2018年中考物理试题分项版解析汇编-专题09-简单机械及其效率(原卷版)

1、2018年中考物理试题分项版解 析汇编-专题09-简单机械及其 效率（原卷版）专题9简单机械及其效率一、单选题1 .图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧 的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示, 则杠杆（）A.右端下沉B.左端下沉C.要保持平衡应将左端的物体向右移动D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体2 .某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉 升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中， 下列说法不正确的是 A.以地面为参照物，国旗是运动的B.国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C.旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D.地面相对于国旗是静止的3 .如右图所示，某同学

2、使用动滑轮把600N的重物匀速提升了 3m,所用的拉力是400M下列说法正确的是A.机械效率是80% B. 有用功是1800JC.额外功是300J D. 总功是2100J4 .如图题图所示的杠杆，动力 F的力臂是A. OD B. OF C. OA D. OC5 .如图所示，光滑带槽的长木条 AB （质量不计）可以绕 支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上， OA=0.6rq OB=0.4m在木条的B端通过细线悬挂一个长 方体木块C, C的密度为0.8 X103kg/m B端正下方放一 盛满水的溢水杯。现将木块 C缓慢浸入溢水杯中，当木 块浸入水中一半时，从溢水口处溢出 0.5N的水，杠杆

3、处 于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽 向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好 等于0,下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（）A.木块受到的浮力为0.5NB.木块C受到细线的拉力为0.3NC.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND.小球的运动速度为0.2m/s6.分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是A.甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元素和 氢元素B.乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳 子带同种电荷C.丙：试管中无明显现象，说明CO与NaOH§液没有发 生化学反应D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用

4、定滑轮不省力但 可以改变力的方向7 .如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空 气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光 滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的 重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为L, 则吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为( )A V dlt il ，4 - 64A.B.C.D.8 .某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每 个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1R大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是29A.力&和F2做功的功率相同B.力Fi和F?做的总功相同C,乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一

5、样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高9 .如图所示，斜面长3nb高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N （忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）A,斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80% 10. （2018宁波）如图所示，Fi=4N, F2=3N,此时物体A 相对于地面静止，物体B以0. lm/s的速度在物体A表面 向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的 自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是 （ ）A.B.CD.F2的功率为0. 6W弹簧测力计读数为9

6、N物体A和地面之间有摩擦力如果增大国,物体A可能向左运动11 .人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用 手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持 平衡时，肱二头肌收缩对横骨所施加力的大小一定( )快曹A.大于5kg B.大于49N C 小于49N D.等 于49N12 . A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示, 把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是（不 计摩擦和滑轮的自重）（）A. 1个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个13.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶， 油桶高40cm,底部直径为30c

7、项装满油后总重2000N.下 列说法中正确的是（）A.要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N 的力B.他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功C.他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力D.油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力14 .如图所示，用滑轮组提升重物时，重 400N的物体在 10s内匀速上升了 1m已知拉绳子的力F为250N,则提 升重物的过程中（）A.做的总功是400J B. 拉力F的功率是25WC.绳子自由端被拉下 1m D. 滑轮组的机械效率是80%15 .工人用如图所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s 内匀速竖直提升了

8、1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不 计绳重和摩擦。以下结论正确的是（）A.动滑轮的有用功为600JB.动滑轮的重力为400NC.动滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F的功率为120W16 .如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件” 的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（）NA.实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左 调B.图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平 衡C.图丙，弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水 平位置平衡，其示数需变大D.图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆 在水平位置平衡，其示数小于 3牛二、多选题17 .工人师傅搬运货物

9、时，在地面和卡车的车厢间倾斜 放置一长木板搭成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉 上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3簿货物质 量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N, g=10N/kg,则下 列说法正确的是（）A.工人做的总功为900J B.工人做的额外功为300JC.工人做功的功率为 60W D.此斜面的机械效率为75%三、填空题18 .小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率”？如果能，写出ri的表达式；如果条件不 足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写 出 Y 的表达式（ Y 用

10、题 目已知及补充的物理量符号表示）（2）若A在10s内运动了 4m, A的速度为19 .小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为 N;如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效 率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。20 .小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率X ?如果能，写出7的表达式；如果条件不 足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写 出 Y 的表达式（ Y 用题 目已知及补充的物理量符号表示）（2）若A在10s内运动了 4

