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5.如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
答案
5.如图所示
解析
【分析】
要画出最省力的滑轮组绕绳，需明确：滑轮组最省力的核心是让承担物重的绳子段数最多，同时要满足工人站在地面向下拉的拉力方向要求。本题有2个定滑轮、1个动滑轮，最多可绕出3段绳子承担物重，绕线时需从动滑轮挂钩开始，结合定滑轮的位置，让最终拉力方向向下，符合操作需求。
【解析】
最省力的绕绳步骤：
1. 将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩；
2. 绳子向上绕过左侧的定滑轮；
3. 再向下绕过动滑轮；
4. 最后向上绕过右侧的定滑轮，此时拉力方向向下，承担物重的绳子段数为3，是最省力的绕法。
【答案】
如图所示
【知识点】
滑轮组绕线、滑轮组省力特点
【点评】
本题考查滑轮组的绕线作图，关键是掌握“最省力即承担物重的绳子段数最多”的原则，同时结合拉力方向的实际需求，属于基础作图题，难度不大。
【难度系数】
0.6
要画出最省力的滑轮组绕绳，需明确：滑轮组最省力的核心是让承担物重的绳子段数最多，同时要满足工人站在地面向下拉的拉力方向要求。本题有2个定滑轮、1个动滑轮，最多可绕出3段绳子承担物重，绕线时需从动滑轮挂钩开始，结合定滑轮的位置，让最终拉力方向向下，符合操作需求。
【解析】
最省力的绕绳步骤：
1. 将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩；
2. 绳子向上绕过左侧的定滑轮；
3. 再向下绕过动滑轮；
4. 最后向上绕过右侧的定滑轮，此时拉力方向向下，承担物重的绳子段数为3，是最省力的绕法。
【答案】
如图所示
【知识点】
滑轮组绕线、滑轮组省力特点
【点评】
本题考查滑轮组的绕线作图，关键是掌握“最省力即承担物重的绳子段数最多”的原则，同时结合拉力方向的实际需求，属于基础作图题，难度不大。
【难度系数】
0.6
6.(2025·镇江中考)图甲为停车场的电子闸杆,其结构图如图乙所示,闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆,闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力F作用于A点时,闸杆恰好开始向上转动,下列说法正确的是
（
A.此装置可视为省力杠杆
B.力F的力臂为OA
C.闸杆重力的力臂为OB
D.当力F垂直于OA向下时,力F最小
（
D
）A.此装置可视为省力杠杆
B.力F的力臂为OA
C.闸杆重力的力臂为OB
D.当力F垂直于OA向下时,力F最小
答案
6.D
解析
【分析】要解决这道题，需明确杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），结合杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析各选项：判断杠杆类型需比较动力臂与阻力臂大小；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到作用点的距离；最小动力的判断依据是：阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，最大动力臂为支点到动力作用点的距离，此时动力需垂直于动力作用线。
【解析】
1. 分析选项A：此装置中，阻力是闸杆的重力，作用在闸杆中点，阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离；动力$F$的动力臂是支点$O$到$F$作用线的垂直距离。显然阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故A错误。
2. 分析选项B：力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离，$OA$是支点到动力作用点的距离，只有当$F$垂直于$OA$时，力臂才等于$OA$，并非任何情况下力臂都是$OA$，故B错误。
3. 分析选项C：闸杆重力的作用点在其几何中心，重力方向竖直向下，阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离，不是$OB$（$OB$是支点到$B$端的长度），故C错误。
4. 分析选项D：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。当力$F$垂直于$OA$向下时，动力臂为$OA$（支点到动力作用点的距离，是最大的动力臂），此时力$F$最小，故D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的概念、杠杆分类
【点评】本题考查杠杆的基本概念与平衡条件的应用，需准确理解力臂的定义，区分力臂与作用点到支点的距离，掌握最小动力的判断方法，是中考常见的基础应用题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析选项A：此装置中，阻力是闸杆的重力，作用在闸杆中点，阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离；动力$F$的动力臂是支点$O$到$F$作用线的垂直距离。显然阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故A错误。
