2023年浙江省中考科學專題強化——13簡單機械一．選擇題（共12小題）1．（2023?余杭區一模）小廖同學家里正在修建樓房，他通過調查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N的物體勻速提升了6m，工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是（）①拉力F做功為2850J②動滑輪的重力為50N③拉力F做的額外功為600J④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為95%A．①③ B．②④ C．①② D．③④2．（2023?鹿城區模擬）如圖為“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點（螺母）轉動，杠桿自身重力和摩擦不計，固定裝置未畫出，甲圖中杠桿處于水平位置平衡。松開螺母保持OA不動，使OB向下折一個角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點轉動的杠桿AOB′（B′點對應B點），保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應該放在（）A．B′點處 B．①點處 C．②點處 D．③點處3．（2023?寧波模擬）小科家有一塊菜板，平時不用的時候，就靠在灶臺的墻上。有一次，小科在家幫媽媽洗完筷子后，把裝有筷子的筷籠子放到菜板前時，碰到了菜板下端，結果菜板倒了下來，還撞倒了剛放好的筷籠子，導致筷子掉了一地，如圖所示。下列說法正確的是（）A．菜板放置時，與水平面夾角越大，菜板越容易滑倒 B．若墻面是光滑的，菜板依然可以保持平衡 C．若將菜板上端點看作支點，則菜板重力和灶臺對菜板的支持力可以使杠桿保持平衡 D．筷籠子被撞倒后，若不計空氣阻力，筷子將做直線運動4．（2023?樂清市模擬）為拔除外來入侵物種“一枝黃花”，小明自制輕質拔草器，如圖甲所示。用該裝置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）A． B． C． D．5．（2023?西湖區模擬）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關說法正確的是（）A．刀刃很薄可以增大壓力 B．甘蔗放在a點比b點更易被切斷 C．鍘刀實質上是一種費力杠桿 D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力6．（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。彈簧測力計的示數恒為2N（不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉軸光滑）。下列說法錯誤的是（）A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物體A受到B的摩擦力是2N C．滑輪移動的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率為4W7．（2023?舟山一模）如圖所示筷子盒在A處施加向下的力時，筷子會從出口滾出。忽略筷子的壓力，以下能正確表示按下A處時杠桿示意圖的是（）A． B． C． D．8．（2022?西湖區校級一模）小明用圖中裝置提升重為400N的物體勻速上升，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（）A．兩個滑輪均為定滑輪 B．人將繩子拉過1m，物體也上升1m C．小明對繩子的拉力為200N D．由于小明沒有豎直向下拉繩子，所以人對繩子的拉力大于200N9．（2023?寧波模擬）一次聚會中，小科看到餐桌上一個自動拾取牙簽盒很有趣，如圖甲所示，當按下頂上的圓柱體按鈕，松手時，一根牙簽就從蓋子上的一個小孔中冒出，于是他拆開發現內部結構示意圖如圖乙。下列說法錯誤的是（）A．圖乙中桿AOD可看作杠桿，D處是可伸縮的彈簧 B．當按下按鈕時，按鈕作用在B點使之繞著O點逆時針轉動 C．當松開按鈕時，D點處受到向下的力，使A端翹起將牙簽送出 D．