2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題（解答題）：機械與人（10題）

—.解答題（共10小題）

1.（2024?榆陽區(qū)校級二模）陜西科技館里，小明和爸爸正在體驗升降座椅裝置，如圖為升降座椅裝置的

簡圖。已知爸爸的質(zhì)量為60kg,小明用240N的拉力將爸爸勻速拉升到頂端，用時30s,該過程中小明

手握住繩子向下拉動的總長度為6m。不計繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）小明拉繩所做功的功率為多少？

（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量為多少？

（3）該升降座椅裝置的機械效率多大？（結(jié)果保留至0.1%）

（4）在拉繩時小明感覺繩子有點滑，請你給他提出一條防止繩子打滑的建議。

2.（2024?南崗區(qū)校級開學(xué)）圖1中工人用工具搬運石頭，該工具可簡化成圖2中的杠桿AB,移動支架,

可使支點O在AB間移動。人對桿的壓力為Fi,繩對桿的拉力為F2,Fi、F2豎直向下，桿水平靜止，

忽略桿重。

圖1圖22

（1）在圖2中畫出F1的力臂h。

（2）F2的力臂12=（用Fi、F2、11表示）；

（3）同一石頭仍懸掛在桿B端，人對桿A端的壓力方向不變，只通過移動支點。使該壓力變小，桿

仍保持水平靜止，支點O應(yīng)向（選填“A”“B”）端移動。

3.（2024?中山市校級模擬）如圖所示是我國自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦一一福建艦。該航母滿

載時的排水量約8.4X10%可搭載60架艦載機。航母的動力是由蒸汽輪機提供，航母以15m/s的速度

勻速直線航行54km,蒸汽輪機的功率為1.0X105kW,g取10N/kg,求該航母：

（1）航行的時間是多少？

（2）滿載時所受重力的大??？所受浮力的大小和方向？

（3）在該航行的時間內(nèi)，蒸汽輪機做的功是多少？

4.（2024?淑浦縣校級模擬）2023年10月11日，我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號，在

湖北宜昌三峽游客中心（九碼頭）完成首航，這標志著氫燃料電池技術(shù)在內(nèi)河船舶應(yīng)用實現(xiàn)零的突破。

“三峽氫舟1”號為鋼鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)，全長49.9米、型寬10.4米、型深3.2米，最大排水量達到490噸。

氫燃料電池額定輸出功率可達500千瓦，最高航速可達到28千米每小時。交付投用后，該船將用于三

峽庫區(qū)和三峽大壩至葛洲壩兩壩間的交通、巡查、應(yīng)急等工作，全程零排放、零污染。

（1）此次自主研發(fā)的“三峽氫舟1”號，通過綠色氫能技術(shù)，對長江大保護及內(nèi)河航運綠色低碳發(fā)展

具有重要示范意義、與傳統(tǒng)的燃油工作船相比，使用氫氣為燃料的優(yōu)點有。（寫出一種即

可）

（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力有多大？

（3）“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km,所做的功是多少？

（不考慮水流速度）

5.（2024?岳陽縣校級模擬）黨的二十大報告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村。某興趣小組在

社會實踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，工地上使用如圖甲所示的起重車提升建材。已知起重車的質(zhì)量為8.4t,

它有四個支撐腳，每個支撐腳與地面的接觸面積均為0.30?,提升建材時起重車輪胎離開地面。某次作

業(yè)中，起重車吊臂上的滑輪組（如圖乙所示）將質(zhì)量為1.2t的建材在10s內(nèi)勻速提升3m,滑輪組上鋼

絲繩的拉力F為5000N。（g取10N/kg）

（1）圖甲中的吊臂屬于杠桿，圖乙中滑輪A的作用是

（2）求此過程中起重車對水平地面的壓強;

（3）求此過程中拉力F做功的功率;

（4）求此過程中滑輪組的機械效率。

6.（2024?金山區(qū)模擬）山核桃外殼堅硬，常用核桃夾幫助剝殼。山核桃在A點受到核桃夾對它的作用力

為FA,如圖所示，F(xiàn)A垂直于OC,已知OC長為16cm,OA長為6.4cm。

（1）請根據(jù)杠桿平衡條件分析說明核桃夾在使用時是屬于省力杠桿還是費力杠桿。

（2）要將圖中核桃殼夾破，F(xiàn)A的大小至少為300N,則手作用在C點的力至少為多少N?

7.（2024?紫陽縣三模）周末，小明在家和掃地機器人“配合”，完成了一次大掃除。

項目指標參數(shù)

工作電壓15V

電池容量2000mA?h

（1）圖中，小明提著水桶在水平地面前行時對水桶（選填“做”或“不做”）功。

（2）水桶裝有5kg水，則水的體積是多大？（p水=L0XlQ^kg/）

（3）用水桶提水過程中，小明發(fā)現(xiàn)距水桶水面0.2m處的側(cè)壁出現(xiàn)一個len?的小洞，小明想用面積為

2cm2的膠塊從內(nèi)側(cè)堵住小洞，此時水對小洞的壓強和水對膠塊的壓力各為多大？（g取10N/kg）

（4）小明家的掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電等諸多功能，其銘牌上的部

分參數(shù)如圖-2所示。掃地機器人在水平地面上打掃的過程中，某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運

動，當掃地機器人的供電系統(tǒng)檢測到電池容量低至10%,掃地機器人開始自動返回充電。若返回過程中，

所剩余電池容量的40%用于克服阻力做功。(掃地機器人在水平地面上運動的過程中，所受的阻力恒為

20N)

①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內(nèi)牽引力的功率是多大?

