三年（2021-2023）中考真题分项-专项训练+章末综合检测专题12 简单机械 《简单机械》章末综合训练（教师版）

专题十二简单机械《简单机械》章末综合训练——三年（2021—2023）中考真题分项精编一、单选题1．（2023·山东济南·统考中考真题）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（）

A．大于2kg B．等于2kgC．小于2kg D．无法判断【答案】C【详解】标有“2kg”的增砣实际质量不是2kg，是指当被测物体的质量为2kg时，放在该增砣，案秤恰好在水平方向平衡，该增砣的质量为m，根据杠杆平衡条件得，ml砣=2kg×l物，因为l砣>l物，所以l砣<2kg，即当把增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该小于2kg，故C正确。故选C。2．（2023·江苏泰州·统考中考真题）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手【答案】A【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。故选A。3．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上，小明列举的以下观点中错误的是（）A．轮胎上有花纹——增大摩擦力B．用铝合金做车架——可减轻车身质量C．刹车把手是杠杆——可以省力D．停止蹬车，车仍运动——车受到惯性作用【答案】D【详解】A．轮胎上有花纹是在压力一定时，通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确，不符合题意；B．车架为铝合金材质，密度较小，在体积相等的情况下，整车质量越小，可减轻质量，故B正确，不符合题意；C．自行车的车把相当于杠杆，且动力臂大于阻力臂，所以刹车把手属于省力杠杆，故C正确，不符合题意；D．停止蹬车，车还能继续向前运动，是因为车具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能说车受到惯性作用，故D错误，符合题意。故选D。4．（2023·山东日照·统考中考真题）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（）A．

利用撬棒撬大石块 B．

用手拿石块C．

用钢丝钳剪铁丝 D．

用羊角锤拔钉子【答案】B【详解】A．利用撬棒撬大石块、用钢丝钳剪铁丝、用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ACD不符合题意；B．用手拿石块时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，石块作用在手上产生的力是阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意。故选B。5．（2023·北京·统考中考真题）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（）

A．F1为200N B．F2为1100NC．F3为830N D．p为11750Pa【答案】C【详解】A．已知OA∶OB=3∶2，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得F1×OB=G×OA即故A错误；B．他对水平地面的压力为F2=G人-F1=650N-450N=200N故B错误；C．将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力，使杆AB在水平位置再次平衡，小强对B端施加力的方向应竖直向上，该力大小根据力的作用是相互的，则此时B端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小F4ʹ=F4=180N他对水平地面的压力F3=G人+F4ʹ=650N+180N=830N故C正确；D．此时他对水平地面的压强故D错误。故选C。6．（2023·湖北·统考中考真题）如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（）

A．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起C．支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力D．巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦【答案】B【详解】A．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但费距离，故A错误；B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，动力臂、阻力大小不变，阻力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，更有利于将巨木抬起，故B正确；C．支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积，减小支架对地面的压强，故C错误；D．巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦，故D错误。故选B。7．（2023·湖北鄂州·统考中考真题）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A．拉力F为5NB．有用功为10JC．绳子自由端移动的距离为1.5mD．该滑轮组的机械效率为83.3%【答案】D【详解】A．由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力为故A错误；B．物体提升的高度为h=0.5m，故由W=Gh可得，所做的有用功为W有=Gh=10N×0.5m=5J故B错误；C．因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为s=2h=2×0.5m=1m故C错误；D．由图中可知，该滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。8．（2023·河南·统考中考真题）如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（）

A．滑轮组做的有用功为B．拉力做功的功率为C．滑轮组的机械效率为D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大【答案】C【详解】A．拉力做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J故A错误；B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J拉力做功的功率故B错误；C．滑轮组的机械效率故C正确；D．由不计绳重和摩擦时可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。故选C。9．（2023·湖北荆州·统考中考真题）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（

）

A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500JC．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W【答案】D【详解】A．物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，物体移动的距离是s=vt=0.1m/s×10s=1m有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为s绳=ns=2×1m=2m故A错误；B．物体与地面间的滑动摩擦力为150N，拉力克服摩擦力做的有用功为W有=fs=150N×1m=150J故B错误；C．滑轮组的机械效率是60%，则总功为拉力做的额外功为W额=W总-W有=250J-150J=100J故C错误；D．拉力做功的功率为故D正确。故选D。10．（2023·湖北随州·统考中考真题）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（）

A．肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动【答案】B【详解】ABC．根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2可知，力变大，力臂减小，为了使扁担处于水平平衡状态，肩膀应该靠近“重的一头”，故AC错误，B正确；D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一个框子向上运动同时另一个框子向下运动，会使扁担前后一端翘起，一端下沉，不便于人向前运动，故“闪动”时两个框会同时向下或向上运动，故D错误。故选B。二、填空题11．（2023·山东东营·统考中考真题）《天工开物》中描述了古人应用桔槔汲水的情景。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图所示，水桶悬挂点到支点的距离和重物悬挂点到支点的距离之比为1︰2，当水和水桶的总质量为20kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为kg。（不计杠杆自重）