11、m, A的速度为O21 .泸州市为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低 碳生活，从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶， 拖动时它相当于一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；垃圾桶底部的小轮子是为了 摩擦力（选填“增大”或“减小”）；若拖动时垃圾桶总重为150N,且 动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的拉力 F为22 . 一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提 高了 4 m,起重机做的有用功是 J。若起重机做的 额外功是9 600 J ,则机械效率是,起重机的功 率是 W23 .如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点 C处 用绳子悬挂重为100N的物体（不计绳重）在A端

12、施加竖 直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=N若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将 A端缓 慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将（选填“增大”、“减小”或“不变”）24 .如图所示，用滑轮组提起一个重为 7N的物体，在拉 力F=4N的作用下，10s内物体滑竖直方向匀速升高了 2m不计绳重和摩擦，可知拉力 F的功率为 W此滑轮 组的机械效率为。25 .小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N 的A物体4s内在水平地面上匀速运动了 80cm,物体B 重50N （物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩 擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N,若不计轮重、弹 簧测力计重、绳重和

13、绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速 度为 m/s,物体A受到B施加的摩擦力 （选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为 N,水平拉力F的功率为 W26 .如图是用滑轮组提升物体 A的示意图，物体A受到 的重力大小为G=100NL在匀速竖直提升物体A的过程中， 物体A上升的速度大小为V=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一 切摩擦均可忽略不计，(1)绳子自由端的拉力大小F=N;(2)拉力F做功的功率P=W(3)物体A的机械能(填“增加”、“减 少”或“不变”)。27 .使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大， 滑轮组的机械效率 (填“越高” “越低”或“不 变”)28 .如图所示，

14、将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方 形台面上，左右两端点分别为 A、B,它们距台面边缘处 的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体, 在B端挂一个重为G的物体。(1)若G=30牛，台面收到木棒的压力为牛。(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于 牛。(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为牛。29 .如图为吊装工具示意图，物体 M为重5000N的配重, 杠杆AB的支点为 Q OA OB=1 2,每个滑轮重100N.当 重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为N,物体M对地面的压力为N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)

15、四、综合题30 . O为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大 小相等的力Fi、F2 (如图)。(1 ) 此时杠杆能否保持平衡？(2)画出图中Fi的力臂l 1。31 . O为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大 小相等的力Fi、F2 (如图)。1 1 ) 此时杠杆能否保持平衡？(2)画出图中F1的力臂11。32 . (2018泞波)为响应宁波市政府提出的“创建海绵 型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水 装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电 板充电。R为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠 杆ABO与圆柱形

16、浮体相连，AB: BO=4 1,压敏电阻的阻 值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的 质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V)压射电阻受到的压力F.N120/18(k240-3(Xk36徐42(k48 k压敏电P且R阻值空口5CKX2&y180-1.2(y5 5户55户.>(1)当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作； 当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工 作。请按要求完成图中工作电路的连接 。(2) “发电玻璃”光电转化率接近18%要求在5h内对 控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积 至少为 吊.(太阳

17、能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W十算，计算结果精确到0.1m2)(3)按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水 中时，压敏电阻受到压力为 360N,通过电磁铁线圈的电 流为100mA排水泵启动；当水位回落到浮体只有 看体积 浸入水中时，硬质杠杆 ABO仍处于水平位置，线圈中电 流为30mA排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大 的浮体?(4)在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置 上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变 的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏 电阻相连的压板向 (填“左”或“右“)移动。五、计算题33.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装

18、置，工作原 理如图所示。ABg水平杠杆，OA长120cmi O为支点, AB: OB=5 1;已知报警器 R的阻值恒为10Q,压力传 感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表 所示。闭合开关 S,水平踏板空载时，电压表的示数为 2V;当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时,报警器R开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量 均忽略不计。求：051015202530-R945342418141210-, |0-J 1as:.I昭力伟藜君广(1)电源电压为多少？(2)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设 定的最大压力值时

19、报警，应在杠杆上水平调节踏板触点 B 的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？ 34.如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对 滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在 水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉 力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图象如图乙所 示，重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知在2s4s内重物上升的竖直高度为 2簿 求: (1)在4s6s内，重物克服重力做功的功率 (2)在2s4s内，绳自由端下降的平均速度 (3)在02s内，重物对地面的压力大小 35.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图， 工人用一滑轮组从水中打捞

20、物体。已知：物体的质量为 90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工 人对滑轮组绳子自由端的拉力 Fi为400N,此时滑轮组的 机械效率为75% (绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水 的阻力均忽略不计，g=10N/kg)。(1)请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮 组是下列中的 图。(2)工人的质量为60kg,双脚与地面接触面积为2.5X103m2,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面 的压强变化了 4X104Pa,求物体浸没在水中时受到的浮力。(3)若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180W 求物体上升的速度。36 .如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一