②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為多少？

8.(2024?牡丹江模擬)如圖甲是我國古代的墨家制造的一種斜面引重車，該車前輪矮小，后輪高大，前

后輪之間裝上木板，就成為斜面。在后輪軸上緊系一繩索，通過斜面高端的滑輪將繩的另一端系在斜面

的重物上。只要輕推車子前進，就可以將重物拉到一定高度。

(1)請在圖乙中畫出斜面上的重物受到重力的示意圖；

(2)若重物的重力是1000N,從斜面底端將重物拉到頂端，重物上升的高度是0.8m。在這個過程中,

引重車前進了20m,整個車的機械效率是40%,則向前推車的力需要多大？

(3)請寫出一種提高該車機械效率的方法。

車輪轉(zhuǎn)動方向

甲乙

9.(2024?天河區(qū)校級三模)按要求作答。

(1)如圖甲是雨傘，圖乙是傘骨的簡圖。

甲乙

①撐傘時撐桿AB對傘面的支持力Fi沿圖中AB直線方向，請在圖乙中畫出這個支持力F1,并畫出阻

力F2的力臂12;

②撐傘時該杠桿屬于（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。

（2）分別使用圖中甲、乙兩個滑輪組將重為10N的物體A在2s內(nèi)勻速拉升20cm,拉力大小如圖所示:

①甲、乙兩種提升方式中方式更省力，方式繩子自由端移動距離更大（選填“甲”或

“乙”）

②甲、乙兩種提升方式的機械效率n甲_______四乙（選填“>”“=”或

10.（2024?垣曲縣模擬）如圖所示，在我省新農(nóng)村建設(shè)中體重為600N的工人師傅用400N的拉力向下拉

繩時，在20s內(nèi)使重680N的重物勻速上升到三樓（每層樓高3m）o

（1）畫出圖中滑輪組的繞線；

（2）在提升物體的過程中，工人雙腳與地面的接觸面積為250cm3,求此時工人對地面的壓強；

（3）求工人拉力所做功的大??；

（4）求滑輪組的機械效率。

2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題（解答題）：機械與人（10題）

參考答案與試題解析

一.解答題（共10小題）

1.（2024?榆陽區(qū)校級二模）陜西科技館里，小明和爸爸正在體驗升降座椅裝置，如圖為升降座椅裝置的

簡圖。已知爸爸的質(zhì)量為60kg,小明用240N的拉力將爸爸勻速拉升到頂端，用時30s,該過程中小明

手握住繩子向下拉動的總長度為6m。不計繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）小明拉繩所做功的功率為多少？

（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量為多少？

（3）該升降座椅裝置的機械效率多大？（結(jié)果保留至0.1%）

（4）在拉繩時小明感覺繩子有點滑，請你給他提出一條防止繩子打滑的建議。

【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；增大有益摩擦的方法；功率的計算；滑輪組的中的相關(guān)計算.

【專題】重力、彈力、摩擦力；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力.

【答案】（1）小明拉繩所做功的功率為48W；

（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量為12kg；

（3）該升降座椅裝置的機械效率為83.3%。

（4）增加手對繩子的壓力或增大繩子的粗糙程度，如在繩子上纏繞一條毛巾，可以防止繩子打滑。

【分析】（1）根據(jù)W=Fs求出功的大?。桓鶕?jù)P=乜求出功率的大小；

t

（2）根據(jù)G=mg求爸爸的重力；由圖可知n=3,根據(jù)（G+G動）求出動滑輪（含座椅）的重力,

n

根據(jù)G=mg求動滑輪（含座椅）的質(zhì)量；

（3）利用!!="=但1=空=且求滑輪組的機械效率；

W總FsFnhnF

(4)在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度可以增大摩擦；在接觸面的粗糙程度一定時，增大壓力可

以增大摩擦。

【解答】解：(1)小明拉繩所做功：W=Fs=240NX6m=1440J,

小明拉繩所做功的功率為：PT=1440J=48W；

t30s

(2)爸爸的重力：G=mg=60kgX10N/kg=600N,

由圖可知n=3,不計繩重和摩擦，根據(jù)F=L(G+G動)可得，

n

動滑輪(含座椅)的重力：6動=1^-6=3*240?4-60(^=120]\1；

動滑輪(含座椅)的質(zhì)量：m動=室=_12。的.=12kg；

g10N/kg

(3)該升降座椅裝置的機械效率：T]=-^-=—=-^-=—=6QQNX100%^83.3%?；

W總FsFnhnF3X240N

(4)增加手對繩子的壓力或增大繩子的粗糙程度，如在繩子上纏繞一條毛巾，可以防止繩子打滑。

答：(1)小明拉繩所做功的功率為48W；

(2)動滑輪(含座椅)的質(zhì)量為12kg；

(3)該升降座椅裝置的機械效率為83.3%。

(4)增加手對繩子的壓力或增大繩子的粗糙程度，如在繩子上纏繞一條毛巾，可以防止繩子打滑。

【點評】本題考查了功率、機械效率、功的計算公式的應(yīng)用和增大摩擦的方法，關(guān)鍵是從圖中得出滑輪

組繩子的有效股數(shù)。

2.(2024?南崗區(qū)校級開學(xué))圖1中工人用工具搬運石頭，該工具可簡化成圖2中的杠桿AB,移動支架，

可使支點。在AB間移動。人對桿的壓力為F1,繩對桿的拉力為F2,Fi、F2豎直向下，桿水平靜止，

圖1

(1)在圖2中畫出Fi的力臂11。

F.L,

(2)F2的力臂12=—(用Fi、F2、11表示)；

—「2—

(3)同一石頭仍懸掛在桿B端，人對桿A端的壓力方向不變，只通過移動支點。使該壓力變小，桿

仍保持水平靜止，支點O應(yīng)向B(選填“A”“B”)端移動。

【考點】杠桿的動態(tài)平衡分析；杠桿的力臂；力和力臂的畫法.

