2020湖北省物理中考题分类汇编11—《简单机械》

1、2020湖北省物理中考题分类汇编简单机械1（十堰）下列各种机械中，不省力的机械是（）A钢丝钳 B动滑轮C旗杆顶定滑轮 D斜面2（咸宁）下列的工具中，在使用时可以省距离的是（）A食品夹B裁纸刀C钢丝钳D核桃夹3（咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示不计摩擦，下列分析正确的是（）A动滑轮的重力为5NB该滑轮组的机械效率可以达到100%C滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J4（宜昌）生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是（）A任何机械设备的效率总小于1B减小机

2、械内部摩擦可以提高其效率C提高机械设备的效率可以节能减排D用机械设备做功越快，其效率越高5（宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（）A手握的位置靠近把手末端时更费力B砖头的位置远离车轮时抬起更省力C轮子的中心是杠杆的支点D图中拉力F大于重力G6（孝感）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重900N、底面积为200cm2的方形货箱，货箱20s内匀速上升4m，工人所用拉力F为400N（不计绳重和摩擦），则（）A人拉绳子的速度为0.2m/sB动滑轮的重力为300NC此段时间内，拉力F做功为3600JD当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对

3、地面的压强为4.5×104Pa7（黄石）如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（）A该滑轮组的效率为75%B他做的总功为1200JC他做的有用功为800JD他对滑轮组做功的功率为60W8（荆州）下面是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图，关于此实验说法正确的是（）A图甲中，欲使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应该向左调节B图乙中，在A点用力拉杠杆，一定是省力杠杆C图丙中，若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格，则杠杆左端下沉D图丁中，当F的大小等于钩码重力一半时，可以使杠杆平衡9（天门）如图所示，用滑轮组提升重物，此时

4、测力计示数为680N已知人的质量为50kg，每个滑轮的重力为20N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A人的拉力大小为340NB物体的重力为420NC滑轮组的机械效率为61.8%D人能够拉起的最大物重为980N10（荆州）荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（）A所拉物体的质量为800kgB拉力的功率是40WC物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100ND物体在斜面上运动时增加的内能大于800J11（随州）体重为60k

5、g的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：动滑轮重为200N此过程中，工人对绳的拉力做功1000J重物匀速上升过程中，它的机械能增大若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%关于小明的以上论断（）A只有正确B只有正确C只有正确D都正确12（襄阳）如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为_N（g取10N/kg）。13（恩施）如图所示，

6、有斜面长为l、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、_和斜面长l。14（随州）(1)如图甲是街头魔术“人体悬空”，神奇的表演让观众啧啧称奇，备感神秘，但图乙的场景又让人大跌眼镜。原来：魔术爱好者双腿间夹着一根钢管，钢管延伸出来的短板正好可以让助手躺在上面。不过这样也是非常耗费体力的，难怪助手坚持了没一会就因体力不支而摔倒。请根据甲、乙图，写一句评论，在该魔术中物理规律是否“失效”，并作简单说明：_；(2)图丙、丁是某地街头的“人体悬浮”术表演，请根据丙、丁图，提出“人体悬浮”平衡的原因猜想（从受力的角度看人是如何平衡的）：_。1

7、5（黄冈）(2)图乙是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点，F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图（O2为重心）。16（鄂州）如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。17（恩施）工人用扳手拧一个螺栓，无论怎么使劲拉扳手柄的上端，都没能成功，如图甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一端，如图乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢?请完成：(1)在丙图的示意图中

8、，螺栓中心为支点，画出绳端拉力的力臂；(2)简要说明用绳也拉不动的原因。18（随州）小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题：(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是_；(2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：“F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：_；F1/NL1/cmF2/NL2/cm2634(3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是_（选填“托盘天平”、

9、“核桃夹”或“筷子”）；(4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过_cm。19（天门）利用图中的装置探究杠杆平衡的条件，每个钩码的质量相等，杠杆上的刻度均匀(1)如图甲，不挂钩码时，出现杠杆右端下沉，应向_（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡；挂上钩码，移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡，此时也要选择在水平位置平衡的目的是_；(2)图甲中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，杠杆会_ （选填“顺时针”或“逆时针”）转动；(3)三次实验数据见下表，分析数据可知，杠杆的平

10、衡条件是_；次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.22.00.121.50.11.00.1532.00.151.50.2(4)如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡若把左侧钩码的拉力作为阻力，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，此时的杠杆是_杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；请在乙图中画出此时拉力F的力臂l_20（十堰）如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验：(1)在水平静止的杠杆上A、B处，挂5个质量均为50g的钩码，如图甲所示，杠杆平衡。他猜想杠杆的平衡条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂：(2)改变

