2021年中考物理真题分类演练：简单机械专项复习含答案

2021年中考物理真题分类演练——简单机械

2.（2021岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G,不

计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）

J

3.（2021扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是

A.选用越粗的蜡烛效果越好

B.转轴位置离蜡烛重心越远越好

C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方

D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些

4.（2021泰州）如图，在均匀杠杆的4处挂3个钩码，8处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列

操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）

A.两侧钩码同时向支点移动一格

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码

D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格

5.（2021泸州）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N,物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，图中绳的

拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和摩擦，则在本次实验中（）

A.若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低

B.物体A的重力为27N

C.绳子自由端的拉力厂大小为8N

D.绳子自由端拉力的功率为3W

6.（2021重庆A）如图6所示的滑轮组,500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦,

下列说法正确的是

图6

A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组机械效率为80%

C.动滑轮的重力为100ND.拉力F的功率为100W

7.（2021眉山）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力

均为10N,与地面固定的细绳”的拉力&=105N,他通过细绳人用片的拉力将重物A匀速提升1.5m,所

用时间10s。下列说法中正确的是（）

A.物体A的重力为210N

B.拉力耳做功的功率为32.5W

C.该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成

D.该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%

8.（2021天津）利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，

绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重

为150N的物体时（）

A.机械效率为80%B.机械效率为75%C.拉力的功率为

50WD.拉力的功率为100W

9.（2021陕西）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力。将重为2000N的物体从斜面底端匀

速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为J,斜面的机械效率为。

使用斜面可以（选填“省力”或“省功

10.（2021泰州）如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为

L25N,小车沿斜面移动的距离户1.6m,上升的高度加0.6m。则小明对小车做的有用功是J,斜面

的机械效率是o

11.（2021眉山）如图所示，以。为转轴的轻质杠杆=物体C重240N,底面积为200cm2,

在杠杆4端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在6端用120N的动力尸竖直向上拉时，杠杆403

在水平位置平衡，该杠杆为杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压

强是Pa。

〃/〃〃/

12.（2021重庆A）如图11所示,ABC是以0为支点的轻质杠杆,AB=40cm,0B=30cm,0C=60cm,水平地面上的实心

均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连，在A点用60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠

杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状杰不变，要使M

对地面的压强变为原来的最，可将物块M沿竖直方向切去的质量为kg。（忽略支点处的摩擦）

0

A

矶

，，，方

13.（2021眉山）如图所示，利用杠杆AO8撬动重物M,0为杠杆支点，乙为杠杆的动力臂，现杠杆处于

水平位置平衡。

（1）作出杠杆动力”的示意图；

（2）作出重物M对杠杆压力工的示意图。

14.（2021泸州）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆”

装置，活动中使用的硬币完全相同。在刻度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

的重心在点。在/点叠放两枚硬币时，则可在E点叠放枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保

持4点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠

杆再次水平平衡，这些点是。

ABCDEFG

15.（2021陕西）在：“探究杠杆平衡条件”的实验中:

5

n0

H}

7

图

图2

（1）为方便测量力臂，实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使之在位置平衡；

（2）如图-1,此时杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两端各挂一个相同的钩码，杠杆将（选填“保持

平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动"）；

（3）如图-2是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到力点正上方的6

点，力臂是线段（选填aOAnaOff,或“ABD,此时杠杆（选填"仍能”或“不能”）保持平

衡。

16.（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）

调节;

(2)实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置

平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是

次数动力FJN动力胃1,/ca用力F/N阻力臂L/c・

11.015.01.510.0

21.020.02.010.0

32.015.03.010.0

(3)为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时;

①已知每个钩码的质量均为50g,则此次实验中阻力Fz大小为N,阻力臂L为cm；(g取

10N/kg)

17.(2021常州)常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定

有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可

将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向、大小为N。雨天,

标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想;

原始方案改进方案1

猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大,

理由是;

猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小,

理由是;

同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测

量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示，每个滑轮重均为0.3N,不

计绳重及滑轮处摩擦；

应采用改进方案进行探究，实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N,拔出后静止时，测力

计示数为L6N。淋湿、吸水后标志牌重为No雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为

N,猜想起主导作用。

18.(2021扬州)如图所示,工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s,工人所用拉力

F为250N,求:

(1)滑轮组的机械效率

(2)拉力F的功率

2021年中考物理真题分类演练——简单机械参考答案

1.（2021临沂）下列各图所示的工具，正常使用时省力的是（）

【答案】B

【解析】AD.镜子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不省力，故AD不符合题意;

B.羊角锤在撬钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，故B符合题意;

