2020-2021年中考物理分类汇编简单机械经典

1、2020-2021年中考物理分类汇编简单机械经典一、简单机械选择题1.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为Gi、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是A.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B.若Gi=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若Gi=G2,则拉力Fi与F2所做的总功相等D.若Gi=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】B【解析】【分析】(i)同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；(2)滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh比较两

2、者所做总功之间的关系；(3)滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W=Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；(4)根据W=Gh比较有用功的大小.【详解】A.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；BC.若Gi=G2,且货物被提升的高度相同，根据亚有=6物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有i个动滑轮(即动滑轮重更小)，所以由Wx(G物+G动)h可知，甲滑轮组做的总功W小于乙滑轮组做的总功，由

3、可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误；W=G动h可知，甲、乙滑轮组所D.两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据做的额外功不相等，故D错误.故选B.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功.2.如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为Fi、B. F1VF2VF3C. F2>F1>F3D. F2<FkF3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，

4、此时拉力Fi=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2=-f;2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f;由此可得F2<Fl<F3.故D正确.3.在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A.可以省力或省距离，但不能省功B.可以省力，同时也可以省功C.可以省距离，同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确;使用任何机械都不能省功，故BC、D选项错误；4.下列关于功率和机械效率的说法中，

5、正确的是（A.功率大的机械，做功一定多B.做功多的机械，效率一定高C.做功快的机械，功率一定大D.效率高的机械，功率一定大【答案】C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值.解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.5.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物

6、体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是A. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力F的功率是100WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F'作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=6干'=G-3F拉+G动=100N-3X30N+G动=6动+10N口10N,故A正确；（2）由图丙可知，

7、1s2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在23s内，重物做匀速运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v'3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=ICON也X100%=F33h><i00%=4ONxmoo%"83.33%,故d正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.（1）已知滑轮

8、组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F',其关系为F1拉=q（F'+G）;地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F'（2）由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.（3）由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.6.在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿

9、斜面向上的拉力为A.物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力B.做的有用功是5JC.此斜面的机械效率为62.5%D.物体受到的摩擦力大小为10N【答案】C【解析】A.沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；B.所做的有用功：W有用=Gh=mgh=5kgX10N/kgX1m=50J,故B错误；C.拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40NX2m=80J;斜面的机械效率为：刀=X100%=2里X100%W息80J=62.5%,故C正确；D.克服摩擦力所做的额外功：W额=W.W有=80J-50J=30J,由W额=£$可得，物体受到的摩擦力：f=%=30J=

10、15N,故D错误.故选C.点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式刀=”电计算出机械效率；（4）总功减去W有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力.7 .如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是A.此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=；G;8 .此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G;C.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=1G；3

11、D.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=2g.由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C,C符合题意.8.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀A.甲图省力,B.甲图省力,机械效率甲图大机械效率一样大C.乙图省力，机械效率乙图大D.乙图省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】1，、.分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由F（GG动）可nW有Gh知，甲图更省力；由f=-可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B.W息GhG动h9.如图所示的装置，重100N的物体A在水平面做匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力F

12、是20N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A.作用在物体A上水平拉力是100NB.作用在物体A上水平拉力是20NC.物体A受到的滑动摩擦力是80ND.物体A受到的滑动摩擦力是40N【答案】D【解析】【详解】AB.根据二力平衡的条件进行分析，因为有两条绳子作用在动滑轮上，所以作用在物体A上的水平拉力F=2X20N=40NMAB错误；CD.因为物体匀速运动，所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力，大小为40N,故C错误，D正确。10.如图所示的滑轮组上：挂两个质量相等的钩码AB,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重绳重及摩擦）（）A.A下降B.B下降C.保持静止D.无法确定【答案】A【解析】分

13、析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故选：A。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。11 .将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）.则下列说法正确的是A.沿斜面向上的拉力0.3NB.有用功0.36J,机械效率20%C.有用功1.8J

14、,机械效率20%D.总功2.16J,机械效率83.3%【答案】D【解析】试题分析：由题意知：物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,则所做的有用功W*Gh=4.5NX0.4m=1.8J所做的额外功W额=fL=0.3NX1.2m=0.36J故总功为W总=W”W额=1.8J+0.36J=2.16J机械效率Y=Wr/W总=1.8J/2.16J=83.3%.故选项D是正确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算.12 .轻质杠杆AB可绕中点。自由转动，现在其A端和B端分别施以大小相等的力Fi和F2,它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动

15、11B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道，。为杠杆的支点，分别从。点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力F1和F2的力臂分别为OC、OD,如下图所示:因OA=OB,由几何知识知道,1QC-OA故OCvOD又因为口和巳的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是:FiXOCvF2XOD,所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A正确。13.如图所示，属于费力杠杆的是D.B.用汽水扳子开瓶盖二用羊角锤起钉子【答案】A【解析】【详解】A、用镣子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、汽水扳子开瓶盖时

16、，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆.故选A.【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂;费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.14.如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是Fi、F2、F3,比较它们的大小应是（）A.F1>F2>F3B.F1VF2VF3C.F2>Fi>F3D.F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】设物块与地面的摩擦力为f,第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑

17、轮不省力，所以F尸f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力.所以F2=-f;2第三个图中滑轮为动滑轮，但日处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f;故F2<Fi<F3；答案为D.15.人直接用Fi的拉力匀速提升重物，所做的功是W;若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W()A.Fi一定大于F2B.Fi一定小于F2C.W2一定大于WD,只有F2大于Fi,W才大于W【答案】C【解析】【详解】AB.直接用Fi的力匀速提升重物，则Fi=G,使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，

18、F2与G的大小关系不能判断，则无法比较Fi与F2的大小.故A、B均错误；CD.直接用Fi的力匀速提升重物，所做的功是：Wi=W有用=Gh；使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W有用=Gh;但由于至少要克服摩擦力做额外功，故W2=W有用+W额外,则W2>Wi,故C正确、D错误。故选Co16.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为Gi和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A.若Gi=G2,则F1VF2,甲的机械效率高B.若Gi=G2,则Fi>F2,乙的机械效率高C.若GkG2,则FivF2,甲、乙的机械效率

19、相同率高【答案】D【解析】【详解】D.若GiG2,则F1VF2,乙的机械效A.由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等II，若Gi=G2,则有用功也相同，所以机械效1率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi="Gi,乙图n=2,F2='G2,若Gi=G2,则Fi<F2,提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故1B错误；C.甲图n=3,FJGi,乙图n=2,F2=2G2,若Gi<G2,则Fi<F2,若Gi<G2,则乙图有用功多，机械效率高，故C错误;D.甲图n=3,Fi='Gi,乙图n=2,F2G2,若GJ”？,则Fi<

20、F2；甲乙两图由于滑轮组相同摩擦则额外功相等，若Gi<G2,由W=Gh,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.，并且不计D正17.如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕。点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F()A.变小【答案】A【解析】【详解】B.变大C.不变D.先变大后变小把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力X动力臂=阻力X

21、阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。18.如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中，下列说法正确的是拉力做的功是120J绳纤自由端移动的距离是2m骨轮组的机械效率是75%A点受到的拉力为300NA.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】.由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距离：%2%22m=4m；故错误；拉力做的功：W息Fs绳30N4m=120J;故正确； .克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W有=£$物

22、=45NX2m=90J,滑轮组的机械效率：W100%-90J-100%=75%故正确；W总120J .因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N；故错误；故ABD错误，C正确。19.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是A.甲更省力，甲机械效率大B.乙更省力，机械效率一样大C.乙更省力，乙机械效率大D.甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3,更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提

23、起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大.故本题正确选项是B.20.下图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）.下列说法错误的是（）A.弹簧测力计的拉力是2.4NB.物体上升的速度为0.05m/sC.弹簧测力计拉力的功率为0.12WD.滑轮组的机械效率约83.3%【答案】C【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,拉力端移动的距离$=打汽，利用WP二!_W="S求拉力做的总功，再利

24、用I求功率；已知物体的重力和上升高度，利用印=行森求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4N,故A正确；物体2s内匀速上升0.1m,物体s0dmw=-=上升的速度为12s，故B正确；n=3,拉力端端移动距离*=釉=3x=拉力做的总功为：小盘=F*=24NX0,37n=；拉力的功P=0,361V率为：1"，故C错误；拉力做的有用功为：卬肓钎劭=6*X01m="“J；滑轮组机械效率为：W有闰o句V=-yvj=Jrx100%=ti3.3%故D正确;Q07引故答案为C【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根

25、据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。21.C点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力Fi,Fi的方向沿0。线，棒在图所示位置处于静止状态。则51 -AFi>GB.Fi=-G52C.重力的力臂等于SD.Fi方向沿00'线向下【答案】A【解析】【详解】AB.由图像可得，A点到Fi的距离为S2,若令A点到重力的距离为S3,根据杠杆的平衡条件“动力X动力臂=阻力X阻力臂”可知FiS2GS3可以推出Fis3GS2由于53 S可得FiG故A选项正确，符合题意，B选项错误，不符合题意；C.重力的力臂为支点A到重力的距离，重力竖

26、直向下，因此力臂为水平方向，故C选项错误，不符合题意；D.Fi与G在支点同侧，重力方向竖直向下，所以Fi的方向应该向上，故D选项错误，不符合题意。22.在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动.每个钩码的质量为200g,A、BC、D、E、F为质量不计的挂钩，己知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直.现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如图所示).下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是白*口A.在B、D两处各加挂一个钩码B.在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码C.B处挂两个钩码不变，把D处的

27、一个钩码挂在F处D.把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处【答案】C【解析】【分析】(1)符合杠杆平衡条件Fi1i=F212,杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉.(2)力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.【详解】设AB=BO=OC=CD=海个钩码的重力为GA.在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GxL,右侧力与力臂的积为2Gx2L,因3GxLw2Gx2L,所以木板不会平衡，故A错误；B.在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GxL,右侧力与力臂的积为3Gx2L,因3GxLw3Gx2L,所以木板不会平衡，故B错误；C.把D处的一个钩码挂在E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故C正确.D.把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处，杠杆左侧力与力臂的积为2Gx2L,右侧力与力臂的积为GXL,因2Gx2LGXL,所以木板不会平衡，故D错误；故选C.23.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所