專題10簡單機械（原卷版）（第4期）一、選擇題1.（2022·株洲）如圖為運動員手持鉛球（圖中未畫出）時的情景。此時，手臂受力時可簡化為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞肘關節轉動的模型。關于這個物理模型，下列選項正確的是（）。A.l1、l2分別表示F1和F2的力臂；B.l1、l2分別表示F1和F2的力臂；C.手臂是個省力杠桿；D.手臂是個費力杠桿2.（2022·湘潭）如圖所示，一均勻杠桿可以繞中點O自由轉動，杠桿上垂直粘有A、B兩根粗細相同的蠟燭且剛好在水平位置平衡，兩蠟燭所處位置到O點的水平距離lAO＝2lBO，現同時點燃蠟燭，經時間t，它們減少了相等的質量，下列說法正確的是（）。A.點燃前A、B蠟燭重力之比1∶2；B.經時間t，杠桿右端下沉；C.經時間t，杠桿左端下沉；D.經時間t，杠桿繼續保持水平平衡3.（2022·撫順、葫蘆島）使用如圖所示的滑輪組，沿水平方向勻速拉動質量為300kg的物體，彈簧測力計的示數為200N，物體在10s內移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內的摩擦，下列說法正確的是（）。A.滑輪組的機械效率為50%；B.動滑輪重為100N；C.繩子自由端拉力的功率為20W；D.增大物重機械效率不變4.（2022·濟南）小強開啟飲料時，瓶起子可視為一個杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）。A.B.C.D.5.（2022·菏澤）如圖所示，在快遞倉庫內工人把重為600N的貨物用滑輪組以0.2m/s的速度勻速提升，忽略摩擦及繩重，該過程中滑輪組的機械效率為80%，則（）。A.工人所用的拉力為200N；B.動滑輪的重力為100N；C.拉力的功率為150W；D.提升重力不同的貨物時，此滑輪組機械效率不變6.（2022·濰坊）圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動機的作用下實現升降，其簡化結構原理如圖乙所示。吊籃的質量為，兩名工人及工具的總質量為，某次吊升過程中，吊籃在內勻速上升了。不計滑輪重、繩重和摩擦，關于該過程的分析正確的是（）。A.吊籃的動能不變 B.吊籃的機械能守恒C.電動機對繩子的拉力為 D.電動機拉動繩子的功率為7.（2022·煙臺）如圖所示的杠桿在使用過程中，屬于費力杠桿的是（）。A.用羊角錘起釘子 B.用鉗子夾導線C.用起子起瓶蓋 D.用鑷子夾取砝碼8.（2022·威海）如圖所示，為了把兩件相同貨物搬運到汽車上，工人用相同材質的木板搭建了AB、CD兩個斜面，用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面的底端勻速推到頂端，另一件貨物用同樣的方法沿斜面搬運。下列說法正確的是（）。A.沿斜面推動更省力；B.沿斜面推動，工人克服貨物重力做的功更多；C.無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同；D.沿斜面推動貨物的過程中，貨物的機械能增大9.（2022·濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時利用木棒搬動巨大木料的情景。他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。以下分析不正確的是（）。A.通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿；B.人越靠近橫桿的右端，會更省力的抬起巨木的一端；C.將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦；D.支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對地面的壓強10.（2022·濱州）如圖所示，用滑輪組提升質量為12kg的物體時，物體在10s內勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，g=10N/kg）。下列說法正確的是（）。A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s；B.滑輪組提升物體做的有用功為300J；C.拉力做功的功率為30W；D.該滑輪組機械效率為80％11.（2022·西藏）杠桿在生活中無處不在，下圖所示工具在使用過程中屬于費力杠桿的是（）。A.鐵皮剪；B.定滑輪；C.鉗子；D.船槳12.（2022·襄陽）如圖所示的器具，在使用時屬于省力杠桿的是（）。