備戰中考試題解讀第四部分必考解答題39簡單機械計算一、解答題1．（2021·臺州）是某簡易吊裝機、其簡化結構如圖乙所示。（1）吊裝機工作時，頂端定滑輪的作用是。（2）吊裝機總重為1500牛，其重力作用線通過A點。結合乙圖數據計算，當吊裝機勻速吊起重物時，為防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？（3）吊裝機在使用時，通常在一定位置壓上配重防止翻倒。將同一配重分別放在圖中D，E，F處時，能達到最佳防翻效果的是。（4）電動機的額定功率是1200瓦，正常工作時消耗的電能有75%轉化為重物的機械能。當吊裝機配重足夠時，可在10秒內使重物勻速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。2．（2021·寧波）反思是一種良好的學習品質。（1）一根輕質硬棒AB，在力的作用下能繞固定點O轉動。現在硬棒AB上施加兩個力F1和F2，O點到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認為，只要滿足F1×d1=F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止狀態或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，上述結論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明。3．（2021·杭州）已知一根質量分布均勻的圓柱體木料質量為60kg，體積為0.1m3。問：（1）此木料的密度為多少?（2）如圖所示，甲、乙兩人分別在A點和B點共同扛起此本料并恰好水平，其中AO=OB，O為木料的中點。求此時乙對木料的作用力大小。（3）若在(2)中當乙的作用點從B點向O點靠近時，請列式分析此過程中甲對木料作用力大小變化情況。4．（2021·嘉興）健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉，如圖所示為可調式握力器，可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上的計數按鈕，即算完成一個握力動作。（1）握力器的力度可以通過使用調節器移動彈簧下端的位置來改變。現在需要將力度調小，則應該將彈簧下端向(選填“左”或“右”)移。（2）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完成一個握力動作，則做功多少焦?（3）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力做功，則消耗這些能量需要完成多少個題(2)中的握力動作?5．（2020·臺州）晾衣架(如圖)給日常生活帶來許多方便，轉動手搖器能使橫桿上升或下降（1）安裝在天花板上虛線框內的簡單機械應是。（2）使用一段時間后，對手搖器的轉軸添加潤滑劑，目的是。（3）將掛在晾衣架上重為20牛的衣服升高1.5米，至少對衣服做多少功?（4）由于使用不當.造成晾衣架右側鋼絲繩受損，最多只能承受15牛的力，左側鋼絲繩能正常使用。晾衣架的橫桿上有11個小孔，相鄰兩孔間的距離均為20厘米。現準備將重為20牛的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進行晾曬，通過計算說明掛在哪些編號的小孔，在側鋼絲繩會斷裂(橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計)。6．（2020·杭州）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為0刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡測得OA=5cm，OB=10cm。（1）計算秤砣的質量（2）小金在B處標的刻度應為kg。若圖中OC=2OB，則C處的刻度應為Kg（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數（選填“<”或“>”)2kg，由此可知一桿杄秤不能隨意更換秤砣7．（2021·南湖模擬）為解決城市停車難的問題，有人設計了一種圖甲所示的“路邊空中存車亭”，其工作原理如圖乙所示，其中A為存車架，O為桿OB的轉動軸，M為牽引鋼絲繩的電動機。存車時，電動機牽引鋼絲繩將桿OB拉到一定高度固定；取車時，將桿OB放下使存車架返回地面。請根據以上信息回答下列問題(忽略OB的重力和機械各部分的摩擦力)：（1）圖乙中C是滑輪。（2）若圖甲中汽車的質量為1600千克，每個輪胎的觸地面積為0.02平方米，則存車架鋼板能承受的壓強至少要多大?（3）若“存車亭”的電能由遮陽棚上的太陽能光電板提供，太陽能光電板平均每小時每平方米面積吸收太陽能3×105焦，每天能光照10小時，它吸收的太陽能最終有10%能轉化為提升汽車和存車架的機械能(不計下降過程電動機消耗的電能)，則太陽能光電板的面積至少為多少平方米?(存車汽車平均質量為1600千克)“存車亭”的部分數據項目參數存車次數10次/天汽車提升高度3米存車架質量600千克8．（2021·越城模擬）如圖所示，質量為50kg的小明正在家中做俯臥撐運動，可將他的身體視為一個杠桿，A點為身體重心。（1）將身體撐起的過程中，求地面對雙掌的支持力；（2）若雙掌與地面接觸的總面積為3×10-2m-2，求雙手對地面的壓強；（3）若小明在1min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，求他做俯臥撐的功率。9．（2021·奉化模擬）如圖甲所示是利用電動機和滑輪組（圖中未畫出），將實心圓柱體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖．鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖象如圖乙所示，不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力．求：（1）長方體A的體積；（2）長方體A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F為8×103N，滑輪組的機械效率為75%，求動滑輪的總重力．10．（2021·溫嶺模擬）圖甲為一款常用的掛架，兩端用兩個相同的真空吸盤（內部被壓扁后的結構如圖丙）。已知吸盤被壓扁后的橫截面積是40cm2，弧面面積50cm2，用力擠壓吸盤，掛架便可以固定在瓷磚上。（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是。