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2024年中考题分类---简单机械与机械效率
1、、（2024年四川内江） 如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，
沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F、F、F、F，则它们的大小关系为（ ）
1 2 3 4
A. F＞F B. F＞F
1 2 3 4
C. F＜F D. F=F=F=F
1 4 1 2 3 4
【答案】D
【解析】
【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大
小都相等。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2、（2024年甘肃兰州） 如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为 的重物被
竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正
确的是（ ）
A. 拉力F大小为400N B. 拉力F的功率为1250W
C. 克服动滑轮重力做功2000J D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数 ，拉力F大小为
故A正确，不符合题意；
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B．绳子自由端移动的距离为
拉力F做的功为
拉力F的功率为
故B错误，符合题意；
C．克服动滑轮重力做功
故C正确，不符合题意；
D．有用功为
滑轮组的机械效率约为
故D正确，不符合题意。
故选B。
3、（2004年青海）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞
船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（ ）
A. 电动滑轮的总功为5×104J B. 飞船部件的重力为2×103N
C. 绳子自由端移动的距离为2m D. 电动滑轮的功率为5×104W
【答案】A
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【解析】
【详解】B．飞船部件的重力为
故B错误；
A．电动滑轮 的有用功为
电动滑轮的总功为
故A正确；
C．由图可知，有效绳子段数 ，则绳子自由端移动的距离为
故C错误；
D．电动滑轮的功率为
故D错误。
故选A。
4、（2024年山东）如图所示，小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m，小明对绳子的
拉力为250N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 动滑轮的重力为50N B. 滑轮组做的有用功为500J
C. 拉力F做功的功率为25W D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
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【解析】
【详解】A．由图可知，n=2，由 可知，动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×250N-400N=100N
故A错误；
B．滑轮组做的有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
故B错误；
C．拉力F做功为
W总=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J
功率为
故C错误；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
5、（2024年吉林长春）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（ ）
A. 人对车不做功 B. 车是定滑轮 C. 车是费力杠杆 D. 车是省力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A．人的推力作用在车上，且车在推力的作用下前进，人对车做了功，故A不符合题意；
BCD．人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体的重力，动力是手作用在手柄处的力，推
车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
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6、（2024年广东） 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点
是（ ）
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
【答案】A
【解析】
【详解】该剪刀属于杠杆，支点是O点，动力作用在A点，阻力作用在手柄处，使用时动力臂大于阻力
臂，因此是省力杠杆。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7、（2024年江苏无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高
度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 总功为800J B. 动滑轮重为5N
C. 绳端移动的距离为4m D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
总功
W总=Fs=125N×8m=1000J
故A正确，C错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为
G动=2F-G=2×125N-200N=50N
故B错误；
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D．有用功
W有=Gh=200N×4m=800J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
8、 （黑龙江龙东）如图所示，是一位同学组装的提升重物的装置。他用400N的力在30s内把重1000N
的物体匀速提升6m（不计绳重及摩擦），则动滑轮的重力___________N，滑轮组的机械效率
__________（保留一位小数）。
【答案】 ①. 200 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知， ，根据 可知，动滑轮的重力
[2]绳子拉动的距离为
滑轮组的机械效率为
9、 （2024年山东滨州）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了
6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
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A. 绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为100W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80%
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，则绳子自由端移动的距离
s=nh=2×6m=12m
则绳子自由端移动的速度
故A错误；
B．拉力做的有用功为
W有=Gh=400N×6m=2400J
故B正确；
C．拉力所做的功
W总=Fs=250N×12m=3000J
功率为
故C正确；
D．根据 可知，动滑轮的重为
G动=nF-G=2×250N-400N=100N
当物体重500N时，拉力为
滑轮的机械效率为
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故D错误。
故选BC。
10、 （2024年贵州）如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化
为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下
的压力时，下列分析正确的是（ ）
A. 压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B. 只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘
C. 只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘
D. 在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．分析图乙可知，当压力作用于A点时，如果条凳可以转动，将围绕E点转动，因此条凳视为
