【专题巩固】简单机械-2026年中考物理二轮复习系列(含解析)

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【专题巩固】简单机械-2026年中考物理二轮复习系列
一、单选题
1.下图为我国古代劳动人民使用过的工具,其中使用时能省距离的是( )
A.战国铜手钳 B.碾茶用的石磨
C.舂米用的踏碓(duì) D.汲水用的滑轮
2.如图所示,开封古城墙是我国现存的第二大古代城垣建筑。在城墙本体的修缮维护工程中,工人师傅需要将一筐青砖运送到城墙顶部进行加固。工人利用一个动滑轮,在10s内将重为400N的砖竖直匀速提升了4m。已知动滑轮重为50N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.该滑轮可以改变施力的方向
B.该过程中拉力的功率为180W
C.工人对绳子自由端的拉力为200N
D.加快砖上升速度可以提高机械效率
3.如图所示是一种健身器械,AOB可视为杠杆,O是它的支点。向下拉杠杆,重物被抬起,达到健身的目的,则下列说法中正确的是( )
A.杠杆下拉的过程中,阻力臂逐渐减小
B.拉力的作用点远离O点移动可以加大训练强度
C.重物往远离O点移动可以减小训练强度
D.小明用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,是一个费力杠杆
4.如图是用相同的滑轮和绳子组成两个滑轮组,在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率相同 B.绳子受的拉力F1和F2大小相等
C.拉力对滑轮组所做的功不相等 D.拉力对滑轮组所做功的功率不相等
5.小涵在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组,如图所示。他将重为6N的矿泉水瓶在5s内匀速提升了1m,绳端拉力大小为2N(不考虑绳子的自重和摩擦,g取10N/kg),下列说法正确的是(  )
A.乙衣架的质量为4kg
B.甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为14N
C.自由端的拉力做功的功率为0.4W
D.情境中滑轮组的机械效率为60%
6.如图所示的电动起重机动滑轮装置,绳子一端固定,一端为自由端。将质量为540kg的建筑材料匀速提升10 m,用时20s。已知电动机提供自由端拉力恒为3000N,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端拉力功率为1500 W B.提升过程中,该装置的有用功为6×104 J
C.该装置的动滑轮自重600 N D.该动滑轮的机械效率为90%
7.如图是《天工开物》中记载的踏碓(duì)舂米情景。踏碓架在木杠上,可绕着固定点转动,踏碓前端装有圆锥状石块,脚反复踩踏碓后端,就可以舂米。已知碓头重为,为,为,不计木杠自重和转动过程中点处的阻力。关于该踏碓说法正确的是(  )
A.被踩起的木杠属于省力杠杆
B.脚踩踏的位置离点越近越省力
C.若要使木杠水平平衡,点受力至少为
D.碓头抬起时,在点作用力的力臂不变
8.如图,用10N的力沿水平方向拉滑轮,可使物体以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是(  )
A.拉力做功功率为1W
B.滑轮移动的速度是0.4m/s
C.物体受到的摩擦力是3N
D.物体受到地面的摩擦力是2N
9.工人用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升2m,所用拉力为250N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.滑轮组的机械效率为80%
B.绳子自由端移动的距离为4m
C.动滑轮的重力为250N
D.使用该滑轮组既可以省力也可以省功
10.如图所示,甲、乙两装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将重为G1和G2的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2,两装置的机械效率分别为η1和η2(不计绳重和摩擦),则下列正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则一定有 D.若,则一定有
二、填空题
11.如下图所示,该滑轮是________(选填“定滑轮”或“动滑轮”),该滑轮可以看做是一个变形的杠杆。某同学用250N的拉力竖直向上将重400N的物体匀速提升2m。此过程中该滑轮的机械效率是________。
12.如图所示,用斜面提升重物。物体重为100N,在4s内被匀速提升至斜面顶端,所用拉力为80N。此过程中,有用功为_____ J,拉力做功的功率为_____ W,斜面的机械效率为_____。
13.某同学洗了一双袜子,拧干后将其中一只晾在了衣架的如图所示的位置,另外一只袜子应该晾在___________(选填“A”“B”“C”或“D”)处,才能更好地使整体保持水平平衡。你的理论依据是___________(用公式表示)。
