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简单机械
1.（2023广元）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB=2BA，在B点悬挂一个10N的重
物G，在A点施加竖直向上的动力 使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正
确的是（ ）
A. 在A点施加竖直向上的力 时，该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力 的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡， 应变小
D. 若将作用于A点的力 变为图中 ，要使杠杆水平平衡， 应小于
2.（2022四川成都）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m，大滑轮重
20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下
列结论正确的是（ ）
A. 动滑轮对重物做的功为520J B. 小武施加的拉力的功率为52W
C. 使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体 D. 若机械效率为80%，则提升的物重为160N
3.（2023广安）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，
拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计
绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A. 拉力做功80J B. 拉力的功率为20W
学科网（北京）股份有限公司C. 动滑轮重12.5N D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小
4.（2021广元）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 2 cm，在
B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平
位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（ ）
A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5N D.动力F的大小为1.5N
5.（2022四川内江）在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重 ，在绳子自由端用 的拉力把货物匀速
提高 ，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（ ）
A. ； B. ；
C. ； D. ；
6.（2022广元）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为
100N。若某一次运送的材料重为400N，在拉力F作用下，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑
轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 滑轮组所做的额外功为1600J B. 材料上升的速度大小为0.4m/s
C. 拉力F做功的功率为80W D. 滑轮组的机械效率为80%
7. （2021成都）工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面
与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮
转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A. 绳子对物体的拉力为780N
B. 绳子对物体做的功为4000J
C. 工人做功的功率为100W
D. 整个装置的机械效率为62.5%
8.（2023成都）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc
粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m。物体M从a点到c点过程中，拉力
F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程
的分析，下列结论正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为15m
B. 拉力F做的功为840J
C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D. 物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大
9.（2023广安）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将其移到
其他地方，移动过程中支架下端垫有底面积较大的石块是为了___________（选填“增大”或“减小”）
支架对地面的压强；若他们无法将巨木抬起，则有可能抬起巨木的改进方案有___________（填写番号）。
①再增加几个人在横杆右端往下压②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆③增大横杆上悬绳与支架之间的距
离。
10.（2023内江）如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜
面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜
学科网（北京）股份有限公司面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。
11.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了
2 m，物体所受重力 G=720 N，人对绳子水平向右的拉力 F=300 N，物体被拉起时上升的速度是
________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
12.（2021广元）如图1所示，小廖利用定滑轮和两个完全相同的小桶，测量一块玉坠的密度。首先，将
玉坠放入左侧小桶，再向右侧小桶内逐渐加水至19.5 mL时，滑轮两侧恰好平衡。然后，取下右侧小桶置
于水平桌面上，将玉坠浸没在水中（如图2所示），此时液面示数是________mL，由此可得该玉坠的密度
为________g/cm3（ρ =1.0×103 kg/m3）。
水
13.（2021成都）由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对
