专题10简单机械（第2期）（解析版）

1、专题10简单机械第2期一、单选题1（2021·山东临沂市·中考真题）下列各图所示的工具，正常使用时省力的是（）A镊子B羊角锤C定滑轮D筷子【答案】B【详解】AD镊子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不省力，故AD不符合题意；B羊角锤在撬钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，故B符合题意；C定滑轮是等臂杠杆，不能省力，故C不符合题意。故选B。2（2021·湖南怀化市·中考真题）下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是（ ）A羊角锤拔钉子B起子开瓶盖C镊子夹物D钳子剪导线【答案】C【详解】A羊角锤拔钉子，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故A 不

2、符合题意；B起子开瓶盖，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故B 不符合题意；C镊子夹物，是阻力臂大于动力臂，故是费力杠杆，故C符合题意；D钳子剪导线，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。3（2021·山东枣庄市·中考真题）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A先变大，后变小B先变小，后变大C一直是变大的D一直是变小的【答案】A【详解】杠杆转动过程中克服自身重力做功，质地均匀的木杆其重力的作用点在木杆的中点，方向始终竖直向下。当木杆由OA位置转动

3、到水平位置的过程中，木杆重力不变，其力臂变大，力F的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，力F变大；当杠杆从水平位置转动到OB位置，木杆重力不变，其力臂变小，力F的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，力F变小。故力F先变大后变小。故A正确；BCD错误。故选A。4（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（）A杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等B杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力C杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力D杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受

4、的合力【答案】C【详解】A杆秤平衡的条件是，秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等，由于左边力臂比右边力臂短，所以秤砣的质量不等于土豆的质量，故A错误；BCD杆秤平衡时，无论是土豆还是秤砣，都处于平衡状态，因此合力都为零，故C正确，BD错误；故选C。5（2021·山东潍坊市·中考真题）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（）AaBbCcDd【答案】B【详解】根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂不变，动力的力臂最大时，动力最小，所以用力沿b

5、方向关闭水龙头时，动力臂最大，用力最小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6（2021·湖南衡阳市·中考真题）如图所示，是我国古代墨经最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）A“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂B图中的点为杠杆的支点C“权”小于“重”时，端一定上扬D增大“重”时，应把“权”向端移【答案】D【详解】A“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故A错误；B杠杆绕着O转动，故O为支点，故B错误；C“权”小于“重”时，端可能上扬，因为杠杆平衡原理可知，平衡不仅与力有关还与力臂有关，故C错误；D增大“重”时，重与OB的乘积变大，在权不变的情况下可以

6、增大标，故应把“权”向端移，故D正确。故选D。7（2021·湖南岳阳市·中考真题）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）ABCD【答案】D【详解】A根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时故拉力；B图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力；C图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力；D图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力；其中D图中自由端拉力最小。故选D。8（2021·湖南邵阳市·中考真题）如图所示，物

7、体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（）A1.6WB8WC3.2WD16W【答案】C【详解】物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为故C符合题意。故选C。二、填空题9（2021·湖南长沙市·中考真题）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6的定值电阻，R

8、x是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如下表；当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（取g =10N/kg）（1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为_N；（2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中，请帮他计算此时Rx的电阻为_；（3）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP=0.3m，OB=0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为_kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）压力F/N501001

9、50200250300阻值Rx/503024201716【答案】200 24 30 【详解】（1）1 经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力（2）2检测装置恰好报警时, R0两端电压U0=3V，此时电路电流Rx两端电压Rx的电阻（3）3将行李放在行托盘上时，杠杆OP平衡，O为这根杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件可知，将行李放在托盘上时，行李对托盘的压力与其对应力臂的乘积与P点对Rx的压力与其对应力臂的乘积相等。即而商务舱的乘客允许携带比经济舱更重的免费托运行李，将经济舱行李和商务舱行李放在托盘上时，检测装置都恰好报警，由此判断经济舱行李放在了A处托盘，商务舱行李放在了B处托盘。当检测装置恰好

