2021年全国中考物理真题分类汇编专题11 简单机械

1、专题 简单机1（2021四乐）列属于费力杠杆的是【答案】【解析杆分类力大阻力臂力小于阻力省杠杆力小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，为等臂杠杆 为力杠 杆，B、C、D 为省力杠杆，故选 A。2（2021浙金）活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的 是（ ）A独轮车 开瓶器C钓鱼竿 D大铡刀【答案】【解析】独轮车、开瓶器和大铡刀的动力臂都大于阻力臂，都是省力杠杆鱼竿的动力 臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 ABD 不符合题意C 符合题意。故选 13（2021云T20）如图甲所示，木块的长度是cm。（）图乙中，画出动力 F 的力臂 l。（）图丙所示，按照

2、安全用电原则，用笔画线代替导线，将开关、灯泡接入家庭电路中 _。【答案】3.40【解析1左端在零刻度，右端在 3.40cm，以长度 3.40cm。（）延 的用线，从 力的作用线作垂线，垂线段长度为力臂 l。2（）开在灯和火线之间灯的另一边接零线。（2021庆 A 卷T7）图所示的滑轮组，500N 的力 F 在 内将重 的 子匀速提升了 ，计重及摩擦，下列说法正确的是（ ）A定滑轮的作用是省力B轮组机械效率为 C滑轮的重力为 100N力 的功率为 100W【答案】【解析A滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故 A 误；B有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为 G 800N 1600J有 物

3、3连接动滑轮的绳子有两股，物体上升 ，此绳子自由端移动的距离为 4m。所以拉力做 的总功为 Fs 4m 总因此机械效率为有总100% 100% 80% 故 正；C动滑轮和物体做受力分析上受到两股绳子拉力下受到动滑轮和物体的总重力， 因此有 F动 物带入数据得 800N 动 物故 错；D力功率W 200Wt 故 D 错误。故选 （2021庆 B 卷T7）图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，质量为 36kg 的物在 5s 匀速提升 ，他对绳的拉力 F 为 200N。计绳重和摩擦，则下判 断正确的是（ ）4A动滑轮的重力为 20NB力所做的功为 200JC力做功的功率为 40W轮组的机械效率

4、为 90%【答案】【解析A物的重力G=36kg10N/kg=360N由图可知，重物由 2 段子承担即 n=2，不计绳重摩擦，动滑轮的重力G F-=2200N-360N=40N故 A 错误；B绳子自由端移动的距离s=2h=21m=2m拉力所做的总功W =200N2m=400J故 错；5有 有 C拉力做功的功率 W 总 =80Wt 5s故 错；D用W =360N1m=360J滑轮组的机械效率为= 有 =90% 总故 D 正确。故选 D。6（2021云T8如甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起拉 随提升高度 h 变的关系如图乙所示块全离开水面动滑轮的机械效 率为 87.5%，重

5、和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（ ）A物块的边长为 0.6mB滑轮重为 300NC升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于 物块提升至上表面与水面平的过程中拉力 F 做功为 6【答案】【解析A图0.6m 开出1.1m 完出水，以物块边长为 0.5m，故 错误；B物块完全离开水面后，拉力 2000N，动滑轮的机械效率为 Gh G 100% 100% 87.5% Fs F 2F 2 解得 G=3500N，滑轮重为G FG=22000N3500N=500N1故 错；C提升物块完全离开水面前，因为存在浮力，所以对物体的实际拉力小于重力，所以机械 效率小于 87.5%故 错；D物提升至上表面与水面相

6、平的过程中拉力 F 做功为F h =21375N0.6m=1650J1 1故 D 正确。故选 D。7（2021川州）图所示的滑轮组，动滑轮重 3N，物体 A 在 5s 被匀速提升0.5m 的程中中绳的拉力均沿竖直方向轮组的械效率为 不计绳重和擦， 则在本次实验中（ ）A若提升更重的物体，滑轮组的机械效降低7B体 A 的力为 27NC子自由端的拉力 大为 8N子自由端拉力的功率为 【答案】【解析A同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高，若提升更重的物 体，滑轮组的机械效率提高，故 A 不合题意；B物体 A 在 内匀速提升 0.5m 的程中，做的额外功 h=3N 0.5m 额 动由滑轮

