2021年中考物理真题全国及解析：简单机械 (二).pdf

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1、2021年中考物理真题全国精选及解析：简单机械选 择 题（共16小题）1.（2021枣庄）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕0点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小B.先变小，后变大C.一直是变大的D.一直是变小的【考点】杠杆的动态平衡分析【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果。【解答】解：根据杠杆平衡条件FILI=F2L2分析，将杠杆缓慢地由

2、最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小故F先变大后变小。故选：A。【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。2.（2021宜昌）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A.效率越高的机械，功率越大B.做功越多的机械，功率越大C.做有用功越多的机械，效率越高D,功率越大的机械，做功越快【考点】机械效率的概念；功率的概念【专题】定性思想：顺推法；功、功率、机械效率；理解能

3、力.【分析】（1）功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；（2）机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大。【解答】解：A、机械做功快慢与机械效率没有关系。故A错误；B、由P=可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间。做功较多，时间不确定，功率大小不能确定。故B错误；C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定。C错误；D、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快。故D正确。故 选:D【点评】本题考查了我们对机械效率、功率的理解和应用，使用机械时省力情况、功率大小、效率高低没有必然联系。3.（2021泰州）如图，在均匀

4、杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）A 0 BA.两侧钩码同时向支点移动一格B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格【考点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若FILI=F2L2,杠杆平衡;若F1L1#F2L2,杠杆就不平衡。【解答】解：设每个钩码重力为G,每个小格长度为L；A、两侧钩码同时向支点移动一格，左边：3 G X L=3 G L,右

5、边：2 G X 2 L=4 G L,右边大于左边，杠杆右边下倾，故A错误；B、两侧钩码下方同时加挂一个钩码，左边：4 G X 2 L=8G L,右边：3 G X 3 L=9G L,右边大于左边，杠杆右边下倾，故B错误；C、左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，左边：4G X 2 L=8 G L,右边：4G x 3L=12GL,右边大于左边，杠杆右边下倾，故C错误；D、左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，左边：2G X 2L=4G L,右边：2GX2L=4GL,右边等于左边，杠杆平衡，故D正确。故选：Do【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的实验探究，学生要加强对杠杆的认识。4.（2021怀化）下

6、列情境中的杠杆属于费力杠杆的是（）A.羊角锤拔钉子B.起子开瓶盖C.镜子夹物D.钳子剪导线【考点】杠杆的分类【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中,判断它是属于哪种类型的杠杆。动力臂和阻力臂的大小关系，再【解答】解：A、羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆：B、起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、镶子夹物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆：D、钳子剪导线时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故选：C【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。5.

7、（2021衡阳）如图所示，是 我 国 古 代 墨经最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正 确 的 是（）A.“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂B.图中的B点为杠杆的支点C.“权”小 于“重”时:A端一定上扬D.增 大“重”时，应 把“权”向A端移【考点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；杠杆的应用【专题】应用题；动态预测题：比较思想；推理法；简单机械；理解能力；应用能力.【分析】由题意可知，“权”、“重”分别为杠杆的动力和阻力，“标”、“本”分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡原理条件可知，“权 X 标”=重”X 本二【解答】解：A、力臂是支点到力的作用线的距离，“权”相当于现在的祛码，

8、即动力，把秤的支点到权的距离称之为“标”，在物理中，我们把它称之为动力臂；重就是重物，相当于杠杆的阻力，把秤的支点到权的距离称之为“本”，在物理中，我们把它称之为阻力臂；则“标”、“本”表示为力臂，“权”、“重”表示为力，故A错误；B、图中的B点为阻力的作用点，杠杆的支点是。点，故B错误；C、“权”小 于“重”时，根据杠杆平衡原理条件“权 X 标”=重”X 本”可知：当“标”大 于“本”时，杠杆可能在水平位置平衡，所 以A端不一定上扬，故C错误；D、增 大“重”时，由 于“权”和“本”不变根据杠杆平衡原理条件“权 X 标”=“重”X“本”可知：应 把“标”变大，即 把“权”向A端移，故D正确。