將牙簽送出時，桿AOD相當于省力杠桿10．（2022?杭州模擬）如圖是實驗常用的試管夾，O是支點，使用時用力向下按圖示按壓處可打開試管夾。下列能正確表示使用該試管夾時的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．11．（2022?甌海區一模）利用相同材質的斜面將質量相同的貨物通過甲、乙、丙、丁四種方式勻速推上車廂。已知乙、丁的貨箱底部裝有輕質小輪（質量不計），平板斜角a＞β。對比四次搬運貨物的過程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁12．（2022?龍灣區一模）為使杠桿平衡在圖示位置，需在A點施加一個力，在如圖所示的四個方向中，不可能使杠桿平衡的力是（）A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F4二．填空題（共6小題）13．（2022?嵊州市校級模擬）如圖所示，質量為m＝50kg的人站在輕質木板的O點上，木板可以繞B端上下轉動，OA＝2OB。要使木板靜止于水平位置，人拉輕繩的力為N，人對木板AB的壓力為N（摩擦阻力不計）。14．（2022?上城區模擬）小亮利用輕質木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。（1）若木條上A、B、C中有一點是零刻度，應該是點。（2）該秤的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）的。（3）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應把刻度標在塑料桶壁上，該刻度（選填“上”或“下”）邊的數值大。15．（2022?義烏市一模）如圖為航母上簡化的蒸氣彈射裝置。氣缸內蒸氣體積膨脹能推動活塞向右運動，使艦載機獲得巨大的牽引力，能帶動艦載機在兩秒內達到起飛速度。（1）牽引索與蒸氣活塞之間的兩個滑輪為滑輪；（2）活塞向右運動時活塞與氣缸之間的摩擦是。（選填“靜摩擦、“滑動摩擦”或“滾動摩擦”）16．（2022?嵊州市模擬）小明在研究定滑輪特點時做了以下實驗。（1）用彈簧測力計測出某物體的重力（圖1）；然后將繩子靠著定滑輪（不計繩重與摩擦），測力計依次放在A、B、C、D位置時，其示數保持不變（圖2）。由此可見，使用定滑輪的特點是。（2）如圖3所示，甲、乙均為邊長5厘米的正方體，甲重3N，乙重10N，用繩繞過定滑輪相連（不計繩重與摩擦）。乙靜止于水平地面上，則甲對繩a的拉力為牛，乙對地面的壓強為帕。17．（2022?臨安區一模）如圖是工人師傅搬運貨物時，在地面和卡車的車用間傾斜放置一長木板搭成斜面，將地面上的貨物沿斜面勻速推上車廂，用時為t；已知車廂底面離地面高度為h，木板長s，貨物的質量為m，沿斜面所用的推力為F，則工人做的有用功是，工人做功功率是，此斜面的機械效率為。（以上各空用題中字母表示）18．（2022?鎮海區二模）2021年7月，臺風“煙花”過境后，鎮海區有不少樹木傾倒，山區的道路上也掉落下不少石塊。請回答下列問題：（1）小科用如圖甲所示的方法將被臺風刮倒的樹拉正，A的樹干相當于（填“動滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，小科使用一根長為1m的硬棒AD撬動掉落在地上的大石塊，石塊垂直作用在棒上C點的力是500N，其中BC＝CD＝0.2m，若要撬動石塊，則施加在硬棒A點的力至少是N。三．實驗探究題（共1小題）19．（2022?常山縣二模）實驗是科學研究的重要手段。（1）小科在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻度間的距離相等。①杠桿在如圖甲所示的位置靜止時（填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態。②如圖乙所示，杠桿水平位置平衡后，在A點掛了2個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數應為N。（2）如圖丙為水流抽氣泵的結構示意圖，當水不斷地從上往下流動時A的氣壓會（填“大于“小于”或“等于”）待抽氣容器，請利用前一空的結論分析圖丁中的過濾方式與普通過濾具有的優點是。