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专题 06 简单机械（解析版）
一、单选题
1．（2024•北京中考）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为
了（ ）
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
【答案】D
【详解】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动
力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．（2023•北京中考）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内
转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F，杆AB在
1
水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，
2
杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次
平衡，此时，他对水平地面的压力为F，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为
3
400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（ ）A．F 为200N B．F 为1100N
1 2
C．F 为830N D．p为11750Pa
3
【答案】C
【详解】A．已知OA∶OB=3∶2，根据杠杆平衡条件Fl=Fl 得F ×OB =G×OA
11 22 1
即
故A错误；
B．他对水平地面的压力为F=G - F =650N -450N =200N
2 人 1
故B错误；
C．将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向
的力，使杆AB在水平位置再次平衡，小强对B端施加力的方向应竖直向上，该力大小
根据力的作用是相互的，则此时B端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小Fʹ= F=180N
4 4
他对水平地面的压力F=G + F ʹ =650N+180N =830N
3 人 4
故C正确；
D．此时他对水平地面的压强
故D错误。
故选C。
3．（2023•北京中考）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的
拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（
）A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J
C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A．物体A在10s内竖直匀速上升了2m，上升的速度为
故A错误；
B．装置提升重为800N的物体A，竖直匀速上升了2m，滑轮组的有用功为
故B错误；
C．由图知，n=2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力为
拉力端移动距离为
拉力做的总功
拉力做功的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确。
4．（2021•北京中考）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）A． 园艺剪 B． 筷子
C． 瓶盖起子 D． 核桃夹
【答案】B
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5．（2020•北京中考）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ）
A． 羊角锤 B． 核桃夹
C． 园艺剪 D． 食品夹
【答案】D
【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；C．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；
D．食品夹在使用的过程中，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，符合题意。
故选D。
二、多选题
6．（2024•北京中考）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s
内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关
于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力的功率为200W
B．额外功为400J
C．绳子自由端拉力的大小为250N
D．滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】AC
【详解】A．由图像可知，当时间为20s时，拉力做功为 ，则绳子自由端拉力的功率为
故A正确；
B．有用功
额外功
故B错误；
C．由 可得，绳子自由端拉力的大小为故C正确；
D．滑轮组的机械效率约为
故D错误。
故选AC。
一、单选题
1．（2024·北京西城一模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 食品夹 B． 天平
C． 手动榨汁机 D． 筷子
【答案】C