A.鑷子；B.鋼絲鉗；C.食物夾；D.筷子13.（2022·淄博）如圖是某小區使用的一種垃圾投放裝置的示意圖，人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋，非常方便、衛生。下列說法正確的是（）。A.裝置中的滑輪是動滑輪；B.裝置中的滑輪改變了力的方向；C.繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為費力杠桿；D.藍色垃圾桶看起來是藍色，是因為它吸收藍光14.（2022·淮安）如圖所示，用力打開夾子過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（）。A. B.C. D.二、填空題15.（2022·淄博）工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重400N，每個滑輪重50N，若物體在10s內被提升了6m，不計繩重和摩擦，則拉力F是___________N，繩自由端移動的距離是___________m，物體上升的速度是___________m/s，滑輪組的機械效率是___________（精確到1%）。16.（2022·攀枝花）如圖所示的滑輪組，將一重510N的箱子在10s內勻速提升5m，拉力F為200N，動滑輪重50N。拉力F的功率為______W，滑輪組的機械效率為______。17.（2022·煙臺）如圖所示，用動滑輪將重為160N的物體在5s內勻速提升1m，所用拉力F為100N，在此過程中，拉力F做的功為______J，拉力做功的功率為______W，動滑輪的機械效率為______。18.（2022·菏澤）自行車是我們常用的交通工具，在下面列舉的自行車結構或設計采取的措施中，屬于杠桿的是______，屬于減小摩擦的是______。（選填前面的序號）①輪盤和飛輪組成的系統，②剎車把手和剎車裝置組成的系統，③車胎上有凸凹不平的花紋，④轉軸上安裝有軸承。19.（2022·金昌）如圖所示，現在很多地方設有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實際上就是簡單機械中的______（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于______（選填“省力”、“費力”或“省功”）機械。20.（2022·鎮江）如圖1所示，輕質杠桿可繞O轉動，A點懸掛一重為12N的物體M，B點受到電子測力計豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA=AB=BC，則F為___________N。保持杠桿水平靜止，將F作用點從B移至C，此過程中F方向保持不變，F的力臂記為l，則F的大小變___________，F與（）的關系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復上述步驟，F與（）的關系圖線為圖2中的___________（選填數字序號）。三、作圖題21.（2022·撫順、葫蘆島）圖甲是一款瓶起子。起瓶蓋時，瓶身相當于一個繞O點轉動的杠桿。圖乙是其簡化示意圖。請在圖乙中畫出：（1）瓶蓋上B點受到的阻力F2的大致方向；（2）作用在A點的最小動力F1及其力臂l1.22.（2022·東營）如圖所示，工人用撬棒撬起石塊的情景，O是支點，請畫出動力F的力臂l。23.（2022·金昌）如圖所示，某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞繩方法。24.（2022·攀枝花）如圖所示，輕質杠桿OA可繞O點在豎直平面內轉動，請在圖示位置畫出小球所受重力G和使杠桿保持平衡的最小力F的示意圖，并簡述F的作圖依據。25.（2022·遵義）人體中的某些部位具有杠桿的功能，圖甲所示為人握住啞鈴鍛煉的情景，其簡圖如圖乙所示。肱二頭肌收縮對手臂產生一個拉力F，使手臂繞肘關節“O”轉動，請在圖乙中作出啞鈴所受重力的示意圖和拉力F的力臂L。26.（2022·銅仁）（1）如圖（a）所示，一束光斜射向玻璃磚，并穿過玻璃磚。畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線（注意標出法線）；（2）如圖（b）所示為一根“”形杠桿，O為支點，左端懸掛一重物M，現要在A端施加一個最小的力，使M在圖示位置保持平衡。某同學在A點畫出了最小力F的示意圖，請對該同學的作圖結果予以評價（用作圖方式體現）；（3）如圖（c）所示，根據小磁針的指向，用物理符號標出螺線管左端和電源左端極性。四、實驗題27.