C.定滑轮是等臂杠杆，不能省力，故C不符合题意。

故选B。

2.（2021岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G,不

计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）

【答案】Do

【解析】解：A、图中，动力臂为阻力臂的一半，所以动力为阻力的2倍，即F=2G；

B、图中为定滑轮，不省力，所以F=G；

C、图中有2段绳子承担物体的重，所以F=LG；

2

D、图中有3段绳子承担物体的重，所以F=1G；

3

综上，D图中所用拉力F最小。

3.（2021扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是

A.选用越粗的蜡烛效果越好

B.转轴位置离蜡烛重心越远越好

C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方

D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些

【答案】D

4.（2021泰州）如图，在均匀杠杆的4处挂3个钩码，8处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列

操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）

。

仁

A.两侧钩码同时向支点移动一格

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码

D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格

【答案】D

【解析】左侧2格处3个钩码，右侧3格处2个钩码，根据杠杆平衡条件，杠杆处于水平平衡;

A.两侧钩码同时向支点移动一格，即左侧3格处3个钩码，右侧4格处2个钩码

3格x3G#4格x2G

此时不平衡，故A不符合题意；

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处3个钩码

2格x4G#3格x3G

此时不平衡，故B不符合题意；

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处4个钩码

2格x4Gw3格x4G

此时不平衡，故C不符合题意；

D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，即左侧2格处2个钩码，右侧2格处2个钩码

2格x2G=2格x2G

此时平衡，故D符合题意

故选D。

5.（2021泸州）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N,物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，图中绳的

拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和摩擦，则在本次实验中（）

A.若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低

B.物体A的重力为27N

C.绳子自由端的拉力户大小为8N

D.绳子自由端拉力的功率为3W

【答案】BD

【解析】A.用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不符合题意;

B.物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，做的额外功

%=G动〃=3Nx0.5m=1.5J

由滑轮组的机械效率为90%,可知总功

W^=L5J=15J

1-90%10%

有用功

%=%x〃=150Jx90%=13.5J

物体A的重力

G==135J=27N

h0.5m

故B符合题意;

C.绳子自由端的拉力尸大小为

〜2=27N+3N=ION

33

故C不符合题意;

D.绳子自由端拉力的功率

P=FU=10NX3X^^=3W

5s

故D符合题意。

故选BD。

6.（2021重庆A）如图6所示的滑轮组,500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦,

下列说法正确的是

图6

A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组机械效率为80%

C.动滑轮的重力为100ND.拉力F的功率为100W

【答案】B

7.（2021眉山）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力

均为10N,与地面固定的细绳。的拉力与=105N,他通过细绳。用”的拉力将重物A匀速提升1.5m,所

用时间10s。下列说法中正确的是（）

A.物体A的重力为210N

B.拉力巴做功的功率为32.5W

C.该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成

D.该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%

【答案】B

【解析】A.如图所示，与地面固定的细绳。的拉力与=105N,每个滑轮的重力均为10N,则物体A的重

力为

6=2K-G,=2X105N-10N=200N

故A错误;

B.拉力A的大小为

E=3£+G1t=3X105N+10N=325N

重物A匀速提升1.5m,所用时间10s,则拉力K的速度为

v.--x=0.1m/s

1310s

拉力R做功的功率为

WExs

P.=—=--=E匕=325Nx0.1m/s=32.5W

故B正确；

C.该装置中两个滑轮的轴在移动，一个滑轮的轴是固定的，由两个动滑轮和一个定滑轮组成，故C错误;

D.该滑轮组在使用过程中的机械效率为

=XL00%=200NX100%=923%

%FslF2X325N

33

故D错误。

故选B。

8.（2021天津）利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，

绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重

为150N的物体时（）

A.机械效率为80%B.机械效率为75%C.拉力的功率为

50WD.拉力的功率为100W

【答案】B.D

【解析】由图n=2,动滑轮自重为Go=2F「Gi=2X125N-2OON=5ON

绳自由端速度为9=鲁==lm/s

F1125N

提150N物体时，机械效率为

卬有G2hG2150N

”Ux100%=jx100%=x100%=x100%=75%

vV点+GQILG?+Go150N+50N

拉力为尸2=空=1*咕=10QN

功率为P2=F2V=100NXlm/s=100W

AC不符合题意，BD符合题意。

故答案为：BDo

9.（2021陕西）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力。将重为2000N的物体从斜面底端匀

速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为J,斜面的机械效率为„

使用斜面可以（选填“省力”或“省功

【答案】(1).3X103(2).75%(3).省力

【解析】［1］斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此

也才==2000Nx1.5m=3x1()3j

［2］总功等于推力做的功，因此

卬也=fs=1000Nx4m=4xl()3j

所以，机械效率为

W3X103J

=^xfil00%=-------r-xl00%=75%

73

W&4X10J

［3］任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。

10.(2021泰州)如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为

1.25N,小车沿斜面移动的距离y1.6m,上升的高度A=0.6m。则小明对小车做的有用功是J,斜面

的机械效率是。

【答案】①.1.8②.90%

【解析】［1］小明对小车做的有用功

肌#=防=3NX0.6m=l.8J

［2］总功为

%=加1.25NX1.6m=2J

斜面的机械效率是

〃=上xlOO%=区xl00%=90%

M2J

11.（2021眉山）如图所示，以。为转轴的轻质杠杆AO8,AB=4OA,物体C重240N,底面积为200cm2,

在杠杆1端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在夕端用120N的动力产竖直向上拉时，杠杆406