（2）AC長1米，掛鉤B距A點0.2米，當大氣壓為1.0×105帕時，任意一個吸盤能承受的最大物重和受到壓力的關系如圖丁所示，在掛鉤B上最多能掛多重的物體？（掛架厚度、自重不計）（3）下列做法中可以增大掛架承重能力的是。A．墻壁越粗糙越好 B．減小吸盤內外的壓強差C．將物體盡量掛在中間 D．選擇橫截面積更大的吸盤11．（2021·鄞州模擬）一種新型井蓋排水系統如圖甲所示，系統結構簡化示意圖如圖乙所示，排水系統由井蓋、兩個相同杠桿（AOB是其中之一）、容器等組成，AB長度是300mm，AO長度是120mm，井蓋的上表面和側面都有排水孔，下暴雨時，雨水從排水孔經排水管導流到容器中，再從容器底部的排水孔流入下水道由于容器的排水速度較小，當容器中的雨水上升到一定高度時，容器下降，拉動杠桿，將井蓋頂起，加速路面排水。當容器中的雨水下降到一定高度時，井蓋自動下降蓋住井口，不影響車輛、行人的通行。該井蓋的質量是28.8kg，不考慮杠桿的質量，不考慮各連接處的摩擦。（1）下暴雨時，杠桿會將井蓋頂起60mm，如圖丙所示。兩個相同杠桿對井蓋至少做了多少功？（2）已知井蓋用密度72×103kg/m3的球墨鑄鐵制成，工程師設想用強度更高，韌性更好的新材料來制造這種井蓋。若新材料的密度為24×103kg/m3，則換用新材料制造后，每個井蓋的質量為多大？（3）某次調試中，為了節約用水，調試人員將容器底部的排水孔全部堵住，測出容器的質量是4.6kg，再將容器和杠桿組裝在一起，直接向容器內勻速注水，注水120s時球墨鑄鐵做的井蓋剛好被頂起。假設在任意時刻水對容器的壓力與容器中水的重力大小相等，則每分鐘向容器內注水的體積是多少升？12．（2021·溫州模擬）軟質液體眼手寶的安全問題被廣泛重視、如圖甲為小明設計的雙爪溫控暖手寶的工作原理圖：銜鐵可繞脊轉軸O轉動，銜鐵A點與彈簧相連，B點通過連桿與空氣盒上的活塞相連，空氣盒中密封有一定體積的氣體。閉合開關S后，發熱電阻R給袋內水加熱，使水溫升高，空氣盒內氣體及熱敏電阻R的溫度也隨之升高，當水溫達到設定溫度時，銜鐵對彈簧的作用力達到2牛、觸點斷開，停止加熱。連桿對銜鐵B點的力F1隨溫度T的變化關系如圖乙，電磁鐵對銜鐵B點的力F2隨電流I的變化關系如圖丙。已知，OA=1厘米，OB=2厘米，發熱電阻R的阻值恒為100歐，熱敏電阻Rt的阻值隨水溫的升高而減小，電磁鐵的線圈電阻忽略不計。（1）為實現設定溫度溫控，加熱過程中，彈簧應處于狀態。(填“拉伸”、“原長”或“壓縮”（2）若暖手寶內水的設定溫度為65℃，則當水溫達到此溫度時，熱敏電阻的阻值為多少歐？（3）如圖丁為某熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化曲線(t0為設定溫度)。小明認為，將該熱敏電阻替換原電路中的熱敏電阻，可以實現密封空氣盒損壞時，剩余電路仍能保障暖手寶在設定溫度的溫控保險，請說明其原理。13．（2021·溫州模擬）汽車行業經常用“馬力”來描述車的動力性能。該詞源自18世紀，瓦特利用一匹馬勻速拉動4500牛的重物(如圖)，該馬在1分鐘內將水桶提升了約10米，瓦特便將這匹馬在1秒內所做的功稱為1馬力。(不考慮繩重和摩擦)（1）圖中滑輪A的實質是。（2）“馬力”實際上是(填物理量的名稱)的單位。（3）某廠生產的太陽能混動汽車在太陽下照射4小時，可在蓄電池中存儲能量約6.75×106焦的能量，以供給汽車行駛所需。該車的最大動力為150馬力，求陽光照射4小時所存儲的能量理想狀態下可供該車在最大動力下行駛多少時間？14．（2021·慈溪模擬）小科觀察到高速公路進出口處設有測量貨車重力的檢測裝置，他利用學過的知識設計了一套測量貨車重力的模擬裝置，其工作原理如圖甲所示。OAB為水平杠桿，OB長1m，O為支點，OA：AB=1：4，平板上物體所受重力大小可以通過電流表讀數顯示。已知定值電阻R0的阻值為10Ω，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的關系如圖乙所示。平板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計。（1）當電池組電壓U0=12V，平板上物體重力為100N時，電流表的讀數是多少？（2）電池組用久后電壓變小為U1，此時平板上物體重力為100N時，電流表讀數為0.3A，求U1。（3）若要使電池組電壓大小為U1時，平板上重為100N的物體對應的電流表讀數和電池組電壓U0=12V的情況下相同，小科認為可采取以下其中一種辦法予以解決，試通過計算回答：①其它條件不變，只更換電阻R0，則更換后的電阻大小為。②其它條件不變，只水平調節杠桿上觸點A的位置，則應如何調節？。15．（2021·下城模擬）兩塊質量分布均勻的相同長方體木塊甲和乙，重力均為G，長度均為L，如圖疊放，恰好能在水平桌面上處于靜止狀態。（1）乙右端與甲右端之間的最大水平距離為。（2）求乙右端與桌面右端之間的最大水平距離。16．（2021·甌海模擬）溫州地區常下暴雨，導致水庫水位超過警戒線產生危險。為自動測量水庫水位超出警戒線的高度，小明設計了一臺簡易水位測量儀，其工作原理如圖甲所示。密度比水大的圓柱體M底面積為10厘米2，物體M和N重力均為40牛，繩子繞過定滑輪把MN兩物體相連，調節繩子長度使M的下表面與水庫警戒線相平，輕質杠桿OB繞O點轉動，物體N放在杠桿的B處，OB長102厘米，力敏電阻R1通過A處對杠桿產生支撐，OA長51厘米，力敏電阻R1阻值與所受壓力FA的關系如表乙所示。電路電源電壓U恒為6伏，R0的阻值不變，在電流表相應的位置標出水位高度。(杠桿OB自身重力、繩重和摩擦均不計，水的密度ρ水=1.0×103千克/米3)（1）隨著水庫水位超出警戒線的高度變大，電路中的電壓表示數將(學法指導：分析愿理，列出思維過程流程圖：浮力變化→B處壓力變化→A處壓力變化→電阻R1變化→電壓表示數變化)壓力FA(牛)0102030電阻R1(歐)2015105（2）小明對自己制作的簡易水位測量儀進行了如下測試并標注刻度，請完成相關問題：①已知圓柱體M還未浸入水中時，電壓表示數為2伏，則R0的阻值為▲Ω。②當某次水位超過警戒線一定高度h，電流表示數為0.3安。請計算h的高度值？(寫出計算過程)（3）若用這個完成測試的測量儀來測量海水超過警戒線的高度，只通過調節物體N在杠桿上放置的位置(其它條件不變)，仍用電流表也能準確讀出水位高度。則應如何調節N的位置，并說出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克/米3，杠桿平衡條件F1L1=R2L2阿基米德原理F浮=G排液=ρ液gV排)17．（2021·鹿城模擬）圖甲為某品牌堅果開殼器，圖乙為其結構示意圖。該開殼器的工作原理為：用力向下壓手柄可使金屬桿OA繞O點旋轉，帶動連桿BC運動(連桿BC可繞B點和C點自由轉動)，從而推動金屬活塞M在金屬套筒內水平向右運動，使固定在金屬活塞M和金屬塊N之間的堅果受到壓力。當壓力增大到一定值時，堅果外殼就會被壓碎。

