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1[2025江苏镇江中考,中]图1为停车场的电子闸杆,其结构图如图2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,F为最小值
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,F为最小值
答案
1.D 【解析】在升起闸杆时,施加在A端的力F为动力,此时的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A错误;动力臂是支点到动力作用线的距离,因此力F的力臂小于OA,故B错误;闸杆质量分布均匀,则其重心应在闸杆长度的中点处,重力的方向竖直向下,闸杆重力的力臂为$\frac{1}{2}OB$,故C错误;由杠杆平衡条件可知,阻力、阻力臂不变,当力F垂直于OA向下时,动力臂最长,最省力,此时F为最小值,故D正确。故选D。
2[2025陕西中考B卷]我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（
A.该滑轮是动滑轮
B.该滑轮可以改变施力的方向
C.使用该滑轮可以省功
D.提升重力不同的物体时，机械效率不变
包会的鸭
B
）A.该滑轮是动滑轮
B.该滑轮可以改变施力的方向
C.使用该滑轮可以省功
D.提升重力不同的物体时，机械效率不变
包会的鸭
答案
2.B 【解析】由图可知,该滑轮在使用过程中轴固定不动,因此是定滑轮,定滑轮在使用时可以改变力的方向,故A错误,B正确;使用任何机械都不能省功,故C错误;提升重力不同的物体时,有用功发生改变,额外功几乎不变,机械效率会发生改变,故D错误。
3[2024江苏连云港中考]如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为$W_1$、$W_2$，功率的大小分别为$P_1$、$P_2$，关于它们之间的大小关系说法正确的是（
A.$W_1＜W_2$ $P_1＜P_2$
B.$W_1＞W_2$ $P_1＞P_2$
C.$W_1=W_2$ $P_1=P_2$
D.$W_1＜W_2$ $P_1＞P_2$
C
）A.$W_1＜W_2$ $P_1＜P_2$
B.$W_1＞W_2$ $P_1＞P_2$
C.$W_1=W_2$ $P_1=P_2$
D.$W_1＜W_2$ $P_1＞P_2$
答案
3.C 【解析】由$W=Fs$可知,用同样大小的力推动两物体移动相同的距离,推力做的功是相等的。由$P=\frac{W}{t}$可知,做功相等,用时相等,则功率也是相等的,故选C。
4[2025江苏苏州中考]叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10 s内将质量为300 kg的货箱匀速竖直提升3 m，g取10 N/kg。求此过程中：
(1)货箱的速度。
(2)叉车对货箱所做的功。
(3)叉车对货箱所做功的功率。
(1)货箱的速度。
(2)叉车对货箱所做的功。
(3)叉车对货箱所做功的功率。
答案
4.【解】(1)货箱的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{3\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.3\ \mathrm{m/s}$。
(2)货箱被匀速竖直提升,货箱受到的向上的力$F'=G=mg=300\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3\ 000\ \mathrm{N}$;叉车对货箱所做的功$W=Fs=F's=3\ 000\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=9\ 000\ \mathrm{J}$。
(3)叉车对货箱所做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{9\ 000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=900\ \mathrm{W}$。
(2)货箱被匀速竖直提升,货箱受到的向上的力$F'=G=mg=300\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3\ 000\ \mathrm{N}$;叉车对货箱所做的功$W=Fs=F's=3\ 000\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=9\ 000\ \mathrm{J}$。
(3)叉车对货箱所做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{9\ 000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=900\ \mathrm{W}$。
5[2025江苏常州中考,中]如图所示,工人利用滑轮提升重物。在40 s内,质量为27 kg的重物被匀速竖直提升10 m,此过程中,工人对绳端做功的功率为75 W。不计绳重与摩擦,g取10 N/kg,求:
(1)工人对绳端施加的拉力。
(2)滑轮受到的重力。
(3)此过程中,滑轮的机械效率。
(1)工人对绳端施加的拉力。
(2)滑轮受到的重力。
(3)此过程中,滑轮的机械效率。
答案
5.【解】(1)工人拉力做的总功$W_\mathrm{总}=Pt=75\ \mathrm{W}×40\ \mathrm{s}=3\ 000\ \mathrm{J}$,由图可知,承担物重的绳子段数$n=2$,绳端移动的距离$s=nh=2×10\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{m}$,工人对绳端施加的拉力$F=\frac{W_\mathrm{总}}{s}=\frac{3\ 000\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{m}}=150\ \mathrm{N}$。
(2)重物的重力$G=mg=27\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=270\ \mathrm{N}$,不计绳重与摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_\mathrm{动})$可得,滑轮受到的重力$G_\mathrm{动}=nF-G=2×150\ \mathrm{N}-270\ \mathrm{N}=30\ \mathrm{N}$。
(3)克服物重做的有用功$W_\mathrm{有}=Gh=270\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=2\ 700\ \mathrm{J}$,此过程中,滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_\mathrm{有}}{W_\mathrm{总}}×100\%=\frac{2\ 700\ \mathrm{J}}{3\ 000\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$。
(2)重物的重力$G=mg=27\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=270\ \mathrm{N}$,不计绳重与摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_\mathrm{动})$可得,滑轮受到的重力$G_\mathrm{动}=nF-G=2×150\ \mathrm{N}-270\ \mathrm{N}=30\ \mathrm{N}$。
(3)克服物重做的有用功$W_\mathrm{有}=Gh=270\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=2\ 700\ \mathrm{J}$,此过程中,滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_\mathrm{有}}{W_\mathrm{总}}×100\%=\frac{2\ 700\ \mathrm{J}}{3\ 000\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$。
