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备战2021 2020年中考科学模拟题分类训练 专题20 简单机械（含答案，共48题）
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这是一份备战2021 2020年中考科学模拟题分类训练 专题20 简单机械（含答案，共48题），共26页。试卷主要包含了简单机械等内容，欢迎下载使用。
专题二十 简单机械
一、单选题
1.(2020·上城模拟)在公园里的儿童乐园内，两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时( )。
A. 两个小孩的质量一定相等 B. 两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等
C. 两个小孩到支点的距离一定相等 D. 两个小孩的重力一定相等
2.(2020·上城模拟)在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是( )。
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 D. 省力杠杆
3.(2020·上城模拟)如图所示，最省力的剪刀是( )。
A. B. C. D.
4.(2020·宁波模拟)小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦.针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5.(2020·吴兴模拟)山间公路往往环绕山坡，盘山而上，人们称之为盘山公路。若一辆车在盘山公路上保持40千米/时的速度向山上行驶，则下列有关该汽车和盘山公路的说法错误的是( )
A. 盘山公路相当于简单机械中的斜面 B. 汽车受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力
C. 盘山公路使汽车的机械效率降低 D. 盘山公路可以使汽车减小所需的牵引力
6.(2020·宁波模拟)如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1 ， 若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2 ， 滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是( )
A. F1=168N，P1=225W B. F2=210N，P2=30W C. F2=3F1 ， P1=P2 D. F1=F2 ， P1=3P2
7.(2020·余姚模拟)2020年1月14日，宁波三官堂大桥最后一节超大节段钢结构焊接完成，标志着大桥实现合龙。合龙段焊接缝的精度要求为1cm，而结构长度受温度的影响很大，每变化1.5℃就会影响合龙段间隙1cm，所以必须要等到结构预制时计算的气温才可以精准合龙。为了等待最佳的“天时”，施工人员守候了整整3天。下图是当时的场景照片，结合所学知识，判断下列说法不正确的是( )
A. 气温是描述天气状况的因素之一
B. 拉住锻钢的滑轮组起到了省力杠杆的作用
C. 钢段向上运动时，滑轮组的机械效率不断提高
D. 锻钢离开船体后，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小
8.(2020·杭州模拟)在工厂车间，工人先将金属杆一端的空心吸盘(如图)按压在半成品玻璃上固定，再在A处用力，使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周，圆形玻璃制品就成型了。下列分析正确的是( )
A. 吸盘被按压后即可固定，是由于吸盘受到大气压作用
B. 玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力
C. 玻璃刀绕转轴转动时，没有受到玻璃施加的摩擦力
D. 玻璃刀绕转轴转动时，金属杆始终是一个等臂杠杆
9.(2020·杭州模拟)如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是( )
A. 甲的质量和密度都比乙大
B. O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C. 如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D. 如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
10.(2020·丽水模拟)如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将左右两端的钩码同时向远离支点的方向移动两格时，则杠杆( )
A. 仍能平衡 B. 左端下沉 C. 右端下沉 D. 无法判断
11.(2020·余姚模拟)如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是( )
A. 物体A对地面的压力为10N
B. 绳子拉物体A的功率为2W
C. 物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
D. 在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
12.(2020·杭州模拟)如图所示，当水平拉力F＝5N时，恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体A重为30N，所受地面的摩擦力为9N，物体A水平移动了1m，下列说法正确的是( )
A. 该装置的机械效率为90% B. 拉力F移动了0.5m C. 拉力做功5J D. 该滑轮为定滑轮
13.(2020·温州模拟)质地均匀杠杆，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是( )
A. B.
C. D.
14.(2020·海曙模拟)有一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图所示)，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。小科利用该装置，在20s内将质量为80kg的重物匀速提升了3m。已知滚轴A、B的质量都是5kg。若不计绳重和摩擦，则以下说法正确的是( )
A. 该装置可以看做是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其中动滑轮是A
B. 重物上升3m，绳子自由端下降12m
C. 整个过程，小科所做的功是2700J
D. 该过程，小科做功功率为127.5W
二、填空题
15.(2020·余杭模拟)小亮同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O(杠杆OAB质量不计)，OA:OB＝1:3。他实验的步骤如下：步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为________ N。
(2)被测金属块密度：ρ＝________ g/cm3。
16.(2020·江干模拟)在某建筑工地上，工人用如图的滑轮组将重力为1200N的建筑材料从地面运到高10m的楼上，手竖直向上的拉力是500N，在这个过程中，滑轮组的机械效率是________。当所运的建筑材料重力增加时，此时滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)请通过分析说明理由。(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)________
17.(2020·富阳模拟)如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G＝10N的重物，杠杆重力及摩擦均不计。若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆；若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F乙的大小变化是________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示，请在答题卷上画出动力F丙随时间t的变化趋势________。