【專題】應(yīng)用題；簡單機械；應(yīng)用能力.

FL

【答案】（1）見解答；（2）（3）B

【分析】（1）找出支點，過支點做這個力作用線的垂線，畫出垂足，標上雙箭頭表示這段距離）作出

Fi的力臂11；

（2）根據(jù)杠桿的平衡條件分析解答；

（3）當阻力一定時，減小阻力臂同時增大動力臂，可以減小動力。

【解答】解：（1）圖中支點是0,過支點作力Fi作用線的垂線，標上垂足，用雙箭頭表示出這段距離,

記為11;如圖所示：

FL

（2）根據(jù)杠桿的平衡條件：FlLl=F2L2,F2的力臂

（3）同一石頭仍懸掛在桿B端，人對桿A端的壓力方向不變，只通過移動支點0使該壓力變小，桿

仍保持水平靜止，支點O應(yīng)向B點移動，使得阻力臂減小，同時動力臂變大。

F.L.

故答案為：（1）見解答；（2）（3）Bo

尸2

【點評】本題考查力臂的畫圖、杠桿的平衡條件，屬于中檔題。

3.（2024?中山市校級模擬）如圖所示是我國自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦一一福建艦。該航母滿

載時的排水量約8.4X10%可搭載60架艦載機。航母的動力是由蒸汽輪機提供，航母以15m/s的速度

勻速直線航行54km,蒸汽輪機的功率為1.0X105kW,g取10N/kg,求該航母：

（1）航行的時間是多少？

（2）滿載時所受重力的大?。克芨×Φ拇笮『头较?？

（3）在該航行的時間內(nèi)，蒸汽輪機做的功是多少？

【考點】功的簡單計算；速度公式的簡單計算；浮力的方向；利用物體的浮沉條件求浮力的大小.

【專題】浮沉的應(yīng)用；功、功率、機械效率；分析、綜合能力.

【答案】(1)航行的時間是lh；

(2)滿載時所受重力為8.4X1()8N,所受浮力為8.4X108N,方向豎直向上;

(3)在該航行的時間內(nèi)，蒸汽輪機做的功是3.6X10Uj。

【分析】(1)根據(jù)速度公式求出航母航行的時間；

(2)福建艦處于漂浮狀態(tài)，所受浮力等于重力；

(3)根據(jù)W=Pt求出在該航行時間內(nèi)蒸汽輪機做的功。

【解答】解：(1)航行的時間是

54X1。3私

S=3600s=lh

V15m/s

(2)滿載時所受重力為

G=mg=8.4X104X103kgX10N/kg=8.4X108N

福建艦處于漂浮狀態(tài)，所受浮力的大小為

8

F：?=G=8.4X1QN

它受到的浮力等于對水對向上和向下的壓力差，方向豎直向上。

(3)在該航行的時間內(nèi)，蒸汽輪機做的功是

W=Pt=1.0X105X103WX3600s=3.6X10nJ

答：(1)航行的時間是lh；

(2)滿載時所受重力為8.4X1()8N,所受浮力為8.4X1()8N,方向豎直向上；

(3)在該航行的時間內(nèi)，蒸汽輪機做的功是3.6義10歸。

【點評】本題考查了浮沉條件、速度公式和功率公式的應(yīng)用，難度不大。

4.(2024?淑浦縣校級模擬)2023年10月11日，我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號，在

湖北宜昌三峽游客中心(九碼頭)完成首航，這標志著氫燃料電池技術(shù)在內(nèi)河船舶應(yīng)用實現(xiàn)零的突破。

“三峽氫舟1”號為鋼鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)，全長49.9米、型寬10.4米、型深3.2米，最大排水量達到490噸。

氫燃料電池額定輸出功率可達500千瓦，最高航速可達到28千米每小時。交付投用后，該船將用于三

峽庫區(qū)和三峽大壩至葛洲壩兩壩間的交通、巡查、應(yīng)急等工作，全程零排放、零污染。

(1)此次自主研發(fā)的“三峽氫舟1”號，通過綠色氫能技術(shù)，對長江大保護及內(nèi)河航運綠色低碳發(fā)展

具有重要示范意義、與傳統(tǒng)的燃油工作船相比，使用氫氣為燃料的優(yōu)點有清潔無污染。(寫出一種

即可)

(2)“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力有多大？

(3)“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km,所做的功是多少？

(不考慮水流速度)

【考點】功的簡單計算；利用阿基米德原理進行簡單計算.

【專題】長度、時間、速度；浮力；功、功率、機械效率；分析、綜合能力.