（2022·朝陽）小明利用如圖所示實驗裝置“探究杠桿的平衡條件”：（1）輕質杠桿靜止時如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）調節，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測量___________；（2）小明多次實驗并記錄數據如表，總結數據得出杠桿的平衡條件___________；次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051.50.1（3）第2次實驗所掛鉤碼的個數和位置如圖乙所示，此時將兩側所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，杠桿會___________（選填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）；（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。五、綜合題28.（2022·湘潭）如圖1，從深井中勻速提取泥土，動滑輪和筐總重力為30N。圖2是某次拉力做的功W隨繩自由端拉下的長度s變化的關系。不計繩重和摩擦，求：（1）當s為10m時，由圖2可知拉力做了_______J的功，筐和泥土上升了_______m；（2）拉力為_______N，筐中泥土的重力是_______N；（3）本次利用該裝置提升泥土的機械效率_______。六、計算題29.（2022·濰坊）圖甲是某衛生間馬桶水箱的進水調節裝置，圖乙為其結構示意圖，浮臂AB可視為繞點轉動的杠桿，，，A端通過細連接桿AC與柱狀浮筒連接，浮筒質量為，端通過細連接桿BD與圓餅狀止水閥連接，止水閥上下表面積與進水管口面積均為。當水箱中無水或水量較少時，止水閥打開，水從進水管流進水箱。水位達到一定高度時，浮筒推動杠桿，使止水閥剛好堵住進水管，停止進水，此時AB處于水平位置，連接桿豎直，大氣壓強，進水管中水壓。除浮筒外其它裝置所受重力不計，忽略所有摩擦，g取，水的密度。剛停止進水時，求：（1）浮筒所受重力；（2）進水管中的水對止水閥的壓力；（3）連接桿BD對止水閥的壓力；（4）浮筒排開水的體積。30.（2022·日照）某疫情倉儲基地為方便抗疫物資的存儲、計件、配送，將可打包的物資打包為質量分布均勻的立方體包裹?，F將口罩打包成邊長為的立方體后，其質量為。g取。（1）求口罩打包后的密度；（2）倉儲基地利用叉車運送物資（如圖甲），叉車拾升物資的主要裝置由兩個叉手和升降架等組成，如圖乙所示，叉手為彎成的金屬板，水平部分承載物資，豎直部分鏈接在升降架上，其簡化示意圖如圖丙所示，當在叉手的水平部分放上物資時，將叉手看成是一個以O點為支點的杠桿，升降架對杠桿上A點的作用力沿水平方向。已知每個叉手的水平部分長、寬，兩叉手間距，運送物資時，使物資緊靠OA放置，并使其重力的作用線通過兩叉手的中間。①當叉車不動，叉手勻速豎直向上運送1包口罩時，求該包口罩對叉手的壓強。②若將可打包的物資均打包成質量相同、邊長不超過的立方體包裹，請分析物資的密度是否會影響升降架對A點作用力的大小？31.（2022·威海）為了建設精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接觸點為O；用沙袋將木棒B端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組。，每個沙袋重，每個滑輪重。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計）（1）若A點受到豎直向下的拉力為，為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？（2）若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為的花架勻速提升。求：①滑輪組的機械效率。②滑輪組對繩的拉力。專題10簡單機械（解析版）（第4期）一、選擇題1.（2022·株洲）如圖為運動員手持鉛球（圖中未畫出）時的情景。此時，手臂受力時可簡化為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞肘關節轉動的模型。關于這個物理模型，下列選項正確的是（）。A.l1、l2分別表示F1和F2的力臂；B.l1、l2分別表示F1和F2的力臂；C.手臂是個省力杠桿；D.手臂是個費力杠桿【答案】BD?！窘馕觥緼B．過支點作力的作用線的垂線段，該垂線段為力臂，A中的力臂是錯誤的，B中的兩個力臂正確，故A錯誤，B正確；CD．