9、故选：Do【点评】本题考查了杠杆平衡的掌握。6.（2021扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（）A.选用越粗的蜡烛效果越好B.转轴位置离蜡烛重心越远越好C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些【考点】重心；杠杆的应用【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力.【分析】（1）（2）根据杠杆的平衡条件分析；（3）（4）重心越低，稳度越高。【解答】解：A、制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蜡烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平位置更加稳定，故A错误；B、转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知

10、，此时蜡烛容易发生翻转，故B错误；C、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的重心变低了，稳度较高，故C正确；D、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重心，增大稳度，故D错误。故选：Co【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用、提高稳度的方法，难度不大。7.（2021岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）C.D.囹【考点】滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】

11、（1）根据杠杆平衡公式：Fih=F2l2分析；（2）不计摩擦和滑轮重力，使用滑轮组时，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是物重的几分之一，因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力。【解答】解：A、图中，动力臂为阻力臂的一半，所以动力为阻力的2倍，即F=2G；B、图中为定滑轮，不省力，所以F=G；C、图中有2段绳子承担物体的重，所 以F=/G；D、图中有3段绳子承担物体的重，所以F=G；综上，D图中所用拉力F最小。故选：Do【点评】本题的关键有二：一是承担物重的绳子股数的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时，拉力和物重的关系F=：G。8.（2021达州

12、）如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物G,在A端分别施加作用 力Fi、F2、F3时，杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是（）A.F i最小B.F2最大C.使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力，但不能省功D.若作用力为F 3,保持F3与0 A垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小【考点】杠杆的分类；杠杆的应用；功的原理【专题】应用题；简单机械：应用能力.【分析】由杠杆平衡条件FILI=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小。使用任何机械都不能省功。【解答】解：AB、由图可知，在A点用力时，F i的力臂最短，F3的力臂最长，根据杠杆平衡条件FILI=F2L

13、2可知，在阻力和阻力臂一定时，所施加的动力F i最大，F3最小，故AB错误；C、图中杠杆为省力杠杆，而筷子是费力杠杆，轮轴可以看作是省力杠杆的变形，它们都不能省功，故C错误；D、若作用力为F 3,保 持F3与0 A垂直，则动力臂不变，使重物匀速上升时，阻力G不变,阻力臂逐渐小于0 B,即阻力臂变小，杠杆平衡条件FILI=F2L2可知，F3将逐渐减小，故D正确。故选：Do【点评】本题考查了对杠杆的认识，对杠杆进行动态平衡分析等，全面认识杠杆的特点及应用，熟练掌握杠杆的平衡条件，是解答的关键。9.（2021新疆）如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L组和动力F动 的变化情况是（）

14、7i tA.1_网不变，F动变大 B.L因不变，F动不变C.人 变大，F动变大 D.L阻 变大，F动不变【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的应用【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】先分析阻力臂的变化，再根据杠杆平衡条件动力X动力臂=阻力X阻力臂，分析动力的变化。【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力Fm不变，动力臂L动不变，阻力臂Li逐渐变大，由杠杆平衡条件动力X动力臂=阻力X阻力臂可知，动 力F动逐渐变大。故选：C o【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，明确阻力臂的变化是解题的关键。10.（2021温州）停放自行车时

15、，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（）A.A 点、B.B 点 C.C 点 D.D 点【考点】杠杆中最小力的问题【专题】简单机械；分析、综合能力.【分析】根据杠杆平衡的条件，FIXL】=F 2X L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最省力，必须使动力臂最长.【解答】解：根据杠杆平衡的条件，FIXL】=F 2X L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，是围绕前轮与地面的接触点转动，分别作出在A、B、C、D四点施加竖直向上的力并延长，再支点作

16、出垂线，即力臂，如图所示：由图可知最省力的点是D。故选：D【点评】本题考查杠杆中最小力的问题，找到动力作用点到支点。的最长动力臂是解决问题的关键。1L（2021潍坊）“节约用水，人人有责”,视为如图所示杠杆，0为支点，F为阻力,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（A.a B.b【考点】杠杆中最小力的问题【专题】应用题；简单机械；应用能力【分析】此题是求杠杆最小力的问题，已知点A是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行求解。【解答】解：在A点施加动力，当动力的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即沿b方向用动

