浙江省2023年中考科学模拟题知识点分类汇编-14简单机械

浙江省2023年中考科学模拟题知识点分类汇编-14简单机械

一、选择题

1.（2023•浙江•一模）小滨同学用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G,小滨

重力为500N,不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦。以下说法正确的是（）

A.若不计滑轮重力，小滨可以提起的重物最大重力不超过500N

B.若小滨将绳子竖直向下拉动2m,则重物可以提升4m

C.若G=600N时，滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮的重力为200N

D.若小滨向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大

2.（2023•浙江•一模）水平地面上有两个平行放置的相同的三棱柱甲和乙，现将一盛水

的玻璃缸放置其上，使玻璃缸左右两侧与三棱柱平行且玻璃缸底部的中心到甲、乙两三

棱柱的距离相等（。=/2）；然后将两个体积相等的空心金属球P和Q放入玻璃缸的水中，

最终P悬浮、Q漂浮，如图所示。则（）

A.P、Q受到的浮力相等

B.P的重力等于Q的重力

C.甲、乙两三棱柱对缸底的支持力相等

D.甲三棱柱对缸底的支持力大于乙三棱柱对缸底的支持力

3.（2023・浙江•一模）小潘同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的

装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略

维重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）

①拉力尸做功为2850J

②动滑轮的重力为50N

③拉力尸做的额外功为600J

④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%

A.①③B.②④C.①②D.③④

4.（2023•浙江•校联考一模）如图所示，用40N的力尸沿水平方向拉滑轮，可使重20N

的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数恒

为I0N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（）

A.物体A受到水平面的摩擦力是10N

B.滑轮移动的速度是0.15m/s

C.在2s内绳子对物体A做的功为6J

D.水平拉力尸的功率是6W

二、填空题

5.（2023•浙江•一模）如图所示大李和小李用一根均匀的木棒抬重物。对于大李来说，

这是一个（选填“省力、费力、等臂”）杠杆。其他条件不变的情况下，为了减轻

自己的负担，大李的位置可以向（选填"前、后”）移动；假如大李要承担五分之

三的力，那么，小李的肩头到重物挂点。的距离与小李的肩头到大李肩头的距离之比是

试卷第2页，共6页

三、探究题

6.（2023•浙江♦一模）小滨同学进行“探究杠杆平衡条件''的实验步骤如下:

（1）实验前杠杆左端下沉，如图甲所示，则应将左端的平衡螺母向（选填“左”

或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡;

（2）实验时，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置，如图乙，当弹

簧测力计从〃位置转到匕位置时，其示数将（选填“不变”"变大'或“变小

（3）保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时一，测出多组动力臂（和动

力耳的数据，绘制的关系图像如图丙。当（为0.6m时，耳为N„

7.（2023•浙江•校联考一模）2022年北京冬奥会成功举办，开幕式上中国人的浪漫惊艳

世界，高科技的场馆引人注目。

（1）冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，由碳纤维及其复合材料制成的外壳和燃烧

罐破解了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题，火炬呈现“轻、固、美”