21、键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GP淀位等功能，下表是该无人的部分参数：整机质量？2k即电池额定电压召15V4=最大上升速度产6m /电动机工作电压412%最大下降速度2m 3悬停时每个电动机功率-最大水平速度口16m 3电动机氮量口4P在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大 速度匀速直线上升，且达到 60m高处时，再以最大速度 水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人 机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%假设无人机以最大速度匀速直线上 升时，受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题:(g 取 10N/kg)(1)无人机从起飞到火场上

22、空，这一过程共耗时多少秒(2)无人机到达火场上空后，悬停观测 10分钟，则10 分钟内电动机消耗多少电能 ?(3)无人机以最大速度匀速直线上升 60m这个过程中消耗多少电能37 .考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测 量它的体积约为2m.如图所示，在打捞石像的过程中， 考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的 拉力F=1.6X104N.在没有将石像提出水面前，若不计摩 擦和滑轮重力，(p 水=1.0X103kg/m, g=10N/kg)求：(1)石像受到的浮力。(2)石像的重力。(3)石像的密度。(4)若将石像提升了 3ml石像受到水的压强减少了多少38 .如图是建筑工地上的起

23、重机示意图，起重机的电动 机功率为3x©W当它把质量为1t的重物匀速提起24MJ寸, 用时 100s. (g=10N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少 ?机械效率是多少?(2)若起重机AB长为20ml吊起重物时B端的配重质量?（不为4t ,为使起重机不翻倒，则 OB长为多少 计摩擦和起重机自重)ft 0if Ml_讨二也工匕3士七m39 .质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀 速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m2,物体重2000N体积为0.1m3,物体未露出水面前，此装 置机械效率为80% (不考虑水对物体的阻力、绳重及绳 与滑轮

24、间的摩擦)g取10N/kg求：(1)物体浸没在水中受到的浮力;(2)动滑轮的重力；(3)若工人双脚与地面的接触面积为 500cm2,当他对地 面的压强为2xi03Pa时，池底受到水的压强的变化量。40 .图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速 度匀速吊起，图乙是物体 A所受拉力F随时间t变化的 图象(不计摩擦、水的阻力及绳重，p水 =1.0 x 103kg/m3. g=10N/kg)。请解答下列问题：(1)物体A的体积是多少？(2)物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 80% 当物体A完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？(3)

25、当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V, 通过的电流为5A,电动机线圈的电阻为多少？(不计电 动机内部摩擦)41 .如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知 物体下降的距离为3僧用时3s,工人的拉力为50N,工 人质量为50kgo (物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦)(1)求工人放绳的速度。(2)求滑舱组的效率(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 712, 已知"1： “2=4:3 (物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会 浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg)。求当物体完全 浸没水中后，工入对地面的压力。六、实验题42 .图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械

26、效率”的示 意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为 4.5N的物体从A位置提升到A位置，同时弹簧测力计 从图中的B位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测 力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下 列问题：(1)物体提升的高度是 cmi拉力是 N,该滑轮组的机械效率4=;(2)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图 丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。43 .某物理实验小组的同学，利用如下图所示的装置， 在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件(1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向

27、移动。(选填“左”或“右”)(2)实验中测得的数据如下表所示：黑便序号巴米动力要i cm阻力工用力口1 ¥皿71210?13笺卜5115通过探究，由实验数据可以得出杠杆的平衡条件是(3)如图乙所示，将杠杆两端同时减去一个钩码，杠杆左端会。(选填“下沉”或“上升”)44 .如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探 究“杠杆平衡条件”的实验装置。(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示， 此时应将螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。(2)杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的 端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前

28、提下，只需将 即可。(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方 案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为 的 实验方案更好，请说明你的理由。(4)实验中小王发现：如果在杠杆的 。点用弹簧测力计 施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠 杆的平衡？请说明理由。45.探究杠杆的平衡条件。(1)杠杆两端的螺母作用是 o(2)小明用如图所示装置，进行实验并收集了下表中的数 据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 。1i3<1葩力：、USto1JLJ01ai1iQn j10D 15(3)小明又图所示装置进行实验。请在图中画出拉力F的 力臂，弹簧测力计的读数应是 N(一个钩码重0.5 N)(4)如图所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同 数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺 测出Li和L2,则2Li(选填 Y 或 )3L2(拓展)探究了杠杆的平衡条件后，小