2022年各地中考物理试卷按考点分类汇编力学简单机械.docx

简单机械
一、 选择题
1.〔多项选择〕(2022滨州)在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200 g，A、B、C、D、E、F为挂钩，AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如下列图)。以下做法能使木板重新平衡的是 〔 〕
A．在B、D两处各加挂一个钩码
B．在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处
D．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处
答案：BCD
2. (2022临沂)如下列图的简单机械中，使用时一定费力的是 〔 〕
答案：A
3.〔2022遂宁〕如下列图，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将〔　　〕
A．不变B．变小C．变大D．先变大后变小
答案：C
4. 〔2022青岛〕以下作图中错误的选项是〔　　〕
答案：A
5. 〔2022益阳〕使用以下简单机械费力的是 ( )
答案：C
6. 〔多项选择〕〔2022威海〕如下列图,沙桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连,当沙桶和沙的总重为 5 N 时,滑块水平向左做匀速直线运动,假设不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。以下分析正确的选项是 〔 〕
A. 当沙桶落地后,由于惯性滑块继续向左运动
B.滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
C.沙桶匀速下落的过程中,重力势能转化为动能
D.假设通过滑块拉动沙桶匀速上升,那么施加在滑块上水平向右的拉力为10 N
答案：AD
7. 〔2022连云港〕如下列图是生活中几种常见的杠杆其中属于费力杠杆的是 〔 〕
A.道钉撬B.钢丝钳C.开瓶扳手D.筷子
答案：D
8. 〔2022天津〕如下列图，在处于水平平衡的杠杆A点，挂上4个钩码〔每个钩码的质量为50g〕，假设使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力最小为〔g取10N/kg〕( )
A.15N B.6N C.3N N
答案：D
9. 〔2022枣庄〕在生产生活中，利用如下列图的简单机械时，一定费力的是〔　　〕
A．笤帚B．斜面C．滑轮组D．羊角锤
答案：A
1.〔2022邵阳〕如下列图，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态。假设在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，那么〔　　〕
A．杠杆不能水平平衡，左端上升
B．杠杆不能水平平衡，右端上升
C．杠杆仍能处于水平平衡状态
D．以上说法都不正确
【答案】B
2. 〔2022厦门〕在如下列图的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是 〔 〕
【答案】B
3. (2022龙东)以下属于费力杠杆的是 〔 〕
A.钳子 B.船桨 C.自行车手闸 D.剪枝剪刀

【答案】B
1. 〔2022泉州〕如下列图的工具中，属于费力杠杠的是〔　　〕
A．钳子B．筷子
C．羊角锤 D．独轮车
【答案】B
2. 〔2022锦州〕如下列图，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会 ( )
A．右端下沉 B．左端下沉
C．杠杆仍然平衡 D．无法判断
【答案】B
3.(2022湘西州)如下列图，以下常用工具中属于费力杠杆的是〔　　〕
【答案】B
二、 填空简答题
1. (2022吉林)有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是_________，但小雪的方法会__________。
【答案】相同的 省力
2.〔2022绥化〕仔细阅读材料，根据材料提供的信息答复以下问题：
我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸， 就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用M表示，即M=FL,式中L为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿•米，符号为N•m。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可表达为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：M顺=M逆。
(1) 力矩的表达式为：M=，力矩的国际单位为。
(2)用垂直于门的力推门，推力F=80N，手到门轴的距离为0.3m,那么F对门轴的力矩M 为 N•m。
(3)如下列图，一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点，使棒从竖直位罝缓慢转到偏角0 <90°的某一位罝(缓慢转动可视为匀速转动)，设M为力F对转轴的力矩，对此过程中M和F判断正确的选项是。〔选填字母〕
A. M不断变大，F不断变大％ B. M不断变大，F不断变小
C. M不断变小，F不断变大 D. M不断变小，F不断变小
【答案】〔1〕FL 牛顿·米 〔2〕24 〔3〕A
3. (2022阜新) “辽宁舰〞服役，圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸气弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内到达起飞速度。牵引索与蒸气活塞连接的两个滑轮为〔选填“定〞或“动〞〕滑轮；气缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能〔选填
“增大〞“减小〞或“不变〞〕，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。
【答案】定减少
4. 〔2022揭阳〕轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB＝3：1，A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上，假设使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用N的力竖直向下拉。此木杆为___________〔选填“省力〞或“费力〞或“等臂〞〕杠杆。
【答案】900 费力
5. 〔2022湖州〕如下列图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中，一定是省力杠杆的是第类，钓鱼竿与第类杠杆原理相同。
【答案】二 三
.
