中考物理总复习《简单机械》专项练习题-带答案

第页中考物理总复习《简单机械》专项练习题-带答案1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，机械效率越高B.做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高2.如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡3.如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（）A.物体所受的摩擦力3.6N B.物体克服重力做功4.32JC.拉力做功2.7J D.斜面的机械效率62.5%4.用如图所示的电动起重机将6000N的重物匀速提升了4m，电动机的功率为5000W，此过程用时10s。下列说法正确的是（）A.起重机对重物做的有用功是B.起重机的电动机做的总功是C.起重机的机械效率是48%D.若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小5.小明学习了滑轮知识后，利用滑轮设计了一个升降装置，如图所示。在爸爸的帮助下，通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上，所用拉力F为60N，用时10s，关于提升过程描述正确的是（）A.做的有用功为900J B.拉力F做功的功率为54WC.机械效率为60% D.用升降装置可以省功6.生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）7.如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是__________J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为__________J。8.如图所示，工人用的拉力，在内将重为的物体匀速提升了。该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。9.如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。10.桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。11.如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。12.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（所用的钩码质量均相同）：（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向______调节；（2）如图乙所示，实验时，为使杠杆在水平位置平衡，应该在点A处悬挂______个钩码；（3）人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知，其中木杆属于______杠杆。13.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等，（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向_______（选填“右”或“左”）调节；（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：_____________________；（3）本次探究经过多次实验的目的是_______；A．减小实验误差B．寻找普遍规律（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会_______（选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa_______Fb（选填“大于”、“等于”“小于”）。14.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。次数物体的重力提升的高度拉力绳端移动的距离机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）实验中应尽量竖直向上______（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；（2）计算出第3组实验的有用功______J，机械效率是______（结果精确到0.1%）；（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度______（选填“有关”或“无关”）。15.如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求；（1）物体在斜面上的速度；（2）物体对斜面的压强；（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）16.如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度；（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小；（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。17.“秋收冬藏”是自古以来劳动人民智慧的结晶。又到一年收获粮食的季节，刚初中毕业的小明帮爸爸设计了一个提玉米上楼的装置，如图。已知每袋玉米质量为50kg，一楼和二楼之间的高度为3.2m，使用功率恒定的电动机将一袋玉米从一楼匀速提升到二楼需要8s，小明家使用的绳子最大承受拉力为800N，要把20袋玉米提到二楼。（）（1）该装置提升一袋玉米上升时的速度为多大?（2）求20袋玉米的总重力?（3）该装置把20袋玉米全部提上楼，总共对玉米做多少功?（4）如果该电动机的机械效率为80%，要把20袋玉米提上楼，电动机的电功率为多少?18.（2023株洲）图甲为多人赛艇。划桨时，桨可绕侧舷上的固定轴转动，从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图，其中O为固定轴，AB为赛艇的运动方向，桨上OC长为0.8m，OD长为2m，F1为人划桨的力，F2为水对浆的作用力。（1）划桨时，桨对水的作用力大小______（填“大于”、“等于”或“小于”）水对桨的作用力大小；（2）桨为______（填“省力”或“费力”）杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆：______；（3）已知图乙中F2为200N，F1与CD的夹角=30，F1、F2均与AB平行。要划动桨，F1至少多大？（sin30=0.5，不考虑桨的重力）______

参考答案1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，机械效率越高B.做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高【答案】D【解析】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误；B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误；C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误；D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。故选D。2.如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡【答案】C【解析】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L3N×L<4N×L杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意；D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L右端2G×4L=2×05N×4L=4N×L4.5N×L>4N×L杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。故选C。3.如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（）A.物体所受的摩擦力3.6N B.物体克服重力做功4.32JC.拉力做功2.7J D.斜面的机械效率62.5%【答案】D【解析】ABC．克服物体重力做功即有用功为拉力做的功即总功为额外功为由可得，摩擦力为故ABC不符合题意；D．根据可得，斜面的机械效率为故D符合题意。故选D。4.用如图所示的电动起重机将6000N的重物匀速提升了4m，电动机的功率为5000W，此过程用时10s。下列说法正确的是（）A.起重机对重物做的有用功是B.起重机的电动机做的总功是C.起重机的机械效率是48%D.若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小【答案】C【解析】A．起重机对重物做的有用功W有=Gh=6000N×4m=2.4×104J故A错误；B．起重机的电动机做的总功W总=Pt=5000W×10s=5×104J故B错误；C．起重机的机械效率故C正确；D．提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则所做的有用功相同，额外功减小，总功减小，由公式可知，滑轮组的机械效率变大，故D错误。故选C。5.小明学习了滑轮知识后，利用滑轮设计了一个升降装置，如图所示。在爸爸的帮助下，通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上，所用拉力F为60N，用时10s，关于提升过程描述正确的是（）A.