2025年各省市中考物理试卷分类汇编考点14简单机械 机械效率（Word版附解析）

这是一份2025年各省市中考物理试卷分类汇编考点14简单机械 机械效率（Word版附解析），共64页。

A. 赛艇的船桨 B. 开瓶器 C. 用羊角锤拔钉子 D. 手钳子
【答案】A
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．踏碓的动力臂比阻力臂短，它的实质是费力杠杆，省距离。赛艇的船桨使用时，动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，故A符合题意；
B．开瓶器的动力臂比阻力臂长，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．羊角锤的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．手钳子的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
12.（2025·威海12） 图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N
B. 拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm
C. 弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm
D. 健身器材提供的最大拉力为820N
【答案】AC
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力，弹簧拉力为60N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×60N+20N=140N
故A正确；
B．拉环和动滑轮连接，动滑轮绕2段绳，拉环向下移动10cm，弹簧伸长2×10cm=20cm
故B错误；
C．弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳，拉环向下移动
故C正确；
D．由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
故D错误。
10.（2025·兰州10） 某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的速度为0.02m/sB. 滑轮组的有用功为0.5J
C. 拉力F的功率为0.05WD. 滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】B
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．使用滑轮组时，省力费距离，由图可知，在0～5s的时间内，绳端移动的距离为s＝0.3m，物体上升的高度为h＝0.1m，绳子自由端移动的速度
故A错误；
B．滑轮组对物体做的有用功W有＝Gh＝mgh＝0.5kg×10N/kg×0.1m＝0.5J
故B正确；
C．拉力做的总功W总＝Fs＝2.5N×0.3m＝0.75J
拉力F的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
15.（2025·淮安15）如图所示，用定滑轮匀速提升重90N的物体，所用拉力F为100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为_______J，拉力F做功的功率为_______W，此过程定滑轮的机械效率为_______。
【考点】简单机械 机械效率
【答案】20 10
【解析】 由于使用的是定滑轮，所以拉力移动的距离s与货物上升的高度h相等，即s=h=0.2m，又已知拉力F=250N， 则此过程中克服物体的重力做的功，即所做的有用功：
W有用=Gh=90N×0.2m=18J。
拉力做的功：W总=Fs=100N×0.2m=20J。
拉力做这么多功用了2s的时间，所以其功率：P=W总t = =10W。
定滑轮的机械效率：η= ×100%= ×100%=80%。
17.（2025·淮安17）如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重物，在A端施加竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变，将力F顺时针从AB方向转动到AC方向，则该过程中力F的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”，下同)，力F与其力臂的乘积_______。作出AC方向力F对应的力臂l。
【考点】简单机械 机械效率
【答案】变大；不变；
【解析】如图所示：。
根据杠杆平衡条件可知动力×动力臂=阻力×阻力臂，由题意可知，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。
15.（2025·青海15） 塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F=______N，此装置的机械效率η=______。
【答案】 ①. 750 ②. 80%
【考点】简单机械 机械效率
【解析】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力
[2]此装置的机械效率
14. （2025·广州14）图a所示的斜拉桥，可逐步简化成图b、c、d的模型；
（1）以O点为支点，在图d中作出的力臂；
（2）为了减小钢索承受的拉力，可适当______（选填“升高”“降低”）钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是：______。
【答案】（1） （2） ①. 升高 ②. 见解析
【考点】简单机械 机械效率
【小问1详解】
力臂是支点到力的作用线的垂直距离；过O点作力F1的作用线的垂线，即为力F1的力臂，过O点作力F2的作用线的垂线，即为力F 2的力臂
【小问2详解】
[1][2]阻力不变，阻力臂不变，阻力与阻力臂的乘积不变，为了减小钢索承受的拉力，可增大动力臂，可适当升高悬挂点在桥塔上的高度，动力臂变大，从而减小钢索承受的拉力
21. （2025·辽宁21）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图（a）所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
（1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。
（2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图（b）所示。

（3）将一组钩码（钩码重均为0.5N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图（c）所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图（c）中的信息得到：动力×动力臂____阻力×阻力臂。
（4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。
（5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
（6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线____（填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量____。
【反思】
（7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以____力。
（8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变____，可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦）
【发现与探索】
（9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验，数据表格如下：
分析表中数据，得出结论：=____。（用表中字母表示）
【答案】 ①. = ②. 垂直 ③. 力臂 ④. 省 ⑤. 大 ⑥.
