专题11 简单机械-5年（2017-2021）中考1年模拟物理分项汇编（重庆专用）

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1、（2021·重庆市A卷·T7）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮的作用是省力
B．滑轮组机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100N
D．拉力F的功率为100W
【答案】B
【解析】A．定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误；
B．有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为
连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m，因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为
因此机械效率为

故B正确；
C．对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物体的总重力，因此有
带入数据得

故C错误；
D．拉力的功率

故D错误。
故选B。
2、（2021·重庆市A卷·T13）如图所示，ABC是以O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60N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___________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，可将物块M沿竖直方向切去的质量为___________kg。（忽略支点处的摩擦）
【答案】50 1.75
【解析】[1]绳子对C点的拉力对应的力臂为OC，为定值，作用在A点的拉力为60N，为定值，为使M对地面的压力最小，则应使C点绳子拉力最大，由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知，此时作用在A点的拉力的力臂应最大，作图如下
由勾股定理可求拉力对应力臂为
由杠杆平衡公式可求细线的拉力为
[2]切去之前物块M对地面压强可表示为
设切去质量为m切，则此时M对地面压力和与地面接触面积分别为
此时对地面压强为
又有要使M对地面的压强变为原来的，即
解得
m切=1.75kg
3、（2021·重庆市B卷·T7）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为20N
B．拉力所做的功为200J
C．拉力做功的功率为40W
D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A．重物的重力
G=mg=36kg×10N/kg=360N
由图可知，重物由2段绳子承担，即n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=2F-G=2×200N-360N=40N
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
拉力所做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
故B错误；
C．拉力做功的功率

故C错误；
D．有用功
W有=Gh=360N×1m=360J
滑轮组的机械效率为

故D正确。
故选D。
4、（2020·重庆市A卷·T7）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的速度为0.2m/s
B．该滑轮的机械效率为62.5%
C．工人师傅拉绳子的功率为200W
D．提升重物所做的有用功为3600J
【答案】C
【解析】A．重物在30s内匀速提高了6m，则重物的运动速度为
动滑轮上绳子的股数为2股，所以绳端移动的速度为0.4m/s，故A项不正确；
B．滑轮组的机械效率为
故B项错误；
C．工人师傅拉绳子的功率为
故C项正确；
D．提升重物所做的有用功为
故D项错误。
故选C。
5、（2020·重庆市B卷·T5）如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，滑冰运动员潜行过程中没有惯性
B．图乙中，压住粉笔写字是为了减小摩擦力
C．图丙中，园艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆
D．图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理
【答案】C
【解析】A．任何物体都具有惯性，所以滑冰运动员滑行过程中仍然有惯性，故A错误；
B．用力压住粉笔写字是通过增大压力来增大摩擦力的，故B错误；
C．园艺工人用来修剪树枝的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；
D．飞机起飞利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故D错误。
故选C。
6、（2020·重庆市B卷·T7）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B．拉力F的功率为1.5×103W
C．滑轮组的机械效率为90%
D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
【答案】C
【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子移动距离
绳子自由端移动速度
故A错误；
BD．货物A的重力为
钢绳的拉力F的大小是
拉力F做功
拉力F的功率为
故BD错误；
C．滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率为
故C正确。
故选C。
7、（2020·重庆市B卷·T14）按要求完成下列作图：
(1)如图所示，请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线________；
(2)如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)________。
【答案】
【解析】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图：
(2)[2]由图可知，O点是支点，通过支点做F作用线的垂线，如图：
8、（2019·重庆市A卷·T11）用图的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2 m，所用的拉力为100 N，10s内拉力F的功率为 ______ W ，该滑轮组的机械效率为 ________ %．
【答案】60 60
【解析】根据题意知道，物体匀速上升的速度是： = 0.2m/s，又因为承担物重的绳子的有效股数是3，所以，绳端移动的距离是：s=3h=3×2m=6m，绳端移动的速度是：v绳=3v =3×0.2m/s=0.6m/s，拉力的功率是： =60W；拉力做的总功是：W总 =Fs=100N×6m=600J，有用功是：W有用=Gh=180N×2m=360J，该滑轮组的机械效率是： =60%
9、（2019·重庆市B卷·T5）如图所示，在探究杠杆平衡条件”实验中,弹弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将
A．变大B．变小C．不变D．不能确定
【答案】A
【解析】由杠杆平衡条件F1 ×L1 =F2 ×L2 知道，当弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，且使杠杆仍在水平位置平衡时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小了，所以动力变大．
10、（2019·重庆市B卷·T11）如图所示，用大小为500 N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升和10cm,不计绳重与摩擦,拉力F移动的距离为___cm，.滑轮组的机械效率是 ___% ．
【答案】20 80
【解析】由图知道，有两段绳子承担动滑轮和物体的物重，当提升10cm时，h=10cm=0.1m，拉力F移动的距离是：s=2h=1×10cm=20cm=0.2m，做的有用功是：W有 =Gh=800N×0.1m=80J，做的总功是：W总 =Fs=500N×0.2m=100J，由 知道，滑轮组的机械效率是：=80%
11、（2018·重庆市A卷·T7）工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦．以下结论正确的是( )
A．动滑轮的有用功为600J
B．动滑轮的重力为400N
C．动滑轮的机械效率为83.3%
D．拉力F的功率为120W
【答案】C
【解析】 解：有用功为W有＝Gh＝1000N,故A错误；物体移动1m,则绳子的自由端移动2m,所以拉力F所做的有总功W总＝Fs＝600N,额外功为200J,所以G动＝＝200N,故B错误；＝83.3%,故C正确；拉力F的功率为P＝＝240W,故D错误．故答案为C.