2. 分析选项B：力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离，$OA$是支点到动力作用点的距离，只有当$F$垂直于$OA$时，力臂才等于$OA$，并非任何情况下力臂都是$OA$，故B错误。
3. 分析选项C：闸杆重力的作用点在其几何中心，重力方向竖直向下，阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离，不是$OB$（$OB$是支点到$B$端的长度），故C错误。
4. 分析选项D：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。当力$F$垂直于$OA$向下时，动力臂为$OA$（支点到动力作用点的距离，是最大的动力臂），此时力$F$最小，故D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的概念、杠杆分类
【点评】本题考查杠杆的基本概念与平衡条件的应用，需准确理解力臂的定义，区分力臂与作用点到支点的距离，掌握最小动力的判断方法，是中考常见的基础应用题。
【难度系数】0.5
7. 如图所示的装置处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,在$G_1$和$G_2$下方同时挂上一个相同的重物$G$,则下列描述的现象会出现的是 （
A.$G_1$向下运动
B.$G_2$向下运动
C.$G_1$和$G_2$保持静止
D.滑轮乙向下运动
B
）A.$G_1$向下运动
B.$G_2$向下运动
C.$G_1$和$G_2$保持静止
D.滑轮乙向下运动
答案
7.B
解析
【分析】
首先明确滑轮类型：甲是定滑轮，不省力，绳子拉力等于G₂；乙是动滑轮，能省一半力。装置平衡时，动滑轮乙受到两段绳子的拉力，每段拉力等于G₂，因此平衡时G₁=2G₂。当在G₁和G₂下方同时挂相同重物G后，需重新分析两边的拉力大小：G₂侧总拉力为G₂+G，G₁侧总重力为G₁+G，而动滑轮需要的绳子拉力是总重力的一半，比较两者拉力大小即可判断运动状态。
【解析】
1. 初始平衡状态分析：甲为定滑轮，绳子拉力等于G₂；乙为动滑轮，平衡时两段绳子的总拉力等于G₁，因此G₁=2G₂。
2. 加挂重物后的拉力计算：
G₂侧的总拉力：F₂ = G₂ + G；
G₁侧总重力：G₁' = G₁ + G = 2G₂ + G，动滑轮所需的绳子拉力F = G₁'/2 = (2G₂ + G)/2 = G₂ + G/2。
3. 拉力比较：F₂ = G₂ + G ＞ G₂ + G/2 = F，因此G₂侧拉力更大，会向下运动，G₁侧向上运动，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮受力分析、定滑轮与动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮的平衡分析，核心是利用动滑轮的省力特点确定初始关系，再通过加挂重物后的拉力变化判断运动状态，需理清力的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确滑轮类型：甲是定滑轮，不省力，绳子拉力等于G₂；乙是动滑轮，能省一半力。装置平衡时，动滑轮乙受到两段绳子的拉力，每段拉力等于G₂，因此平衡时G₁=2G₂。当在G₁和G₂下方同时挂相同重物G后，需重新分析两边的拉力大小：G₂侧总拉力为G₂+G，G₁侧总重力为G₁+G，而动滑轮需要的绳子拉力是总重力的一半，比较两者拉力大小即可判断运动状态。
【解析】
1. 初始平衡状态分析：甲为定滑轮，绳子拉力等于G₂；乙为动滑轮，平衡时两段绳子的总拉力等于G₁，因此G₁=2G₂。
2. 加挂重物后的拉力计算：
G₂侧的总拉力：F₂ = G₂ + G；
G₁侧总重力：G₁' = G₁ + G = 2G₂ + G，动滑轮所需的绳子拉力F = G₁'/2 = (2G₂ + G)/2 = G₂ + G/2。
3. 拉力比较：F₂ = G₂ + G ＞ G₂ + G/2 = F，因此G₂侧拉力更大，会向下运动，G₁侧向上运动，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮受力分析、定滑轮与动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮的平衡分析，核心是利用动滑轮的省力特点确定初始关系，再通过加挂重物后的拉力变化判断运动状态，需理清力的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 如图所示,某同学分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为$W_{1}$,机械效率为$\eta_{1}$;用乙滑轮所做的总功为$W_{2}$,机械效率为$\eta_{2}$。不计绳重和摩擦,下列关系正确的是 （
A.$W_{1}＜W_{2},\eta_{1}＞\eta_{2}$
B.$W_{1}＜W_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
C.$W_{1}=W_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
D.$W_{1}=W_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
A
）A.$W_{1}＜W_{2},\eta_{1}＞\eta_{2}$