18.(2020·越城模拟)如图所示，质量为2kg的小铁块静止于A端。ABCO为T型支架(质量忽略不计)，可绕点O在竖直面内自由转动，A端搁在左侧的平台上，已知AC=1m，AB=0.75m，OB=0.5m，现用一个水平拉力F通过细线拉铁块，假定铁块启动后立即以0.1m/s的速度沿AC匀速运动，此时拉力F为10N。问：
(1)铁块到达B点前，阻碍T型支架顺时针转动的力是________；
(2)支架能保持静止的最长时间是________ 秒。
19.(2020·玉环模拟) 2019年10月10日，江苏省312国道K135处的跨桥发生桥面侧翻事故，如图甲所示。小晨猜想事故车辆超载且在外车道行驶，他用一套简易装置模拟当时事故场景：如图乙所示，将长1.8米，重20牛的匀质木棒平放在水平方形台面上，B、C为木棒与台面边缘处的接触点，A、D分别为木棒的左右两端，已知AB=CD=0.5米。在D端挂一个重物代表运输车在外侧行驶，而此时A端 ________(选填“挂”或“不挂”)重物，则挂在D端的物体受到的重力超过________牛时，木棒就失去平衡。
20.(2020·温州模拟)如图所示，在力F的作用下，质量为4千克的物体Ｍ以0.5米/秒的速度沿水平面向右匀速前进了2米(滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦不计)，此时弹簧测力计的示数为2牛。
(1)在这一过程中，水平地面对物体Ｍ的摩擦力大小是________牛。
(2)拉力F的功率是 ________瓦。
21.(2020·湖州模拟)学校新安装了分类垃圾桶，某次转移垃圾时小宝拔掉了锁扣，在垃圾箱上端边缘施加了一个始终垂直于桶壁的力F将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置：
(1)为了粗略知道图乙中所用的力F的大小，小永画出了图丙模型，并测得以下数据：AB=54cm，AD=36cm，突轴O到BC距离为30cm，如果桶和垃圾的总质量为18kg，重心X到BC距离为18cm且位置不变。那么，图乙中所用的力F=________N；
(2)在将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置的过程中，小永所用力F的大小将 ________(选填“一直变小”、“一直变大”、“始终不变”或“无法确定”)。
22.(2020·三门模拟)用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。实验中，向上匀速拉动弹簧测力计并读数。改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知：
(1)被提升的物体重力相同时，增加动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将________。(填“不变”、“增大”或“减小”)
(2)分析乙图象中的A点可知，被提升的物体重力为________N。
23.(2020·金东模拟)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于________杠杆 (选填“省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了________对地面的压强(选填“增大”或“减小”)。
24.(2020·镇海模拟)如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB=2AO)。将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，合金块的质量是9kg。在B点施加竖直向上的力F1=________时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去F1 ， 在B点施加力F2=52N时，合金块对地面的压强为________Pa。
25.(2020·上城模拟)木条AB的质量较大，超出了实验室台秤的量程，小金利用水平放置的两架完全相同的台秤甲和乙进行称量。如图台秤正中间各固定有一个大小和质量不计的支架，将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上，此时甲的示数是3N，乙是9N。
(1)木棒的重力为________；
(2)若向右移动甲台秤，使C点放在甲的支架上，则乙的示数 ________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。设甲台秤支点到木条B端的距离为x，甲台秤示数为F，请在坐标系内画出F和x的变化趋势________。
26.(2020·滨江模拟)有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端。此过程中，物体克服重力做的功WB________WC(选填“=”“<”或“>”下同)；物体受到的摩擦力fB________fC；斜面的机械效率ηB________ηC。
27.(2020·慈溪模拟)如图，小科要用最小的力把一圆柱油桶推上台阶。
(1)下面四种推法中，哪种方法所需推力最小？________。(选填字母代号)
(2)若已知圆柱油桶重力为G，圆木直径为1米，台阶的高度为10厘米。则最小推力F多大？________。
28.(2020·富阳模拟)如图是某空调外机的安装剖面图，DE为50cm，DK为30cm，金属支架ABC重力忽略不计，相应支架分别被螺钉固定在墙上，AC长度为45cm，BC水平安装，BC长度为60cm。安装时，外机DE面距离墙壁的距离为15cm，外机质量分布均匀，大小为30kg。(g=10N/kg)
(1)为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量________(选填“靠近”或“远离”)墙壁。
(2)请以C为受力作用点，画出金属直杆BC所受拉力的示意图。
(3)C处螺钉所受水平拉力为________。
29.(2020·鄞州模拟)鄞州云龙镇是“中国龙舟之乡”，村村都有龙舟队。
(1)夕阳下河面上波光粼粼，这一现象由光的________(填“反射”或“折射”)引起。
(2)运动员划龙舟时，可把桨看作一个________(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
30.(2020·宁波模拟)有一圆柱形铁块，用甲乙两种方法使它倒下成丙图状。
(1)比较F1和F2的大小：F1________F2；(填“＜”、“＞”或“＝”，下同)
(2)比较使用甲乙两种方法，人至少要做功的大小：W1________W2。
三、解答题
31.(2020·南浔模拟)如图所示，在杠杆的两端分别挂上铜丝团和钩码，用细绳系在杠杆中点，恰好保持平衡。
(1)点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到什么现象?并说明原因。
现象：________
原因：________
(2)在不增减实验器材的前提下，使杠杆再次保持平衡，应如何操作？ ________
32.(2020·余杭模拟)如图是工人将重100N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时2s，工人的拉力为80N，工人质量为60kg。(不计绳重及摩擦，g＝10N/kg)
(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑轮组的效率η。
(3)当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力。
33.(2020·杭州模拟)ABCD为一油桶的截面图，油桶的高AC为80cm，油桶的直径CD为60cm，重力为800N，使该油桶绕D点翻转。
(1)请在甲图中依据最大力臂作出最小推力的示意图(画出力臂和力)。
(2)求出这个推力的大小。
(3)这一过程中推力所做的功至少为多少焦？
34.(2020·江北模拟)用如图所示的滑轮，拉力沿不同方向将一重物提起(不计摩擦)，那么F1 ________F2(填“>”、“=”或“<”)，请证明你的结论________。(用作图来轴助证明)
35.(2020·海曙模拟)小科对小区内的健身器械坐拉器(图甲)感兴趣，研究并描绘了结构模型图(图乙)。他发现坐在座椅上，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O1转动，连杆BD拉动杆O2C绕转轴O2转动，将座椅向上抬起。图乙中O1A∶BA=4∶5，O2C∶O2D=2∶1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O2C，BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。