四．計算題（共3小題）20．（2023?濱江區模擬）如圖所示為某小區道閘的結構原理，質量8kg、長4m的長直桿AB通過P、Q兩點，固定在半徑為15cm的圓盤C上，圓盤C能夠繞O點自由轉動，通過P點帶動直桿轉動。O點距A端為20cm，OP為圓盤直徑，圓盤C與電動機M用齒輪連接。電動機M的齒輪盤順時針轉動時，長直桿AB隨圓盤C逆時針轉動。（g取10N/kg）（1）求桿AB水平靜止時，電動機齒輪對圓盤C齒輪的力；（2）若不計摩擦，電動機的平均輸出功率為72W，求道閘直桿從水平轉到豎直位置完全打開需要的時間；（AB垂直地面、不計能量損失）（3）道閘勻速抬高，圓盤C齒輪受力怎么變？21．（2022?鎮海區模擬）如圖所示，在科普節目《加油，向未來》中，有一項對抗性實驗，甲、乙兩人站在平衡板上。滑輪組將平衡板提升至一定高度后。兩人在平衡板上挪動，并保持平衡板平衡。若甲的質量為55kg，乙的質量為45kg。平衡板質量為900kg，且質量分布均勻，重心在點O．（g取10N/kg）。（1）當平衡板在水平地面上時，甲靜止站在平衡板上，與板的接觸面積為0.05m2，則甲對平衡板的壓強為多大？（2）甲、乙兩人豎直站在平衡板上，滑輪組將平衡板勻速提升至離地面5m的高度處，提升過程中平衡板始終保持水平平衡，拉力F為6250N，求在此過程中：①平衡板提升兩人所做的功為多少？②在提升平衡板和人的過程中，滑輪組的機械效率為多少？（3）當甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時，平衡板在空中處于水平平衡。甲、乙兩人從圖中位置同時向平衡板左，右兩側沿同一直線向相反方向緩慢挪動至C、D豎直站立時，平衡板也恰好處于水平平衡，則兩人挪動的距離AC和BD之比為。22．（2022?臺州模擬）如圖甲為塔式起重機的示意圖，滑車內部鋼絲繩平繞制如圖乙所示，平衡箱和滑車可以在平衡臂和起重臂上滑動。已知平衡臂最長為L1＝10m、起重臂最長為L2＝25m，平衡箱的質量為2×104kg。（不計一切摩擦，不計平衡臂重、起重臂重、滑車重、繩重及吊鉤重）（1）乙圖中屬于定滑輪是（選填“a”或“b”）；當滑車在起重臂上向左移動時，平衡箱應相應地向移動（選填“左”或“右”）；（2）當平衡箱在平衡臂最左端，滑車在起重臂的最右端時，求起重機能吊起貨物的最大質量；（3）將重為2×104N的貨物勻速豎直提升30m，求此過程鋼絲繩的拉力F所做的功。五．解答題（共2小題）23．（2023?鹿城區模擬）圖甲是海上打撈平臺裝置示意圖，使用電動機和滑輪組將實心物體A從海底豎直向上始終以0.05m/s的速度勻速吊起，圖乙是物體A所受拉力F隨時間t變化的圖象（不計摩擦、水的阻力及繩重，忽略動滑輪受到的浮力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg），物體A完全浸沒在水中時，滑輪組的機械效率為80%。請解答下列問題：（1）求動滑輪的重力為多少？（2）當物體A完全離開水面后，電動機兩端電壓為380V，通過的電流為5A，電動機線圈的電阻為多少？（不計電動機內部摩擦）24．（2023?鎮海區模擬）如圖所示，是一個工地上運建材的裝置圖，用滑輪組拉著重800N的小車A沿水平方向勻速運動，貨車受到的摩擦力是貨車重力的0.2倍。在32s內物體移動8m，拉力F做的功為1600J（滑輪的大小可以忽略不計），求：（1）小車A受到繩子的水平拉力F1。（2）拉力F的大小。（3）滑輪組的機械效率。

2023年浙江省中考科學專題強化——13簡單機械參考答案與試題解析一．選擇題（共12小題）1．（2023?余杭區一模）小廖同學家里正在修建樓房，他通過調查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N的物體勻速提升了6m，工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是（）①拉力F做功為2850J②動滑輪的重力為50N③拉力F做的額外功為600J④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為95%A．①③ B．②④ C．①② D．