1、1专题 9 简单机械及其效率一、单选题1图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）A. 右端下沉B. 左端下沉C. 要保持平衡应将左端的物体向右移动D. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体【来源】山东省临沂市 2018 年中考物理试题【答案】ACD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故 C 错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故 D 错误。故选：A。【点睛】本题考查了杠杆平衡
2、的条件的应用，注意杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂的应用。2某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是2A. 以地面为参照物，国旗是运动的B. 国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D. 地面相对于国旗是静止的【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】DC. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮，此说法正确；D. 地面相对于国旗是运动的，故此选项错误；故选 D【点睛】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性
3、。3如右图所示，某同学使用动滑轮把 600N 的重物匀速提升了 3m，所用的拉力是 400N。下列说法正确的是A. 机械效率是 80% B. 有用功是 1800JC. 额外功是 300J D. 总功是 2100J【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】B【解析】分析：已知物体的重力和升高的高度，根据公式 可求有用功；已知物体上升的高度和动滑轮上绳子的段数以及拉力的大小，根据公式 可求拉力做的总功；有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率。解答：有用功 ；故 B 正确；拉力做的总功为3故 D 错误； ，故 C 错误；动滑轮的机械效率 故 A 错误。故选：B。【点睛】本题考查总功、有用
4、功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。4如图题图所示的杠杆，动力 F 的力臂是A. OD B. OF C. OA D. OC【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】D【点睛】本题主要考查了有关力臂的判断，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。5如图所示，光滑带槽的长木条 AB（质量不计）可以绕支点 O 转动，木条的 A 端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的 B 端通过细线悬挂一个长方体木块 C，C 的密度为 0.8103kg/m3，B 端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块 C 缓
5、慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N 的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为 300g 的小球从 B 点沿槽向 A 端匀速运动，经 4s 的时间系在 A 端细绳的拉力恰好等于 0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g 取 10N/kg） （ ）A. 木块受到的浮力为 0.5NB. 木块 C 受到细线的拉力为 0.3NC. 小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力为 2.2N4D. 小球的运动速度为 0.2m/s【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省达州市中考物试题【答案】D正确；（3）小球的质量为：m 球 300g0.3kg，小球的重：G 球 m 球 g0.
6、3kg10N/kg3N，小球刚放在B 端时，B 端受到的力为 3N+0.3N3.3N，根据杠杆平衡条件得出关系式：F AOAF BOB，则 A 端受到细线的拉力：F A 2.2N，故 C 正确。 （4）设小球的运动速度为 v，则小球滚动的距离svt，当 A 端的拉力为 0 时，杠杆再次平衡，此时小球到 O 点距离：ssOBvtOBv4s0.4m，根据杠杆平衡条件可知：G 球 sF BOB，即：3N（v4s0.4m）0.3N0.4m，解得：v0.11m/s。故 D 错误。故选：D。点睛：（1）溢水杯内裝满水，当物体放入后，根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力；（2）根据 F浮 水 V 排 g
7、求排开水的体积；此时木块浸入体积为木块体积的一半，可求木块的体积，又知道木块的密度，利用密度公式和重力公式求木块重；根据 FBGF 浮 求杠杆 B 端受到的拉力 FB， （3）根据杠杆平衡条件得出关系式 FAOAF BOB 求出小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力；（4）知道小球的质量可求重力，设小球的运动速度为 v，则小球滚动的距离 svt，可求当 A 端的拉力为 0 时，小球到 O 点距离（sOBvtOBv4s0.4m） ，再根据杠杆平衡条件得出 G 球 sF BOB，据此求小球运动速度。6. 分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是A. 甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元
8、素和氢元素B. 乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳子带同种电荷C. 丙：试管中无明显现象，说明 CO2与 NaOH 溶液没有发生化学反应5D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向【来源】2018 年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】DB、带电体能吸引微小的物体，塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑，说明摩擦后的塑料尺带电，不正确；C. 丙：试管中无明显现象，并不能说明 CO2与 NaOH 溶液没有发生化学反应，不正确；D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，正确。故选 D【点睛】本题考查的是常见的物质的性质以及物理知识的