点睛：首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况，这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系，再通过已知数据，可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力，有用功等．
12、（2018·重庆市A卷·T21）为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小微设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计），且AB=5m，OA= BC=1m，电源电压恒为3V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，求：
（1）小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力；
（2）小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力；
（3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米？
【答案】(1) 120N；(2) 60N；(3) 2m
【分析】
本题考查欧姆定律、杠杠的平衡条件，根据欧姆定律和杠杆平衡条件分析求解。
【解析】(1)整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计，根据杠杆的平衡条件可得
C处受到硬杆的拉力为
(2)小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，此时电路中的电阻
由乙图可知地面对硬杆底部R的支持力为60N。
(3)以硬杆为研究对象，小薇站在A点时，硬杆受到自身向下的重力作用，AB对硬杆向上拉力作用，以及地面对硬杆的支持力。AB始终处于水平平衡状态，即硬杆处于水平平衡状态，则三个力满足如下关系
AB对硬杆拉力与C处受到硬杆的拉力为一对相互作用力，故AB对硬杆拉力为120N，则，硬杆的重力为
当电流表的示数为0.3A时，即电路中电流＝0.3A时，由欧姆定律可知此时压敏电阻的阻值为
由乙图知此时地面对它的支持力
此时地面对它的支持力300N大于硬杆的重力180N
则硬杆受到AB的压力作用，三个力满足如下关系
硬杆受到AB的压力为
则硬杆对C端的支持力
此时人在O点的左边，根据杠杆的平衡条件得
所以
小薇距A点
答：(1)小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力为120N；
(2)小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力60N；
(3) 当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点2m。
13、（2018·重庆市B卷·T5）如图所示的四个物理情景中，相应的描述正确的是（ ）
A．建筑工人推的独轮车是费力杠杆
B．用力未搬起石块，这个力做了功
C．用吸管喝饮料时利用了大气压强
D．雕刻刀的刀口很薄，是为了减小压强
【答案】C
【解析】A、人推独轮车运送货物时，动力臂大于阻力臂，独轮车是省力杠杆，故A错误；
B、用力搬石头但没有搬起，有力无距离，没有做功，故B错误；
C、吸管吸饮料时，是先把吸管内的部分空气吸走，吸管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，故C正确；
D、雕刻刀的刀口很薄，是通过减小受力面积来增大压强，故D错误．
故选C．
【点睛】
理解用吸管“饮料”牛奶时，利用了大气压的作用．详细解释的话，还利用了气体压强与体积的关系，即吸管与口、肺部连通，胸腔扩张时，体积增大，压强减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下进入口中．
14、（2018·重庆市B卷·T7）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（ ）
A．滑轮所做的有用功为1200J
B．滑轮受到的重力为100N
C．该滑轮的机械效率η=75%
D．绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s
【答案】C
【解析】A．滑轮所做的有用功
故A错误；
B．则图知n=2，不计摩擦和绳重时
所以动滑轮的重
故B错误；
C．做的总功为
则滑轮组的机械效率
故C正确；
D．由图知，绳端移动的距离
则绳子自由端移动的速度大小为
故D错误。
故选C。
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了。
15、（2017·重庆市A卷·T6）工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m，人对绳的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的距离为9mB．动滑轮的重力为200N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500JD．滑轮组的机械效率为53.3%
【答案】B
【解析】A．由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，物体匀速竖直提升3m，则绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×3m=6m
故A错误；
C．此过程中，所做有用功为
W有=Gh=800N×3m=2400J
故C错误；
B．所做总功为
W总=Fs=500N×6m=3000J
额外功为
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W额=G动h，动滑轮的重力
G动=
故B正确；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
16、（2017·重庆市A卷·T18）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5 m，距右端l2＝0.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N。(g取10 N/kg)求：