17、力最小。故选：Bo【点评】此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用，要使动力最小，则力臂应最长，找到动力作用点A到支点。的最长动力臂是解决问题的关键。12.（2021云南）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉 力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（）A.物块的边长为0.6mB.动滑轮重为300NC.提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J【考点】功的计算；滑 轮（组）的机械效率【专题】应用题；图析法；浮

18、力；功、功率、机械效率；分析、综合能力.【分析】（1）动滑轮绳子的有效股数为2,根据图乙读出物块浸没时绳子的拉力，绳重和摩擦忽略不计，根 据F=i（G+G助-F浮）得出等式；根据图乙读出物块完全离开水面后绳子的拉力，根 据F=：（G+G动）得出等式，然后联立等式即可求出物块受到的浮力，根 据F浮=p淞gV加求出物体排开水的体积即为物块的体积，利用V=l_3求出物块的边长；（2）绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后，根据n=xl00%=r r fc X100%=(G+G 劫)/1有示*X100%表示出动滑轮的机械效率，然后联立等式即可求出物块的重力和动滑轮的重G+G动力；（3）绳重和摩擦忽略不

19、计，提升物块完全离开水面前，根据WT|=X100%=(G+G 动(G F/G-P.彳xl00%=:X100%求出滑轮组的机械效率,然后得G+G动 F浮出答案；（4）将物块提升至上表面与水面相平的过程中，根据图乙得出物体上升的高度和拉力F,根据s=n h求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出此过程中拉力F做的功。【解答】解：A.动滑轮绳子的有效股数n=2,由图乙可知，物块浸没时绳子的拉力Fi=1375N,1 1绳重和摩擦忽略不计，由F=/（G+G动-F浮）可得：1375N=2（G+G动-F浮）-当物块完全离开水面后绳子的拉力F2=2000N,1 1由 F=（G+G 动）可得：2000N=（G

20、+G 动）-由可得：F浮=1250N,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，F浮1250W由F浮=浓gV排 可得，物块的体积：V=V排=-5-；-P 疤 l.OxlOikg/TTXlON/kg=0.125m3由V=l?可得，物块的边长：L=亚=V0.125m3=0.5 m,故A错误;B.绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率：W有n=VTV xioo%=7(7H-工 X100%=7X100%,G+G 护 G+G 动即 87.5%=100%G+G动由可得：G=3500N,G动=5 0 0 N,故B错误；C,绳重和摩擦忽略不计，提升物块完全离开水面前，滑轮组的机械效率:nw

21、 上Xw 100%=(G+G/X100%G-FG+G 动-F100%=浮x浮3500N-1250N3500N+500N-1250NX100%81.8%,则动滑轮的机械效率小于87.5%,故C错误；D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中，由图乙可知，物体上升的高度h=0.6m,拉力F=1375N,绳子自由端移动的距离：s=nh=2X0.6m=1.2m,此过程中拉力F做的功W=Fs=1375NXl.2m=1650J,故D正确。故选：Do【点评】本题考查了滑轮组拉力公式和滑轮组机械效率公式、阿基米德原理、做功公式的综合应用，分清有用功和总功以及从图像中获取有用的信息是关键。13.（2021乐山）下

22、列属于费力杠杆的是（）D./修 剪树枝的剪刀【考点】杠杆的分类【专题】简单机械；理解能力.【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意；C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意；D、修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意。故选：A【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂

23、等于阻力臂。14.（2021金华）生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（）【考点】杠杆的分类【专题】定性思想；简单机械；理解能力.【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意;B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不合题意；C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D、大恻刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。故选：Co【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：

24、省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。15.（2021乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8 N,斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，贝IJ（）A.B.C.D.有用功为1.35J,有用功为2.16J,有用功为1.35J,有用功为1.35J,机械效率为75%机械效率为62.5%机械效率为62.5%机械效率为100%【考点】有用功和额外功；斜面的机械效率【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力【分析】根据W存 用=G h

25、计算有用功，根据W,a=Fs计算总功，根据耳=下步义100%计算机械效率。【解答】解：有用功W有 用=Gh=4.5NX0.3m=1.35J,总功 W=Fs=1.8NX 1.2m=2.16J,机械效率 r)=Fi学 xl00%=界2 xl00%=62.5%Z.lbJ故选：Co【点评】本题以斜面为载体，考查有用功、总功和机械效率的计算问题，属于对基础知识的考查，难度不大。16.（2021自贡）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为Gi、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F i和F2，物重GI G 2，不计绳重和摩擦。则下列判断