绕E点转动的杠杆，故A正确；
B．当压力作用于凳面的中间，此时E、F两点受到的压力均是向下的，因此条凳不会上翘，故B正确；
C．在A、D点同时施加压力，如果其中一点 的力大，根据杠杆平衡条件，如果大于另一点的力和条凳重
力作用效果时，条凳将上翘，故C错误；
D．如果在B或C点施加一个压力，则此时动力臂为零，因此条凳一定不会上翘，故D正确。
故选ABD。
11、（2024年黑龙江齐齐哈尔）如图所示，小宇用动滑轮把重400N 的物体匀速提升了3m，作用在绳子
自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（ ）
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A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 动滑轮受到的重力为150N
C. 拉力F做的功为1200J D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，由
可得，动滑轮受到的重力
G动=2F−G=2×250N−400N=100N
故B错误；
C．拉力F做的功
W总=Fs=250N×6m=1500J
故C错误；
D．该动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
12、（2024年天津）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗
杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（ ）
A. 它是动滑轮 B. 利用它可以省力
C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以改变力的方向
【答案】D
【解析】
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【分析】
【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮；升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐
徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。
故选D。
13、（2024年河南）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一
平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小
【答案】C
【解析】
【详解】A．在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦，有用功
，故甲、乙做的有用功一样多，故A错误；
BCD．图甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离s甲=2h；图乙使用的是定滑轮，拉力端移动距离s乙=h，
不计绳重和摩擦，使用甲动滑轮时，拉力
拉力做功
使用乙定滑轮时，拉力F乙=G，所以拉力做功
在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲做的总功多，乙做的总功少，根据
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知，甲做总功的功率大；由A选项解析知有用一样多，但甲的总功多，根据 知，乙所用
装置的机械效率高，综上分析知，故C正确，BD错误。
故选C。
14、（2024年四川眉山）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行
于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以 的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为
75%。则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力做功为3J
B. 物体受到摩擦力为1.5N
C. 在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D. 若以 的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A．拉力做的有用功为
斜面的机械效率为75%，则拉力做功为
故A错误；
B．此过程中额外功为
有图可知，斜面的长度为
物体受到摩擦力为
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故B错误；
C．在匀速拉动过程中，物体的质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大，故
C错误；
D．若以 的速度匀速拉动物体，此过程中摩擦力大小不变，则额外功不变，有用功也不变，总功
也不变，因此斜面机械效率仍为75%，故D正确。
故选D。
15、（2024年重庆A卷） 同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将
秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、
秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下
列说法正确的是（ ）
A. 自制杆秤的每一格约表示2.08g
B. 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C. 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D. 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
【答案】B
【解析】
【详解】A．在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，则共计50格，则每一格代表的质量为
即自制杆秤的每一格约表示2g，故A错误；
B．称中药时B端翘起说明 ，此时可以减少中药即减小 恢复水平平衡，故B正确；
C．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件 ， 实际质量偏小，则 长度偏大，则测量
结果会比真实质量偏大，故C错误；
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D．若将提纽移到O点右侧，则 增大， 减小，则 变小，则杆秤的量程减小，故D错误。
故选B。
16、（2024年重庆A卷）建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起，桶离开
地面后在4s内缓慢上升0.8m，工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是（ ）
A. 该装置做的有用功为400J
B. 该装置的机械效率为90％
C. 绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D. 桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．涂料重力为
所以该装置做的有用功为
故A错误；
B．定滑轮不省距离也不费距离，即 ，该装置做的总功为
则该装置的机械效率为
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故B正确；
C．绳子自由端移动的平均速度为
故C错误；
D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压力变小，根据 ，则压强变小，故D错误。
故选B。
17、（2024年四川宜宾）质量为500kg的物体M，与水平地面的接触面积为 ，用如图所示的滑轮
组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力
是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功
，g取 。求在此过程中：
（1）物体M受到的重力；
（2）物体M对地面的压强；
（3）滑轮组对物体M做的功；
（4）如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。
【答案】（1）4900N；（2） ；（3）9800J；（4）12500J
【解析】
【详解】解：（1）物体M受到的重力
（2）物体M对地面的压强
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（3）M受到的阻力
滑轮组克服物体M阻力做的功
（4）滑轮组对物体M做的功
如果电动卷扬机的效率是80%，此电动卷扬机消耗的电能
答：（1）物体M受到的重力为4900N；