【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．手动榨汁机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2．（2024·北京西城一模）如图甲所示，将物体A放在水平地面上，它对地面的压强为6×103Pa。把物体
A用细绳挂在杠杆的C端，杠杆的D端悬挂重为20N的物体B，如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，
物体A对地面的压强为2×103Pa。已知：OC∶OD＝1∶3，g取10N/kg，不计杆重与绳重。要使物体A恰
好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是（ ）A．移动支点O的位置，使OC∶OD＝1∶4
B．物体A对地面的压力需要减少20N
C．杠杆D端所挂物体的质量增加1kg
D．物体A的底面积为300cm2
【答案】C
【详解】D．根据杠杆平衡条件
细绳对C端的拉力为
绳子拉力处处相等，细绳对A的拉力也为60N，A对地面的压力减少60N。则
代入数据解得
故D错误；
AB．A物体的重力为
根据杠杆的平衡调节
得
A物体恰好离开地面时，A对地面的压力为0N，C端的拉力等于A的重力。A对地面的压力为
所以A恰好离开地面，压力还要减小30N，故AB错误；
C．根据杠杆平衡调节可得
杠杆D端所挂物体的重力增加
质量增加1kg。故C正确。
故选C。
3．（2024·北京东城一模）图甲所示的是某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作
用下，轮胎离开地面，四个支撑脚与地面的总接触面积为 ，该车所受的重力为 。图乙为起
重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力 作用下匀速上升，货物所受的重
力为 ，钢丝绳的拉力 为 ，货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过
程中，下列说法正确的是（ ）
A．起重车对水平地面的压强为 B．拉力 的功率为
C．滑轮组的机械效率为80% D．动滑轮所受的重力为
【答案】C
【详解】A．提升货物过程中，起重车对水平地面的压强
故A错误；
B．由图丙可知，货物在10s内上升了2.5m，则绳子自由端移动的距离s=nh=3×2.5m=7.5m
拉力 所做的功W =Fs=5×103N×7.5m=3.75×104J
总则拉力 的功率
故B错误；
C．拉力所做的有用功W =Gh=1.2×104N×2.5m=3×104J
有
滑轮组的机械效率
故C正确；
D．若不计绳子重和摩擦，由题意可知
则
但题干未说不计绳重于摩擦，因此动滑轮重小于3000N。故D错误。
故选C。
4．（2024·北京朝阳一模）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 电缆钳 B． 筷子
C． 核桃夹 D． 瓶盖起子
【答案】B
【详解】A．电缆钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5．（2024·北京顺义一模）某同学设计了一款家用手摇升降晾衣架，该装置有4个定滑轮、2个动滑轮、
横杆、绳子及手柄组成，如图所示。若将共40N的衣物（带衣撑）挂在横杆上，摇动手柄使衣物匀速上升1m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平且质量不可忽略），此过程中该装置的机械效率为80%，不计绳
重及摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．动滑轮总重为10N
B．该装置的有用功大于40J
C．手柄处绳子拉力的功率为10W
D．若将衣物匀速提升0.5m，该装置的机械效率变小
【答案】C
【详解】A．不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
动滑轮和杆的总重
动滑轮的总重力小于10N，故A错误；
B．有用功W =Gh=40N×1m=40J
有
故B错误；
C．手柄处绳子拉力做的功
拉力做功的功率
故C正确；
D．不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
将衣物匀速提升0.5m时，被提升物体的重力G和动滑轮和杆的重力G 都没有发生变化，因此滑轮组的
动杆
机械效率不变，故D错误。
故选C。
6．（2024·北京平谷一模）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬
挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，OA：OB=3：2。用细绳将重力为20N的桶悬挂在B端，在A端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起。当B端悬挂空桶，人对绳子施加竖直
向下的力F 时，硬杆在水平位置平衡；当桶内装满重280N的水后人竖直向上拉绳，缓慢将桶提出水面后
1
（忽略桶外壁沾水），当桔槔再次水平平衡时，人对绳的拉力为F，此时人对地面的压力为F，压强为
2 3
p。已知人的重力为480N，人与地面的受力面积是400cm2，忽略杆和绳的重力。下列说法中正确的是（
）
A．F 为180N B．F 为100N
1 2
C．F 为600N D．p为9000Pa
3
【答案】C
【详解】A．细绳将重力为20N的桶悬挂在B端，在A端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井
中提起。当B端悬挂空桶，人对绳子施加竖直向下的力F 时，硬杆在水平位置平衡；OA：OB=3：2，由
1
杠杆平衡条件可知
所以
故A错误；
B．装满水的桶的重力
横杆B端应施加的拉力为F，根据杠杆的平衡条件可得 ，即
人对绳子施加的力
