《2025年5年中考3年模拟物理湖南专版》

8. (2023怀化)生活中常用到各种各样的杠杆。如借助撬棒来撬动石头(如图甲)，撬棒属于________杠杆；称量物体质量的天平(如图乙)，天平属于________杠杆。(均选填“省力”“费力”或“等臂”)

答案： 答案　省力　等臂
　解析　撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。

9. (2023常德)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物 = 200 N(不计绳重、轮重和摩擦)，要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法中正确的是 ( )

A. F甲 = 200 N，并向上移动4 m
B. F甲 = 100 N，并向上移动2 m
C. F乙 = 200 N，并向上移动1 m
D. F乙 = 400 N，并向上移动1 m

答案： D　如图所示，两种滑轮均为动滑轮。根据题意，物体竖直匀速提升，物体受力平衡。F₁作用在绳子上，将动滑轮和物体作为整体受力分析，不计绳重、滑轮重和摩擦，可知2F₁=G，则F₁=100N，绳子自由端移动的距离s = 2h = 4m，故A、B错误；F₂作用在动滑轮上，对动滑轮受力分析，不计绳重、滑轮重和摩擦，可知F₂=2G = 400N，动滑轮移动的距离s' = h/2 = 1m，故C错误，D正确。
易错警示
　任何机械都不省功，动滑轮、滑轮组省力费距离。滑轮问题中有两组力和距离，需要注意判断对应的是物体和滑轮，还是绳端。

10. (2023衡阳)用如图所示的电动起重机将6 000 N的重物匀速提升了4 m，电动机的功率为5 000 W，此过程用时10 s。下列说法正确的是 ( )

A. 起重机对重物做的有用功是2×10⁴ J
B. 起重机的电动机做的总功是6×10⁴ J
C. 起重机的机械效率是48%
D. 若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小

答案： C　起重机对重物做的有用功W₍有₎=Gh = 6000N×4m = 2.4×10⁴J，A错误；起重机的电动机做的总功W₍总₎=Pt = 5000W×10s = 5×10⁴J，B错误；起重机的机械效率η=$\frac{W₍有₎}{W₍总₎}$=$\frac{2.4×10⁴J}{5×10⁴J}$=48%，C正确；提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则所做的有用功不变，额外功减小，总功减小，由公式η=$\frac{W₍有₎}{W₍总₎}$可知，起重机的机械效率变大，D错误。
思路分析
　有用功为克服物体重力所做的功，总功为电动机做的功。

11. (2023邵阳)如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2 m，绳子自由端的拉力F为6 N，则拉力F所做的功为________J。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会________(选填“增大”或“减小”)。

答案： 答案 2.4　增大
　解析　由图可知n = 2，绳子自由端移动的距离s = nh = 2×0.2m = 0.4m，
　拉力做的功
　W = Fs = 6N×0.4m = 2.4J。
　提升更重的物体，由W₍有₎=Gh可知，有用功W₍有₎增大，额外功W₍额₎几乎不变；
　由η=$\frac{W₍有₎}{W₍总₎}$=$\frac{W₍有₎}{W₍有₎+W₍额₎}$=$\frac{1}{1+\frac{W₍额₎}{W₍有₎}}$可知，机械效率增大。

12. (2023湘潭)用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表：

|实验次数|钩码重力G/N|钩码上升高度h/cm|拉力F/N|绳子自由端移动距离s/cm|机械效率η|
|----|----|----|----|----|----|
|1|2.0|5|1.0|15|66.7%|
|2|4.0|5|1.8|15|74.1%|
|3|4.0|10|1.8|30|74.1%|
|4|6.0|5|2.5|15| |
(1)实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做________运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3 s，此过程中，绳子自由端上升的速度为________m/s。
(2)第4次实验时所做的有用功为________J，滑轮组的机械效率是________%。
(3)分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”)。
(4)用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是________。
A. 换用更轻的动滑轮
B. 加快提升物体的速度

答案： 答案　
(1)匀速直线　0.05　
(2)0.3　80　
(3)大　无关　
(4)A
　解析　
(1)实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{15cm}{3s}$=$\frac{0.15m}{3s}$=0.05m/s。
(2)第4次实验时所做的有用功
　W₍有₎=Gh = 6.0N×0.05m = 0.3J；
　W₍总₎=Fs = 2.5N×0.15m = 0.375J；
　滑轮组的机械效率η=$\frac{W₍有₎}{W₍总₎}$=$\frac{0.3J}{0.375J}$=80%。
(3)分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)用滑轮组提升重物时，换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，故A符合题意；加快提升物体的速度，机械效率不变，故B不符合题意。