③④【解答】解：①由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n＝2，拉力移動距離s＝2h，拉力F做功：W總＝Fs＝475N×2×6m＝5700J，故①錯誤；②不計繩重和摩擦時，由F=1n（G+GG動＝nF﹣G＝2×475N﹣900N＝50N，故②正確；③有用功W有＝Gh＝900N×6m＝5400J，拉力F做的額外功W額＝W總﹣W有＝5700J﹣5400J＝300J，故③錯誤；④滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=G'?(G'+故選：B。2．（2023?鹿城區模擬）如圖為“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點（螺母）轉動，杠桿自身重力和摩擦不計，固定裝置未畫出，甲圖中杠桿處于水平位置平衡。松開螺母保持OA不動，使OB向下折一個角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點轉動的杠桿AOB′（B′點對應B點），保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應該放在（）A．B′點處 B．①點處 C．②點處 D．③點處【解答】解：保持G1位置不變，即左邊的力和力臂不變；G2不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，應該使右邊的力臂不變；原來G2的力臂為OB，所以G2應該移動到②點處。故選：C。3．（2023?寧波模擬）小科家有一塊菜板，平時不用的時候，就靠在灶臺的墻上。有一次，小科在家幫媽媽洗完筷子后，把裝有筷子的筷籠子放到菜板前時，碰到了菜板下端，結果菜板倒了下來，還撞倒了剛放好的筷籠子，導致筷子掉了一地，如圖所示。下列說法正確的是（）A．菜板放置時，與水平面夾角越大，菜板越容易滑倒 B．若墻面是光滑的，菜板依然可以保持平衡 C．若將菜板上端點看作支點，則菜板重力和灶臺對菜板的支持力可以使杠桿保持平衡 D．筷籠子被撞倒后，若不計空氣阻力，筷子將做直線運動【解答】解：A、菜板放置時與水平面夾角越大，菜板對灶臺的壓力越大，接觸面的粗糙程度不變，則灶臺對菜板的摩擦力越大，菜板越不容易滑倒，故A錯誤；B、若墻面是光滑的，菜板受到重力、墻壁的支持力、灶臺對菜板的摩擦力、灶臺對菜板的支持力的共同作用，依然可以保持平衡，故B正確；C、將菜板上端點看作支點，則菜板的重力為阻力，灶臺對菜板的摩擦力和灶臺對菜板的支持力的合力為動力，仍然可以使杠桿平衡，故C錯誤；D、筷籠子被撞倒后，不計空氣阻力，離開灶臺的筷子只受到重力作用，其運動狀態發生改變，筷子將做曲線運動，故D錯誤。故選：B。4．（2023?樂清市模擬）為拔除外來入侵物種“一枝黃花”，小明自制輕質拔草器，如圖甲所示。用該裝置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）A． B． C． D．【解答】解：用該裝置拔除同一植株，則阻力為F阻相同，根據杠桿的平衡條件分別得出A、B、C中動力的大小為：F阻l1＝FAL，F阻l2＝FBL，F阻l3＝FCL，因l1＞l2＞l3，則FA＞FB＞FC，D選項中因動力的方向是豎直，則力臂小于L，即：L′＜L，則根據杠桿的平衡條件可得：F阻l3＝FDL′，因l3＝l4，則：FD＞FC，所以，操作中最省力的是C。故選：C。5．（2023?西湖區模擬）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關說法正確的是（）A．刀刃很薄可以增大壓力 B．甘蔗放在a點比b點更易被切斷 C．鍘刀實質上是一種費力杠桿 D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力【解答】解：A、刀刃很薄是通過減小接觸面積來增大壓強的，故A錯誤；B、甘蔗放在a點比b點時的阻力臂更小，根據杠桿的平衡條件可知，動力會越小，更易被切斷，故B正確；C、鍘刀在使用時動力臂大于阻力臂，實質上是一種省力杠桿，故C錯誤；D、手沿F1方向用力比沿F2方向時的動力臂要小，根據杠桿平衡條件可知，動力越大，故D錯誤。故選：B。6．（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。