故B错误；
C．地面对人的支持力地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等， 所以
故C正确；
D．对地面的压强
故D错误。
故选C。
7．（2024·北京房山一模）用图所示的装置提升重力为1000N的物体A，卷扬机对绳子的拉力F为600N，
滑轮组绳子自由端在拉力F作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s。下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为200N
B．物体A上升的速度为0.2m/s
C．拉力F的功率为120W
D．滑轮组的机械效率约为56%
【答案】C
【详解】A．由图可知，n=2，不计绳子和摩擦，动滑轮重力为
解得 ，题目并未说明不计绳子和摩擦，所以动滑轮的重力小于200N，故A错误；
B．滑轮组绳子自由端在拉力F作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s，即绳子自由端移动的速度为
则物体A上升的速度为0.1m/s，故B错误；
C．拉力F的功率故C正确；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
8．（2024·北京门头沟一模）人们的生活离不开工具，如图所示的工具在正常使用的过程中，属于费力杠
杆的是
A． 羊角锤 B． 面包夹
C． 核桃夹 D． 瓶起子
【答案】B
【详解】A. 羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B. 面包夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C. 核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D. 瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
9．（2024·北京门头沟一模）小刚利用如图甲所示的滑轮组提升重物，其中绳子能够承受的最大拉力为
300N。当所挂物体重G =350N，在绳自由端施加竖直向下的拉力F=200N时，恰好将重物匀速提升了
A
2m，此时滑轮组的机械效率为η，拉力做的总功为W。下列四个选项计算正确的是（ ）A．滑轮组的机械效率为η为75%
B．动滑轮重为100N
C．拉力做的总功W为800J
D．此滑轮组能达到的最大机械效率为85%
【答案】C
【详解】AC．由图可知，滑轮组的绳子段数为2，则绳子自由端移动的距离为
则拉力所做的总功为
提升重物所做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
故A错误，C正确；
B．克服动滑轮的重力所做的功为额外功，即
则动滑轮的重力为
故B错误；
D．根据 可知，有用功越大，滑轮组的机械效率越高。绳子能够承受的最大拉力为300N，则动滑
轮受到向上的力最大为
与绳子向上的拉力平衡的力为动滑轮的重力和物体的重力，则物体的重力最大为则能达到的最大机械效率为
故D错误。
故选C。
10．（2024·北京海淀二模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 核桃夹 B． 筷子
C． 食品夹 D． 镊子
【答案】A
【详解】核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，
是费力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻
力臂，是费力杠杆。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．（2024·北京二中校考一模）如图所示，质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，
在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦
均可忽略不计，且绳足够结实，取 N/kg，则下列说法正确的是（ ）A．滑轮组的机械效率约为66.7%
B．地面对工人的支持力大小 N
C．工人做功的功率为 W
D．工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体
【答案】D
【详解】A．在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J，绳重和摩擦均可忽略不计，
只需要考虑克服动滑轮重力做功，则动滑轮重为
滑轮组的机械效率约为
故A错误；
B．从滑轮组可知，一共有两段绳子分担动滑轮重，故n=2，则绳子的拉力为
对人进行受力分析，人受到了向下的重力，还受到了地面对人的支持力，受到了绳子的拉力为400N，故
地面对人的支持力为
故B错误；
C．工人做功的功率为
故C错误；
D．根据工人的重力可知，人能够提供的最大拉力为
这个滑轮组能够匀速提升最大物重为
1000N小于1100N，故工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体，故D正确。故选D。
12．（2024·北京西城二模）用如图所示的滑轮组提升重为500N的物体A，滑轮组的绳子自由端在拉力F
作用下竖直匀速移动6m，物体A被竖直匀速提升2m，用时20s，滑轮组的额外功是200J。下列说法中正
确的是（ ）
A．物体A上升的速度是0.3m/s
B．滑轮组的机械效率小于90%
C．动滑轮所受的重力为100N
D．拉力F的功率为50W
【答案】B
【详解】A．物体A上升的速度是
故A错误；
B．提升物体A所做的有用功
拉力所做的总功为
滑轮组的机械效率为
故B正确；
C．物体A被提高了2m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是2m，不计绳重和摩擦，提