的特点，下列说法错误的是（）

A.燃烧时的碳排放为零

B.碳纤维复合材料与相同体积的铝合金相比轻

C.这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点

D.火炬燃烧罐以碳纤维材质为主，所以碳不能燃烧

（2）国家速滑馆首次选用二氧化碳跨临界直接制冰系统，这是目前世界上最环保、也

是最节能的制冷技术。应用此技术，国家速滑馆全冰面模式下每年仅制能节省至少2x106

度电。若完全燃烧标准煤释放的热可转化为电能的效率为30%,就相当于节约

千克煤？（标准煤的热值是：3x1071/^）

（3）运动员在参加滑雪比赛时会使用运动护具，可依靠紧实的包裹增加关节的牢固性。

运动护具与关节结构中的[___________]____________具有相似的作用。运动员比赛过后

会感觉到肌肉酸胀，是因为肌肉细胞会发生无氧呼吸，请写出文字表达式；

在运动比赛中会因为急性损伤引起关节炎症，肌肉注射药物后，最先到达在心脏的

中（填结构名称）；

（4）修建冬奥会雪道设施过程中，对区域内珍贵的树种资源进行迁地保护和移栽利用,

下列叙述不正确的（）

A.移栽时根部需保留部分土壤，可减少根毛受损

B.移栽时可去除部分叶片，目的是降低蒸腾作用

C.移栽后的植物需要及时浇水，水沿着筛管向上运输

D.对珍贵树木进行迁地保护，有利于保护生物多样性

四、简答题

8.（2023•浙江♦一模）甘蔗秆直立，粗壮多汁，质地坚硬，食用时常需削皮切断。如图

是常用来切甘蔗的锄刀，可以看作是杠杆，。是支点，侧刀。A长36cm。

（1）锄刀在使用时属于______杠杆（选填'‘省力"、“费力”或"等臂

（2）如图，甘蔗对恻刀施加的阻力为F.鸟的大小为300N,阻力臂为15cm,当手在

A点竖直向下作用时、动力臂为25cm,则此时"至少为多少牛？（）

（3）在第二问的基础上，当手作用在A点的力耳'垂直OA向下时，请列式分析耳与月

的大小关系。（）

9.（2023・浙江•一模）我国自主建造的“泰山号''超大型起重机，是全世界起重能力最大

的建造海工平台专用的桥、门式起重机，其运行机制是全世界关注的焦点。桥式起重机

主要由主梁和两个基座构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。“泰山号''主梁

重4000吨，跨度长达125m。有一质量为16000吨的重物。

（1）当把重物挂在主梁中央吊起时，求右侧基座对主梁的作用力大小。

试卷第4页，共6页

（2）若该重物从主梁的左端向右端移动，请画出右基座对主梁的支持力尸与重物移动

距离s的关系图像。

10.（2023♦浙江・一模）如图所示，甲物体在绳子拉力作用下沿粗糙斜面匀速上升，甲物

体重为1000N,乙物体重为500N。斜面长5m,高2m,不计滑轮摩擦和绳重。求:

（1）甲物体上升过程中受到的摩擦力;

（2）此过程中斜面的机械效率。

11.（2023•浙江•二模）一根质量分布均匀的杠杆43,长为1.5m,用细绳系于。点处悬

挂起来，B端挂一个重为30N的重物，此时杠杆处于静止状态，其中。4=203,如图

（选填"是''或"不是”）处于平衡状态。

(2)杠杆8端所受拉力的力臂.（选填“等于”或“不等于”）的长度。

(3)杠杆的重力为多少？

12.（2023•浙江•校联考一模）某车库出口处的“两段式道闸”开启过程如图甲所示；AO

和OB是两段栏杆，长均为2m、质量均为5kg（质量分布均匀）；两段栏杆之间以轻质

钱链连接，使AO能绕。转动；CZ）为轻质链杆，B是电机带动栏杆转动的中心点，如

图乙所示；当道闸开启时，电机带动水平的AO3和CD转动，道闸完全开启后，AO水

平、竖直，CD竖直，如图丙所示。此时CD与之间距离为5cm。（不计一切摩

擦，g=10N/kg)

（1）如图丙所示，A。重力的力臂是.m。

（2）如图丙所示，CD对钱链的拉力是多少.?

（3）AOB由图乙位置到图丙位置，电机至少要对AO8做多少功?