（1）開殼器使用過程中為了讓堅果不易滑落，其金屬塊與堅果接觸的面刻有花紋，這是通過增大而增大摩擦。（2）若某種堅果碎殼時，作用在其表面的壓力至少20牛，且堅果與金屬塊M間的接觸面積為0.5厘米2，則壓碎該堅果時，金屬塊M對堅果的壓強至少為帕。（3）如圖乙，若某次使用該開殼器對一堅果進行碎殼過程中，當金屬桿OA從豎直方向繞O點順時針緩慢勻速轉動60°時，連桿BC恰好處于水平位置。已知金屬桿OA長20厘米，OB長2厘米，連桿BC長2.5厘米。作用在A點的壓力F1=10牛，且方向始終垂直于金屬桿OA，連桿BC對金屬桿OA作用力F2的方向始終沿BC所在直線方向。求：該過程中連桿BC對金屬桿OA作用力F2大小的范圍。18．（2020·余杭模擬）如圖是工人將重100N的物體勻速放下的過程，已知物體下降的距離為3m，用時2s，工人的拉力為80N，工人質量為60kg。（不計繩重及摩擦，g＝10N/kg）（1）求工人放繩的速度。（2）求滑輪組的效率η。（3）當工人提升另一重240N的物體時工人對地面的壓力。19．（2020·杭州模擬）小葉想要知道一塊形狀不規則的塑料泡沫浸沒時所受的浮力大小，身邊只有一個輕質滑輪，一把輕質硬木刻度尺，一個密度小于水的正方體木塊，一個盛有適量水的水槽和線繩.測量步驟如下：①如圖甲所示，將塑料泡沫和木塊分別掛在刻度尺兩端，使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l2；②用刻度尺測量出正方體的邊長為a，把木塊放入水槽中，如圖乙所示，用刻度尺測出它的下表面到水面的距離為h；③如圖丙所示，用此裝置使塑料泡沫浸沒在水中，并使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l3.請用已給出的符號表示（水的密度用ρ水表示）：（1）木塊的重力G木。（2）塑料泡沫的重力G塑。（3）塑料泡沫受到的浮力。20．（2020·杭州模擬）ABCD為一油桶的截面圖，油桶的高AC為80cm，油桶的直徑CD為60cm，重力為800N，使該油桶繞D點翻轉。（1）請在甲圖中依據最大力臂作出最小推力的示意圖（畫出力臂和力）。（2）求出這個推力的大小。（3）這一過程中推力所做的功至少為多少焦？21．（2021·定海模擬）如圖是工程上用液壓汽車起重機提起重物的示意圖。C是卷揚機，E為上下可伸縮的支撐桿。工作時，卷揚機轉動使鋼絲繩帶動A上升。(滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計)（1）重物G的體積為500分米3，重為1.5×104N，若起初是浸沒在水中，則重物在水中受到的浮力有多大?(g=10N/kg)（2）重物被起重機提出水面后，放置在水平地面上，其與地面的接觸面積為0.5m2，求它對地面的壓強有多大?（3）使用時，A是滑輪。如果以0.4m/s的速度將重物勻速提高2m，則拉力的功率有多大?22．（2020·嘉興）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機，推動了人類第一次工業革命。如圖為利用瓦特蒸汽機提升物體的工作示意圖，蒸汽機的工作原理為：打開閥門A、關閉閥門B，高壓蒸汽進入汽缸，推動活塞上行。當活塞到達汽缸頂部時，關閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，汽缸內壓強減小，活塞下降。如此循環往復。（1）蒸汽推動活塞上行過程中，能量轉化是。（2）蒸汽機活塞上行過程與汽油機的沖程相似。（3）蒸汽機工作時，汽缸內部壓強為1.1×106帕，若活塞面積為0.1米2，則活塞受到蒸汽的壓力是多少？（4）蒸汽機活塞往復運動，通過杠桿和定滑輪對重物做功。若物體質量為200千克，活塞每次上升高度為0.6米，則活塞上升一次蒸汽機對物體做了多少有用功？假設活塞每分鐘向上運動100次，該蒸汽機對物體做有用功的功率為多少？備戰中考試題解讀第四部分必考解答題39簡單機械計算一、解答題1．（2021·臺州）是某簡易吊裝機、其簡化結構如圖乙所示。（1）吊裝機工作時，頂端定滑輪的作用是。（2）吊裝機總重為1500牛，其重力作用線通過A點。結合乙圖數據計算，當吊裝機勻速吊起重物時，為防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？（3）吊裝機在使用時，通常在一定位置壓上配重防止翻倒。將同一配重分別放在圖中D，E，F處時，能達到最佳防翻效果的是。（4）電動機的額定功率是1200瓦，正常工作時消耗的電能有75%轉化為重物的機械能。當吊裝機配重足夠時，可在10秒內使重物勻速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。【答案】（1）改變力的方向（2）設物體重為G，動力臂L1=1.25m，阻力為吊裝機總重，F2=1500N，阻力臂L2=1.5-1.25=0.25m。