26、正确的是（），I F,A.拉 力Fl 一定大于F2次 /B.乙滑轮组的机械效率较高X 1 C.甲、乙滑轮组的有用功相同母照 D.甲的额外功与有用功的比值较小【考点】滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；机械效率的大小比较【专题】分析、综合能力.【分析】在不计摩擦和绳重时，用相同的滑轮组装不同的滑轮组：（1）已知物重G、动滑轮重G动以及动滑轮上绳子股数n的大小关系，可利用公式:尸=：（G+G动）得到绳端拉力F的大小关系；（2）已知物重G、物体上升高度h的大小关系，可利用公式：W宥=Gh得到有用功的大小关系；（3）已知动滑轮重G动、物体上升高度h的大小关系，可利用公式：W额=6幼八得到额外功的关系

27、以及额外功与有用功的比值大小关系；14/V V（4）根据公式：w总=w仃+w施和效率公式：=w 血 确定机械效率的大小。“总 尹 痴【解答】解：A、由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2,且物重GI G 2,动滑轮重GM相同，由公式：F=，（G+G动）可知：F i与F2的大小关系不能确定，故 A 错误；B、已知物体上升的高度h 相同，且物重GI G 2，动滑轮重G 动相同，由公式：W w=GhsW 额=6 动卜可知：甲的有用功大于乙的有用功，两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故 C 错误、D 正确；再由公式:w W可=市 =正=一可知:在额外功相同时，甲的有用功大，其效

28、率就高,总 有 额故 B 错误。故选：D。【点评】本题考查滑轮组中拉力、有用功、额外功、效率等公式的应用，有一定综合性，难度适中。二.填 空 题（共 11小题）17.（2021泰州）如图，小明将一个重为30N 的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为2 5 N,小车沿斜面移动的距离s=1.6 m,上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是 18 J,斜面的机械效率是 45%。【考点】斜面的机械效率【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力【分析】（1）利用W=G h求出有用功；（2）利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；斜面的机械效率等于有用功与总功之比【解答】解：（1）小

29、明对小车做的有用功：W f l=Gh=30NX0.6m=18J；（2）拉力做的总功：W.a=Fs=25NX1.6m=40J,斜面的机械效率为：14/9=/=瑞 100%=45%。故答案为：18；45%。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，属于基础题目。18.（2021广西）如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是 运动（选 填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有 2段绳子承担对车的拉力,若对车的拉力为2400N,F 为 1500N,则该滑轮组的机械效率是 80%。【考点】运动和静止的相对性；滑轮组及其工作特点；滑 轮（组）的机械效率【专题】应用题

30、：功、功率、机械效率；应用能力.【分析】（1）如果物体相对于参照物的位置不变，物体是静止的；如果物体相对于参照物的位置不断变化，则物体是运动的。（2）由图得出，水平使用动滑轮时，从动滑轮上引出的有效股数n,拉力端移动距离等于W汽车移动距离的n倍，若对车的拉力为F拉，拉力为F,则该滑轮组的机械效率T i=-j =F拉$车 就车_ F拉Fs Fx2s 一车【解答】解：（1）匀速拉动车的过程中，车相对树木，汽车位置不断变化，是运动的。（2）由图得出，从动滑轮上引出的有效股数n=2,拉力端移动距离s=2s军,若对车的拉力为F拉，拉力为F,该滑轮组的机械效率：n=W有 用 W 总F 拉,.s车 F4拉、

31、s 车小 F 拉,_ 2400/VFs=Fx2s=乔=2X1500/V军x 100%=80%,故答案为：运动；2；80%。【点评】本题考查了运动和静止的相对性、水平使用滑轮组时机械效率的计算，确定从动滑轮上引出的有效股数是关键。19.（2021陕西）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力，将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端 已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为 3000 J,斜面的机械效率为 75%。使用斜面可以 省 力（选 填“省力”或“省功”）。【考点】斜面的机械效率【专题】计算题：功、功率、机械效率；理解能力.【分析】（1）根据功的计算公式W=Fs可求出