(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛？
(2)正方体B的密度为多少千克每立方米？
(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103 Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛？
【答案】(1) 20 N；(2) 7×103 kg/m3；(3) 12 N
【解析】(1)杠杆左端所受的拉力大小为
(2)因为杠杆处于平衡状态，有
所以F右=50N，又因为B处于平衡状态，所以
GB=F右+F支=70N
又因为VB=1×10-3m3，所以
(3)因SB=1×10-2m2
F支=pSB=4×103Pa×1×10-2m2=40N
所以右边绳子的拉力
T=GB-F支=70N-40N=30N
欲使杠杆处于平衡状态
GA'×0.5m=T×0.2m
GA'=12N
即A的重力至少为12N。
17、（2017·重庆市B卷·T7）工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离，F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s，不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两种方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐渐变大
C．乙方式机械效率约为83.3%D．乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】A．由甲图可知，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1 =150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则
F2 ===120N
故A错误；
B．甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1 的大小不变，故B错误；
C．不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为
η=== ===83.3%
故C正确；
D．乙方式中F2 =120N，绳子的自由端的速度为
v绳=0.01m/s×3=0.03m/s
则乙方式F2的功率为
P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W
故D错误。
故选C。
18、（2016·重庆市A卷·T11）某建筑工地用下图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为______W，此时滑轮组的机械效率为______%（不计绳重和摩擦）。
【答案】120 62.5
【解析】[1]滑轮组绳子的股数为n=3，所以以0.1m/s的速度匀速提升物体时，绳子自由端移动速度为
v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力F的功率
P=Fv=400N×0.3m/s=120W
[2]滑轮组的机械效率
19、（2016·重庆市A卷·T15）完成作图：
如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l。
【答案】
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离，重力的力臂从支点O向重力的作用线画垂线，如图所示
20、（2016·重庆市B卷·T12）如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为1600cm3的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为_______%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1020N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为________Pa。
【答案】62.5 625
【解析】[1]滑轮组的机械效率
[2]由题，质量为50kg的工人师傅拉绳子时最大拉力为F拉=500N，小于C能承受的拉力600N，由于
G动=2F-G物=2×40N-50N=30N
B正好承受1000N的拉力，所以吊篮受到的竖直向上的拉力FB最大为970N，吊篮A在竖直方向上受平衡力
FB+F支=G砖+G吊篮=1020N+50N=1070N
F支=1070N-FB=100N
吊篮对平台的最小压力
F压=F支=100N
吊篮对平台的压强
21、（2016·重庆市B卷·T15）完成作图
如图所示，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l．
【答案】
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离，过支点作动力F的作用线的垂线，即为动力F的力臂l．
1．（2021·重庆一中九年级三模）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m（不计绳重和摩擦）。则下列判断正确的是（ ）
A．滑轮所做的有用功为1200J
B．滑轮受到的重力为100N
C．绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s
D．该滑轮的机械效率η=75%
【答案】D
【解析】A．滑轮所做的有用功为
W有用=Gh=600N×3m=1800J
故A错误；
B．由图知n=2，不计摩擦和绳重时，根据公式，则滑轮受到的重力为
G动=nF-G=2×400N-600N=200N
故B错误；
C．由图知，绳端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
则绳子自由端移动的速度大小为
故C错误；
D．滑轮所做的总功为
W总=Fs=400N×2×3m=2400J
则滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