根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到：GL1=F2L2，

G×1.25m=1500×0.25m，

解得：G=300N。（3）F（4）電機工作產生的機械能全部用來使拾升物體，

所以W物=G物h=ηW電；

G物h=ηPt；

G物×3m=75%×1200W×10s；代入數據即可解得：G物=3000N。【解析】(1)吊裝機工作時，頂端定滑輪的作用是改變力的方向。(2)設物體重為G，動力臂L1=1.25m，阻力為吊裝機總重，F2=1500N，阻力臂L2=1.5-1.25=0.25m。

根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到：GL1=F2L2，

G×1.25m=1500×0.25m，

解得：G=300N。(3)根據杠桿的平衡條件可知，所加配置為阻力，當阻力臂越大的時候，吊裝機越不容易傾倒，故選F；(4)電機工作產生的機械能全部用來使拾升物體，

所以W物=G物h=ηW電；

G物h=ηPt；

G物×3m=75%×1200W×10s；代入數據即可解得：G物=3000N。2．（2021·寧波）反思是一種良好的學習品質。（1）一根輕質硬棒AB，在力的作用下能繞固定點O轉動。現在硬棒AB上施加兩個力F1和F2，O點到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認為，只要滿足F1×d1=F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止狀態或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，上述結論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明。【答案】（1）小寧的想法不正確如果硬棒AB在F1的作用下繞固定點O發生轉動的方向，與在F2的作用下繞固定點O發生轉動的方向相同，那么即使F1×d1=F2×d2成立，硬棒AB也不可能保持靜止狀態或勻速轉動。（2）條件：物重G大于動滑輪重G動(G>G動)證明過程：在不計繩重和摩擦的情況下，F=G+因為F<G，所以G+G動【解析】（1）力的作用效果與力的大小、作用點和方向有關。在杠桿中，杠桿平衡需要滿足的條件：①力和力臂的乘積相等；②兩個力使杠桿的轉動方向相反，據此分析解答。

（2）在動滑輪上，承擔重力的繩子有2段，那么自由端的拉力為F=G+3．（2021·杭州）已知一根質量分布均勻的圓柱體木料質量為60kg，體積為0.1m3。問：（1）此木料的密度為多少?（2）如圖所示，甲、乙兩人分別在A點和B點共同扛起此本料并恰好水平，其中AO=OB，O為木料的中點。求此時乙對木料的作用力大小。（3）若在(2)中當乙的作用點從B點向O點靠近時，請列式分析此過程中甲對木料作用力大小變化情況。【答案】（1）解：ρ=mV=（2）解：G=mg=60kg×10N/kg=600N以A為支點，根據杠桿平衡條件F1×l1=F2×l2得F乙×AB=G即F乙=G×AOAB（3）解：當乙的作用點向O點靠近時，此時作用點記為B’以A為支點，根據杠桿平衡條件：F1×l1=F2×l2得：F×AB’=G×AO即F乙=G×AO/AB’因為AB’減小，而G×AO不變，所以F乙變大而F乙+F甲=G，所以F甲變小【解析】（1）已知質量和體積，根據公式ρ=mV=60kg0.1m3計算木料的密度；

（2）首先根據G=mg計算出木料的重力，然后將A看做杠桿的支點，木料的重力看做阻力，阻力臂為AO，B點的支持力為動力，動力臂為AB，然后根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計算乙對木料的作用力。

（3）當乙的作用點向O點靠近時，乙的動力臂逐漸減小，根據杠桿的平衡條件F1×l1=F24．（2021·嘉興）健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉，如圖所示為可調式握力器，可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上的計數按鈕，即算完成一個握力動作。（1）握力器的力度可以通過使用調節器移動彈簧下端的位置來改變。現在需要將力度調小，則應該將彈簧下端向(選填“左”或“右”)移。（2）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完成一個握力動作，則做功多少焦?（3）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力做功，則消耗這些能量需要完成多少個題(2)中的握力動作?【答案】（1）右（2）解：W=Fs=500N×0.06m=30J答：完成一個握手動作做功30J（3）解：540×答：飲用可樂后獲得的能量相當于完成握手動作1800次的能量【解析】（1）根據杠桿的平衡條件分析；

（2）根據W=Fs計算一個握力動作所做的功；

（3）首先用獲得的能量×10%得到握力做的總功，再用握力做的總功除以一次握力做的功得到次數。5．（2020·臺州）晾衣架(如圖)給日常生活帶來許多方便，轉動手搖器能使橫桿上升或下降（1）安裝在天花板上虛線框內的簡單機械應是。（2）使用一段時間后，對手搖器的轉軸添加潤滑劑，目的是。（3）將掛在晾衣架上重為20牛的衣服升高1.5米，至少對衣服做多少功?（4）由于使用不當.造成晾衣架右側鋼絲繩受損，最多只能承受15牛的力，左側鋼絲繩能正常使用。晾衣架的橫桿上有11個小孔，相鄰兩孔間的距離均為20厘米。現準備將重為20牛的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進行晾曬，通過計算說明掛在哪些編號的小孔，在側鋼絲繩會斷裂(橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計)。【答案】（1）定滑輪（2）減小摩擦（3）W=Fs=Gh=20牛×1.5米=30焦（4）晾衣桿可看作是一個杠桿，左側繩與晾衣桿的交點為杠桿的支點，l2為懸掛點到支點的距離根據杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2可得l2=F1×l掛在9、10、11三個孔上晾曬會損壞晾衣架。【解析】（1）根據圖片可知，安裝在天花板內的機械，應該能夠旋轉，并且它的位置固定不變，因此應該是定滑輪。

（2）使用一段時間后，對手搖器的轉軸添加潤滑劑，目的是減小摩擦。

（3）至少對衣服做功：W=Fs=Gh=20N×1.5m=30J；

（4）晾衣桿可看作是一個杠桿，左側繩與晾衣桿的交點為杠桿的支點，l2為懸掛點到支點的距離；

根據杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2；

可得：l2=F1×l1F6．（2020·杭州）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為0刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡測得OA=5cm，OB=10cm。（1）計算秤砣的質量（2）小金在B處標的刻度應為kg。若圖中OC=2OB，則C處的刻度應為Kg（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數（選填“<”或“>”)2kg，由此可知一桿杄秤不能隨意更換秤砣【答案】（1）根據杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，得m1gl1=m2gl2，即：m1l1=m2l2，2kg×5cm=m2×10cm，得m2=1kg（2）2；4（3）<【解析】（1）將O點看作杠桿的支點，秤砣的重力看做阻力，OB為阻力臂；物體的重力為動力，動力臂為OA，

