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5.(2025·阜阳)如图所示,晓华同学正在做俯卧撑,此时人体可视为一个杠杆,下列各图能大致表示其原理的是
(
(
C
)答案
5. C
解析
【分析】
要解决本题，需明确俯卧撑作为杠杆的核心要素：做俯卧撑时，脚与地面的接触点是杠杆的支点O；人体的重力是阻力，方向竖直向下，作用在身体重心；手对身体的支持力是动力，方向竖直向上，作用在手部。据此逐一判断选项是否符合支点、动力和阻力的位置与方向。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：支点O在左端，但阻力F₂方向向上，不符合重力竖直向下的特点，错误。
选项B：支点O在杠杆中间，动力F₁方向向下，不符合手的支持力向上的实际情况，错误。
选项C：支点O在左端（对应脚的位置），阻力F₂（重力）竖直向下，作用在身体重心，动力F₁（手的支持力）竖直向上，作用在右端，完全符合俯卧撑的杠杆原理，正确。
选项D：支点O在杠杆中间，不符合脚为支点的实际结构，错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆五要素；杠杆的应用
【点评】
本题结合生活中的俯卧撑场景，考查杠杆核心要素的判断，属于基础的杠杆应用题目，需准确对应实际场景与杠杆模型的对应关系。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需明确俯卧撑作为杠杆的核心要素：做俯卧撑时，脚与地面的接触点是杠杆的支点O；人体的重力是阻力，方向竖直向下，作用在身体重心；手对身体的支持力是动力，方向竖直向上，作用在手部。据此逐一判断选项是否符合支点、动力和阻力的位置与方向。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：支点O在左端，但阻力F₂方向向上，不符合重力竖直向下的特点，错误。
选项B：支点O在杠杆中间，动力F₁方向向下，不符合手的支持力向上的实际情况，错误。
选项C：支点O在左端（对应脚的位置），阻力F₂（重力）竖直向下，作用在身体重心，动力F₁（手的支持力）竖直向上，作用在右端，完全符合俯卧撑的杠杆原理，正确。
选项D：支点O在杠杆中间，不符合脚为支点的实际结构，错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆五要素；杠杆的应用
【点评】
本题结合生活中的俯卧撑场景，考查杠杆核心要素的判断，属于基础的杠杆应用题目，需准确对应实际场景与杠杆模型的对应关系。
【难度系数】
0.4
6.(2025·北京中考)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
(
C
)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
6. C
解析
【分析】
要解答本题，需结合杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）和杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析各选项：首先明确园艺剪的支点在轴处，园艺剪对枝条的力是动力，枝条对园艺剪的反作用力是阻力；省力杠杆的判断依据是动力臂大于阻力臂；改变枝条位置会影响阻力臂，结合杠杆平衡条件可判断省力情况。
【解析】
选项A：园艺剪对枝条的力是使杠杆转动的动力，枝条对园艺剪的反作用力才是阻力，故A错误。
选项B：图示状态下，园艺剪的动力臂（手到支点的距离）大于阻力臂（枝条到支点的距离），动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，故B错误。
选项C、D：把枝条往园艺剪的轴处靠近时，阻力臂（枝条到支点的距离）减小；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$F_2$不变，动力臂$L_1$不变，阻力臂$L_2$减小，则动力$F_1$减小，即省力，因此C正确，D错误（D中“增大阻力臂”与实际相反）。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】
本题考查杠杆原理的实际应用，需掌握杠杆五要素及平衡条件，结合生活中的工具分析，是中考常见的基础题型，重点考查知识的应用能力。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）和杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析各选项：首先明确园艺剪的支点在轴处，园艺剪对枝条的力是动力，枝条对园艺剪的反作用力是阻力；省力杠杆的判断依据是动力臂大于阻力臂；改变枝条位置会影响阻力臂，结合杠杆平衡条件可判断省力情况。
【解析】
选项A：园艺剪对枝条的力是使杠杆转动的动力，枝条对园艺剪的反作用力才是阻力，故A错误。
选项B：图示状态下，园艺剪的动力臂（手到支点的距离）大于阻力臂（枝条到支点的距离），动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，故B错误。
选项C、D：把枝条往园艺剪的轴处靠近时，阻力臂（枝条到支点的距离）减小；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$F_2$不变，动力臂$L_1$不变，阻力臂$L_2$减小，则动力$F_1$减小，即省力，因此C正确，D错误（D中“增大阻力臂”与实际相反）。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】