在水平位置平衡，该杠杆为杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压

强是Pao

A0

\C\

77T7TTT7

【答案】①.省力②.3xl04

【解析】［口由图示知，杠杆在水平位置平衡时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

［2］据杠杆的平衡条件知

A0A=F-OB

据题意有

AB=40A

那么

0&-30A

所以

K・G4=120N-304

解得，杠杆/端受到的力

A=360N

此时，物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态，所以C对水平

地面的压力

:

Fff=64-/；=240N+360N=600N

C对水平地面的压强

纽=600Nxl()4pa

12.（2021重庆A）如图11所示,ABC是以0为支点的轻质杠杆,AB=40cm,0B=30cm,0C=60cm,水平地面上的实心

均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连，在A点用60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠

杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要使M

对地面的压强变为原来的器，可将物块M沿竖直方向切去的质量为kg。（忽略支点处的摩擦）

0

A

~M\

/〃，，，，,

【答案】50；1.75

13.（2021眉山）如图所示，利用杠杆AO5撬动重物M,。为杠杆支点，乙为杠杆的动力臂，现杠杆处于

水平位置平衡。

（1）作出杠杆动力耳的示意图；

（2）作出重物M对杠杆压力工的示意图。

【解析】由图可知，杠杆A08的0为杠杆支点，已知杠杆的动力臂%,要让杠杆在水平位置平衡，则百

的方向应向下，且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上，故可以作出动力E；重物M对杠杆压力作用在杠

杆上且垂直于杠杆向下，如图所示：

14.（2021泸州）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆”

装置，活动中使用的硬币完全相同。在刻度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

的重心在点。在/点叠放两枚硬币时，则可在£点叠放枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保

持4点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠

杆再次水平平衡，这些点是»

ABCDEFG

-U

【答案】(1).D(2).6(3).B、C、D

【解析】口］杠杆在水平位置平衡时，其重心在杠杆的几何中心，即〃点。

［2］设杠杆上每两点间的距离为1,每个硬币的重为G,据题意及杠杆的平衡条件有

2G-37=nG-1

解得，在£点放置的硬币枚数

77=6枚

［3］保持力点叠放的硬币不变，那么在氏C、。这三点放硬币无法让杠杆两次水平平衡，因为比■两点上放

置硬币时，动力和阻力在杠杆的同一侧且力的方向相同，而〃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。

15.(2021陕西)在：“探究杠杆平衡条件”的实验中:

B

。0

<4M-

图1

(1)为方便测量力臂，实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使之在位置平衡；

(2)如图-1,此时杠杆处于平衡状杰，如果在杠杆两端各挂一个相同的钩码，杠杆将(选填“保持

平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动")；

(3)如图-2是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到力点正上方的8

点，力臂是线段(选填uOAnuOBn或“ABD,此时杠杆(选填“仍能”或“不能”)保持平

衡。

【答案】(1).水平(2).顺时针转动(3).0A(4).仍能

【解析】(1)[1]实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，以便于测量力臂。

(2)[2]由于左边的力臂小于右边的力臂，加上相同的钩码后，左边力臂与钩码重力之积小于右边力臂与

钩码重力之积，故杠杆顺时针转动。

(3)[3][4]力臂仍然为0K,因为力臂是支点到力臂的作用线的距离，故力臂是以；由于力臂大小不变,

钩码重力不变，右边的力臂和钩码的重力之积不变，故仍然平衡。

16.(2021天津)在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

(1)实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)

调节;

(2)实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置

平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是;

次数动力FJN动力胃1,/ca用力F/N阻力臂L/c・

11.015.01.510.0

21.020.02.010.0

32.015.03.010.0

(3)为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时;

①已知每个钩码的质量均为50g,则此次实验中阻力Fz大小为N,阻力臂k为cm；(g取

10N/kg)

②请你在图中画出动力Fi的力臂

【答案】(1)右

(2)Fil^Fah(动力X动力臂=阻力X阻力臂)

11

iFl

(3)1;10.0;

【解析】(1)如图所示，实验前，杠杆静止时，向左偏，应该将右端的平衡螺母向右调节。

(2)由表格内的三组数据可知，杠杆平衡的条件为FJFFZL(动力X动力臂=阻力X阻力臂)。

(3)①已知每个钩码的质量均为50g,由图可知，杠杆下方挂2个钩码，总质量为100g,则阻力F2大小

为F2=G=mg=0.lkgX10N/kg=lN

由图可知，阻力臂L为10.0cm。

②首先作力R的力的作用线，过支点0作力作用线的垂线，标上垂直符号以及力臂L,如图所示：

工—上

17.(2021常州)常州某小学大门口，设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定

有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可

将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向、大小为N。雨天，

标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想;

o

1