升动滑轮做的功为额外功，由W =G h可知，动滑轮重力
额 动
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，所以动滑轮的重力不等于100N，故C错误；D．拉力F所做的功为总功，拉力F的功率为
故D错误。
故选B。
13．（2024·北京东城二模）小东利用已调水平平衡的杠杆，进行如图甲、乙所示的实验，且每次实验杠杆
都保持水平平衡。已知杠杆上相邻刻度线之间的距离相等，所用钩码的质量均相等。下列说法正确的是（
）
A．实验前，在调节杠杆水平平衡时，若发现杠杆静止时左端向下倾斜，则应该把杠杆右端的平衡螺
母向左移
B．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端下沉
C．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码均向支点O移近1格，则杠杆左端下沉
D．图乙中，若将弹簧测力计由竖直向上拉改为沿图中虚线方向斜向上拉，且保持杠杆水平平衡，则
弹簧测力计的示数变小
【答案】C
【详解】A．实验前，在调节杠杆水平平衡时，若发现杠杆静止时左端向下倾斜，说明左端重，则应该把
杠杆右端的平衡螺母向右调节，给右端增重，故A错误；
B．设每个钩码重力为 ，杠杆上每格长度为 ，图甲中，若将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆
左端为
则杠杆右端为
所以杠杆右端下沉，故B错误；
C．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码均向支点O移近1格，则杠杆左端为
则杠杆右端为
所以杠杆左端下沉，故C正确；
D．图乙中，若将弹簧测力计由竖直向上拉改为沿图中虚线方向斜向上拉，且保持杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选C。
14．（2024·北京东城二模）用如图所示的甲、乙两个滑轮组分别将A、B两个物体沿竖直方向匀速提升相
同高度，竖直拉绳子自由端的力分别为F、F，此过程的有用功和总功如表所示。甲滑轮组的定滑轮、动
1 2
滑轮所受的重力均为G ，乙滑轮组的定滑轮、动滑轮所受的重力均为G 。忽略绳重以及轮和轴之间的摩
甲 乙
擦。下列说法正确的是（ ）
滑轮组 有用功/J 总功/J
甲 700 1200
乙 300 800
A．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组的机械效率低
B．G <G
甲 乙
C．F=F
1 2
D．天花板对甲滑轮组的拉力大于天花板对乙滑轮组的拉力
【答案】C
【详解】A．甲滑轮组的机械效率为
乙滑轮组的机械效率为
故A错误；
B．甲滑轮组的额外功为乙滑轮组的额外功为
忽略绳重以及轮和轴之间的摩擦，则额外功 ，甲乙滑轮组动滑轮上升的高度相同，则动滑轮所
受的重力相同，即G =G ，故B错误；
甲 乙
C．甲滑轮组承担物重的绳子段数 ，乙滑轮组承担物重的绳子段数 ，设物体上升高度均为 ，则
根据 ，甲滑轮组绳子自由端的拉力为
乙滑轮组绳子自由端的拉力为
则F=F，故C正确；
1 2
D．甲滑轮组中定滑轮向下有2根绳，天花板对甲滑轮组的拉力为
乙滑轮组中定滑轮向下有3根绳，天花板对乙滑轮组的拉力为
而 ，F=F，所以 ，则天花板对甲滑轮组的拉力小于天花板对乙滑轮组的拉力，故D错误。
1 2
故选C。
15．（2024·北京朝阳二模）杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，曾是商品流通中的主要度量工具，
同时它还承载着公平公正的象征意义。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图所示，秤砣的
质量是0.5kg。使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平
平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，已知AB=5cm，
AD=55cm。下列说法正确的是（ ）
A．杆秤的实质是个等臂杠杆
B．杆秤D点应标定出刻度值为5.5kg
C．如果要增大杆秤的量程可将提纽B向A点移动
D．如果秤砣磨损一部分，用它称得的物体质量小于物体的实际质量【答案】C
【详解】A．由图可知，当提着B处秤纽，A点和C点受到的拉力分别为动力和阻力，动力臂和阻力臂不
相等，不是等臂杠杆，故A错误；
B．秤砣的质量是0.5kg，秤砣挂在D点，由杠杆平衡条件得到G·AB=G ·BD
秤砣
由G=mg可得
mg·AB=m g·BD
秤砣
故B错误；
C．将提纽B向A点移动，力臂AB变小，力臂BC变大，秤砣的质量不变，由杠杆平衡条件mg·AB=m
秤砣
g·BC
得到测量物体的质量变大，增大杆秤的量程，故C正确；
D．当秤砣被磨损掉一部分，它的质量减小，再测同一个物体的质量，力臂AB不变，由杠杆平衡条件
mg·AB=m g·BC
秤砣
当mg·AB一定时，若m 变小，那么BC必然变大，即读数比实际值要大，故D错误。
秤砣
故选C。
16．（2024·北京丰台二模）图甲是用动滑轮运送物体A的装置示意图，绳子自由端竖直移动的距离s随时
间t变化的关系如图乙所示。已知物体A重300N，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为400W。在提升物
体A的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮的机械效率为75%
B．绳子自由端移动的速度为4m/s
C．卷扬机对绳子的拉力为150ND．动滑轮所受的重力为100N
【答案】A
【详解】B．由乙图可知，在20s内绳子自由端移动的距离为40m，则绳子自由端移动的速度
