2023年考點(diǎn)與往年變化不大，考法上更加注重對(duì)學(xué)生能力的考查，在生活生產(chǎn)實(shí)例中運(yùn)用物理知識(shí)解決問(wèn)題。
如：計(jì)算機(jī)械的總功有用功和額外功、機(jī)械效率的簡(jiǎn)單計(jì)算、滑輪滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算、杠桿的分類(lèi)、杠桿平衡原理及動(dòng)態(tài)平衡仍是高頻考點(diǎn)，占分比較重；定滑輪的概念、力和力臂的作圖、測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)也是必考點(diǎn)，一般結(jié)合生活中的現(xiàn)象進(jìn)行考查；另外還有結(jié)合其他知識(shí)點(diǎn)綜合考查，與功的結(jié)合，與壓強(qiáng)等的考查。
預(yù)測(cè)今年中考考點(diǎn)不會(huì)變化太大，考點(diǎn)還是會(huì)延續(xù)之前的考點(diǎn)?？疾榉绞綍?huì)進(jìn)一步突出對(duì)能力的考查，即用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，情景設(shè)置上更加新穎、貼近生活、加入最近科技信息，考有所依，學(xué)有所用。
（建議用時(shí)：20分鐘）
一、單選題
1．（2023·江蘇宿遷·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一個(gè)重G=20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm。若滑輪重為10N、不計(jì)繩重和摩擦，則拉力F及其向上移動(dòng)的距離s分別為（ ）

A．F=10N，s=20cmB．F=10N，s=40cm
C．F=15N，s=20cmD．F=15N，s=40cm
【答案】D
【詳解】由圖知，使用的是動(dòng)滑輪，不計(jì)滑輪重和摩擦，則拉力為
拉力端向上移動(dòng)的距離為
s=2h=2×20cm=40cm
故選D。
2．（2023·江蘇連云港·二模）灌河特大橋位于連云港市與鹽城市的交界處，跨越灌河，是連鹽高速公路上的控制性工程和蘇北地區(qū)的標(biāo)志性工程，如圖甲所示。小明模仿大橋搭建簡(jiǎn)易模型，如圖乙所示，其他因素不變，如果只把拉索與橋塔的固定點(diǎn)下移，則可以（ ）

A．增加動(dòng)力B．減小阻力
C．增加動(dòng)力臂D．增加阻力臂
【答案】A
【詳解】只把拉索與橋塔的固定點(diǎn)下移，動(dòng)力臂減小，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2知，動(dòng)力增加。故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
3．（2023·江蘇鹽城·一模）杠桿在我國(guó)古代就有了許多應(yīng)用，《天工開(kāi)物》中記載的搗米用的舂就利用了杠桿原理。如圖是生活中用舂進(jìn)行勞作的情景，用腳按住舂較短的一端，就可以把舂較長(zhǎng)的另一端高高抬起。下列工具所屬杠桿類(lèi)型與圖中舂相同的是（ ）

A．鑷子夾石B．起子開(kāi)瓶
C．羊角錘拔釘子D．天平稱質(zhì)量
【答案】A
【詳解】用腳按住舂較短的一端，下壓一小段距離，就可以把舂較長(zhǎng)的另一端高高抬起，操作過(guò)程中動(dòng)力臂小于阻力臂，故舂是費(fèi)力杠桿。
A．鑷子夾石的過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A符合題意；
B．起子開(kāi)瓶的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；
C．羊角錘拔釘子的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；
D．天平稱質(zhì)量的過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故D不符合題意。
故選A。
4．（2023·江蘇連云港·一模）如圖所示是生活中幾種常見(jiàn)的杠桿，其中屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A． 鉗子B． 船槳
C． 自行車(chē)手閘D． 剪枝剪刀
【答案】B
【詳解】ACD．鉗子、自行車(chē)手閘和剪枝剪刀使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故ACD不符合題意；
B．船槳使用時(shí)，阻力臂大于動(dòng)力臂，它是費(fèi)力杠桿，故B符合題意。
故選B。
5．（2023·江蘇常州·二模）如圖是單手啤酒開(kāi)瓶器“Keb”及其使用圖片，開(kāi)瓶器采用不銹鋼材質(zhì)，精工細(xì)作，表面拋光處理，在頂部?jī)?nèi)嵌有磁鐵，開(kāi)啟啤酒后瓶蓋會(huì)吸附于開(kāi)瓶器，不會(huì)掉下來(lái)，比較人性化。下列關(guān)于此現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（ ）
A．單手開(kāi)瓶器是一個(gè)費(fèi)力杠桿，A為杠桿支點(diǎn)
B．單手開(kāi)瓶器是一個(gè)省力杠桿，B為杠桿支點(diǎn)
C．內(nèi)嵌磁鐵是利用了不銹鋼的吸鐵性
D．開(kāi)瓶器采用不銹鋼材質(zhì)是應(yīng)用它的導(dǎo)電性好容易加工
【答案】B
【詳解】AB．單手開(kāi)瓶器的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是一個(gè)省力杠桿，B為杠桿支點(diǎn)，故B正確，A錯(cuò)誤；
C．內(nèi)嵌磁鐵是利用了內(nèi)嵌磁鐵的吸鐵性的特點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；
D．開(kāi)瓶器采用不銹鋼材質(zhì)是應(yīng)用它的硬度大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．（2023·江蘇鹽城·二模）小剛同學(xué)探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，杠桿上每格等距，小剛在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)杠桿位置如圖所示，為了使杠桿在水平位置平衡，下列做法可行的是（ ）

A．向右調(diào)節(jié)平衡螺母B．向左調(diào)節(jié)平衡螺母
C．將右側(cè)的鉤碼向右移動(dòng)D．將左側(cè)的鉤碼向左移動(dòng)
【答案】C
【詳解】AB．在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，加掛鉤碼后，不能通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，故AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)圖示可知，左側(cè)力與力臂的乘積大于右側(cè)力與力臂的乘積，為了使杠桿平衡，應(yīng)減小左側(cè)力與力臂的乘積或增大右側(cè)力與力臂的乘積，所以應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動(dòng)或?qū)⒆筮叺你^碼向右移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
7．（2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè)）將打足氣的籃球和套扎在氣針上的未充氣的氣球一起懸掛在杠桿右端，左端掛適量鉤碼使杠桿水平平衡。將氣針插入籃球氣孔中，籃球中的部分空氣充入氣球后，杠桿左端下降，如圖所示。下列分析正確的是（ ）

A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了大氣壓存在
B．氣球膨脹越大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯
C．支點(diǎn)右移，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯
D．為了讓杠桿重新水平平衡，可以將鉤碼適當(dāng)向左移動(dòng)或適當(dāng)增加鉤碼
【答案】B
【詳解】A．將氣針插入籃球氣孔中，籃球中的部分空氣充入氣球后，氣球的體積變大，則其排開(kāi)空氣的體積變大，受到的空氣對(duì)它的浮力增大，導(dǎo)致杠桿右端受到的拉力變小，所以杠桿不再平衡，左端下降，此實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明空氣中的物體受到空氣對(duì)它的浮力，不能說(shuō)明大氣壓的存在，故A錯(cuò)誤；
B．氣球膨脹越大，則氣球排開(kāi)的空氣的體積增大得越大，氣球受到的浮力增大得越多，杠桿受到的拉力減小得越大，杠桿越容易失去平衡，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯，故B正確；
C．支點(diǎn)右移，則左側(cè)力臂變長(zhǎng)，右側(cè)力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在杠桿右側(cè)受到的拉力變化量相同時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；
D．將氣針插入籃球氣孔中，籃球中的部分空氣充入氣球后，杠桿右側(cè)受到的拉力變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，為了讓杠桿重新水平平衡，可以將鉤碼適當(dāng)向右移動(dòng)或適當(dāng)減小鉤碼，故D錯(cuò)誤。
故選B。
8．（2023·江蘇泰州·二模）如圖，是建筑工地上常見(jiàn)的一種塔式起重機(jī)。某次起重機(jī)上的滑輪組將質(zhì)量為400kg的物體勻速提升9m后，吊臂又在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若滑輪組的機(jī)械效率是，g取。下列分析和計(jì)算正確的是（ ）

A．滑輪組離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，能吊起的物體重力越大
B．吊臂轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中滑輪組對(duì)物體不做功
C．此次作用在滑輪組繩端的拉力F是2000N
D．此次滑輪組克服滑輪重力做的額外功是24000J
【答案】B
【詳解】A．將起重機(jī)的吊臂看成杠桿，由圖知，配重重力和AO長(zhǎng)一定，根據(jù)杠桿的平衡條件知
滑輪組的離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，即OB長(zhǎng)越大，越小，能吊起物體重力越小，故A錯(cuò)誤；
B．由題知，起重機(jī)上的滑輪組將物體勻速提升后，吊臂在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪組對(duì)物體的拉力豎直向上，物體沿水平方向移動(dòng)，滑輪組對(duì)物體不做功，故B正確；
C．滑輪組提升物體做的有用功
繩端的拉力做的總功
由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)，由和可得，繩端拉力
故C錯(cuò)誤；
D．提升物體做的額外功
克服動(dòng)滑輪和繩重、摩擦所做的功是額外功，所以克服動(dòng)滑輪重力做的額外功小于24000J，故D錯(cuò)誤。
故選B。
9．（2023·江蘇淮安·一模）如圖所示，絞車(chē)是由滑輪和輪軸組成的機(jī)械，其中滑輪的作用是（ ）

A．省力B．改變力的方向
C．省功D．省距離
【答案】B
【詳解】ABD．圖中絞車(chē)使用的滑輪，軸的位置固定不動(dòng)，是定滑輪，使用定滑輪不能省力，也不能省距離，但能改變力的方向，故AD不符合題意，B符合題意；
C．根據(jù)功的原理可知，使用任何機(jī)械都不省功，故C不符合題意。
故選B。
10．（2023·江蘇常州·一模）如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩個(gè)物體。物體提升相同高度，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法一定正確的是（ ）

A．若GA=GB，則η甲FB，則GAGB
故B錯(cuò)誤；
C．滑輪組的機(jī)械效率
物體的重力
G=nF﹣G動(dòng)
滑輪組的機(jī)械效率
已知n甲=3，n乙=2，若
FAGB
由公式
得到滑輪組的機(jī)械效率
η甲>η乙
故D正確。
故選D。
11．（2023·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。下列結(jié)論正確的是（ ）