14.如图所示,工人沿斜面用一定大小的力把一重为的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长,高。若该过程中斜面的效率为,力所做的功为______,斜面给物体的摩擦力为______N。
15.《天工开物 作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为古人从井中汲卤的示意图。架子上端的M属于_________(填简单机械名称)。若盐卤重80N,桶重20N,工人用力将桶和盐卤匀速提升2m。在此过程中,提升盐卤做的有用功为_________J,该装置的机械效率为____,(不计绳重和摩擦)
16.小陶子在家中自制一款健身器材锻炼身体如图甲所示,轻杆AB可绕O点在竖直平面内转动,其中AO长1.5m,OB长0.5m,重物M的质量为20kg,小陶子的质量为65kg,双脚与地面的接触面积为400cm2,若要使M刚好离开地面,需要在B点施加大小至少为________N的力;若交换重物与支架位置如图乙所示,当小陶子在竖直方向施加力刚好使重物离开地面时,小陶子对地面的压强为________Pa。
17.图为《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上,另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连,重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。该车是一种_________(选填“省力”或“费力”)机械。若重物的重为4000 N,斜面长2m,高0.8m,后轮施加在绳子上的拉力大小为 2000N,不计绳重、滑轮与绳间的摩擦,则此过程中拉力做的功为___________,该车斜面的机械效率为___________。
18.如图所示,小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N,用动滑轮拉起两个钩码,弹簧测力计的示数为10N,则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦,则动滑轮的重力是_____N。
三、实验题
19.在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于______状态。若要使杠杆在水平位置平衡,应将右边的平衡螺母向______端调节;
(2)调好后,小新按图乙进行实验,小明按图丙进行实验,你认为按图______进行实验更好,理由是______;
(3)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,小明同学自制杆秤如图丁所示。其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置。忽略秤杆自身重力对杆秤平衡的影响,用表示秤砣质量,表示秤盘质量,表示B、C之间的距离,表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足______(用上述物理量表示),由此可得,秤盘的质量为______g;
(4)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是______(只写一条即可);
(5)小华同学自制杆秤如图戊所示。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放物体、秤砣移到点时,秤杆再次水平平衡。在到两条刻度线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是______。
A.自制杆秤的每一格约表示
B.称中药时端翘起应减少中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.若将提纽移到点右侧可以增大杆秤的量程
20.在物理学中斜面是一个很重要的模型。初中物理的学习中与斜面有关的实验也多次使用。
(1)如图甲,利用斜面和小车测量平均速度,实验时应保持斜面的倾斜角较______,这是为了减小测量______时造成的误差。
(2)如图乙,让小车从斜面的同一高度自由下滑,这样操作的目的是控制小车到达不同水平面的______相同;实验中是通过观察小车在水平面通过的距离来反映______对物体运动的影响。
(3)如图丙,用F1的拉力直接将物体A匀速提升h,换用斜面把物体A匀速提升相同的高度,拉力为F2,物体沿斜面运动的距离为L,利用斜面工作过程中,对物体所做的有用功为______,克服物体受到的摩擦力做的额外功为______。
21.某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小并探究其影响因素。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤测出滑块和压块的重力分别为G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的_____ (填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是_____ (填“①”或“②”);
