简单机械-2022年深圳市中考物理二模汇编

简单机械-2022年深圳市中考物理二模汇编

1.如图所示的简单机械使用过程中省了距离的是.

盘山公路

B.

汽车钥匙

船桨

旗杆上的定滑轮

2.回答下列问题:

(1)小明使用天平测小石块的质量。测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行横梁平衡的调节

调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。

i请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:ー。

ii完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向ー(选填"左"或"右")调节平衡螺

母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。

iii调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减祛码并调节游码在标尺上的位置,

直到横梁恢复平衡。这时右盘中的祛码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块

的质量为_go

(2)如图丙所示，将压强计的金属盒放在同种液体中,橡皮膜的朝向不同。要观察到U形管两侧

液面的高度差相等，必须控制金属盒面的中心在液体中的相等;由上述实验可知:液体

内部某一点，来自各个方向的压强大小是ー的。

岫曲

(3)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、

弹簧测カ计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表。

实验斜面倾木块重力斜面高度沿斜面拉カ斜面长度机械效率

次数斜程度G/Nh/mF/Ns/m(%)

1较缓30.21.6137.5

1较陡30.31.81

3最陡30.42.0160

i第2次实验中，斜面的机械效率为ー。

ii斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:

3.请按要求完成下列作图。

(1)有一点光源S,它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,S发出的一条光线经平面镜反射

后，反射光线为a,如图甲所示。请在图中画出:①凸透镜的焦点F；②点光源S的位置;

③光线a经过凸透镜后的折射光线。

(2)如图乙所示,用F=150N的カ使木箱沿水平方向做匀速直线运动(不计滑轮重及绳与滑轮

间的摩擦),请在图中画出木箱此时受到的摩擦カ的示意图并标出摩擦カ的大小。

乙

4.如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦)，拉カ

&、、F3、ル的大小关系是.

ド2<乙<&<尸3

c.F4=F2<Fr<F3D.F4<F2<F3<Fr

5.疫情期间,仅用十天建成的"火神山""雷神山"两大医院已成为"中国速度"的代表,更是"中国实カ"

的象征。建设期间,各类大型机械设备及运输车辆川流不息。如图所示是建设时所用的汽车起重

机的结构示意图,其中ん、B组成滑轮组,C杆伸缩可改变吊臂的长短,D杆伸缩可改变吊臂

与水平面的角度,〇为吊臂的转动轴,装在E里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物。此

型号的起重机质量为10t,与水平地面总接触面积为5000cmユ。当起重机在30s内,从地面将

重物匀速提升5m时,电动机的牵引力F=lxl04N,重物离开地面后,起重机对地面的压强

为2.5X10sPa»求:(g取!0N/kg)

(1)被提升物体的重力;

(2)重物匀速上升时,滑轮组AB的机械效率(结果保留一位小数)；

(3)重物匀速上升时,电动机牵引力的功率。

6.如图，工人利用滑轮组提升重物，请用笔画代替绳子，画出最省力的绕绳方法。

7.关于下列简单机械的说法,正确的是.

如图所示的重型订书器是费カ杠杆

B.

加快物体的上升速度，可以提高滑轮组的机械效率

不考虑摩擦,把同一物体沿斜而BC推上顶端,更省功

保持杠杆水平位置平衡,测カ计从a位置转到b位置,示数变大

8.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶质量为4kg,水桶容积为

20L,动滑轮重!5牛,当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶未露出水面)时,小明对绳的拉カ为

F=25N»不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0x1。3kg/m3,g取10N/kg。试求:

(1)水桶所受浮力为多少?

(2)水桶的材料密度为多少?

⑶水桶露出水面前,滑轮组的机械效率多大?

(4)若小明体重500牛,ー只脚底面积250cm2,水桶被提离井中水面后匀速上升，此时小明

双脚对地面压强为多大?

