2024-2025学年八年级下册物理同步单元讲练测第十二章简单机械-单元测(原卷版+解析)

这是一份2024-2025学年八年级下册物理同步单元讲练测第十二章简单机械-单元测(原卷版+解析)，共41页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列工具如图所示使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A. 瓶盖起子
B. 钳子
C. 食品夹
D. 螺丝刀
2. 如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A. 拉力F的大小为物重的2倍B. 若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大
C. 当悬挂点左移时，F将减小D. 若物重减少2N，杠杆将逆时针转动
3. 如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（ ）
A. 物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B. 物体下落速度为4m/s
C. 若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
D. 若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N
4. 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（ ）
A. 水泥桶匀速上升的速度为3m/s
B. 内建筑工人对绳的拉力做的功为800J
C. 内建筑工人对水泥桶做的功为684J
D. 建筑工人对绳的拉力的功率为30W
5. 用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是（ ）
A. B.
C D.
6. 小明用图所示的滑轮组水平匀速拉动物体A，使重200N的物体A在10s内向右移动了2m，若物体A所受水平地面摩擦力大小为60N，小明所用水平拉力F=25N，则该过程中（ ）
A. 物体A的重力做功400J
B. 绳端移动距离为4m
C. 绳端移动速度为0.2m/s
D. 滑轮组的机械效率为80%
二、填空题
7. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于______（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”，下同）。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是______。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。
三、实验题
8. 做“探究杠杆的平衡条件”实验时：
（1）首先应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向______调节；
（2）如图所示，是小明同学实验的情景（杠杆都在水平位置平衡）。实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录在表中；
表格中空格里应记入的数据是______，小明的第3次实验中四个实验数据中有一个存在错误，是______（填“F1”、“l1”、“F2”或“l2”）错了；
（3）第4次测量中，如图所示的条件下杠杆已处于平衡状态，若小明分别拿走两边下方的两个钩码，则杠杆的______（左/右）端将下沉，为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至______点处。
9. 某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。
（1）如图分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，滑轮重力小于沙和桶的总重力。用甲滑轮绳端所施加的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮绳端所施加的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则：F1__________F2（选填“>”“”“”“0），求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质量范围（结果用mA、m0表示）。（ ）
一、单选题
1. 下列工具如图所示使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A. 瓶盖起子
B. 钳子
C. 食品夹
D. 螺丝刀
【答案】C
【解析】
【详解】A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．螺丝刀起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A. 拉力F的大小为物重的2倍B. 若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大
C. 当悬挂点左移时，F将减小D. 若物重减少2N，杠杆将逆时针转动
【答案】B
【解析】
【详解】A．由杠杆的平衡条件可知，拉力F的大小为
故A不符合题意；
B．若F改为沿图中虚线方向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F变大，故B符合题意；
C．当悬挂点左移时，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，则动力变大，即F将增大，故C不符合题意；
D．若物重减少2N，因为动力臂和阻力臂都不变，则动力F的大小不变的情况下，杠杆不再保持平衡，而是在F的作用下做顺时针加速转动，故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（ ）
A. 物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B. 物体下落速度为4m/s
C. 若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
D. 若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳子和滑轮间的摩擦不计，由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以A物体对绳子的拉力
由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为
FA'=FA=15N
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以摩擦力的方向向左，其大小
f=FA'=15N
故A错误；
B．由于滑轮组承重绳子为2根，绳子端移动的速度v绳=2v动，B物体下落速度为
故B错误；
CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力
F=f+FA'=15N+15N=30N
要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F>30N，故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（ ）
A. 水泥桶匀速上升速度为3m/s
B. 内建筑工人对绳的拉力做的功为800J
C. 内建筑工人对水泥桶做的功为684J
D. 建筑工人对绳的拉力的功率为30W
【答案】C
【解析】
【详解】由左图的滑轮组可知，承担重物的绳子段数为
A．由图像可知，水泥桶匀速上升的速度为
故A不符合题意；
B．不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力为
10s内水泥桶升高的高度为
则绳子移动距离为
则拉力做功为
故B不符合题意；