【答案】(1)清潔無污染；

(2)“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力為4.9X106N；

(3)“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84kin,所做的功是1500kW?h。

【分析】(1)氫燃料清潔、環(huán)保、無污染；

(2)根據(jù)阿基米德原理求出“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力；

(3)根據(jù)速度公式求出行駛時間，根據(jù)W=Pt求出所做的功。

【解答】解：(1)氫氣與氧氣反應(yīng)后只生成水，對環(huán)境沒有污染，因此，“氫舟1號”的優(yōu)點是清潔無

污染；

(2)“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，

根據(jù)阿基米德原理可知，“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力：

F浮=6排=111排g=490XlQ^gX10N/kg=4.9X106N

(3)最高航速可達到28km/h,按最高航速勻速行駛84km,

由丫=且可知，所用時間：t^s.=84km=

tv28km/h

所做的功：W=Pt=5OOkWX3h=15OOkW,h。

答：(1)清潔無污染；

(2)“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力為4.9X106N；

(3)“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km,所做的功是1500kW?h。

【點評】本題考查阿基米德原理、速度公式以及功的計算公式的應(yīng)用，難度不大。

5.(2024?岳陽縣校級模擬)黨的二十大報告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村。某興趣小組在

社會實踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，工地上使用如圖甲所示的起重車提升建材。已知起重車的質(zhì)量為8.4t,

它有四個支撐腳，每個支撐腳與地面的接觸面積均為0.3m2,提升建材時起重車輪胎離開地面。某次作

業(yè)中，起重車吊臂上的滑輪組(如圖乙所示)將質(zhì)量為1.2t的建材在10s內(nèi)勻速提升3m,滑輪組上鋼

絲繩的拉力F為5000No(g取10N/kg)

(1)圖甲中的吊臂屬于費力杠桿,圖乙中滑輪A的作用是改變力的方向

(2)求此過程中起重車對水平地面的壓強；

(3)求此過程中拉力F做功的功率；

(4)求此過程中滑輪組的機械效率。

【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；壓強的公式的應(yīng)用；功率的計算；杠桿的分類；定滑輪改變力

的方向.

【專題】壓強、液體的壓強；簡單機械；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力.

【答案】(1)費力；改變力的方向；

(2)此過程中起重車對水平地面的壓強為8X104Pa；

(3)此過程中拉力F做功的功率為4.5X103W；

(4)此過程中滑輪組的機械效率為80%o

【分析】(1)杠桿的分類：動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿;

動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿。

定滑輪不能省力，但可以改變力的方向；動滑輪能省力，但不能改變力的方向。

(2)提升貨物過程中起重車對水平地面的壓力等于起重車和貨物的重力之和，受力面積等于4個支撐

腳的面積之和，根據(jù)p=>|■計算提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強；

(3)由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n,根據(jù)$=曲和W=Fs求出拉力F做的功，再利用P=V計算拉

t

力F的功率；

W有

(4)根據(jù)w=Gh=mgh計算有用功，利用n=_5_x100%計算提升貨物過程中滑輪組的機械效率。

W總

【解答】解：(1)由圖甲可知，吊臂在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。

由圖乙知，滑輪A的軸固定不動，是一個定滑輪，因此滑輪A的作用是改變力的方向。

(2)提升貨物過程中起重車對水平地面的壓力：

F壓=G總=(m車+m貨物)g=(8.4X103kg+1.2X103kg)X10N/kg=9.6X104N,

受力面積：S=4X0.3m2=1.2m2,

提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強：

4

p=￡s=9.6XlQN=8X104pa；

S1.2m2

(2)由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n=3,

由s=nh和W=Fs可得，拉力F做的總功：

W總=尸疝=500(^乂3X3m=4.5X104J,

拉力F的功率：P=I^-=4-5X10J=4.5X1Q3W；

t10s

(3)有用功：W=Gh=mgh=1.2X103kgX10N/kgX3m=3.6X104J,

提升貨物過程中滑輪組的機械效率：n=!亙xioo%=ioo%=80%o

W總4.5X104J

答：(1)費力；改變力的方向；

(2)此過程中起重車對水平地面的壓強為8Xlo4Pa；

(3)此過程中拉力F做功的功率為4.5X103W；

(4)此過程中滑輪組的機械效率為80%。

【點評】本題考查杠桿的分類、滑輪的作用、重力公式、壓強定義式、功、功率和機械效率公式的應(yīng)用，

關(guān)鍵是從圖中得出滑輪組繩子的有效股數(shù)。

6.(2024?金山區(qū)模擬)山核桃外殼堅硬，常用核桃夾幫助剝殼。山核桃在A點受到核桃夾對它的作用力

為FA,如圖所示，F(xiàn)A垂直于OC,已知OC長為16cm,OA長為6.4cm。

(1)請根據(jù)杠桿平衡條件分析說明核桃夾在使用時是屬于省力杠桿還是費力杠桿。

(2)要將圖中核桃殼夾破，F(xiàn)A的大小至少為300N,則手作用在C點的力至少為多少N?

【考點】杠桿的平衡條件的計算；杠桿的分類.

【專題】應(yīng)用題；簡單機械；應(yīng)用能力.