彈簧測力計的示數恒為2N（不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉軸光滑）。下列說法錯誤的是（）A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物體A受到B的摩擦力是2N C．滑輪移動的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率為4W【解答】解：AB、不計滑輪的摩擦和重力，以動滑輪為研究對象，則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡，所以2F拉＝F，則A物體對滑輪的拉力F拉=12F彈簧測力計的示數恒為2N，因拉滑輪時，物體B始終處于靜止狀態，則測力計對B向右的拉力與A對B向左的摩擦力平衡，所以fA對B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物體B對A的摩擦力為2N，方向向右，故B正確；物體A向左勻速運動，同時地面對物體A還有向右的摩擦力，由力的平衡條件可得：F拉＝fB對A+f地，所以物體A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB對A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正確；C、因拉力F作用在動滑輪的軸上，費力但省一半的距離，所以拉力端的移動速度（滑輪移動的速度）等于物體A移動速度的12，則滑輪移動的速度v=12vD、拉力F做功功率：P=W故選：D。7．（2023?舟山一模）如圖所示筷子盒在A處施加向下的力時，筷子會從出口滾出。忽略筷子的壓力，以下能正確表示按下A處時杠桿示意圖的是（）A． B． C． D．【解答】解：A處施加的動力的方向是向下的，支點在杠桿的最左側，所以阻力的方向是向上的，根據四個選項可知，A中圖正確。故選：A。8．（2022?西湖區校級一模）小明用圖中裝置提升重為400N的物體勻速上升，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（）A．兩個滑輪均為定滑輪 B．人將繩子拉過1m，物體也上升1m C．小明對繩子的拉力為200N D．由于小明沒有豎直向下拉繩子，所以人對繩子的拉力大于200N【解答】解：A、由圖可知，該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成，故A錯誤；B、使用動滑輪時，物體上升1m，則繩子的自由端會通過2m，故B錯誤；C、不計摩擦和動滑輪自重，使用動滑輪能省一半的力，物體的重力為400N，則拉力為200N，故C正確；D、使用定滑輪能改變力的方向，不計摩擦和滑輪自重，沿各個方向的力大小相等，故D錯誤。故選：C。9．（2023?寧波模擬）一次聚會中，小科看到餐桌上一個自動拾取牙簽盒很有趣，如圖甲所示，當按下頂上的圓柱體按鈕，松手時，一根牙簽就從蓋子上的一個小孔中冒出，于是他拆開發現內部結構示意圖如圖乙。下列說法錯誤的是（）A．圖乙中桿AOD可看作杠桿，D處是可伸縮的彈簧 B．當按下按鈕時，按鈕作用在B點使之繞著O點逆時針轉動 C．當松開按鈕時，D點處受到向下的力，使A端翹起將牙簽送出 D．將牙簽送出時，桿AOD相當于省力杠桿【解答】解：A．桿AOD可看作以O點為支點的杠桿，由題意可知，D處是可伸縮的彈簧，故A正確，不符合題意；B．由圖乙可知，當按下按鈕時，按鈕作用在B點，杠桿繞著O點逆時針轉動，故B正確，不符合題意；C．松開按鈕后，圖乙中D處受到彈簧向下的力，使杠桿AOD繞O點順時針轉動，使A端翹起將牙簽送出，故C正確，不符合題意；D．將牙簽送出時，D處受到彈簧向下的力為動力，動力臂小于阻力臂，杠桿AOD相當于費力杠桿，故D錯誤，符合題意。故選D。10．（2022?杭州模擬）如圖是實驗常用的試管夾，O是支點，使用時用力向下按圖示按壓處可打開試管夾。下列能正確表示使用該試管夾時的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．【解答】解：據圖可知，當用力按壓試管夾的短柄B點時，會繞著中間的固定點O轉動，即O為支點；所按壓點B為動力的作用點，F1方向向下；而短柄受到彈簧向下的阻力F2，A點就是阻力F2的作用點，故D正確、ABC錯誤。