①動(dòng)滑輪的重力為9N
②1~2s內(nèi)拉力F的功率為2W
③此裝置提升重物的最大機(jī)械效率約為81.8%
④用此裝置勻速提升50N的貨物時(shí)，小張對(duì)地面壓力為470N
A．①④B．③④C．③D．②③④
【答案】C
【詳解】①由圖丙可知，在1~2s內(nèi)A被勻速提升，由圖乙可知此時(shí)的拉力F=10N，由圖知n=2，忽略繩重及摩擦，拉力為
則動(dòng)滑輪重力為
故①錯(cuò)誤；
②由圖丙可知，1~2s內(nèi)A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移動(dòng)速度為
1~2s內(nèi)拉力F的功率為
故②錯(cuò)誤；
③忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為
則當(dāng)C處最大拉力為60N時(shí)，B處拉力為
大于繩子B能承受的最大拉力100N，當(dāng)B處最大拉力為100N時(shí)，C處拉力為
小于繩子C能承受的最大拉力60N，所以要以B處最大拉力為準(zhǔn)，此時(shí)C處的拉力為
B處的拉力為
此裝置最多能勻速運(yùn)載貨物的重力為
裝置提升重物的機(jī)械效率隨提升物重的增大而增大，此裝置提升重物的最大機(jī)械效率為
故③正確；
④人的重力為
因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力為
因此小張對(duì)地面的壓力為
故④錯(cuò)誤，綜上所述只有③正確，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選C。
12．（2023·江蘇·二模）下列關(guān)于生產(chǎn)、生活情境的描述中，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A．圖甲房屋建在面積更大的地基上，是為了減小壓強(qiáng)
B．圖乙勻速推動(dòng)獨(dú)輪車(chē)，此時(shí)推力大于摩擦力
C．圖丙制糖時(shí)往桶里加水，在水加滿前水對(duì)桶底的壓強(qiáng)逐漸變大
D．圖丁使用斜面可以省力，但不能省功
【答案】B
【詳解】A．房屋建在面積更大的地基上，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，故A正確，不符合題意；
B．勻速推動(dòng)獨(dú)輪車(chē)，獨(dú)輪車(chē)處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力與推力是一對(duì)平衡力，大小相等，故B錯(cuò)誤，符合題意；
C．制糖時(shí)往桶里加水，在水加滿前，桶中水的質(zhì)量不斷增大，對(duì)桶底的壓力也不斷增大，深度增加，由可知，水對(duì)桶底的壓強(qiáng)逐漸變大，故C正確，不符合題意；
D．斜面是一種省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，使用任何機(jī)械時(shí)，可以省力，可以省距離，但不能省功，故D正確，不符合題意。
故選B。
13．（2023·江蘇淮安·二模）用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，同時(shí)在50s內(nèi)將重400N貨物勻速吊起10m高。每只滑輪重為50N，繩自由端的拉力的大小分別為和，若不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A． 小于
B． 比 做的功大
C． 和 所做功的功率相等，它們所做功的功率都為 90W
D．甲、乙兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相等，機(jī)械效率都為
【答案】C
【詳解】A．由圖知，兩個(gè)滑輪組承擔(dān)重物繩子的段數(shù)，，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)可得
所以大于，故A錯(cuò)誤；
B．不計(jì)繩重和摩擦，繩端拉力做的總功
甲、乙兩個(gè)滑輪組的滑輪和繩子繩子都相同，吊起的貨物重和吊起貨物高度相同，所以、做的功相等，故B錯(cuò)誤；
C．、做的功相等，兩個(gè)力做的總功
吊起貨物的時(shí)間都為50s，由可知，和所做功的功率相等，功率
故C正確；
D．兩滑輪組對(duì)貨物做的有用功相同，
總功相同，由知，兩滑輪組的機(jī)械效率相等，機(jī)械效率
故D錯(cuò)誤。
故選C。
14．（2023·江蘇無(wú)錫·三模）桿秤作為華夏國(guó)粹，它制作輕巧、使用便利，如圖所示，是小陽(yáng)同學(xué)制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)將貨物掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C（相當(dāng)于支點(diǎn)）處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置，當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)，可讀出貨物的質(zhì)量。秤砣最遠(yuǎn)可移至D點(diǎn)，此秤最大稱量是10kg。秤桿、秤鉤和秤紐的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、BD的長(zhǎng)度如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A．秤砣的質(zhì)量是0.4kg
B．提起B(yǎng)秤紐，可以達(dá)到最大稱量
C．距離C點(diǎn)12.5cm，有兩個(gè)刻度，分別為1kg和3.1kg
D．如果秤砣磨損，用該秤稱量貨物質(zhì)量偏小
【答案】D
【詳解】B．根據(jù)杠桿的平衡條件可知: 當(dāng)提著B(niǎo)處秤紐、秤砣在D點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體重為
當(dāng)提著C處秤紐、秤砣在D點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體的重力
因、，則，即提B處秤紐時(shí)，此秤的稱量最大，故B正確，不符合題意；
A．當(dāng)提著B(niǎo)處秤紐、秤砣掛在D點(diǎn)、A點(diǎn)秤鉤掛著質(zhì)量為10kg的物體時(shí)，秤桿可以在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可得，秤砣的重力
秤砣的質(zhì)量
故A正確，不符合題意；
C．當(dāng)提起B(yǎng)處秤紐時(shí)，動(dòng)力臂
根據(jù)杠桿的平衡條件可列式。由可得
當(dāng)提起B(yǎng)處秤紐時(shí)，秤砣在距離C點(diǎn)12.5cm，所掛物體的質(zhì)量
當(dāng)提起C處秤紐時(shí)，阻力臂為
動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可列式
由可得
當(dāng)提起B(yǎng)處秤紐時(shí)，秤砣在距離C點(diǎn)12.5cm，所掛物體的質(zhì)量
距離C點(diǎn)12.5cm，有兩個(gè)刻度，分別為1kg和3.1kg，故C正確，不符合題意；
D．如果秤砣磨損，根據(jù)杠桿平衡條件可知，阻力與阻力臂的乘積不變，動(dòng)力變小，則動(dòng)力臂變大，所以用該秤稱量貨物質(zhì)量偏大，故D錯(cuò)誤，符合題意。
故選D。
15．（2023·江蘇南通·一模）如圖，小車(chē)從處于輕質(zhì)杠桿OB的A點(diǎn)開(kāi)始勻速向右運(yùn)動(dòng)，在B端豎直向上方向系一根不可伸縮的細(xì)繩使杠桿始終處于水平位置平衡。下列表示AB間的距離s和細(xì)繩的拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【詳解】AB．AB間的距離s為
s=OB-OA= OB -vt
由于OB是一個(gè)定值，速度不變，則s隨t的增大而減小，且是一條直線，故AB錯(cuò)誤；
CD．杠桿始終處于水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡的條件可知
F×OB=G×(OA+vt)
則有
F和t符合一次函數(shù)關(guān)系，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
二、填空題
16．（2023·江蘇無(wú)錫·一模）小聰同學(xué)設(shè)計(jì)的模擬防踩踏報(bào)警裝置的工作原理如圖甲所示。ABO為一水平硬棒，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，B處裝有水平踏板，OA：OB=5：1.當(dāng)踏板所受壓力增大，電壓表示數(shù)達(dá)到6V時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。已知電源電壓為8V不變，的阻值恒為，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示，踏板、硬棒和壓桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。杠桿ABO屬于 杠桿；閉合開(kāi)關(guān)S，沒(méi)踩踏板時(shí)，電壓表的示數(shù)為 ；當(dāng)報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警時(shí)，踏板上的壓力為 N。

【答案】 費(fèi)力 3 40
【詳解】[1]防踩踏報(bào)警裝置在使用過(guò)程中踩踏板的力為動(dòng)力，則動(dòng)力臂為OB，阻力臂為OA，已知OA:OB=5:1，則動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿。
[2]閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，壓力傳感器和報(bào)警器串聯(lián)，由圖乙可知當(dāng)踏板空載時(shí)，壓力傳感器的電阻為R=25Ω，此時(shí)電路中的電流
由可得，報(bào)警器兩端的電壓
即電壓表示數(shù)為3V。
[3]報(bào)警器R0開(kāi)始發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，U0'=6V，此時(shí)電路中的電流
傳感器兩端的電壓
U傳=U-U0'=8V-6V=2V
傳感器的阻值
由圖象可知當(dāng)傳感器的阻值為5Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力為8N，根據(jù)杠桿平衡條件可得
F壓×OA=F踏×OB
即
8N×5=F踏×l
解得F踏=40N。
17．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·二模）如圖，電子秤上支架質(zhì)量不計(jì)，均勻細(xì)木棒OAB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)支架支撐在A點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)O點(diǎn)高度，使木棒水平平衡，此時(shí)電子秤示數(shù)如圖1所示，已知OA∶OB=2∶5，細(xì)木棒的自重為 N?，F(xiàn)在B點(diǎn)施加豎直向上拉力FB，電子秤示數(shù)與FB的關(guān)系圖線為圖2中的①，則圖像中橫坐標(biāo)x點(diǎn)的數(shù)值為 N。若將支架從A點(diǎn)移至C點(diǎn)，電子秤示數(shù)與FB的關(guān)系圖線變?yōu)閳D2中的 （選填數(shù)字序號(hào)）。（g=10N/kg）

【答案】 1.6 0.8 ②
【詳解】[1]由圖知電子秤的示數(shù)為200g，支架對(duì)木棒的支持力
F支=G示=mg=200×10﹣3kg×10N/kg＝2N
均勻細(xì)木棒的重心在木棒OAB的中心，根據(jù)杠桿平衡條件可得
G×0.5OB=F支×OA
已知OA∶OB=2∶5，可得杠桿自身的重力
G=0.8F支=0.8×2N=1.6N
[2]電子秤示數(shù)為零說(shuō)明電子秤給杠桿的支持力為0，根據(jù)杠桿平衡條件可得
G×0.5OB=FB×OB
代入數(shù)據(jù)可得
1.6N×0.5OB=FB×OB
解方程可得
FB=0.8N
[3]細(xì)木棒重力不變，重力的力臂不變，重力與重力力臂的乘積不變；若將支架從A點(diǎn)移至C點(diǎn)，支架與O點(diǎn)之間的距離變大，即支架與O點(diǎn)之間力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知
G×0.5OB=F支×OC+FB1×OB
在B點(diǎn)的拉力相同時(shí)，F(xiàn)支變小，即電子秤的示數(shù)將變小，電子示數(shù)為零說(shuō)明，電子秤給杠桿的支持力為0，根據(jù)杠桿平衡條件有
G×0.5OB= FB1×OB
所以施加的力不變，故選②。
18．（2023·江蘇無(wú)錫·二模）如圖甲所示，AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M從A點(diǎn)開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量大小 kg，OB足夠長(zhǎng)，物體從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)15s時(shí)，AC剛好斷裂，則AC能承受的最大彈力大小為 N。（g=10N/kg）