32、推力做的功，即总功；再根据W=Gh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皿（2）使用斜面的好处是能够省力，使用任何机械都不省功。【解答】解：（1）此过程所做有用功为：/有=611=200（乂1.5（1 1 =3000所做总功为：W=Fs=1000N X 4m=4000J；故机械效率为：n=14/“有3000；W.=4000j=75%；（2）使用斜面能够省力，但不能省功。故答案为：3000：75%；省力。【点评】熟练运用计算功、机械效率的公式，明确斜面能够省力的特点，是解答此题的关键2 0.（2 0 2 1 武威）如图所示是常用的核桃夹，当用力掘住C点夹核桃时，可把 A 点看作支

33、点，此时核桃夹可看作 省力 杠 杆（选 填“省力”、“费力”或“等臂”）。上【考点】杠杆的分类【专题】应用题；简单机械；应用能力.【分析】杠杆可以绕其转动的点为支点；根据动力臂与阻力臂大小关系确定杠杆类型。【解答】解：当用力握住C点夹核桃时，杠杆A C 围绕A点转动，故 A为支点；由于动力臂大于阻力臂，此时核桃夹可看作为省力杠杆。故答案为：A；省力。【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合核桃夹的使用特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。2 L （2 0 2 1 扬州）体育竞技中善用物理原理，对取胜往往起着决定作用。（1）柔道竞技中，进攻者假装要把对手摔向左方

34、，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，由 于 惯 性 仍要向右运动,就被进攻者乘势摔向右方。（2）以过腿摔为例，如图所示，进攻者A利用腰部将B顶起，使他双脚离地，同时猛拉B的右臂。请在图中作出拉力F的力臂I,此 时 A能轻易将B摔倒的原因是 动力臂大于阻力 臂。【考点】力臂的画法；杠杆的应用【专题】应用题；运动和力；简单机械；应用能力.【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；（2）力臂是支点到力的作用线的距离，由此画出拉力F 的力臂：由图知，A将 B摔倒时可将B看做一个杠杆，。为支点，阻力为B的重力，拉 力 F 是动力,分析两力的力臂关系从而确定杠杆类型，可知A能轻易将B摔倒的原因。

35、【解答】解：（1）进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，则对手由于惯性仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向右方。（2）由图知，A将 B摔倒时可将B看做一个杠杆，。为支点，阻力为B的重力，拉 力 F 是动力，反向延长F 画出力的作用线，从。点向拉力F 的作用线作垂线段，即为其力臂I,如图所示3 的 重 心,6,由图知，动 力F的力臂大于阻力G的力臂，则B相当于一个省力杠杆，所 以A能轻易将B摔倒。故答案为：（1）惯性：（2）见上图；动力臂大于阻力臂。【点评】本题考查了惯性的应用、力臂的作图以及杠杆类型的判断，体现物理知识在体育活动中的应用，是一道好题。22.（2021邵阳）利

36、用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，己知斜面长1.5m,高0.4 m,机械效率为8 0%,则拉力的大小为 20 N。【考点】斜面的机械效率【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力.【分析】已知物重、斜面的长和高、机械效率，根据皆可求出物体所受到的拉总力。【解答】解：已知机械效率r|=80%,物体重力G=6 0 N,斜面长s=1.5 m,高h=0.4m,14/由 可=可1 =亦 可信总80%=60Nx0.47nFxl.5m解 得F =20N。故答案为：20。【点评】本题考查了使用斜面时机械效率公式的灵活运用，关键是明确有用功、总功的含义23.（2021安徽）如图，用滑轮组将一重

37、物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100N,若该过程中滑轮组的机械效率为8 0%,则滑轮组对重物做的有用功为320 J。【考点】滑 轮（组）的机械效率【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力【分析】由图知，承担物重的绳子有2段，己知物体上升的距离，可以得到绳子拉下的距离根据W,fe=Fs计算拉力F做的总功，再根据机械效率的变形公式计算拉力F所做的有用功。【解答】解：由图知，承担物重的绳子有2段，即n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2X2m=4m,拉 力 F 做的总功为：W 总 =Fs=100NX4m=400J,W由Tl=焉 丝 可得滑轮组对重物做的有用功为:&W=r）W&=80%