C．8s内桶升高的高度为
工人对水泥桶做的功为
故C符合题意；
D．绳子移动速度为
拉力的功率为
故D不符合题意。
故选C。
5. 用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】不考虑摩擦，但机械自重不可忽略，由A选项图可知，动力臂为阻力臂的2倍，动力竖直向上，总重力竖直向下，由杠杆平衡条件可得
所以动力
B选项中，F2的力臂为物体重力力臂的2倍，杠杆重力的力臂如图
则杠杆重力的力臂
由杠杆平衡条件可得
F2×2l+G杠杆×0.5l=G×l
所以动力
C选项中，该装置为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力，所以F3=G；D选项中，该装置为动滑轮，可以省一半的力，所以
由以上分析知，B装置最省力，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6. 小明用图所示的滑轮组水平匀速拉动物体A，使重200N的物体A在10s内向右移动了2m，若物体A所受水平地面摩擦力大小为60N，小明所用水平拉力F=25N，则该过程中（ ）
A. 物体A的重力做功400J
B. 绳端移动距离为4m
C. 绳端移动速度为0.2m/s
D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A在水平面上匀速运动时，重力的方向上没有移动距离，所以物体A的重力没有做功，故A不符合题意；
B.由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子移动的距离
s绳=ns物=3×2m=6m
故B不符合题意；
C.绳端移动速度
故C不符合题意；
D．拉力做的总功
W总=Fs绳=25N×6m=150J
拉力做的有用功
W有=fs物=60N×2m=120J
滑轮组的机械效率
故D符合题意。
故选D。
二、填空题
7. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于______（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”，下同）。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是______。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 定滑轮 ③. 粗
【解析】
【详解】[1]将A树拉正时，A的树干随着移动，相当于动滑轮。
[2]靠近天花板上的轮子使用滑轮时轴的位置固定不动，是定滑轮。
[3]螺丝刀手柄属于轮轴中的轮，同样的轴，轮越大就越省力，因此手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
三、实验题
8. 做“探究杠杆的平衡条件”实验时：
（1）首先应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向______调节；
（2）如图所示，是小明同学实验的情景（杠杆都在水平位置平衡）。实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录在表中；
表格中空格里应记入的数据是______，小明的第3次实验中四个实验数据中有一个存在错误，是______（填“F1”、“l1”、“F2”或“l2”）错了；
（3）第4次测量中，如图所示的条件下杠杆已处于平衡状态，若小明分别拿走两边下方的两个钩码，则杠杆的______（左/右）端将下沉，为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至______点处。
【答案】 ①. 力臂 ②. 左 ③. 15 ④. l1 ⑤. 左 ⑥. 杠杆左侧2格
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：使力臂落在杠杆上，便于在杠杆上直接测量力臂大小。
[2]杠杆的左端偏高，说明杠杆左边的重力偏小，应使杠杆在水平位置平衡，应使杠杆左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移动。
（2）[3]第1次实验：根据杠杆平衡条件得
解得
[4]实验中，应使杠杆在水平位置平衡，F1的方向垂直于杠杆时，力臂才在杠杆上。如图3所示，F1倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，动力臂l1不在杠杆上，即表格中动力臂l1的测量错误。
（3）[5]在图4中，如果两侧各去掉两个钩码，则左侧力与力臂的乘积
右侧力与力臂的乘积

左侧的力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积，所以杠杆的左侧下降。
[6]为使杠杆恢复水平平衡，左侧力和力臂的积应为10N•cm，即
则
故应移至杠杆左侧2格。
9. 某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。
（1）如图分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，滑轮重力小于沙和桶的总重力。用甲滑轮绳端所施加的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮绳端所施加的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则：F1__________F2（选填“>”“”“”“ ②. < ③. > ④. 不变 ⑤. 90% ⑥. 相等 ⑦. 2
【解析】
【详解】（1）[1]设沙和桶的重力是G，由图示可知，甲图中是定滑轮，若不计摩擦和绳重，拉力
F1=G
图乙是动滑轮，拉力
滑轮重力小于沙和桶的总重力，所以F1>F2。
[2][3]因为分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，两种情况的有用功都是克服沙子重力做的功，所以两种情况的有用功相同。甲中所做额外功是对桶所做的功。乙是动滑轮，乙中所做的额外功是对桶及动滑轮所做的功；当有用功一定时，利用机械做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低，即
W1η2
（2）[4]由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变。
[5][6]物体上升的高度
h=10cm=0.1m
拉力移动的距离
s=25cm=0.25m
此时杠杆的机械效率
杠杆提升物体时，对物体做有用功，克服杠杆重做额外功，并且
W有用+W额=W总
设杠杆重心升高的距离为h'，所以
Gh1+G杠杆h'=Fh2
G不变，h1不变，G杠杆不变，物体从A点到B点，物体还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h'变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则Gh1+G杠杆h'变小，所以Fh2也变小；根据
可知，总功变小，有用功不变，所以η变大，即第2次杠杆的机械效率高。
10. 小华用如图甲所示的装置测滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）。
（1）实验中，应 ___________拉动绳子的自由端，若偏离这个方向，测得机械效率将 ___________；
（2）通过改变动滑轮的重力，提升同一物体，多次实验，将获得的数据绘制出如图乙所示的图像。分析图像可知：被提升的物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ___________（填“高”或“低”）；
（3）根据图乙中的A点提供的数据可知，此时被提升的物体重力为 ___________N。
【答案】 ①. 竖直匀速 ②. 降低 ③. 低 ④. 3
【解析】
【详解】（1）[1]实验中用滑轮组向上提升物体，为了便于读数准确，绳端应该竖直向上匀速拉动。