（2）物体M对地面的压强为 ；
（3）滑轮组对物体M做的功为9800J；
（4）如果电动卷扬机的效率是80%，此电动卷扬机消耗的电能为12500J。
18、（2024年四川遂宁）修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉
力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，g取 。
下列结论正确的是（ ）
A. 工人拉动绳子的速度为0.2m/s
B. 工人对绳子拉力的功率50W
C. 此装置的机械效率为96%
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D. 若工人脚与地接触面积共 ，则他对地的压强为
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体上升的速度
由图可知，承担物重的绳子股数n=2，工人拉动绳子的速度为
故A错误；
B．绳子的拉力
工人对绳子拉力的功率
故B错误；
C．此装置的机械效率为
故C正确；
D．工人受到重力、支持力和绳子的拉力，在三个力的作用下，处于平衡状态，则
地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力，二者大小相等，则
若工人脚与地接触面积共 ，则他对地的压强为
故D错误。
故选C。
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19、（2024年四川南充）下图是我国古代劳动人民运送巨木的场景，通过杠杆、支架、悬绳、石块等，将
巨木一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（ ）
A. 支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强
B. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，费力省距离
C. 当巨木太重无法抬起时，可以让杠杆右端的人远离支架，增大动力臂
D. 当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A．支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积，减小支架对地面的压强，
故A错误；
B．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但费距离，故B错误；
C．让杠杆右端的人远离支架，增大动力臂，阻力臂、阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，
更有利于将巨木抬起，故C正确；
D．增大横杆上悬绳与支架之间的距离，阻力臂变长，动力臂、阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，
动力变大，无法将巨木抬起，故D错误。
故选C。
20、（2024年四川泸州）泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿
划船训练器械，其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。
某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每提升一次，配重上升
0.8m。取 ，则下列说法中正确的是( )
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A.将配重匀速提升过程中，配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m，其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次，其平均功率为120W
答案：D
21、（2024年四川达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上， ， ，A、B均为
正方体，边长分别为20cm、10cm。在拉力 的作用下，5s内，物体A、B一起向右匀速直线移动
了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是（ ）
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体A、B一起向右匀速直线运动，A、B之间没有相对运动和相对运动趋势，故A与B之间
的摩擦力为0，故A正确，不符合题意；
B．A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力，为
则A对地面的压强为
故B正确，不符合题意；
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C．与动滑轮连接的绳子段数n=2，根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知，绳子自由端移
动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确，不符合题意；
D．拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
故D错误，符合题意。
故选D。
22、（2024年成都）小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮
的重力为0.2N，动滑轮的重力为0.25N，再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀
速提升20cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B. 滑轮组的机械效率为80%
C. 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D. 若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功为
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W总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J
拉力的功率为
故A正确；
B．钩码的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．所做有用功为
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
克服动滑轮所做额外功为
W额1=G动h=0.25N×0.2m=0.05J
因此克服绳重和摩擦做的额外功为
W额2=W总-W有-W额1=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
故C正确；
D．若增大提升钩码的质量，则有用功增大，额外功不变，因此滑轮组的机械效率将变大，故D错误。
故选AC。
23、 （2024山东临沂）如图所示，小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m，用时5s，忽
略绳重和摩擦，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的速度为6m/s B. 动滑轮所受的重力为20N
C. 小明所做的额外功为200J D. 滑轮组的机械效率为75%
【答案】BC
【解析】
【详解】A．绳子自由端移动的距离为
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所以速度为
故A错误；
B．由滑轮公式可得
故B正确；
C．在该过程中额外功为动滑轮做功，所以额外功为
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选BC 。
24、（2024山东临沂）骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉
牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（ ）
A. 图甲：手托重物时，可视为省力杠杆
B. 图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C. 图乙：踮脚时，可视为费力杠杆
D. 图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
【答案】D
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【解析】
【详解】A．图甲：手托重物时，动力臂小于阻力臂，可视为费力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆五要素可知，图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是动力，故B错误；