故B错误；
C．拉力F做功的功率为400W，绳子自由端移动的速度是2m/s，由P=Fv可得卷扬机对绳子的拉力
故C错误；
A．由图可知n=2，由s=2h可得物体上升的高度
提升物体做的有用功
W =Gh=300N×20m=6000J拉力做的总功
有用
W =Fs=200N×40m=8000J动滑轮的机械效率
总
故A正确；
D．不计绳重和摩擦，拉力
则动滑轮重力
G =nF-G=2×200N-300N=100N题目没有条件“不计绳重和摩擦”，故D错误。
动
故选A。
17．（2024·北京石景山二模）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 撬棒 B． 羊角锤
C． 钳子 D． 食品夹
【答案】D【详解】A．撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选D。
18．（2024·北京石景山二模）如图甲所示，某人用动滑轮竖直向上提升金属块，他作用在绳自由端的拉力
为F。如图乙为将金属块从水中浸没匀速提起至完全离开水面，动滑轮的机械效率 与F关系的图象。不
计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及水对金属块的阻力（g取 ）。下列说法正确的是（ ）
A．金属块的重力是
B．金属块的密度是
C．金属块浸在水中的体积是 时，动滑轮的机械效率为
D．金属块在水面下（始终不露出水面） 内上升了 时，绳自由端的拉力F的功率为
【答案】C
【详解】A．由图乙可知，当F为 时，动滑轮的机械效率 达到最大值80%，此时金属块完全离开水
面，由图甲可知滑轮组的有效绳子股数 ，故
根据
可得故A错误；
B．由A中分析可得
由图乙可知，金属块在水中浸没时绳自由端的拉力为25N，动滑轮的机械效率 为60%，设此时挂重物的
绳子的拉力为 ，则
可得
根据称重法可得金属块在水中浸没时的浮力为
根据 、 ，浸没时 ，可得
解得
故B错误；
C．金属块浸在水中的体积是 时，受到的浮力为
根据称重法可得此时挂重物的绳子的拉力为
此时绳子自由端的拉力为
由图乙可知此时动滑轮的机械效率为 ，故C正确；
D．由B选项分析可知，金属块在水面下（始终不露出水面）时，绳自由端的拉力为25N，绳自由端运动
的速度为
绳自由端的拉力F的功率为
故D错误。
故选C。19．（2024·北京昌平二模）如图所示，正在使用的四种工具、属手费力杠杆的是（ ）
A． 筷子 B． 瓶盖起子
C． 单角锤 D． 核桃夹
【答案】A
【详解】A．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．瓶盖起子使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．单角锤使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
20．（2024·北京昌平二模）如图所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg。
用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F 为300N，经
1
过2s物体被提升了20cm。用该卷扬机通过同一个动滑轮匀速竖直提升物体 B，卷扬机对绳子竖直向上的
拉力F 为600N。已知卷扬机提升物体A 和提升物体B 时的功率相等，取g=10N/kg。不计绳重和摩擦，
2
下列说法正确的是（ ）
A．提升物体A时，拉力F 做功的功率为30W
1B．提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为1000Pa
C．物体B的重力为1200N
D．提升物体B时，物体B以0.05m/s 的速度匀速竖直上升
【答案】D
【详解】A．物体A上升的速度为
该装置是动滑轮，拉力方向上移动的速度是重物上升速度的两倍，即v=2v =2×0.1m/s=0.2m/s
1 A
拉力的功率为
故A错误；
B．A的重力为G ＝m g＝50kg×10N/kg=500N
A A
卷扬机对工作台的压力等于卷扬机的重力和拉力F 之和，即F=F+G =300N+500N=800N
1 1 A
卷扬机对工作台的压强为
故B错误；
C．根据动滑轮的特点，不计绳重和摩擦，提升A时，动滑轮重力为G ＝2F－G ＝2×300N－500N＝
动 1 A
100N
物体B的重力为G =2F－G ＝2×600N－100N=1100N
B 2 动
故C错误；
D．卷扬机提升物体A和提升物体B时的功率相等，由
得到此时提升物体B绳端速度为
物体B上升的速度为
故D正确。
故选D。
21．（2024·北京大兴二模）图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）A． 筷子 B． 食品夹
C． 瓶起子 D． 船桨
【答案】C
【详解】A．筷子在使用过程是，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．食品夹在使用过程是，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．船桨在使用过程是，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
22．（2024·北京大兴二模）某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，
如图甲所示，已知物体中900N，工人重600N，竖直向下的拉力F=500N，物体上升的高度随时间变化的
规律如图乙所示，不计绳重和轮轴间的摩擦。在物体上升的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体上升的速度大小为5m/s B．工人对地面的压力大小为1100N