[2]动滑轮是个省力杠杆，若偏离这个方向，此时动滑轮就不是最省力的情形了，此时拉力将会变大，根据
知测得机械效率的降低。
（2）[3]根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，随着动滑轮的重力变大，滑轮组的机械效率在变低。
（3）[4]根据图乙可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，因忽略绳重和摩擦，所以做的额外功为
根据
可知被提升物体所受的重力为
四、作图题
11. 在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，如图所示：
12. 在图中画出滑轮组最省力的绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】从动滑轮的挂钩开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，绳端水平向左拉，拉动物体绳子股数为3，是最省力的绕法，如下图所示
五、计算题
13. 如图所示，质量为8kg，边长为10cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO=3BO，在C端用F=10N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直。不考虑细绳的重量，g取10N/kg，求：
（1）物体A的重力G；
（2）B端细绳的拉力；
（3）物体A对地面的压强P。
【答案】（1）80N；（2）30N；（3）5000Pa
【解析】
【详解】解：（1）物块A的重力为
（2）根据杠杆的平衡条件可知
则B端细绳的拉力为
（3）物体对地面的压力为
受力面积为
物体A对地面的压强为
答：（1）物体A的重力为80N；
（2）B端细绳的拉力为30N；
（3）物体A对地面的压强为5×103Pa。
14. 科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）小明拉绳所做功的功率为多少？
（2）动滑轮（含座椅）的质量为多少？
（3）该升降座椅装置的机械效率多大？
【答案】（1）48W；（2）12kg；（3）83.3%
【解析】
【详解】解：（1）小明拉绳所做功为
小明拉绳所做功的功率为
（2）爸爸的重力为
由图可知动滑轮上绳子根数n＝3，因为不计绳重和摩擦，则
所以动滑轮（含座椅）的重力为
由可知，动滑轮（含座椅）的质量为
（3）该升降座椅装置的机械效率为
答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W；
（2）动滑轮（含座椅）的质量为12kg；
（3）该升降座椅装置的机械效率为83.3%。
15. 如图是小明做“测量提升物体所做功”的实验装置图，他用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，拉力为F＝1.6N，木块重G＝4N，斜面高h＝30cm，长s＝1m。小明将木块从斜面底部匀速拉到顶部，用时10s，则：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）该斜面的机械效率是多少？
【答案】（1）0.16W；（2）75%
【解析】
【详解】解：（1）拉力做功为
拉力做功的功率为
（2）所做有用功为
机械效率为
答：（1）拉力F做功的功率是0.16W；
（2）该斜面的机械效率是75%。
一、单选题
（2022·山东烟台·中考真题）
16. 如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 用羊角锤起钉子B. 用钳子夹导线
C. 用起子起瓶盖D. 用镊子夹取砝码
【答案】D
【解析】
【详解】A．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
（2022·江苏常州·中考真题）
17. 为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大。根据图示最小，垂直于杠杆，的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2022·山东威海·中考真题）
18. 如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（ ）
A. 沿斜面推动更省力
B. 沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多
C. 无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D. 沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，沿CD斜面推动更省力，故A错误；
BC．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故BC错误；
D．沿斜面推动货物的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以货物的机械能增大，故D正确。
故选D。
（2022·广西柳州·中考真题）
19. 如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（ ）
A. 仅将绳在两木棍上多绕1圈B. 仅将绳在两木棍上少绕1圈
C. 仅增加绳的总长D. 仅减小绳的总长
【答案】A
【解析】
【详解】AB．仅将绳在两木棍上多绕1圈，这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大，女孩越省力，可能使女孩获胜，同理可知，仅将绳在两木棍上少绕1圈，不能使女孩获胜，故A符合题意，B不符合题意；
CD．改变绳的总长，不能改变力的大小，故CD不符合题意。
故选A。
（2021·山东烟台·中考真题）
20. 用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
（2022·辽宁辽宁·中考真题）
21. 使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为50%
B. 动滑轮重为100N
C. 绳子自由端拉力的功率为20W
D. 增大物重机械效率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体的重力
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力
f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功
W有=fL=300N×1m=300J
由图可知，动滑轮用2段绳子拉物体，且弹簧测力计的示数为200N，则拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=2m，拉力做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
故A错误；
B．由可知，动滑轮重
G动=nF-f=2×200N-300N=100N
故B正确；
C．拉力的功率
故C错误；
D．若增大物重，则物体受到的摩擦力变大，物体移动相同的距离，滑轮组所做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，因此机械效率会变大，故D错误。
故选B。
二、多选题
（2022·山东潍坊·中考真题）
22. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（ ）

A. 吊篮的动能不变B. 吊篮的机械能守恒
C. 电动机对绳子的拉力为D. 电动机拉动绳子的功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误；
C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力
故C错误；
D．绳子在30s内移动的距离
s=4h=4×6m=24m
绳子移动速度
电动机拉动绳子的功率
P=Fv=600N×0.8m/s=480W