【答案】(1)省力杠桿。

(2)手作用在C點的力至少為120N。

【分析】(1)結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是

屬于哪種類型的杠桿；

(2)杠桿平衡條件FAXOA=FCXOC計算即可。

【解答】解：(1)由題圖分析可知，支點為O點，動力臂為OC,阻力臂為OA,

根據(jù)杠桿平衡條件，F(xiàn)CXOC=FAXOA,因為OC>OA,所以FC<FA,

則此時屬于省力杠桿；

(2)杠桿平衡條件FAXOA=FCXOC；300NX6.4cm=FcX16cm,

解得Fc=120N。

答：(1)省力杠桿。

(2)手作用在C點的力至少為120N。

【點評】本題考查了杠桿的平衡條件、杠桿的分類，屬于中檔題。

7.(2024?紫陽縣三模)周末，小明在家和掃地機器人“配合”，完成了一次大掃除。

項目指標參數(shù)

工作電壓15V

電池容量2000mA?h

(1)圖中，小明提著水桶在水平地面前行時對水桶不做(選填“做”或“不做”)功。

(2)水桶裝有5kg水，則水的體積是多大？(p水=1.0X103kg/m3)

(3)用水桶提水過程中，小明發(fā)現(xiàn)距水桶水面0.2m處的側(cè)壁出現(xiàn)一個len?的小洞，小明想用面積為

2cm2的膠塊從內(nèi)側(cè)堵住小洞，此時水對小洞的壓強和水對膠塊的壓力各為多大？(g取10N/kg)

(4)小明家的掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電等諸多功能，其銘牌上的部

分參數(shù)如圖-2所示。掃地機器人在水平地面上打掃的過程中，某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運

動，當掃地機器人的供電系統(tǒng)檢測到電池容量低至10%,掃地機器人開始自動返回充電。若返回過程中，

所剩余電池容量的40%用于克服阻力做功。(掃地機器人在水平地面上運動的過程中，所受的阻力恒為

20N)

①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內(nèi)牽引力的功率是多大？

②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為多少？

【考點】功率的計算；密度公式的變形運用計算質(zhì)量和體積；根據(jù)F=ps求壓力大??；液體壓強的公式

及計算；力是否做功的判斷.

【專題】定量思想；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力.

【答案】(1)不做；

(2)水桶裝有5kg水，則水的體積是5Xl()3m3；

(3)水對小洞的壓強為2Xl()3pa、水對膠塊的壓力為0.2N；

(4)①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內(nèi)牽引力的功率是10W；

②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為216m。

【分析】(1)功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過了距離；

(2)利用V=上L求水的體積；

P

(3)根據(jù)公式p=pgh求出水對小洞的壓強，根據(jù)p=E再求出壓力；

s

(4)①根據(jù)公式P=N=FS=Fv計算牽引力的功率；

tt

②先計算電源用來克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行駛的距離。

【解答】解：(1)用力提著水桶沿水平路面向前走，手給水桶一個向上的力，而水桶是在水平方向上通

過了距離，不是在力的方向上通過了距離，所以這種情況沒有做功；

(2)根據(jù)p=號得水的體積是：

V=—=-------------------------=5X103m3；

P水LOXlO^kg/m?

(3)水對小洞的壓強：

p=pgh=lX103kg/m3X10N/kgX0.2m=2X103Pa；

根據(jù)p=￡得水對膠塊的壓力：

s

F=pS=2X103PaX1X10-4m2=0.2N；

(4)因為機器人做勻速直線運動，所以牽引力與阻力平衡，則F牽=f=20N；

由P=N=E亙=Fv可得機器人牽引力的功率為：

tt

P=F牽v=20NX0.5m/s=10W；

克服摩擦力做的功為：

W=UIt=15VX2Ax3600sX10%X40%=4320J；

根據(jù)W=Fs得需要充電時離充電座最遠距離為：

s=l=4320J=2)6mo

F20N

答：(1)不做；

(2)水桶裝有5kg水，則水的體積是5X1(T3m3；

(3)水對小洞的壓強為2Xl()3pa、水對膠塊的壓力為0.2N；

(4)①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內(nèi)牽引力的功率是10W；

②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為216m。

【點評】本題考查了平均速度、壓強及功率的計算，在計算平均速度時，注意s和t都表示總路程和總

時間；對于功率的推導(dǎo)公式P=Fv也是經(jīng)常用到的。

8.(2024?牡丹江模擬)如圖甲是我國古代的墨家制造的一種斜面引重車，該車前輪矮小，后輪高大，前

后輪之間裝上木板，就成為斜面。在后輪軸上緊系一繩索，通過斜面高端的滑輪將繩的另一端系在斜面

的重物上。只要輕推車子前進，就可以將重物拉到一定高度。

(1)請在圖乙中畫出斜面上的重物受到重力的示意圖；

(2)若重物的重力是1000N,從斜面底端將重物拉到頂端，重物上升的高度是0.8m。在這個過程中，

引重車前進了20m,整個車的機械效率是40%,則向前推車的力需要多大？

(3)請寫出一種提高該車機械效率的方法

【考點】斜面機械效率的計算；重力的示意圖；提高斜面的機械效率.

【專題】計算題；簡單機械；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力.