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向_____ (填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向_____ (填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=__ (用测得的物理量表示)。
(4)在不改变压块质量的前提条件下,为了减小电子秤的示数,还可以进行的操作是______(写出一条即可)。
22.小明和小组同学进行了“测量滑轮组的机械效率”的实验。
(1)利用如图所示的装置分别进行实验,将测得的实验数据记录在表中。
实验 序号 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 4 0.2 1.8 0.6 74%
4 8 0.1 3.2 0.3 83%
5 8 0.1 2.5 0.4
(2)根据表格数据可知,第5次实验是用__________图装置进行实验的,该装置的机械效率为__________%;通过分析第1、2两次实验,可得出结论:使用相同滑轮组提升同一物体时,滑轮组的机械效率与绕绳方式__________;通过比较第2、4两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,滑轮组的机械效率越__________(选填“大”或“小”);
(3)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,不可采取的措施有__________(填字母)
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
四、计算题
23.如图所示,是高空作业师傅使用的拉索模型,已知吊篮、工人以及工具的总重为800 N,绳子自由端的拉力F大小为300 N。在拉力F的作用下,吊篮在10 s内匀速上升了2 m。求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率。
五、科普阅读题
24.阅读短文,回答问题。
轮轴与自行车
如图所示,自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮的半径,此时动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆.自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮的半径,阻力臂是后车轮的半径。
自行车在水平道路上行驶时,后车轮受到的摩擦阻力为25N,后车轮的半径为30cm,若此时链条挂在中间挡位的后齿轮上,其半径为5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接,所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同,若前齿轮的半径为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为__________N。
《【专题巩固】简单机械-2026年中考物理二轮复习系列》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A A D D C A A C
1.C
【详解】根据杠杆平衡条件可知,省距离的杠杆一定费力,即省距离的杠杆是费力杠杆。
A.抬起巨木时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B. 碾茶用的石磨,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.踏碓舂米,动力臂小于阻力臂属于费力杠杆,故C符合题意;
D.汲水用的滑轮位置不变,是定滑轮,是等臂杠杆,故D不符合题意;
故选C。
2.B
【详解】A.动滑轮的特点是省力,不能改变力的方向,故A错误;
BC.不计绳重和摩擦,动滑轮绳子段数,拉力
绳子自由端移动距离
总功
拉力功率,故B正确,C错误;
D.不计绳重和摩擦,动滑轮机械效率,机械效率和提升速度无关,加快速度不会改变机械效率,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.杠杆下拉的过程中,支点到阻力作用线的距离变小,则阻力臂逐渐减小,故A正确;
B.拉力的作用点远离O点移动时,拉力的力臂变长,根据杠杆平衡条件可知,拉力变小,训练强度会变小,故B错误;
C.重物往远离O点移动时,对应的力臂变长,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,可以加大训练强度,故C错误;
D.小明用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,由图可知,动力臂大于阻力臂,所以是一个省力杠杆,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】由图知,甲乙两图中承担物重的绳子股数,,故绳子的自由端移动的距离是不相等的,不计绳重及摩擦,拉力,