7、组的机械效率为 可知总功 总 额 =1 10%15J有用功 有 总 13.5J物体 A 的力 W 13.5J 有 h 0.5m故 符题意；C绳子自由端的拉力 大为F 故 不合题意；D子由端拉力的功率 27 N 动 =3 38 P N 0.5m5s故 D 符合题意。故选 BD。8（2021四乐T15如所示，在斜上将一个重 4.5N 的物匀速拉到高处，沿 斜面向上的拉力为 1.8N，斜面 =1.2m高 =0.3m。重物直接提升 h 所的作为有 用功，则A.有用功为 1.35J,机械效率为 75B.有用功为 2.16J,机械效率为 62.5C.有用功为 1.35J,机械效率为 62.5D.有用功为

8、1.35J,机械效率为 100【答案】【 解 析 】 W =Gh=4.5N ； W=Fs=1.8N 1.2m=2.16J ； =W /W=1.35J/2.16J=62.5%。故选 C9（四川州T20）泸州市第 36 届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展了如图所示的“硬币玩转杠杆”装置动中使用的硬币完全相同刻均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆在水平位置平衡，说明该杠杆的重心_点。在 A 点放两枚硬币时，则可在 点放_枚币能使杠杆再次水平平衡。保持 A 点放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余 6 个上放硬币些点无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡些 点是。【答案D 6 B、D9【解析】1杠杆在水平位置

9、平衡时，其重心在杠杆的几何中心，即 D 点设杆上每两点间的距离为 ，每个硬币的重为 ，据题意及杠杆的平衡条件有23=nGl解得，在 点置的硬币枚数n=6 保 点放的硬币不变，那么在 BC、D 这点放硬币无法让杠杆两次水平平衡，因为 两上放置硬币时和力在杠杆的同一侧且的方向相同 点放置硬币时， 阻力作用在杠杆的重心上，那么杠杆只受到一个动力的作用，也无法平衡。川山T39）人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为 的物体， 所用拉力 F 为 ，20s 内物体上升了 6m（物体的上表面始终露出水面知滑 轮重 ，重及摩擦均忽略不计。求：（1）20s 内绳自由端 A 移的距离；（2）拉力 F 做功的功率

10、；（3）物体在水中所受浮力的大。【答案）12m）150W）320N【解析】10 四遂T17）涪江六桥建筑地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备如何提高滑轮机械效率约电能呢？为此同学们进行影响滑轮组 机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：钩 码 上绳 端 移机 械实 验钩码重绳端拉升 高 度动 距 离效 率次数G/N力 /Nhs/m（中沿直方向 动弹簧测力计。拉123422440.10.20.10.11.21.21.91.30.30.60.30.555.6%55.6%70.2%61.5%（ ）分析表中数据可知：第 4次实验是用图所示装置来完成的。（）过比

11、较 2 两次实验数据可得出使同一滑轮组提升相同重物滑轮组的机械效 率与重物上升高度无关。11（）过较两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高实验次数的序号。（）过比较 4 两次实验数据可得出不滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率 越小。（）提高滑组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措 施有（多选） 。A. 减轻动滑轮重 机械加润滑油B. 增所提物体重 增重物上升高度（） 次实验，绕在动滑轮上绳子的股数 n= = ，以第 4 次验是用丙图所 0.1m示装置来完成的。（）过比较 3 两次实验数据可得出同滑轮组提升的物体越重滑组机械效率越 高。（）据

12、= 额知，为提高滑轮组的机械效率，可以减轻动滑轮重力、或 机加润滑油来减小额外功 增所提物体重力增大有用功加重物上升高度不能 改变机械效率，故 ABC 项确。【答案】（）速 （）丙 （）、3（）2021浙丽）杆（如图甲是我国古老的衡工具今人们仍然在使用。 某兴趣小组在老师的指导下动手制作量程为 克的杆秤（如图乙12（制作步骤）做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的A处；系秤纽：在秤杆的B”系上绳子；标零线：将 克砝码系上细制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤 杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上”