【答案】(1)見解答圖；

(2)向前推車的力需要100N；

(3)見解析。

【分析】(1)重力的方向豎直向下，據(jù)此畫出重力示意圖;

W有

(2)根據(jù)0有=611求出引重車做的有用功，利用i]=—5_求出引重車做的總功，根據(jù)M^=Fs求出向

前推車的力；

(3)斜面的機械效率與斜面的粗糙程度和傾斜程度有關(guān)。

【解答】解：(1)重力的方向豎直向下，重力示意圖如下圖所示：

(2)引重車做的有用功為：

W有=Gh=1000NX0.8m=800J,

根據(jù)刀二W有_可知，引重車做的總功為:

總T]40%」

根據(jù)W總=Fs得推車的力為：

rW總2000JinnKI

F=---=.=ICON；

s車2n0m

(3)提高該車機械效率的方法：減小斜面的粗糙程度(讓斜面更光滑)、在車軸上加潤滑油、在物體下

面墊上圓木棒、減小地面的粗糙程度(讓地面更光滑)等。

答：(1)見解答圖；

(2)向前推車的力需要100N；

(3)見解析。

【點評】本題考查了重力的示意圖、斜面機械效率的計算和提高斜面的機械效率的方法，明確有用功、

總功的含義是關(guān)鍵。

9.(2024?天河區(qū)校級三模)按要求作答。

(1)如圖甲是雨傘，圖乙是傘骨的簡圖。

甲乙

①撐傘時撐桿AB對傘面的支持力Fi沿圖中AB直線方向，請在圖乙中畫出這個支持力Fi,并畫出阻

力F2的力臂12;

②撐傘時該杠桿屬于費力(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿。

(2)分別使用圖中甲、乙兩個滑輪組將重為10N的物體A在2s內(nèi)勻速拉升20cm,拉力大小如圖所示:

①甲、乙兩種提升方式中乙方式更省力，甲方式繩子自由端移動距離更大(選填“甲”或"乙”)

②甲、乙兩種提升方式的機械效率n甲＜n乙(選填“〉”“=”或

【考點】機械效率的比較大小；力和力臂的畫法；杠桿的分類；滑輪組的中的相關(guān)計算.

【專題】簡單機械；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力.

【答案】：（1）①見下圖：

乙；②費力；

（2）乙；甲；＜。

【分析】（1）①先確定撐桿AB對傘面的支持力的作用點和方向，再畫出支持力F1的示意圖；

力臂是支點到力的作用線的距離，先確定支點，然后過支點做力的作用線的垂線段，即為所求作的力臂。

②動力臂大于阻力臂時，為省力杠桿；動力臂小于阻力臂時，為費力杠桿；動力臂等于阻力臂時，為等

臂杠桿。

（2）①使用兩個滑輪組分別提升同一物體A,比較繩端的拉力大小，即可判斷哪個更省力；

確定兩個滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n,繩子自由端移動距離s=nh,據(jù)此得出繩子自由端移動距離的

大小關(guān)系；

w有

②利用W=Gh計算所做有用功，利用W=Fs計算拉力做的功（總功），根據(jù)T]一旦可比較機械效率

心

大小關(guān)系。

【解答】解：

（1）①撐桿AB對傘面的支持力作用在B點，方向沿撐桿AB向上，據(jù)此畫出支持力F1的示意圖；

圖中支點為0點，由支點向阻力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2,如圖所示：

乙；

②從圖中可以看出，撐傘時該杠桿的動力臂小于阻力臂，因此它是一個費力杠桿；

（2）①使用兩個滑輪組分別提升同一物體A,由圖可知，使用甲滑輪組時拉力Fi=9N,使用乙滑輪組

時拉力F2=6N,所以乙方式更省力；

物體被提升的高度h=20cm=0.2m,由圖知滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)分別為ni=3、n2=2,

繩子自由端移動的距離分別為si=nih=3X0.2m=0.6m,s2=n2h=2X0.2m=0.4m,即si>s2,所以甲

繩子自由端移動距離更大；

②兩次所做的有用功都是

V?^=Gh=10NX0.2m=2J,

此過程Fi做的功Wi=FiXsi=9NX0.6m=5.4J,

F2做的功W2=F2Xs2=6NX0.4m=2.4J,

w有

根據(jù)r\一^可知i］甲乙。

W總

故答案為：(1)①見下圖：

乙；②費力；

(2)乙；甲；<。

【點評】本題考查了力和力臂的畫法，杠桿的分類、滑輪組的特點、機械效率的大小比較，注意：本題

省力情況需要通過圖示提供的拉力大小比較，不能通過承擔物重的繩子股數(shù)n進行判斷(動滑輪重不

同)。

10.(2024?垣曲縣模擬)如圖所示，在我省新農(nóng)村建設(shè)中體重為600N的工人師傅用400N的拉力向下拉

繩時，在20s內(nèi)使重680N的重物勻速上升到三樓(每層樓高3m)。

(1)畫出圖中滑輪組的繞線；

(2)在提升物體的過程中，工人雙腳與地面的接觸面積為250cm3,求此時工人對地面的壓強；

(3)求工人拉力所做功的大?。?/p>

(4)求滑輪組的機械效率。

【考點】滑輪、滑輪組機械效率的計算；壓強的公式的應(yīng)用；功的簡單計算；滑輪組的設(shè)計與組裝.

【專題】計算題；壓強、液體的壓強；簡單機械；功、功率、機械效率；應(yīng)用能力；分析、綜合能力.