C．图乙：踮脚时，动力臂变短，但是动力臂仍然大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误；
D．根据杠杆五要素可知，图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力，故D正确。
故选D。
25、（2024山东临沂）2023年9月24日，中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺
冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆
的是（ ）
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 榨汁器
【答案】A
【解析】
【详解】桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
A．筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
BCD．瓶起子、核桃夹、榨汁器的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故BCD不符合题意。
故选A。
26、（2024江苏盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（ ）
A. B.
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C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一
半；BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。
故选A。
27、（2024江苏连云港）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，有用
功为___________J，滑轮组的机械效率为___________。
【答案】 ①. 300 ②. 83.3%
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，承担重物的绳子段数n=3，所以绳子自由端通过距离为
s=3×1m=3m
总功
W总=Fs=120N×3m=360J
有用功为
W有=Gh=300N×1m=300J
滑轮组的机械效率为
的
28、（2024江苏连云港）如图所示是生活中几种常见 杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
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A. 托盘天平
B. 钢丝钳
C. 筷子
D. 开瓶扳手
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D． 开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
29、（2024甘肃白银）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重 ，B重
，则A所受地面的摩擦力为___________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来
的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为___________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩
擦）
【答案】 ①. 20 ②. 40
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【解析】
【详解】[1]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好
匀速下降，则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉
A的力是一对平衡力，即
f=F拉=2GB=2×10N=20N
[2]若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的
拉力2GB， 水平向右的摩擦力20N，所以水平刚好使A匀速向左运动，则拉力
F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N
30、（2024甘肃白银）用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样
大小和方向的力在___________点（选填“A”“B”或“C”）更容易拧动螺丝，原因是___________。
【答案】 ①. C ②. 在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
【解析】
【详解】[1][2]用扳手拧螺丝时，阻力和阻力臂一定，在A点施力时，动力臂最小，动力最大，在C点施
力时，动力臂最大，动力最小，所以在C点施力更容易拧动螺丝。
31、（2024江苏扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为
250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求：
（1）所做的有用功 ；
（2）工人所用拉力的功率P；
（3）动滑轮的机械效率 。
【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80%
【解析】
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【详解】解：（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功
W有=Gh=400N×10m=4000J
（2）动滑轮绳端移动的距离为
s=nh=2×10m=20m
则拉力做的总功
W总=Fs=250N×20m=5000J
所以拉力F的功率
（3）动滑轮的机械效率
答：（1）有用功W有为4000J；
（2）拉力F的功率P为100W；
（3）此过程中动滑轮的机械效率 为80%。
32、 （2024江苏苏州）健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力
缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是_________。若要增加训练强度，应将
配重盘向_________（a/b）端移。
【答案】 ①. 逐渐变小 ②. a
【解析】
【详解】[1]人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，阻力（配
重盘的重力）不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件 可知，动力变小，即拉力
逐渐变小。
[2]若要增加训练强度，即增大拉力，根据杠杆平衡条件 可知，在阻力（配重盘的重力）不变
的情况下，应增大阻力臂，即将配重盘向b端移。
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33、 （2024江苏苏州）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢
板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取 。
求
（1）克服钢板重力做的功 ；
（2）钢丝绳的拉力F；
（3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。
【答案】（1） ；（2） ；（3）84.7%
【解析】
【详解】解：（1）克服钢板重力做的功为
（2）起重机的滑轮组做的总功为
由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为
