【答案】省力；1080。 【解析】（1）動滑輪實(shí)質(zhì)上是一個動力

24、臂等于2倍阻力臂的省力杠桿； （2）使用動滑輪，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×9m=18m， 拉力做的功： W=Fs=60N×18m=1080j。 故答案為：省力；1080。 2.（2019·海南）工人用如圖所示的滑輪組，在時間t內(nèi)，將重為G的貨物勻速提升了h，人對繩子豎直向下的拉力恒為F。以下說法正確的是（ ）。 A．拉力F的功率為； B．額外功為（2F-G）h C．滑輪組的機(jī)械效率為；D．滑輪組的機(jī)械效率隨h的增大而增大 【答案】AB。 【解析】A、由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2，繩端移動的距離s=nh=2h， 拉力F做的功：W總=Fs=2Fh，則拉力

25、F的功率：，故A正確； B、拉力做的有用功：W有=Gh，則額外功：W額=W總-W有=2Fh-Gh=（2F-G）h，故B正確； C、滑輪組的機(jī)械效率：，故C錯誤； D、根據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與提升的高度h無關(guān)，故D錯誤。故選AB。 3.（2019·達(dá)州）如圖所示，工人準(zhǔn)備用一根最多能承受400N力的繩子（若超過繩子將斷裂）繞成的滑輪組先后打撈水中材料相同、體積不同的實(shí)心物體A和B．完全露出水面的物體A被此裝置勻速提起時繩子達(dá)到最大拉力。已知動滑輪的質(zhì)量為20kg（繩的質(zhì)量、繩與滑輪的摩擦、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均不計，連接動滑輪與物體間的鋼繩不會斷裂，g＝10N/kg）。求：

26、（1）物體A完全露出水面后以0.5m/s的速度勻速上升時，物體A的重力和工人拉力的功率分別是多少。 （2）在物體A浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為75%，物體A的密度是多少。 （3）若用該滑輪組打撈體積為50dm3的物體B時，物體B最多露出多少體積時繩子將斷裂。 【解析】（1）G動＝m動g＝20kg×10Nkg＝200N， 物體有三段繩子承擔(dān)，n＝3，F(xiàn)＝（GA+G動），400N＝（GA+200N），GA＝1000N； 繩子自由端移動的速度：v＝nv'＝3×＝0.5m/s＝1.5m/s，P＝Fv＝400N×1.5m/s＝600W。 （2）物體A浸沒在水中勻速上升的

27、過程中，滑輪組提起的力： F'＝GA﹣F?。?000N﹣ρ水gVA η＝＝， 75%＝ 解得，VA＝4×10﹣2m3 GA＝ρAgVA，1000N＝ρA×10N/kg×4×10﹣2m3，ρA＝2.5×103kg/m3 （3）GB＝ρBgVB＝2.5×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3＝1250N， F＝（GB﹣F'浮+G動），400N＝（1250N﹣F'浮+200N） F'?。?50N，V排＝＝＝2.5×10﹣2m3＝25dm3。 V露＝VB﹣V排＝50dm3﹣25dm3＝25dm3。 答：（1）物體A的重力是1000N，工人拉力的功率是600W。（2）物體

28、A的密度是2.5×103kg/m3。（3）物體B最多露出25dm3時繩子將斷裂。 三、機(jī)械效率 【典例三】（2017?德州）如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（ ?。?。 A．0.4J、83.3% B．0.8J、91.7% C．0.8J、83.3% D．0.4J、91.7% 【答案】C。 【解析】（1）題目沒有指明不計摩擦和繩重，因此是需要計摩擦和繩重，此時額外功不能直接計算，需要用總功減去有用功得到，W總=Fs，W有用=Gh，W額=W總﹣W有用；（2）根據(jù)