9、结合，完成此题，可以依据已有的知识进行。7如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从 P 点开始向吸盘 B 移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A 的距离为 L，则吸盘 B 受到的摩擦力 F 的大小与 L 的关系图象为（ ）A. B. C. D. 【来源】2018 年浙江省温州市中考物理试题【答案】D【解析】解：以吸盘 A 为支点，设挂钩与吸盘 A 的距离为 L，根据杠杆的平衡条件可得，GLFAB，F ，AB、G 不变，L 不为零，故吸盘 B 受到的摩擦力 F 的大小与 L 的关系图象为 D。故选：D。点睛：
10、根据杠杆的平衡条件和平衡力分析解答。8某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重） ，在相同时间内把重物 G 提升相同高6度，F 1和 F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）A. 力 F1和 F2做功的功率相同B. 力 F1和 F2做的总功相同C. 乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省攀枝花市中考物理试题【答案】D乙两滑轮组提升的物重 G 相同，设一个动滑轮的重为 G 动 ，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为： 甲 100%，乙滑轮组中有 2 个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效
11、率为： 乙 ，所以 甲 乙 ，故 C 错误，D 正确。故选：D。点睛：使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；根据已知条件判断省力情况；利用公式 比较滑轮组机械效率。 9如图所示，斜面长 3m，高 0.6m，建筑工人用绳子在 6s 内将重 500N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 150N（忽略绳子的重力） 。则下列说法正确的是（ ）A. 斜面上的摩擦力是 50N B. 拉力的功率是 50WC. 拉力所做的功是 300J D. 斜面的机械效率是 80%【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省广安市中考物理试题7【答案】A点睛：（1）利用
12、WFs 计算该过程拉力 F 做的功；利用 W 有 Gh 求出有用功，利用 W 额 W 总 W 有 求出额外功，然后利用 W 额 fs 计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用 P 求拉力做功功率；（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。10 （2018宁波）如图所示，F 1=4N，F 2=3N，此时物体 A 相对于地面静止，物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦） 。下列说法错误的是（ ）A. F2的功率为 0.6WB. 弹簧测力计读数为 9NC. 物体 A 和地面之间有摩擦力D. 如果增大 F2，物体
13、A 可能向左运动【来源】浙江省宁波市 2018 年中考物理试题【答案】D【解析】A、由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度 v=2v 物 =20.1m/s=0.2m/s，拉力做功功率P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W，故 A 正确；B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：F=3F 2=33N=9N，故 B 正确；C、物体 A 受到 B 的摩擦力为 23N=6N，受到拉力 4N， ，所以相对于地面有向左的运动趋势，物体 A 与地面之间有摩擦力，故 C 正确；D、如果增大 F2，当 F2大于 AB 间的摩擦力与地面对 A
14、 的最大静摩擦力时，A 会向右运动，故 D 错。故选：D。8点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体 A 受到 B 的摩擦力，地面的摩擦力和拉力 F ，此三个力平衡。11人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托 5kg 的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（ ）A. 大于 5kg B. 大于 49N C. 小于 49N D. 等于 49N【来源】 【全国市级联考】2018 年山东省聊城市中考物理试题【答案】B所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：F 1L1F 2L2，因为 L1L 2，所以 F1F 2，即肱二
15、头肌收缩所承受的力一定大于 49N故 B 正确，CD 错误。故选：B。点睛：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件 F1L1F 2L2，并结合力臂的概念进行分析。12A、B 两种实心物体的质量与体积的关系如 1 图所示，把体积相等的 A、B 物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则 2 图的虚线框内悬挂 B 物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重） （ ）A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个【来源】广东省 2018 年中考物理试题9【答案】B【解析】根据图 1 得物体 A、B 的密度为：；体积相等时，两物体的重为：， ，即 ；如图 2，A 物
16、体上面为一个动滑轮，由两段绳子承担物重，所以： ，代入得， ，即虚线框内悬挂 B 物体的个数是 2。故 B 正确。13小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高 40cm，底部直径为 30cm，装满油后总重2000N下列说法中正确的是（ ）A. 要使底部 C 稍稍离开地面，他至少应对油桶施加 600N 的力B. 他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功C. 他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力D. 油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力【来源】2018 年四川省遂宁市中考物理试题【答案】A解答：A、作用在 B 点的力，要使油桶 C 点稍离地面，