本题考查杠杆原理的实际应用，需掌握杠杆五要素及平衡条件，结合生活中的工具分析，是中考常见的基础题型，重点考查知识的应用能力。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示，分别用不同方向的拉力 $ F_1 $、$ F_2 $、$ F_3 $ 匀速提升同一重物，拉力的力臂分别为 $ l_1 $、$ l_2 $、$ l_3 $，不计摩擦与绳重，则（
A.$ F_1 ＜ F_2 ＜ F_3 $
B.$ l_1 ＞ l_2 ＞ l_3 $
C.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 $
D.$ l_1 = l_2 = l_3 $
D
）A.$ F_1 ＜ F_2 ＜ F_3 $
B.$ l_1 ＞ l_2 ＞ l_3 $
C.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 $
D.$ l_1 = l_2 = l_3 $
答案
7. D
解析
【分析】
首先判断图中的滑轮为定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，支点在滑轮的轴心处。拉力的力臂是从支点到拉力作用线的垂直距离，由于滑轮是圆形，无论拉力方向如何，该垂直距离都等于滑轮的半径，因此三个拉力的力臂相等；不计摩擦与绳重，根据杠杆平衡条件，拉力大小等于物重，所以三个拉力大小也相等。
【解析】
1. 确定滑轮类型：图中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，支点为滑轮的轴心。
2. 分析力臂：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，对于定滑轮，无论拉力方向（$F_1$、$F_2$、$F_3$的方向）如何，从轴心到各拉力作用线的垂直距离都等于滑轮的半径，因此$l_1=l_2=l_3$。
3. 分析拉力大小：根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，由于$l_1=l_2=l_3$，所以$F_1=F_2=F_3$，拉力大小与方向无关。
4. 结合选项：只有选项D符合上述结论，A、B、C均错误。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、杠杆的力臂、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查定滑轮的本质及力臂的判断，核心是理解定滑轮作为等臂杠杆，力臂始终等于滑轮半径，拉力大小与方向无关，属于基础概念应用题目。
【难度系数】
0.7
首先判断图中的滑轮为定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，支点在滑轮的轴心处。拉力的力臂是从支点到拉力作用线的垂直距离，由于滑轮是圆形，无论拉力方向如何，该垂直距离都等于滑轮的半径，因此三个拉力的力臂相等；不计摩擦与绳重，根据杠杆平衡条件，拉力大小等于物重，所以三个拉力大小也相等。
【解析】
1. 确定滑轮类型：图中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，支点为滑轮的轴心。
2. 分析力臂：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，对于定滑轮，无论拉力方向（$F_1$、$F_2$、$F_3$的方向）如何，从轴心到各拉力作用线的垂直距离都等于滑轮的半径，因此$l_1=l_2=l_3$。
3. 分析拉力大小：根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，由于$l_1=l_2=l_3$，所以$F_1=F_2=F_3$，拉力大小与方向无关。
4. 结合选项：只有选项D符合上述结论，A、B、C均错误。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、杠杆的力臂、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查定滑轮的本质及力臂的判断，核心是理解定滑轮作为等臂杠杆，力臂始终等于滑轮半径，拉力大小与方向无关，属于基础概念应用题目。
【难度系数】
0.7
8.(2025·宿州)两个滑轮按如图所示的方式组合,用5 N的拉力 F拉动绳子自由端,使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m,物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是 (
A.绳子自由端移动的速度为0.2 m/s
B.拉力 F 做的功为5 J
C.拉力 F 的功率为1.8 W
D.滑轮组的机械效率为90%
D
)A.绳子自由端移动的速度为0.2 m/s
B.拉力 F 做的功为5 J
C.拉力 F 的功率为1.8 W
D.滑轮组的机械效率为90%
答案
8. D
解析
【分析】
要解决这道水平滑轮组的问题，需先明确滑轮组的特点：图中B是定滑轮，A是动滑轮，水平使用时，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=2$。解题思路是：先确定绳子自由端移动的距离、速度，再计算拉力的功和功率，最后计算机械效率，逐一分析各选项。