(1)杠杆AO1B可视作一种________杠杆(填“省力”或“费力”)。
(2)若该同学对手柄A施加竖直向下的拉力为200N，并处于图乙的静止状态，则BD杆对B的拉力为多少？该同学的重力为多少？
36.(2020·吴兴模拟)如图所示，浸没在水中一定深度的物体A，质量为30kg，体积为10dm3；现用动滑轮缓慢匀速提升；若不计摩擦、绳重和动滑轮重。计算：
(1)浸没在水中一定深度的物体A所受浮力是多少？
(2)若将物体A从图示位置缓慢匀速提升1m，此过程中物体A未露出水面，拉力F做的功是多少？
(3)若将物体A从图示位置缓慢匀速提升出水面一定高度，在答题纸的坐标图中大致作出，此过程中拉力F与上升高度h的变化关系图像。(不需要标注相关数据)
37.(2020·鄞州模拟)用如图所示的吊车将一块奇石从5m深的水底提升到离水面1m高的岸上。已知吊车质量为25t，与地面的接触面积为2000cm²，石块出水前绳子上拉力F的大小为5.0×103N，石块出水后绳子上拉力F的大小变为7.5×103N，不计摩擦及动滑轮重，求：
(1)吊车未吊石块时对地面的压强。
(2)从石块刚离开水面到放到岸上这个过程吊车对石块所做的功。
(3)石块的密度。
38.(2020·南浔模拟)在拓展课上，小科同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为25牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.4倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力做功的功率？
(2)拉动工件的过程中，滑轮组的机械效率是多少？
39.(2020·滨江模拟)小乐利用图示装置来测量一密度大于水的实心物体的密度，装置中的OB为轻质细杆，O端用光滑铰链固定在竖直墙上，B端系有细线并连接测力计。其操作：①在A处通过细线悬挂待测的实心物体，然后沿竖直方向(BC方向)拉测力计，使OB在水平位置平衡，并读出拉力大小；②将实心物体浸没在水中，保持拉力大小不变，只改变拉力方向，当拉力方向为BD时，OB再次在水平位置平衡，此时BC与BD之间的夹角为θ，若水的密度为ρ，推导出该实心物体的密度ρ物的表达式。
40.(2020·江干模拟)我国自行制造的履带式旋挖井机的结构示意图如图所示，整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由钻杆A和钻头D组成，g取10N/kg。
(1)假设旋挖井机将0.5吨的泥沙从井下提高10米，求此过程中旋挖井机对泥沙做的功；
(2)如图把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中如图，此时C与A完全分离且绳H处于松弛状态，A和D的总质量为5吨，D的横截面积为500厘米2 ， 列式计算此时D对井底泥沙的压强；
(3)假设某时旋挖井机靠近A—侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，C对A竖直向上的力为F，推理分析比较此状态下整机重力G(重心在0点)与力F的大小关系。
41.(2020·上城模拟)利用吊车打捞入水车辆，如图甲。落水后小车排开水的体积为0.2m³，质量为1t。吊车用滑轮组(如图乙)以0.5m/s的速度从水底匀速上提小车，每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3)。求：
(1)小车浸没在水中时，受到的浮力；
(2)将小车从水底拉至其上表面刚好接触水面，拉力做功的功率。
42.(2020·杭州模拟)如图，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m。建筑工人将重为1000N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝300N。忽略绳子重力。求：
(1)该过程拉力F做的功；
(2)该装置的机械效率；
(3)货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
43.(2020·宁波模拟)有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成，踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(由量程为“0～0.6A”的电流表改装)。其中AO长20厘米，BO长5厘米，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
压力F/牛
0
50
100
150
200
250
…
电阻R/欧
30
25
20
15
10
5
…
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6伏。
(1)重300牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 米2 ， 此时对踏板的压强为多少帕？
(2)电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？
(3)不损坏各电路原件的条件下，该电子秤所能称量的最大质量为________，
(4)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，了保证秤量准确，则踏板触点B应向________方向移动。
(5)当重400牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大？
44.(2020·富阳模拟)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
(1)若工人用300N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了4m，工人所做功；
(2)当所运送建材的重为500N时，工人作用在绳子上的拉力；
(3)当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
45.(2020·宁波模拟)如图所示，将长为1.2米的轻质木棒(重力忽略不计)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多少？
(2)若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于多少？
(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为多少？
46.(2020·杭州模拟)用下图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm。所用的拉力F＝7N，(忽略摩擦阻力和绳子的重)
(1)求动滑轮的自重。
(2)当改为匀速提升18N的重物20cm时，求拉力F所做的功。
(3)现有滑轮组承重绳的条数为n，提升物体的高度为h，若不计摩擦阻力和绳自重，请证明：滑轮组机械效率η与n和h无关。
四、实验探究题
47.(2020·杭州模拟)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩 码重/N
动 滑 轮重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械
效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
\
3
6
0.8
5
\
15
\
(1)在实验操作中应该使钩码________(选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。
(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约________。
(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为 F，钩码重记为G，动滑轮重记为G/ ， 绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 。
A.η＝
B.η＝
C.η＝
D.η＝1－