由圖可知，此時的動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故C錯誤，D正確。故選BD。2.（2022·湘潭）如圖所示，一均勻杠桿可以繞中點O自由轉動，杠桿上垂直粘有A、B兩根粗細相同的蠟燭且剛好在水平位置平衡，兩蠟燭所處位置到O點的水平距離lAO＝2lBO，現同時點燃蠟燭，經時間t，它們減少了相等的質量，下列說法正確的是（）。A.點燃前A、B蠟燭重力之比1∶2；B.經時間t，杠桿右端下沉；C.經時間t，杠桿左端下沉；D.經時間t，杠桿繼續保持水平平衡【答案】AB?！窘馕觥緼．點燃前A、B蠟燭前，杠桿處于平衡狀態，根據杠桿的平衡條件可知GAlAO＝GBlBO變形得故A正確；BCD．經時間t，蠟燭燃燒后減小的重力ΔG相同，則支點左邊力與力臂的乘積為(GA-ΔG)lAO＝GAlAO﹣ΔGLAO支點右邊力與力臂的乘積為(GB-ΔG)lBO＝GBlBO-ΔGlBO由于lAO＞lBO，所以ΔGlAO＞ΔGlBO，GAlAO＝GBlBO則有GAlAO﹣ΔGLAO＜GBlBO-ΔGlBO所以杠桿右端下沉，故B正確，CD錯誤。故選AB。3.（2022·撫順、葫蘆島）使用如圖所示的滑輪組，沿水平方向勻速拉動質量為300kg的物體，彈簧測力計的示數為200N，物體在10s內移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內的摩擦，下列說法正確的是（）。A.滑輪組的機械效率為50%；B.動滑輪重為100N；C.繩子自由端拉力的功率為20W；D.增大物重機械效率不變【答案】B?！窘馕觥緼．物體的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N物體受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N則拉力F克服物體摩擦力做的有用功W有=fL=300N×1m=300J由圖可知，動滑輪用2段繩子拉物體，且彈簧測力計的示數為200N，則拉力F=200N，繩子自由端移動的距離s=2m，拉力做的總功W總=Fs=200N×2m=400J滑輪組的效率，故A錯誤；B．由可知，動滑輪重G動=nF-f=2×200N-300N=100N，故B正確；C．拉力的功率故C錯誤；D．若增大物重，則物體受到的摩擦力變大，物體移動相同的距離，滑輪組所做的有用功變大，而額外功不變，有用功在總功中所占的比例變大，因此機械效率會變大，故D錯誤。故選B。4.（2022·濟南）小強開啟飲料時，瓶起子可視為一個杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）。A.B.C.D.【答案】A?！窘馕觥坑闷科鹱娱_瓶蓋時，瓶起子在使用過程中，支點在一端，且動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，根據杠桿平衡條件，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。5.（2022·菏澤）如圖所示，在快遞倉庫內工人把重為600N的貨物用滑輪組以0.2m/s的速度勻速提升，忽略摩擦及繩重，該過程中滑輪組的機械效率為80%，則（）。A.工人所用的拉力為200N；B.動滑輪的重力為100N；C.拉力的功率為150W；D.提升重力不同的貨物時，此滑輪組機械效率不變【答案】C?！窘馕觥緼．由圖可知繩子的有效段數n=3，滑輪組的機械效率工人所用拉力為故A不符合題意；B．忽略摩擦及繩重，作用在繩子自由端的拉力為動滑輪重G動=3F-G=3×250N-600N=150N故B不符合題意；C．拉力F的功率即P=Fv=Fnv物=250N×3×0.2m/s=150W故C符合題意；D．忽略摩擦及繩重，克服動滑輪的重力做的功為額外功的唯一來源，故滑輪組機械效率為G動保持不變，提升重力不同的貨物時，此滑輪組機械效率發生變化，故D不符合題意。故選C。6.（2022·濰坊）圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動機的作用下實現升降，其簡化結構原理如圖乙所示。吊籃的質量為，兩名工人及工具的總質量為，某次吊升過程中，吊籃在內勻速上升了。不計滑輪重、繩重和摩擦，關于該過程的分析正確的是（）。A.吊籃的動能不變 B.吊籃的機械能守恒C.電動機對繩子的拉力為 D.電動機拉動繩子的功率為【答案】AD?！窘馕觥緼B．吊籃勻速上升的過程，質量不變，速度不變，高度升高，所以動能不變，重力勢能變大，機械能變大，機械能不守恒，故A正確，B錯誤；C．由圖示知，承重繩子為4根。不計滑輪重、繩重及摩擦時，電動機對繩子的拉力故C錯誤；D．