专题10 简单机械（第02期）2024年中考物理真题分类汇编（全国版）解析版

第第页专题10简单机械【中考新考法】1.（2024·广东广州）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。（1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：__________，若衣服重为，则此支持力最小值为__________N；（2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。____【答案】①.同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小②.4③.【解析】（1）[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。[2]若衣服重为，根据杠杆平衡条件可得当衣服挂在B时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为（2）[3]根据题意，B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离，因此反向延长拉力F，画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段，即为拉力F的力臂l。如图所示【新科技新情境】2.（2024·湖北）2024年6月2日至3日，嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图，嫦娥六号的机械臂正绕O点转动，将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。【答案】【解析】过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l，作图如下：考点1杠杆1.（2024·广东）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（）A.省力 B.费力 C.省功 D.省距离【答案】A【解析】该剪刀属于杠杆，支点是O点，动力作用在A点，阻力作用在手柄处，使用时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2.（2024·广西）2024年六五环境日国家主场活动在南宁举行。期间，小明利用垃圾钳捡垃圾，并进行分类，如图所示。下列说法错误的是（）A.保护环境，人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆【答案】B【解析】A．保护环境，是我们每个公民义不容辞的责任，故A正确，不符合题意；BD．由图可知，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意；C．垃圾进行收集并分类处理，对于燃烧值较高的垃圾，进行高温焚烧，可以用来发电，故C正确，不符合题意。故选B。3.（2024·吉林）《天工开物》中记载的“六桨课船”（课船：运税银的船）如图所示，关于“六桨课船”下列说法正确的是（）A.船桨是一种杠杆B.“六桨课船”只受浮力作用C.船桨的机械效率大于100%D.“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关【答案】A【解析】A．船桨相当于费力杠杆，故A正确；B．“六桨课船”受浮力与重力作用，故B错误；C．船桨由于要克服阻力做功，机械效率小于100%，故C错误；D．运载税银的质量越大，船的总质量越大，船的总重力越大，船漂浮在水面，受到的浮力等于船的总重力，由得，运载税银的质量越大，“六桨课船”浸入水中的体积越大，故D错误。故选A。4.（2024·天津）利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时，先用金属棒撬起家具，再将带有滚轮的底座放入家具底部，便可以轻松移动家具。其中，金属棒是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，底座装有滚轮是为了减小________。【答案】①.省力②.摩擦【解析】[1]由图可知，中间垫的物块处为杠杆的支点，手在把手处向下摁动杠杆过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。[2]底座装有滚轮，在压力不变的和粗糙程度不变的情况下，变滑动为滚动，减小摩擦力。5.（2024·黑龙江齐齐哈尔）端午节时，同学们外出游玩。购买饮料时，售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。启瓶器在正常使用时，属于______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生______。【答案】①.省力②.形变【解析】[1]启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。[2]开启后的瓶盖中间出现了凹陷，瓶盖发生了形变，说明力可以改变物体的形状。6.（2024·甘肃武威）用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样大小和方向的力在___________点（选填“A”“B”或“C”）更容易拧动螺丝，原因是___________。【答案】①.C②.在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力【解析】[1][2]用扳手拧螺丝时，阻力和阻力臂一定，在A点施力时，动力臂最小，动力最大，在C点施力时，动力臂最大，动力最小，所以在C点施力更容易拧动螺丝。7.（2024·黑龙江龙东）用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动如图，从物理学的视角来看，这可以简化为一种简单机械模型。___________部位是支点，此模型属于什么杠杆_________？请说明理由_________。【答案】①.肘关节②.费力杠杆③.见解析【解析】[1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。[2][3]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。8.（2024·黑龙江绥化）请作出杠杆上动力F的力臂l。【答案】【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，过支点O作力F的作用线的垂线段，即为对应的力臂。作图如下：9.（2024·广东深圳）图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型，用S表示飞鸟，用F表示桥塔上端收到钢索的拉力。请帮助思考乐亮亮同学在图乙画出：（1）飞鸟S经水面反射形成的虚像S'（2）拉力F对应的力臂l（O是支点）【答案】【解析】（1）平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成的像与物关于镜面对称，作出飞鸟S经水面反射形成的虚像S'，如下所示：（2）O是支点，从支点向力的作用线作垂线段即为拉力F对应的力臂l，如下所示：10.（2024·湖北武汉）某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并______，达到平衡状态，如图所示。（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到______cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是______（填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆______（填序号）刻度线处。①左侧10cm②右侧5cm③右侧15cm【答案】①.静止②.10③.钩码对杠杆的拉力④.①③【解析】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态，杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，杠杆处于水平平衡状态，便于测量力臂。（2）[2]设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件解得L=10cm则移动右侧钩码到10cm刻度线处时，杠杆重新在水平位置平衡。[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力，则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。（3）[4]一个钩码的重力若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件代入数据后有解得拉力力臂若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离，故①符合题意，若弹簧测力计倾斜，力臂小于该拉力的作用点到支点的距离，则③符合题意，则符合条件的为①③。考点2滑轮11.（2024·天津）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（）A.它是动滑轮 B.利用它可以省力C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向【答案】D【解析】旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮；升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。故选D。12.（2024·江苏无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（）A.总功为800J B.动滑轮重为5NC.绳端移动的距离为4m D.滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m总功W总=Fs=125N×8m=1000J故A正确，C错误；B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为G动=2F-G=2×125N-200N=50N故B错误；D．有用功W有=Gh=200N×4m=800J滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。13.（2024·山东滨州）（多选）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A.绳子自由端移动的速度是0.2m/sB.拉力做的有用功为2400JC.拉力做功的功率为100WD.若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80%【答案】BC【解析】A．由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×6m=12m则绳子自由端移动的速度故A错误；B．拉力做的有用功为W有=Gh=400N×6m=2400J故B正确；C．拉力所做的功W总=Fs=250N×12m=3000J功率为故C正确；D．根据可知，动滑轮的重为G动=nF-G=2×250N-400N=100N当物体重500N时，拉力为滑轮的机械效率为故D错误。故选BC。14.（2024·甘肃临夏）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的________，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，________（选填“增大”或“减小”）压强。【答案】①.方向②.减小【解析】[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。[2]把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就不明显，这样人肩膀就不会感到疼。15.（2024·湖北）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮_________（选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、，鼎受到的拉力之和为_________。鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】①.不能②.③.减小【解析】[1]图中的滑轮是固定的，不能随重物一起移动，所以是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。[2]两边绳子都对鼎施加竖直向上的拉力，鼎受到的合力方向竖直向上，所以鼎受到的拉力之和F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的过程中，其底部在水中的深度逐渐减小，由于液体压强随深度减小而减小，所以其底部所受水的压强减小。16.（2024·陕西A卷）工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为________N。若绳子能承受的最大拉力为520N，每根钢条重100N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为________。【答案】①.动②.100③.80%【解析】[1]由图可知，滑轮随物料一起运动，所以该装置中的滑轮为动滑轮。[2]由图可知，动滑轮上有两股绳，已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦，用该装置匀速提升空货篮时的拉力[3]若绳子能承受的最大拉力为520N，提升钢条的最大重力由于每根钢条重100N，所以最多能提升8根钢条，则该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率17.（2024·甘肃武威）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，则A所受地面的摩擦力为___________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为___________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）【答案】①.20②.40【解析】[1]如图所示，物体A和B通过动滑轮相