【解析】
1. 确定绳子自由端移动的距离：物体移动距离$s_{物}=1m$，水平滑轮组中，动滑轮上绳子段数$n=2$，因此绳子自由端移动距离$s_{F}=n· s_{物}=2×1m=2m$。
2. 分析选项A：绳子自由端速度$v_{F}=\frac{s_{F}}{t}=\frac{2m}{5s}=0.4m/s≠0.2m/s$，A错误。
3. 分析选项B：拉力做的总功$W_{总}=F· s_{F}=5N×2m=10J≠5J$，B错误。
4. 分析选项C：拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{10J}{5s}=2W≠1.8W$，C错误。
5. 分析选项D：有用功是克服物体与地面间摩擦力做的功，$W_{有}=f· s_{物}=9N×1m=9J$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{9J}{10J}×100\%=90\%$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、功与功率、机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的相关计算，需注意水平滑轮组中有用功是克服摩擦力做的功，而非克服重力做功，要明确绳子段数与移动距离的关系，避免混淆竖直和水平滑轮组的计算方法。
【难度系数】
0.5
要解决这道水平滑轮组的问题，需先明确滑轮组的特点：图中B是定滑轮，A是动滑轮，水平使用时，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=2$。解题思路是：先确定绳子自由端移动的距离、速度，再计算拉力的功和功率，最后计算机械效率，逐一分析各选项。
【解析】
1. 确定绳子自由端移动的距离：物体移动距离$s_{物}=1m$，水平滑轮组中，动滑轮上绳子段数$n=2$，因此绳子自由端移动距离$s_{F}=n· s_{物}=2×1m=2m$。
2. 分析选项A：绳子自由端速度$v_{F}=\frac{s_{F}}{t}=\frac{2m}{5s}=0.4m/s≠0.2m/s$，A错误。
3. 分析选项B：拉力做的总功$W_{总}=F· s_{F}=5N×2m=10J≠5J$，B错误。
4. 分析选项C：拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{10J}{5s}=2W≠1.8W$，C错误。
5. 分析选项D：有用功是克服物体与地面间摩擦力做的功，$W_{有}=f· s_{物}=9N×1m=9J$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{9J}{10J}×100\%=90\%$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、功与功率、机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的相关计算，需注意水平滑轮组中有用功是克服摩擦力做的功，而非克服重力做功，要明确绳子段数与移动距离的关系，避免混淆竖直和水平滑轮组的计算方法。
【难度系数】
0.5
9. 用如图所示的装置研究滑轮组的机械效率,下列说法不正确的是 （
A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B.测量机械效率的原理是$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
C.机械效率与动滑轮重力的大小有关
D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
D
）A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B.测量机械效率的原理是$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
C.机械效率与动滑轮重力的大小有关
D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
答案
9. D
解析
【分析】本题考查滑轮组机械效率的相关知识，需结合弹簧测力计的拉动要求、机械效率的定义、影响机械效率的因素等知识点，逐一分析各选项，找出说法错误的选项。
【解析】A选项：弹簧测力计竖直向上匀速拉动时，滑轮组处于平衡状态，拉力大小等于弹簧测力计的示数，能准确测量拉力，该说法正确；B选项：机械效率的测量原理是有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，该说法正确；C选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，动滑轮重力越大，额外功越多，在有用功一定时，机械效率越低，因此机械效率与动滑轮重力有关，该说法正确；D选项：减小钩码的重力，有用功$W_{有用}=Gh$会减小，而额外功（如动滑轮重、摩擦等）基本不变，有用功在总功中的比值降低，机械效率会减小，无法提高，该说法错误。
【答案】D