48.(2020·温州模拟)小明利用实验用的杠杆(杠杆上有等间隔的刻度)和溢水杯等材料制作了一个固体密度秤，具体步骤如下：
①将固体密度秤放在水平工作台上，并在水平位置调节平衡。
②溢水杯中盛满清水，在溢水口处套好接水袋
③用细线系住被测物体，并将其浸没在水中，当水停止外流时，取出物体并擦干
④将被测物体挂在A点(距0点10cm处)，同时将接水袋取下，并挂在密度秤的右端
⑤再读出接水袋和点O的距离，即可知道被测物体的密度
(1)请完善步骤5的操作________。
(2)当杠杆左端OA的长度是10cm，右端接水袋距O点的距离为78cm，那么被测物块的密度是________g/cm3。
(3)下列操作会使物块的密度测量偏大的是( )
A.水袋有一定质量
B.取出的物块未擦干
C.步骤一的杠杆左端下沉
答案解析部分
一、单选题
1. B
2. A
3. C
4. D
5. B
6. D
7. C
8. A
9. B
10. C
11. D
12. A
13. D
14. D
二、填空题
15. (1)1.8
(2)3
16. 80%；变大；方法1： 其中随着货物的增加，W有增大，W额不变，η增大。 方法2有些同学会带入数据进行计算也合理，例如：计算得G动=300N，如果G物=1500N，则 ， 所以效率增大。
17. 不一定；变小；
18. (1)铁块对支架的压力
(2)5
19. 不挂；16
20. (1)2
(2)1
21. (1)90
(2)一直变大
22. (1)减小
(2)3
23. 省力；减小
24. 60N
；1.2×103
25. (1)12N
(2)不变；
26. =；<
；>
27. (1)D
(2)0.3G
28. (1)靠近
(2)
(3)200
29. (1)反射
(2)费力
30. (1)＜
(2)＝
三、解答题
31. (1)铜丝变黑，杠杆左端下降；铜丝在加热条件下与空气中的氧气反应生成黑色氧化铜，质量增加，重力增加，所以作用在杠杆左端的力变大；
(2)方法一：把铜丝团向右移动适当的距离(方法二：把支点向左移动适当的距离)
32. (1)v物= ht=3m2s =1.5m/s
v绳=nv物=2×1.5m/s=3m/s
(2)η==62.5%
(3)G轮=nF-G=2×80N-100N=60N
F= =150N
G人=mg=60kg×10N/kg=600N
T=G人+F=600N+150N=750N
33. (1)
(2)D点为支点，重力G为阻力，阻力臂等于CD的一半，即30cm；动力臂为AD。
根据勾股定理得到：AD=AC2+CD2=0.8m2+0.6m2=1m；
根据杠杆的平衡条件得到：；
；
解得：F=240N；
(3)原来重心的高度为：；
油桶翻转过程中重心的最大高度：；
那么油桶重心上升的高度为：h=0.5m-0.4m=0.1m；
那么推力做的功为：W=Gh=800N×0.1m=80J。
34. =；将定滑轮转轴O点视为支点，定滑轮视为杠杆，由杠杆平衡条件可得F1×OA=G×OC，F2×OB=G×OC而又有OA=OB=OC则F1=F2=G
35. (1)省力
(2)FA×O1A=FB×O1B，即FB=4FA=800N
(G﹣FA)×O2C=FD×O2D
(G﹣200N)×2=800N×1
G=600N
答：BD杆对B的拉力为800N；该生的重力为600N。
36. (1)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-3m3=100N
(2)G=mg=30kg×10N/kg=300N
F=1/2(G-F浮)=1/2(300N-100N)=100N
s=2h=2×1m=2m
W=Fs=100N×2m=200J
(3)
37. (1)解：F=G车=m车g=25×103kg×10N/kg=2.5×105N
P= =1.25×106Pa
答：吊车未吊石块时对地面的压强为1.25×106Pa。
(2)解：已知石块出水后绳子上拉力F'的大小变为7.5×103N
S=3h=3×h=3×1m=3m
W=F'×s=7.5×103N×3m=2.25×104J
答：从石块刚离开水面到放到岸上这个过程拉力对石块所做的功为2.25×104。
(3)解：因为F'= 13 G石
所以G石=3F'=3×7.5×103N=2.25×104N
已知石块出水前绳子上拉力F的大小为5.0×103N
因为F= 13 (G石-F浮)
所以F浮=G石-3F=2.25×104N-3×5.0×103N=7.5×103N
V石=V排= =0.75m3
m石= =2.25×103kg
ρ石= =3×103kg/m3
答：石块的密度为3×103kg/m3。
38. (1)W=Fs=25N×2m×2=100J
P= Wt=100J4s =25W
(2)W有用=fs=100N×0.4×2m=80J
η= =80%
39. 设OB和OA长度分别为l1和l2 ， 两次的拉力大小为F
根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2 ， 可得：
当拉力方向沿BC方向时有：Fl1=Gl2
当拉力方向沿BD方向时有：Fl1cosθ=(G-F浮)l2
由上两式可得：cosθ= =1- =1- =1-
故有：ρ物= (或表达为ρ物= )
40. (1)旋挖井机对泥沙做的功：W=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×10m= 5x104J ；
答：旋挖井机做的有用功为5x104J
(2)此时D对井底泥沙的压强：；
答：D对井底泥沙的压强为1x106pa;
(3)如下图所示：
M点为杠杆的支点，挖井机的重力为阻力， C对A竖直向上的力为F 为动力；根据杠杆的平衡条件G×L2=F×L1可知，因为L2F。
答：旋挖井机M点着地，H处于松弛状态，此状态下整机重力G大于力F
41. (1)小车浸没在水中时，
受到的浮力F浮=ρ液gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2000N；
(2)动滑轮对小车的拉力F拉=G-F浮=1000kg×10N/kg-2000N=8000N；
自由端的拉力为：；
自由端移动的速度为：v=nv物=2×0.5m/s=1m/s；
拉力做功的功率：P=Fv=4050N×1m/s=4050W。
42. (1)该过程拉力F做的功：W总＝Fs＝300N×1.5m＝450J
(2)有用功：W有用＝Gh＝1000N×0.3m＝300J
该装置的机械效率：η＝ ＝ 300J450J ×100%≈66.7%
(3)额外功：W额＝W总－W有用＝450J－300J＝150J
由W额＝fs可得货物箱在斜面上受的摩擦力大小：f＝ ＝ 150J1.5m ＝100N
43. (1)P=F/S=300N/0.04m2=7500Pa
(2)P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W
(3)80kg
(4)左
(5)F1·L1=F2·L2
FA×0.2m=400N×0.05m
FA=100N
查表得，当FA=100N时，R=24Ω
I=U/R=6V/24Ω=0.25A
44. (1)拉力移动距离：s＝nh＝2×4m＝8m，
拉力做功：W＝Fs＝300N×8m＝2400J；
(2)由图乙可知，建材的重为500N时，滑轮组机械效率为50%，
η＝ 得，建材的重为 500N时，工人作用在绳子上的拉力；
F＝ ＝500N；
(3)由 F＝(G+G动)得，动滑轮重：G动＝2F﹣G＝2×500N﹣500N＝500N,
由η＝ 得当机械效率为 80%时，所运送建材受到的重力：
G′＝ ＝2000N。
45. (1)F=GA+GB=30N+30N=60N
(2)F1·L1=F2·L2
G×0.3m=30N×(1.2m-0.3m)
G=90N
(3)GB×(1.2m-0.3m) = 30N×0.3m
GB=10N
∴10N≤GB≤90N
46. (1)G轮=3F-G=3×7N-12N=9N
(2)当改为匀速提升18N的重物20cm时，s=3h=3×20cm=60cm=0.6m，
忽略摩擦阻力和绳子的重，F′= 13 (G ， +G轮)= 13 (18N+9N)=9N，
拉力所做的功：W′=F′s=9N×0.6m=5.4J。
(3)
所以滑轮组机械效率Ƞ与n和h无关
四、实验探究题
47. (1)缓慢
(2)83.3%(因为滑轮组有摩擦，所以不能用G/(G+G动)计算)
(3)A
48. (1)移动接水袋的位置，直至杠杆在水平位置平衡
(2)7.8
(3)B,C
专题二十 简单机械
一、单选题
1.(2020·上城模拟)在公园里的儿童乐园内，两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时( )。