1.( 2022福州〕生活中我们经常使用简单机械。
〔1〕图1是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是；假设衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F=N。请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：。
〔2〕如图2所示，撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，假设要撬动石头，那么施加在撬棒A点的力至少是N。
【答案】〔1〕B30增大提升的物重或减小晾衣架重〔2〕63
2. 〔2022自贡〕物理知识是在生活中有广泛的应用，洗手池的物理知识是在生活中有广泛的应用，洗手池的下水管道常常做成如下列图的弯管，图1中虚线框内局部弯管是利用物理模型_________的原理来设计的，园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是通过_________方式到达省力的目的。
【答案】连通器 增大动力臂
3. 〔2022▪安徽〕拉杆式旅行箱可看成杠杆，如下列图。OA=1.0 m，OB =0.2 m,箱重G=120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且
F=N。
【答案】 24
4. 〔2022达州〕如下列图，杠杆处于平衡状态，且每个钩码的质量相同，假设将两边的钩码分别向支点移动相同的距离后，那么杠杆〔选填“A〞或“B〞〕 端会下沉。
【答案】B
5.〔2022淮安〕如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当一个杠杆；假设动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200 N，那么抬起车把的力F为N。
答案：省力 400
6. (2022淄博)杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡，如下列图，那么GAGB；假设将两重物同时浸没在水中，那么杠杆的〔选填“左〞或“右〞〕端下沉。
【答案】大于右
7. (2022金华)简单机械在我们的生活中应用广泛，请答复以下有关简单机械的问题：
〔1〕如图甲，物体处于静止状态，物体的重力是N〔不计摩擦及滑轮和绳子的自重〕。
〔2〕如图乙是一把剪刀，在使用过程中要到达相对省力的效果，那么被剪物体应放在〔选填字母“A〞或“B〞〕点。
【答案】〔1〕4.8〔2〕B
8、(2022重庆)某建筑工地用如下列图的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，那么拉力F的功率为W，此时滑轮组的机械效率为%〔不计绳重和摩擦〕。
【答案】120 62.5
9、〔2022成都〕如下列图，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起．使用定滑轮可以
〔选填“省力〞 “省距离〞或“改变动力方向〞〕；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小 〔选填 “变大〞“变小〞或“不变〞〕。
【答案】改变动力的方向变小
10.〔2022德州〕端午节赛龙舟时，运发动一手撑住浆柄的末端〔视为支点〕，另一手用力划桨，如下列图，此时桨属于〔选填“省力〞“费力〞或“等臂〞〕 杠杆；当运发动向后划桨时，龙舟就向前行进，说明物体间力的作用是。
答案：费力相互的
11.〔2022张掖〕当用镊子夹取物体时，镊子就相当于〔选填“杠杆〞 “滑轮〞或“斜面〞〕，它是一个〔选填“省力〞或“费力〞〕的机械。
【答案】杠杆费力
1. 〔2022镇江〕如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5，以下问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡。
〔1〕此杠杆类型与〔选填“钓鱼竿〞或“羊角锤〞〕相同；
〔2〕拉力大小为N；
〔3〕假设仅增加物重，那么拉力的变化量与物重的变化量之比为；
〔4〕假设拉力方向变为图中虚线所示方向，那么拉力将变。
【答案】〔1〕钓鱼竿〔2〕40〔3〕8：3〔4〕大
2. (2022北京朝阳)小阳想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，小梅保持阻力为2 N，阻力臂为0.15 m不变，然后改变动力臂L1和动力F1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据帮助小阳归纳出动力F1跟动力臂L1的关系式为：。
L1/m
0.3
0.25
0.15
0.1
0.06
0.05
F1/N
1
1.2
2
3
5
6
【答案】F1=(0.3 N•m)/L1