故選：D。11．（2022?甌海區一模）利用相同材質的斜面將質量相同的貨物通過甲、乙、丙、丁四種方式勻速推上車廂。已知乙、丁的貨箱底部裝有輕質小輪（質量不計），平板斜角a＞β。對比四次搬運貨物的過程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【解答】解：甲、乙、丙、丁四種方式中，貨箱裝滑輪的、斜面長的最省力，所以丁中的方式最省力。故選：D。12．（2022?龍灣區一模）為使杠桿平衡在圖示位置，需在A點施加一個力，在如圖所示的四個方向中，不可能使杠桿平衡的力是（）A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F4【解答】解：F1和F2使杠桿轉動的方向與重物與杠桿轉動的方向相反，可以使杠桿平衡；F3的力臂為零，不能使杠桿平衡；F4使杠桿轉動的方向與重物與杠桿轉動的方向相同，不能使杠桿平衡；故ABC不符合題意，D符合題意。故選：D。二．填空題（共6小題）13．（2022?嵊州市校級模擬）如圖所示，質量為m＝50kg的人站在輕質木板的O點上，木板可以繞B端上下轉動，OA＝2OB。要使木板靜止于水平位置，人拉輕繩的力為125N，人對木板AB的壓力為375N（摩擦阻力不計）。【解答】解：人的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；人拉繩子的力等于繩子對木板的拉力F，人對杠桿的力：Fo＝G?F；∵Fo×OB＝F×BA，即：（G?F）×OB＝F×BA；∴F=G×OB人對木板的壓力F壓＝G?F＝500N?125N＝375N；故答案為：125；375。14．（2022?上城區模擬）小亮利用輕質木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。（1）若木條上A、B、C中有一點是零刻度，應該是B點。（2）該秤的刻度是均勻（選填“均勻”或“不均勻”）的。（3）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應把刻度標在塑料桶壁上，該刻度下（選填“上”或“下”）邊的數值大。【解答】解：（1）因木條為輕質，即質量不計，因小桶由質量，A點不可能為零質量點；所以對于桿秤來說，B點的對應質量刻度小于C點的對應刻度，B點對應的質量為零，若體積一定，B點的密度為零。（2）根據杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2，可得：L1=F2L2F（3）若讓秤砣位置不變即質量不變，根據ρ=m故答案為：（1）B；（2）均勻；（3）下。15．（2022?義烏市一模）如圖為航母上簡化的蒸氣彈射裝置。氣缸內蒸氣體積膨脹能推動活塞向右運動，使艦載機獲得巨大的牽引力，能帶動艦載機在兩秒內達到起飛速度。（1）牽引索與蒸氣活塞之間的兩個滑輪為定滑輪；（2）活塞向右運動時活塞與氣缸之間的摩擦是滑動摩擦。（選填“靜摩擦、“滑動摩擦”或“滾動摩擦”）【解答】解：定滑輪是軸的位置固定不動的滑輪，由圖可知，牽引索與蒸汽活塞連接的兩個滑輪為定滑輪；活塞向右運動時，活塞在氣缸內滑動，所以這個摩擦力是滑動摩擦。故答案為：定；滑動摩擦。16．（2022?嵊州市模擬）小明在研究定滑輪特點時做了以下實驗。（1）用彈簧測力計測出某物體的重力（圖1）；然后將繩子靠著定滑輪（不計繩重與摩擦），測力計依次放在A、B、C、D位置時，其示數保持不變（圖2）。由此可見，使用定滑輪的特點是能改變動力方向，但不能省力。（2）如圖3所示，甲、乙均為邊長5厘米的正方體，甲重3N，乙重10N，用繩繞過定滑輪相連（不計繩重與摩擦）。乙靜止于水平地面上，則甲對繩a的拉力為3牛，乙對地面的壓強為2800帕。【解答】解：（1）由圖1、2和題意可知，彈簧測力計依次放在A、B、C、D位置時，其施力方向改變，而示數保持不變，即力的大小不變，說明使用定滑輪改變了力的方向，但不能改變力的大小；（2）圖3中以甲為研究對象，處于靜止狀態，所以a繩對甲的拉力F＝G甲＝3N；由于物體間力的作用是相互的，所以甲對繩的拉力等于繩對甲的拉力，即F′＝F＝3N；因同一根繩子各處的拉力大小相等，所以繩子對乙的拉力F乙＝F′＝3N，乙對地面的壓力為：F壓＝G乙﹣F乙＝10N﹣3N＝7N，乙對地面的壓強為：p=F故答案為：（1）能改變動力方向，但不能省力；（2）3；2800。