17、必须以 C 点为支点，则 BC 作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，此时动力为 F，阻力为 G=2000N，动力臂，阻力臂10，由于 ，则最小拉力，故 A 正确。B、他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故 B 错误；C、他用水平力没推动油桶，油桶处于静止状态，推力等于摩擦力，故 C 错误；D、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故 D 错误。故选：A。【点睛】根据杠杆的平衡条件 可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长；而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。14如
18、图所示，用滑轮组提升重物时，重 400N 的物体在 10s 内匀速上升了 1m。已知拉绳子的力 F 为250N，则提升重物的过程中（ ）A. 做的总功是 400J B. 拉力 F 的功率是 25WC. 绳子自由端被拉下 1m D. 滑轮组的机械效率是 80%【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省自贡市中考物理试题【答案】D点睛：（1） （3）已知拉力大小，由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数 n2，则 s2h，求出拉力端移动距离，利用 WFs 可求总功；（2）知道做功时间，利用 P 求出拉力 F 的功率；（4）已知物重11和物体被提升高度，根据公式 WGh 可计算出有用功；利用效率公式
19、求滑轮组的机械效率。15工人用如图所示的动滑轮,将重 1000N 的物体在 5s 内匀速竖直提升了 1m,人对绳自由端的拉力 F 为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )A. 动滑轮的有用功为 600JB. 动滑轮的重力为 400NC. 动滑轮的机械效率为 83.3%D. 拉力 F 的功率为 120W【来源】重庆市 2018 年中考物理试题 A 卷【答案】C【解析】 解：有用功为 W 有 Gh1000N ,故 A 错误；物体移动 1m,则绳子的自由端移动 2m,所以拉力 F 所做的有总功 W 总Fs600N ,额外功为 200J,所以 G 动 200N,故 B错误； 83.3%,故
20、C 正确；拉力 F 的功率为 P 240W,故 D 错误。故答案为 C.点睛：首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况，这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系，再通过已知数据，可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力，有用功等16如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为 0.5 牛） 。下列说法正确的是（ ）A. 实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调12B. 图乙，在 AB 处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡C. 图丙，弹簧测力计从 a 位置转到 b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大D. 图丁，用弹簧测力计在 c 点向上拉杠杆，
21、为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于 3 牛【来源】浙江省金华市、丽水市 2018 年中考科学试题物理部分【答案】C的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（4）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。解答：A、由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右端移动，故 A 错误；B、设一个钩码重为 G，一格的长度为 L，原来： ，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在： ，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故 B 错误；
22、C、图中弹簧测力计从 a 位置转到 b，此时拉力 F 的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故 C 正确；D、若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件可得： ，解得测力计的示数：；利用如图所示装置进行探究，杠杆的重力不能忽略，且杠杆的重心在杆的中点（杠杆的重心没有通过支点） ，杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于 3N，故 D 错误。故选：C。【点睛】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。二、多选题17工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭
23、成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时 15s。已知车厢高 1.5m，木板长 3m，货物质量为 60kg，沿斜面所用的拉力为400N，g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ）13A. 工人做的总功为 900J B. 工人做的额外功为 300JC. 工人做功的功率为 60W D. 此斜面的机械效率为 75%【来源】 【全国市级联考】2018 年山东省聊城市中考物理试题【答案】BD点睛：根据功的计算公式 WFs 可求出拉力做的功，即总功；再根据 P 可求功率；再根据 WGh 求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。三、填空题18小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体 A
24、，测出 A 移动的距离 s、水平拉力 F 和 A 的重力 G。（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率 ？_如果能，写出 的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出 的表达式_（用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若 A 在 10s 内运动了 4m，A 的速度为_。【来源】广东省广州市 2018 年中考物理试题【答案】 不能 用弹簧测力计测出物体 A 在水平面上匀速移动时所受的摩擦力 f 0.4m/s1419小明用如图所示的动滑轮提起 140N 的水桶，动滑轮重 20N（不计绳重和摩擦） ，小明拉绳子的动力为_N；如果向水桶内再加入 40N 的水，提起时动滑轮的