B.$W_{1}＜W_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
C.$W_{1}=W_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
D.$W_{1}=W_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
答案
8.A
解析
【分析】
要解决本题，需先判断甲、乙滑轮的类型，再分析有用功、额外功、总功及机械效率的关系：
1. 甲图为定滑轮，乙图为动滑轮；
2. 两次提升同一桶沙子到相同高度，因此提升沙子做的有用功相同；
3. 总功等于有用功与额外功之和，不计绳重和摩擦时，定滑轮几乎无额外功，而动滑轮需要克服自身重力做额外功，因此乙的额外功更多，总功更大；
4. 机械效率是有用功与总功的比值，有用功相同时，总功越小，机械效率越高。
【解析】
解：设沙子重力为$ G $，提升高度为$ h $，动滑轮重力为$ G_{动} $。
有用功：两次提升沙子的重力和高度均相同，故$ W_{有}=Gh $，因此$ W_{有1}=W_{有2} $；
总功：甲为定滑轮，不计绳重和摩擦时额外功为0，总功$ W_1=W_{有} $；乙为动滑轮，额外功是克服动滑轮重力做的功，$ W_{额}=G_{动}h $，故总功$ W_2=W_{有}+G_{动}h $，因此$ W_1＜W_2 $；
机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，因$ W_{有} $相同，$ W_1＜W_2 $，所以$ \eta_1＞\eta_2 $。
综上，$ W_1＜W_2 $，$ \eta_1＞\eta_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的总功、机械效率的比较，核心是明确额外功的来源：动滑轮需克服自身重力做额外功，导致总功更大、机械效率更低，属于基础的滑轮机械效率分析题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先判断甲、乙滑轮的类型，再分析有用功、额外功、总功及机械效率的关系：
1. 甲图为定滑轮，乙图为动滑轮；
2. 两次提升同一桶沙子到相同高度，因此提升沙子做的有用功相同；
3. 总功等于有用功与额外功之和，不计绳重和摩擦时，定滑轮几乎无额外功，而动滑轮需要克服自身重力做额外功，因此乙的额外功更多，总功更大；
4. 机械效率是有用功与总功的比值，有用功相同时，总功越小，机械效率越高。
【解析】
解：设沙子重力为$ G $，提升高度为$ h $，动滑轮重力为$ G_{动} $。
有用功：两次提升沙子的重力和高度均相同，故$ W_{有}=Gh $，因此$ W_{有1}=W_{有2} $；
总功：甲为定滑轮，不计绳重和摩擦时额外功为0，总功$ W_1=W_{有} $；乙为动滑轮，额外功是克服动滑轮重力做的功，$ W_{额}=G_{动}h $，故总功$ W_2=W_{有}+G_{动}h $，因此$ W_1＜W_2 $；
机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，因$ W_{有} $相同，$ W_1＜W_2 $，所以$ \eta_1＞\eta_2 $。
综上，$ W_1＜W_2 $，$ \eta_1＞\eta_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的总功、机械效率的比较，核心是明确额外功的来源：动滑轮需克服自身重力做额外功，导致总功更大、机械效率更低，属于基础的滑轮机械效率分析题。
【难度系数】
0.6
9. 在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重为$ G=600\ \mathrm{N} $的货物匀速从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长$ L=6\ \mathrm{m} $，高$ h=1.5\ \mathrm{m} $，斜面的机械效率为$ 60\% $。下列叙述正确的是 （
A.小孙推动货物所用推力大小为$ 150\ \mathrm{N} $
B.货物受到斜面的摩擦力大小为$ 100\ \mathrm{N} $
C.若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大
D.小孙推动货物所做的额外功为$ 900\ \mathrm{J} $
B
）A.小孙推动货物所用推力大小为$ 150\ \mathrm{N} $
B.货物受到斜面的摩擦力大小为$ 100\ \mathrm{N} $
C.若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大
D.小孙推动货物所做的额外功为$ 900\ \mathrm{J} $
答案
9.B
解析
【分析】
要解决这道题，需利用斜面的有用功、总功、额外功及机械效率的关系，结合摩擦力的影响因素分析各选项：首先计算克服货物重力的有用功，再根据机械效率求出推力做的总功，进而得到额外功；额外功是克服斜面摩擦力做的功，可据此计算摩擦力；同时明确摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与速度无关，最后逐一判断选项。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是克服货物重力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $，代入数据得 $ W_{\mathrm{有}} = 600\ \mathrm{N} × 1.5\ \mathrm{m} = 900\ \mathrm{J} $。