【考点】简单机械 机械效率
【解析】（3）[1]由图（c）中的信息得到：MN左边动力与动力臂的乘积为
MN右边阻力与阻力臂的乘积为
则
（6）[2][3]为了使力臂落在杠杆上，便于力臂的测量，MN应与悬挂钩码的细线垂直。
（7）[4]古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以通过轮轴省力。
（8）[5]由得
不计机械自重和轴的摩擦时，制造辘轳时，小轮和大轮半径之比为动力臂与阻力臂之比，则把小轮和大轮半径之比变大可以达到更省力的目的。
（9）[6]杠杆平衡条件为
由表格中数据得
22. （2025·辽宁22）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中：
（1）重物受到的重力G的大小；
（2）重物受到的拉力F的大小；
（3）有用功；
（4）定滑轮的机械效率。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【考点】简单机械 机械效率
【小问1详解】
重物受到的重力大小为
【小问2详解】
由于图中为定滑轮，不省距离也不费距离，拉力移动的距离等于物体移动的距离
拉力的大小为
【小问3详解】
有用功大小为
【小问4详解】
定滑轮的机械效率为
4. （2025·广东4）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（ ）
A. 省力B. 省功
C. 省距离D. 改变拉力方向
【答案】D
【考点】简单机械 机械效率
【解析】ACD．使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不能省距离，故D符合题意，AC不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，所以使用定滑轮不能省功，故B不符合题意。
12.（2025·齐齐哈尔、黑河、大兴安岭12） 小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 物体受到的重力所做的功是 B. 绳端移动的距离是
C. 拉力做功的功率是 D. 地面对物体的摩擦力大小是
【答案】ABD
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．物体没有在重力的方向上移动距离，所以物体受到的重力所做的功是，故A正确；
B．物体A移动的距离为
图中为动滑轮，有效绳子段数，则绳端移动的距离
故B正确；
C．拉力做功
则拉力做功的功率
故C错误；
D．有用功为
则地面对物体的摩擦力
故D正确。
2.（2025·绥化2） 如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）

A. 筷子 B. 天平 C. 钢丝钳 D. 食品夹
【答案】C
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，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．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．食品夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意；
9.（2025·绥化9） 如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m，用时4s，所做额外功为10J。下列选项中正确的是（ ）
A. 动滑轮重为10NB. 拉力F做功的功率为22.5W
C. 动滑轮的机械效率为90%D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s
【答案】CD
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．竖直使用动滑轮，额外功的来源主要是克服动滑轮重、克服绳与滑轮间的摩擦、克服绳重等做的功，题中未说明不计摩擦，不能仅由额外功10J和，得动滑轮重，由于缺少条件，故动滑轮重无法计算，故A错误；
B．物体重力
动滑轮做的有用功
拉力F做的总功
拉力F做功的功率
故B错误；
C．动滑轮的机械效率
故C正确；
D．由图知，动滑轮承重绳子段数，物体上升1m，则绳子自由端移动距离
绳子自由端上升的速度，故D正确。
【题目 12】
5.（2025·长沙5） 下列属于费力杠杆的是（ ）

A. 钢丝钳 B. 独轮车 C. 船桨 D. 托盘夭平
【答案】C
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．托盘夭平使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
6.（2025·吉林6） 如图所示，工人用500N的拉力，在15s内将重为450N的物体匀速提升3m，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 使用的滑轮是动滑轮B. 做的有用功为1500J
C. 拉力的功率为90WD. 该装置的机械效率为90%
【答案】D
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．由图可知，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，故A错误；
B．由题意得，有用功
故B错误；
C．定滑轮不省力也不省距离，拉力端移动距离
拉力做的功
则拉力的功率为
故C错误；
D．该装置的机械效率为
故D正确。
9.（2025·宜宾9） 如图，下列工具使用过程中通常属于省力杠杆的是（ ）

A. 天平 B. 开瓶器 C. 筷子 D. 鱼竿
【答案】B
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．天平动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意。
CD．筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故CD不符合题意；
5.（2025·北京5） 如图所示，园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 园艺剪对枝条的压力是阻力
B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
【答案】C
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．园艺剪对枝条的压力是动力，枝条对园艺剪的反作用力是阻力，故A错误；