三、 作图题
1. (2022吉林)请在图中画出动力F1的力臂。
【答案】如下列图
2.〔2022徐州〕如下列图，要用向下的力提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法。
【答案】如下列图
3. 〔2022锦州〕如下列图，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂
L1和其受到的阻力F2。
【答案】如下列图
4. (2022呼和浩特)请在图〔1〕中画出重物上升，最省力的绕线方法；如图〔2〕，木棒在力F的作用下静止，画出力F关于O点的力臂。
【答案】如下列图
5. 〔2022揭阳〕请画出门手柄受到的压力F的力臂。
【答案】如下列图
6.〔2022大连〕如下列图，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受的重力G的示意图。
【答案】如下列图
1. (2022重庆)如下列图，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l。
【答案】如下列图
2. 〔2022泰安〕如下列图，一轻质杠杆AC可绕支点О自由转动，在B点挂一重为G的物体。为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力F的示意图。
【答案】如下列图
3.〔2022淮安〕在图丙中画出拉力F的力臂L〔O为支点〕。
答案：如下列图
4. (2022重庆)如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l。
【答案】如下列图
5. 〔2022连云港〕如下列图，有一个杠杆AOB，可绕0点自由转动，A端吊着一个物体。请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂。
【答案】如下列图
6. (2022广安)如下列图，想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉，请画出该最小动力F的示意图，并标出动力臂L。
【答案】如下列图
7. (2022苏州)请在图中画出力F的力臂，并标上相应的字母L。
【答案】如下列图
8. 〔2022枣庄〕一重为G的均匀杠杆，可绕O点上下转动，假设让杠杆静止在如下列图的位置，请画出作用在A点的最小作用力F和F的力臂L。
1. (2022海南)图甲为某人用手托起一金属球时的情景，人的手臂相当于一个杠杆，支点为O ，球对手的压力为F，请画出F的力臂L 。
【答案】如下列图
2. 〔2022十堰〕小明用力F将质量均匀木棒的一端抬起，保持如下列图的位置不变，请画出力F的力臂L和木棒受到重力的示意图。
【答案】如下列图
3. 〔2022巴中〕在图中作出拔钉子时施加的最小力F的示意图和它的动力臂L。
【答案】如下列图
4. 〔2022玉林〕如下列图，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l。
【答案】如下列图
5. 〔2022乌鲁木齐〕如下列图，杠杆在动力 F1 和阻力 F2 作用下保持平衡，请画出动力臂 l1 和阻力臂 l2 。
【答案】如下列图
6. 〔2022西宁〕如下列图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
【答案】如下列图
7. (2022东营)如下列图，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】如下列图
四、实验探究题
1.〔2022宿迁〕小明在“探究杠杆的平衡条件〞实验中，所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码假设干个。
〔1〕实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量。
〔2〕实验过程中，将钩码悬挂于图中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力〔动力〕，使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L1和对应的动力F1，并记录在表中．请根据表中数据，在坐标系中绘制出L1与F1的图像，根据图像中实验数据可知，当L1为0.5m时，F1为N。

次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
1
0.75
0.40
2
1.0
0.30
3
1.5
0.20
4
2.00
0.15
5
3.0
0.10
〔3〕实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是。
【答案】〔1〕力臂〔2〕略 0.6〔3〕拉力的力臂变小
2. (2022阜新)小明同学在“研究杠杆平衡条件〞实验中：