9.如图所示，一根铁棒在水平拉カF的作用下,以0点为转轴，由竖直逆时针匀速转向水平位置

的过程中,动カF与动カ臂L的大小变化

A.F增大，L增大B.F减小,L减小

C.F增大,L减小D.F减小,L增大

10.如图，利用滑轮组将重400N的物体，以0.3m/s的速度提升，拉力F为250N,忽略绳重和

摩擦，下列说法正确的是ー

A.绳子自由端移动1m,物体上升1m

B.绳子自由端移动的速度为0.9m/s

C.滑轮组的机械效率为80%

D,加快物体的上升速度,可以提高滑轮组的机械效率

11.下列对多次实验的目的描述中不正确的是ー

A,用刻度尺测某物体长度时多次实验,是为了取平均值减小误差

B.在"探究杠杆的平衡条件"时多次实验,是为了避免偶然性得出普遍规律

C,用伏安法测小灯泡的电阻时多次实验,是为了取平均值减小误差

D.探究“阻カ对物体运动的影响"时多次实验,是为了推理出运动不需要カ维持

12.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶质量为4kg,水桶容积为

20L,动滑轮重!5牛,当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶未露出水面)时，小明对绳的拉カ为

F=25No不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0xl03kg/m3,g取10N/kgo试求:

(1)水桶所受浮力为多少?

(2)水桶的材料密度为多少?

(3)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率多大?

⑷若小明体重500牛,ー只脚底面积250cm2,水桶被提离井中水而后匀速上升,此时小明

双脚对地面压强为多大?

13.如图所示,一根铁棒在水平拉カF的作用下,以0点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置

的过程中,动カF与动カ臂L的大小变化.

A.F增大,L增大B.F减小,L减小

C.F增大,L减小D.F减小，L增大

14.如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成,不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G]、G2

提高相同的高度

G\G2

A.若G]=G2,拉力做的额外功相同

B.若=G2,拉力做的总功相同

C.若GI=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率

D,用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

15.小雨受到的重力为640N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6x104Pa»

\イ

ノヾ

/

/

/

/

/

/

/

A/B

/

/

甲乙

(1)他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦),此时

他对水平地面的压强为6x103Pa-则物体A重力GA=?

(2)如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B(不计水的阻カ、绳

重和摩擦),当物体B的下表面所受水的压强为2x103pa时,求物块此时受到的浮力?

⑶若小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的!,则物体B的密度

PB=?

16.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦カ为

重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时、滑轮组的机械效率为

50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦カ。求:

(1)物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦カ;

⑵动滑轮的重力:

⑶物体质量为10kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉カF的功率。

17.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用

时间相同,所需拉力分别为久和F2,所做的功的功率分别为PA和PB。则ー

A.F1<F2,Pi=P2B.Fi<F2,P1<P2

C.F1>F2,PI>P2D.Fr>F2,P[=P2

18.如图所示，利用滑轮组提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦，其机械效率为60%,要使此

动滑轮的机械效率达到90%,下列方法可行的是

A,把绳子承担物重的段数改成3段B.把物块的个数增大到4个

C,把动滑轮的质量减小一半D,把物块的个数增大到6个

29.如图所示,体重为50kg的小安利用滑轮组把浸没在水中的长方体A提出水面。物体A浸没在

水中匀速上升时,小安所用的拉カ为350N,滑轮组机械效率り1=80%。物体A被完全提出水

面后匀速上升时,滑轮组的机械效率リ2=90%。已知物体A的底面积为0.04m2,高1m,不

计摩擦和绳重,g取10N/kgo求:

(1)物体A浸没在水中时所受的浮力大小。

⑵物体A的重力。

⑶请计算说明小安能否把物体A完全提出水面。

20.简单机械在我们的生活中应用很广泛。下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计

答案

1.【答案】C

【解析】A、盘山公路实质是利用斜面来省力,省力要费距离,所以盘山功路费距离:

B、使用钥匙开锁时，实质是轮轴,动カ作用在轮上,省力，但要费距离;

c、船桨在使用过程中,动カ臂小于阻カ臂,是费カ杠杆,但能省距离;