根據杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，

即：m1gl1=m2gl2，

m1OA=m2OB；

2kg×5cm=m2×10cm；

解得：m2=1kg。

（2）因為秤砣在B處平衡時，物體的質量為2kg，所以小金在B處標的刻度應為2kg；

若圖中OC=2OB，

根據杠桿的平衡條件得到：G物×OA=G秤砣×OC；

m物g×OA=m秤砣g×OC；

m物×OA=m秤砣×OC；

m物×5cm=1kg×20cm；

解得：m物=4kg；

因此在C處的刻度應為4kg；

（3）根據杠桿的平衡條件得到：

G物×OA=G秤砣×OC'；

m物×OA=m秤砣×OC'；

當物體的質量m物，OA不變時，秤砣的質量m秤砣增大，那么阻力臂OC'變小，

因此其讀數<2kg。7．（2021·南湖模擬）為解決城市停車難的問題，有人設計了一種圖甲所示的“路邊空中存車亭”，其工作原理如圖乙所示，其中A為存車架，O為桿OB的轉動軸，M為牽引鋼絲繩的電動機。存車時，電動機牽引鋼絲繩將桿OB拉到一定高度固定；取車時，將桿OB放下使存車架返回地面。請根據以上信息回答下列問題(忽略OB的重力和機械各部分的摩擦力)：（1）圖乙中C是滑輪。（2）若圖甲中汽車的質量為1600千克，每個輪胎的觸地面積為0.02平方米，則存車架鋼板能承受的壓強至少要多大?（3）若“存車亭”的電能由遮陽棚上的太陽能光電板提供，太陽能光電板平均每小時每平方米面積吸收太陽能3×105焦，每天能光照10小時，它吸收的太陽能最終有10%能轉化為提升汽車和存車架的機械能(不計下降過程電動機消耗的電能)，則太陽能光電板的面積至少為多少平方米?(存車汽車平均質量為1600千克)“存車亭”的部分數據項目參數存車次數10次/天汽車提升高度3米存車架質量600千克【答案】（1）定滑輪（定）（2）解：F=G=mg=1600千克×10N/kg=16000NS=4×0.02m2=0.08m2P=F/S=16000N/0.08m2=2×105pa答：鋼板能承受的壓強至少為2×105pa（3）解：F=G=(1600+600)千克×10N/kg=22000NW=FS×10=22000N×3×10=660000J3×105J×10×10%×S=660000JS=2.2m2答：太陽能光電板面積至少為2.2m2【解析】（1）固定不動，不隨物體一起移動的滑輪叫定滑輪；和物體一起移動的滑輪叫動滑輪；

（2）首先根據F=G=mg計算出車架鋼板受到的壓力，再用車胎的觸地面積×4計算出與鋼板的接觸面積，最后根據公式p=F（3）首先根據F=G總=（m架+m車）計算車架和汽車的總重力，再根據W總=Fs×次/天計算出一天所做的功，接下來根據“電池板每平方米每小時吸收的太陽能×時間×轉化效率×電池板面積=電動機做功”列出方程，從而計算出電池板的面積即可。8．（2021·越城模擬）如圖所示，質量為50kg的小明正在家中做俯臥撐運動，可將他的身體視為一個杠桿，A點為身體重心。（1）將身體撐起的過程中，求地面對雙掌的支持力；（2）若雙掌與地面接觸的總面積為3×10-2m-2，求雙手對地面的壓強；（3）若小明在1min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，求他做俯臥撐的功率。【答案】（1）解：G=mg=50kg×10N/kg=50ONG×L2=F×L1500N×0.9m=F×(0.9m+0.6m)得F=300N（2）解：p=F/S=300N/3×10-2m2=1×104帕（3）解：W1=Fs=Gh=30ON×0.4m=120JP=W/t=30×120J/60s=60W【解析】①根據圖片可知，腳尖可以看作杠桿的指點O，身體的重力G看作阻力，地面對雙掌的支持力F看作動力。根據G=mg計算出小明的體重，然后根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2列式計算出地面對雙掌的支持力。（2）雙手對地面的壓力等于地面對雙掌的支持力，根據公式p=FS計算雙手對地面的壓強。

（3）首先根據W1=Fs計算出一次做功的大小，再根據W總=nW1計算出1min內做的總功，最后根據9．（2021·奉化模擬）如圖甲所示是利用電動機和滑輪組（圖中未畫出），將實心圓柱體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖．鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖象如圖乙所示，不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力．求：（1）長方體A的體積；（2）長方體A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F為8×103N，滑輪組的機械效率為75%，求動滑輪的總重力．【答案】（1）解：根據圖乙可知，A未露出水面時所受的拉力F1＝1.4×104N，物體A的重力G＝F2＝2.4×104N；則A未露出水面時受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝2.4×104N﹣1.4×104N＝1×104N；由F浮＝ρ水gV排可得A排開水的體積：V排＝F浮ρ水g＝因為A浸沒在水中，所以A的體積：V＝V排＝1m3答：長方體A的體積為1m3（2）解：A完全離開水面后，滑輪組的機械效率為75%，此時電動機對繩的拉力F為8×103N，由公式η＝W有W總＝G?Fs＝n＝GηF＝2.4×不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦，由F＝1n（G+G動G動＝4F﹣G＝4×8×103N﹣2.4×104N＝8×103N．答：動滑輪的總重力為8×103N．10．（2021·溫嶺模擬）圖甲為一款常用的掛架，兩端用兩個相同的真空吸盤（內部被壓扁后的結構如圖丙）。已知吸盤被壓扁后的橫截面積是40cm2，弧面面積50cm2，用力擠壓吸盤，掛架便可以固定在瓷磚上。（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是。（2）AC長1米，掛鉤B距A點0.2米，當大氣壓為1.0×105帕時，任意一個吸盤能承受的最大物重和受到壓力的關系如圖丁所示，在掛鉤B上最多能掛多重的物體？（掛架厚度、自重不計）（3）下列做法中可以增大掛架承重能力的是。A．墻壁越粗糙越好 B．減小吸盤內外的壓強差C．將物體盡量掛在中間 D．選擇橫截面積更大的吸盤【答案】（1）受到摩擦力的作用（2）解：F=pS=1.0×105Pa×0.004m2=400N由圖乙可知，當F=400N時，f=240NFA最大時FA=f=240NFA×LAC=FB×LBC240N×1m=FB×0.8mFB=300NG=FB=300N（3）C；D【解析】（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是受到摩擦力的作用。