29、求出機(jī)械效率。 解答：（1）由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×0.4m=0.8m，W總=FS=6N×0.8=4.8J， W有用=Gh=10N×0.4m=4J，W額=W總﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J； （2）滑輪組的機(jī)械效率：。 【舉一反三】 1.（2017?天水）如圖為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗裝置，鉤碼總重為6N。 （1）實(shí)驗時應(yīng)豎直向上　 　拉動彈簧測力計，測得拉力大小為2.5N； （2）若鉤碼上升的高度為10cm，該滑輪組的機(jī)械效率為　 ?。? （3）若僅增加鉤碼的質(zhì)量，則該滑輪組的機(jī)械效率將　 ?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）。 【答案

30、】（1）勻速；（2）80%；（3）增大。 【解析】（1）實(shí)驗時應(yīng)勻速拉動測力計；（2）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，由效率公式求出滑輪組的效率；（3）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機(jī)械效率會變大。 （1）實(shí)驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計。 （2）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，滑輪組的機(jī)械效率： 。 （3）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大。 2.（2017?煙臺）往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3m長的斜面，把120kg的重物提高1m，

31、假設(shè)斜面很光滑，則需要施加的推力為　 　，若實(shí)際用力為500N，斜面的機(jī)械效率為　 　，重物受到的摩擦力為　 　。（g取10N/kg） 【答案】（1）人做有用功為1200J；（2）斜面的機(jī)械效率為80%；（3）摩擦力為100N。 【解析】（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功： W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：； （2）人所做的總功：W總=FS=500N×3m=1500J，斜面的機(jī)械效率：； （3）W總=W有+W額，即：FS=Gh+fS，所以； 答案為：（1）人做

32、有用功為1200J；（2）斜面的機(jī)械效率為80%；（3）摩擦力為100N。 3.（2019·菏澤）如圖所示，一個質(zhì)量600kg、體積0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距離地面2m，若利用滑輪組和電動機(jī)組成打撈機(jī)械，以0.5m/s的速度將箱子從水底勻速提到地面，每個滑輪重100N（不計繩重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求： （1）箱子在水底時，箱子下表面受到的水的壓強(qiáng)； （2）箱子全部浸沒在水中時，箱子受到的浮力； （3）物體完全露出水面后，繼續(xù)上升到地面的過程中，滑輪組的機(jī)械效率； （4）整個打撈過程中請你分析哪個階段電動機(jī)的輸出功率最

33、大，并計算出這個最大值。 【解析】（1）箱子在水底時下表面的深度h=5m， 此處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/Kg×5m=5×104Pa。 （2）箱子沉入水底，則V排=V=0.2m3， 則浮力F浮=ρ水gV排=1×103Kg/m3×10N/Kg×0.2m3=2×103N。 （3）物體完全露出水面后，在提升箱子過程中，不計繩重、摩擦和水的阻力，有用功是動滑輪對箱子的拉力所做的功，額外功是克服動滑輪重所做的功； 箱子的重力：G=mg=600Kg×10N/Kg=6×103N； 出水后，根據(jù)可得： 機(jī)械效率： （4）由于箱子從水底勻速提到地面，根據(jù)P=Fv

34、即可判斷出拉力最大時，功率最大； 箱子離開水面在空中時，對滑輪組的拉力最大，故此時電動機(jī)對滑輪組的拉力最大； 由于不計繩重、摩擦和水的阻力，則； 電動機(jī)上繩子的提升速度為v′=2v=2×0.5m/s=1m/s， 則p最大=f最大v′=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。 答：（1）箱子在水底時，箱子下表面受到的水的壓強(qiáng)為5×104Pa；（2）箱子全部浸沒在水中時，箱子受到的浮力為2×103N；（3）物體完全露出水面后，繼續(xù)上升到地面的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為98.4%；（4）整個打撈過程中箱子離開水面在空中時電動機(jī)的輸出功率最大，為3.05×103W。 一、

35、選擇題 1．（2019·衢州）如圖是起重機(jī)用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小的是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】C。 【解析】如圖是起重機(jī)用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，以樹根為支點(diǎn)，樹的重力不變、重心一定，則阻力和阻力臂一定，支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)的連線是最長的動力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，動力臂越大，動力越小；圖C中動力作用點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，F(xiàn)3與樹干垂直，則可知F3最小，故C正確。故選C。 2.（2019·黔南州中考二模）分別用如圖所示的（甲）、（乙）兩個滑輪組，在10s內(nèi)將重為40N的物體G勻速提升1m，每個滑輪的重均為20N，不計繩重及摩