2. 计算总功：根据机械效率公式 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $，变形得总功 $ W_{\mathrm{总}} = \frac{W_{\mathrm{有}}}{\eta} = \frac{900\ \mathrm{J}}{60\%} = 1500\ \mathrm{J} $。
3. 分析选项A：总功是推力做的功，公式 $ W_{\mathrm{总}} = FL $，则推力 $ F = \frac{W_{\mathrm{总}}}{L} = \frac{1500\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{m}} = 250\ \mathrm{N} $，故A错误。
4. 分析选项B：额外功 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 1500\ \mathrm{J} - 900\ \mathrm{J} = 600\ \mathrm{J} $，额外功是克服摩擦力做的功，即 $ W_{\mathrm{额}} = fL $，则摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{L} = \frac{600\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{m}} = 100\ \mathrm{N} $，故B正确。
5. 分析选项C：摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与推行速度无关，故C错误。
6. 分析选项D：额外功为600J，不是900J，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、有用功与额外功、摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查斜面机械效率的相关计算，需明确有用功、总功、额外功的关系，理解额外功的产生原因，同时掌握摩擦力的决定因素，是力学基础应用题目，需细心区分各物理量的计算。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需利用斜面的有用功、总功、额外功及机械效率的关系，结合摩擦力的影响因素分析各选项：首先计算克服货物重力的有用功，再根据机械效率求出推力做的总功，进而得到额外功；额外功是克服斜面摩擦力做的功，可据此计算摩擦力；同时明确摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与速度无关，最后逐一判断选项。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是克服货物重力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $，代入数据得 $ W_{\mathrm{有}} = 600\ \mathrm{N} × 1.5\ \mathrm{m} = 900\ \mathrm{J} $。
2. 计算总功：根据机械效率公式 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $，变形得总功 $ W_{\mathrm{总}} = \frac{W_{\mathrm{有}}}{\eta} = \frac{900\ \mathrm{J}}{60\%} = 1500\ \mathrm{J} $。
3. 分析选项A：总功是推力做的功，公式 $ W_{\mathrm{总}} = FL $，则推力 $ F = \frac{W_{\mathrm{总}}}{L} = \frac{1500\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{m}} = 250\ \mathrm{N} $，故A错误。
4. 分析选项B：额外功 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 1500\ \mathrm{J} - 900\ \mathrm{J} = 600\ \mathrm{J} $，额外功是克服摩擦力做的功，即 $ W_{\mathrm{额}} = fL $，则摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{L} = \frac{600\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{m}} = 100\ \mathrm{N} $，故B正确。
5. 分析选项C：摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与推行速度无关，故C错误。
6. 分析选项D：额外功为600J，不是900J，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、有用功与额外功、摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查斜面机械效率的相关计算，需明确有用功、总功、额外功的关系，理解额外功的产生原因，同时掌握摩擦力的决定因素，是力学基础应用题目，需细心区分各物理量的计算。
【难度系数】
0.5