【答案】10【详解】[1]水和桶的总重力为G总＝mg＝20kg×9.8N/kg＝19.6N由题意知，l1︰l2＝1︰2，根据杠杆平衡条件知G总l1＝m物gl2解得m物＝10kg。12．（2023·宁夏·统考中考真题）某校组织学生参加观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图所示，头部粗，尾部细，由此提出疑问。若潜水艇头部细，尾部粗，所受的体阻力是否不同？同学们选取完全相同的模型A和B照图乙组装进行探究所挂物重的质量均为0.5kg（g=10N/kg）。

（1）图乙的两个滑轮为作用是模型所受拉力是N（忽略沉重和摩擦）；（2）探究过程如图丙所示，t0时刻重物开始下落，t1时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中所受液体阻力较；（3）实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做。【答案】定滑轮改变力的方向5小转换法【详解】（1）[1][2][3]图乙中两个滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，作用是改变力的方向；使用定滑轮不省力，因此模型所受拉力是F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N（2）[4]所挂重物的质量相等，模型所受拉力相等，重物同时开始下落，一段时间后发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中，所受液体阻力较小。（3）[5]实验中液体阻力大小不易直接测量，是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做转换法。13．（2023·广东·统考中考真题）杠杆在如题图所示位置静止，此时杠杆（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时。

【答案】是杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响，且此时支点到力的作用线的距离等于力臂长度【详解】[1]杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡。[2]调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止时，杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响，且此时支点到力的作用线的距离等于力臂长度。14．（2023·湖北·统考中考真题）（1）利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”，需要的测量工具有刻度尺和；实验中，要想提高滑轮组的机械效率，可采取的措施有（写出一种方法即可）。

（2）如图乙，用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身，玻璃管内液面上升，说明力可以改变物体的；将此装置分别放入热水和冷水中，由于液体的，玻璃管内液面会随之升降，这就是一个简易温度计；将装置内的水倒掉小部分，又可制作成简易的气压计，如图丙所示。将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将（选填“上升”或“下降”）。

【答案】弹簧测力计增加被提升物体的物重形状热胀冷缩上升【详解】（1）[1]实验中，需要测量物体移动的距离、绳末端移动的距离；物体的重力、绳末端的拉力，因此需要刻度尺和弹簧测力计。[2]根据可知，要提高机械效率，当额外功一定时，增加被提升物体的重力或有用功一定减少额外功即换用轻质滑轮。（2）[3]因为力可以使物体发生形变，所以用力挤压瓶身，玻璃管内液面上升。[4]因为液体具有热胀冷缩的性质，所以将此装置分别放入热水和冷水中，玻璃管内液面会随之升降。[5]因为气压和海拔高度有关，海拔越高，气压越低，所以将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将上升。15．（2022·江苏南京·统考中考真题）图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m用时20s，滑轮组的机械效率是75%。此过程中：

（1）物体的动能（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）有用功是；（3）绳子自由端移动的速度是m/s；（4）拉力F的功率是W。【答案】不变0.75【详解】（1）[1]物体的动能与质量和速度有关，因为物体被匀速吊起，物体的速度不变，物体的质量不变，故物体的动能不变。（2）[2]有用功是（3）[3]由题图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为根据可得，绳子自由端移动的速度是（4）[4]根据可得，拉力做的总功为根据可得，拉力F的功率是16．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，向上用125N的拉力，10s内将重200N的物体，匀速提升2m。此过程中，重物上升的速度为m/s，拉力做的功为J，动滑轮的机械效率是。【答案】0.250080%【详解】[1]重物上升的速度为[2]由图可知，绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为拉力做的总功为[3]拉力做的有用功为滑轮组的机械效率为三、实验题17．（2023·湖北武汉·统考中考真题）在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如下表所示。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm13.05.01.510.022.015.02.015.031.025.02.510.0…………由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是；（2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是N；②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。

【答案】

【详解】（1）[1]分析数据可得，第一次试验第二次实验由此可知，F1、F2、l1、l2之间的关系式为（2）[2]由题意知，杠杆右侧挂了4个钩码，总质量为200g，由得，四个钩码重力为杠杆右侧受到向下拉力的大小等于砝码重力大小，即根据图甲可知，由可知，弹簧测力计的大小为（3）[3]由得，杠杆再次平衡状态为解得。根据力与力臂的关系进行画图，即过支点作力的作用线的垂线段，如图所示：

18．（2023·湖北省直辖县级单位·统考中考真题）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡；（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为cm；（3）分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为（用F1、F2、l1、l2表示）；次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0第3次实验的杠杆类型属于（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠，请举一例：；并简要说明你的判断理由；（4）如图丙，F始终杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将。（填选项代码）A．不变

B．变小

C．变大

D．先变大后变小【答案】右8.0F1l1=F2l2费力扫帚扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂C【详解】（1）[2]实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。（2）[2]如图乙所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的度数为8.0cm，则阻力臂l2为8.0cm。（3）[3]分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。[4]由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。[5][6]依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂，可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。（4）[7]如图丙所示，F始终杠杆垂直，动力臂l1不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力G不变，阻力臂l2变大，根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2，F的大小将变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。四、计算题19．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）新时代中国科技飞速发展，激发了广大学生学习和研究的热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示，A为封闭的圆柱金属罐，横截面积S为250cm2，B滑轮重力为50N，横截面积为2S的圆柱槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起，在向上捞起过程中，绳索拉力T与金属罐底面到槽底的距离h关系如图乙所示，图丙为金属罐顶面