古树展开救助。如图所示，把古树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置。请画出：①古树受到的
重力G的示意图；②绳子拉力的力臂l。
的
14. （2021广安）如图所示是人走路 情形，可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l；
学科网（北京）股份有限公司15.（2023成都）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹
铲土。将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出：①手在A处施加的最小动力F的示意图；②F的力
臂L。
16.（2022四川成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆，O为支点，动力
等效为F ，请画出F 的力臂l。
1 1 1
17.（2021广元）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾
斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），
测得的实验数据如表所示：
（1）根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是________%；
（2）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越
________；
（3）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况
下，斜面越陡，机械效率________。
学科网（北京）股份有限公司18. （2021广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120 的建筑材料匀
速提升了6m，用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10
，求：
（1）滑轮组做的有用功；（ ）
（2）拉力F的大小；（ ）
（3）根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出的
有___________（填写番号）。
19.（2022广安）某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮的重
力为50N，物体A的密度为1.5×103kg/m3，体积为0.04m3；通过滑轮组把A从水中匀速提升（A始终未
露出水面），不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ =1×103kg/m3，g=10N/kg。求：
水
（1）A浸没在水中所受浮力；
（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率；
（3）若人的重力为625N，与水平地面的接触面积为500cm2，人对地面的压强。
20.（2023广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，
工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为 。工人对地面的压
学科网（北京）股份有限公司强为 ；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽
略不计，g取10N/kg。求：
（1）工人的手对绳的拉力大小；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。
21.（2022广元）如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平
放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为m 的空容器A、B，实验中向A中装
0
入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水。请分析：（水的密度为
1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）已知m=2kg，若小刚操作中，向B中注入水的体积为6L时，观察到传感器C示数恰好为零。
0
①求容器B中水的质量；（ ）
②求容器A中细沙的质量。（ ）
（2）若小明操作中，向A中装入细沙的质量为m （m >0），求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质
A A
量范围（结果用m 、m 表示）。（ ）
A 0
学科网（北京）股份有限公司2021-2023年四川省中考物理真题专题练习—简单机械参考答案
1.（2023广元）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动， ，在B点悬挂一个10N的
重物G，在A点施加竖直向上的动力 使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法
正确的是（ ）
A. 在A点施加竖直向上的力 时，该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力 的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡， 应变小
D. 若将作用于A点的力 变为图中 ，要使杠杆水平平衡， 应小于
【答案】C
【解析】A．在A点施加竖直向上的力F 时，动力臂是OA，阻力臂是OB，动力臂大于阻力臂，该杠杆是
1
省力杠杆，故A错误；
B．由杠杆的平衡条件可知
F ×OA=G×OB
1
且
OA=OB+BA=3BA
则有
F ×3BA=G×2BA
1
解得
故B错误；
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，则OB变小，由
F ×OA=G×OB
1
可知，OA与G大小不变，要使杠杆水平平衡，F 应变小，故C正确；
1
D．将作用于A点的力F 变为图中F ，动力臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在OB与G不变情况下，
1 2
F 应大于F ，故D错误。
2 1
2.（2022四川成都）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m，大滑轮重
20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下
列结论正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A. 动滑轮对重物做的功为520J B. 小武施加的拉力的功率为52W
C. 使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体 D. 若机械效率为80%，则提升的物重为160N