2．（2021·重庆市实验中学九年级月考）如图，用滑轮组将重力G为1200N的物体匀速竖直提升2m，绳端的拉力F为500N，重物升高的速度为0.2m/s，忽略绳重及摩擦的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮的质量为300kg
B．滑轮组做的有用功是2400J
C．拉力F的功率为300W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】A
【解析】A．根据力的平衡可知
即
则动滑轮的质量为
故A错误，A符合题意；
B．滑轮组做的有用功是
故B正确，B不符合题意；
C．拉力F的功率为
故C正确，C不符合题意；
D．拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
故D正确，D不符合题意。
故选A。
3．（2021·重庆九年级一模）如图所示为重力投石机模型，支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部支点O在竖直面内自由转动。A端承载有需要投射的物体，B端挂载配重，某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直A时将石子水平抛出。下列说法正确的是（ ）
A．该投石机为省力杠杆
B．B端配重减小的重力势能全部转化为A端投射物增加的重力势能
C．投射物从A点运动至A'机械能保持不变
D．增大配重会增大投射物从A点运动至A'获得的机械能
【答案】D
【解析】A．由图可知，该投石机工作时，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆，故A错误；
B．由于摩擦力、阻力等的存在，B端配重减小的重力势能不可能全部转化为A端投射物增加的重力势能，故B错误；
C．由于存在空气阻力，投射物从A点运动至A'机械能会减小，故C错误；
D．增大配重B端配重减小的重力势能会增大，同时会增大投射物从A点运动至A'获得的机械能，故D正确。
故选D。
4．（2021·重庆实验外国语学校九年级月考）工人利用滑轮组吊起重为3000N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后在10s内被匀速提升1m，绳端拉力F=1250N。下列说法不正确的是（ ）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于省力杠杆
B．路灯杆离地后，路灯杆受到的拉力等于3000N
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为2500J
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
【答案】A
【解析】A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，路灯杆左端与地面接触点为支点，路灯杆自身重力为阻力，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．路灯的重力是3000N，路灯杆离地后，匀速运动，拉力和重力是平衡力，受到的拉力等于重力，拉力大小为3000N，故B正确，不符合题意；
C．滑轮组绳子承担重物的段数为3，路灯杆离地后，绳子末端移动的距离
s=nh=3×1m=3m
则绳端拉力F做的功
W总=Fs =1250N×3m=3750J
故C错误，符合题意；
D．路灯杆离地后，有用功
W有=Gh=3000N×1m=3000J
滑轮组的机械效率
故D正确，不符合题意。
故选C。
5．（2021·重庆一中九年级期中）如图所示，用滑轮组在1s内将重为10N的物体沿竖直方向匀速提升0.2m，作用在绳端的拉力F为4N，不计绳重和轮轴摩擦，以下计算正确的是（ ）
A．拉力F的功率为2W
B．滑轮组的有用功为2.4J
C．动滑轮的重力为2N
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】C
【解析】由图可得，滑轮组中绳子承担重物的段数
物体的重力
物体移动的距离
绳子末端的拉力
则绳子末端移动的距离
A．拉力F的功率
故A错误；
B．滑轮组的有用功即物体自身重力做的功
故B错误；
C．根据可得动滑轮重力
故C正确；
D．拉力所做的总功为
则滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
6．（2021·重庆市万州高级中学九年级期中）如图，用滑轮组提升重物时，重100N的物体在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的力F为40N，则提升重物的过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动速度是0.1m/s
B．该滑轮组提升重物相当于一个费力杠杆
C．滑轮组的机械效率是83.3%
D．拉力F的功率是16W
【答案】C
【解析】A．物重由三段绳子承担，当物体提升1m时，绳子的自由端移动3m，则绳子自由端的移动速度
故A错误；
B．重100N的物体，绳端拉力F为40N，则该滑轮组提升重物相当于一个省力杠杆，故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．拉力的功率
故D错误。
故选C。
7．（2021·重庆八中九年级期中）如图所示，重的物体通过该滑轮组在竖直向上的拉力的作用下，匀速提升，共用了，已知拉力为，动滑轮与定滑轮的重力相等；则在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力的功率为B．额外功为
C．定滑轮对天花板的拉力为D．滑轮组的机械效率约为
【答案】C
【解析】A．由图可知，动滑轮绕3段绳，绳端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
拉力的总功
W总=Fs=400N×6m=2400J
拉力的功率为
=240W
故A正确，不符合题意；
B．有用功
W有=Gh=1000N×2m=2000J
额外功
W额=W总-W有=2400J-2000J=400J
故B正确，不符合题意；
C．如果不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×400N-1000N=200N