36、擦，下列有關(guān)說法正確的是（　　）。 A. 甲和乙兩滑輪組所做有用功相等；B. 甲滑輪組的效率大于乙滑輪組的效率； C. F甲小于F乙； D. F甲做功的功率小于F乙做功的功率 【答案】A。 【解析】A、使用甲、乙兩個滑輪組，目的都是將重為40N的物體G勻速提升1m， 則做的有用功均為：W有用=Gh=40N×1m=40J；故A正確； B、不計繩重及摩擦，滑輪組的機(jī)械效率η==，由題知物重相同、動滑輪重也相同，所以甲滑輪組的效率等于乙滑輪組的效率，故B錯誤； C、使用甲滑輪組時，n=2，所以施加的拉力為F甲=（G物+G輪）=×（40N+20N）

37、=30N， 使用乙滑輪組時，n=3，所以施加的拉力為F乙=（G物+G輪）=×（40N+20N）=20N。 則F甲大于F乙，故C錯誤； D、使用甲滑輪組時，繩端移動的距離為s甲=2×1m=2m， 拉力做的功為W甲總=F甲s甲=30N×2m=60J； 使用乙滑輪組時，繩端移動的距離為s乙=3×1m=3m， 拉力做的功為W乙總=F乙s乙=20N×3m=60J。 由于F甲做功的功等于F乙做功，時間相同，由P=可知，F(xiàn)甲做功的功率等于F乙做功的功率，故D錯誤。故選：A。 3.（2019·濮陽市中考二模）如圖所示，用相同的滑輪分別組成甲、乙兩個滑輪組，分別把重為G1、G2的重物以相同的速度

38、v勻速提升相同的高度h=2m。若不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（　?。?。 A. 若G1=G2，F(xiàn)1做功的功率大于F2做功的功率； B. 若G1=G2?，兩滑輪組的機(jī)械效率相同； C. 若G1>G2，兩滑輪組的機(jī)械效率相同； D. 若G1=240N，甲的機(jī)械效率為80%，則F1做的功是600J 【答案】BD。 【解析】A、由圖知，甲圖中由3股繩子承擔(dān)物重，乙圖中由2股繩子承擔(dān)物重， 則繩端的拉力：F1=（G+G動滑輪），F(xiàn)2=（G+G動滑輪）， 繩端移動的速度：v1=3v，v2=2v，同一動滑輪的重力相同， 根據(jù)P===Fv知，若?G1=G2，F(xiàn)1做功的功率等于?F2做功

39、的功率，故A錯誤； B、若不計繩重及摩擦，則額外功的來源是克服動滑輪自重做的功，即W額外=G動滑輪h， 有用功：W有用=G物h，總功：W總=W額外+W有用=G動滑輪h+G物h， 則機(jī)械效率：η===-----①， 由題意，滑輪相同，把重力為G1、G2的重物勻速提升相同的高度，G1=G2， 由①式可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相同，故B正確； C、將①式分子分母同除以G物可得：η==-----②， 由②可知，在動滑輪自重相同時，滑輪組的機(jī)械效率隨物體重的增加而增大，因G1＞G2，所以甲圖中滑輪組機(jī)械效率高于乙圖中的機(jī)械效率，故C錯誤。 D、若G1=240N，則有用功：W有1=Gh1=2

40、40N×2m=480J，此時甲的機(jī)械效率為80%， 根據(jù)η=可得，F(xiàn)1做的功即總功：W總1===600J，故D正確；故選BD。 4.（2019·常德市中考最后一模）小剛家廚房里有一把多功能剪刀，圖中標(biāo)注了該剪刀的相關(guān)用途，對于它的使用，以下分析正確的是（　?。?。 A. 做啟瓶器使用時：它是一個費(fèi)力杠桿； B. 做剪刀使用時：物體越靠近O點(diǎn)越省力； C. 做削皮刀使用時：刀刃很鋒利，是為了增大壓力把果皮削掉； D. 做擠壓鉗使用時：擠壓齒尖銳，是為了減小壓強(qiáng)把果殼擠開 【答案】B。 【解析】A、瓶蓋撬：應(yīng)用了杠桿的知識，是一個省力杠桿，故A錯誤。 B、做剪刀使用時：當(dāng)所剪物體