【答案】 1 20
【詳解】[1]由乙圖可知，M在A點(diǎn)時(shí)，傳感器受到的壓力是F=10N，物體M在A點(diǎn)，由受力分析可知，傳感器受到的力的大小等于M重力大小，則M受到的重力為
G=F=10N
由G=mg可得，M的質(zhì)量為
[2]由乙圖可知，當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到支點(diǎn)O時(shí)，傳感器受到的力是0，用時(shí)5s，則M的運(yùn)動(dòng)速度為
當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到支點(diǎn)O的右端時(shí)，從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)15s時(shí)，此時(shí)M距離支點(diǎn)O距離為
設(shè)傳感器的最大彈力是F'，由杠桿的平衡條件可得
F'×OA=G×l
代入數(shù)據(jù)有
F'×OA=10N×2OA
解得F'=20N。
19．（2023·江蘇泰州·三模）檢修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)需要抬起圖示中的引擎蓋，此時(shí)該引擎蓋可看作 杠桿。四沖程汽油機(jī)在工作時(shí)，每秒飛輪轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘完成 個(gè)沖程。該汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)用水來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，這是利用水的 特點(diǎn)來(lái)工作的。
【答案】 省力 3600 比熱容較大
【詳解】[1]檢修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)需要抬起圖示中的引擎蓋，此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，所以該引擎蓋可看作省力杠桿。
[2]四沖程汽油機(jī)在工作時(shí)，每秒飛輪轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則每分鐘飛輪轉(zhuǎn)了1800轉(zhuǎn)，由于汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘完成3600個(gè)沖程。
[3]該汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)用水來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，這是利用水的比熱容較大的特點(diǎn)，因?yàn)橄嗤|(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，根據(jù)，水吸收的熱量較多。
20．（2023·江蘇無(wú)錫·一模）物理學(xué)在橋梁建筑技術(shù)方面有很多應(yīng)用，如圖甲為宜興首座鋼結(jié)構(gòu)斜拉橋荊邑大橋，橋梁全長(zhǎng)544.5米，有十八層樓那么高。“橋塔為什么要造這么高？”
小華對(duì)此進(jìn)行了研究：他將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，抽象成圖乙所示的模型。小華通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)增加橋塔的高度，可 （增大/減小）斜拉索拉力的力臂，從而 （增大/減?。┬崩鞯睦Γ跇蛎嫔闲旭偟钠?chē)，位置越靠近橋塔，鋼索受到的拉力越 （大/?。?、橋面限速60km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下，一輛小車(chē)通過(guò)全橋至少需要 s（結(jié)果保留一位小數(shù)）。近年來(lái)，多起高架橋側(cè)翻事故引起了人們對(duì)如圖丙所示的獨(dú)柱高架橋安全性的思考。
獨(dú)柱式高架橋分如圖丁（a）單支座式和圖?。╞）雙支座式，建造橋梁時(shí)應(yīng)選擇的支撐方式為 （單/雙）支座式。當(dāng)重載卡車(chē)在雙支座式高架橋最右側(cè)行駛時(shí)橋面?zhèn)确?，支點(diǎn)是 （左/右）支座。如果在兩個(gè)支座中間再增加一個(gè)支座如圖?。╟），橋面?zhèn)确：Φ娘L(fēng)險(xiǎn)將 （減小/增大/不變）。
【答案】 增大 減小 小 32.7 雙 右 不變
【詳解】[1][2][3]根據(jù)圖乙可知：在橋的程度一定時(shí)，橋塔越高，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：在阻力和阻力臂一定時(shí)。適當(dāng)增加橋塔的高度，可增大斜拉索拉力的力臂，在橋面上行駛的汽車(chē)，阻力臂越小，鋼索受到的拉力越小。
[4]橋面限速，在遵守交通規(guī)則的前提下
[5][6][7]從橋梁的穩(wěn)定性角度考慮，建造橋梁時(shí)應(yīng)選擇的支撐方式為雙支座式。當(dāng)重載卡車(chē)在雙支座式高架橋最右側(cè)行駛時(shí)橋面?zhèn)确?，支點(diǎn)是右支座。如果在兩個(gè)支座中間再增加一個(gè)支座如圖?。╟），增大了支撐面，但是橋面?zhèn)确：Φ娘L(fēng)險(xiǎn)將不變。
21．（2023·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè)）搗臼是以前在連云港農(nóng)村常見(jiàn)的一種生活用具，你的爺爺奶奶可能就用它做過(guò)年糕，如圖所示。搗年糕時(shí)，腳踩B端，A端上升；抬起腳，A端下落，石槌撞擊蒸熟的米粉，如此反復(fù)，可使年糕變得有韌性。石槌下落過(guò)程中將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能。若石槌質(zhì)量為30千克，木桿AB長(zhǎng)3.6米，A端離支撐點(diǎn)O的距離為0.9米，不計(jì)木桿AB自重。要將石槌抬起，作用在B端的力至少為 牛；若另一人幫著一起踩，踩在靠近 端的位置最省力。
【答案】 動(dòng) 100 B
【詳解】[1]石槌下落過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，因此重力勢(shì)能減小，同時(shí)速度增大，因此動(dòng)能增加，增加的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的，即石槌下落過(guò)程是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
[2]由題意知，在此杠桿中，阻力為石槌的重力，即
阻力臂為
動(dòng)力臂為
根據(jù)杠桿平衡條件可得動(dòng)力為
故作用在B端的力至少為100N。
[3]根據(jù)杠桿原理可知，在阻力和阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小，結(jié)合圖示杠桿，當(dāng)踩在靠近B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力臂最大，即最省力。
22．（2023·江蘇揚(yáng)州·三模）小明在學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上是儀仗隊(duì)手，如圖所示。他豎直舉旗前進(jìn)時(shí)，風(fēng)給紅旗水平向右的阻力為20N，其作用點(diǎn)可以看成在A點(diǎn)。已知AB=1.6m，BC=0.4m小明的兩只手分別位于B、C兩點(diǎn)，他用一只手握緊旗桿不讓它下滑，用另一只手拉住旗桿不讓它傾斜。則另一只手對(duì)旗桿加的最小拉力為 N，沿水平路面勻速前進(jìn)10m的過(guò)程中小明克服風(fēng)力做的功為 J。

【答案】 80 200
【詳解】[1]如圖所示可以看作是一個(gè)杠桿，B點(diǎn)是杠桿的支點(diǎn)，當(dāng)AB是阻力臂，BC為動(dòng)力臂時(shí)，手在C點(diǎn)對(duì)旗桿施加水平向右的拉力最小，根據(jù)杠桿平衡條件可得，手對(duì)旗桿加的最小拉力為
[2]沿水平路面勻速前進(jìn)10m的過(guò)程中小明克服風(fēng)力做的功為
23．（2023·江蘇無(wú)錫·二模）起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示。在勻速起吊重2.4×104N的物體時(shí)，物體在5s內(nèi)上升了5m，此過(guò)程中有用功為 J，鋼絲繩移動(dòng)的速度為 m/s；若滑輪組的機(jī)械效率為80%，拉力F等于 N，克服繩重摩擦所做的功為2.4×104J，則動(dòng)滑輪重 N。

【答案】 1.2×105 3 1×104 1200
【詳解】[1]拉力做的有用功
W有=Gh=2.4×104N×5m=1.2×105J
[2]由圖可知n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離
s=nh=3×5m=15m
則鋼絲繩移動(dòng)的速度
[3]由公式
可知拉力
[4]總功
則額外功
W額=W總﹣W有=1.5×105J﹣1.2×105J=3×104J
克服繩重摩擦所做的功為2.4×104J，則克服動(dòng)滑輪自重做的功為
W′=3×104J﹣2.4×104J=6000J
則動(dòng)滑輪重
24．（2023·江蘇連云港·一模）如圖所示，工人用兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升3m，用了10s時(shí)間。若單個(gè)滑輪重為50N，不計(jì)繩重和摩擦，所需拉力F= N，此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為 ，拉力F做功的功率為 W。

【答案】 100 75% 60
【詳解】[1]從圖中可以看到，動(dòng)滑輪由兩條繩子托著，物體重為150N，動(dòng)滑輪重為50N，不計(jì)繩重和摩擦，物體勻速上升，則
代入數(shù)據(jù)，解得。
[2]此過(guò)程中滑輪組做的有用功為
此過(guò)程中滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力所做的功，大小為
滑輪組做的總功，大小等于有用功和額外功之和，則總功大小為
滑輪組的機(jī)械效率為
此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為75%。
[3]由[1]解析可知，拉力，物體被勻速提升3m，用的時(shí)間為10s，動(dòng)滑輪由兩條繩子托著，則繩端移動(dòng)的路程為物體上升高度的兩倍，為6m，根據(jù)速度公式，可知，繩端移動(dòng)的速度為
繩端勻速移動(dòng)，根據(jù)可知，拉力F做功的功率為
拉力F做功的功率為60W。
25．（2023·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用細(xì)繩將一個(gè)重力為的物體沿粗糙斜面勻速拉到高處，斜面長(zhǎng)，高。若斜面的機(jī)械效率為，則物體在斜面上受到的摩擦力的大小為 。
【答案】
【詳解】由題意知，在此過(guò)程中，拉力做的有用功為
由
可得
根據(jù)
可得，在此過(guò)程中，額外功為
由W=fs可得，物體受到的摩擦力為
26．（2023·江蘇泰州·三模）用如圖所示的滑輪組勻速提升300N的重物，5s內(nèi)提升了2m，動(dòng)滑輪重60N。此過(guò)程中克服繩重和摩擦所做的額外功占總功的，則有用功為 J，額外功為 J，滑輪組的機(jī)械效率為 。
【答案】 600 200 75%
【詳解】[1]拉力做的有用功
[2]克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功
因克服繩重和摩擦所做的額外功占總功的，所以
解得。
[3]拉力做的總功
由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，則繩子自由端移動(dòng)的距離
由可得，拉力
滑輪組的機(jī)械效率
27．（2023·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè)）利用如圖所示的滑輪組，將重為150N的物體勻速向上提起2m，用了10s，作用在繩端的拉力F為100N，則有用功為 J，該滑輪組的機(jī)械效率是 ，拉力F的功率為 W，若變成使用一個(gè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率 （選填“變大”“不變”或“變小”）。（不計(jì)繩重和摩擦）