A. 两个小孩的质量一定相等 B. 两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等
C. 两个小孩到支点的距离一定相等 D. 两个小孩的重力一定相等
2.(2020·上城模拟)在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是( )。
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 D. 省力杠杆
3.(2020·上城模拟)如图所示，最省力的剪刀是( )。
A. B. C. D.
4.(2020·宁波模拟)小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦.针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5.(2020·吴兴模拟)山间公路往往环绕山坡，盘山而上，人们称之为盘山公路。若一辆车在盘山公路上保持40千米/时的速度向山上行驶，则下列有关该汽车和盘山公路的说法错误的是( )
A. 盘山公路相当于简单机械中的斜面 B. 汽车受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力
C. 盘山公路使汽车的机械效率降低 D. 盘山公路可以使汽车减小所需的牵引力
6.(2020·宁波模拟)如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1 ， 若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2 ， 滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是( )
A. F1=168N，P1=225W B. F2=210N，P2=30W C. F2=3F1 ， P1=P2 D. F1=F2 ， P1=3P2
7.(2020·余姚模拟)2020年1月14日，宁波三官堂大桥最后一节超大节段钢结构焊接完成，标志着大桥实现合龙。合龙段焊接缝的精度要求为1cm，而结构长度受温度的影响很大，每变化1.5℃就会影响合龙段间隙1cm，所以必须要等到结构预制时计算的气温才可以精准合龙。为了等待最佳的“天时”，施工人员守候了整整3天。下图是当时的场景照片，结合所学知识，判断下列说法不正确的是( )
A. 气温是描述天气状况的因素之一
B. 拉住锻钢的滑轮组起到了省力杠杆的作用
C. 钢段向上运动时，滑轮组的机械效率不断提高
D. 锻钢离开船体后，船底部受到的液体压强比锻钢离开前小
8.(2020·杭州模拟)在工厂车间，工人先将金属杆一端的空心吸盘(如图)按压在半成品玻璃上固定，再在A处用力，使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周，圆形玻璃制品就成型了。下列分析正确的是( )
A. 吸盘被按压后即可固定，是由于吸盘受到大气压作用
B. 玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力
C. 玻璃刀绕转轴转动时，没有受到玻璃施加的摩擦力
D. 玻璃刀绕转轴转动时，金属杆始终是一个等臂杠杆
9.(2020·杭州模拟)如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是( )
A. 甲的质量和密度都比乙大
B. O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C. 如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D. 如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
10.(2020·丽水模拟)如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将左右两端的钩码同时向远离支点的方向移动两格时，则杠杆( )
A. 仍能平衡 B. 左端下沉 C. 右端下沉 D. 无法判断
11.(2020·余姚模拟)如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是( )
A. 物体A对地面的压力为10N
B. 绳子拉物体A的功率为2W
C. 物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
D. 在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
12.(2020·杭州模拟)如图所示，当水平拉力F＝5N时，恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体A重为30N，所受地面的摩擦力为9N，物体A水平移动了1m，下列说法正确的是( )
A. 该装置的机械效率为90% B. 拉力F移动了0.5m C. 拉力做功5J D. 该滑轮为定滑轮
13.(2020·温州模拟)质地均匀杠杆，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是( )
A. B.
C. D.
14.(2020·海曙模拟)有一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图所示)，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。小科利用该装置，在20s内将质量为80kg的重物匀速提升了3m。已知滚轴A、B的质量都是5kg。若不计绳重和摩擦，则以下说法正确的是( )
A. 该装置可以看做是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其中动滑轮是A
B. 重物上升3m，绳子自由端下降12m
C. 整个过程，小科所做的功是2700J
D. 该过程，小科做功功率为127.5W
二、填空题
15.(2020·余杭模拟)小亮同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O(杠杆OAB质量不计)，OA:OB＝1:3。他实验的步骤如下：步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为________ N。
(2)被测金属块密度：ρ＝________ g/cm3。
16.(2020·江干模拟)在某建筑工地上，工人用如图的滑轮组将重力为1200N的建筑材料从地面运到高10m的楼上，手竖直向上的拉力是500N，在这个过程中，滑轮组的机械效率是________。当所运的建筑材料重力增加时，此时滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)请通过分析说明理由。(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)________
17.(2020·富阳模拟)如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G＝10N的重物，杠杆重力及摩擦均不计。若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆；若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F乙的大小变化是________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示，请在答题卷上画出动力F丙随时间t的变化趋势________。
18.(2020·越城模拟)如图所示，质量为2kg的小铁块静止于A端。ABCO为T型支架(质量忽略不计)，可绕点O在竖直面内自由转动，A端搁在左侧的平台上，已知AC=1m，AB=0.75m，OB=0.5m，现用一个水平拉力F通过细线拉铁块，假定铁块启动后立即以0.1m/s的速度沿AC匀速运动，此时拉力F为10N。问：
(1)铁块到达B点前，阻碍T型支架顺时针转动的力是________；
(2)支架能保持静止的最长时间是________ 秒。