【答案】(1)滑輪組的繞線見解析。

(2)工人對地面的壓強8Xl()3pa；

(3)工人拉力所做的功4.8X1()3J；

(4)求滑輪組的機械效率75%。

【分析】(1)工人師傅站在地面上，所以繩子自由端拉力向下，由此畫出滑輪組的繞線方式；

(2)求出地面受到的壓力(G-F),又知受力面積，再利用壓強公式求工人對地面的壓強。

(3)利用s=nh求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功；

w有用

(4)利用W=Gh求出有用功，再利用巴計算滑輪組的機械效率。

W總

【解答】解:

(1)由圖可知，工人師傅站在地面上，所以最終的繩子自由端方向向下，則繩子的起始端應(yīng)在定滑輪

上，如圖所示：

(2)根據(jù)力的作用的相互性可得，繩子對工人向上的拉力F拉=F=400N,

工人對地面的壓力：

FH=G-F=600N-400N=200N,

則工人對地面的壓強：

p=-5-=------2°°N--------=8X103Pao

-42

S250X10m

(3)由圖知，n=2,則繩子自由端移動的距離:

s=2h=2X(3-1)X3m=12m,

則工人拉力所做的功：

W總=5$=40(^乂12m=4.8X103J；

(4)有用功：

W有用=Gh=600NX(3-1)X3m=3.6X103J；

則滑輪組的機械效率：

『！M=3.6X103J=75%。

W總4.8X103J

答：(1)滑輪組的繞線見解析。

(2)工人對地面的壓強8Xl()3pa；

(3)工人拉力所做的功4.8X1()3J；

(4)求滑輪組的機械效率75%。

【點評】此題主要考查的是學(xué)生對滑輪組的設(shè)計與安裝、有用功、總功、機械效率計算公式的理解和掌

握，同時考查了壓強的大小及其計算，綜合性很強，屬于中等題目，弄清楚繩子移動距離是解決此題的

關(guān)鍵。

考點卡片

1.速度公式的簡單計算

【知識點的認識】

速度公式：丫=且（s用m做單位時，t應(yīng)用s做單位，得出v的單位是m/s；s用km做單位時，t應(yīng)該用h

t

做單位）

【命題方向】

考查應(yīng)用題以及圖像題中涉及到有關(guān)速度的計算。

例：森林“動物運動會”中，龜兔準備進行1000米賽跑，比賽開始后，烏龜和兔子同時從起點出發(fā)，兔

子以5m/s的速度飛速奔跑，而烏龜只以O(shè).lm/s的速度緩慢爬行，2min后兔子發(fā)現(xiàn)遠遠超過了烏龜，便驕

傲地睡起了覺，而烏龜卻堅持以不變的速度爬行。一段時間后兔子醒來發(fā)現(xiàn)烏龜還有200m就到終點。求:

（1）兔子睡覺的地方離出發(fā)點多遠？

（2）兔子醒來時，烏龜一共爬行了多長時間？

分析：（1）已知兔子奔跑了2min開始睡覺，根據(jù)v號可求出兔子2min奔跑的路程，即兔子睡覺的地方離

出發(fā)點的距離；

（2）已知兔子醒來的時候烏龜離終點的距離，進而可得出烏龜爬行的距離；再根據(jù)可求出烏龜爬行

的時間。

解析：解：（1）兔子奔跑2min后開始睡覺，ti=2min=120s,

由v/■可知兔子睡覺的地方離出發(fā)點的距離：si=viti=5m/sX120s=600m；

（2）兔子醒來的時候，烏龜行走的路程：s=s-S2=1000m-200m=800m；

則烏龜爬行的時間：土三800私

v0.lm/s

答：（1）兔子睡覺的地方離出發(fā)點600m；

（2）兔子醒來時烏龜一共爬行了8000s0

點評：本題考查了速度公式的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)計算題，難度不大。

【解題方法點撥】

計算過程中注意單位的統(tǒng)一。

2.密度公式的變形運用計算質(zhì)量和體積

【知識點的認識】

計算密度的公式：p=^

V

計算物體的質(zhì)量：m=pV

計算物體的體積：V=^

V

【命題方向】

考查密度公式的變形運用計算質(zhì)量和體積。

例：中秋國慶長假期間，小斌與家人到白狼上游玩，在游玩的路上撿到了一塊小石頭，他想知道這種石頭

的密度。于是他用天平測出小石頭的質(zhì)量為60g,再把小石頭放入裝滿水的溢水杯中，測得溢出水的質(zhì)量

是20go求：

(1)溢出的水的體積；

(2)這種石頭的密度；

(3)若有一塊石碑使用此種石頭制成的，質(zhì)量為60kg,則整個石碑所用材料的體積是多少？(水的密度

為LOXICpkg/nr5)

分析：(1)根據(jù)V水=」也得出小石頭溢出水的體積；

P水

(2)小石頭的體積等于溢出水的體積，根據(jù)密度公式得出小石頭的密度；

(3)根據(jù)V石碑=.m石碑得出石碑所用材料的體積。

P

解析：解：(1)小石頭溢出水的體積丫水=?~=—雙J=20cm3；

P水lg/cm

(2)小石頭的體積等于溢出水的體積，即V蓋=丫水=20。013,

因此小石頭的密度p=—=—6窕Q=3g/cm3；

V20cm3

(3)石碑所用材料的體積丫石碑=-皿石碑=一迎奧——=2X102m3o

P3X103kg/m3

答：(1)溢出的水的體積為20cm3；

(2)這種石頭的密度為3g/cm3；

(3)若有一塊石碑使用此種石頭制成的，質(zhì)量為60kg,則整個石碑所用材料的體積是2Xl(f2m3。

點評：本題考查難度公式的應(yīng)用，是一道綜合題。

【解題方法點撥】

利用密度公式計算時要注意單位的統(tǒng)一。

質(zhì)量用kg,則體積用n?,密度單位為kg/n?