11、钩码数量与位置，数据记录如下表，分析表中数据，杠杆平衡条件应为_。实验次数左侧钩码数（个）左侧钩码距离支点O（格）右侧钩码数（个）右侧钩码距离支点O（格）123322163232634(3)某次实验如图乙，使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是_。(4)图丙是小明验证结论的实验，E点弹簧测力计示数是_N （g取10N/kg）。21（荆州）质量为1.8t的小汽车陷人泥泞中，在大家都一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出。如图，若小汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%（g=10N/kg）。求(1)小汽车所受阻力f；(2)绳子自由端拉力F1

12、；(3)树承受的拉力F2；(4)小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率。22（武汉）一种新型井盖排水系统如图甲所示，系统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等组成，AB长度是300mm，AO长度是120mm，井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容器下降，拉动杠杆，将井盖项起，加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是28.8kg，不考虑杠杆的质量，不

13、考虑各连接处的摩擦。(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要多少立方米的球墨铸铁?(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多少焦耳的功?(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是多少升?23（荆门）为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所

14、示的装置。一辆质量为0.3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求：(1)细绳的拉力F；(2)滑轮组的机械效率；(3)玩具电动小车牵引力的功率P。参考答案1.【答案】C【解析】A钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意；B理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；C定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意；D斜面属于省力

15、机械，故D不符合题意。故选C。2.【答案】A【解析】A食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离，符合题意；B裁纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意；C钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意；D核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意。故选A。3.【答案】D【解析】A由图象可知，当物重为10N时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率=动滑轮重力为G动=故A错误；B使用滑轮组时，不计摩擦，由可知机械效率不可能达到100%，故B错误；C由图可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高

16、，与拉力做功的多少无关，故C错误；D每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为W额=G动h=10N×0.5m=5J故D正确。故选D。4.【答案】D【解析】A任何机械设备都会有摩擦产生的无用功，故其机械效率不会达到100%，故A正确，A不符合题意；B减小机械内部摩擦可以减小无用功比例，从而提高其效率，故B正确，B不符合题意；C提高机械设备的效率可以提高有用功的比例，从而节能减排，故C正确，C不符合题意；D用机械设备做功越快，其功率越高，与机械效率无关，故D错误，D符合题意。故选D。5.【答案】C【解析】A手握的位置靠近把手末端时，动力臂更长，则更省力，故

17、A错误；B砖头的位置远离车轮时，重力的阻力臂变大，故抬起更费力，故B错误；C工地搬运砖头的独轮车工作时，车轮中心是支点，故C正确；D根据杠杆平衡条件，拉力力臂大于阻力力臂，故图中拉力F小于重力G，故D错误。故选C。6.【答案】BD【解析】由图可知，A货箱20s内匀速上升4m，则货箱的速度则人拉绳子的速度故A不符合题意；B不计绳重和摩擦，将动滑轮和货箱看做整体，整体匀速上升，则整体处于平衡态，受平衡力，对整体做受力分析可得则动滑轮重故B符合题意；C货箱20s内匀速上升4m，则绳移动的距离此段时间内，拉力F做功故C不符合题意；D当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对水平面的压力则货箱对水平面的压强故D

18、符合题意。故选BD。7.【答案】A【解析】此过程中他做的有用功为他做的总功为他对滑轮组做功的功率为该滑轮组的效率为A该滑轮组的效率为75%，故A项符合题意；B他做的总功为800J，故B项不符合题意；C他做的有用功为600J，故C项不符合题意；D他对滑轮组做功的功率为80W，故D项不符合题意。故选A。8.【答案】C【解析】根据杠杆的平衡条件可知，杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；分析动力臂与阻力臂的大小，来确定是否为省力杠杆；根据杠杆的平衡条件分析解答。【详解】A由甲可知，杠杆左端下沉，则需要将平衡螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置

19、平衡，故A错误；B图乙中，若在A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡，由于没有明确力的方向，动力臂可能小于阻力臂，则此时杠杆可能是费力杠杆，故B错误；C图丙中，左侧力与力臂的乘积3G×3l=9Gl右侧力与力臂的乘积2G×4l=8Gl左侧力与力臂的乘积较大，故杠杆左端下沉，故C正确；D图丁中，动力、阻力在杠杆支点的同侧，且两个力的方向相同，则杠杆不可能处于平衡状态，故D错误。故选C。9.【答案】BD【解析】AB由图知，n=2，不考虑绳重及摩擦，绳端的拉力F=(G+G轮)，测力计示数等于物体的重力、两个滑轮的重力和人的拉力的总和，即G +2G轮+F=G +2G轮+(G+G轮)=680