【答案】 300 75% 40 不變
【詳解】[1]克服物體重力做的有用功
[2]由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)
由
和
可得，總功
滑輪組的機(jī)械效率
[3]拉力F的功率
[4]不計(jì)繩重和摩擦，克服物體重力做的有用功不變，變成使用一個(gè)動(dòng)滑輪，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功不變，總功不變，所以機(jī)械效率不變。
28．（2023·江蘇南通·二模）如圖所示，2s內(nèi)拉力F1將物體B勻速提升0.5m，F(xiàn)1做功為3J；若借助滑輪組，在相同時(shí)間內(nèi)拉力F2把物體B勻速提升相同高度，滑輪組的機(jī)械效率為75%，不計(jì)繩重和摩擦，物體B的質(zhì)量為 kg，拉力F2做功的功率為 W，動(dòng)滑輪的重為 N（g取10N/kg）。

【答案】 0.6 2 2
【詳解】[1]拉力F1將物體B勻速提升過(guò)程中克服重力做功，根據(jù)
W＝F1h＝Gh
可知，物體B的重力為
物體B的質(zhì)量為
[2]在相同時(shí)間內(nèi)拉力F2把物體B勻速提升相同高度，滑輪組克服物體B的重力做功與拉力F1將物體B勻速提升過(guò)程中克服重力做功相等，即
W有＝W＝3J
拉力做的總功為
則拉力F2做功的功率為
[3]不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)
可知，動(dòng)滑輪重為
三、作圖題
29．（2017·江蘇揚(yáng)州·一模）如圖甲所示杠桿的B點(diǎn)掛一個(gè)重物，在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的動(dòng)力使杠桿平衡。請(qǐng)畫(huà)出最小的動(dòng)力以及杠桿受到的阻力的示意圖。
【答案】
【詳解】由圖可知，O為支點(diǎn)，重物G對(duì)杠桿的拉力為阻力，作用點(diǎn)在杠桿上，方向豎直向下；根據(jù)杠桿平衡條件F1×L1＝F2×L2可知，在阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)；由圖知，OA為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，動(dòng)力最?。贿B接OA即為最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，過(guò)A點(diǎn)作垂直于OA的力F1，即為最小力的示意圖，方向向左上方，如圖所示：
30．（2023·甘肅嘉峪關(guān)·三模）圖甲是自行車(chē)手閘，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙。其中AOB部分可視為杠桿，O為支點(diǎn)，剎車(chē)線對(duì)A點(diǎn)的拉力為阻力F2，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出阻力的力臂l2和作用在杠桿AOB上的最小動(dòng)力F1。

【答案】
【詳解】連接OB，當(dāng)OB為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，此時(shí)動(dòng)力最小，動(dòng)力方向垂直與OB向下，過(guò)B點(diǎn)做垂直O(jiān)B向下的帶箭頭的直線表示動(dòng)力F1；過(guò)O點(diǎn)做阻力F2作用線的垂線，O點(diǎn)與垂足之間的距離為阻力的力臂l2，如圖所示：

31．（2023·江蘇宿遷·一模）如圖所示，畫(huà)出小球所受重力的示意圖和力F的力臂L。
【答案】
【詳解】重力的方向豎直向下，且作用在球的重心；過(guò)支點(diǎn)O作力F的作用線的垂線段即為力臂L，如下圖所示：
32．（2023·江蘇蘇州·二模）站在地面上的人利用滑輪組提起重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出繩子的繞線方式。

【答案】
【詳解】因?yàn)槿苏驹诘孛嫔?，繞線時(shí)繩子自由端從人的手中繞過(guò)定滑輪，向下再繞過(guò)動(dòng)滑輪，最后向上系在定滑輪的掛鉤上，如圖所示：

33．（2023·江蘇蘇州·二模）根據(jù)要求完成相應(yīng)的作圖：如圖工人要把汽油桶用人力推上臺(tái)階，畫(huà)出最小力F的示意圖。

【答案】
【詳解】由杠桿的平衡條件可知，在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)所用的動(dòng)力越??；如圖，支點(diǎn)為A，過(guò)支點(diǎn)A作直徑AB，過(guò)B作AB的垂線，可得動(dòng)力的作用線，按這個(gè)方向用力，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，最省力，如圖所示：

四、實(shí)驗(yàn)題
34．（2023·江蘇蘇州·二模）下圖是小玲用刻度均勻的杠桿探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)掛鉤碼，杠桿靜止的位置如圖甲，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將螺母向 （選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；
（2）如圖乙，由杠桿的平衡條件可知杠桿的 （選填“左”或“右”）端會(huì)下沉；要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變兩側(cè)鉤碼各自數(shù)量的前提下，僅需把左側(cè)鉤碼 ；
（3）如圖丙，有一左粗右細(xì)的直木棒，懸掛使其水平平衡，仍利用鉤碼和刻度尺，使用該直木棒 （選填“能”或“不能”）探究“杠桿平衡條件”；
（4）如圖丁，桿秤是我國(guó)古老的衡量工具，現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂?。根?jù)杠桿平衡條件，桿秤的刻度應(yīng)是 的（選填“均勻”或“非均勻”）。
【答案】 右 左 靠近支點(diǎn)O一個(gè)格 能 均勻
【詳解】（1）[1]杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所以圖甲中的杠桿處于平衡狀態(tài)，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，平衡螺母應(yīng)向右端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡。
（2）[2]設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件
F左L左=F右L右
即
4G×3L>2G×4L
故左端下沉。
[3]要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變兩側(cè)鉤碼各自數(shù)量的前提下，只需要將左側(cè)的鉤碼靠近支點(diǎn)O一個(gè)格，則有
4G×2L=2G×4L
即可平衡。
（3）[4]如圖所示
木棒處于平衡狀態(tài)，木棒的重力對(duì)平衡沒(méi)有影響，因而在木棒上掛上鉤碼，測(cè)量對(duì)應(yīng)的力臂，仍可以驗(yàn)證杠桿的平衡條件。
（6）[5]如圖，秤鉤處不放物體時(shí)，桿秤平衡，則B點(diǎn)作為桿秤對(duì)應(yīng)的質(zhì)量刻度值為0；
該桿秤所能測(cè)量的物體質(zhì)量的最大時(shí)，秤砣M在C點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件可知
G物×OA=GM×BC
則
由于OA和GM是定值，所以G物與OC成正比，即桿秤的刻度是均勻。
35．（2023·江蘇淮安·二模）某實(shí)驗(yàn)小組在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲所示，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1，左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的數(shù)據(jù)填入表格中，改變動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力F2和阻力臂l2，再做幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示；
分析表中的數(shù)據(jù)得到杠桿的平衡條件： （用F1、F2、l1、l2表示）；
（3）如圖乙所示，在 （選填“A”、“B”或“C”）點(diǎn)豎直向 拉，可使杠桿保持水平位置平衡，且為省距離杠桿；
（4）如圖丙，裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿，O為行李箱重心，P為拉桿的端點(diǎn)，在P點(diǎn)沿 （選填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加拉力，可用最小力使旅行箱靜止。
【答案】 右 C 上
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)前，杠桿在支架上靜止時(shí)如圖甲所示，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，但右端高，為了消除杠桿自重對(duì)平衡的影響，要調(diào)節(jié)到水平位置平衡，接下來(lái)，她們應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。
（2）[2]杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，目的是為了便于測(cè)量力臂的大小。由表格中數(shù)據(jù)知，第一組數(shù)據(jù)
第二組數(shù)據(jù)
第三組數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)分析知，杠桿的平衡條件
（3）[3][4]要使杠桿省距離，則屬于費(fèi)力杠桿，則動(dòng)力臂應(yīng)小于阻力臂，所以應(yīng)該選擇在C點(diǎn)施加豎直向上的力。
（4）[5]裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿，O為行李箱重心，P為拉桿的端點(diǎn)，在P點(diǎn)沿方向施加拉力，此時(shí)力臂最大，可用最小力使旅行箱靜止。
36．（2023·江蘇蘇州·二模）在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小剛用如圖所示滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
（1）本實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有 和 ；
（2）在第②次實(shí)驗(yàn)中，做的有用功是 J，額外功是 J；
（3）第③次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是 （結(jié)果保留至0.1%）；
（4）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：同一滑輪組提升的物重增大，機(jī)械效率將 （均選填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）若彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直向上拉，則測(cè)得的機(jī)械效率將 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
【答案】 彈簧測(cè)力計(jì) 刻度尺 1.8 0.54 80.8 增大 偏小
【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體的重力、拉力以及物體上升的高度，因此實(shí)驗(yàn)中需要彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺。
（2）[3]根據(jù)圖示和記錄表格可知，動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為3，s＝nh，第②次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的有用功
[4]總功
額外功
（3）[5]第③次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率
（4）[6]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知同一滑輪組提升物體，物重增加，機(jī)械效率提高。所以可得結(jié)論：同一滑輪組提升的物重增大，有用功增大，機(jī)械效率將增大。
（5）[7]當(dāng)拉力的方向不在豎直方向上時(shí)，由于動(dòng)力臂變短，會(huì)造成拉力偏大，從而使得總功變大，根據(jù)知，在有用功不變的情況下，總功增大，所以機(jī)械效率偏小。
37．（2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè)）在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明利用杠桿、刻度尺、金屬塊、杯子、細(xì)線和適量的水制成一個(gè)液體密度秤，請(qǐng)你將小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