故D正确。
故选AD。
三、填空题
（2021·辽宁营口·中考真题）
23. 如图所示，物体A重150N，物体B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体B匀速下降的速度是_______m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是_______N，10s内物体A克服摩擦力做功_____J。
【答案】 ①. 0.4 ②. 30 ③. 60
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知绳子的段数n为2，已知物体A的速度，则物体B下滑的速度为
vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
[2]物体B施加在绳端的拉力
F=GB=15N
不计摩擦、绳重及滑轮重，物体A、B均做匀速直线运动，物体A受到的拉力与摩擦力是一对大小相等的平衡力，则
所以物体A受到的水平向左的摩擦力
f=2F=2×15N=30N
[3]由可得10s内物体A
sA=vAt=0.2m/s×10s=2m
则10s内，物体A克服摩擦力做功
W=fs=30N×2m=60J
（2022·辽宁阜新·中考真题）
24. 工人利用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），则有用功的功率为______W；工人对绳的拉力做功______J；动滑轮重______N；若增大物重，该滑轮组的机械效率______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 80 ②. 1000 ③. 200 ④. 变大
【解析】
【详解】[1]重物A的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
有用功
W有用=Gh=800N×1m=800J
有用功功率
[2]从图中可知n=2，该滑轮组的机械效率可知，工人对绳的拉力做功
[3]不计绳重与摩擦，工人所做的额外功
W额外=W总-W有用=1000J-800J=200J
动滑轮的重力
[4]不计绳重与摩擦，根据
可知，若增大物重G，该滑轮组的机械效率变大。
（2022·辽宁锦州·中考真题）
25. 如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
【答案】 ①. 3 ②. 0.6 ③. 70%
【解析】
【详解】[1]由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为
v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为
s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
[2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为
P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
[3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为
W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功
W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
四、作图题
（2022·辽宁辽宁·中考真题）
26. 图甲是一款瓶起子。起瓶盖时，瓶身相当于一个绕O点转动的杠杆。图乙是其简化示意图。请在图乙中画出：
（1）瓶盖上B点受到的阻力F2的大致方向；
（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
【答案】
【解析】
【详解】[1]起瓶盖时，瓶身相当于一个以O点为支点的杠杆，阻力F2作用点在B点，方向向左上方。
[2]因为阻力和阻力臂一定，动力臂最大时，根据杠杆的平衡条件可知，动力最小，由图可知OA为最大动力臂，过点A垂直于OA向左下方作出最小的力F1示意图，如图所示：
五、实验题
（2022·辽宁朝阳·中考真题）
27. 小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”：
（1）轻质杠杆静止时如图甲所示，可将左端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使其在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量___________；
（2）小明多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件___________；
（3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会___________（选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）；
（4）如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ④. 右侧下降 ⑤. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，杠杆左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端的平衡螺母，使其在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡时，动力和阻力的力臂在杠杆上，在实验过程中便于直接读取力臂的长度。
（2）[3]根据表中数据可得，每次实验时，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以总结数据得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
（3）[4]设一个钩码重为G，每一小格长为L，如图乙所示，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，则左端为
4G×2L=8GL
右端为
3G×3L=9GL
因为8GL0），求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质量范围（结果用mA、m0表示）。（ ）
【答案】 ①. 6kg ②. 2kg ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，根据可知，容器B中水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg
[2]当传感器C示数为零时，以D为支点，可得
（m沙+m0）g•2l=（m水+m0）g•l
即
（m沙+2kg）g•2l=（6kg+2kg）g•l
解得：m沙=2kg。
（2）[3]当传感器D示数为零时，mB有最小值，根据杠杆平衡条件可得
（mA+m0）gl=（mB+m0）g•2l
解得：mB=；
当传感器C示数为零时，mB有最大值，根据杠杆平衡条件可得
（mA+m0）g•2l=（mB+m0）gl
解得：mB=2mA+m0；
由题意可知，mA>0，所以当mA≤m0时，mB有最小值为0，最大值为2mA+m0；当mA>m0时，mB有最小值为，最大值为2mA+m0；
即当mA≤m0时，0≤mB≤2mA+m0；当mA＜m0时，≤mB≤2mA+m0。实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10
1
______
2
1
20
2
10
3
1
20
1.5
10
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10
1
______
2
1
20
2
10
3
1
20
1.5
10
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%