（2）吸盤A受到的大氣壓力：F=pS=1.0×105Pa×0.004m2=400N；

由圖乙可知，當F=400N時，吸盤摩擦力f=240N；

此時A處產生的拉力FA最大時，FA=f=240N；

根據杠桿的平衡條件得到：FA×LAC=FB×LBC；

240N×1m=FB×（1m-0.2m）；

解得：FB=300N；

則B處所掛物體的最大重力：G=FB=300N。（3）A.吸盤與墻壁之間的摩擦為靜摩擦力，它的大小與接觸面的粗糙程度無關，故A錯誤；

B.減小吸盤內外的壓強差，那么吸盤受到的壓強減小，受到摩擦力減小，會使承重能力減小，故B錯誤；

C.將物體掛在中間時，物體重力產生拉力的力臂變小，根據杠桿的平衡條件可知，此時所掛物體的重力可以增大，故C正確；

D.根據F=pS可知，吸盤的橫截面積越大，它受到的大氣壓力越大，吸盤受到的摩擦力越大，掛架的承重能力越大，故D正確。

故選CD。11．（2021·鄞州模擬）一種新型井蓋排水系統如圖甲所示，系統結構簡化示意圖如圖乙所示，排水系統由井蓋、兩個相同杠桿（AOB是其中之一）、容器等組成，AB長度是300mm，AO長度是120mm，井蓋的上表面和側面都有排水孔，下暴雨時，雨水從排水孔經排水管導流到容器中，再從容器底部的排水孔流入下水道由于容器的排水速度較小，當容器中的雨水上升到一定高度時，容器下降，拉動杠桿，將井蓋頂起，加速路面排水。當容器中的雨水下降到一定高度時，井蓋自動下降蓋住井口，不影響車輛、行人的通行。該井蓋的質量是28.8kg，不考慮杠桿的質量，不考慮各連接處的摩擦。（1）下暴雨時，杠桿會將井蓋頂起60mm，如圖丙所示。兩個相同杠桿對井蓋至少做了多少功？（2）已知井蓋用密度72×103kg/m3的球墨鑄鐵制成，工程師設想用強度更高，韌性更好的新材料來制造這種井蓋。若新材料的密度為24×103kg/m3，則換用新材料制造后，每個井蓋的質量為多大？（3）某次調試中，為了節約用水，調試人員將容器底部的排水孔全部堵住，測出容器的質量是4.6kg，再將容器和杠桿組裝在一起，直接向容器內勻速注水，注水120s時球墨鑄鐵做的井蓋剛好被頂起。假設在任意時刻水對容器的壓力與容器中水的重力大小相等，則每分鐘向容器內注水的體積是多少升？【答案】（1）解：G=mg=28.8kg×10N/kg=288NW=G?=288N×0.06m=17.28J（2）解：V=m/ρ=28.8kg/7.2×m（3）解：取一側的杠桿進行分析，當杠桿剛好被撬動時：F1/2G×144N×0.12m=FGm水的體積V注水速度V12．（2021·溫州模擬）軟質液體眼手寶的安全問題被廣泛重視、如圖甲為小明設計的雙爪溫控暖手寶的工作原理圖：銜鐵可繞脊轉軸O轉動，銜鐵A點與彈簧相連，B點通過連桿與空氣盒上的活塞相連，空氣盒中密封有一定體積的氣體。閉合開關S后，發熱電阻R給袋內水加熱，使水溫升高，空氣盒內氣體及熱敏電阻R的溫度也隨之升高，當水溫達到設定溫度時，銜鐵對彈簧的作用力達到2牛、觸點斷開，停止加熱。連桿對銜鐵B點的力F1隨溫度T的變化關系如圖乙，電磁鐵對銜鐵B點的力F2隨電流I的變化關系如圖丙。已知，OA=1厘米，OB=2厘米，發熱電阻R的阻值恒為100歐，熱敏電阻Rt的阻值隨水溫的升高而減小，電磁鐵的線圈電阻忽略不計。（1）為實現設定溫度溫控，加熱過程中，彈簧應處于狀態。(填“拉伸”、“原長”或“壓縮”（2）若暖手寶內水的設定溫度為65℃，則當水溫達到此溫度時，熱敏電阻的阻值為多少歐？（3）如圖丁為某熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化曲線(t0為設定溫度)。小明認為，將該熱敏電阻替換原電路中的熱敏電阻，可以實現密封空氣盒損壞時，剩余電路仍能保障暖手寶在設定溫度的溫控保險，請說明其原理。【答案】（1）拉伸（2）解：F1I2=F2I3F1×2cm=2N×1cmF2=1N據圖知，當T=65℃時，金屬桿對銜鐵的作用力F1為0.8N；F2=1N-0.8N=0.2N據圖知，當F2=0.2N時，I=2A；R總=U/I=220V/2A=110ΩR1=110Ω-100Ω=10Ω（3）解：當空氣盒損壞，溫度達到設定溫度后，雖然此時電磁鐵對銜鐵的磁力作用達不到要求值，電路仍處于連通狀態，但由于溫度高于設定值后，熱敏電阻阻值急劇增大，使通過電熱絲R的電流大大減小，根據Q=IRt可知，單位時間內產熱盤減少，從而使溫度維持在設定溫度。【解析】（1）根據圖甲可知，當溫度升高時，空氣盒里面氣體體積膨脹，向左推動連桿；熱敏電阻的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，則電磁鐵對B向左的引力增大，這兩個因素都會造成彈簧被拉長，即處于拉伸狀態；