（1）如圖將燒杯用細(xì)繩懸掛在杠桿D端，移動(dòng)繩套到O點(diǎn)時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡；
（2）在杯中裝入一定量的水，將質(zhì)量為m的金屬塊掛在C處，杠桿恰好水平平衡，OD的距離為4cm，則燒杯中水的質(zhì)量為 （用m表示）；
（3）將水倒出，在杯中裝入相同 （選填“質(zhì)量”或“體積”）的待測(cè)液體，金屬塊移至B處杠桿再次平衡，測(cè)出BO間的距離為6cm，該液體的密度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 。
【答案】 1.25m 體積 1.2×103 均勻 減少燒杯內(nèi)液體的體積
【詳解】（2）[1]在杯中加水后，將金屬塊掛在C處，杠桿恰好水平平衡，由杠桿平衡條件知
mg×CO＝m水g×OD
則水的質(zhì)量
（3）[2]本實(shí)驗(yàn)是制作液體密度秤，液體的體積可以用第二步得到的水的體積來(lái)替代，液體的體積
[3]液體的質(zhì)量通過(guò)杠桿的再平衡來(lái)計(jì)算，故在燒杯中裝入體積相同的待測(cè)液體，有
mg×BO＝m液g×OD
待測(cè)液體質(zhì)量
液體密度
（4）[4][5]小明制作密度秤的原理是F1l1＝F2l2。 燒杯中沒(méi)有放水時(shí)，即所裝液體的密度為零，移動(dòng)繩套到O點(diǎn)時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡,故此時(shí)O點(diǎn)所標(biāo)密度為0；設(shè)液體密度為ρ液，體積V液與燒杯中原來(lái)裝的水的體積相同，金屬塊m移動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)杠桿平衡，此時(shí)金屬塊到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件可得
ρ液V液g×OD＝mg×L
所以，，其中V液、m、OD為定值，故得到被測(cè)液體的密度ρ液與長(zhǎng)度L之間的函數(shù)關(guān)系，為一次函數(shù)關(guān)系，因此密度秤的刻度是均勻的；由液體密度表達(dá)式可知，要增大密度秤的量程可以減小V液，即可以減少燒杯內(nèi)液體的體積。
38．（2023·江蘇揚(yáng)州·三模）小明利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿做探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 （填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；
（2）得出杠桿的平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂= 阻力臂”后，小明又進(jìn)一步探究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持阻力和阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測(cè)出多組動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1的數(shù)據(jù)，并繪制了F1與l1的關(guān)系圖像，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖象推算，當(dāng)l1為0.1m時(shí)，F(xiàn)1為 N；
（3）下列四個(gè)因素中，不會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差的是( )
A．鐵架臺(tái)自身的重力足夠大 B．單個(gè)鉤碼的重力不完全相等
C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大 D．杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大
（4）小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后，他們進(jìn)一步探究，如果杠桿受到 F2、F3兩個(gè)阻力，結(jié)果會(huì)怎樣？通過(guò)實(shí)驗(yàn)，他們得到了如圖所示的結(jié)果。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，可以初步得到，在這種情況下杠桿的平衡條件為：F1l1= 。（F1、F2、F3的力臂分別用l1、l2、l3表示）

（5）有的同學(xué)按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”。這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 （填字母）。
A．沒(méi)有改變力的大小 B．沒(méi)有改變力的方向
C．沒(méi)有改變力的作用點(diǎn) D．實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性
【答案】 左 阻力× 6 A F2l2+F3l3 B
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在杠桿的支點(diǎn)的右側(cè)，故這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。
（2）[2][3]杠桿的平衡條件為：“動(dòng)力×動(dòng)力臂=動(dòng)力×阻力臂”；保持阻力和阻力臂不變，則動(dòng)力×動(dòng)力臂也保持不變，根據(jù)杠桿水平平衡時(shí)時(shí)繪制了F1與l1的關(guān)系圖象，由圖中得出動(dòng)力與動(dòng)力臂之積
3N×0.2m=0.6N·m
當(dāng)l1為0.1m時(shí)，動(dòng)力
（3）[4]A．鐵架臺(tái)自身的重力足夠大目的使杠桿穩(wěn)定，但對(duì)杠桿的平衡無(wú)影響，故A符合題意；
B．單個(gè)鉤碼的重力不完全相等，則多個(gè)鉤碼總重力無(wú)法確定，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，故B不符合題意；
C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大，會(huì)對(duì)杠桿的平衡有影響，故C不符合題意；
D．杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會(huì)影響杠桿的靈敏，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成誤差，故D不符合題意；
故選A。
（4）[5]設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿左側(cè)
F1l1=4G×2L=8GL
杠桿右側(cè)
F2l2+F3l3=2G×L+2G×3L=8GL
左側(cè)力和力臂的乘積等于右側(cè)力和力臂的乘積，即
F1l1=F2l2+F3l3
（5）[6]“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有改變動(dòng)力或阻力的方向。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
39．（2023·江蘇泰州·模擬預(yù)測(cè)）探究杠桿的平衡條件：
（1）安裝好杠桿（支點(diǎn)與杠桿重心不重合），小明觀察到杠桿靜止在如圖 1 所示的位置。若不調(diào)節(jié)而直接在杠桿左右兩側(cè)掛上鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仍使杠桿在原位置平衡，則實(shí)驗(yàn)中將存在 的問(wèn)題；若通過(guò)鉤碼位置的調(diào)節(jié)使杠桿轉(zhuǎn)至水平位置平衡，則又存在 的問(wèn)題；
（2）于是小明先將平衡螺母向 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，然后在杠桿左側(cè)掛 3 個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重 0.5N），右側(cè)用一只已正立校零的彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉使杠桿再次在水平位置平衡（如圖 2 所示），同組的小華提醒小明彈簧測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)使用時(shí)測(cè)得的拉力會(huì)偏 （選填“大”或“小”）。小明和小華經(jīng)過(guò)共同商討，重新設(shè)計(jì)了如圖 3、圖 4 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，其中可行的是 ，此方案杠桿平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N；
（3）如何才能準(zhǔn)確測(cè)出豎直向下的拉力，小明和小華一起向老師請(qǐng)教到一種校零方法：取兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，先將它們正立校零，然后按如圖 5 所示秤鉤相掛，此時(shí)只要移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) （選填“甲”或“乙”） 的指針，使其示數(shù)與另一彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相同即可完成校零。
【答案】 力臂不方便測(cè)量 杠桿自重對(duì)杠桿平衡有影響 右 小 圖4 2 乙
【詳解】（1）[1][2]若不調(diào)節(jié)而直接在杠桿左右兩側(cè)掛上鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仍使杠桿在原位置平衡，存在的問(wèn)題是：力臂不在杠桿上，測(cè)量力臂不方便；使杠桿在水平位置平衡，存在的問(wèn)題是：支點(diǎn)與杠桿重心不重合，杠桿自重對(duì)杠桿平衡有影響。
（2）[3]如圖1，杠桿右端高，說(shuō)明左端偏重，需要往右調(diào)節(jié)平衡螺母。
[4]彈簧測(cè)力計(jì)正立校零，然后倒立使用，受彈簧測(cè)力計(jì)自身重力影響，測(cè)得的拉力會(huì)偏小。
[5]圖3測(cè)力計(jì)倒立使用，圖4正立使用，為使測(cè)量結(jié)果不受測(cè)力計(jì)自身重力影響，故可行的是圖4。
[6]如圖4，所掛3個(gè)鉤碼的重力為1.5N，力臂是4個(gè)格，設(shè)每格長(zhǎng)為L(zhǎng)，則力臂為4L；拉力的力臂為3L，根據(jù)杠桿平衡條件可得
解得，拉力
故此方案杠桿平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N。
（3）[7]由于乙彈簧測(cè)力計(jì)向下拉時(shí)受自身重力的影響使結(jié)果不準(zhǔn)確，如圖 5 所示秤鉤相掛，此時(shí)甲測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是測(cè)力計(jì)的重力，只要移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)乙的指針，使其示數(shù)與甲彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相同即可完成校零。
五、計(jì)算題
40．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·一模）如圖，工人用動(dòng)滑輪提升重為600N的物體，用400N的拉力為F，物體以0.2m/s的速度勻速上升，不計(jì)繩重和摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）動(dòng)滑輪的效率；
（3）動(dòng)滑輪重力。
【答案】（1）160W；（2）75%；（3）200N
【詳解】（1）由圖可知n＝2，繩子自由端移動(dòng)的速度
v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s
拉力做功的功率
（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率
（3）因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，所以動(dòng)滑輪的重力
G動(dòng)＝nF﹣G＝2×400N﹣600N＝200N
答：（1）拉力做功的功率為160W；
（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為75%；
（3）動(dòng)滑輪重力為200N。
41．（2023·江蘇常州·一模）假期里小春同學(xué)去家里的米店幫忙，爸爸讓他把50kg一袋的米利用滑輪組提到3m高的二樓。小春同學(xué)體重600N，能提供的最大拉力為700N，他繞制了一個(gè)如圖甲所示的滑輪組，拼盡全力用時(shí)10s，一次剛好可以提4袋大米。請(qǐng)幫助小春同學(xué)思考以下問(wèn)題：（全過(guò)程不考慮繩重和摩擦）
（1）求動(dòng)滑輪的重力；
（2）求小春同學(xué)利用圖甲滑輪組提米的功率和該滑輪組的機(jī)械效率；
（3）小春同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的滑輪組，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小春同學(xué)利用圖乙的新方案提米的時(shí)候，一次最多可以提起幾袋米。

【答案】（1）100N；（2）630W，95.2℅；（3）2袋
【詳解】解：（1）如圖甲所示，動(dòng)滑輪上繞了3條繩子，n=3，小春能提供的最大拉力為700N，拼盡全力用時(shí)3條繩子一起對(duì)4袋大米和動(dòng)滑輪施加向上的合力為
1袋大米50kg，4袋大米的總重力為
則動(dòng)滑輪的重力為
（2）由題可知，大米被提升3m高，繩子自由端移動(dòng)的距離為
則小春同學(xué)利用圖甲滑輪組提米的功率為
小春同學(xué)利用圖甲滑輪組的總功為
小春同學(xué)利用圖甲滑輪組的有用功為
滑輪組的機(jī)械效率為
（3）如乙圖所示，輪上繞了2條繩子，，小春同學(xué)體重600N，小春站在地面能提供的最大拉力為600N，拼盡全力用時(shí)2條繩子一起對(duì)大米和動(dòng)滑輪施加向上的合力為
則能夠提起大米的最大重力為
則一次最多可以提起大米的袋數(shù)為
故一次最多可以提起2袋大米。
答：（1）動(dòng)滑輪的重力為100N；
（2）小春同學(xué)利用圖甲滑輪組提米的功率為630W，該滑輪組的機(jī)械效率為95.2%；
（3）小春同學(xué)利用圖乙的新方案提米的時(shí)候，一次最多可以提起2袋米。
42．（2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某人用滑輪組在20s內(nèi)將質(zhì)量為72kg的物體勻速提升1m，他對(duì)水平地面的壓力為200N，已知滑輪組的機(jī)械效率是75%（不計(jì)繩重及摩擦），求：
（1）物體的重力；
（2）他對(duì)繩做功的功率；
（3）此滑輪組的最大機(jī)械效率。