B．如图，使用园艺剪时，动力作用点到支点（轴处）的距离（动力臂）大于阻力作用点到支点的距离（阻力臂），即动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以是省力杠杆，故B错误；
C．枝条往轴处靠近，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件，动力减小，能省力，故C正确；
D．枝条往轴处靠近是减小阻力臂，不是增大，故D错误。
14.（2025·北京14） 如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 工人做功的功率为72W
B. 滑轮组对悬挂点A的拉力为920N
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N
【答案】ABC
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．由图可知，滑轮组由3段绳子承担货物的重力，所以绳子股数，则绳端移动的距离
工人做的总功
工人做功的功率，故A正确；
B．不计滑轮组的绳重和摩擦，根据滑轮组的工作原理，则绳端拉力，则动滑轮的自重
由于三个滑轮重均相等，所以定滑轮的重力也为60N。由图可知，滑轮组有2个定滑轮，则定滑轮总重。将2个定滑轮看作整体受力分析，整体受自身重力、受到4股绳子的拉力，受到悬挂点A的拉力。整体静止，受平衡力，则悬挂点对整体的拉力
因为力作用是相互的，则滑轮组对悬挂点A的拉力，故B正确；
C．滑轮组的机械效率，故C正确；
D．当工人用100 N的力拉绳端时，绳端拉力。将动滑轮和物体看作整体，整体受重力、3股绳子的拉力、地面的支持力，由于整体静止，受平衡力，则此时地面对货物的支持力，故D错误。
【题目 7】
20．（2025•黑龙江20）如图所示，将重为G的均匀木棒竖直的悬挂于O点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将 变大 （填“变大”“变小”或“不变”），动力F将 变大 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【考点】简单机械 机械效率
【答案】变大；变大。
【解析】将木棒缓慢地由最初位置拉到水平位置的过程中，拉力F始终垂直于棒，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，其大小也不变；
当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，
因阻力（即重力）不变，阻力臂变大，动力臂不变，
所以，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F变大。
21．（2025•黑龙江21）如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 4 N，这个滑轮的机械效率是 75% 。
【考点】简单机械 机械效率
【答案】4；75%
【解析】由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n＝2，
忽略绳重和摩擦，小李同学作用在绳子自由端的拉力：F=1n（G+G动）=12×（6N+2N）＝4N；
该滑轮的机械效率：η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=6N2×4N×100%＝75%。
12.（2025·德阳12） 塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为___________，该滑轮组的机械效率为___________。
【答案】 ①. 120 ②. 80%
【考点】简单机械 机械效率
【解析】[1]由图可知，承担物重的绳子段数n=3。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，已知重物上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2m=6m
拉力F做的功W总​=Fs=200N×6m=1200J
拉力F的功率
[2]滑轮组做的有用功W有用​=Gh=480N×2m=960J
该滑轮组的机械效率
15.（2025·德阳15） 小王在体育课上做俯卧撑，若将他的身体看作为杠杆，脚尖作为支点，简化模型如图所示，点为重心，请画出重力示意图及的力臂。
【答案】
【考点】简单机械 机械效率
【解析】人受到的重力是竖直向下的，人受重力的作用点在A点，由此画出人所受重力的示意图；过支点O向力F1的作用线作垂线段，即为力F1的力臂L1。
11．（2025•深圳11）枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。（注：实验中所用钩码的规格相同）
（1）实验前，枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上，她发现杠杆静止时情况如图1所示，此时枧枧同学判断杠杆处于 平衡 （填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）欣月同学指出：在探究实验的过程中，必须把杠杆调到水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 力臂 。
（3）龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，得到实验数据如表：
龙龙同学通过分析表格中的数据，可以得到杠杆的平衡条件。
龙龙同学说：生活中用钢丝钳剪钢丝，与实验 1 中原理相同。
（4）一鸣同学认为，仅用人眼来确定杠杆是否水平，这样做不够科学。请任选实验器材，运用物理知识，写出判断杠杆水平的实验过程和方法。
将重垂线固定在杠杆的支点上方，使重垂线自然下垂。观察杠杆，若杠杆与重垂线垂直，则杠杆处于水平位置；若不垂直，则杠杆不水平
（5）《墨经》中记载了杠杆的平衡条件，如图2，已知OA：OB＝2：9，秤砣质量为100g，则重物所受的重力为 4.5 N。（g取10N/kg）
【考点】简单机械 机械效率
【答案】（1）平衡；（2）力臂；（3）1；（4）将重垂线固定在杠杆的支点上方，使重垂线自然下垂。观察杠杆，若杠杆与重垂线垂直，则杠杆处于水平位置；若不垂直，则杠杆不水平；（5）4.5。
【解析】（1）根据杠杆平衡状态的定义，杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，就处于平衡状态。实验前杠杆虽然倾斜，但处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
（2）在探究杠杆平衡条件实验中，把杠杆调到水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上读出力臂的大小，目的是便于测量力臂。