41、放在邊緣時，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；當(dāng)所剪物體放在靠里邊時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；當(dāng)放在與動力臂相同的地方，是等臂杠桿，即不省力也不費(fèi)力；所以物體越靠近O點(diǎn)越省力，故B正確； C、做削皮刀使用時：刀刃很鋒利，是在壓力一定的條件下，減小接觸面積增大壓強(qiáng)，故C錯誤； D、做擠壓鉗：應(yīng)用了壓強(qiáng)和摩擦力的知識。擠壓齒尖且參差不齊，不僅通過減小受力面積的方法增大了壓強(qiáng)；還通過增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于擠壓果殼。又避免堅果滑落，故D錯誤；故選B。 5.（2019·連云港市贛榆區(qū)中考一模）下列簡單機(jī)械屬于費(fèi)力的是（　?。?。 A．旗桿上的定滑輪 B． 夾東西的筷子

42、 C． 開門的把手 D． 蜿蜒的盤山公路 【答案】B。 【解析】A、定滑輪是等臂杠桿，既不省力也不費(fèi)力，故A不符合題意； B、筷子在使用時動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意； C、開門的把手在使用時動力臂大于阻力臂，是省力機(jī)械，故C不符合題意； D、盤山公路是斜面，使用時省力，故D不符合題意。故選B。 6.（2019·溫州）曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B。 【解析】根據(jù)圖示和杠桿的平衡條件分析解答。本題主要考查了杠桿的平衡條件，常見題目。設(shè)每條濕毛巾重力為G，每個小

43、格的長度為L， A、左側(cè)力與力臂的乘積為2G×2L=4GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×L=GL，左側(cè)≠右側(cè)，故A錯誤； B、左側(cè)力與力臂的乘積為2G×L=2GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×2L=2GL，左側(cè)=右側(cè)，故B正確； C、左側(cè)力與力臂的乘積為2G×L=2GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×L=GL，左側(cè)≠右側(cè)，故C錯誤； D、左側(cè)力與力臂的乘積為2G×2L=4GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×2L=2GL，左側(cè)≠右側(cè)，故D錯誤；故選B。 7.（2019·河南）如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是（ ）。 A． B． C． D． 【答案

44、】B。 【解析】用開瓶器開啟瓶蓋時，支點(diǎn)是開瓶器與瓶蓋上方的接觸點(diǎn)，即圖中杠桿的左端O，阻力為瓶蓋對開瓶器豎直向下的作用力F2，動力為手對開瓶器右側(cè)豎直向上的作用力F1，因為動力臂大于阻力臂，所以開瓶器為省力杠桿，即F1＜F2，故ACD錯誤，B正確。故選B。 8.（2019·河北）如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以v的速度勻速運(yùn)動了s，已知物體在水平桌面上運(yùn)動時受到的摩擦阻力為物重的n分之一，不計繩重、輪與軸間的摩擦，下列說法正確的是（ ）。 A．使用該滑輪組一定省力；B．拉力的功率為2Fv； C．額外功為（2nF﹣G）s ；D．滑輪組的機(jī)械效率為 【答案】BC。 【

45、解析】A、由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n′＝2，由于不計繩重、輪與軸間的摩擦， 所以，繩端的拉力F＝（f+G動）， 由于f與G動的大小關(guān)系未知，所以無法比較F與f的大小關(guān)系，則使用該滑輪組不一定省力，故A錯誤； B、繩端移動的速度v繩＝n′v＝2v，則拉力的功率：P＝Fv繩＝2Fv，故B正確； C、由題意可知，物體運(yùn)動時受到的摩擦阻力f＝G， 克服摩擦阻力做的功為有用功，則：W有＝fs＝Gs， 繩端移動的距離：s繩＝n′s＝2s， 拉力F做的總功：W總＝Fs繩＝2Fs， 則額外功：W額＝W總﹣W有＝2Fs﹣Gs＝（2nF﹣G）s，故C正確； D、滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝，