（3）起重机的滑轮组做的额外功为
动滑轮的重力为
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滑轮组满载时的机械效率为
答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J；
（2）钢丝绳的拉力为1.125×104N；
（3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
34、（2024年上海）在杠杆平衡时，阻力F 的大小为90N，阻力臂L 为0.2m，动力臂L 为0.6m，求动力
2 2 1
F 的大小。
1
【答案】30N
【解析】
【详解】解：由杠杆平衡条件 得
答：动力F1的大小为30N。
35、（2024年四川广安）房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，
在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机
械效率为______。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：______（填写番号）①增加物体的
重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。
【答案】 ①. 80% ②. ①③
【解析】
【详解】[1]由题知，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
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有用功
W有=Gh=800N×3m=2400J
总功
W总=Fs=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
[2]①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增大，也就是机
械效率变大，故①符合题意；
②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据
可知机械效率并不受影响，故②不符合题意；
③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机
械效率就提高了，故③符合题意。
故选①③。
36、（2024年四川泸州）如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上。
受到水平向左的恒力 ，滑轮组绳子自由端受到的拉力为 。当绳子自由端的拉力 为
60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力为________N；当绳子
自由端拉力 为90N时，物体水平向右匀速运动，物体与桌面之间的滑动摩擦力为________N；撤去
水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力 的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效
率为________。
答案：20；60；75%
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37、（2024年四川南充）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，
将重 的货物匀速吊起 高。每只滑轮重为 ，绳自由端的拉力的大小分别为 和 ，若不
计绳重和摩擦， ______ （选填“大于”、“等于”或“小于”），甲滑轮组的机械效率为______。
.
【答案】 ① 大于 ②.
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，滑轮组承担重物的绳子的段数为2，不计绳重和摩擦，可得
由乙图可知，滑轮组承担重物的绳子的段数为3，不计绳重和摩擦，可得
[2]甲滑轮组的机械效率
38、（2024年重庆B）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。当不
挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入
重物，将秤砣移至距O点30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为______g；往秤盘中再增加20g
的物体，秤砣需要从B处移动______cm才能维持秤杆水平平衡。
【答案】 ①. 600 ②. 1
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【解析】
【详解】[1]秤砣的质量
秤砣的重力
秤砣移至距O点30cm的B处时，根据杠杆平衡条件 可得，重物的重力
重物的质量
[2]往秤盘中再增加20g的物体后，秤盘中重物的总质量
此时秤砣距O点的距离
则秤砣需要从B处移动向右移动的距离
39、 （2024年云南）如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个_______（选填“定”或“动”）
滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为_______N。
【答案】 ①. 定 ②. 300
【解析】
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【详解】[1]图中滑轮不随着物体一起运动，所以是定滑轮。
[2]定滑轮不能省力，所以人的拉力等于重力，为300N。
40、（2024年云南）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。
（1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于__________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。
将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆________保持水平位置静止（选填“仍能”或
“不能”）；
（2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表：
次数 动力F/N 动力臂l/cm 阻力F/N 阻力臂l/cm
1 1 2 2
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 3 18.0
①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是_________（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是
_____（选填“A”或“B”）；
A．寻找普遍规律 B．减小实验误差
②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，
另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件
可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向__________（选填“左”或“右”）移动
杠杆的支点；
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（4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m，O处为支点，杠杆的质量
1
为m，重心在C处，B处所挂石块的质量为m，AO=l，OC=l，OB=l。请写出的表达式，l=________（用
0 2 1 0 2 2
字母m、m、m、l、l 表示）。
0 1 2 0 1
【答案】 ①. 平衡 ②. 仍能 ③. ④. A ⑤. 右端下沉 ⑥. 增大 ⑦.