25、机械效率_（选填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。【来源】山东省临沂市 2018 年中考物理试题【答案】 80 变大【解析】分析：不计绳重和摩擦，人拉绳子自由端的拉力 ；用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高。解答：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。故答案为：80；变大。【点睛】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化，属于基础知识。20小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体 A，测出 A 移动的
26、距离 s、水平拉力 F 和 A 的重力 G。（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率 ？_如果能，写出 的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出 的表达式_（用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若 A 在 10s 内运动了 4m，A 的速度为_。15【来源】广东省广州市 2018 年中考物理试题【答案】 不能 用弹簧测力计测出物体 A 在水平面上匀速移动时所受的摩擦力 f 0.4m/s动了 4m，A 的速度为 v 0.4m/s21泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活，从垃圾分类开始” 。如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个_杠杆（选填“省力”
27、或“费力” ） ；垃圾桶底部的小轮子是为了_摩擦力（选填“增大”或“减小” ） ；若拖动时垃圾桶总重为 150N，且动力臂为阻力臂的 2 倍，则保持垃圾桶平衡的拉力 F 为_N。【来源】 【全国市级联考】四川省泸州市 2018 年中考物理试题【答案】 省力 减小 75【解析】 （1）图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆；（2）垃圾桶底部安装小轮子，采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力；（3）已知垃圾桶总重 G150N，动力臂 L12L 2，根据杠杆平衡条件：FL 1GL 2可得，保持垃圾桶平衡的拉力为：F 75N。点睛：（1）由示意图分析动力和阻力，然后看动力臂和阻力臂
28、的大小，确定杠杆种类；（2）用滚动代替滑动可以减小摩擦；（3）根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力。22一台起重机在 10 s 内将重为 3 600 N 的货物匀速提高了 4 m，起重机做的有用功是_J。若起重机做的额外功是 9 600 J，则机械效率是_，起重机的功率是_W。【来源】2018 年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】 1.4410 4 60% 240016解答：（1）起重机做的有用功： ；（2）起重机做的总功： 则机械效率：；（3）起重机的总功率： 。故答案为：1.4410 4J；60%；2400。【点睛】本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，关键要
29、理解有用功和总功的定义、灵活应用相关公式。 23如图，AB 是能绕 B 点转动的轻质杠杆，在中点 C 处用绳子悬挂重为 100N 的物体（不计绳重）在 A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力 F=_N若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将 A 端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力 F 将_（选填“增大” 、 “减小”或“不变” ）【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省广安市中考物理试题【答案】 50 减小点睛：（1）物体的重力为阻力，杠杆在水平位置保持平衡时，BC 为阻力臂，BA 为动力臂，根据杠杆的平衡条件 F1l1F 2l2求出拉力的大小；（2）利用杠杆平衡条件分析
30、拉力 F 的大小变化情况。24如图所示，用滑轮组提起一个重为 7N 的物体，在拉力 F4N 的作用下，10s 内物体滑竖直方向匀速升高了 2m 不计绳重和摩擦，可知拉力 F 的功率为_W，此滑轮组的机械效率为_。17【来源】湖南省衡阳市 2018 年中考物理试题【答案】 1.6 87.5%【解析】解 V 物 0.2m/s,因为 n2 所以 V 绳 2V 物 0.4m/s,拉力的功率 PFV4N, 滑轮组的机械效率为 87.5%.25小丽同学用水平力 F 拉动如图所示装置，使重 100N 的 A 物体 4s 内在水平地面上匀速运动了 80cm，物体 B 重 50N（物体 B 与 A 始终接触）
31、，此过程中地面受到的摩擦力为 10N，弹簧测力计的示数为 8N若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为_m/s，物体 A 受到 B 施加的摩擦力_（选填“水平向左” 、 “水平向右”或“为零” ） ，水平拉力 F 为_N，水平拉力 F 的功率为_W。【来源】2018 年四川省遂宁市中考物理试题【答案】 0.1 水平向右 36 7.2解答：（1）物体移动的速度 ，滑轮移动的速度；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体 B 受到 A 的摩擦力，所以，物体 A 受到 B 施加的摩擦力 ，方向水平向右。18（3）物体 A 受到向左的拉力等于地面对 A
32、 的摩擦力 f 地 加上物体 A 受到 B 施加的摩擦力 fA，滑轮为动滑轮，水平拉力 F 为 F 左 的 2 倍，故则拉力做功功率 ；故答案为：0.1；水平向右：36：7.2。【点睛】本题考查了使用滑轮时速度、功、功率的计算，知识点多、题图复杂，要求灵活运用所学知识。26如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图，物体 A 受到的重力大小为 GA=100N。在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 上升的速度大小为 V=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小 F=_ N;（2）拉力 F 做功的功率 P=_W。（3）物体 A 的机械能_(填“增加” 、 “减