46、故D錯誤。故選BC。 9.（2019·遂寧）如圖甲所示是建筑工地常用的塔式起重機(jī)示意圖，水平吊臂是可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動的杠桿，為了左右兩邊吊臂在未起吊物體時平衡，在左邊吊臂安裝了重力合適的配重物體C，假設(shè)這時起重機(jī)裝置在水平位置平衡（相當(dāng)于杠桿平衡實(shí)驗中調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡），由于起吊物體時配重物體C不能移動，且被起吊物體重力各不相同，起重機(jī)裝置將會失去平衡容易傾倒，造成安全事故，某科技小組受杠桿平衡實(shí)驗的啟發(fā)，為起重機(jī)裝置增設(shè)了一個可移動的配重物體D，如圖乙所示。不起吊物體時，配重物體D靠近支點(diǎn)O；起吊物體時，將配重物體D向左移動適當(dāng)距離，使起重機(jī)裝置重新平衡，現(xiàn)用該裝置起吊重為5×103N

47、，底面積為0.01m2的物體A，已知D的質(zhì)量為900kg，OB長18m；當(dāng)配重物體D移動到距支點(diǎn)6m的E點(diǎn)時，B端繩子對A的拉力為T，A對地面的壓強(qiáng)為p；若再讓配重D以速度V向左運(yùn)動，25秒后，甲對地面的壓力恰好為零；起吊過程中，物體A在10s內(nèi)勻速上升了10m，B端繩子的拉力T′做功功率為P。（g=10N/kg）下列相關(guān)計算錯誤的是（ ）。 A.P等于5kW；B.V等于 ；C.p等于 ；D.T等于 【答案】A。 【解析】由重力公式G=mg可求，配重D的重力為GD=mg=900kg×10N/kg=9×103N。 第一個狀態(tài)當(dāng)配重物體移動到E點(diǎn)時，D選項，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1

48、=F2l2可得，GD?OE=T?OB，求得T===3×103N．故D選項錯誤。 C選項，由于物體在水平地面上靜止，所以由受力分析可知，GA=N+T， 代數(shù)求得N=5×103N-3×103N=2×103N， 因為A對地面的壓力F與地面對A的支持力N是一對相互作用力，所以F=N=2×103N， 由壓強(qiáng)定義式p=求得，p===2×105Pa．故C選項錯誤。 第二個狀態(tài)為配重物體移動到甲對地面的壓力恰好為零的位置E'點(diǎn)時，B選項，由于甲對地面的壓力恰好為零，所以拉力T'=GA=5×103N， 根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，GD?OE'=T'′OB，代數(shù)求得OE'===10m，

49、 則配重移動的距離s=OE'-OE=10m-6m=4m，則由速度公式V=可求，V===0.16m/s。故B選項錯誤。 第三個狀態(tài)為勻速起吊過程，A選項，由功率公式P=和功的定義式W=Fs可得，功率P=，代數(shù)得P===5×103W=5kW．故A選項正確。故選A。 10.（2019·海南）圖甲是海南網(wǎng)上扶貧超市給百香果配的多功能小勺子。把A點(diǎn)壓在百香果上固定、B處的“刺刀”刺進(jìn)果殼，用力使勺子繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動一周，“刺刀”就把果殼切開（如圖乙）。關(guān)于勺子的構(gòu)造和使用說法正確的是（ ）。 A．勺子轉(zhuǎn)動切果時可作省力杠桿用 B．勺柄表面有花紋是為了減小摩擦 C．“刺刀”很尖利是為了增大壓力