试卷第6页，共6页

参考答案：

I.C

【详解】A.小滨同学重500N,他对绳子的最大拉力为500N。有两根绳子与动滑轮接触，

不考虑绳重与摩擦。则他能够提起的重物总重（物重与动滑轮总重）为

G总=2尸=2x500N=1000N

而动滑轮的重力为凡牛或者几十牛，故小滨同学能够提起的物重远超500N。故A错误；

B.有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离为动滑轮上升距离的2倍，所以此时

物体上升的距离为

,I1C,

h=—s=-x2m=Im

22

故B错误；

C.不考虑绳重与摩擦，滑轮组的机械效率计算式为

W有GhGhG

11wFs；（G+G动）x2〃G+G动

当物重G=600N且机械效率为75%时，可求出动滑轮重为

G,=-G=-x600N=200N

动33

故C正确；

D.绳子自由端最后接触的是定滑轮，定滑轮能改变力的方向，不会改变力的大小。故向右

拉绳子，拉力不会增大。故D错误。

故选C。

2.C

【详解】AB.两个金属球的体积相等，由图可知排开水的体积关系

VP>VQ

根据F;产p次g%#可知两个金属球受到的浮力

Fp介FQ浮

P悬浮、Q漂浮，由浮沉条件可知它们重力和浮力大小相等，所以它们的重力

答案第1页，共8页

GP>GQ

故AB不符合题意；

CD.浮力等于排开液体的重力，它们的浮力等于重力，所以它们的重力等于排开水的重力,

可以将两个金属球在水中部分看作水，如图所示：

如果以甲为支点，乙缸底的支持力为动力，玻璃缸、水和两个金属球的总重力为阻力，由杠

杆平衡条件得到

Fdh+l2)=Gl,

如果以乙为支点，甲缸底的支持力为动力，玻璃缸、水和两个金属球的总重力为阻力，由杠

杆平衡条件得到

Fi/(h+l2)=Gh

因为

h=l2

所以

FkF%

故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

3.B

【详解】①由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数〃=2,拉力端移动距离

s=〃〃=2x6m=12m

拉力做功

W折尸S=475NX12m=5700J

故①错误;

答案第2页，共8页

②不计绳重和摩擦时，则动滑轮的重力

G祈〃F-G=2X475N-900N=50N

故②正确；

③拉力做的有用功

W/产G〃=900Nx6m=5400J

拉力做的额外功

w桁WWs=5700J-5400J=300J

故③错误；

④不计绳重和摩擦时，提升重力为950N的物体，滑轮组的机械效率

%%GhG'950N/

n=——=---——=------------=-----------=----------------=95%

W&叫+%G'/Z+G动G'+G动950N+50N

故④正确。

故选B。

4.C

【详解】A.因为尸=40N,由动滑轮特点可知滑轮细绳对A的拉力为：

yx40N=20N

因为物体B静止，因此受力平衡摩擦力等于拉力等于弹簧测力计的示数恒为10N,因为力

的作用是相互的则物体B对A的摩擦力为10N,方向向右，因为物体A做匀速直线运动所

以拉力与地面对A的摩擦力和B对A的摩擦力三力平衡，所以地面对A的摩擦力为：

20N-10N=10N；故A正确；

B.A移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s,由动滑轮的特点可知，滑轮的移动速度为：

；x0.3m/s=0.15m/s；故B正确；

C.在2s内绳子对物体A做的功为：

W=E,S=EW=20N?0.3m/s?2s=12J；故C错误，符合题意。

D.水平拉力厂的功率是：

P=Fu=40N?0.15m/s=6W。故D正确。

5.省力后3：5

【详解】［1］以小李的肩膀为支点可知，大李施加力的力臂大于物重的力臂，根据杠杆平衡

条件可知对大李来说是省力杠杆。

答案第3页，共8页

⑵根据杠杆平衡条件若大李想要省力可增加力臂，也就是大李向后移动。

[3]由杠杆平衡条件可知

用=取2

带入数据为

3

]Gl、=Gi2

解得

45

6.右变大0.5

【详解】（1）[1]调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆右端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平

衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂。

（2）[2]保持B点不变，测力计从。位置转动6位置时，此时F的力臂变小，阻力、阻力臂

不变，根据杠杆的平衡条件64=乙"，动力变大，弹簧测力计的示数变大。

（3）[3]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中任意一组数据，根据杠杆平衡条件

用=酩都能得出

F2l2==0.1mx3N=0.3N-m

故若当//为0.6m时，根据杠杆平衡条件耳4=g4可得，动力F/

居40.3N?mnvz

F.==------=0.5N

/j0.6m

7.D8x105b关节囊葡萄糖」1-乳酸+能量（少量）右

心房C

【详解】（1）[1]A.氢气燃烧生成水，燃烧时的碳排放为零，故A正确，A不符合题意；

B.碳纤维复合材料的密度小于铝合金的密度，根据机=。丫可知，当相同体积时，碳纤维复

合材料比铝合金要轻，故B正确，B不符合题意；

C.火炬“飞扬”采用将碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料，密度只有钢的

四分之一左右，但是强度是钢的7-9倍，因此这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点,

故C正确，C不符合题意；

D.碳通过燃烧而生成二氧化碳，故D错误，D符合题意•

故选D。

答案第4页，共8页

（2）[2]标准煤完全燃烧需要放出热量

由。放=mq可知，节约标准煤的质量为

2.4xlO°J

吁2=8xlO5kg

q3xlO7J/kg

（3）[3][4]b关节囊具有和运动护具相似的作用，可依靠坚实的包裹增加关节的牢固性。

[5]肌肉细胞会发生无氧呼吸，葡萄糖转化为乳酸，释放少量能量，文字表达式：葡萄糖」

乳酸+能量（少量）。

⑹肌肉注射药物后，一般通过静脉血管进行，药物在左静脉血管中随血液循环流动逐渐向

上下腔静脉汇集，然后进入右心房，故肌肉注射药物后最先到达在心脏的右心房中。

（4）[7]A.移栽时根部需保留部分土壤，目的是保护幼根和根毛，提高植物的吸水能力，

从而提高移栽的成活率，故A正确，A不符合题意；

B.植物体通过根从土壤中吸水，吸收的大部分水通过蒸腾作用散失了，蒸腾作用的主要部

位是叶片，移栽时可去除部分叶片，目的是降低蒸腾作用，故B正确，B不符合题意；

C.移栽后的植物需要及时浇水，水沿着导管向上运输，故C错误，C符合题意；

D.对珍贵树木进行迁地保护，有利于保护生物多样性，故D正确，D不符合题意。

故选C。

8.省力180N4'<4

【详解】（1）口]如图，锄刀在使用时动力臂大于阻力臂0C,属于省力杠杆。

（2）[2]当手在A点竖直向下作用时，动力臂为25cm,根据杠杆平衡条件耳4=玛4可知，

动力巳的大小

^=3OONX15X1Q^=18ON

'/,25xlO-2m

（3）[3]锄刀在使用时阻力和阻力臂一定，要使动力最小则动力臂最大，手作用在A点的力

答案第5页，共8页

G'垂直0A向下，此时动力臂最大为36cm,根据杠杆平衡条件14=用/2可知，动力最小值

为

zF±300Nxl5xl0-2m

F.=^-^=---------；-----=125N

1],36x10-m

通过计算可知，斤＜耳。

右基座对主梁

的支持力F/N

9.(1)lxlO8N；(2)r

重物移动的距离s/m

【详解】解：(1)当把重物挂在主梁中央吊起时，以左侧基座为支点，此时的动力臂是阻力

臂的二倍，根据杠杆的平衡条件尸”尸尸2/2可知右侧基座对主梁的作用力大小为

Ef=1x(16000+4000)X1o3kgx10N/kg=1X108N

(2)在重物从主梁的左端向右端移动的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支

持力尸为动力，重物对杠杆的拉力为阻力，大小等于物体的重力G,动力臂为整个主梁的长

度，设为L,阻力臂为s,根据杠杆平衡条件FL=Gs得拉力

uG$

F--

L

由关系式可知，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成正比例函数关系，且支持力随

s的增大而增大，重物中主梁的左端，主梁有重力，右支架对主梁的支持力不为零，由于如

图所示：

右基座对主梁

的支持力尸/N

重物移动的距离s/m

答：(1)当把重物挂在主梁中央吊起时，右侧基座对主梁的作用力大小是1X108N；

(2)见解析。

10.(1)100N；(2)80%

【详解】解：(1)由图可知，物体乙用细绳跨过定滑轮与物体甲连起来。在乙的作用下，甲

由斜面底端被匀速拉上顶端，因此绳对甲的拉力的大小等于物体乙的重力；即

答案第6页，共8页

F=Gz=500N

拉力对甲做的功

W祈FL=500Nx5m=2500J

克服甲的重力做的有用功

卬产Gv/z=1000Nx2m=2000J

拉力做的额外功

W桁卬W*=2500J-2000J=500J

由W就邛可得，甲物体上升过程中受到的摩擦力

M^=500J=100N

L5m

(2)此过程中斜面的机械效率

〃=生x100%=x100%=80%

%2500J

答：(1)甲物体上升过程中受到的摩擦力是100N；

(2)此过程中斜面的机械效率是80%。

11.是不等于60N

【详解】(1)口］根据题意可知，杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。

(2)［2］从支点到力的作用线的垂线段叫做力臂，由图可知，B端所受拉力的方向是竖直向

下的，。点到该拉力的作用线的垂线段