〔1〕实验时应先调节杠杆在位置平衡，假设出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向
〔选填“左〞或“右〞〕调。

〔2〕杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上个钩码。
〔3〕下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的局部数据：
实验次数
F1〔N〕
l1 (cm)
F2 ( N)
l2( cm)
1
2
5
△
10
2
3
10
2
15
3
2
30
3
☆
上表中空格处所缺的数据是：△＝，☆＝；
〔4〕分析上表中的实验数据可以得出的结论是。
【答案】〔1〕水平左 〔2〕4 〔3〕1 20 〔4〕F1l1＝F2l2 (动力×动力臂＝阻力×阻力臂)
1. (2022河源)甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示。
〔1〕假设杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向调节。
〔2〕如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的缺乏是：。
〔3〕如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。第〔选填“一〞或“二〞〕种实验方案更方便。在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1〔选填“＜〞“=〞或“＞〞〕F2。
〔4〕乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：。
【答案】〔1〕左〔2〕实验次数太少，结论具有偶然性〔3〕一＜〔4〕杠杆存在自重
2. 〔2022扬州〕从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰〔如图甲〕或人下蹲弯曲膝盖〔如图乙〕把它搬起来，哪种方法好呢下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨〔轴〕O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，屡次实验得出结论。
（1） 在丙图中画出F2力臂L2。
（2） 当α角增大时，L2〔选填“变大〞“不变〞或“变小〞〕，
F1〔选填“变大〞“不变〞或“变小〞〕。
〔3〕如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要〔选填“大〞或“小〞〕。
〔4〕比照甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，〔选填“甲〞或“乙〞〕图中的姿势比较正确。
【答案】〔1〕如下列图 〔2〕变小变小〔3〕大〔4〕乙
3. 〔2022宜宾〕如下列图，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、假设干相同钩码、弹簧测力计〔单位：N〕等实验器材探究杠杆的平衡条件，在探究实验中：
（1） 在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低〔如图甲所示〕，应将杠杆两端的平衡螺母向
〔选填“左〞或“右〞〕端调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出；
〔2〕接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡〔如图乙〕，这时杠杆两侧受到的作用力大小〔选填“大于〞“等于〞或“小于〞〕各自钩码所受重力大小，假设在A、B下方再增挂一个相同的钩码，那么杠杆〔选填“左〞或“右〞〕端将下沉；
〔3〕如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，那么弹簧测力计读数为，钩码总质量为
Kg。〔g取10 N/kg〕
【答案】〔1〕左力臂〔2〕等于左〔3〕3.2N0.2
4.〔2022南宁〕在“探究杠杆平衡条件的实验〞中：
〔1〕如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，那么应将左端的平衡螺母向〔选填“左〞或“右〞〕调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量。
〔2〕如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，那么杠杆〔选填“能〞或“不能〞〕在水平位置保持平衡。
〔3〕如图丙所示，假设不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将。