19.(2020·玉环模拟) 2019年10月10日，江苏省312国道K135处的跨桥发生桥面侧翻事故，如图甲所示。小晨猜想事故车辆超载且在外车道行驶，他用一套简易装置模拟当时事故场景：如图乙所示，将长1.8米，重20牛的匀质木棒平放在水平方形台面上，B、C为木棒与台面边缘处的接触点，A、D分别为木棒的左右两端，已知AB=CD=0.5米。在D端挂一个重物代表运输车在外侧行驶，而此时A端 ________(选填“挂”或“不挂”)重物，则挂在D端的物体受到的重力超过________牛时，木棒就失去平衡。
20.(2020·温州模拟)如图所示，在力F的作用下，质量为4千克的物体Ｍ以0.5米/秒的速度沿水平面向右匀速前进了2米(滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦不计)，此时弹簧测力计的示数为2牛。
(1)在这一过程中，水平地面对物体Ｍ的摩擦力大小是________牛。
(2)拉力F的功率是 ________瓦。
21.(2020·湖州模拟)学校新安装了分类垃圾桶，某次转移垃圾时小宝拔掉了锁扣，在垃圾箱上端边缘施加了一个始终垂直于桶壁的力F将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置：
(1)为了粗略知道图乙中所用的力F的大小，小永画出了图丙模型，并测得以下数据：AB=54cm，AD=36cm，突轴O到BC距离为30cm，如果桶和垃圾的总质量为18kg，重心X到BC距离为18cm且位置不变。那么，图乙中所用的力F=________N；
(2)在将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置的过程中，小永所用力F的大小将 ________(选填“一直变小”、“一直变大”、“始终不变”或“无法确定”)。
22.(2020·三门模拟)用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。实验中，向上匀速拉动弹簧测力计并读数。改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知：
(1)被提升的物体重力相同时，增加动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将________。(填“不变”、“增大”或“减小”)
(2)分析乙图象中的A点可知，被提升的物体重力为________N。
23.(2020·金东模拟)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于________杠杆 (选填“省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了________对地面的压强(选填“增大”或“减小”)。
24.(2020·镇海模拟)如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB=2AO)。将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，合金块的质量是9kg。在B点施加竖直向上的力F1=________时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去F1 ， 在B点施加力F2=52N时，合金块对地面的压强为________Pa。
25.(2020·上城模拟)木条AB的质量较大，超出了实验室台秤的量程，小金利用水平放置的两架完全相同的台秤甲和乙进行称量。如图台秤正中间各固定有一个大小和质量不计的支架，将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上，此时甲的示数是3N，乙是9N。
(1)木棒的重力为________；
(2)若向右移动甲台秤，使C点放在甲的支架上，则乙的示数 ________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。设甲台秤支点到木条B端的距离为x，甲台秤示数为F，请在坐标系内画出F和x的变化趋势________。
26.(2020·滨江模拟)有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端。此过程中，物体克服重力做的功WB________WC(选填“=”“<”或“>”下同)；物体受到的摩擦力fB________fC；斜面的机械效率ηB________ηC。
27.(2020·慈溪模拟)如图，小科要用最小的力把一圆柱油桶推上台阶。
(1)下面四种推法中，哪种方法所需推力最小？________。(选填字母代号)
(2)若已知圆柱油桶重力为G，圆木直径为1米，台阶的高度为10厘米。则最小推力F多大？________。
28.(2020·富阳模拟)如图是某空调外机的安装剖面图，DE为50cm，DK为30cm，金属支架ABC重力忽略不计，相应支架分别被螺钉固定在墙上，AC长度为45cm，BC水平安装，BC长度为60cm。安装时，外机DE面距离墙壁的距离为15cm，外机质量分布均匀，大小为30kg。(g=10N/kg)
(1)为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量________(选填“靠近”或“远离”)墙壁。
(2)请以C为受力作用点，画出金属直杆BC所受拉力的示意图。
(3)C处螺钉所受水平拉力为________。
29.(2020·鄞州模拟)鄞州云龙镇是“中国龙舟之乡”，村村都有龙舟队。
(1)夕阳下河面上波光粼粼，这一现象由光的________(填“反射”或“折射”)引起。
(2)运动员划龙舟时，可把桨看作一个________(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
30.(2020·宁波模拟)有一圆柱形铁块，用甲乙两种方法使它倒下成丙图状。
(1)比较F1和F2的大小：F1________F2；(填“＜”、“＞”或“＝”，下同)
(2)比较使用甲乙两种方法，人至少要做功的大小：W1________W2。
三、解答题
31.(2020·南浔模拟)如图所示，在杠杆的两端分别挂上铜丝团和钩码，用细绳系在杠杆中点，恰好保持平衡。
(1)点燃酒精灯，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，可观察到什么现象?并说明原因。
现象：________
原因：________
(2)在不增减实验器材的前提下，使杠杆再次保持平衡，应如何操作？ ________
32.(2020·余杭模拟)如图是工人将重100N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时2s，工人的拉力为80N，工人质量为60kg。(不计绳重及摩擦，g＝10N/kg)
(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑轮组的效率η。
(3)当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力。
33.(2020·杭州模拟)ABCD为一油桶的截面图，油桶的高AC为80cm，油桶的直径CD为60cm，重力为800N，使该油桶绕D点翻转。
(1)请在甲图中依据最大力臂作出最小推力的示意图(画出力臂和力)。
(2)求出这个推力的大小。
(3)这一过程中推力所做的功至少为多少焦？
34.(2020·江北模拟)用如图所示的滑轮，拉力沿不同方向将一重物提起(不计摩擦)，那么F1 ________F2(填“>”、“=”或“<”)，请证明你的结论________。(用作图来轴助证明)
35.(2020·海曙模拟)小科对小区内的健身器械坐拉器(图甲)感兴趣，研究并描绘了结构模型图(图乙)。他发现坐在座椅上，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O1转动，连杆BD拉动杆O2C绕转轴O2转动，将座椅向上抬起。图乙中O1A∶BA=4∶5，O2C∶O2D=2∶1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O2C，BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。
(1)杠杆AO1B可视作一种________杠杆(填“省力”或“费力”)。