（2）OAB為杠桿，支點為O，可將彈簧的拉力看作阻力，阻力臂為OA；B點的作用力為動力，動力臂為OB，再根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計算空氣盒對B點的作用力。接下來根據乙圖確定65℃時金屬桿對銜鐵的作用力，然后根據二力平衡計算出電磁鐵對B點的作用力，再根據丙圖確定此時通過電路的電流。接下來根據公式R總=UI計算總電阻，最后根據計算出此時熱敏電阻R13．（2021·溫州模擬）汽車行業經常用“馬力”來描述車的動力性能。該詞源自18世紀，瓦特利用一匹馬勻速拉動4500牛的重物(如圖)，該馬在1分鐘內將水桶提升了約10米，瓦特便將這匹馬在1秒內所做的功稱為1馬力。(不考慮繩重和摩擦)（1）圖中滑輪A的實質是。（2）“馬力”實際上是(填物理量的名稱)的單位。（3）某廠生產的太陽能混動汽車在太陽下照射4小時，可在蓄電池中存儲能量約6.75×106焦的能量，以供給汽車行駛所需。該車的最大動力為150馬力，求陽光照射4小時所存儲的能量理想狀態下可供該車在最大動力下行駛多少時間？【答案】（1）等臂杠桿（2）功率（3）解：W=Fs=4500N×10m=45000JP=W/t=45000J/60g=750wt=W/P=6.75×106J/(750w×150)=60s【解析】（1）跟隨物體一起移動的為動滑輪，不跟隨物體一起移動的為定滑輪，然后根據它們的本質解答；

（2）功率是用來表示物體做功快慢的物理量；

（3）首先根據W=Fs計算出馬做的功，然后根據P=Wt計算出馬做功的功率，從而找到1馬力和W之間的關系，最后根據14．（2021·慈溪模擬）小科觀察到高速公路進出口處設有測量貨車重力的檢測裝置，他利用學過的知識設計了一套測量貨車重力的模擬裝置，其工作原理如圖甲所示。OAB為水平杠桿，OB長1m，O為支點，OA：AB=1：4，平板上物體所受重力大小可以通過電流表讀數顯示。已知定值電阻R0的阻值為10Ω，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的關系如圖乙所示。平板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計。（1）當電池組電壓U0=12V，平板上物體重力為100N時，電流表的讀數是多少？（2）電池組用久后電壓變小為U1，此時平板上物體重力為100N時，電流表讀數為0.3A，求U1。（3）若要使電池組電壓大小為U1時，平板上重為100N的物體對應的電流表讀數和電池組電壓U0=12V的情況下相同，小科認為可采取以下其中一種辦法予以解決，試通過計算回答：①其它條件不變，只更換電阻R0，則更換后的電阻大小為。②其它條件不變，只水平調節杠桿上觸點A的位置，則應如何調節？。【答案】（1）解：由杠桿平衡條件可知，當F=100NFA·OA=FB·OB100N·OA=FB·OB由題意可知OA：AB=1：4OA：OB=1：5FB=20N由R的阻值隨所受壓力，變化關系圖像得R1=20Ω由歐姆定律得I=U0答：電流表的讀數為0.4A。（2）解：U1=IR總=I(R1+R0)=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V答：U1的大小9V。（3）2.5Ω；將觸點A向左移動3cm【解析】（1）首先根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計算出B點對壓力傳感器的壓力，再根據乙圖確定此時壓敏電阻的阻值，接下來根據R總=R1+R0計算出總電阻，最后根據I=U（2）已知電阻和電流，根據公式U1=IR總=I(R1+R0)計算出電源電壓。（3）①首先根據歐姆定律計算出電源電壓為9V，電流為0.4A時的總電阻，再根據R0'=R總'-R

1計算出更換后電阻大小即可；

②首先用R1'=R總'-R0計算出此時壓敏電阻的阻值，再根據乙圖確定此時壓力傳感器受到的壓力，接下來再根據杠桿的平衡條件計算出OA'，最后將它與OA相減即可。

【解答】（2）①電源電壓為9V，電流為0.4A時的總電阻為：R總'=U總'I=9V0.4A=22.5Ω；

此時更換后電阻的阻值：R0'=R總'-R1=22.5Ω-20Ω=2.5Ω。

②此時壓敏電阻的阻值為：R1'=R總'-R0=22.5Ω-10Ω=12.5Ω；

根據乙圖可知，此時壓力傳感器受到的壓力為23N；

根據杠桿的平衡條件得到：F15．（2021·下城模擬）兩塊質量分布均勻的相同長方體木塊甲和乙，重力均為G，長度均為L，如圖疊放，恰好能在水平桌面上處于靜止狀態。（1）乙右端與甲右端之間的最大水平距離為。（2）求乙右端與桌面右端之間的最大水平距離。【答案】（1）L/2（2）解：當乙伸出甲的長度達最大時，設甲伸出桌子右端最大長度為L2。根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2有G（L/2-L2）=GL2則L2=L/4故有L3=L1+L2=L/2+L/4=3L/4【解析】（1）根據圖片可知，乙的重力作用在它長度的1/2處。當它向右移動時，只要重力作用線通過甲，乙就能保持平衡。當乙的重力作用線超過甲的右邊緣時，乙就會從上面掉下來，因此乙相對甲能夠伸出的最大長度為L/2，那么乙右端與甲右端之間的最大水平距離為：L?L2=L2。