質(zhì)量用g,則體積用cnr5,密度單位為g/cn?

3.重力的示意圖

【知識點的認識】

力的圖示和力的示意圖都反映了力的三要素，力的圖示精確，力的示意圖簡約.由于重力的方向是豎直向

下的，也就是與水平面垂直，所以在畫圖時，或是找到豎直方向，或是找到水平方向都可以.但不少要求

畫出重力示意圖的習(xí)題常有干擾因素出現(xiàn)，致使學(xué)生容易產(chǎn)生誤解.

【命題方向】

畫重力的圖示和示意圖是中考經(jīng)常考查的知識點.

例：作圖題。

手拉質(zhì)量為0.4kg的小球在光滑水平桌面上做圓周運動，請在圖中畫出小球所受重力的示意圖。

分析：先利用G=mg求小球的重力，根據(jù)重力的作用點在重心，重力的方向豎直向下來作圖

解析：解：小球的重力G=mg=0.4kgX10N/kg=4N,重力的作用點在重心，重力的方向豎直向下。小球

所受重力的示意圖，如圖所示：

點評：本題考查了重力的計算、力的示意圖的畫法，屬于基礎(chǔ)題目。

【解題方法點撥】

總之，無論是畫重力的圖示還是示意圖，最重要的是要找準重心和增大其方向都是豎直向下的，我們不要

被題意中的其他因素所誤導(dǎo).

4.增大有益摩擦的方法

【知識點的認識】

增大有益摩擦的方法：

(1)增大接觸面的粗糙程度，如汽車輪胎做上花紋；

(2)增大壓力，如騎自行車捏閘的力越大，摩擦力越大；

(3)變滾動為滑動，如汽車急剎車時車只滑不滾；

(4)變濕摩擦為干摩擦.

【命題方向】

怎樣增大摩擦力或減小摩擦力，生活中的現(xiàn)象使用的是增大還是減少摩擦都是命題方向。

例：自行車上應(yīng)用了很多物理知識，其中屬于增大摩擦力的是()

A.把手上刻有花紋

B.車輪做成圓形

C.給鏈條加潤滑油

D.前后輪都安裝在滾動軸承上

分析：(1)摩擦力大小的影響因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度；

(2)增大摩擦的方法：在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力；在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度；

(3)減小摩擦的方法：在接觸面粗糙程度一定時，減小壓力；在壓力一定時，減小接觸面的粗糙程度；

使接觸面脫離；用滾動代替滑動。

解析：解：A、把手上刻有花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故A符合

題意；

B、車輪做成圓形，是用滾動代替滑動的方法來減小摩擦力，故B不符合題意；

C、給鏈條加潤滑油，是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力，故C不符合題意；

D、前后輪都安裝在滾動軸承上，是用滾動代替滑動的方法來減小摩擦力，故D不符合題意。

故選：Ao

點評：本題在考查影響滑動摩擦力大小的兩個因素的同時，也考查了學(xué)生運用所學(xué)知識分析實際問題的能

力，要求學(xué)生在生活中多注意觀察，并學(xué)會應(yīng)用。

【解題方法點撥】

解答此類題目時，分析操作前后的摩擦力變化即可.例如，鎖生銹不好開時，將少量食用油注入鎖孔就易

開了，起初開鎖難說明摩擦力大；操作后，開鎖容易說明摩擦力減小.前后對比說明注入食油使摩擦力減

小了，或者，直接分析操作符合增大或減小摩擦的哪一項，這需要我們熟練應(yīng)用增大或減小摩擦的方法與

途徑.

5.根據(jù)F=ps求壓力大小

【知識點的認識】

壓力計算公式為：F=PSo其中P為壓強，S為作用面積。

【命題方向】

運用壓力計算公式F=pS計算壓力的大小。

例：一輛10t的汽車在水平路面勻速直線運動，已知汽車所受的阻力是汽車本身重力的0.02倍，車頂?shù)拿?/p>

積為5m2.求：

(1)汽車受的重力G；

(2)汽車的牽引力；

(3)大氣對車頂?shù)膲毫?1標準大氣壓下)。

分析：(1)已知汽車的質(zhì)量，利用G=mg求其重力；

(2)汽車所受的阻力是汽車本身重力的0.02倍，可求得其阻力；汽車在水平路面勻速直線運動，受到的

牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，據(jù)此求汽車的牽引力；

(3)1標準大氣壓為1.01Xl()5pa,知道車頂面積，利用F=pS求大氣對車頂?shù)膲毫Α?/p>

解析：解：

(1)汽車受的重力：

G=mg=10X103kgX10N/kg=lX105N；

(2)汽車所受的阻力f=0.02G=0.02XlX105N=2X103N,

因為汽車在水平路面做勻速直線運動，

所以汽車的牽引力：

F=f=2X103N；

(3)1標準大氣壓p=1.03X105pa,

由P=E得大氣對車頂?shù)膲毫Γ?/p>

s

F=pS=1.01X105PaX5m2=5.05X105N?

答：(1)汽車受的重力G為1X1()5N；

(2)汽車的牽引力為2X1()3N；

(3)大氣對車頂?shù)膲毫?.05XT()5N。

點評：本題考查了重力的計算、二力平衡條件和壓強定義式p=上的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題目。