10、报警时，Rx接入电路中的电阻为24，由表格中数据可知，此时Rx受到的压力FP=150N,则即代入数据解得OA=0.9m当把商务舱行李放在B托盘时有即代入数据解得模拟商务舱乘客的行李限的重力G2=300N其质量10（2021·江苏苏州市·中考真题）如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”，轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球，他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的_较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据_的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。【答案】力臂 能量守恒 【详解】1整个轮子可以看成是多跟杠杆，

11、转轴是杠杆的支点，对右侧重球来说，重力竖直向下，此时，重球到转轴的距离即为重力的力臂，重球距离转轴较远时，重力的力臂也就较大。2能量守恒告诉我们能量不会凭空消失也不会凭空产生，只会从一种能量转化成另一种能量或者从一个物体转移到另一个物体，所有在没有能量输入的情况下，转轮的动能是不可能增大的，所以这一设想是不能实现的。11（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为_J，若动滑轮重10N，则F=_N。【答案】20 210 【详解】1此过程克服物体重力做的功为2若动滑轮

12、重10N，则三、作图题12（2021·山西中考真题）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂l。【答案】【详解】求根据杠杆平衡条件，力臂最大时，杠杆有最小动力，先找杠杆上距离支点最远的点作为力的作用点，两点连线作为最长动力臂OA，过点A，作垂直于力臂的力即是最小力F，力的方向向下，如图所示：13（2021·四川广安市·中考真题）如图所示是人走路的情形，可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l；【答案】【详解】首先作力F的力的作用线，过支点O作力F的力的作用线的垂

13、线，标注垂直符号和力臂l，如图所示：。14（2021·江苏苏州市·中考真题）按照要求作图：（1）画出图甲中光从水中射入空气中折射光线的大致方向，并标出折射角_；（2）图乙中磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，画出黑板擦在竖直方向受到的力_；（3）图丙中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l_；（4）图丁中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整_。【答案】 【详解】（1）光从水中射入空气中，先画好法线，折射光远离法线偏折，如图所示：（2）磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，受重力和竖直向上的摩擦力，如图所示：（3）根据杠杆平衡条件，最小力对应最大力臂，连接支点和最远

14、端即为最大力臂，过最远端作力臂的重线，再判断力的方向，如图所示：（4）开孔插座接线原则是左孔零线，右孔火线，上孔接地线，开关控制灯的接线原则是开关接火线，灯接零线，如图所示：15（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F并标出相应支点O的位置。【答案】【详解】由图可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在O点的动力力臂最大，此时动力最小为F，力垂直于杠杆向上，如图所示：四、实验题16（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）如图，在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N

15、。（1）实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置，这样做的目的是_；（2）若在A点挂有2个钩码，则B点要挂_个钩码才能使杠杆水平平衡；（3）若A点钩码数不变，取下B点钩码，用测力计作用在C点，为使杠杆再次水平平衡，测力计上最小示数为_N，方向_。【答案】消除杠杆自身重力对实验的影响 3 1.2 竖直向下 【详解】（1）1实验前调节杠杆在水平位置平衡时为了消除杠杆自身重力对实验的影响。（2）2根据杠杆的平衡条件，此时杠杆平衡，则解得FB=3N，每个钩码重1N，则B点要挂3个钩码才能使杠杆水平平衡。（3）34当弹簧测力计竖直向下拉动时，是作用在该点的所有力中力臂最长，力最小的时候，此时弹簧测力计示数

16、最小。此时杠杆平衡。则解得FC=1.2N。17（2021·江苏中考真题）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下实验。（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的_性。（2）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，观察到_的现象，说明上方的尺子具有惯性。与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑，这是因为_。（3）图甲中，量角器底边长度为_cm。（4）用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间位置（刻度线“7”和“8”的中间）。图乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，能观察到直尺a端_

17、（选填“靠近”或“远离”）吸管。图丙中，将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平衡，则A、B的质量之比为_。【答案】透光性 上方的尺子落在原处 带电体具有吸引轻小物体的性质 11.00 靠近 11：13 【详解】（1）1透过尺子能看到清晰的刻度线，说明该材料具有良好的透光性。（2）23用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，上方的尺子由于惯性，会落在原处；尺子与头发摩擦后，吸引碎纸屑，说明带电体能够吸引轻小物体；（3）4刻度尺从1.00cm开始，到12.00cm，故长度为11.00cm。（4）56用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，流速大的地方压强小，小于外界大