〔4〕如图丁所示，每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉〔与水平方向成30o角〕杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为cm，弹簧测力计示数大小为N。
甲 乙 丙丁
【答案】〔1〕右力臂〔2〕6 不能〔3〕变大〔4〕4 3
1. (2022衢州)〔1〕如图甲所示〔杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出〕，O为支点，OA=OD=3OB=0.6 m，CD=0.2 m。在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2 m的圆。在A点挂5 N的重物G，要使杠杆水平平衡，那么作用在B点竖直向下的力FB应为N，撤去FB后，按图示方向分别施加FC、FD两个力，且每次都使杠杆在水平位置平衡，那么FC、FD大小关系为。
〔2〕如图乙，在注射器A、B处分别扎一个等大的小孔，插入两根相同规格的硬质塑料管〔连接处密封〕，并在管上分别系一个未充气的同规格气球〔连接处不漏气〕。先慢慢往外拉活塞，使注射器中充满空气，接着快速向内推动活塞，在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是〔填序号〕。
①A孔处气球大 ②B孔处气球大 ③两个气球一样大
【答案】〔1〕15〔2〕FC=FD〔2〕②
2.〔2022丽水〕在探究杠杆平衡条件的实验中：
〔1〕安装好杠杆，调节杠杆两端的，使杠杆在水平位置平衡；把钩码挂在杠杆A点如图甲，为方便直接从杠杆上读出力臂，应在B点沿着的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。
〔2〕如图乙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数将。
【答案】〔1〕竖直向下〔2〕先变小后变大
五、计算题
1. 〔2022河南〕在“大力士〞比赛中，需要把一质量m=400 kg，边长l＝1 m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如下列图。G取10 N/kg。求：
〔1〕立方体静止时对水平地面的压强；
〔2〕翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力F的大小；
〔3〕“大力士〞用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10 m，用时20 s，“大力士〞克服立方体重力做功的功率。
【答案】
1. 〔2022台州〕桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。
〔1〕电动机通过滑轮组，将质量为600 kg的零件，以0.4 m/s的速度匀速吊高4 m。求电动机对零件做的功为多少焦电动机的功率至少为多少瓦〔g取10 N/kg〕
〔2〕横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为F=。
【解析】〔1〕电动机对零件做的功
W=Gh=mgh=600kg×10N/kg×4m=2.4×104J，
因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，
所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，那么电动机对零件做功的功率
P====mgv=600kg×10N/kg×0.4m/s=2.4×103W，
那么电动机的最小功率为2.4×103W。
〔2〕横梁对轨道A的压力F和轨道对横梁的支持力是一对相互作用力，
把MN看作一根杠杆，B为支点，A端对横梁的支持力为动力，零件的重力为阻力〔其它重力和摩擦力不计〕；
由v=可得，t时间内AD段的长度LAD=vt，
那么零件重力的力臂：LG=L﹣LAD=L﹣vt，
轨道A对横梁支持力的力臂为L，
由杠杆的平衡条件可得F支持•L=G•〔L﹣vt〕，
那么F支持==G﹣=mg﹣t，
由相互作用力的特点可知，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式：
F=F支持=mg﹣t．
2. 〔2022青岛〕运用知识解决问题：
〔1〕如图1，轮船由下游经过船闸驶往上游，船进入闸室后，先关闭阀门B和阀门D，再翻开阀门，当闸室中水位与上游水位时，翻开阀门C，船驶入上游。
〔2〕如图2，A、B两物体叠放在水平地面上静止，请画出物体A的受力示意图。
〔3〕如图3，轻质杠杆的OA：OB=4：1．放在水平地面上的物体甲的重力G甲=125N，底面积S甲=1×10﹣2m2。当杠杆水平平衡时，物体甲对地面的压强p甲=1×104Pa，那么物体乙的重力G乙=　100　。〔请写出解题思路〕