38、X400J=320J；故答案为：320o【点评】此题考查了使用滑轮组时总功、有用功的计算，需熟知拉力做的功为总功。24.（2021南充）如图甲所示，A B为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物 体 M 从 A 点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M 的质量大小 1000 g；已知O A 的长度为30cm,O B 足够长，A C 能承受的最大弹力大小为1 5 N,若要杆不断，物体从A 点开始运动时间最长为 12.5 s（g=10N/kg）。【考点】杠杆的平衡条件【专题】应用题；图析法；简单机械；应用能力.【分析】（1）当物体在A 点时，力传感器受到的力等

39、于物体的重力：（2）根据图像，当传感器受力为。时，物 体 M 在支点。的位置，根据速度公式求出物体的速度大小；计算当传感器受弹力为15N时，M 离 O 点的距离，从而可求出M 运动的最长时间。【解答】解：（1）由图甲知，当 M 在 A 点时，传感器的力等于物体的重力，由图乙知，物体的重力为：G=10N,则物体的质量为：m=HST=lkg=1000g；g/vt/（2）当 M 运动到支点。时，传感器的力为0,由图乙知，此时用时t=5s,所以物体M 的速度为：OA 30cm 0.v=T =B=6 c m/s；由图乙知，当传感器的拉力为15N时，M 应在支点。的右侧，此时距离支点为L,根据杠杆的平衡条

40、件：F 传 OA=GLm,Fft0A 15Wx30cm-则 L=-G =10/V=45cm；从 A 点物体M 运动的路程为：s=30cm+45cm=75cm；由V=得，运动的时间为:t=*=W 谖=1 2.5 s,则最长运动时间为12.5s。故答案为：1000；12.5.【点评】本题考查了速度公式、重力公式及杠杆平衡条件的应用，解决此题的关键是根据图像中的信息求出物体M运动的速度，并搞清楚各种情况下对应的关系。25.（2021重庆）如图所示，ABC是 以0为支点的轻质杠杆，AB=40cm,OB=30cm,OC=60cm,水平地面上的实心均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连，在A点用60

41、N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为 50 N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要 使M对地面的压强变为原来的三，可将物块M沿竖直方向切去的质量为 1.75 kg。（忽略支点处的摩擦）【考点】杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算【专题】重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力.【分析】（1）要想使动力最小，则应使动力臂最长。（2）物体M对地面的压力等于F=G-F拉，切去后剩余部分对地面的压力为F -G 对-F 拉。【解答】解：（1）M对地面的压力F=G-F拉，要M对地面的压力最小，则应使F拉最大由二力平衡条件、力的作用是相互的可知，细绳作

42、用在C点的拉力F2。由图可知，作用 在C点拉力的方向为竖直向下。假设作用在A点的力F i的力臂为11，作用在C点拉力为F 2,根据杠杆的平衡条件可以列式：Fili=F2*OCo已 知OC=60cm=0.6m,Fi=6 0 N,则要使F2最大，则应使力臂11最长。分析题图可知，当力臂h=OA时最长。由AB=40cm,0B=30cm 可得，OA=50cm=0.5m。则 F2=弁4=7n=50N。uc u.oniG p（2）切割前，M对地面的压强为p=8。与50N=30N；切割后，剩余部分重G1；Q尸面积为S1，剩余部分对地面的压强P1=q g=安因使沿竖直方向切除的，所5 1 3130N以：=由题

43、意我们可以列式：G；ON=由此求得三一=则GI=1|G=5 5 1 i-o 5 32 J 乙S 1判X8ON=6 2.5 N,故切除部分的重为G2=80N-62.5N=17.5N,其 质 量 为m2=2=17.5/VWN/kg-175kg。故答案为：50；1.75o【点评】本题属于力学综合试题，难度较大，尤其是第二空，需要我们根据其重力与体积（底面积）成正比例的关系得出剩余部分（或切去部分）与未切去时的重力与体积（底面积）的关系，然后才可以减少式中的未知物理量得出答案。26.（2021泸州）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆装置，活动中使用的硬币完全相