D、定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费カ,不省距离也不费距离。

2.【答案】

(1)i游码未归零

ii右

iii84

(2)深度;相等

(3)i50%

ii斜面粗糙程度相同时,斜面斜陡,机械效率越高

【解析】

(1)i使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处，即游码归零,再调节平衡螺母使天平平

衡，而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这ー步骤。

ii甲图中没有将游码移至零刻度线，横梁就平衡了，如果将游码调零,则指针会偏向分度盘

左侧，此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节。

iii由图知,小石块的质量m=50g+20g+10g+4g=84g。

(2)如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U形管压强计,实验中判断压强大小是通过观察U

形管两边液面的高度差实现的；由图所示现象知,压强计的探头处于同种液体的同一深度,但朝向

不同,而U形管压强计两管液面高度差相等，故得出的初步结论是;同种液体，在同一深度,液

体内部向各个方向的压强均相等。

(3)i在第二次实验中的有用功为:

W有=G/i=3Nx0.3m=0.9J；

总功为:イ总=Fs=1.8Nx1m=1.8J；

斜面的机械效率为;T]=—x100%=察x100%=50%。

w总!sj

ii分析题目中的三次实验不难看出,表格中斜面的倾斜程度变化,物重不变，同一斜面即粗

糙程度不变，但是斜面的机械效率是不同的,故能看出的结论是;斜面倾斜程度越大，机

械效率越髙(斜而越陡，机械效率越高)。

3.【答案】

(1)

(2)

【解析】

⑴因为反射光线好像是从虚像上发出的,反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点F；

已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,所以焦点F的位置也是发光点S的像

S，的位置;画出像S'(F)的对称点,可得点光源的位置S;光线a过凸透镜的焦点，经凸透镜

后折射光线平行于主光轴;

⑵由图知，n=2,因为用滑轮组拉动木箱向左做匀速直线运动，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩

擦,所以F=ノ,则木箱受到的摩擦カ＜=2F=2xl50N=300N,木箱受到摩擦力的方向水

平向右，作用点可画在接触面的中点处。

4.【答案】B

【解析】不计机械自重和摩擦。由第一个图可知，厶=厶2,由杠杆平衡条件可得ドi=G;由第二

个图可知,使用的滑轮组れ=3,F2=16；由第三个图可知，使用动滑轮,动カ作用在轴上，

&=2G;由第四个图可知,使用的斜面”sin300=4，因为FL=Gh,所以自=和。可见,

尸2＜乙＜&＜尸3。

5.【答案】

(1)2.5xIO4N

(2)83.3%

⑶5X103W

【解析】

(1)起重机对地面的压强为p=2.5x105Pa,起重机与地面的接触面积S=5000cm2=0.5m2,

由P=g得，起重机对地面的压カF=pS=2.5x10sPax0.5m2=1.25x105N,

起重机和被提升物体的总重力等于起重机对地面的压カ,即G物体+G起=F=1.25x105N,

起重机的质量为10t,则起重机的重力G起=m起g=10x103kgx10N/kg=x105N,

则被提升物体的重力。物=F-G起=1.25x1〇5N—1x1〇5N=2.5xIO4N。

(2)该滑轮组做的有用功为ジ有用=G物/1=2.5xIO,Nx5m=1.25x105J,

由图可知，该滑轮组的绳子股数为3,则绳子自由端移动距离厶=3/i=3x5m=15m,

该滑轮组牵引力做的总功W总=F牵L=1xIO4Nx15m=1.5x105J,

该滑轮组的机械效率り=藝x100%=ダザノx100%=83.3%〇

(3)电动机的牵引功P=*=15X1051=5X103Wo

t30S

6.【答案】

【解析】因为人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由3段绳子承担物重是最省力的绕绳方法。

7.【答案】D

【解析】重型订书机在使用的时候,动カ臂大于阻カ臂,属于省力杠杆,故A错误;

滑轮组的机械效率与物体上升的速度无关，故B错误;

任何机械使用过程中都不省功,故C错误;