由题意可知，定滑轮的重力等于动滑轮的重力，以定滑轮为研究对象，定滑轮受到天花板施加的向上拉力、竖直向下的重力以及两段绳子向下的拉力作用处于平衡状态，由定滑轮受到的合力为零可得天花板对定滑轮的拉力
F拉=2F+G定=2×400N+200N=1000N
因天花板对定滑轮的拉力和定滑轮对天花板的拉力是一对相互作用力，所以，定滑轮对天花板的拉力
F拉′=F拉=1000N
但是题目中没有不计绳重和摩擦，所以定滑轮对天花板的拉力不等于1000N，故C错误，符合题意；
D．滑轮组的机械效率
≈83.3%
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．（2021·重庆八中九年级月考）利用如图所示的装置，可以用150N的拉力拉着重为350N边长为0.2m的正方体匀速上升，物体在10s内上升了1m，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．拉力的功率为15W
B．动滑轮的重力是20N
C．当拉力为100N时，物体对地面的压强是3.75×103Pa
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】C
【解析】A．由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，拉力移动的距离
s=nh=3×1m=3m
拉力做功
W总=Fs=150N×3m=450J
拉力的功率
=45W
故A不符合题意；
B．不计绳重及摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×150N-350N=100N
故B不符合题意；
C．当拉力F′=100N时，重物上端绳子对物体的拉力
F拉=3F′-G动=3×100N-100N=200N
则此时物体对地面的压力
F压=G-F拉=350N-200N=150N
正方体底面积
S=0.2m×0.2m=0.04m2
物体对地面的压强
p==3.75×103Pa
故C符合题意；
D．有用功
W有=Gh=350N×1m=350J
滑轮组效率
η=≈78%
故D不符合题意。
故选C。
9．（2021·重庆市育才中学九年级三模）如图所示是静静设计的锻炼力量的简易健身器材，重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动，长0.6m，长1m。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为300N时，杠杆处于水平平衡状态，此时M对地面的压强为7000。求：
（1）杠杆B端所受绳子的拉力；
（2）物体M的重力；
（3）静静保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动多少，可以使物体M对地面的压强为16000。
【答案】（1）180N；（2）250N；（3）30
【解析】解：（1）杠杆处于水平平衡状态，由杠杆的平衡条件可得，杠杆B端所受绳子的拉力
（2）物体M对地面的压力
对物体M进行受力分析，物体M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面对M竖直向上的支持力，物体M静止处于平衡状态，受到平衡力的作用，。地面对M竖直向上的支持力与物体M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。物体M的重力
（3）使物体M对地面的压强为16000，物体M对地面的压力
杠杆B端所受绳子的拉力
由杠杆的平衡条件，此时A点到O点的距离
从A点向O点移动的距离
答：（1）杠杆B端所受绳子的拉力是180N；
（2）物体M的重力是250N；
（3）静静保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动30，可以使物体M对地面的压强为16000。
10．（2021·重庆巴蜀中学九年级竞赛）如图所示组合机械，配重M的质量为150kg，底面积为50cm2，将M用绳系在杠杆AOB的B端，杠杆的支点为O点（固定不动），OA：OB＝5：3。在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150N，动滑轮重90N，当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体N以0.4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡。杠杆与绳的重量、滑轮转轴的摩擦均不计，求：
（1）滑轮组的机械效率为多少？
（2）工人对滑轮组拉力的功率为多少？
（3）配重M对的水平地面的压强为多少？
【答案】(1)70%；(2)120W；(3)105Pa
【解析】解：（1）根据图示可知
则拉力
滑轮组的机械效率
（2）当物体N以0.4m/s的速度匀速上升时，绳子的速度为
工人对滑轮组拉力的功率为
（3）当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力
由杠杆平衡条件可得
即
配重M对的水平地面的压力为
配重M对的水平地面的压强为
答：（1）滑轮组的机械效率为70%；
（2）工人对滑轮组拉力的功率为120W；
（3）配重M对的水平地面的压强为105 Pa。
11．（2021·重庆八中九年级期中）为深入探究平衡木的平衡，小萍设计了如图所示的装置。轻质杠杆可绕支点无摩擦转动，且，。在杠杆端用不可伸长的细线悬挂正方体，重力为，边长为。当重为的小萍静止站立在之间某处时，杠杆处于水平平衡状态。求：
（1）正方体的密度；
（2）如图所示，小萍站立在距离端处时，正方体对水平地面的压强。
【答案】（1）；（2）
【解析】解：（1）正方体的体积
正方体的密度
（2）设此时绳子对M的拉力为F1，根据杠杆平衡条件得
即
解得
M对地面的压力
M的底面积
M对地面的压强
答：（1）正方体的密度为；
（2）小萍站立在距离端处时，正方体对水平地面的压强为。
12．（2021·重庆九年级一模）如图所示，在竖直向上大小为1200N的力F的作用下，重物 A沿竖直方向以0.4m/s的速度匀速上升，则滑轮上升的速度为______m/s，已知该装置机械效率为 80%，则物体 A 的重力为______N。
【答案】0.2 480
【解析】[1][2]由图可知滑轮上升的速度为
该装置机械效率为
则物体 A 的重力为