C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【详解】AC．物体上升的速度由图甲知
拉力F上升的速度为
拉力的功率
故AC错误；
B．工人静止时、地面的支持力和竖直向下的重力作用，根据力的平衡条件可得，地面对工人的支持力
根据力的相互作用可得，工人对地面的压力
故B错误；
D．滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
23．（2024·北京顺义二模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 园艺剪 B． 核桃夹子
C． 瓶盖起子 D． 食品夹
【答案】D
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。
故选D。24．（2024·北京平谷二模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 瓶起子 B． 核桃夹
C． 撬棒 D． 筷子
【答案】D
【详解】A．起子使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．撬棒使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．筷子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
25．（2024·北京平谷二模）如图所示用动滑轮提升货物A，在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的
货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F做的功为5000J。则下列说法正确
的是（ ）
A．拉力F是100N
B．动滑轮重50N
C．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D．动滑轮的机械效率是90%【答案】D
【详解】AC．由图可知，承担物重的绳子股数为n=2，物体上升的速度为
绳子自由端移动的速度为
绳子自由端移动的距离为
由 可知，拉力F
故AC错误；
B．该装置中，额外功的来源是克服绳重和摩擦以及动滑轮重所做的功，因此无法由受力分析计算动滑轮
的重力，故B错误；
D．动滑轮做的有用功
动滑轮的机械效率是
故D正确。
故选D。
26．（2024·北京门头沟二模）如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力 、
将重物 、 提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．若 ，则拉力 做的有用功多B．若 ，则拉力 、 做的总功相同
C．若 ，则甲的机械效率大于乙的机械效率
D．若 ，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
【答案】C
【详解】分别分析甲、乙两滑轮组，设动滑轮重力为 ，物体上升高度为h，甲滑轮组，一定一动，动滑
轮上绳子股数n=3，因此甲图中
乙图中一定两动，动滑轮上绳子股数n=4
A．若 ， ， 等于 ，故A错误；
B．
若 ， ，故B错误；
CD．分别表示出甲、乙的机械效率
若 ， ，故C正确，D错误。故选C。
27．（2024·北京燕山二模）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 天平 B． 瓶盖起子
C． 食品夹 D． 钳子
【答案】C
【详解】A．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．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
28．（2024·北京朝阳一模）用如图所示的电动起重机提升质量为120kg 的物体，其中绳子左端固定在装
置外壳上，绳子自由端连接在电动机转轴上。绳子自由端在拉力F 的作用下，使物体以0.1m/s的速度匀速
上升10s。在此过程中，拉力F 为750N，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为300N
B．拉力F做功为1200JC．动滑轮的机械效率为80%
D．动滑轮的有用功率为120W
【答案】CD
【详解】A．物体重力为
由图可知，有效承担物重的绳子段数 ，不计绳重和摩擦，动滑轮重力为
但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于100N，故A错误；
B．物体上升高度为
绳子自由端移动距离为
则拉力F做功为
故B错误；
C．动滑轮的机械效率为
故C正确；
D．动滑轮的有用功率为
故D正确。
故选CD。
29．（2024·北京丰台一模）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下
的拉力F拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙
所示。提升过程中滑轮组的机械效率为90%。已知该工人重650N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳
重和摩擦，关于该过程下列说法正确的是（ ）A．物体A的重力为500N B．绳子自由端拉力的功率为100W
C．该工人对地面的压力为400N D．支架受到滑轮组的拉力为800N
【答案】BCD
【详解】A．由图可知
由图象可知，当拉力F所做的功W是100J时，做功时间是1s，由题意可知，物体A以0.2m/s的速度匀速
上升，所以物体上升的高度
由 可知，拉力移动的距离
由 可知，拉力的大小是
因提升过程中滑轮组的机械效率为90%，根据