18、气压，就会产生向吸管的压强差，故靠近吸管；B到支点的距离为A到支点的距离为根据，则A、B的质量之比为故A、B的质量之比为11：13。18（2021·湖北宜昌市·中考真题）小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。（1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆_（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向_边调；（2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择_使杠杆重新在水平位置平衡；A向左调节平衡螺母B将左侧钩码向左移动C增加右侧钩码个数（3）进行正确操作后测出

19、力和力臂记录在如下表格中。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L1/cm134432455435665小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂。小华说他得出的结论是错误的，小华判断的依据是_。【答案】是 左 B 不同的物理量不能相加 【详解】（1）1实验装置如图甲所示静止在桌上，杠杆受到的力是平衡力，此时杠杆是平衡状态，处于静止或匀速直线运动状态的物体都是平衡状态。2此时杠杆右侧偏重，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向左边调。（2）3A小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，杠杆调平，挂上物体后不能再调平衡螺母，故A不符

20、合题意；B因为此时杠杆向右侧偏，所以应将左侧钩码向左移动适当的距离，直到杠杆平衡，故B符合题意；C增加右侧钩码个数，杠杆会更向右偏，直到失去平衡，故C不符合题意。故选B，（3）4 小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论；动力+动力臂=阻力+阻力臂，这个结论是错误的，因为力和力臂相加，无法确定相加后的单位，即不同的物理量不能相加。19（2021·湖南邵阳市·中考真题）在“探究杠平衡条件”的实验时：（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：消除杠杆自重对平衡的影响；方便直接读出_的长度；（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母

21、向_（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂_个同样规格的钩码。【答案】力臂 右 4 【详解】（1）1先要调节好杠杆在水平位置平衡，一方面是消除杠杆自重对平衡的影响；另一方便面是方便直接读出力臂的长度。（2）2如图甲所示，杠杆静止时，左端下沉，杠杆向左偏，可将杠杆右端的平衡螺母向右调。（3）3如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧第4个小格处挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，在杠杆右侧A点是杠杆右侧的第3个小格处应挂4个同样规格的钩码。五、计算题20（2

22、021·山东菏泽市·中考真题）如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆质量不计，A端悬挂着物体M，端悬挂着物体N，支点为，。物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量，高度，横截面积（取，）。求：（1）物体N的密度；（2）物体M的质量；（3）当压力传感器的示数时，求水槽内水的深度。【答案】（1）2×103kg/m3；（2）16kg；（3）0.5m【详解】解：（1）由题意知，物体N的体积V2=SH=20×10-4m2&#

23、215;1m=2×10-3m3密度（2）将物体M、N分别挂在杠杆的A、B端时，M对压力传感器的压力为零，N对水槽底部的压力为零，则杠杆在水平位置平衡，据杠杆的平衡条件知m1gAO=m2gBO即m1AO=4kg4AO解得，物体M的质量m1=16kg（3）当压力传感器的示数F=40N时，压力传感器对M的支持力为40N，则M对杠杆A端的拉力F1=G1-F=m1g-F=16kg×10N/kg-40N=120N设N对杠杆B端的拉力为F2，据杠杆平衡条件有F1OA=F24OA即此时N受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用，处于静止，所以浮力F浮=m2g-F2=4kg&

24、#215;10N/kg-30N=10N据阿基米德原理知，N排开水的体积此时水未将N浸没，则水槽内水的深度答：（1）物体N的密度为2×103kg/m3；（2）物体M的质量m1为16kg；（3）水槽内水的深度h为0.5m。六、综合题21（2021·浙江衢州市·中考真题）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗?小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”米测量酒的密度。步骤：按图甲制作好秤杄，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杄水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm2）步骤：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。步骤：测量酒的密度。（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度_（填“变大”“不变”或“变小”）；（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是_；（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1