（3）杠杆平衡条件是F1l1 ＝ F2l2。钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。分析表格数据，实验1中的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，与钢丝钳原理相同，故答案为1。
（4）可选用重垂线来判断杠杆是否水平。实验过程和方法为：将重垂线固定在杠杆的支点上方，使重垂线自然下垂。观察杠杆，若杠杆与重垂线垂直，则杠杆处于水平位置；若不垂直，则杠杆不水平。
（5）根据杠杆平衡条件F1l1 ＝ F2l2，设重物重力为G，秤砣重力G砣＝m砣g＝0.1kg×10N/kg＝1N。则G=OBOAG砣=92×1N＝4.5N。
20. （2025·广西20）某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向___________调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为，读出其对应的力臂为，施加在杠杆左侧的力为___________，读出其对应的力臂为___________。
（3）改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是___________。
（4）用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离___________（选填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）左 （2） ①. 1 ②. 15.0cm
（3）
（4）增大
【考点】简单机械 机械效率
【小问1详解】
据图可知，杠杆偏右，所以右端较重，需要增加左端的重力，所以平衡螺母向左移动。
【小问2详解】
[1]砝码的重力等于拉力，据图可知，左侧的砝码数量为2，所以拉力F2=1N。
[2]砝码悬挂在刻度15.0cm处，所以力臂为15.0cm。
【小问3详解】
杠杆平衡的条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。
【小问4详解】
在阻力和阻力臂不变的条件下，要使得动力小则需要增加动力臂，所以增大支点到手施力的作用线的距离。
28.（2025·宜宾28） 某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件（污垢的质量和体积忽略不计）吊入柱形清洗池中清洗，如图所示。已知工件的质量为90kg，高度为50cm，清洗池底面积为2000，深度为80cm；未放入工件时，清洗液的深度为60cm，密度，。求：
（1）工件的重力；
（2）工件一半浸入清洗液时，清洗液对工件底部的压强；
（3）工件完全浸入清洗液，平衡时绳对工件的拉力为700N，工件的底面积是多少；
（4）若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液，则工件从接触液面到刚好完全浸入所用的时间为多少，写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化的关系式。
【答案】（1）900N （2）2000Pa
（3）
（4）
【考点】简单机械 机械效率
【28题详解】
由题意
【29题详解】
工件一半浸入清洗液时,进入深度为
则底部受到压强
【30题详解】
工件完全浸入清洗液，工件受到的浮力为
则工件的体积
工件的底面积为
【31题详解】
刚好浸没时
液面上升的高度
工件下降的高度为
故
设池底部压强为p，经过时间为t，则有
则
代入数据解得
池底部压强为，
26.（2025·北京26） 图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。
（1）求货车在B点所受的总支持力。
（2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。
【答案】（1）8×104N
（2）超限
【考点】简单机械 机械效率
【小问1详解】
由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×105N
把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，火车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×AC=FB支持×AB
C在AB中点，则货车在B点所受的总支持力
【小问2详解】
由题意知，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2，则后轮胎对路面的压强为
则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，火车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×BC=FA支持×BA
C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力
则前轮胎对路面的压强为
则前胎超限了，因此该货车超限。
12. （2025达州12）“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（ ）
A. 人拉力的功率为80WB. 物体上升速度为0.4m/s
C. 人对地面压强为10000PaD. 该滑轮组机械效率为66.7%
【答案】C
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．由图可知，此时绳子的股数，空气阻力，摩擦力及绳重不计，此时绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离
此时拉力做功
拉力做功的功率，故A错误；
B．物体上升的距离是12m，用时是1min，物体上升的速度，故B错误；
C．人对地面的压力
人对地面的压强，故C正确；
D．滑轮组提升重物时的有用功
此时滑轮组的机械效率，故D错误。
故选C。
9．（2025•眉山9）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．同时将左右两侧的钩码取下一个
B．将A、B两处所挂的钩码交换位置
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
【考点】简单机械 机械效率
【答案】D
【解析】设一个钩码的重力G，一格的长度为L，
A、当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时，左边＝2G×4L＝8GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故A不符合题意；