所以,乙滑轮组提升重物A时更省力。因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,则、利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,由于时间相同且总功相同,功率相等;由可知,滑轮组的机械效率相同。故选 A。
5.D
【详解】A.首先由图可知,动滑轮(乙衣架)上承担物重的绳子段数 ,结合已知条件 ,,不考虑绳重和摩擦,根据滑轮组拉力公式 ,可得乙衣架(动滑轮)的重力
乙的质量 ,故A错误;
B.两个衣架完全相同,因此甲衣架重力 。对衣架甲来说,绳子的股数为6,天花板对甲向上的拉力等于甲的重力和甲受到向下的拉力之和,即 ,故B错误;
C.绳端移动距离
拉力做的总功
拉力的功率 ,故C错误;
D.有用功
机械效率 ,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】B.物体的重力
有用功,故B错误;
A.绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率,故A错误;
C.额外功
额外功包括提升动滑轮做的功,克服绳重和摩擦做的功,原题未说明忽略绳重和摩擦,不能计算动滑轮重,故C错误;
D.机械效率,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.该杠杆支点为,在木杆转动过程中,碓头的重力为阻力,脚的踩踏力为动力,由于动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,脚踩踏位置离越近,动力臂越小,所需动力越大,越费力,故B错误;
C.木杆水平平衡时,阻力臂为OA,当动力方向垂直杠杆时,动力臂最大为OB,动力最小。根据杠杆平衡得,即,故C正确;
D.碓头重力始终竖直向下,碓头抬起时杠杆倾斜,支点到重力作用线的距离(阻力臂)变小,因此力臂发生改变,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】AB.由图,绳子股数,图中动滑轮的拉力作用在轴上,已知物体A速度
因此滑轮移动速度
拉力的做功功率为
故A正确,B错误;
C.物体B静止,水平方向受力平衡,弹簧测力计对B的拉力为,因此A对B的摩擦力大小为;根据力的作用是相互的,物体A受到B的摩擦力大小为,故C错误;
D.对动滑轮受力分析,拉力
因此绳子对A的拉力
物体A匀速运动,受力平衡:向左的拉力
向右的力为B对A的摩擦力和地面对A的摩擦力,因此
故D错误。
故选A。
9.A
【详解】AB.由图可知,承担物重的绳子段数,绳子自由端移动的距离
有用功
总功
机械效率
故A正确,B错误;
C.不计绳重和摩擦,拉力则
故C错误;
D.使用任何机械都不省功,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】AB.不计绳重和一切摩擦有
又甲、乙两装置所用滑轮质量均相等,所以若,则,若,则,故AB错误;
C.据图可知,甲乙两滑轮组绳子承担重物的段数分别为3、2段。
则,
可得,
因此若,则,那么一定有,故C正确;
D.由C可知,若,关系不确定,所以有可能,但不一定有,故D错误。
故选C。
11. 动滑轮 80%
【详解】[1]由图可知,该滑轮随重物一起移动,为动滑轮。
[2]有用功
由图可知,有效绳子段数。绳端移动的距离
拉力做的总功为
滑轮的机械效率为
12. 20 8 62.5%
【详解】[1]如图所示物体被提升的高度
克服物体重力做的有用功
[2][3]如图所示物体沿斜面通过的距离
拉力做的总功
拉力做功功率
斜面的机械效率
13. D
【详解】[1][2]将衣架看作杠杆,挂钩的悬挂点是杠杆的支点,两只袜子重力相同,即
根据杠杆平衡条件,要使杠杆水平平衡,需要满足
因为,因此两侧力臂大小需要相等。 已知一只袜子挂在支点左侧的A点,另一只袜子需要挂在支点另一侧,且力臂大小与A相等,符合要求的位置是D点。理论依据就是杠杆平衡公式
14. 1500 200
【详解】推力F克服物体重力所做的功是有用功,则
由可知,推力F做的总功为
克服物体与斜面之间的摩擦力所做的功是额外功,
由可知,斜面给物体的摩擦力
15. 定滑轮 160
【详解】[1]架子上端的M是一个轴的位置固定不动的滑轮,这种滑轮属于定滑轮。
[2]有用功是对我们需要的物体做的功,即提升盐卤做的功,已知,,根据公式可得
[3]不计绳重和摩擦,额外功是提升桶做的功
总功为有用功与额外功之和
根据机械效率可知
16. 600
【详解】[1]根据杠杆平衡条件可得
解得
[2]交换重物与支架位置之后,
根据杠杆平衡条件可得
解得。小陶子静止,受重力、杠杆的压力、地面的支持力的作用。地面支持力
根据力的相互性,小陶子对地面的压力
小陶子对地面的压强为
17. 省力 4000J 80%
【详解】由题可知,拉力小于物体重力,因此该斜面引重车属于省力机械。
拉力做的总功为
提升重物做的有用功为
斜面的机械效率为
18. 省力 2
【详解】两个钩码的重力为18N,用动滑轮拉起两个钩码,弹簧测力计的示数为10N(即拉力小于两个钩码的重力),说明动滑轮可以省力。