可知
则物体A的重力为
故A错误；
B．物体A以0.2m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动的速度
绳子自由端拉力的功率
故B正确；C．由力作用的相互性可知，绳子对人向上的拉力等于人对绳子向下的拉力，则该工人对地面的压力
故C正确；
D．不计滑轮组的绳重和摩擦，由
可得，动滑轮的重力
两个滑轮质量相等，其重力相等，则定滑轮的重力也为50N，物体间力的作用是相互的，且定滑轮处于静
止状态，则支架受到滑轮组的拉力
故D正确。
故选BCD。
30．（2024·北京通州一模）工人利用如图所示的滑轮组将一批不同质量的货物提升至高处。小华和小强是
一个工作组，一人负责运送货物并将货物挂在滑轮上，另一人负责拉动绳子自由端。按照工作要求，他俩
可以互换岗位，但不能同时做相同的工作。在图中，当小华站在水平地面上用竖直向下的拉力匀速提升质
量为70kg的货物时，他对绳子的拉力为366N。已知小华的重力为600N，小强的重力为800N，不计轮与
轴的摩擦和绳重，g取10N/kg。则下列说法正确的有（ ）
A．动滑轮的重力为32N
B．小华用滑轮组一次能将120kg的货物匀速提升至高处
C．小强竖直向下拉动绳子，使120kg的货物以0.2m/s的速度匀速上升时，小强拉力的功率为246.4W
D．该小组使用该滑轮组匀速提升货物时，能够达到的最大机械效率为98%
【答案】ACD【详解】A．由题可知，货物的重力为
动滑轮上的绳子有两段，则
解得 ，故A正确；
B．小华的重力为600N，则他对绳子的拉力最大为600N，能够提升的重力为
120kg的货物的重力为
因为还有动滑轮的重力，所以小华用滑轮组一次不能将120kg的货物匀速提升至高处，故B错误；
C．小强对绳子的拉力为
小强拉力的功率为
故C正确；
D．由题可知拉力最大为800N，则所能提升货物的最大重力为
能够达到的最大机械效率为
故D正确。
故选ACD。
31．（2024·北京大兴一模）人类很早以前就使用杠杆了。图甲是古人建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的
情境，其简化装置如图乙所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA∶OB=1∶3，物块用轻质细绳系在A端，工
人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡。已知物块重900N，工人重650N，不计转轴处的摩
擦。关于图所示的杠杆，下列说法中正确的是（ ）
A．此杠杆是费力杠杆B．将物块恰好拉离地面时，工人所用的拉力为300N
C．将物块恰好拉离地面时，工人对地面的压力为950N
D．利用这个杠杆，工人最多能把重1950N的重物拉离地面
【答案】BD
【详解】A．此杠杆的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B．将物块恰好拉离地面时，物块对杠杆的拉力等于其重力，为900N，由杠杆平衡条件得，细线在B点对
杠杆的拉力为
故B正确；
C．将物块恰好拉离地面时，工人对地面的压力为
故C错误；
D．利用这个杠杆，当细线在B的拉力最大等于工人的重力时，将重物拉离地面，重物的重力最大，由杠
杆平衡条件得，重物的最大重力为
故D正确。
故选BD。
32．（2024·北京人大附中校考一模）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向
上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速
上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为 ，动滑轮重为100N。不计
滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000PaC．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
【答案】ABC
【详解】A．工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，绳子也在用200N的力竖直向下拉工人，所以工
人对水平台面的压力为
故A正确；
B．由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3，每股绳子受到的拉力为200N，所以货物和动滑轮受到绳子的
拉力为
由于动滑轮重为100N，所以货物受到的拉力为
由于货物重为900N，所以货物对地面的压力为
货物与地面的接触面积为 ，所以货物对地面的压强为
故B正确；
C．第二次拉绳子时，绳子自由端的拉力为
滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．货物以0.09m/s的速度匀速上升，绳子移动的速度为
工人拉力的功率为
故D错误。
故选ABC。
33．（2024·北京二中校考一模）如图所示是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O
在竖直平面内转动， ， ，在杆A端用细绳悬挂重为400N的配重，他在B端施加竖直
方向的力 ，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为 。为了加强锻炼的效果，他将固定点O移至 ，配重仍悬挂在A点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，他对水平地面的
压力为 ，压强为 。已知小强重为700N，两只脚与地面接触的总面积为400cm2，不计杆重与
绳重，下列判断正确的是（ ）
A． 为100N B． 为800N
C． 为100N D． 的距离为1.2m
【答案】ACD