17．（2022?臨安區一模）如圖是工人師傅搬運貨物時，在地面和卡車的車用間傾斜放置一長木板搭成斜面，將地面上的貨物沿斜面勻速推上車廂，用時為t；已知車廂底面離地面高度為h，木板長s，貨物的質量為m，沿斜面所用的推力為F，則工人做的有用功是mgh，工人做功功率是Fst，此斜面的機械效率為mg?Fs【解答】解：工人做的有用功是W有用＝Gh＝mgh；工人做的總功W總＝Fs，工人做功的功率P=W此斜面的機械效率η=W故答案為：mgh；Fst；mg?18．（2022?鎮海區二模）2021年7月，臺風“煙花”過境后，鎮海區有不少樹木傾倒，山區的道路上也掉落下不少石塊。請回答下列問題：（1）小科用如圖甲所示的方法將被臺風刮倒的樹拉正，A的樹干相當于動滑輪（填“動滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，小科使用一根長為1m的硬棒AD撬動掉落在地上的大石塊，石塊垂直作用在棒上C點的力是500N，其中BC＝CD＝0.2m，若要撬動石塊，則施加在硬棒A點的力至少是100N。【解答】解：（1）動滑輪在使用時，滑輪隨重物一起移動，圖甲中的A樹木在用力時，會移動，屬于動滑輪；（2）要使施加在撬棒A點的動力最小，應使動力臂L1最大；當以D為支點，在A點施加垂直AD向上的動力時，動力臂L1＝AD＝1m，即動力臂為最大值，則動力為最小；此時阻力F2＝500N，阻力臂L2＝CD＝0.2m，根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得，施加在撬棒A點的力：F1=F故答案為：動滑輪；100。三．實驗探究題（共1小題）19．（2022?常山縣二模）實驗是科學研究的重要手段。（1）小科在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻度間的距離相等。①杠桿在如圖甲所示的位置靜止時是（填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態。②如圖乙所示，杠桿水平位置平衡后，在A點掛了2個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數應為1.5N。（2）如圖丙為水流抽氣泵的結構示意圖，當水不斷地從上往下流動時A的氣壓會小于（填“大于“小于”或“等于”）待抽氣容器，請利用前一空的結論分析圖丁中的過濾方式與普通過濾具有的優點是會加快過濾速度。【解答】解：（1）①如圖甲的位置靜止時是處于杠桿平衡狀態的；②若每個小格長L，在A點掛2個相同的鉤碼，在B點豎直向下拉彈簧測力計，讓杠桿在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2有：2×0.5N×3L＝F×2L，解得F＝1.5N，彈簧測力計的示數應為1.5N；（2）如圖丙為水流抽氣泵的結構示意圖，當水不斷地從上往下流動時，A處的流速大于待抽氣容器處，則A的氣壓會小于待抽氣容器；圖丁中自來水通過抽氣泵抽出錐形瓶內的空氣，使得錐形瓶內氣壓減小，小于外界氣壓，故會加快過濾速度。故答案為：（1）①是；②1.5；（2）小于；會加快過濾速度。四．計算題（共3小題）20．（2023?濱江區模擬）如圖所示為某小區道閘的結構原理，質量8kg、長4m的長直桿AB通過P、Q兩點，固定在半徑為15cm的圓盤C上，圓盤C能夠繞O點自由轉動，通過P點帶動直桿轉動。O點距A端為20cm，OP為圓盤直徑，圓盤C與電動機M用齒輪連接。電動機M的齒輪盤順時針轉動時，長直桿AB隨圓盤C逆時針轉動。（g取10N/kg）（1）求桿AB水平靜止時，電動機齒輪對圓盤C齒輪的力；（2）若不計摩擦，電動機的平均輸出功率為72W，求道閘直桿從水平轉到豎直位置完全打開需要的時間；（AB垂直地面、不計能量損失）（3）道閘勻速抬高，圓盤C齒輪受力怎么變？【解答】解：（1）杠桿自重提供阻力：G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N；由杠桿平衡公式可知：F1L1＝GL2；作用在杠桿的動力：F1＝L2L1×G＝1.8m0.15m×80N＝960N；（2）不計摩擦，即額外功為零，此時電動機克服杠桿自重做的有用功等于消耗電能的總功。