不计绳重与摩擦,动滑轮省一半力,所以
19.(1) 平衡 左
(2) 丙 便于直接测量力臂
(3) 160
(4)换用质量更大的秤砣
(5)B
【详解】(1)杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,实验前杠杆静止,因此处于平衡状态。图甲中杠杆左端上翘右端下沉,平衡螺母向翘起的一端调节,因此将平衡螺母向左调。
(2)图丙中弹簧测力计竖直拉杠杆,杠杆水平平衡时,拉力的力臂就在杠杆上,可以直接读出力臂,斜拉的乙图力臂不在杠杆上,不便测量,因此丙实验更好。
(3)以提纽B为支点,根据杠杆平衡条件,秤盘重力与力臂的乘积等于秤砣重力与力臂的乘积,即,约去g得。由图丁可知,,,代入得
(4)要测量更大质量的物体,根据杠杆平衡条件,可以换用更重的秤砣,或者将提纽向秤盘方向移动减小物体的力臂,都可以增大测量量程。
(5)A.O点是0刻度,B是100g刻度,O到B之间画49条刻度线,总格数为格,每格代表质量,故A错误;
B.B端翘起说明秤盘侧力矩大于秤砣侧力矩,减少中药可减小秤盘侧力矩,恢复水平平衡,故B正确;
C.秤砣磨损后质量变小,测量相同物体时,秤砣需要更远位置平衡,测量结果偏大,故C错误;
D.提纽右移后,物体的力臂变大,最大可测量质量变小,量程减小,故D错误。
故选B。
20.(1) 小 时间
(2) 速度 阻力
(3)
【详解】(1)实验时要选择倾斜角较小的斜面,小车在斜面上运行的速度慢,在坡上运行的时间长,方便计时,可以减小测量时间造成的误差。
(2)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是使小车到达水平面时的速度相同。
阻力对物体运动的影响不易观察,实验中,是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断小车在水平面上受到阻力的大小。
(3)利用斜面工作过程中,对物体所做的有用功与用的拉力直接匀速提升物体所做的功相同,即
利用斜面工作过程中做的总功为
所以克服物体受到的摩擦力做的额外功为
21.(1)方向
(2)②
(3) 左 左
(4)在滑块上增加重物
【详解】(1)定滑轮不能改变力的大小,只能改变力的方向。
(2)本实验中滑块始终相对于地面静止,受力平衡,因此不需要传送带匀速运转;若左侧细绳不水平,拉力会产生竖直分力,导致水平方向拉力大小不等于滑动摩擦力,因此必须保证细绳水平,故选②。
(3)[1]绳子对滑块的拉力向右,滑块平衡时需要向左的滑动摩擦力,因此要让传送带向左运动。
[2]滑块静止,传送带向左运动时,滑块相对传送带向右运动,因此滑块受到的摩擦力方向向左。
[3]对静止的压块受力分析:受到向下的重力,绳子对压块向上的拉力和电子秤对压块竖直向上的支持力(大小等于电子秤的示数),由于压块处于平衡状态,所以绳子对压块的拉力为
对静止的滑块受力分析:滑块受到水平向左的摩擦力,绳子对滑块水平向右的拉力,由于滑块处于平衡状态,所以滑块所受滑动摩擦力大小为
(4)由(3)知,电子秤的示数为
要想减小电子秤的示数,需要增大滑块的滑动摩擦力。滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,因此可以在滑块上增加重物。
22. 丁 80 无关 大 D
【详解】(2)[1]第5次实验中,根据滑轮组的绳子承重股数公式可得,承担物重的绳子段数
四个图中只有丁图的绳子段数为4段,因此第5次实验用丁图装置。
[2]第5次实验的机械效率为
[3]分析1、2两次实验结论可知,1、2两次实验提升物重、动滑轮重力都相同,仅绕绳方式不同,最终机械效率相同,因此可得:滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
[4]分析2、4两次实验结论可知,2、4两次实验使用相同滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越高,因此可得:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,机械效率越大。
(3)[5]A.减轻动滑轮重力,可减少额外功,提高机械效率,故A不符合题意;
B.增加提升物体重力,有用功占总功的比例增大,机械效率提高,故B不符合题意;
C.加润滑油减小摩擦,减少额外功,可提高机械效率,故C不符合题意;
D.根据可知,滑轮组机械效率和重物上升高度无关,增加重物上升高度不能提高机械效率,不可行。故D符合题意。
故选D。
23.(1)6 m
(2)1800 J
(3)180 W
【详解】(1)由题图可得,滑轮组承担总重的绳子段数
根据滑轮组距离关系可得绳子自由端移动的距离
(2)拉力F做的功为
(3)拉力F做功的功率为
24.60
【详解】根据杠杆的平衡条件可知,后齿轮的动力(链条受到的拉力)F拉、动力臂r齿轮、后车轮受到的阻力f、阻力臂r车轮之间的关系为,所以链条受到的拉力
人蹬车的力F、对应的力臂为脚踏板到轴心的长度为25cm,前齿轮受到的阻力为链条上的拉力F拉、对应的力臂为前齿轮的半径为10cm,它们之间的关系为,所以人蹬车的力至少为
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