33、少”或“不变”)。【来源】 【全国市级联考】湖南省娄底市 2018 年中考物理试题【答案】 50 40 增加【解析】 (1)由图知，n2，滑轮质量、绳重及一切摩擦均忽略不计,则拉力 F G 100N50N， （2）绳子自由端移动的速度：v2v A20.4 m/s0.8 m/s，拉力做功的功率 P Fv 50N0.8m/s40W.（3）物体 A 匀速上升，速度不变，高度增加，因此动能不变，重力势能增加，故机械能增加。点睛：（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数 n2，则绳子自由端（拉力端）移动的速度等于物体上升速度的 2 倍；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的（3）绳重、轮与轴
34、的摩擦均可忽略不计，拉力 F （G A+G 轮 ） ， （1）求出了拉力端移动的速度，利用 PFv 求拉力做功的功率27使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大，滑轮组的机械效率_(填“越高” “越低”或“不变”)【来源】2018 年菏泽中考物理试题【答案】越大19点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。28如图所示，将长为 1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为 A、B，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物
35、体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。（1）若 G=30 牛，台面收到木棒的压力为_牛。（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于_牛。（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围为_牛。【来源】浙江省杭州市 2018 年中考科学试题【答案】 60 90 l09029如图为吊装工具示意图，物体 M 为重 5000N 的配重，杠杆 AB 的支点为 O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N当重为 700N 的工人用 300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为_N，物体 M 对地面的压力为_N （杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计）20【来源】山东省威海
36、市 2018 年初中学业考试（中考）物理试题【答案】 400 4500【解析】重为 700N 的工人用 300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N 的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：；从 A 点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故 A 点受到的拉力为：根据杠杆平衡条件得：，代入得：解得：因为力的作用相互，绳子对 M 向上的拉力也为 500N，所以 M 对地面的压力为：。点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求 A 点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故 A 点拉
37、力为绳子的拉力加一个滑轮的重。 四、综合题30O 为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力 F1、F 2（如图） 。（1）此时杠杆能否保持平衡？_（2）画出图中 F1的力臂 l1。【来源】广东省广州市 2018 年中考物理试题21【答案】 不能 点睛：根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从 O 像 F1 的作用线作垂线即 F1的力臂31O 为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力 F1、F 2（如图） 。（1）此时杠杆能否保持平衡？_（2）画出图中 F1的力臂 l1。【来源】广东省广州市 2018 年中考物理试题【答案】 不能 22点睛：根据力臂是指从支点到
38、力的作用线线的距离，所以从 O 像 F1 的作用线作垂线即 F1的力臂32 （2018宁波）为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为 12V、最大容量为 100Ah 的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R 0为定值电阻，R 为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆 ABO 与圆柱形浮体相连，AB：BO=4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。 （压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为 220V）（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限
39、时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接_。（2） “发电玻璃”光电转化率接近 18%要求在 5h 内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积至少为_m 2 （太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按 1000W 计算，计算结果精确到 0.1m2）（3）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为 360N，通过电磁铁线圈的电流为 100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有 体积浸入水中时，硬质杠杆 ABO 仍处于水平位置，线圈中电流为 30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体_？（4）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全
40、位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向_（填“左”或“右“）移动。【来源】浙江省宁波市 2018 年中考物理试题23【答案】 见解析 1.3 应选择重力为 8N 的浮体 右由题知，绿灯亮，排水泵不工作，红灯亮，同时排水泵正常工作，说明绿灯与红灯、水泵间互不影响，即为并联，红灯与水泵同时工作，同时停止工作，且它们的额定电压均为 220V，所以红灯与水泵间并联，由此画出工作电路图连接情况如图所示：；（2）蓄电池充满电时储存的电能：W=UIt=12V100A3600s=4.3210 6J=1.2kWh，由题知，发电玻璃光电