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由受力分析可知，动滑轮对重物的拉力F 等于重物的重力G，即
拉
F =G=500N
拉
重物上升的高度为h=1m，故由W=Fs可得，动滑轮对重物做的功为
W=Gh=500N×1m=500J
故A错误；
B．由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子自由端的拉力为
绳子自由端移动的距离为
s=3h=3×1m=3m
故绳子自由端的拉力做的功为
故由 可得，拉力的功率为
故B正确；
C．由题意可知，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为F =200N，故由
大
可得，使用此滑轮组能匀速提起的物体的最大重力为
G =3F -G =3×200N-20N=580N
大 大 动
的
故可知使用此滑轮组能匀速提起重为570N 物体，故C正确；
D．该滑轮组的机械效率为
若机械效率为80%，解得此时物体的重力为G′=80N，故D错误。
学科网（北京）股份有限公司故选BC。
3.（2023广安）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，
拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计
绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A. 拉力做功80J B. 拉力的功率为20W
C. 动滑轮重12.5N D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小
【答案】B
【解析】A．如图，滑轮组做的有用功
拉力做的功
故A错误；
B．拉力的功率
故B正确；
C．滑轮组做的额外功
动滑轮与横杆的总重
则动滑轮的重小于12.5N，故C错误；
D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由 可知，机械效率将提高，故
D错误。
故选B 。
4.（2021广元）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 2 cm，在
B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平
位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5N D.动力F的大小为1.5N
1 1
【答案】B 【解析】当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是： OA= ×4×2 cm=4
2 2
1
cm，A不符合题意；阻力臂OB，3×2 cm=6 cm＞ OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，B
2
符合题意；该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5 N=2 N，C不符合题意；根据杠杆的平衡条件：F l=F l ，
11 22
1
G×OB=F× OA，代入数据得：2 N×8 cm=F×4 cm，解得：F=4 N，D不符合题意。
2
5.（2022四川内江）在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重 ，在绳子自由端用 的拉力把货物匀速
提高 ，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（ ）
A. ； B. ；
C. ； D. ；
【答案】C
【解析】
【详解】A B．如图所示，两段绳子分担动滑轮和物重，故重物重
故AB不符合题意；
C D．不计绳重和摩擦力，故滑轮组的机械效率是
故C符合题意；D不符合题意。
故选C。
6.（2022广元）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为
100N。若某一次运送的材料重为400N，在拉力F作用下，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑
轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A. 滑轮组所做的额外功为1600J B. 材料上升的速度大小为0.4m/s
C. 拉力F做功的功率为80W D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为不计绳的质量和滑轮的摩擦，那么对动滑轮所做的功就是混轮组所做的额外功，因此滑
轮组所做的额外功为
故A错误；
B．材料上升的速度大小为
故B错误；
C．拉力F的大小为
绳自由端移动的距离
拉力F的所做的功
拉力F的所做的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
7. （2021成都）工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面
与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮
转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A. 绳子对物体的拉力为780N
B. 绳子对物体做的功为4000J
C. 工人做功的功率为100W
D. 整个装置的机械效率为62.5%
【答案】AD
8.（2023成都）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc
粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m。物体M从a点到c点过程中，拉力
F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程
的分析，下列结论正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为15m
B. 拉力F做的功为840J
C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D. 物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大
【答案】BD
【解析】A．由图可知，绳子段数有2段，物体移动的距离
s =2m+3m=5m
物
则绳子自由端移动的距离为
s=5m×2=10m
故A错误；
B．由图乙可知，物体M从a点到b点过程中，拉力F'=60N，绳子自由端移动距离
s'=2m×2=4m
拉力F做的功为
W'=F's'=60N×4m=240J
物体M从b点到c点过程中，拉力F"=100N，绳子自由端移动距离
s"=3m×2=6m
拉力F做的功为
学科网（北京）股份有限公司W"=F"s"=100N×6m=600J
则拉力F做的总功为
W=240J+600J=840J