(2)若该同学对手柄A施加竖直向下的拉力为200N，并处于图乙的静止状态，则BD杆对B的拉力为多少？该同学的重力为多少？
36.(2020·吴兴模拟)如图所示，浸没在水中一定深度的物体A，质量为30kg，体积为10dm3；现用动滑轮缓慢匀速提升；若不计摩擦、绳重和动滑轮重。计算：
(1)浸没在水中一定深度的物体A所受浮力是多少？
(2)若将物体A从图示位置缓慢匀速提升1m，此过程中物体A未露出水面，拉力F做的功是多少？
(3)若将物体A从图示位置缓慢匀速提升出水面一定高度，在答题纸的坐标图中大致作出，此过程中拉力F与上升高度h的变化关系图像。(不需要标注相关数据)
37.(2020·鄞州模拟)用如图所示的吊车将一块奇石从5m深的水底提升到离水面1m高的岸上。已知吊车质量为25t，与地面的接触面积为2000cm²，石块出水前绳子上拉力F的大小为5.0×103N，石块出水后绳子上拉力F的大小变为7.5×103N，不计摩擦及动滑轮重，求：
(1)吊车未吊石块时对地面的压强。
(2)从石块刚离开水面到放到岸上这个过程吊车对石块所做的功。
(3)石块的密度。
38.(2020·南浔模拟)在拓展课上，小科同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为25牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.4倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力做功的功率？
(2)拉动工件的过程中，滑轮组的机械效率是多少？
39.(2020·滨江模拟)小乐利用图示装置来测量一密度大于水的实心物体的密度，装置中的OB为轻质细杆，O端用光滑铰链固定在竖直墙上，B端系有细线并连接测力计。其操作：①在A处通过细线悬挂待测的实心物体，然后沿竖直方向(BC方向)拉测力计，使OB在水平位置平衡，并读出拉力大小；②将实心物体浸没在水中，保持拉力大小不变，只改变拉力方向，当拉力方向为BD时，OB再次在水平位置平衡，此时BC与BD之间的夹角为θ，若水的密度为ρ，推导出该实心物体的密度ρ物的表达式。
40.(2020·江干模拟)我国自行制造的履带式旋挖井机的结构示意图如图所示，整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由钻杆A和钻头D组成，g取10N/kg。
(1)假设旋挖井机将0.5吨的泥沙从井下提高10米，求此过程中旋挖井机对泥沙做的功；
(2)如图把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中如图，此时C与A完全分离且绳H处于松弛状态，A和D的总质量为5吨，D的横截面积为500厘米2 ， 列式计算此时D对井底泥沙的压强；
(3)假设某时旋挖井机靠近A—侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，C对A竖直向上的力为F，推理分析比较此状态下整机重力G(重心在0点)与力F的大小关系。
41.(2020·上城模拟)利用吊车打捞入水车辆，如图甲。落水后小车排开水的体积为0.2m³，质量为1t。吊车用滑轮组(如图乙)以0.5m/s的速度从水底匀速上提小车，每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3)。求：
(1)小车浸没在水中时，受到的浮力；
(2)将小车从水底拉至其上表面刚好接触水面，拉力做功的功率。
42.(2020·杭州模拟)如图，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m。建筑工人将重为1000N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝300N。忽略绳子重力。求：
(1)该过程拉力F做的功；
(2)该装置的机械效率；
(3)货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
43.(2020·宁波模拟)有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成，踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(由量程为“0～0.6A”的电流表改装)。其中AO长20厘米，BO长5厘米，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
压力F/牛
0
50
100
150
200
250
…
电阻R/欧
30
25
20
15
10
5
…
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6伏。
(1)重300牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 米2 ， 此时对踏板的压强为多少帕？
(2)电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？
(3)不损坏各电路原件的条件下，该电子秤所能称量的最大质量为________，
(4)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，了保证秤量准确，则踏板触点B应向________方向移动。
(5)当重400牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大？
44.(2020·富阳模拟)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
(1)若工人用300N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了4m，工人所做功；
(2)当所运送建材的重为500N时，工人作用在绳子上的拉力；
(3)当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
45.(2020·宁波模拟)如图所示，将长为1.2米的轻质木棒(重力忽略不计)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多少？
(2)若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于多少？
(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为多少？
46.(2020·杭州模拟)用下图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm。所用的拉力F＝7N，(忽略摩擦阻力和绳子的重)
(1)求动滑轮的自重。
(2)当改为匀速提升18N的重物20cm时，求拉力F所做的功。
(3)现有滑轮组承重绳的条数为n，提升物体的高度为h，若不计摩擦阻力和绳自重，请证明：滑轮组机械效率η与n和h无关。
四、实验探究题
47.(2020·杭州模拟)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩 码重/N
动 滑 轮重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械
效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
\
3
6
0.8
5
\
15
\
(1)在实验操作中应该使钩码________(选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。
(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约________。
(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为 F，钩码重记为G，动滑轮重记为G/ ， 绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 。
A.η＝
B.η＝
C.η＝
D.η＝1－
48.(2020·温州模拟)小明利用实验用的杠杆(杠杆上有等间隔的刻度)和溢水杯等材料制作了一个固体密度秤，具体步骤如下：