41、转化率接近 18%，在 5h 内对控制电路的蓄电池充满电，太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率 1000W=1kW，设“发电玻璃”面积至少为 S，所以有：18%1kW/m 2S5h=1.2kWh，解得：S1.3m 2；（3）当浮体刚好浸没时，压敏电阻受到压力为 360N，由表中数据知，此时压敏电阻的阻值 R=80，控制电路中 R 与 R0串联，措施控制电路中的电流 I=100mA=0.1A，由串联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻的阻值：设此时连杆对 A 端的作用力为 FA，压敏电阻对 B 处的作用力为 FB，已知 AB：BO=4：1，则 AO：BO=5：1，根据杠杆的平衡条件有： ，则： ，因
42、为力的作用是相互的，所以 A 端对浮体向下的压力：F A=FA=72N，由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：F 浮 =G+FA=G+72N24当浮体只有 体积浸入水中时，由阿基米德原理可得此时的浮力： ，由杠杆平衡条件有： ，所以： ，同理可得，此时浮体受到的浮力：F 浮 =G+FA，即： 解可得：F 浮 =80N，G=8N；所以，应选择重力为 8N 的浮体。（4）水位已达到安全位置上限，排水装置还未启动（说明控制电路的电流偏小） ，由欧姆定律可知，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁，而其他条件保持不变，要减小压敏电阻 R 的阻值，根据表格数据可知，应
43、增大压敏电阻受到的压力；在 A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，则阻力增大，即增大对压敏电阻的压力。点睛：综合考查了欧姆定律、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用，有一定难度，注意理解清楚题意，思路要清晰，第三问中根据两次的平衡，利用浮力、重力、压力的关系列出关系式，求出浮子的重。五、计算题33某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO 为一水平杠杆，OA 长 120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器 R0的阻值恒为 10，压力传感器 R 固定放置，R 的阻值随所受压力 F变化的关系如表所示。闭合开关 S，水平踏板空载时
44、，电压表的示数为 2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到 5V 时，报警器 R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：25（1）电源电压为多少？（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？（3）若电源电压变为 14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点 B 的位置。试计算说明触点 B 应向哪个方向移动多少厘米？【来源】2018 年山东省泰安市中考物理试题【答案】 （1）11V；（2）150N；（3）8cm。所以电源电压为： ；（2）电压表示数达到 5V 时，报警器 R0开始发出报警信号，此时电流为：，根据串联电路电压特点得
45、，此时压敏电阻两端的电压为：压敏电阻的阻值为： ，由表格知，12 时压敏电阻受到的压力为：25N，即 ；OA 长 120cm，AB：OB=5：1，可得：，根据杠杆平衡条件得：即： ，所以踏板设定的最大压力值为 150N；26要保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，根据杠杆平衡条件得：即： ，所以 B 应向左移动，移动的距离为： 。点睛：综合考查了欧姆定律的应用，电路的动态分析，杠杆平衡条件的应用，有一定难度，解题时思路要清晰，理清思路后其实每一步的解答都是公式的基本应用，这种类型的题目综合性强，要多练习以求熟练解题。34如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方
46、向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为 G=80N 的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示，重物上升的速度 v 随时间变化的图象如图丙所示。已知在 2s4s 内重物上升的竖直高度为2m，求：（1）在 4s6s 内，重物克服重力做功的功率_；（2）在 2s4s 内，绳自由端下降的平均速度_；（3）在 02s 内，重物对地面的压力大小_。【来源】 【全国市级联考】四川省泸州市 2018 年中考物理试题【答案】 160W 2m/s 40N4s2s2s，则在 2s4s 内，绳自由端下降的平均速度：v 2m/s。 （3）由丙图可知，物体在4s6s 内做匀速
47、直线运动，由图乙可知此时的拉力 F350N，因为不计绳重和摩擦，则由 F （G 物 +G 动 ）27得，动滑轮的重力：G 动 nF 3G 物 250N80N20N，在 02s 内，由图乙可知此时的拉力 F130N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及 2 股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，F 支 +2F1G+G 动 ，则地面对物体的支持力：F 支 G 动 +G 物2F 120N+80N230N40N，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F 压 F 支40N。点睛：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n3，则拉力 F 移动的距离 s3h。(1)由 Ft 图象得出在 4s6s 内的拉力 F，由 vt 图象得出重物上升的速度，利用 P Fv 求出克服重力做功的功率；（2）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数，根据 snh 求出绳子自由端移动的距离，利用 v求出绳子自由端移动的速度；（3）由丙图可知，物体在 4s6s 内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力，利用 F （G 物 +G 动 ）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，根据力的平衡条件求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力。35如图是利用滑轮组打捞