【答案】（1）720N；（2）48W；（3）82.4%。
【詳解】解：（1）物體的重力為
（2）此時(shí)有用功為
總功為
他對(duì)繩做功的功率為
（3）由（2）可得，此時(shí)的額外功為
動(dòng)滑輪重為
由圖可得，n=2，繩子端移動(dòng)的距離為
s=2h=2×1m=2m
繩子端的拉力為
人的重力為
由力的相互性可得，人拉繩子的最大拉力等于人的重力，即Fmax=680N，由可得，一次性能提升的物體的最大重力為
此滑輪組的最大機(jī)械效率為
答：（1）物體的重力為720N；
（2）他對(duì)繩做功的功率為48W；
（3）此滑輪組的最大機(jī)械效率為82.4%。
43．（2023·江蘇南通·三模）某工人利用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，物體在18s內(nèi)勻速上升了3m，繩子末端的拉力為400N，不計(jì)繩重和摩擦，求：
（1）工人做的有用功；
（2）動(dòng)滑輪的重力；
（3）若用此滑輪組勻速吊起另一物體時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率達(dá)到90%，求此時(shí)物體的重力。
【答案】（1）200W；（2）300N；（3）2700N
【詳解】解：（1）物體上升的速度
由圖知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，則繩端移動(dòng)的速度
工人做功的總功率
（2）不計(jì)繩重和摩擦，由可得，動(dòng)滑輪的重力
（3）不計(jì)繩重和摩擦，用此滑輪組勻速吊起另一物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率達(dá)到，
則有
代入數(shù)據(jù)
解得另一物體的重力。
答：（1）工人做功的總功率為200W；
（2）動(dòng)滑輪的重力為300N；
（3）此時(shí)物體的重力2700N。
44．（2023·江蘇蘇州·二模）如圖小明拉著質(zhì)量為30kg行李箱勻速經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)度s=3m、高度h=1m的斜坡路面，用時(shí)10s，若此過(guò)程中拉力F方向沿斜面向上，大小為125N。（g=10N/kg）。求：
（1）小明對(duì)行李箱做的有用功；
（2）小明對(duì)行李箱做功的機(jī)械效率；
（3）此過(guò)程中克服摩擦做的功是多少。

【答案】（1）300J；（2）80%；（3）75J
【詳解】解：（1）小明對(duì)行李箱做的有用功
W有=Gh=mgh=30kg×10N/kg×1m=300J
（2）小明對(duì)行李箱做的總功為
W總=Fs=125N×3m=375J
斜面的機(jī)械效率為
（3）此過(guò)程中克服摩擦做的功就是額外功
W額=W總-W有=375J-300J=75J
答：（1）小明對(duì)行李箱做的有用功是300J；
（2）斜面的機(jī)械效率是80%；
（3）行李箱受到摩擦力是75J。
45．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·二模）如圖所示，用125N的拉力通過(guò)動(dòng)滑輪將重為200N的貨物提升1.5m，不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦，求；
（1）拉力做的有用功；
（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（3）動(dòng)滑輪的重力。

【答案】（1）300J；（2）80%；（3）50N
【詳解】解：（1）拉力做的有用功為
（2）拉力做的總功為
則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
（3）不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦，根據(jù)可知，動(dòng)滑輪的重力為
答：（1）拉力做的有用功為300J；
（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%；
（3）動(dòng)滑輪的重力為50N。
六、綜合題
46．（2023·江蘇常州·二模）小明學(xué)了簡(jiǎn)單機(jī)械后，用如圖甲所示O為支點(diǎn)的杠桿（自重和摩擦不計(jì)），A處掛一重為100N的物體，在中點(diǎn)B處沿 （F1/F2/F3）方向施加一個(gè)最小為 N的力，使杠桿在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD兩個(gè)長(zhǎng)度不同的斜面（如圖乙所示），把兩件完全相同的貨物，分別從斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度勻速推到頂端。小明利用所學(xué)知識(shí)，判斷兩次搬運(yùn)過(guò)程中，工人克服貨物重力做功的功率 （相等/不相等）；若貨物的質(zhì)量為100kg，D到水平地面的高度為2m，CD的長(zhǎng)度為4m，沿CD的推力大小為625N，則克服重力做功為 J，斜面機(jī)械效率為 %。g取10N/kg。
【答案】 F2 200 不相等 2000 80
【詳解】[1]要在B點(diǎn)施加最小的動(dòng)力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越?。桓鶕?jù)力臂的概念和圖示可知，F(xiàn)1、F3的力臂小于OB，F(xiàn)2的力臂等于OB（即的力臂最長(zhǎng)），所以在中點(diǎn)B處沿F2方向施加的力最小。
[2]由題意知，杠桿在水平位置平衡，其中B點(diǎn)位于OA中間，則根據(jù)杠桿的平衡條件可得
F2×OB=G×OA
則
[3]由W=Gh可知，兩次搬運(yùn)G與h均相等，所以兩次工人克服貨物重力做的功相等；由圖可知，CD的長(zhǎng)度大于AB的長(zhǎng)度，兩次搬運(yùn)的速度相同，由可得，所用時(shí)間不相等；克服做功大小相等、做功時(shí)間不相等，由可知，沿兩個(gè)斜面推貨物，工人克服貨物重力做功的功率不相等。
[4][5]由G=mg可知，貨物受到的重力為
由W=Gh可知，將貨物推上頂端，克服重力所做的功，即所做的有用功為
該過(guò)程中，推力所做的總功為
由
可得，斜面機(jī)械效率為
47．（2023·江蘇無(wú)錫·一模）家庭中常見(jiàn)的櫥柜有時(shí)隱藏著一些安全問(wèn)題。如圖甲所示，某幼童因站立在抽出的抽屜上，而導(dǎo)致櫥柜傾覆致其受傷。圖乙為簡(jiǎn)化后的示意圖（櫥柜內(nèi)未放任何物品且質(zhì)量均勻分布，不考慮幼童手對(duì)櫥柜的作用力和抽屜拉出后櫥柜重心的變化），表中數(shù)據(jù)為該款櫥柜的基本信息：
（1）若幼童豎直站立在該款櫥柜最底部被完全抽出的抽屜的外側(cè)邊沿上。人的作用力為動(dòng)力，整個(gè)櫥柜是一個(gè) 杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）?？展駮r(shí)，櫥柜對(duì)地面的壓強(qiáng)為 Pa；
（2）根據(jù)表中信息，在（1）中當(dāng)幼童質(zhì)量超過(guò)多少千克該款櫥柜會(huì)傾覆？( )
（3）若乙圖中兒童質(zhì)量為21kg，為使櫥柜不傾覆，應(yīng)在櫥柜中均勻放置質(zhì)量為多少千克的物品？( )
【答案】 省力 500 15千克 10千克
【詳解】（1）[1]如圖所示：
小孩對(duì)櫥柜的作用力的力臂為OB=L2=50cm=0.5m；櫥柜的重力的力臂為
小孩對(duì)櫥柜的作用力的力臂要大于櫥柜的重力的力臂，為省力杠桿。
[2]櫥柜的重力
G=mg=25kg×10N/kg=250N
空柜時(shí)，櫥柜對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（2）[3]該款櫥柜傾覆時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知G×OA=G'×OB，根據(jù)G=mg可得
mg×OA=m'g×OB
則小孩的質(zhì)量為
（3）[4]小孩的重力
G″=m″g=21kg×10N/kg=210N
根據(jù)杠桿的平衡條件可知(G+G0)×OA=G″×OB，即
(250N+G0)×0.3m=210N×0.5m
解方程可得G0=100N，則櫥柜中均勻放置物品的質(zhì)量
48．（2023·江蘇南京·一模）如圖所示為履帶式吊車(chē)將重為6×104N的挖掘機(jī)從河道內(nèi)吊出的情景。OB為吊臂，CA為液壓桿，F(xiàn)1為液壓桿對(duì)吊臂的作用力。當(dāng)挖掘機(jī)靜止時(shí)，吊臂B端受到豎直向下的總拉力為6.2×104N。