①将固体密度秤放在水平工作台上，并在水平位置调节平衡。
②溢水杯中盛满清水，在溢水口处套好接水袋
③用细线系住被测物体，并将其浸没在水中，当水停止外流时，取出物体并擦干
④将被测物体挂在A点(距0点10cm处)，同时将接水袋取下，并挂在密度秤的右端
⑤再读出接水袋和点O的距离，即可知道被测物体的密度
(1)请完善步骤5的操作________。
(2)当杠杆左端OA的长度是10cm，右端接水袋距O点的距离为78cm，那么被测物块的密度是________g/cm3。
(3)下列操作会使物块的密度测量偏大的是( )
A.水袋有一定质量
B.取出的物块未擦干
C.步骤一的杠杆左端下沉
答案解析部分
一、单选题
1. B
2. A
3. C
4. D
5. B
6. D
7. C
8. A
9. B
10. C
11. D
12. A
13. D
14. D
二、填空题
15. (1)1.8
(2)3
16. 80%；变大；方法1： 其中随着货物的增加，W有增大，W额不变，η增大。 方法2有些同学会带入数据进行计算也合理，例如：计算得G动=300N，如果G物=1500N，则 ， 所以效率增大。
17. 不一定；变小；
18. (1)铁块对支架的压力
(2)5
19. 不挂；16
20. (1)2
(2)1
21. (1)90
(2)一直变大
22. (1)减小
(2)3
23. 省力；减小
24. 60N
；1.2×103
25. (1)12N
(2)不变；
26. =；<
；>
27. (1)D
(2)0.3G
28. (1)靠近
(2)
(3)200
29. (1)反射
(2)费力
30. (1)＜
(2)＝
三、解答题
31. (1)铜丝变黑，杠杆左端下降；铜丝在加热条件下与空气中的氧气反应生成黑色氧化铜，质量增加，重力增加，所以作用在杠杆左端的力变大；
(2)方法一：把铜丝团向右移动适当的距离(方法二：把支点向左移动适当的距离)
32. (1)v物= ht=3m2s =1.5m/s
v绳=nv物=2×1.5m/s=3m/s
(2)η==62.5%
(3)G轮=nF-G=2×80N-100N=60N
F= =150N
G人=mg=60kg×10N/kg=600N
T=G人+F=600N+150N=750N
33. (1)
(2)D点为支点，重力G为阻力，阻力臂等于CD的一半，即30cm；动力臂为AD。
根据勾股定理得到：AD=AC2+CD2=0.8m2+0.6m2=1m；
根据杠杆的平衡条件得到：；
；
解得：F=240N；
(3)原来重心的高度为：；
油桶翻转过程中重心的最大高度：；
那么油桶重心上升的高度为：h=0.5m-0.4m=0.1m；
那么推力做的功为：W=Gh=800N×0.1m=80J。
34. =；将定滑轮转轴O点视为支点，定滑轮视为杠杆，由杠杆平衡条件可得F1×OA=G×OC，F2×OB=G×OC而又有OA=OB=OC则F1=F2=G
35. (1)省力
(2)FA×O1A=FB×O1B，即FB=4FA=800N
(G﹣FA)×O2C=FD×O2D
(G﹣200N)×2=800N×1
G=600N
答：BD杆对B的拉力为800N；该生的重力为600N。
36. (1)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-3m3=100N
(2)G=mg=30kg×10N/kg=300N
F=1/2(G-F浮)=1/2(300N-100N)=100N
s=2h=2×1m=2m
W=Fs=100N×2m=200J
(3)
37. (1)解：F=G车=m车g=25×103kg×10N/kg=2.5×105N
P= =1.25×106Pa
答：吊车未吊石块时对地面的压强为1.25×106Pa。
(2)解：已知石块出水后绳子上拉力F'的大小变为7.5×103N
S=3h=3×h=3×1m=3m
W=F'×s=7.5×103N×3m=2.25×104J
答：从石块刚离开水面到放到岸上这个过程拉力对石块所做的功为2.25×104。
(3)解：因为F'= 13 G石
所以G石=3F'=3×7.5×103N=2.25×104N
已知石块出水前绳子上拉力F的大小为5.0×103N
因为F= 13 (G石-F浮)
所以F浮=G石-3F=2.25×104N-3×5.0×103N=7.5×103N
V石=V排= =0.75m3
m石= =2.25×103kg
ρ石= =3×103kg/m3
答：石块的密度为3×103kg/m3。
38. (1)W=Fs=25N×2m×2=100J
P= Wt=100J4s =25W
(2)W有用=fs=100N×0.4×2m=80J
η= =80%
39. 设OB和OA长度分别为l1和l2 ， 两次的拉力大小为F
根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2 ， 可得：
当拉力方向沿BC方向时有：Fl1=Gl2
当拉力方向沿BD方向时有：Fl1cosθ=(G-F浮)l2
由上两式可得：cosθ= =1- =1- =1-
故有：ρ物= (或表达为ρ物= )
40. (1)旋挖井机对泥沙做的功：W=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×10m= 5x104J ；
答：旋挖井机做的有用功为5x104J
(2)此时D对井底泥沙的压强：；
答：D对井底泥沙的压强为1x106pa;
(3)如下图所示：
M点为杠杆的支点，挖井机的重力为阻力， C对A竖直向上的力为F 为动力；根据杠杆的平衡条件G×L2=F×L1可知，因为L2
答：旋挖井机M点着地，H处于松弛状态，此状态下整机重力G大于力F
41. (1)小车浸没在水中时，
受到的浮力F浮=ρ液gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2000N；
(2)动滑轮对小车的拉力F拉=G-F浮=1000kg×10N/kg-2000N=8000N；
自由端的拉力为：；
自由端移动的速度为：v=nv物=2×0.5m/s=1m/s；
拉力做功的功率：P=Fv=4050N×1m/s=4050W。
42. (1)该过程拉力F做的功：W总＝Fs＝300N×1.5m＝450J
(2)有用功：W有用＝Gh＝1000N×0.3m＝300J
该装置的机械效率：η＝ ＝ 300J450J ×100%≈66.7%
(3)额外功：W额＝W总－W有用＝450J－300J＝150J
由W额＝fs可得货物箱在斜面上受的摩擦力大小：f＝ ＝ 150J1.5m ＝100N
43. (1)P=F/S=300N/0.04m2=7500Pa
(2)P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W
(3)80kg
(4)左
(5)F1·L1=F2·L2
FA×0.2m=400N×0.05m
FA=100N
查表得，当FA=100N时，R=24Ω
I=U/R=6V/24Ω=0.25A
44. (1)拉力移动距离：s＝nh＝2×4m＝8m，
拉力做功：W＝Fs＝300N×8m＝2400J；
(2)由图乙可知，建材的重为500N时，滑轮组机械效率为50%，
η＝ 得，建材的重为 500N时，工人作用在绳子上的拉力；
F＝ ＝500N；
(3)由 F＝(G+G动)得，动滑轮重：G动＝2F﹣G＝2×500N﹣500N＝500N,
由η＝ 得当机械效率为 80%时，所运送建材受到的重力：
G′＝ ＝2000N。
45. (1)F=GA+GB=30N+30N=60N
(2)F1·L1=F2·L2
G×0.3m=30N×(1.2m-0.3m)
G=90N
(3)GB×(1.2m-0.3m) = 30N×0.3m
GB=10N
∴10N≤GB≤90N
46. (1)G轮=3F-G=3×7N-12N=9N
(2)当改为匀速提升18N的重物20cm时，s=3h=3×20cm=60cm=0.6m，
忽略摩擦阻力和绳子的重，F′= 13 (G ， +G轮)= 13 (18N+9N)=9N，
拉力所做的功：W′=F′s=9N×0.6m=5.4J。
(3)
所以滑轮组机械效率Ƞ与n和h无关
四、实验探究题
47. (1)缓慢
(2)83.3%(因为滑轮组有摩擦，所以不能用G/(G+G动)计算)
(3)A
48. (1)移动接水袋的位置，直至杠杆在水平位置平衡
(2)7.8
(3)B,C
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