繩子在30s內移動的距離s=4h=4×6m=24m繩子移動的速度電動機拉動繩子的功率P=Fv=600N×0.8m/s=480W故D正確。故選AD。7.（2022·煙臺）如圖所示的杠桿在使用過程中，屬于費力杠桿的是（）。A.用羊角錘起釘子 B.用鉗子夾導線C.用起子起瓶蓋 D.用鑷子夾取砝碼【答案】D?！窘馕觥緼．用羊角錘起釘子時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．用鉗子夾導線時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．用起子起瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．用鑷子夾取砝碼時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D符合題意。故選D。8.（2022·威海）如圖所示，為了把兩件相同貨物搬運到汽車上，工人用相同材質的木板搭建了AB、CD兩個斜面，用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面的底端勻速推到頂端，另一件貨物用同樣的方法沿斜面搬運。下列說法正確的是（）。A.沿斜面推動更省力；B.沿斜面推動，工人克服貨物重力做的功更多；C.無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同；D.沿斜面推動貨物的過程中，貨物的機械能增大【答案】D。【解析】A．AB、CD兩個斜面的高度相同，CD斜面比較長，沿CD斜面推動更省力，故A錯誤；BC．AB、CD兩個斜面的高度相同，貨物的重力相同，由W=Gh可知克服貨物重力做的功相同，兩件貨物推到頂端的時間未知，由可知工人克服貨物重力做功的功率不一定相同，故BC錯誤；D．沿斜面推動貨物的過程中，速度不變，質量不變，動能不變，高度增大，重力勢能增大，機械能等于動能和勢能之和，所以貨物的機械能增大，故D正確。故選D。9.（2022·濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時利用木棒搬動巨大木料的情景。他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。以下分析不正確的是（）。A.通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿；B.人越靠近橫桿的右端，會更省力的抬起巨木的一端；C.將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦；D.支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對地面的壓強【答案】D。【解析】A．通過橫桿、支架等，將巨木的一端抬起，是一根硬棒圍繞著支點轉動，故是使用了杠桿，故A正確，A不符合題意；B．人越靠近橫桿的右端，動力臂越大，阻力臂和阻力的大小乘積一定，動力臂越大，會更省力的抬起巨木的一端，故B正確，B不符合題意；C．將巨木的一端抬起，墊上圓木，用滾動代替滑動，減小摩擦，故C正確，C不符合題意；D．支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大受力面積，從而減小支架對地面的壓強，故D錯誤，D符合題意。故選D。10.（2022·濱州）如圖所示，用滑輪組提升質量為12kg的物體時，物體在10s內勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，g=10N/kg）。下列說法正確的是（）。A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s；B.滑輪組提升物體做的有用功為300J；C.拉力做功的功率為30W；D.該滑輪組機械效率為80％【答案】ACD?！窘馕觥緼．由圖可知，承擔物體的繩子有3段，所以繩子自由端移動的距離s=3h=3×2m=6m則繩子自由端移動的速度為故A正確；B．物體所受的重力為G=mg=12kg×10N/kg=120N滑輪組提升物體做的有用功為W有=Gh=120N×2m=240J故B錯誤；C．拉力所做的總功為W總=Fs=50N×6m=300J則拉力做功的功率為故C正確；D．該滑輪組的機械效率為故D正確。故選ACD。11.（2022·西藏）杠桿在生活中無處不在，下圖所示工具在使用過程中屬于費力杠桿的是（）。A.鐵皮剪；B.定滑輪；C.鉗子；D.船槳【答案】D。【解析】A．鐵皮剪動力臂大于阻力臂，所以鐵皮剪是省力杠桿，故A不符合題意；B．