【知识点】滑轮组机械效率、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】本题为滑轮组机械效率的基础考查题，需掌握机械效率的定义、测量方法及影响因素，易错点在于对“提高机械效率的方法”的判断，需明确增大物重、减小动滑轮重或摩擦才能提高机械效率，减小物重会降低效率。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：弹簧测力计竖直向上匀速拉动时，滑轮组处于平衡状态，拉力大小等于弹簧测力计的示数，能准确测量拉力，该说法正确；B选项：机械效率的测量原理是有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，该说法正确；C选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，动滑轮重力越大，额外功越多，在有用功一定时，机械效率越低，因此机械效率与动滑轮重力有关，该说法正确；D选项：减小钩码的重力，有用功$W_{有用}=Gh$会减小，而额外功（如动滑轮重、摩擦等）基本不变，有用功在总功中的比值降低，机械效率会减小，无法提高，该说法错误。
【答案】D
【知识点】滑轮组机械效率、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】本题为滑轮组机械效率的基础考查题，需掌握机械效率的定义、测量方法及影响因素，易错点在于对“提高机械效率的方法”的判断，需明确增大物重、减小动滑轮重或摩擦才能提高机械效率，减小物重会降低效率。
【难度系数】0.5
10. 为模拟盘山公路，现将连接了重为1 N小球的细线穿入一根长为1 m的细管。如图所示，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12 cm。在b点处通过细线用0.8 N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟盘山公路）的机械效率为 （
A.83.3%
B.80%
C.75%
D.60%
C
）A.83.3%
B.80%
C.75%
D.60%
答案
10. C
解析
【分析】本题考查机械效率的计算，需先明确有用功和总功的含义：有用功是克服小球重力做的功，总功是拉力做的功。先根据缠绕圈数和相邻细管高度算出小球上升的总高度，再分别计算有用功、总功，最后代入机械效率公式求解。
【解析】
1. 计算小球上升的总高度：已知相邻细管间高度为12cm，细管缠绕5圈，因此总高度 $ h = 5 × 12\ \mathrm{cm} = 60\ \mathrm{cm} = 0.6\ \mathrm{m} $。
2. 计算有用功：有用功为克服小球重力做的功，$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 1\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m} = 0.6\ \mathrm{J} $。
3. 计算总功：拉力 $ F = 0.8\ \mathrm{N} $，细管长度（拉力移动距离）$ s = 1\ \mathrm{m} $，总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 0.8\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 0.8\ \mathrm{J} $。
4. 计算机械效率：$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.6\ \mathrm{J}}{0.8\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】C
【知识点】机械效率、功的计算
【点评】本题将盘山公路转化为斜面模型，核心是区分有用功和总功，关键在于正确确定小球上升的高度和拉力移动的距离，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 计算小球上升的总高度：已知相邻细管间高度为12cm，细管缠绕5圈，因此总高度 $ h = 5 × 12\ \mathrm{cm} = 60\ \mathrm{cm} = 0.6\ \mathrm{m} $。
2. 计算有用功：有用功为克服小球重力做的功，$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 1\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m} = 0.6\ \mathrm{J} $。
3. 计算总功：拉力 $ F = 0.8\ \mathrm{N} $，细管长度（拉力移动距离）$ s = 1\ \mathrm{m} $，总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 0.8\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 0.8\ \mathrm{J} $。
4. 计算机械效率：$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.6\ \mathrm{J}}{0.8\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】C
【知识点】机械效率、功的计算
【点评】本题将盘山公路转化为斜面模型，核心是区分有用功和总功，关键在于正确确定小球上升的高度和拉力移动的距离，难度适中。
【难度系数】0.5