B、将A、B两处所挂的钩码交换位置，左边＝2G×4L＝8GL＜右边＝3G×6L＝16GL，故杠杆不再水平平衡，右侧会下降，故B不符合题意；
C、将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格，左边＝3G×3L＝9GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故C不符合题意；
D、将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格，左边＝3G×2L＝6GL＝右边＝2G×3L＝6GL，故杠杆水平平衡，故D符合题意；
10．（2025•眉山10）一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m，如果额外功是10000J，则下列说法错误的是（ ）
A．起重机做的总功是20000J
B．起重机的功率是1000W
C．起重机的机械效率为50%
D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率
【考点】简单机械 机械效率
【答案】B
【解析】A、起重机做的有用功为：
W有＝Gh＝2000N×5m＝10000J，
则起重机做的总功为：
W总＝W有+W额＝10000J+10000J＝20000J，故A正确；
B、起重机的功率为：
P=W总t=20000J10s=2000W，故B错误；
C、起重机的机械效率为：
η=W有W总=10000J20000J×100%＝50%，故C正确；
D、增大货物的质量，即增大有用功，而额外功几乎不变，因此起重机的机械效率变大，故D正确。
16.（2025·自贡16）如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力的功率是150W
B. 绳子末端移动的速度是
C. 滑轮组的机械效率是
D. 若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是
【答案】D
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离s=2h=2×6m=12m
拉力做的功W总=Fs=300N×12m=3600J
拉力的功率
故A错误；
B．绳子末端移动的速度
故B错误；
C．有用功W有=Gh=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
故C错误；
D．工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
工人受到重力、支持力和拉力的作用，地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，大小相等，他对地面的压力F压=F支=300N
他对地面的压强
故D正确。
故选D。
18.（2025·自贡18） 如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（ ）
A. 所称物体质量是50kg
B. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动
C. 改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小
D. 当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大
【答案】B
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A
即mg×O1B=m砣g×O1A
物体的质量
故A错误；
B．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A
即mg×O1B=m砣g×O1A
物体的质量
换称质量较小的物体时，O1B和G砣不变，则O1A减小，所以秤砣应向A点左边移动，故B正确；
C．改用称量物体时，称量物体的重力的力臂变小，秤砣重力的力臂变大，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物
会使该杆秤的称量范围变大，故C错误；
D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量时，称量物体的重力的力臂变小，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物
m秤砣和L秤砣不变，L物变小，则m物变大，所以使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小，故D错误。
故选B。
12.（2025·天津12） 用图所示动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（ ）
A. 第一次提升重物时机械效率较高
B. 第二次提升重物时的额外功较大
C. 先后两次提升重物的重力之比为7∶9
D. 先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
【答案】AD
【考点】简单机械 机械效率
【解析】A．有用功和总功的比值等于机械效率，由图可知，第一次动滑轮的机械效率是75%，第二次动滑轮的机械效率是70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A符合题意；
B．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮做的功相同，额外功相同，故B不符合题意；
C．第一次的额外功为900J，第一次额外功25%，总功为
有用功W有1=W总1η1=3600J×75%=2700J
两次额外功相同，第二次额外功30%，总功为
有用功W有2=W总2η2=3000J×70%=2100J
先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，先后两次提升重物的重力之比为
故C不符合题意；
D．先后两次提升重物的时间相同，先后两次提升重物的总功率之比
故D符合题意。
故选AD。
8. （2025·新疆8）小明用一个动滑轮将重力为2N的物体匀速竖直向上提升时，作用在绳子自由端的拉力不可能是（ ）
A. 1.0NB. 1.2NC. 1.4ND. 1.6N
【答案】A
【考点】简单机械 机械效率
【解析】作用在绳子自由端的拉力
用一个动滑轮将重力为2N的物体匀速竖直向上提升，则动滑轮承担的绳子股数为n=2，则
若，则
但实际动滑轮必有重力，即
因此拉力
则作用在绳子自由端的拉力不可能是1N，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. （2025·新疆10）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（ ）
A. ηAηCC. ηA