50、 D．勺子繞著果轉(zhuǎn)動時運(yùn)動狀態(tài)不變 【答案】A。 【解析】A．勺子轉(zhuǎn)動切果時動力臂可以大于阻力臂，所以可作省力杠桿用，故A正確； B．勺柄表面有花紋是為增大摩擦，故B錯誤； C．“刺刀”很尖利是通過減小受力面積來增大壓力的作用效果即壓強(qiáng)的，故C錯誤； D．勺子繞著果轉(zhuǎn)動時，運(yùn)動方向不斷改變，則其運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，故D錯誤。故應(yīng)選A。 11.示例三：杠桿作圖：（2019·天津）如圖是用撬棒撬石頭的情景，下圖中關(guān)于該撬棒使用時的杠桿示意圖正確的是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】A。 【解析】用撬棒撬石頭時，動力為人對撬棒施加的豎直向下的作用力

51、F1，從支點(diǎn)O向動力F1的作用線作垂線段，即為動力臂l1； 阻力是石頭對撬棒的作用力F2，方向豎直向下，反向延長F2，從支點(diǎn)O向阻力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂l2；故A正確，BCD錯誤。故選A。 12.（2017?杭州）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運(yùn)動，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運(yùn)動速度為1米/秒（若不計滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過程中（ ?。?。 A．物體M與地面間的摩擦力為5牛；B．物體M與地面間的摩擦力為10牛； C．水平拉力F做功的功率為20瓦； D．1秒內(nèi)滑輪對物體M做功為10焦 【答案】C

52、。 【解析】A、B：如圖所示，n=2，物體做勻速運(yùn)動，f=2F=2×10N=20N；故A、B錯誤。 C、D：物體移動的路程S′=v物t，拉力移動的距離：S=2S′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m， 拉力做功：W=FS=10N×2m=20J，拉力做功功率：； 故C正確，D錯誤。 13.（2017·益陽）如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細(xì)繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和一切摩擦）。下列說法正確的是（?。?。 A．拉力F1小于拉力F2； B．甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率相同； C．甲、乙兩滑

53、輪組中的動滑輪都是費(fèi)力機(jī)械； D．甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等 【答案】B。 【解析】不計繩重及摩擦，因為拉力，n1=2，n2=3， 所以繩端的拉力為：，，所以，故A正確。 因為滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，，所以利用滑輪組做的有用功相同，額外功相同，總功相同；因為，所以機(jī)械效率相同，故B正確。 使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤。 因為繩子自由端移動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，則s1≠s2，故D錯誤；故應(yīng)選B。 二、填空題 14.（2019·貴港市覃塘區(qū)中考一模）如圖，用同一個動滑輪先后

54、提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，若不計摩擦、動滑輪重和繩重，所用的拉力大小是F甲　 　F乙，拉做功的功率大小是P甲　 　P乙．（選填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】大于；等于。 【解析】由題知，兩裝置都不計摩擦、動滑輪重和繩重，提升物體的重相同， 左圖，拉力作用在動滑輪的軸上，費(fèi)一倍的力，即F甲＝2G＝2mg； 右圖，拉力作用在繩子自由端，省一半的力，即F乙＝G＝mg， 由此可知F甲＞F乙； 物體上升的速度相同，則拉力端的速度分別為：v甲＝v物，v乙＝2v物， 甲圖拉力的功率：P甲＝F甲v甲＝2mg×v物＝mgv物； 乙圖拉力的功率：P

55、乙＝F乙v乙＝mg×2v物＝mgv物， 所以P甲＝P乙。 故答案為：大于；等于。 15.（2019·長沙市雨花區(qū)中考一模）如圖所示，水平面上放有一個內(nèi)盛12cm水深的溢水杯，杯口高為20cm，現(xiàn)有高為30cm的柱形實(shí)心B物體的下表面與水平面平行，在水不溢出的前提下進(jìn)行下列操作：通過滑輪的調(diào)節(jié)使B浸入水中的深度為10cm時，繩子自由端的拉力為25N，溢水杯對水平面的壓強(qiáng)為P1；使B浸入水中的深度為12cm時，繩子自由端的拉力為24N，溢水杯對水平面的壓強(qiáng)為P2，兩次的壓強(qiáng)差為100Pa．（不計滑輪重、容器的重力及厚度、繩重及摩擦，g＝10N/kg）則： （1）B放入水中之前對溢水杯底的壓