做的有用功为900J B.拉力F做功的功率为54WC.机械效率为60% D.用升降装置可以省功【答案】A【解析】A．做的有用功为故A正确；B．物体的速度为由图可知，动滑轮上的绳子根数为n=2，绳子的速度为拉力F做功的功率为故B错误；C．机械效率为故C错误；D．使用任何机械都不可避免会有额外功，所以任何机械都不能省功，故D错误。故选A。6.生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）【答案】①.省力②.等臂【解析】如图甲所示，O点是杠杆支点，撬棒下端给石头施加的垂直于撬棒的力是阻力，支点到撬棒下端点的距离是阻力臂；手给撬棒一个垂直于撬棒向下的力是动力，上端用手施力的位置到支点的距离是动力臂，如图可知，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力是省力杠杆。天平的支点在横梁中间，两边托盘到支点的距离相等，即是两个力臂相等，当天平平衡时，两边托盘受力相等，故天平是等臂杠杆。7.如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是__________J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为__________J。【答案】①.10②.3【解析】该滑轮组克服物体重力做有用功，所做有用功物体上升1m，则从下数的第一个动滑轮也上升h1=1m，其右侧绳端上升2m；从下数的第二个动滑轮上升h2=2m，其右侧绳端上升4m；从下数的第三个动滑轮上升h3=4m，其右侧绳端上升8m，即绳子自由端移动的距离s=8m，拉力做的总功克服动滑轮重力做的额外功则克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功8.如图所示，工人用的拉力，在内将重为的物体匀速提升了。该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。【答案】①.60②.70%【解析】由图可知承重绳子的有效段数n=2物体匀速提升了，绳子自由端通过的距离为s=2×2m=4m工人拉力做功的功率为滑轮组的机械效率为9.如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。【答案】【解析】根据杠杆的平衡条件可知，力F1的力臂最大时，力F1最小，先确定该力的作用点在杠杆上离支点最远的B点，连接OB，以这条线段为该力的力臂时，力臂最长，此时力最小，所以过B点作OB的垂线即该力的作用线，要使杠杆保持平衡，则力F1应沿力的作用线向上，如图所示：10.桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。【答案】【解析】物体重力的方向是竖直向下，因此过水桶的重心沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示：11.如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。【答案】【解析】重力的作用点在物体的重心上，方向竖直向下；力臂为过支点做力的作用线的垂线段，即过O点做F的垂线段，如下图所示：12.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（所用的钩码质量均相同）：（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向______调节；（2）如图乙所示，实验时，为使杠杆在水平位置平衡，应该在点A处悬挂______个钩码；（3）人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知，其中木杆属于______杠杆。【答案】①.右②.1③.省力【解析】（1）由图所示，杠杆右端上翘，说明左端重，右端轻。为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向右调节。（2）由于所用的钩码质量均相同，设一个钩码的质量为m，则一个钩码的重力为G=mg；杠杆上每一小格的长为L，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，作用在A点的动力为故在应该在点A处悬挂1个钩码。（3）由图可知，利用木杆撬动沉重木料时，动力臂大于阻力臂，故木杆属于省力杠杆。13.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等，（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向_______（选填“右”或“左”）调节；（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：_____________________；（3）本次探究经过多次实验的目的是_______；A．减小实验误差B．寻找普遍规律（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会_______（选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa_______Fb（选填“大于”、“等于”“小于”）。【答案】①.右②.见解析③.B④.右端下沉⑤.小于【解析】（1）图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。（2）由表格中数据知，第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（3）通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选B。（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端G×3L=3GL杠杆右端2G×2L=4GL3GL<4GL杠杆将会右端下沉。（5）弹簧测力计在a位置竖直向上拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到Fa<Fb14.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。次数物体的重力提升的高度拉力绳端移动的距离机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）实验中应尽量竖直向上______（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；（2）计算出第3组实验的有用功______J，机械效率是______（结果精确到0.1%）；（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度______（选填“有关”或“无关”）。【答案】①.匀速②.0.4③.74.1%④.越高⑤.无关【解析】（1）实验中应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计，使测力计示数比较稳定，便于读数。（2）由表格中数据可知，第3组实验的有用功为W有=Gh=4N×0.1m=0.4J总功为W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J机械效率是（3）分析比较第1、2、3次实验数据可知，使用同一个滑轮组提升物体，被提升的物体越重，有用功在总功中所占的比例越大，滑轮组的机械效率就越高。分析比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，在物重相同时，物体上升的高度不同，机械效率相同，说明机械效率与物体上升的高度无关。15.如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求；（1）物体在斜面上的速度；（2）物体对斜面的压强；（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）【答案】（1）1.25m/s；（2）800Pa；（3）66.7%【解析】解：（1）物体的速度（2）物体对斜面的压力接触面积物体对斜面的压强（3）斜面的高度拉力做的有用功拉力做的总功斜面的效率答：（1）物体在斜面上的速度是1.25m/s；（2）物体对斜面的压强是800Pa；（3）斜面的机械效率是66.7%。16.如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度；（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小；（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。【答案】（1）0.4m/s；（2）125N；（3）45J【解析】解：（1）杠铃片上升的速度（2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，即n=2,当动滑轮下挂两个杠铃片，不计绳重和摩擦，握杆对绳子的拉力（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力所做的功答：（1）杠铃片的速度为0.4m/s；（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小为125N；（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力做的功为45J。17.“秋收冬藏”是自古以来劳动人民智慧的结晶。又到一年收获粮食的季节，刚初中毕业的小明帮爸爸设计了一个提玉米上楼的装置，如图。已知每袋玉米质量为50kg，一楼和二楼之间的高度为3.2m，使用功率恒定的电动机将一袋玉米从一楼匀速提升到二楼需要8s，小明家使用的绳子最大承受拉力为800N，要把20袋玉米提到二楼。（）（1）该装置提升一袋玉米上升时的速度为多大?（2）求