保持杠杆水平位置平衡,测カ计从a位置转到b位置,拉力的カ臂变小,由杠杆的平衡条件可

知,拉カ变大，即弹簧测カ计示数变大，故D正确。故选D。

8.【答案】

(1)5N

(2)8x103kg/m3

(3)70%

⑷7450Pa

【解析】

(1)水桶的重力:G桶=血桶g=4kgxlON/kg=4ON,

由图可知，n=2,即有两股绳子承重,

所以,不计绳子重量和摩擦,F=桶一ド浮+G动)，

则水桶所受浮力:ド浮=G桶+G动-2ド=40N+15N—2x25N=5N。

⑵水桶浸没在水中,

故根据ド浮=pg/キ可得,

水桶的体积:y水桶=レ排=チ;5N=5x10-4m3

l.Oxio3kg/m3x10N/kg

3

则水桶的材料密度:p=・二u=ピ3=8x103kg/m〇

v|).-15x1um

(3)绳子受到水桶的拉カ：F拉=G桶ーF浮=40N—5N=35N,

水桶露出水面前,滑轮组的机械效率：り=gxl00%=TJxl00%=韶芸xl00%=70%。

W..Fs25Nx2/i

(4)水桶被提离井中水面后,小明对绳端拉カド=£(G水+G桶+G动)=1200N+40N+

15N)=127.5N,

故他对地的压カ为ド床=G人ーF打=500N-127.5N=372.5N,

。

压强lp=—S=0な.05，m；2=7450Pa

9.【答案】C

【解析】（1）当杠杆竖直时,动カF、阻カG、动カ臂厶、阻カ臂L2如图所示:

由于重力的方向也竖直向下，因此重力的作用线穿过支点，因此阻カ臂L2为零;动カ臂为整个杠

杆的长度，如图中ル所示;

（2）当杠杆被拉到水平位置时,动カド、阻カG、动カ臂ん,、阻カ臂L2i如图所示:

由图可见,阻カ臂变成了る’,变大了；动カ水平，动カ作用线穿过支点,动力臂人’为零。

（3）杠杆由竖直被拉到水平时,阻カ不变,阻カ臂增大,动カ臂减小,根据杠杆平衡条件:动カ

x动カ臂=阻カx阻カ臂，因此动カ增大。

10.【答案】C

【解析】由图可知,n=2,s=2ん绳子自由端移动1m,物体上升0.5m,故A错误:

n=2,绳子自由端移动的速度レ=2ひ物=2x0.3m/s=0.6m/s,故B错误;

滑轮组的机械效率リ=耨=,=悬=畀费セ80%,故C正确:

加快物体的上升速度，不会改变有用功与总功的比值,不会提高滑轮组的机械效率，故D错误。

11.【答案】C

【解析】灯丝电阻受温度影响较大,多次测量灯丝的电阻，目的是观察不同电压下灯泡亮度及电阻

的变化，得出电阻与温度的对应关系。C错误。

12.【答案】

⑴205N

(2)8x103kg/m3

(3)70%

⑷9500Pa

【解析】

(1)水桶的重力:

G桶=7n桶9=4kgx10N/kg=40N,

水的体积y水=%=20L=20xIO-m3,

根据p=/可得水的质量:

7n水=P水レ水=1，°x103kg/m3x20x10-3m3=20kg,

则水的重力:

6水=zn水g=20kgx10N/kg=200N,

由图可知,n=2,即有两股绳子承重,

所以,不计绳子重量和摩擦,ド=ラ(G桶+G水一F浮+G动),

则水桶所受浮力:

F浮=G桶+G水+G功-2F=40N+200N+15N—2x25N=205N；

⑵水桶浸没在水中,

故根据ド浮=pgん可得,水桶和水桶内水的体积：

も=レ排=.=i,oxiakggioN/kg=20,5xIO-3m3,

所以水桶的体积：

3343

L桶=v&-レ水=20.5xIO/m3-20x10-m=5x10-m,

则水桶的材料密度：

p=—=-4kf-=8x103kg/m3；

ドワ補5x10-4m30

(3)绳子受到水桶的拉カ:

F拉=G桶+G水一F浮=40N+200N-205N=35N,

水桶露出水面前,滑轮组的机械效率：

り=—X100%=—x100%=35Nxhx100%=70%〇

1W”Fs25Nx2九

(4)因为カ的作用是相互的,所以小明对绳子的拉力等于绳子对小明的拉力尸拉’=F25N,

故根据力的合成可得,小明对地面的压カ:

尸”.=G人ーF拉'=500N-25N=475N,

此时小明双脚对地面压强:

475N

9500Pao

P=T2X250X10-4m2

13.【答案】C

【解析】（1）当杠杆竖直时,动カド、阻カG、动カ臂ル、阻カ臂し2如下图所示:

由于重力的方向也竖直向下,因此重力的作用线穿过支点,因此阻カ臂L2为零;动カ臂为整个杠

杆的长度，如图中る所示;

（2）当杠杆被拉到水平位置时,动カ「、阻カG、动カ臂L/、阻カ臂L2|如下图所示:

由图可见,阻力臂变成了L2',变大了;动カ水平，动カ作用线穿过支点，动力臂厶’为零。

（3）杠杆由竖直被拉到水平时,阻カ不变，阻力臂增大,动カ臂减小,根据杠杆平衡条件:动カ

x动カ臂=阻カx阻カ臂,因此动カ增大。

14.【答案】C

【解析】由图可知,甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮,已知把物体提升相同的

高度,不计摩擦和绳重，根据ル额=6动ル可知，乙滑轮组做的额外功多，故A错误;若GI=G2,

已知把物体提升相同的高度,由ル有=G/i可知,甲、乙所做的有用功相同;由于W总=弘有+

ル额，所以乙做的总功大于甲做的总功,故B错误；根据リ=ポ可知，甲的机械效率大于乙的机

械效率,故C正确;用同一个滑轮组提起不同的重物，在提升髙度相同时，所做的额外功不变，

有用功发生变化，所以有用功在总功中所占的比例将发生变化,即机械效率要发生变化,故D错

误。

15.【答案】

⑴1080N

⑵180N

（3）6x103kg/m3

【解析】

（1）由P=§得小雨站立时地面的受カ面积:

匀速提升物体A时,小雨对地面的压カ:

ド=p5=6X103PaX0.04m2=240N,

小雨对绳子的拉カ:

F拉=Gード‘=640N-240N=400N,

由图知,使用的滑轮组,n=3,

因为此时滑轮组的机械效率ワ=券=詈=黑=も

WFsF3h3F

所以物体A的重力:

GA=3ア拉〃=3X400Nx90%=1080N；

(2)由p=pgh得物体B下表面所处的深度：

卜_ヨド_2X103pa_02

p水glxio3kg/m3xioN/kg'，

物体浸入水中深度：

/i.-_i.—h—0.2mf

排开水的体积:

=S底九浸=(0.3m)2x0.2m=0.018m3,

此时物体B受到的浮力:

ド浮=P水g/f=1x103kg/m3x10N/kgx0.018m3=180N；

(3)小雨对水平地面的压强p"=ボ=跡6X103Pa=3x103Pa,

由p=(得此时小雨对地面的压カ:

F"=p"S=3X103PaX0.04m2=120N,

小雨对绳子的拉カ:

ド拉，=G-F"=640N-120N=520N,

当提升物体A时绳端拉カF=[(G+G动),则动滑轮重：

G动=3F扭ーG.=3x400N—1080N=120N,

当提升物体B时拉カド=[(GB-F浮+G动),则物体B的重力：

GB=3F拉’-Gm+F浮=3x520N—120N+180N=1620N,

由G=mg=pVg得物体B的密度:

____1620N___33〇

PB---3=6x10kg/m

9VB10N/kgx(0.3m)

16.【答案】

(1)2N

(2)2N

(3)1.2W

【解析】

(1)物体受到的摩擦カ:

/=0.1G=0.1x2kgx10N/kg=2N

(2)因为り=―-=---=—,

%F-nsnF

故-Lifドr-,=—f=--2-N-=-4N..

3Xり3X50%3

由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,由ド=[g动+/）得动滑轮重力:

⑶当物体质量为!0kg时,物体在水平面上受到的滑动摩擦カ为:

r=0.1G'=0.1xlOkgx10N/kg=10N

自由端的拉カ为:F'=：（G动+尸）=：X（2N+10N）=4N

拉カ功率为:

f>=Y=Y=Fv=4Nx3x0.1m/s=1.2Wo

17.【答案】A

【解析】（い斜面光滑说明摩擦カ为〇,即使用光滑的斜面没有额外功,则拉カ做的功等于克服

物体重力做的功;把同一物体沿斜面B