（1）靜止在圖示位置的吊臂可看作 杠桿；
（2）吊臂B端和吊鉤上都裝有滑輪，此時(shí)用4×104N的拉力F?將挖掘機(jī)勻速提升1m用時(shí)10s。此過(guò)程中；F2所做有用功為 J，F(xiàn)?的功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率為 ；
（3）已知吊車(chē)質(zhì)量（不包含動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩）為15t，履帶前后端E、F相距8m，此時(shí)吊車(chē)重心在EF正中，豎直吊繩到履帶前端E的距離也為8m。為防止翻車(chē)，保持如圖所示的吊臂長(zhǎng)度和角度不變，該吊車(chē)可吊重物的最大質(zhì)量為 t。以下操作可能引起翻車(chē)的是 ，應(yīng)避免。
A．緩緩縮短吊繩 B．縮短液壓桿 C．縮短吊臂
【答案】 費(fèi)力 8000 7.3 B
【詳解】（1）[1]由圖可知，當(dāng)?shù)醣郾灰簤簵U撐起時(shí)，液壓桿提供的力為動(dòng)力，吊臂B端受到的力為阻力，O為支點(diǎn)，根據(jù)圖示可知，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此吊臂可看作費(fèi)力杠桿。
（2）[2]F2所做有用功為
[3]由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為2，則繩子自由端移動(dòng)的距離為
F2所做總功為
F?的功率為
[4]滑輪組的機(jī)械效率為
（3）[5]由題意可知，動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力
吊車(chē)的重力
由題知，履帶前后端E、F相距8m，此時(shí)吊車(chē)重心在EF正中，豎直吊繩到履帶前端E的距離也為8m，將吊車(chē)視為杠桿，E為支點(diǎn)，重物和動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力的力臂，吊車(chē)自身重力的力臂
設(shè)吊起物體的最大重力為，由杠桿平衡條件可得
代入數(shù)據(jù)有
解得。由G=mg可知，吊起物體的最大質(zhì)量
[6]A．緩緩縮短吊繩，不會(huì)改變力和力臂，由杠桿平衡條件可知，該操作不會(huì)引起翻車(chē)，故A不符合題意；
B．縮短液壓桿，吊臂與水平面的夾角變小，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，重物和動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力的力臂變大，使得重物和動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力與其力臂的乘積大于吊車(chē)自身重力與其力臂的乘積，則吊車(chē)會(huì)向左側(cè)翻轉(zhuǎn)而引起翻車(chē)，故B符合題意；
C．縮短吊臂，重物和動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力的力臂減小，使得重物和動(dòng)滑輪、吊鉤與鋼絲繩的總重力與其力臂的乘積小于吊車(chē)自身重力與其力臂的乘積，由杠桿平衡條件可知，該操作不會(huì)引起翻車(chē)，故C不符合題意。
故選B。
（建議用時(shí)：20分鐘）
一、單選題
1．（2023·江蘇鹽城·中考真題）下列屬于省力杠桿的是（ ）
A．鑷子
B．釣魚(yú)竿
C．托盤(pán)天平
D．開(kāi)瓶扳手
【答案】D
【詳解】AB．鑷子、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故AB不符合題意；
C．天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，故C不符合題意；
D．開(kāi)瓶扳手在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。
故選D。
2．（2023·江蘇淮安·中考真題）如圖所示，一根質(zhì)地不均勻的硬棒重心在點(diǎn)，將硬棒通過(guò)繩懸掛于點(diǎn)，、為兩個(gè)支架，在繩與兩支架的作用下，硬棒靜止，此時(shí)繩與支架均對(duì)硬棒有彈力（繩的形變忽略不計(jì)）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（ ）
A．僅撤去支架B．僅撤去支架
C．同時(shí)剪斷繩和撤去支架D．同時(shí)剪斷繩和撤去支架
【答案】A
【詳解】A．繩子只能向上施加拉力，支架只能施加向上的支持力；僅撤去支架，以為支點(diǎn)，重力和支架支持力使得杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，可以平衡，故A符合題意；
B．僅撤去支架，以為支點(diǎn)，重力和支架支持力使得杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向都是順時(shí)針，故杠桿不可以平衡，故B不符合題意；
C．同時(shí)剪斷繩和撤去支架，以為支點(diǎn)，重力使得杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不可以平衡，故C不符合題意；
D．同時(shí)剪斷繩和撤去支架，以為支點(diǎn)，重力使得杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不可以平衡，故D不符合題意。
故選A。
3．（2023·江蘇宿遷·中考真題）在以“自行車(chē)中的物理知識(shí)”為主題的小論壇上，小明列舉的以下觀點(diǎn)中錯(cuò)誤的是（ ）
A．輪胎上有花紋——增大摩擦力
B．用鋁合金做車(chē)架——可減輕車(chē)身質(zhì)量
C．剎車(chē)把手是杠桿——可以省力
D．停止蹬車(chē)，車(chē)仍運(yùn)動(dòng)——車(chē)受到慣性作用
【答案】D
【詳解】A．輪胎上有花紋是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增加接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力，故A正確，不符合題意；
B．車(chē)架為鋁合金材質(zhì)，密度較小，在體積相等的情況下，整車(chē)質(zhì)量越小，可減輕質(zhì)量，故B正確，不符合題意；
C．自行車(chē)的車(chē)把相當(dāng)于杠桿，且動(dòng)力臂大于阻力臂，所以剎車(chē)把手屬于省力杠桿，故C正確，不符合題意；
D．停止蹬車(chē)，車(chē)還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)檐?chē)具有慣性，慣性是物體本身的一種屬性，不是力，不能說(shuō)車(chē)受到慣性作用，故D錯(cuò)誤，符合題意。
故選D。
4．（2023·江蘇泰州·中考真題）如圖所示，是仿照人的手臂設(shè)計(jì)的我國(guó)天宮空間站的機(jī)械臂。下列工具使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同類(lèi)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(kāi)瓶扳手
【答案】A
【詳解】我國(guó)天宮空間站的機(jī)械臂是動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿，是費(fèi)力杠桿。
A．夾起食物的筷子的動(dòng)力臂比阻力臂短，屬于費(fèi)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(kāi)瓶扳手的動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)，屬于省力杠桿，故BCD不符合題意。
故選A。
5．（2023·江蘇無(wú)錫·中考真題）如圖所示，是《天工開(kāi)物》中記載的我國(guó)傳統(tǒng)提水工具“桔槔”，用繩子系住一根直的硬棒的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長(zhǎng)為1.2m，OB長(zhǎng)為0.6m。使用時(shí)，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(zhì)量忽略不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．向下拉繩放下空桶時(shí)桔槔為省力杠桿
B．向下拉繩放下空桶時(shí)拉力為
C．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)桔槔為費(fèi)力杠桿
D．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)拉力為
【答案】D
【詳解】A．向下拉繩放下空桶時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤；
B．向下拉繩放下空桶時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知
G石·OA=（G桶+F）·OB
即
40N×1.2m=（20N+F）×0.6m
解之可得：F=60N，故B錯(cuò)誤；
C．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯(cuò)誤；
D．向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：
G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB
即
40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m
解得Fˊ=40N，故D正確。
故選D。
6．（2023·江蘇蘇州·中考真題）如圖，將質(zhì)量均勻的木棒切割并組裝成兩個(gè)形狀相同、質(zhì)量均為m的木模，用三根豎直細(xì)線a、b、c連接，在水平面上按照“互”字型靜置，上方木模呈現(xiàn)懸浮效果，這是利用了建筑學(xué)中的“張拉整體”結(jié)構(gòu)原理。則（ ）

A．a(chǎn)的拉力等于mg
B．b的拉力大于a的拉力
C．沿左右方向平移三根細(xì)線在上方木模的接線點(diǎn)，線仍豎直，線上拉力會(huì)改變
D．沿左右方向平移三根細(xì)線在上方木模的接線點(diǎn)，線仍豎直，地面受到的壓力會(huì)改變
【答案】C
【詳解】AB．上方木模受到自身向下的重力mg，兩根長(zhǎng)線分別向下的拉力和短線a向上的拉力，兩根長(zhǎng)線的拉力相等，由受力平衡
則 Fa＞mg，F(xiàn)a＞Fb，故AB不符合題意；
C．以a下方的連接點(diǎn)為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件得，F(xiàn)b?Lb+Fc?Lc=G?LG，如沿左右方向平移三根細(xì)線在上方木模的接線點(diǎn)，線仍豎直，G?LG不變，F(xiàn)b和Fc的力臂變化，F(xiàn)b和Fc變化，F(xiàn)a變化；則線上拉力會(huì)改變，故C正確；故C符合題意；
D．將兩個(gè)木模看成一個(gè)整體，整體靜止在地面上，受豎直向下的總重力、地面對(duì)它豎直向上的支持力，沿左右方向平移三根細(xì)線在上方木模的接線點(diǎn)，整體還是處于平衡狀態(tài)，故地面受到的壓力還是木模的總重力，即不變。故D不符合題意。
故選C。
7．（2023·江蘇連云港·中考真題）下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是（ ）
A．越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高
B．做功越快的機(jī)械，機(jī)械效率越高
C．所做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高
D．有用功與總功的比值越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高
【答案】D
【詳解】A．機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，與省力情況無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．功率是描述物體做功快慢的物理量，做功慢的機(jī)械，其功率?。粰C(jī)械效率是指有用功與總功的比值，兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系，故B錯(cuò)誤；
C．機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，所做有用功越多，總功未知，機(jī)械效率不一定越高，故C錯(cuò)誤；
D．機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，有用功與總功的比值越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高，故D正確。
故選D。
8．（2023·江蘇連云港·中考真題）如圖所示，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，在均勻杠桿的A處掛2個(gè)鉤碼，B處掛1個(gè)鉤碼，杠桿恰好水平平衡。在A、B兩處再各加1個(gè)鉤碼，那么（ ）

A．杠桿仍水平平衡B．杠桿的左邊向下傾斜
C．杠桿的右邊向下傾斜D．將A處的鉤碼向左移動(dòng)一格，杠桿仍能水平平衡
【答案】C
【詳解】ABC．設(shè)杠桿一格長(zhǎng)為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，重力為
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
在A、B兩處再各加掛一個(gè)50g的鉤碼后，杠桿左端
3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L
右端
2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L
3N×L4N×L
杠桿的左邊向下傾斜，故D不符合題意。
故選C。
二、填空題
9．（2023·江蘇淮安·中考真題）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力在內(nèi)將重力為的木箱勻速提升。提升過(guò)程中，以小明為參照物，木箱是 的。不計(jì)繩重和摩擦，拉力的功率為 W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 ，動(dòng)滑輪的重力為 N。
【答案】 運(yùn)動(dòng) 100W 80% 40N
【詳解】[1]提升過(guò)程中，以小明為參照物，木箱的位置發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的。
[2]不計(jì)繩重和摩擦，從圖中可知，繩子自由端移動(dòng)的距離為
拉力做的功為
則功率為
[3]根據(jù)題意可知，有用功為
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
[4]根據(jù)可知?jiǎng)踊喌闹亓?br>10．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發(fā)運(yùn)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(fā)勻速提升5m，則工人師傅做的有用功為 J，該滑輪的機(jī)械效率為 %。
【答案】 定 4000 80
【詳解】[1]如圖所示，滑輪被固定懸掛，在提升物體時(shí)滑輪的位置沒(méi)有變化，其作用是改變了受力的方向，所以該滑輪是定滑輪。
[2]工人師傅做的有用功為
[3]工人師傅做的總功為
則該滑輪的機(jī)械效率為
11．（2023·江蘇常州·中考真題）調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。在A點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼，如圖所示，要使杠桿水平平衡，需在B點(diǎn)懸掛 個(gè)鉤碼。取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉，使杠桿水平平衡，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。（每個(gè)鉤碼重）

【答案】 3 0.75
【詳解】[1]一個(gè)鉤碼的重是0.5N，設(shè)杠桿一個(gè)小格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件可得
代入數(shù)據(jù)有
解得
即在B處掛3個(gè)鉤碼。
[2]取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉，設(shè)測(cè)力計(jì)的拉力為，杠桿水平平衡時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件可得
即
解得
12．（2023·江蘇南通·中考真題）如圖所示，在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明勻速向下拉動(dòng)繩子，2s內(nèi)物體上升20cm，G物=10N，F(xiàn)=6N，不計(jì)繩重和摩擦。