定滑輪相當于等臂杠桿，使用定滑輪不省力，故B不符合題意；C．鉗子動力臂大于阻力臂，所以鉗子是省力杠桿，故C不符合題意；D．船槳的動力臂小于阻力臂，所以船槳是費力杠桿，能省距離，故D符合題意。故選D。12.（2022·襄陽）如圖所示的器具，在使用時屬于省力杠桿的是（）。A.鑷子；B.鋼絲鉗；C.食物夾；D.筷子【答案】B?！窘馕觥緼CD．鑷子、食物夾、筷子，這些物體在使用時動力臂小于阻力臂，省距離則必然費力，所以它們都是費力杠桿，故ACD不符合題意；B．鋼絲鉗在使用時，其動力臂大于阻力臂，根據杠桿的平衡條件可知，它是省力杠桿，故B符合題意。故選B。13.（2022·淄博）如圖是某小區使用的一種垃圾投放裝置的示意圖，人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋，非常方便、衛生。下列說法正確的是（）。A.裝置中的滑輪是動滑輪；B.裝置中的滑輪改變了力的方向；C.繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為費力杠桿；D.藍色垃圾桶看起來是藍色，是因為它吸收藍光【答案】B?！窘馕觥緼B．由圖可知，垃圾桶蓋使用過程中，兩個滑輪的軸固定不動，所以該裝置中的滑輪為定滑輪；定滑輪雖不省力，可以改變力的方向，故A錯誤，B正確；C．由圖可知，桶蓋可視為杠桿，阻力為桶蓋的重力，垃圾桶蓋使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C錯誤；D．不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，藍色垃圾桶只能反射太陽光中的藍色光，其它顏色的光被吸收了，看起來是藍色，故D錯誤。故選B。14.（2022·淮安）如圖所示，用力打開夾子過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（）。A. B.C. D.【答案】A?！窘馕觥扛鶕軛U的支點定義可知夾子中間的軸的位置是支點，手作用的點為動力作用點，動力的方向向下，阻力的作用點為支點左端彈性鐵圈與夾子接觸的位置，阻力的方向向下，故A符合題意。故選A。二、填空題15.（2022·淄博）工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重400N，每個滑輪重50N，若物體在10s內被提升了6m，不計繩重和摩擦，則拉力F是___________N，繩自由端移動的距離是___________m，物體上升的速度是___________m/s，滑輪組的機械效率是___________（精確到1%）。【答案】①.225；②.12；③.0.6；④.89%。【解析】[1]由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，作用在繩自由端的拉力[2]繩子自由端移動的距離[3]重物的速度[4]滑輪組的機械效率。16.（2022·攀枝花）如圖所示的滑輪組，將一重510N的箱子在10s內勻速提升5m，拉力F為200N，動滑輪重50N。拉力F的功率為______W，滑輪組的機械效率為______?！敬鸢浮竣?300；②.85%。【解析】[1]箱子在10s內勻速提升5m，所以箱子運動的速度由圖可知，動滑輪上的繩子段數是3段，則繩端移動速度拉力F的功率[2]有用功總功滑輪組的機械效率。17.（2022·煙臺）如圖所示，用動滑輪將重為160N的物體在5s內勻速提升1m，所用拉力F為100N，在此過程中，拉力F做的功為______J，拉力做功的功率為______W，動滑輪的機械效率為______。【答案】①.200；②.40；③.80%?！窘馕觥縖1]由題意可知，拉力F做功[2]拉力F做功的功率為[3]提升該物體時，動滑輪的機械效率為。18.（2022·菏澤）自行車是我們常用的交通工具，在下面列舉的自行車結構或設計采取的措施中，屬于杠桿的是______，屬于減小摩擦的是______。（選填前面的序號）①輪盤和飛輪組成的系統，②剎車把手和剎車裝置組成的系統，③車胎上有凸凹不平的花紋，④轉軸上安裝有軸承。【答案】①.②；②.④?！窘馕觥縖1][2]①輪盤和飛輪組成的系統，屬于輪軸；②剎車把手和剎車裝置組成的系統，剎車把手處繞一固定點旋轉相當于一個杠桿，剎車裝置是通過增大壓力來增大摩擦力的；③車胎上有凸凹不平的花紋，是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的；④轉軸上安裝有軸承，是通過用滾動代替滑動的方法來減小摩擦力的。綜上可知，屬于杠桿的是②，屬于減小摩擦力的是④。19.