（2）當乙伸出甲的長度達最大時，設甲伸出桌子右端最大長度為L2。

那么甲的重力的力臂為：L2?L2；乙的重力的力臂為L2；

根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得到：

G（L2?L2）=G16．（2021·甌海模擬）溫州地區常下暴雨，導致水庫水位超過警戒線產生危險。為自動測量水庫水位超出警戒線的高度，小明設計了一臺簡易水位測量儀，其工作原理如圖甲所示。密度比水大的圓柱體M底面積為10厘米2，物體M和N重力均為40牛，繩子繞過定滑輪把MN兩物體相連，調節繩子長度使M的下表面與水庫警戒線相平，輕質杠桿OB繞O點轉動，物體N放在杠桿的B處，OB長102厘米，力敏電阻R1通過A處對杠桿產生支撐，OA長51厘米，力敏電阻R1阻值與所受壓力FA的關系如表乙所示。電路電源電壓U恒為6伏，R0的阻值不變，在電流表相應的位置標出水位高度。(杠桿OB自身重力、繩重和摩擦均不計，水的密度ρ水=1.0×103千克/米3)（1）隨著水庫水位超出警戒線的高度變大，電路中的電壓表示數將(學法指導：分析愿理，列出思維過程流程圖：浮力變化→B處壓力變化→A處壓力變化→電阻R1變化→電壓表示數變化)壓力FA(牛)0102030電阻R1(歐)2015105（2）小明對自己制作的簡易水位測量儀進行了如下測試并標注刻度，請完成相關問題：①已知圓柱體M還未浸入水中時，電壓表示數為2伏，則R0的阻值為▲Ω。②當某次水位超過警戒線一定高度h，電流表示數為0.3安。請計算h的高度值？(寫出計算過程)（3）若用這個完成測試的測量儀來測量海水超過警戒線的高度，只通過調節物體N在杠桿上放置的位置(其它條件不變)，仍用電流表也能準確讀出水位高度。則應如何調節N的位置，并說出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克/米3，杠桿平衡條件F1L1=R2L2阿基米德原理F浮=G排液=ρ液gV排)【答案】（1）變大(或先變大后不變)（2）①10歐。(解：M還沒浸入水時，FB=40牛-40牛=0牛，FA=0牛：根據圖可知R1=20ΩU1=6V-2V=4V；I1=U1/R1=4V/20Ω=0.2A；R0=U0/I0=2伏/0.2安=10歐，，不需要計算)②水位超過警戒線高度h時，R總=U/l=6伏/0.3安=20歐，則R1=R總-R0=20歐-10歐=10歐，由圖得FA=20牛，F1×L1=F2×L2FB×102厘米=20×51厘米；FB=10牛圓柱體M受到的浮力F浮=10牛；F浮=ρ液gV排V排=F浮/ρ液g=10牛/1×103kg/m3×10Nkg=1×103m3h=1×10-3m3/10×10-4m2=1m（3）N放在杠桿B的右邊100厘米處。在湖水和海水水位高度相同的情況下，電流表示數相同，則電路壓敏電阻相同，A處壓力相同，FA×OA=FB×L2FA和OA不變，壓力大小等于物體M的浮力大小，海水密度變為水的密度的1.02倍，浮力變為1.02倍，則力臂要減小到原來的1/1.02，力臂為100cm．(定量回答)則電路壓敏電阻相同，A處壓力相同，FA×OA=FB×L2FA和OA不變，海水密度變大，浮力變大，則力臂要減小。(定性回答)N放在杠桿B的右邊。(只有判斷，沒理由)【解析】（1）根據甲圖可知，M和N的重力相等，當M不受浮力時，N對B處的壓力為零。當水位超過警戒線后，M受到浮力，于是N會對B產生壓力，壓力的大小正好等于M受到的浮力。首先根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析M受到浮力的變化，進而得到B處壓力的變化，再根據杠桿的平衡條件判斷A處壓力的變化，接下來確定壓敏電阻R1的阻值變化，根據歐姆定律分析電流變化，根據U=IR分析電壓表的示數變化即可。

（2）①圓柱體M還未浸入水中時，B處不受壓力，此時壓敏電阻R1=20Ω，首先根據U1=U總-U0計算出R1兩端的電壓，再根據I1=U1R1計算出通過電路的電流，最后跟機R0=U0I0計算即可；

②首先根據R總=Ul計算出此時的總電阻，再根據R1=R【解答】（1）隨著水庫水位超出警戒線的高度變大，M排開水的體積不斷增大，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，M受到的浮力增大，那么N對B處的壓力增大，根據杠桿的平衡條件可知，杠桿對壓敏電阻R1的壓力增大，它的阻值變小。根據歐姆定律可知，此時通過電路的電流變大，根據U=IR可知，電壓表的示數將變大。17．（2021·鹿城模擬）圖甲為某品牌堅果開殼器，圖乙為其結構示意圖。該開殼器的工作原理為：用力向下壓手柄可使金屬桿OA繞O點旋轉，帶動連桿BC運動(連桿BC可繞B點和C點自由轉動)，從而推動金屬活塞M在金屬套筒內水平向右運動，使固定在金屬活塞M和金屬塊N之間的堅果受到壓力。當壓力增大到一定值時，堅果外殼就會被壓碎。

（1）開殼器使用過程中為了讓堅果不易滑落，其金屬塊與堅果接觸的面刻有花紋，這是通過增大而增大摩擦。（2）若某種堅果碎殼時，作用在其表面的壓力至少20牛，且堅果與金屬塊M間的接觸面積為0.5厘米2，則壓碎該堅果時，金屬塊M對堅果的壓強至少為帕。（3）如圖乙，若某次使用該開殼器對一堅果進行碎殼過程中，當金屬桿OA從豎直方向繞O點順時針緩慢勻速轉動60°時，連桿BC恰好處于水平位置。已知金屬桿OA長20厘米，OB長2厘米，連桿BC長2.5厘米。作用在A點的壓力F1=10牛，且方向始終垂直于金屬桿OA，連桿BC對金屬桿OA作用力F2的方向始終沿BC所在直線方向。求：該過程中連桿BC對金屬桿OA作用力F2大小的范圍。【答案】（1）接觸面的粗糙程度（2）4×106（3）該過程中連桿BC對金屬桿OA作用力F2大小的范圍是100牛～200牛。【解析】（1）開殼器使用過程中為了讓堅果不易滑落，其金屬塊與堅果接觸的面刻有花紋，這是通過增大接觸面的粗糙程度而增大摩擦。

（2）金屬塊M對堅果的壓強p=FS=20N0.5×10?4m2=4×106Pa；

（3）在OA轉動的過程中，當連桿BC與OA垂直時，此時F2的力臂最長，此時F2最小；

根據杠桿的平衡條件得到：F2×OB=F1×OA；

F2×2cm=10N×20cm；

解得：F2=100N；

當OA轉過60°后，連桿BC與OA的夾角為：90°-60°=30°，

此時F2的力臂為L2=OB×sin30°=2cm×18．（2020·余杭模擬）如圖是工人將重100N的物體勻速放下的過程，已知物體下降的距離為3m，用時2s，工人的拉力為80N，工人質