左 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用
线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。
（2）[3]由表中数据可知，每一组动力与动力臂 的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等，所以杠杆平衡
的条件是： 。
[4]一次实验得出的结论具有偶然性，所以需要进行重复实验，获得多组数据，得出具有普遍性的规律。
故选A。
[5]在右侧钩码下端加挂一个钩码，则
所以杠杆右端将下沉。
（3）[6]水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可
以增大石块的重力。
[7]水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提
水的拉力。
（4）[8]由杠杆平衡条件可知
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代入数据可得
解得
41、（2024年河北）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，
以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略
向下倾斜，此时小明应向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，
达到平衡状态；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F，左侧钩码对杠杆施的力为
1
阻力F；测出杠杆水平平衡时的动力臂 和阻力臂 ；多次实验并把数据填入下表；
2
实验次 动力 动力臂 阻力 阻力臂
数 F/N F/N
1 /m 2 /m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现，第__________次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平
衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
（3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂
三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数
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可能为___________（选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④35N
（4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第
___________次实验时的杠杆类型相同；
（5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子
MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时__________（选填“MO′”
或“O′N”）段更重一些；
【拓展】如图所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别
在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支
撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂
在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架
支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有__________种方案使细杆在水平位置平
衡。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
【答案】 ①. 左 ②. 3 ③. ②③④ ④. 4 ⑤. O′N ⑥. 11
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，杠杆在图中所示的位置静止，则左端下沉。将杠杆左边的螺母调至最左端，发
现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡
状态。
（2）[2]根据表格数据可知，钩码的重力均为0.5N，而第三次的动力大小为0.1N，故第3次实验数据有
误。
（3）[3]当拉力的方向为竖直向上方向时，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，为
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当拉力不在竖直方向时，拉力的力臂变短，拉力将变大，故②③④符合题意，①不符合题意。
故选②③④。
（4）[4]用筷子夹东西时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数据可知，第4次实验中，动力
臂小于阻力臂，故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。
（5）[5]由图可知，MO′比O′N更长，MO′侧重心的位置更远，O′N侧重心的位置更近，则根据
可知，O′N段更重一些。
【拓展】[6]由题意可知，桶内最多盛水的重力为
则桶子和水最大总重力为
根据 可知，
则
支点可以在1、2、3、4、5处， 的范围为1N~9N，当支点在1时，弹簧测力计的示数为
0.4N＜1N，不符合题意；
同理，当支点在2时
符合题意；
不符合题意；
当支点在3时
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符合题意；
符合题意；
不符合题意；
当支点在4时
符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
当支点在5时
不符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
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符合题意；
综上所述，弹簧测力计共有11种情况。
42、（2024年安徽）如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC
简化为如图乙所示的杠杆，若F=20N，l=10cm，l=4cm，忽略杠杆自身的重力，则F 的大小为
1 1 2 2
______N。
【答案】50
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，则F2的大小为
43、（2024年河南）人体中有很多结构可简化为杠杆。如图，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵
引下绕肘关节转动，这是一种______杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离______（填“大于”“等
于”或“小于”）手移动的距离。
【答案】 ①. 费力 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，该杠杆以肘关节为支点，肱二头肌对桡骨的拉
力为动力，物体对手的压力为阻力，由图可知，动力臂小于阻力臂，则这是费力杠杆。
[2]费力杠杆省距离，则此过程中肱二头肌收缩的距离小于手移动的距离。
44、（2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
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（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的______（填“左”或“右”）侧，
若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向______（填
“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠
杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为 时，弹簧测力计的
示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N，夹角 为______度；
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力
计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为 ，则弹簧测力计的示数可能为______（填“2.9”或
“3.1”）N。
【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 3 ④. 30 ⑤. 3.1
【解析】
【详解】（1）[1] 实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，则杠杆 的重心位于支点
O的左侧。
[2] 若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，即仍然左端重，则应再将左端的螺
母向右调节，给左端减重，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）[3] 如图丙所示，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为
3N。
[4] 设杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件则有
解得拉力的力臂 。根据数学三角函数知识可知夹角 为30度。
（3）[5] 若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，左端下沉，说明左端重，相当于阻力变大，根
据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数可能为3.1N。
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45、（2024年陕西A）工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重
80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为________N。若绳子能
承受的最大拉力为520N，每根钢条重100N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为