【详解】A．在杆A端用细绳悬挂重为400N的配重，他在B端施加竖直方向的力
故A正确；
B．小强受到了向下的重力，地面对其向上的支持力、杠杆对小强的向上的拉力，根据二力平衡可知，小
强重为700N，杠杆对小强向上的拉力为100N，故地面对小强的支持力为
根据力的作用是相互的，可知他对水平地面的压力为600N，故B错误；
C．他对水平地面的压强为 ，两只脚与地面接触的总面积为400cm2，则他对水平地面的压力为
故C正确；
D．水平地面对小强的支持力为100N，小强所受的重力为700N，则杠杆对小强的拉力为
则杠杆平衡原理可列等式为带入数据可知
经整理可知， 为
故D正确。
故选ACD。
34．（2024·北京海淀二模）用如图甲所示的装置提升物体A，质量为40kg的卷扬机置于水平工作台面上，
其与工作台面的接触面积为0.2m2，卷扬机对绳子的拉力F所做的功W和时间t的关系如图乙所示。在拉
力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了1m，在此过程中，滑轮组所做的额外功是100J。g取10N/
kg，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的功率是60W
B．动滑轮所受的重力为100N
C．滑轮组的机械效率约为83.3%
D．卷扬机对工作台面的压强为3000Pa
【答案】ACD
【详解】A．由图乙可知，100s内，拉力做的功是6×103W，拉力F的功率
故A正确；
B．如果不计绳重和摩擦，滑轮组所做的额外功是100J，动滑轮所受的重力为
但题目中没有不计绳重和摩擦这个条件，所以动滑轮的重力不是100N，故B错误；
C．由图乙可知，10s内拉力做的功W =Pt=60W×10s=600J
总
有用功W =W -W =600J-100J=500J
有 总 额滑轮组的机械效率
故C正确；
D．滑轮组的动滑轮绕3段绳，拉力大小
卷扬机的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
卷扬机受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的支持力，卷扬机受到的支持力F =G+F=400N+200N=600N
支
卷扬机对工作台面的压力和受到的支持力是相互作用力，压力大小为F =F =600N
压 支
卷扬机对工作台面的压强
故D正确。
故选ACD。
35．（2024·北京朝阳二模）工人利用如图甲所示的电动起重机提升重物，其中工作平台水平，电动机受到
的重力为1×10³N，提升不同重物时，总保持重物以0.1m/s的速度匀速上升，不计钢绳重和摩擦，电动机对
钢绳拉力的功率P与物重G的关系如图乙所示，在电动起重机将重5×10³N的物体匀速提升30s的过程中，
下列判断正确的是（ ）
A．动滑轮受到的重力为400N
B．滑轮组对重物做的功为500J
C．滑轮组的机械效率约为92.6%
D．电动机对工作平台的压力为2800N
【答案】ACD
【详解】A．由甲图可知连在动滑轮上承担物重的绳子有3段，则提升重物时，绳子移动速度由乙图可知，当提升重物为2×103N时，电动机对钢绳拉力的功率P为240W，此时电动机对钢绳拉力
根据滑轮组的省力规律，在不计钢绳重和摩擦时，拉力与物重、动滑轮重的关系为
动滑轮的重力为
故A正确；
B．电动起重机将重5×10³N的物体匀速提升30s的过程中，滑轮组对重物做的功为
故B错误；
CD．不计钢绳重和摩擦时，当提升的物重为5×10³N时，电动机作用在钢绳上的拉力为
滑轮组的机械效率为
由于物体间力的作用是相互的，钢绳对电动机竖直向下的拉力为1800N。电动机静止在水平工作台，受力
平衡，则工作台对电动机的支持力为
电动机对工作台的压力与工作台对电动机的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以电动机对工作台压
力的大小为2.8×10³N。故CD正确。
故选ACD。
36．（2024·北京丰台二模）秸槔是中国古代的一种汲水灌溉工具，图是古人使用秸槔汲水的示意图，其中
横杆AB是一根可绕固定点O在竖直平面内转动的硬棒，OA：OB=2：1，在横杆的A端用细杆连接着一个
重为20N的木桶，另一端绑着一个重为300N的配重。木桶入水前，杆AB在水平位置平衡时，人对细杆施
加竖直方向的力为F，人对水平地面的压强为p；装满水的木桶出水后（桶外壁沾水忽略不计），杆AB
1 1
在水平位置再次平衡时，人对细杆施加竖直方向的力为F，人对水平地面的压强为p。已知人的重力为
2 2650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm2，F、F 的大小相等，不计横杆、细杆和绳子的自重，且汲水
1 2
过程中细杆始终竖直，下列判断正确的是（ ）
A．人对细杆施加的力F 为130N
1
B．人对水平地面的压强p 为16250Pa
1
C．人对水平地面的压强p 为19500Pa
2
D．装满水时，木桶和水的总重力G为280N
【答案】ACD
【详解】A．由题知，OA：OB=2：1，则L =2L ，木桶入水前，杆AB在水平位置平衡时，由杠杆平衡
OA OB
条件可得FL =G L
A OA B OB
即F×2L =300N×L
A OB OB
解得：F=150N，则人对细杆施加的力F＝F-G =150N-20N=130N
A 1 A 桶
故A正确；
B．人对水平地面的压力F =G −F=650N−130N=520N
压1 人 1
人对水平地面的压强
故B错误；
C．人对水平地面的压力F =G +F=650N+130N=780N
压2 人 2
人对水平地面的压强
故C正确；
D．装满水的木桶出水后，杆AB在水平位置再次平衡时F=F=130N
2 1
装满水时，木桶和水的总重力G，由杠杆平衡条件可得(G-F)L =G L
2 OA B OB
即(G-130N)×2L =300N×L
OB OB解得：G=280N，故D正确。
故选ACD。