44、同。在刻度均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆已在水平位置平衡，说明该杠杆的重心在D点。在 A 点叠放两枚硬币时，则可在E 点叠放6枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保持A 点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余 6 个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡，这 些 点 是 B、C、D。A_ R C D E Q _r【考点】杠杆的平衡分析法及其应用【专题】应用题；简单机械；理解能力.【分析】杠杆的重心在支点处时，杠杆会在水平位置平衡；根据杠杆的平衡条件分析硬币的多少；根据放置硬币的重力的方向和杠杆的特点分析。【解答】解：在刻度均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆已在水平位置平衡，这表明杠杆的重

45、心在支点处，即 D 点，杠杆的重力的力臂为0;在 A 点叠放两枚硬币时，设每个硬币的重力为G,杠杆上每一小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可知：2GX3L=GEX L,解得：GE=6 G,即在E 点叠放6 枚硬币能使杠杆再次水平平衡；由图可知，杠杆的支点在中点，保持A 点叠放两枚硬币不变，A 点硬币的重力的方向是竖直向下的；由于放置的硬币的重力的方向也是竖直向下的，要使杠杆平衡，则硬币应放置在D点的右侧，在杠杆的左侧的B、C 两点，无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡；D点是支点，在 D 点放多少枚硬币都不会影响杠杆左端下沉。故答案为：D；6；B、C、D【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应

46、用，难度不大。27.（2021自贡）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N,每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重 为 2当某次运送4 件货物时，滑轮组的机械效率为改（不考虑绳重和摩擦）【考点】功的计算公式的应用；滑 轮（组）的机械效率【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力.【分析】（1）由图乙可知，运 送 1 件货物时，即 G=100N时，滑轮组的机械效率口 =50%；不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率不 察 二=不 以，据此求出动滑轮的ufl-ru u -rlr动 动重力;（2）不计绳重和摩擦，当某次运送4 件货

47、物时，根据ifGhGl求出动此时滑轮组的机械效率。【解答】解：由图乙可知，运 送1件货物时，即G=100N时，滑轮组的机械效率口 =50%,因不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率口=启=而 芸 不=/7所以可得：50%=濡 含，解得G动=100N；动当某次运送4件货物时，即G=4G=4X100N=400N；不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：,_“有_ Gh _ G _ 400/Vn-i r T -Gh+G,h G+G _+400/V+100/V _ B U/b o忌 动 动故答案为：100；80o【点评】此题考查了滑轮组机械效率公式的应用，关键要知道：在不计摩擦和绳重时，额外功为克服动滑轮重

48、力做的功，则滑轮组的机械效率T=Gh=GG/i+G 一/h G+G动 动有,这是求解竖直滑轮组机械效率的常用方法（前提条件是不计摩擦和绳重）。三.作 图 题（共5小题）28.（2021山西）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄茜切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂Lo【考点】杠杆中最小力的问题【专题】作图题；简单机械；应用能力.【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；（2）杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂（FILI=F2L2）,在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。【解答】解：由杠杆平衡条件FI

49、LI=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在0点，要求在A点用力，连 接。A,则0 A就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将黄茜切片时，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下,据此可画出最小动力F的示意图。如图所示：【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。2 9.（2 0 2 1 成都）由于土壤松动，一棵珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助。如图所示，把古树视为杠杆，。点为支点，A 点为古树重心位置。请画出：古树受到的重力G的示意图；【考点

50、】重力示意图；力臂的画法【专题】作图题；简单机械；应用能力.【分析】重力的方向竖直向下，作用点在古树的重心上，据此画出古树受到的重力G 的示意图；绳子拉力的力臂为支点到拉力作用线的距离，故从支点O 向拉力作用线作垂线即可画出绳子拉力的力臂L。【解答】解：重力的方向竖直向下，作用点在古树的重心上，据此画出古树受到的重力G的示意图；绳子拉力的力臂为支点到拉力作用线的距离，故从支点0 向拉力作用线作垂线即可画出绳子拉力的力臂L；【点评】本题考查重力示意图和力臂的画法，属于基础知识，难度不大。3 0.（2 0 2 1 苏州）图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F 和其力臂I。【考点】杠杆