________。
【答案】 ①. 动 ②. 100 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]由图可知，滑轮随物料一起运动，所以该装置中的滑轮为动滑轮。
[2]由图可知，动滑轮上有两股绳，已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦，用该装置匀速提升
空货篮时 的拉力
[3]若绳子能承受的最大拉力为520N，提升钢条的最大重力
由于每根钢条重100N，所以最多能提升8根钢条，则该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效
率
46、（2024年天津） 利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时，先用金属棒撬起家具，再将带有
滚轮的底座放入家具底部，便可以轻松移动家具。其中，金属棒是________（选填“省力”“费力”或
“等臂”）杠杆，底座装有滚轮是为了减小________。
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【答案】 ①. 省力 ②. 摩擦
【解析】
【详解】[1]由图可知，中间垫的物块处为杠杆的支点，手在把手处向下摁动杠杆过程中，动力臂大于阻
力臂，为省力杠杆。
[2] 底座装有滚轮，在压力不变的和粗糙程度不变的情况下，变滑动为滚动，减小摩擦力。
47、（2024年湖北武汉）某同学利用若干个质量为50g 的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并______，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到______cm
刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是______（填“钩码受到的重力”“钩码对杠
杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置
平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆______（填序号）刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
【答案】 ①. 静止 ②. 10 ③. 钩码对杠杆的拉力 ④. ①③
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态，杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，杠杆处于水平平衡状
态，便于测量力臂。
（2）[2]设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时，杠杆重新在水平位置平衡。
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[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力，则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
（3）[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离，
故①符合题意，若弹簧测力计倾斜，力臂小于该拉力的作用点到支点的距离，则③符合题意，则符合条
件的为①③。
48、（2024年黑龙江齐齐哈尔）端午节时，同学们外出游玩。购买饮料时，售货员用启瓶器开启饮料瓶
的情景如图所示。启瓶器在正常使用时，属于______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。开启
后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生______。
【答案】 ①. 省力 ②. 形变
【解析】
【详解】[1]启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[2]开启后的瓶盖中间出现了凹陷，瓶盖发生了形变，说明力可以改变物体的形状。
49、（2024年甘肃临夏州）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子
相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的________，但不能省力。图中的扁担做得较
宽，主要是为了增大受力面积，________（选填“增大”或“减小”）压强。
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【答案】 ①. 方向 ②. 减小
【解析】
【10题详解】
[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。
[2]把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就
不明显，这样人肩膀就不会感到疼。
50、（黑龙江龙东）用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动
如图，从物理学的视角来看，这可以简化为一种简单机械模型。___________部位是支点，此模型属于
什么杠杆_________？请说明理由_________。
【答案】 ①. 肘关节 ②. 费力杠杆 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。
[2][3]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻
力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。
51、（2024年广东广州）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为
支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
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（1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：__________，若衣
服重为 ，则此支持力最小值为__________N；
（2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。____
【答案】 ①. 同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小 ②. 4
③.
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾
晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
可知，同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持
力最小。
[2]若衣服重为 ，根据杠杆平衡条件可得
当衣服挂在B时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为
（2）[3]根据题意，B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离，因此
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反向延长拉力F，画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段，即为拉力F的力臂l。如图所示
52、（2024年广东广州）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的
滑轮组在1s内，将重为 的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的
拉力F为 ；
（1）支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是：__________；
（2）求钢丝绳自由端的移动速度；____
（3）求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。____
【答案】 ①. 减小压强 ②. 3m/s ③. ，60%
【解析】
【详解】（1）[1]根据 知，在压力不变时，增大受力面积减小压强。所以支腿做成“ ”形而
非“ ”形的作用是减小吊车对地面的压强。
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（2）[2]由图知物体有3段绳子承担，n=3，钢丝绳移动的距离
钢丝绳自由端的移动速度
（3）[3][4]此时该滑轮组做的总功
拉力F的功率
使用该滑轮组做的有用功
此时该滑轮组做的机械效率
53、（2004年青海）“权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状
态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究：
活动一：了解杆秤的构造及物理原理：
如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组
成；
（1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的______，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于
______杠杆；
活动二：自制简易杆秤：
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，
C点为0刻度线位置；
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（2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量______g的物体，D点处的刻度数为______g；
（3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用 表示秤砣质量， 表示物体和秤盘质量， 表示B、C
之间的距离， 表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足______（用
上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为______g；
（4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是______（只写一条即可）。
【答案】 ①. 支点 ②. 省力 ③. 1000 ④. 400 ⑤. ⑥. 160 ⑦.