（2022·金昌）如圖所示，現在很多地方設有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實際上就是簡單機械中的______（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于______（選填“省力”、“費力”或“省功”）機械?！敬鸢浮竣?斜面；②.省力。【解析】[1]輪椅專用通道是一條與水平面成一定角度的傾斜平面，這樣的傾斜平面利用的就是斜面，可以省力。[2]根據功的原理可知，使用斜面時要費距離，但同時省了力，故斜面屬于省力機械。20.（2022·鎮江）如圖1所示，輕質杠桿可繞O轉動，A點懸掛一重為12N的物體M，B點受到電子測力計豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA=AB=BC，則F為___________N。保持杠桿水平靜止，將F作用點從B移至C，此過程中F方向保持不變，F的力臂記為l，則F的大小變___________，F與（）的關系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復上述步驟，F與（）的關系圖線為圖2中的___________（選填數字序號）?！敬鸢浮竣?6；②.小；③.②。【解析】[1]由圖1可知，O為杠桿的支點，B點拉力F的力臂A點作用力的力臂為OA，由杠桿平衡條件可得：F×OB=G×OA，解得[2]由題意可知，保持杠桿水平靜止，將F作用點從B移至C，此過程中F方向保持不變，根據杠桿平衡條件可得F×l=G×OA，解得……Ⅰ由題意可知，此過程中物體M的重力G和力臂OA不變，拉力F的力臂l變大，則拉力F變小。[3]將M從A移至B，由杠桿平衡條件可得F×l=G×OB，解得……Ⅱ由數學知識可知，Ⅰ、Ⅱ兩式中拉力F與的關系圖線均為正比例函數，由圖1可知，OB>OA，則Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此將M從A移至B，F與的關系圖線為過原點且斜率比圖線①大的圖線②。三、作圖題21.（2022·撫順、葫蘆島）圖甲是一款瓶起子。起瓶蓋時，瓶身相當于一個繞O點轉動的杠桿。圖乙是其簡化示意圖。請在圖乙中畫出：（1）瓶蓋上B點受到的阻力F2的大致方向；（2）作用在A點的最小動力F1及其力臂l1.【解析】[1]起瓶蓋時，瓶身相當于一個以O點為支點的杠桿，阻力F2作用點在B點，方向向左上方。[2]因為阻力和阻力臂一定，動力臂最大時，根據杠桿的平衡條件可知，動力最小，由圖可知OA為最大動力臂，過點A垂直于OA向左下方作出最小的力F1示意圖，如圖所示：22.（2022·東營）如圖所示，工人用撬棒撬起石塊的情景，O是支點，請畫出動力F的力臂l?！窘馕觥窟^支點O作動力F的作用線的垂線，即動力F的力臂l，如圖所示：23.（2022·金昌）如圖所示，某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞繩方法?！窘馕觥坑捎趫D中只有一個動滑輪，承擔物重的繩子段數最多為3段，此時最省力，其繞法如圖所示24.（2022·攀枝花）如圖所示，輕質杠桿OA可繞O點在豎直平面內轉動，請在圖示位置畫出小球所受重力G和使杠桿保持平衡的最小力F的示意圖，并簡述F的作圖依據。【解析】過小球的重心沿豎直向下的方向畫出重力的示意圖，由杠桿的平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；由圖可知，O點距離A點是最遠的，故OA為力臂時，力是最小的，過端點A做垂直OA向上的力，如圖所示：25.（2022·遵義）人體中的某些部位具有杠桿的功能，圖甲所示為人握住啞鈴鍛煉的情景，其簡圖如圖乙所示。肱二頭肌收縮對手臂產生一個拉力F，使手臂繞肘關節“O”轉動，請在圖乙中作出啞鈴所受重力的示意圖和拉力F的力臂L。【解析】重力的方向是豎直向下的，從啞鈴的重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為其所受重力示意圖；圖中杠桿O為支點，從O作F作用線的垂線，垂線段為F的力臂，如圖所示：26.（2022·銅仁）（1）如圖（a）所示，一束光斜射向玻璃磚，并穿過玻璃磚。畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線（注意標出法線）；（2）如圖（b）所示為一根“”形杠桿，O為支點，左端懸掛一重物M，現要在A端施加一個最小的力，使M在圖示位置保持平衡。某同學在A點畫出了最小力F的示意圖，請對該同學的作圖結果予以評價（用作圖方式體現）；（3）如圖（c）所示，根據小磁針的指向，用物理符號標出螺線管左端和電源左端極性?！