故B正确；
C．忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，拉力F在ab段做的额外功
W '=G s =5N×2m=10J
额 动 ab
拉力F在bc段做的额外功
W "=G s =5N×3m=15J
额 动 bc
所以拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故C错误；
D．在ab段，滑轮组的机械效率
在bc段，滑轮组的机械效率
故D正确。
故选BD。
9.（2023广安）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将其移到
其他地方，移动过程中支架下端垫有底面积较大的石块是为了___________（选填“增大”或“减小”）
支架对地面的压强；若他们无法将巨木抬起，则有可能抬起巨木的改进方案有___________（填写番号）。
①再增加几个人在横杆右端往下压②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆③增大横杆上悬绳与支架之间的距
离。
【答案】 ①. 减小 ②. ①②
【解析】支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力不变，增大接触面的面积从而减小支架对地面的
压强。
由图中可知，该装置构成了一个杠杆，若他们无法将巨木抬起，则根据杠杆平衡条件
F l=F l
11 22
可知，为了抬起巨木，在阻力与阻力臂不变时，可以采取增大动力或动力臂等措施将巨木抬起；
① 再增加几个人在横杆右端往下压时，增大了动力，故①符合题意；
② 用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆时，增大了动力臂，故②符合题意；
③ 增大横杆上悬绳与支架之间的距离时，增大了阻力臂，故③不符合题意。
故选①②。
10.（2023内江）如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜
学科网（北京）股份有限公司面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜
面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。
【答案】 ①. 75 ②. 2
【解析】拉动物体所做的有用功为
总功为
斜面的机械效率是
根据
可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是
11.（2021广元）如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10 s内被匀速提升了
2 m，物体所受重力 G=720 N，人对绳子水平向右的拉力 F=300 N，物体被拉起时上升的速度是
________m/s；人匀速拉动绳子的功率是________W。
【答案】0.2 180
s s 2m
【解析】由v= 可知，物体上升的速度为v= = =0.2m/s。由图可知，绳子的股数为3，则绳子端
t t 10s
移 动 的 速 度 为 v =nv=3×0.2m/s=0.6m/s。 由 P=Fv可 知 ， 人 匀 速 拉 动 绳 子 的 功 率 是
绳
P=Fv=300N×0.6m/s=180W。
12.（2021广元）如图1所示，小廖利用定滑轮和两个完全相同的小桶，测量一块玉坠的密度。首先，将
玉坠放入左侧小桶，再向右侧小桶内逐渐加水至19.5 mL时，滑轮两侧恰好平衡。然后，取下右侧小桶置
学科网（北京）股份有限公司于水平桌面上，将玉坠浸没在水中（如图2所示），此时液面示数是________mL，由此可得该玉坠的密度
为________g/cm3（ρ =1.0×103 kg/m3）。
水
【答案】26.0 3
【解析】由图可知，该小桶的分度值为1 mL，所以此时液面示数为26.0 mL。定滑轮两端绳子上的力相
等，向右侧小桶内逐渐加水至19.5 mL时，滑轮两侧恰好平衡，所以玉坠的质量等于19.5 mL水的质量，
所以玉坠的质量为 。玉坠的体
m=m =ρ V =1.0×103kg/m3×19.5×10-6m3=0.0195kg=19.5g
水 水 水
m 19.5g
积为V =26.0mL-19.5mL=6.5mL=6.5cm3。该玉坠的密度为 ρ= = =3g/cm3 。
V 6.5cm3
13.（2021成都）由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对
古树展开救助。如图所示，把古树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置。请画出：①古树受到的
重力G的示意图；②绳子拉力的力臂l。
【答案】
的
14. （2021广安）如图所示是人走路 情形，可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l；
学科网（北京）股份有限公司【答案】
15.（2023成都）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹
铲土。将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出：①手在A处施加的最小动力F的示意图；②F的力
臂L。
【答案】
【解析】手在A处施加最小动力F时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最长，最长的动力臂为OA，过
A点做垂直于OA向上的力为最小动力F，如下图所示：
16.（2022四川成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆，O为支点，动力
等效为F ，请画出F 的力臂l。
1 1 1
学科网（北京）股份有限公司【答案】
【解析】
【详解】画动力F 的力臂，应过支点O作动力F 作用线的垂线段，由于垂线不能与动力F 作用线的实线
1 1 1
部分相交，所以要将动力F 作用线用虚线反向延长，注意支点O的垂线也要用虚线，并且需要标出垂直符
1
号，然后用大括号将所画的垂线段括起来，要求大括号两端分别对齐支点O和垂足，然后在大括号外标注
出力臂符号l，如图所示
1
17.（2021广元）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾
斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），
测得的实验数据如表所示：
（1）根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是________%；
（2）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越
________；
（3）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况
下，斜面越陡，机械效率________。
【答案】（1）80.6 （2）费力 （3）越高