增加秤砣的质量
【解析】
【详解】（1）[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。
[2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆，起到省力的作用。
（2）[3][4] 由图甲可知，该杆秤量程为 ，利用该杆秤最多可称量1000g的的物体，D点处的
刻度数为400g。
（3）[5] 根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，则有
化简得 。
[6] 当秤盘上不放物体时，秤砣零刻度线处，根据杠杆平衡条件，则有
则秤盘的质量为
（4）[7] 若想测量质量更大的物体，根据（3）中 ，可以增加秤砣的质量，在力臂不变时，物体
和秤盘质量 更大，即测量的物体质量更大。
54、 （2004四川广元） 假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，
当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为________N；若绳子能承受
的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为________kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不
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计，g取10N/kg）
【答案】 ①. 100 ②. 90
【解析】
【详解】[1]滑轮组机械效率
可解得动滑轮的重力为
[2]若绳子能承受的最大拉力为500N，则有
该滑轮组能提起材料的最重力为
则能提起材料的最大质量为
55、（2024年甘肃定西） 将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重 ，
B重 ，则A所受地面的摩擦力为___________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在
原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为___________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的
摩擦）
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【答案】 ①. 20 ②. 40
【解析】
【详解】[1]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好
匀速下降，则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉
A的力是一对平衡力，即
f=F拉=2GB=2×10N=20N
[2]若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的
拉力2GB， 水平向右的摩擦力20N，所以水平刚好使A匀速向左运动，则拉力
F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N
56、（2024年甘肃定西）用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同
样大小和方向的力在___________点（选填“A”“B”或“C”）更容易拧动螺丝，原因是
___________。
【答案】 ①. C ②. 在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
【解析】
【详解】[1][2]用扳手拧螺丝时，阻力和阻力臂一定，在A点施力时，动力臂最小，动力最大，在C点施
力时，动力臂最大，动力最小，所以在C点施力更容易拧动螺丝。
57、（2024湖南）小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如下图所示杠杆（支
点为 ）、支架、10个钩码（每个重 ）。
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（1）如图甲所示，实验开始前，应向________端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都
要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取________；
（2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验，使杠杆在水
平位置平衡后，记录下数据；
（3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上，在支点左侧 处继续加钩码直到 为3.5N，如图乙所示，但发现
此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成 为
的第4次实验，她应该通过________，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，
可保留一位小数）。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂的大小 ③. 右 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在
水平位置平衡。
[2]在挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。
当杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点的距离就是力臂，这个距离可以直接从杠杆上读取出来
（2）[3]由于钩码的重力方向是竖直向下，小明取2个钩码，挂在支点左侧某处时，为了使杠杆在水平位
置平衡，则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。
（3）[4]根据题意可知，第四次实验动力为 ，若动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，用剩下的
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钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡，从而完成不了实验；由此可知，
需要改变动力臂的大小，由于第三次实验的阻力臂是25.0cm，所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm，
阻力为 时，根据杠杆平衡条件可得
即
解得此时的动力臂为 ，即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm，右侧钩码数量
为3个，右侧钩码的位置为25.0cm时，可使杠杆再次在水平位置平衡。
51