窘馕觥浚?）過入射點先作法線，當光從空氣斜射入玻璃時，折射光線和入射光線分居法線兩側，折射角小于入射角，由此在法線右側的玻璃中畫出折射光線；當光從玻璃斜射入空氣時，折射光線和入射光線分居法線的兩側，折射角大于入射角，由此在法線右側的空氣中畫出折射光線。如圖所示：（2）根據杠桿平衡條件可知，阻力與阻力臂的乘積不變，要使得動力F最小，則動力臂最大，從圖看出，連接O點到A點，OA即為動力臂，此線段最長，即動力臂OA最長，作過A與OA垂直的垂線段，根據力的示意圖畫出F，此時F最小，故該同學的畫法不符合題意，應為如圖所示：（3）小磁針靜止時，根據磁極間的相互作用規律可知，相互靠近的一定是異名磁極，因此螺線管的右端是S極，左端是N極；根據右手定則，右手握住螺線管，使拇指指向N極。則四指環繞的方向就是電流的方向，可以判斷出，電流的整體走向是從螺線管的右端流進，因此電源右端是正極，左端是負極；如圖所示：四、實驗題27.（2022·朝陽）小明利用如圖所示實驗裝置“探究杠桿的平衡條件”：（1）輕質杠桿靜止時如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）調節，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測量___________；（2）小明多次實驗并記錄數據如表，總結數據得出杠桿的平衡條件___________；次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051.50.1（3）第2次實驗所掛鉤碼的個數和位置如圖乙所示，此時將兩側所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，杠桿會___________（選填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）；（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?右；②.力臂；③.動力×動力臂＝阻力×阻力臂；④.右側下降；⑤.變大。【解析】（1）[1]由圖可知，杠桿左端向下傾斜，則重心應向右移動，故應向右調節左端的平衡螺母，使其在水平位置平衡。[2]杠桿在水平位置平衡時，動力和阻力的力臂在杠桿上，在實驗過程中便于直接讀取力臂的長度。（2）[3]根據表中數據可得，每次實驗時，動力與動力臂的乘積都等于阻力與阻力臂的乘積，所以總結數據得出杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。（3）[4]設一個鉤碼重為G，每一小格長為L，如圖乙所示，將兩側所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，則左端為4G×2L=8GL右端為3G×3L=9GL因為8GL<9GL，所以杠桿不能平衡，右端會下沉。（4）[5]如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，這個過程中，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂逐漸變小，所以拉力變大，故彈簧測力計的示數變大。五、綜合題28.（2022·湘潭）如圖1，從深井中勻速提取泥土，動滑輪和筐總重力為30N。圖2是某次拉力做的功W隨繩自由端拉下的長度s變化的關系。不計繩重和摩擦，求：（1）當s為10m時，由圖2可知拉力做了_______J的功，筐和泥土上升了_______m；（2）拉力為_______N，筐中泥土的重力是_______N；（3）本次利用該裝置提升泥土的機械效率_______?！敬鸢浮竣?1250；②.5；③.125；④.220；⑤.88%?！窘馕觥浚?）[1]由圖2可知，當s為10m時，拉力做的功為總功為W總=1250J。[2]由圖可知，滑輪組繩子有效股數n=2，由s=nh可得，筐和泥土上升的高度為（2）[3]由W總=Fs可得，拉力為[4]因不計繩重和摩擦，所以，由可得，筐中泥土的重力為G泥土=nF-G動滑輪和筐=2×125N-30N=220N（3）[5]拉力做的有用功為W有=G泥土h=220N×5m=1100J則本次利用該裝置提升泥土的機械效率為。六、計算題29.（2022·濰坊）圖甲是某衛生間馬桶水箱的進水調節裝置，圖乙為其結構示意圖，浮臂AB可視為繞點轉動的杠桿，，，A端通過細連接桿AC與柱狀浮筒連接，浮筒質量為，端通過細連接桿BD與圓餅狀止水閥連接，止水閥上下表面積與進水管口面積均為。當水箱中無水或水量較少時，止水閥打開，水從進水管流進水箱。水位達到一定高度時，浮筒推