20、NG轮=20N，则动物体的重力G=420N人的拉力大小F=(G+G轮)=(420N +20N)=220N故A错误，B正确；C滑轮组的机械效率=95.4%故C错误；D人的重力G人=m人g=50kg×10N/kg=500N人施加的最大拉力F最大=G人=500N不考虑绳重及摩擦，绳端的最大拉力F最大= (G最大+G轮)提起货物的最大重力G最大=2F最大G动=2×500N20N=980N故D正确。故选BD。10.【答案】C【解析】由图可知斜面的长度，根据求出拉力做的总功，根据求出拉力的功率，再根据求出有用功，由求出物体的重力，利用求出物体的质量；总功减去有用功即为克服斜面摩擦力所做

21、的额外功，根据求出斜面对物体的摩擦力；克服摩擦力做的功转化为物体的内能。【详解】AB由图可知，斜面的长度拉力做的总功则拉力的功率根据可知，有用功由可得，物体的重力根据可知，物体的质量故AB错误；C克服斜面摩擦力所做的额外功W额=W总W有=4000J3200J=800J根据可知，斜面对物体的摩擦力故C正确；D克服摩擦力做的功转化为物体的内能，即物体在斜面上运动时增加的内能等于800J，故D错误。故选C。11.【答案】C【解析】由题意物体所受的重力物体上升的高度，此时滑轮组做的有用功为根据机械效率公式有，总功为而有又因为可得均正确。机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加

22、，它的机械能增大，正确。若要滑轮组的机械效率达到，由效率公式有化解可得当时，滑轮组的效率能到达，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，错误。故选C。12.【答案】30【解析】有用功W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J总功W总=Fs=150N×5m=750J额外功W额=W总-W有用=750J-600J=150J木块与斜面间的摩擦力f=30N13.【答案】弹簧测力计对物块的拉力F【解析】探究使用斜面这种简单机械是否省功，我们需要知道物体做的有用功、总功；根据做功条件可知做有用功需要知道物体的重力F、斜面高h，总功

23、需要知道斜面长l、弹簧测力计对物块的拉力F。14.【答案】见解析 见解析 【解析】(1)1不失效，由杠杆平衡原理可知，只要满足杠杆平衡条件，助手就不会摔倒。(2)2“人体悬浮”平衡的原因可能是：以手与拐杖接触的部分作为支点，只要满足，人就可以悬浮在空中。15.【答案】(2)【解析】(2) 力臂是指力的作用线到转动轴的垂直距离，由图可知O1为独轮车的支点，F1为动力，从支点O1向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂l1；O2为物体的重心，重力的方向是竖直向下的，作出重力的示意图，如图所示16.【答案】【解析】连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最

24、小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂l2。作图如下：17.【答案】(1)；(2）详见解析【解析】(1)将拉力F反向延长，过支点O做延长线的垂线，支点到延长线的距离即为力臂L，如下图所示。(2)图乙和图甲比较，前后两种做法力臂没有改变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，不能省力，所以没有扳动螺栓。18.【答案】便于直接测量力臂 不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性 核桃夹 10cm 【解析】(1)1在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。(2)2在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组

25、实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。(3)3如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。(4)4杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为弹簧测力计施加拉力的力臂钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂即钩码到支点的距离不应超过10cm。19.【答案】左 可以直接读出力臂（或“便于测量力臂”） 逆时针 F1l

26、1=F2l2 省力 【解析】(1)1杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止。2为了便于测量力臂，挂上钩码，移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡，此时也要选择在水平位置平衡。(2)3设一个钩码的重力为G，一格的长度为l，将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，左端2G×2l=4Gl右端G×3l=3Gl左端力和力臂的乘积较大，杠杆逆时针转动。(3)4根据表中数据得到1.0N×0.2m=2.0N×0.1m=0.2N·m1.5N×0.1m=1.0N×0.15m=0.15N

27、83;m2.0N×0.15m=1.5N×0.2m=0.3N·m可知杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2(4)56设一格长度为l1，反向延长力F的作用线，从支点O向力F的作用线做垂线段，得到力臂l，如图所示：动力臂l=3l1×sin60°=l12.6l1阻力臂l2=2l1动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。20.【答案】动力×动力臂=阻力×阻力臂 将C点处的钩码向左移动一格 1N 【解析】(2)1由表格数据可知左侧钩码个数与左侧钩码距离支点的格数乘积等于右侧钩码个数与右侧钩码距离支点的格数乘积，可以得出的结论是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。(3)2由图乙可知，杠杆左侧的钩码数为1个，距离支点3格，杠杆左侧的钩码数为2个，距离支点2格，如图乙，使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是将C点处的钩码向左移动一格使左侧钩码个数与左侧钩码距离支点的格数乘积等于右侧钩码个数与右侧钩码距离支点的格数乘积。(4)3由图可知，右侧钩码的个数为5个，每个钩码质量为50g，钩码的总重为钩码距离支点2个格，根据杠杆平衡的条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以弹簧测力计