（1）重物上升的速度v物= m/s；
（2）動(dòng)滑輪的重G動(dòng)= N，滑輪組的機(jī)械效率η= %；
（3）小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機(jī)械效率將 。
【答案】 0.1 2 83.3 不變
【詳解】（1）[1]由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)是n=2，重物上升的速度為
（2）[2]不計(jì)繩重和摩擦，拉力，則動(dòng)滑輪重力為
G動(dòng)=nF-G物=2×6N-10N=2N
[3]滑輪組的機(jī)械效率為
（3）[4]不計(jì)摩擦及繩重，額定功的來(lái)自克服動(dòng)滑輪重力做的功，改變圖中滑輪組的繞線方法，提起同一重物時(shí)，有用功W有=Gh，額外功W額=G動(dòng)h，總功W總=Gh+G動(dòng)h，根據(jù)
可知，只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機(jī)械效率將不變。
13．（2023·江蘇泰州·中考真題）如圖所示，供輪椅上下的斜坡長(zhǎng)L=4m，高h(yuǎn)=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上將重為200N的木箱從底端勻速拉到頂端。他所做的有用功為 J，斜坡的機(jī)械效率為 （精確到0.1%），木箱所受摩擦力的大小為 N。

【答案】 400 83.3% 20
【詳解】[1]拉力做的有用功
W有用=Gh=200N×2m=400J
[2]拉力F做的總功
W總=Fs=120N×4m=480J
斜坡的機(jī)械效率
[3]拉力做的額外功
W額=W總﹣W有用=480J﹣400J=80J
由W額=fs可得，木箱受到的摩擦力
14．（2023·江蘇無(wú)錫·中考真題）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊的物體時(shí)，上升，用時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是，則所做有用功是 J，總功是 J，拉力F的功率是 W。（g?。?br>
【答案】 3×104 3.75×104 2.5×103
【詳解】[1]物體的重力
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
滑輪組所做有用功
W有=Gh=6000N×5m=3×104J
[2]由得，滑輪組所做總功
[3]拉力F的功率
15．（2023·江蘇連云港·中考真題）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)箱子的支持力大小為 N，箱子受到的阻力大小為 N。如果用如圖所示的滑輪組勻速提升該箱子，拉力F=250N，滑輪組的機(jī)械效率為 。箱子以0.1m/s的速度勻速上升的過(guò)程中，拉力的功率為 W。

【答案】 450 20 90% 50
【詳解】[1]箱子放在水平地面上時(shí)，箱子受到的重力與地面對(duì)箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一條直線上，所以箱子受到的重力與地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力，故地面對(duì)箱子的支持力大小為
[2]箱子勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小為
[3]滑輪組的機(jī)械效率
η==90%
[4]拉力端移動(dòng)速度
v=2×0.1m/s=0.2m/s
由
P=
可得，拉力做功的功率
三、作圖題
16．（2023·江蘇南通·中考真題）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)作出動(dòng)力的力臂和阻力。

【答案】
【詳解】阻力F2的作用點(diǎn)在點(diǎn)B，方向豎直向下；過(guò)支點(diǎn)O作動(dòng)力F1的作用線的垂線段，即為動(dòng)力F1的力臂l1，如圖所示

17．（2023·江蘇蘇州·中考真題）圖中，用直棒提升重物，畫(huà)出圖示位置所用最小力和阻力的力臂。

【答案】
【詳解】據(jù)杠桿的平衡條件，力最小，則力臂最大，連接OB為最大力臂，過(guò)B點(diǎn)作垂直于OB向上的力F1即為最小力；將F2的作用線反向延長(zhǎng)，過(guò)O點(diǎn)作力F2的作用線的垂直線即為力臂L2。作圖如下：

四、實(shí)驗(yàn)題
18．（2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題）在學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的相關(guān)知識(shí)后，課外研究小組有同學(xué)猜想：同一個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率是不變的。為了驗(yàn)證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變鉤碼個(gè)數(shù)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉著細(xì)繩，使鉤碼勻速向上運(yùn)動(dòng)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1。

表1
（1）分析表中的數(shù)據(jù)，他的猜想是 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；
（2）實(shí)驗(yàn)小組又進(jìn)行了如下的探究：改變滑輪的個(gè)數(shù)組成不同的滑輪組，仍用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表2；
表2
分析數(shù)據(jù)可知：物重相同，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多越省力，但機(jī)械效率越 。進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑輪組越來(lái)越省力時(shí)，它的額外功越來(lái)越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功 有用功的情況，所以設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮 ；
（3）根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，如果增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)出現(xiàn)的困難是 ，你的改進(jìn)方法是 。
【答案】 錯(cuò)誤 低 大于 機(jī)械所做的額外功 機(jī)械效率變低 減輕動(dòng)滑輪的質(zhì)量
【詳解】（1）[1]由表1數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同重力的鉤碼時(shí)，鉤碼上升的高度以及繩端移動(dòng)的距離相同，所得的機(jī)械效率不同，即機(jī)械效率是變化的，因此他的猜想是錯(cuò)誤的。
（2）[2]由表2數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物重相同時(shí)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，繩端拉力越小，即越省力，但機(jī)械效率也變低。
[3]根據(jù)額外功等于總功與有用功之差可知，在第6次實(shí)驗(yàn)中，額外功大于有用功，由此可知當(dāng)滑輪組越來(lái)越省力時(shí)，它的額外功越來(lái)越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功大于有用功的情況。
[4]根據(jù)以上分析可知，在設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮機(jī)械所做的額外功。
（3）[5][6]由表2數(shù)據(jù)可知，在其它條件相同的情況下，增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，機(jī)械效率變低，這是將會(huì)出現(xiàn)的困難。根據(jù)
可知，在提升的物體重力一定時(shí)，若要增大機(jī)械效率，應(yīng)減小動(dòng)滑輪重，因此改進(jìn)方法是減小動(dòng)滑輪的重力或減輕動(dòng)滑輪的質(zhì)量。
五、計(jì)算題
19．（2023·江蘇徐州·中考真題）工人用一個(gè)定滑輪勻速提升質(zhì)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(jī)械效率。
【答案】（1）180N；（2）90%
【詳解】解：（1）根據(jù)G=mg可得，物體受到的重力為
（2）有用功為
根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，繩子自由端移動(dòng)的距離等于物體升高的距離，則拉力做的總功為
故定滑輪的機(jī)械效率為
答：（1）物體受到的重力為180N；
（2）定滑輪的機(jī)械效率為90%。
20．（2023·江蘇蘇州·中考真題）如圖甲所示，重500N、底面積為0.2m2的箱子放在水平地面上。現(xiàn)用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(tái)（圖乙）。已知拉力為350N，箱子沿板移動(dòng)了2m，升高1m，用時(shí)20s。求：
（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）上移過(guò)程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。

【答案】（1）；（2）35W；（3）200J
【詳解】（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）拉力做功
拉力做功功率
（3）所做的有用功
克服摩擦力做功
答：（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×103Pa；
（2）上移過(guò)程中拉力做功的功率為35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功為200J。
六、綜合題
21．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）圖1是我國(guó)古代勞動(dòng)人民搬運(yùn)巨木時(shí)的場(chǎng)景，簡(jiǎn)化裝置如圖2所示：O為輕質(zhì)杠桿AB的轉(zhuǎn)軸，OA∶OB=1∶3，物塊用輕質(zhì)細(xì)繩系在A端，工人在B端施加豎直向下的拉力F，此時(shí)杠桿水平平衡、物塊重1200N，底面積為0.25m2，不計(jì)轉(zhuǎn)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(xì)繩，求物塊靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
【答案】 省力 壓強(qiáng) 400N
【詳解】（1）[1]杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，由圖可知，橫桿在使用的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿。
（1）[2]支架下面墊有面積較大的石塊，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小對(duì)地面的壓強(qiáng)。
（2）[3]件根據(jù)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
（3）[4]在水平面上，物體對(duì)地面的壓力為
物塊靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為
22．（2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題）同學(xué)們?cè)隗w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(kāi)地面。

（1）仰臥起坐時(shí)，人體可看成杠桿模型，O為支點(diǎn)，肌肉的拉力F為動(dòng)力，如圖所示，請(qǐng)畫(huà)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(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員肌肉所施加的動(dòng)力變化情況是 ；
（3）同學(xué)們可以改變仰臥起坐的快慢，來(lái)控制體育鍛煉的效果，從物理學(xué)角度分析，其實(shí)質(zhì)是改變 的大小。
【答案】 阻 變小 功率
【詳解】（1）[1]人受到的重力為阻力，從支點(diǎn)O向阻力作用線做垂線，該垂線段就是阻力臂L，如圖所示：

（2）[2]將頭向前抬起，身體重心更靠近支點(diǎn)，可以減小阻力臂；
[3]在平躺至坐起的過(guò)程中，人體重心與支點(diǎn)的水平距離減小，即阻力臂減小，而動(dòng)力臂長(zhǎng)度不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，運(yùn)動(dòng)員肌肉所施加的動(dòng)力會(huì)變小。
（3）[4]在仰臥起坐過(guò)程中，要克服身體的重力做功，改變仰臥起坐的快慢，可以改變做功的快慢，也就是改變功率的大小。
次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
2
3
3
3
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
物重G/N
物體上升的高度h/m
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/m
機(jī)械效率
①
4
0.3
1.8
0.9
74.1%
②
6
0.3
2.6
0.9
76.9%
③
8
0.3
3.3
0.9
主要參數(shù)
質(zhì)量/kg
25
L1/cm
60
L2/cm
50
H/cm
100
底面積/cm2
5000
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼重
鉤碼上升的高度
繩端拉力
繩端移動(dòng)距離
有用功
總功
機(jī)械效率
1
2
0.1
1.0
0.3
0.2
0.30
66.7
2
3
0.1
1.4
0.3
0.3
0.42
71.4
3
5
0.1
2.2
0.3
0.5
0.66
75.8
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)
鉤碼重
繩端拉力
鉤碼上升的高度
繩端移動(dòng)距離
有用功
總功
機(jī)械效率
4
1
6
3.6
0.2
0.4
1.2
1.44
83.3
5
2
6
2.4
0.2
0.8
1.2
1.92
62.5
6
3
6
2.2
0.2
1.2
1.2
2.64
45.5

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