此時杠桿重心被提高：h＝1.8m。即：W總＝W有；Pt＝Gh.轉動時間t＝GhP＝80N×1.8m72W＝2s；（3）由杠桿平衡條件可知：F1L1＝GL2，其中G不變，L1不變，則F1與L2的變化有關成正比。當杠桿抬高時，杠桿自重的力臂L2不斷減小，所以圓盤C齒輪受力F1不斷變小。答：（1）桿AB水平靜止時，電動機齒輪對圓盤C齒輪的力為960N；（2）道閘直桿從水平轉到豎直位置完全打開需要的時間2s；（3）道閘勻速抬高，圓盤C齒輪受力不斷變小。21．（2022?鎮海區模擬）如圖所示，在科普節目《加油，向未來》中，有一項對抗性實驗，甲、乙兩人站在平衡板上。滑輪組將平衡板提升至一定高度后。兩人在平衡板上挪動，并保持平衡板平衡。若甲的質量為55kg，乙的質量為45kg。平衡板質量為900kg，且質量分布均勻，重心在點O．（g取10N/kg）。（1）當平衡板在水平地面上時，甲靜止站在平衡板上，與板的接觸面積為0.05m2，則甲對平衡板的壓強為多大？（2）甲、乙兩人豎直站在平衡板上，滑輪組將平衡板勻速提升至離地面5m的高度處，提升過程中平衡板始終保持水平平衡，拉力F為6250N，求在此過程中：①平衡板提升兩人所做的功為多少？②在提升平衡板和人的過程中，滑輪組的機械效率為多少？（3）當甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時，平衡板在空中處于水平平衡。甲、乙兩人從圖中位置同時向平衡板左，右兩側沿同一直線向相反方向緩慢挪動至C、D豎直站立時，平衡板也恰好處于水平平衡，則兩人挪動的距離AC和BD之比為9：11。【解答】解：（1）當平衡板在水平地面上時，甲靜止站在平衡板上對板的壓力：F甲＝G甲＝m甲g＝55kg×10N/kg＝550N，則甲對平衡板的壓強：p甲=F甲S（2）①乙的重力：G乙＝m乙g＝45kg×10N/kg＝450N，平衡板提升兩人所做的功：W＝（G甲+G乙）h＝（550N+450N）×5m＝5000J；②平衡板的重力：G板＝m板g＝900kg×10N/kg＝9000N，在提升平衡板和人的過程中，拉力做的有用功：W有＝（G甲+G乙+G板）h＝（550N+450N+9000N）×5m＝5×104J，由圖可知，n＝2，則拉力做的總功：W總＝Fs＝Fnh＝6250N×2×5m＝6.25×104J，滑輪組的機械效率：η=W有W（3）當甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時，平衡板在空中處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：G甲?OA＝G乙?OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當甲、乙兩人分別位于C、D豎直站立時，平衡板也恰好處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：G甲?（OA+AC）＝G乙?（OB+BD）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：OA整理可得：ACBD由①③可得：ACBD答：（1）甲對平衡板的壓強為1.1×104Pa；（2）①平衡板提升兩人所做的功為5000J；②在提升平衡板和人的過程中，滑輪組的機械效率為80%；（3）9：11。22．（2022?臺州模擬）如圖甲為塔式起重機的示意圖，滑車內部鋼絲繩平繞制如圖乙所示，平衡箱和滑車可以在平衡臂和起重臂上滑動。已知平衡臂最長為L1＝10m、起重臂最長為L2＝25m，平衡箱的質量為2×104kg。（不計一切摩擦，不計平衡臂重、起重臂重、滑車重、繩重及吊鉤重）（1）乙圖中屬于定滑輪是a（選填“a”或“b”）；當滑車在起重臂上向左移動時，平衡箱應相應地向右移動（選填“左”或“右”）；（2）當平衡箱在平衡臂最左端，滑車在起重臂的最右端時，求起重機能吊起貨物的最大質量；（3）將重為2×104N的貨物勻速豎直提升30m，求此過程鋼絲繩的拉力F所做的功。【解答】解：（1）由圖可知，a滑輪的軸不隨物體移動，因此a為定滑輪；當滑車在起重臂上向左移動時，阻力臂L2