13、；定刻度：（交流评价）（）秤是一种测_的具；（）在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从”刻度_侧移动；（）骤标线的目的是_（）据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方 法，你认为_的法更合理；小科：先在秤盘上放 1 克体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的 位置标上 1；然后在秤盘上放 物体；按上述方法直到标出所有刻度；小思：在秤盘上放 20 克体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的 位置标上 20， 和 20 之分为 20 等份，依次标上相应刻度。【答案】质量右避免杆秤自身重力对称量的干扰小思【解析）杆秤是利用杠杆平衡原理来工作的

14、，上标记的是质量单位，是一种测量 质量的工具。（ 处挂纸杯放待测物 点是系秤纽 位是纸杯不装物体砣上时，杆秤平衡若在纸杯中放物体根据杠杆平衡条件，秤砣应向右移力臂才能使杠杆 再次平衡。131 1 2 21 1 1 1 1 1 1 2 21 1 1 1 1 1 2 2 2 （） 位置是纸杯不装物体，秤砣挂上时，杆秤平衡，以避免杆秤自身重力影响。（）小的方法测量次数多比较烦琐，小思的方法操作简单，测量 2 克体再分成 等份还可以减小误差，所以小思的方法更合理。浙湖T12下列是科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程实 验均使用轻质杠杆）实验 ：在直杠杆水平平衡时（图甲所示）进行实验记录多组数据得出：

15、 F s s （：s 和 分别表示支点 到 和 F 的用点的距离直杆倾斜平衡时（如图乙所示） 1 2 1 2进行实验，也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？实验 学究小组用一侧弯的杠杆进行如图丙所示的实验钩变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即填） 和 （支点到力的作用线的距离）这两量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到 的作用点的距离s ）支点到 的作用线的 距离（ ）相等的。研究小组的同学又进行了实验。实验次数F /N s /cm F /N s l /cm1 1.0 10.0 0.5 21.3

16、 20.12 1.5 20.0 1.5 31.7 29.83 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0141 1 1 2 2.实验 ：移钩码，使杠（待填）并使杠杆处于平衡状态；记 、s 、 和 F 、 、 1 1 1 2 2 2；改钩码数量，动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组 、 、 和 、 、1 1 1 2 2 2；分实验数据，出弯杠杆的平衡条件。最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是： F l l杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用用图 1 方提升物体比用图 2 方省力可用杠杆的平衡条件作出合 理解释请回答（）研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系_；（）实验 中填写完整；

17、（）支点到力的作用线的距离”在科学上被称通探究杠杆平衡条件的验， 使我们深深认识到建立这一科学量的价值；（）图 1 方提物体比用图 方省力的原因_【答案 s l 1 1 2 倾斜或转动力臂图 1 的动力臂大于阻力臂 的力臂等于阻力臂【解析1分析表格中的据，可以得到一个等量关系： s l 1 1 。（）实验探究已经研究了杆在水平方向平衡的状态，现在应该移动钩码，使杠杆倾斜15或转动并使杠杆处于平衡状态支到力的作用点的距离等支点到力的作用线的距 离，此时再于去研究原来的等式是否合理。（）“点到力的作用线距离”在科学上被称为力臂。（用 方式提升物体比图 2 方省力的原因是 1 动滑轮的动力臂大于阻力

18、臂， 图 定轮动力臂等于阻力臂。14（2021安徽如图，用滑轮组将一重物直向上匀速提升 ，用拉力 =100N， 若该过程中滑轮组的机械效率为 80%，滑轮组对重物做的有用功J。【答案】【解析】滑轮组的动滑轮绕 2 段，绳子由端移动的距离s=2h=22m=4m总功W =100N4m=400J对重物做的有用功为W =W =400J80%=320J 15（2021安）究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将 其简化为物理模型。（）图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，

19、161 21 2 1 21 2 1 =G 为研究其能否平衡将它看成等长的两部分在图乙中画出这两部分各自所受重力的示 意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；（）图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它 AB 边的中点悬起，能在水平置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如 图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。【答案） ；解析）能平衡；答案见解析【解析】（1）设杠杆的中点为 O ，杆与水平方向的角为 ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力 G ，心分别在两部分的中点处，分别设为 O 和 O ，易 OO OO ，右两部分重力的力臂2 1 2l =OO1 1cos， =cos因此L =L1 2因此有G1 1 2 2171 1 1 1 2 2满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。（）能平衡，转过一定角度释放的瞬间