【解析】〔1〕当船从下游驶向船闸时，先翻开阀门B，此时闸室与下游组成连通器，闸室内的水通过阀门B流出，水面相平时，翻开下游闸门D，船进入闸室；
进入闸室后，关闭阀门B和闸门D，翻开阀门A，此时上游与闸室组成连通器，上游的水通过阀门A流向闸室，水面相平时，翻开上游闸门C，船平稳地驶向上游，再关闭阀门A和闸门C。
〔2〕对物体A进行受力分析可知，物体A共受到重力、支持力和物体B的压力三个力的作用，并且重力与压力之和等于支持力，物体A受到的重力从重心竖直向下画，符号为G；地面对物体A的支持力从重心竖直向上画，符号为F支；B物体对A的压力从重心竖直向下画，符号为F压。如下列图
〔3〕根据p=可得，杠杆平衡时，物体甲对地面的压力
F压=pS=1×104Pa×1×10﹣2m2=100N，
那么物体甲对杠杆的拉力为F1=G﹣F压=125N﹣100N=25N，
根据杠杆平衡条件可得F1×OA=G×OB，
因为OA：OB=4：1，
所以，G===4F1=4×25N=100N。
1. 〔2022温州〕如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其工作原理为：当盛水器内的水温升高至一定温度时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原来水平的平衡杆绕O点转动，盛水器抬升．冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成。
〔1〕当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯，那么此时盛水器内的压强p内与外接大气压p0的大小关系为：p内p0。
〔2〕该咖啡机的平衡球重2.4N，盛水器自重5 N，以O为支点，平衡球与盛水器重力的力臂之比为5：2．当盛水器内的水重为多少时，盛水器开始抬升〔写出计算过程，平衡杆和导管的质量不计〕
〔3〕翻开出水开关，使0.2 kg的咖啡流入重为1 N的水杯中，假设水杯底部与水平桌面的接触面积为20 cm2，那么水杯对桌面的压强是多少〔写出计算过程，g取10N/kg〕
【答案】〔1〕当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，盛水器内水的上方空气受热膨胀，且水蒸气逐渐增多，内部气压增大，大于外界大气压，在内部气压作用下水流入玻璃杯中。
〔2〕由杠杆平衡条件得G球×L1=G盛水器总×L2，
那么盛水器的总重G盛水器总===6N，
所以，盛水器内水的重G水=G盛水器总﹣G容器=6N﹣5N=1N。
〔3〕咖啡的重G咖啡=m咖啡g=0.2kg×10N/kg=2N，
整个水杯对桌面压力F=G咖啡+G杯=2N+1N=3N，
受力面积S=20cm2=2×10﹣3m2
水杯对桌面的压强p===1.5×103Pa。
2. 〔2022无锡〕如下列图是一种起重机的示意图．起重机重2.4×104N〔包括悬臂〕，重心为P1，为使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有重M〔重心为P2〕。现测得AB为
10m，BO为1m，BC为4m，CD为1.5m。〔g取10N/kg〕
〔1〕假设该起重机将重物吊升6m，用时50 s，那么重物上升的平均速度是多少
〔2〕现在水平地面上有重为2.44×104N的货箱，它与地面的接触面积是3m2。
①假设起重机不加配重，在起吊货箱时，最大可使货箱对地面的压强减少多少
②假设要吊起此货箱，起重机至少需加重量为多少的配重
〔3〕有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这起重机能配8t的配重吗请说明理由。
【答案】〔1〕重物上升的平均速度v===0.12m/s。
〔2〕①货箱自由静止在地面上时，对地面的压强p1===，
假设起重机不加配重，在起吊货箱时，支点为B，对货箱的拉力F拉，
根据杠杆平衡条件有F拉×AB=G起重机×BO，即F拉×10m=2.4×104N×1m，
解得F拉=2400N，
此时货箱对地面的压力F2=G货箱﹣F拉=2.44×104N﹣2400N=2.2×104N，
此时货箱对地面的压强p2==，
压强变化量△p=p1﹣p2=﹣=800Pa。
②假设要吊起此货箱，起重机对货箱的拉力F拉′=G=2.44×104N，
支点为B，配重的力臂BD=BC+CD=4m+1.5m=5.5m，
根据杠杆平衡条件可得F拉′×AB=G起重机×BO+G配重×BD，
即2.44×104N×10m=2.4×104N×1m+G配重×5.5m，
解得G配重=4×104N。
〔3〕不起吊物体时，支点为C，
起重机自重的力臂OC=BC﹣BO=4m﹣1m=3m；配重的力臂CD=1.5m。
根据杠杆平衡条件可得G起重机×OC=G配重′×CD，
即2.4×104N×3m=G配重′×1.5m，
解得最大配重G配重′=4.8×104N，
最大配重的质量m′===4.8×103kg=4.8t，
因为4.8t＜8t，
所以这起重机不能配8t的配重，否那么起重机在不工作时就向右翻倒。