【解析】（1）由表格数据知，第③次实验中，斜面的机械效率： W 1.25J 。
η= 有= ×100%=80.6%
W 1.55J
总
（2）由表格数据知，拉动物体的重力相同时，斜面倾斜程度越陡，所需的拉力越大，即斜面越陡，越费
力。（3）分析表格数据知，当拉动相同重力的物体移动相同的距离时，斜面越陡，机械效率越高。
学科网（北京）股份有限公司18. （2021广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120 的建筑材料匀
速提升了6m，用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10
，求：
（1）滑轮组做的有用功；（ ）
（2）拉力F的大小；（ ）
（3）根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出的
有___________（填写番号）。
【答案】 (1). 7200J (2). 750N (3). ①②
19.（2022广安）某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮的重
力为50N，物体A的密度为1.5×103kg/m3，体积为0.04m3；通过滑轮组把A从水中匀速提升（A始终未
露出水面），不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ =1×103kg/m3，g=10N/kg。求：
水
（1）A浸没在水中所受浮力；
（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率；
（3）若人的重力为625N，与水平地面的接触面积为500cm2，人对地面的压强。
【答案】（1）400N；（2）80%；（3）104Pa
【解析】
【详解】解：（1）A浸没在水中时，排开水的体积为
V =V=0.04m3
排
A浸没在水中时所受浮力为
F =ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N
浮 水 排
学科网（北京）股份有限公司（2）A的重力为
G=mg=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=600N
A露出水面前，滑轮组的机械效率为
人对绳子的拉力为
人的重力为625N，人对地面的压力为
F =G-F=625N-125N=500N
压
人对地面的压强强为
答：（1）A浸没在水中所受浮力为400N；
（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率为80%；
（3）人对地面的压强为104Pa。
20.（2023广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，
工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为 。工人对地面的压
强为 ；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽
略不计，g取10N/kg。求：
（1）工人的手对绳的拉力大小；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）300N；（3）75%
【解析】解：（1）工人的重力
学科网（北京）股份有限公司由 得，工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力
由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力
（2）两个动滑轮的重力
由图可知n=4，因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）工人的手对绳的拉力大小为100N；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力为300N；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
21.（2022广元）如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平
放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为m 的空容器A、B，实验中向A中装
0
入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水。请分析：（水的密度为
1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）已知m=2kg，若小刚操作中，向B中注入水的体积为6L时，观察到传感器C示数恰好为零。
0
①求容器B中水的质量；（ ）
②求容器A中细沙的质量。（ ）
（2）若小明操作中，向A中装入细沙的质量为m （m >0），求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质
A A
量范围（结果用m 、m 表示）。（ ）
A 0
【答案】 ①. 6kg ②. 2kg ③. 当传感器D示数为零时，m 有最小值，根据杠杆平衡条件可
B
得
（m +m）gl=（m +m）g•2l
A 0 B 0
学科网（北京）股份有限公司解得：m = ；
B
当传感器C示数为零时，m 有最大值，根据杠杆平衡条件可得
B
（m +m）g•2l=（m +m）gl
A 0 B 0
解得：m =2m +m；
B A 0
由题意可知，m >0，所以当m ≤m 时，m 有最小值为0，最大值为2m +m；当m >m 时，m 有最小值
A A 0 B A 0 A 0 B
为 ，最大值为2m +m；
A 0
即当m ≤m 时，0≤m ≤2m +m；当m ＜m 时， ≤m ≤2m +m。
A 0 B A 0 A 0 B A 0
【解析】
【详解】（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
当传感器C示数为零时，以D为支点，可得
（m +m）g•2l=（m +m）g•l
沙 0 水 0
即
（m +2kg）g•2l=（6kg+2kg）g•l
沙
解得：m =2kg。
沙
（2）当传感器D示数为零时，m 有最小值，根据杠杆平衡条件可得
B
（m +m）gl=（m +m）g•2l
A 0 B 0
解得：m = ；
B
当传感器C示数为零时，m 有最大值，根据杠杆平衡条件可得
B
（m +m）g•2l=（m +m）gl
A 0 B 0
解得：m =2m +m；
B A 0
由题意可知，m >0，所以当m ≤m 时，m 有最小值为0，最大值为2m +m；当m >m 时，m 有最小值
A A 0 B A 0 A 0 B
为 ，最大值为2m +m；
A 0
即当m ≤m 时，0≤m ≤2m +m；当m ＜m 时， ≤m ≤2m +m。
A 0 B A 0 A 0 B A 0
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