56、強(qiáng)為　 　Pa； （2）B的重力為　 　N； （3）把B從滑輪上解下來放入內(nèi)盛12cm水深的溢水杯中，溢水杯對水平面的壓強(qiáng)為　 　Pa。 【答案】1.2×103；60；4000。 【解析】（1）B放入水中之前水深12cm，即h＝12cm＝0.12m， 則：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1.2×103Pa； （2）使B浸入水中的深度為10cm時， 根據(jù)動滑輪的使用特點(diǎn)可知：動滑輪對物體B的拉力為F1＝2F′＝2×25N＝50N； 物體B的浮力F浮1＝G﹣F1； 即：ρ水gV排1＝G﹣F1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣

57、① B浸入水中的深度為12cm時， 根據(jù)動滑輪的使用特點(diǎn)可知：動滑輪對物體B的拉力為F2＝2F″＝2×24N＝48N； 物體B的浮力F浮2＝GB﹣F2； 即：ρ水gV排2＝GB﹣F2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 根據(jù)②﹣①可得： ρ水g△V排＝F1﹣F2， 所以， △V排＝＝＝2×10﹣4m3， 由于B物體浸入水的深度變化量△h浸＝12cm﹣10cm＝2cm＝2×10﹣2m， 根據(jù)△V排＝SB△h浸可得： B物體的底面積SB＝＝＝1×10﹣2m2， 所以，由①式可得： GB＝ρ水gV排1+F1＝ρ水gSBh浸1+F1＝1.0×103kg/m3×10N/k

58、g×1×10﹣2m2×0.1m+50N＝60N； （3）由于溢水杯對水平面的兩次的壓強(qiáng)差為100Pa．根據(jù)p＝ρ液gh可知： 深度的變化量△h＝＝＝1×10﹣2m， 所以，容器的底面積為S容＝＝＝2×10﹣2m2； 盛12cm水深的溢水杯中水的體積為：V水＝S容h水＝2×10﹣2m2×0.12m＝2.4×10﹣3m3； 由于杯口高為20cm，柱形實(shí)心B物體高為30cm， 所以，把B從滑輪上解下來放入內(nèi)盛12cm水深的溢水杯中，物體B和水在杯中的總體積為： V總＝S容h杯＝2×10﹣2m2×0.2m＝4×10﹣3m3； 所以，B放入溢水杯中后杯中的水的體積為： V水′＝V總﹣S

59、Bh杯＝4×10﹣3m3﹣1×10﹣2m2×0.2m＝2×10﹣3m3； 由于V水′＜V水，所以，把B從滑輪上解下來放入內(nèi)盛12cm水深的溢水杯中，溢水杯的水溢出部分水， 則此時杯中的水的重力為G水′＝m水′g＝ρ水gV水′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N； 溢水杯對水平面的壓力F＝GB+G水′＝60N+20N＝80N， 壓強(qiáng)p＝＝＝4000Pa。 故答案為：1.2×103；60；4000。 16.（2017?杭州）小金將長為0.6米、質(zhì)量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點(diǎn)O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保

60、持水平平衡，如圖所示，小金的質(zhì)量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為　 　牛，肩對木棒的支持力大小為　 　牛，人對地面的壓力大小為　 　牛（g=10牛/千克）。 【答案】20、60、560。 【解析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件求出拉力的大??；（2）肩對木棒的支持力大小為F=FA+FB；（3）對人進(jìn)行受力分析即可解答。 （1）由題根據(jù)杠桿的平衡條件有：F×OB=G×OA，即：F×（0.6m﹣0.2m）=40N×0.2m， 所以：F=20N；即手壓木棒的壓力大小為20N；肩對木棒的支持力大小為F′=F+G=20N+40N=60N；人對地面的壓力大小為F″=G人+F′=mg+F′=5

61、0kg×10N/kg+60N=560N。 17.（2017?濟(jì)寧）小可在A端用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則人拉繩子A端的動力為　 N；實(shí)際測量A端的拉力為110N，不計繩重及摩擦，則滑輪重為 　N。 【答案】100、20。 【解析】（1）不計動滑輪重、繩重和摩擦，根據(jù)F=G求出拉力；（2）根據(jù)F=（G+G動）求出動滑輪重。 （1）因為動滑輪有兩段繩子吊著物體，不計動滑輪重、繩重和摩擦，拉力F=G=×200N=100N；（2）若不計繩重及摩擦，實(shí)際測量A端的拉力為110N時，根據(jù)F=（G+G動）得G動=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N

62、。 18.（2019·海南）如圖，小謙想把被臺風(fēng)刮倒的樹拉正。他把繩子的一端系在乙樹上，然后繞過甲樹用力拉繩子，這樣做有_______段繩子拉甲樹。如果不計繩重和摩擦，甲樹受300N拉力，則小謙對繩子的拉力至少為_______N。 【答案】2；150。 【解析】小謙的做法相當(dāng)于借助一個動滑輪來拉甲樹，因此，這樣做有2段繩子拉甲樹；根據(jù)動滑輪省一半力的特點(diǎn)，小謙對繩子的拉力至少為150N。 19.（2019·益陽）如圖所示是吊車吊起貨物的示意圖，已知AB=4m，BC=6m。吊臂是一個杠桿，當(dāng)?shù)醣鄣踔?t的貨物處于靜止?fàn)顟B(tài)時，杠桿的支點(diǎn)是______點(diǎn)（選填“A”、“B”或“C”），伸

63、縮撐桿對吊臂的支持力大小為______N。g=10N/kg。 【答案】故答案為：A；50000。 【解析】吊臂在升起過程中，圍繞著A轉(zhuǎn)動，故A為支點(diǎn)； 貨物重：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N， AC=AB+BC=4m+6m=10m，伸縮撐桿對吊臂的支持力豎直向上，其力臂為ABcosθ， 由杠桿的平衡條件得F×ABcosθ=G×ACcosθ。 。 故答案為：A；50000。 20.（2019·達(dá)州）救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機(jī)對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為

64、5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g＝10Nkg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為 J，整個裝置的機(jī)械效率為 ，小車A與斜面間的摩擦力大小為 N。 【答案】2×104；80%；1×103。 【解析】（1）小車質(zhì)量m＝1t＝1000kg， 其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N， 鋼繩做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J， （2）不計車長、拉力端移動距離s＝2L＝2×5m＝10m， 拉力做的總功：W總＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×1

65、04J， 整個裝置的機(jī)械效率：η＝＝×100%＝80%； （3）不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額＝W總﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J， 由W額＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。 故答案為：2×104；80%；1×103。 三、實(shí)驗探究題 21.2019年湖北省武漢市武昌區(qū)中考物理一模試卷在探究“杠桿平衡條件“的實(shí)驗中，采用了如圖甲所示的實(shí)驗裝置： （1）實(shí)驗前，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗裝置處于如圖甲所示的狀態(tài)，使用時，首先應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)

66、，使杠桿在水平位置平衡； （2）把圖乙中A點(diǎn)的鉤碼取下，在A點(diǎn)用彈簧測力計施加一個豎直向下的拉力F時，杠桿仍能在水平位置平衡，如圖丙，當(dāng)拉力F向左傾斜時，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將______（選填“變大”、“變小”或“不變”），在圖丙中畫出拉力F向左傾斜時，拉力F的力臂L； （3）小紅同學(xué)采用了圖丁的裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時，與其他同學(xué)得出的正確的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是______。 【答案】右；變大；杠桿自身的重力對實(shí)驗有影響。 【解析】（1）圖甲可知，杠桿的右端上翹，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做便于測量力臂，并能消除杠桿自身重力的影響； （2）若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，阻力和阻力臂一定，動力F的力臂變短，則動力F變大； 在圖丙中畫出拉力F向左傾斜時，拉力F的力臂L，如圖所示： （3）利用如圖丁所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒有通過支點(diǎn)，杠桿的自重對杠桿平衡有影響。 故答案為：（1）右；（2）變大；如上圖；（3）杠桿自身的重力對實(shí)驗有影響。 22.（2019·遂寧）遂