2025年中考物理一轮复习 简单机械 复习卷

第十讲简单机械专题复习卷

例题

1.如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中，平衡时棒浮出水面的长度是浸

在水中长度的n倍。若水的密度为p,则棒的密度为（）

n

Bn.----p

n+lK

「i

L'(n+l)2PD-^yP

2.如图所示，直径为36cm的半球形碗固定在水平面上，碗的端口水平。一根密度分布均匀、长度为47cm的

光滑杆ABC搁置在半球碗上，碗的厚度不计，杆平衡时碗内部分AB段与碗外部分BC段的长度之比为（）

A.38:9B.35:12

C.32:15D.27:20

3.轻杆AB能够以A为转轴在竖直平面内自由转动，杆的B端系一重为G的物体，用一根绳通过定滑轮C

系住杆的B端,另一端施加外力F，使轻杆由图示位置（0接近30。）缓慢增大至0=150。的过程中，轻杆

B端所受的作用力大小（）

A.保持不变1

B.逐渐减小

C.逐渐增大

D.先减小后增大

4.如图所示，XOY为直角支架，两根细绳的一端都拴在重物P上,另一端分别固定于支架的A、B两点。开

始时，杆OX、绳BP水平，杆OY竖直，绳PA与水平方向夹角为60。。现使支架绕过O点的水平轴在竖直平面内顺

时针方向缓慢转动至杆OY水平，在上述过程中，绳AP、BP的拉力TA、TB的变化情况是（）

A.TA减小，TB先减小后增大

B.TA减小，TB先增大后减小

TA先减小后增大，TB增大

D.TA先增大后减小，TB增大

5.如图所示，甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物块，它们在丙的作用下一起向右做匀速直线运动（）

A.乙所受摩擦力的方向向右

B.甲可能不受摩擦力

C.甲和丙所受的重力都不做功

D.将乙拿掉后，甲的运动状态一定会发生改变

6.如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为G的小物块（体积忽略不计），棒飞浮出水面，则棒所重

力的大小为)

A.nG

B.(n+1)G

C.(n-1)G

。•詈G

7.如图所示，一扇窗门高H=1米、宽d=0.8米、质量m=6千克，窗门的厚度和密度均匀。在门的一侧上下对称

的A、B两处各安装一个钱链，且A、B相距h=0.6米。将这扇窗门安装好之后，若该窗门的重力由这两个较链平

均承担，则钱链A对这扇窗门的作用力大小为)

A.30牛B.40牛

C.50牛D.60牛

8.如图所示，A、B两小球的质量之比为3：1,用轻质细杆相连。同时用一根细绳将两个小球系住，绳子跨过

光滑的定滑轮C,并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡，则系统平衡时，AC绳与BC绳的长度之比为

)

C.l:3D.1:4

9.（多选）如图所示，竖直墙面0P和水平地面0Q均光滑，a、b两小球所受的重力相等，相互之间还存在大小

与距离平方成反比的斥力作用，方向沿a、b连线。现通过光滑竖直挡板挡住b球，使a、b静止在如图所示的位置。

若将挡板稍微向左水平移动一小段距离，当a、b重新处于静止状态时（）

A.a对b的作用力增大

B.a对b的作用力减小

C.OQ面板对b的支持力不变

D.OQ面板对b的支持力增大

10.（多选）如图所示，两根细绳的一端与质量为2千克的小球A相连，它们的另一端分别固定在竖直墙面上B、

C两点，若对小球施加一个方向与水平成9=60。的拉力F，使得细绳都能伸直，此时，AC恰好水平，与AB的夹角

也为0=60。。关于拉力F大小的说法正确的是()

A.最大值为2V3

B.最大值为竽+

C.最小值为1V3

D.最小值为华+

11.（多选）细绳一端固定在竖直墙面上，另一端与一个密度分布均匀的球相连。现用手托住球，让球紧贴墙面，

保持细绳上有一定的张力，让小球处于静止状态，且细绳与小球的连接点恰好曜心的正上方。考虑到一般情况下，

摩擦因数H均小于I,则在将手拿开的一瞬间（）片＞]

A.小球可能会平衡

B.小球一定不会平衡

C.小球可能受到向下的摩擦力

D.小球一定受到向上的摩擦力

12.（多选）如图所示，三根细绳的一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别系于。点，a、b为两定

滑轮。整个装置处于平衡状态时，0a与竖直方向成30。，Ob处于水平状态.已知B的质量为m,如果将左边的滑

轮a水平向左缓慢移动距离s,最终整个装置仍处于平衡状态，则（）

A.物体A、C的质量之比为2:1

B.该过程中A、C上升，B下降

C.该过程中A、B下降，C上升

D该过程外力所做的功为与mgs

13.有一“不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球体与顶角为74。的圆锥体组成（如图所示）,它的重心在对

称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心到半球体的球心的距离必须大于

14.因为地震，造成了很多堰塞湖，假设有一块立方体石块堵住了水的去路，设水的密度为p，石块的质量为m,

石块的左右侧面为正方形，边长为a,宽度为b,石块与地面足够粗糙，不会滑动，水若能推倒石块，则石块的宽

度b应该满足的条件是)

4

C.b<^-D.b<贮

3m4m

15.建筑工人施工时，需要将物体运送到高处，高处的建筑工人使用定滑轮拉动绳子ab,为防止物体与墙壁相

碰，站定在墙面上的另一个建筑工人还需要用绳子be控制物体，使物体与墙壁的距离始终保持不变，则在物体缓

A.绳ab上的拉力增大，绳be上的拉力减小

B.绳ab上的拉力减小，绳be上的拉力增大

C.两根绳子上的拉力均增大

D.两根绳子上的拉力均减小

16.如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑较链钱在B端，A、C两端也用光滑钱链较于墙上，AB

=BC,BC杆水平,AB杆与竖直方向成37。,止匕时AB杆与BC杆之间的作用力为Ft0若将两杆的位置互换，AB

杆与BC杆之间的作用力为F2厕Fi:F2为（）

C.4:5D.5:4

17.如图所示，长1米的轻杆B0一端通过光滑钱链较在竖直墙上，另一端装一轻小光滑滑轮，重力10N的物

体通过摆线经滑轮系于墙上A点，平衡时OA恰好水平，现将A点沿着竖直墙向上缓慢移动少许，重新平衡后

轻杆受到的压力恰好也为10牛，该过程中，外力所做的功至少为（小数点后保留两位）)

A.0.86焦B.1.59焦

C.2.07焦D.2.93焦

18.如图所示，均匀木棒AC水平搁在一个圆柱体B上,二者的接触点为D,且AD:DC=17:15,当圆柱体围绕其

固定中心轴顺时针方向转动时，与棒的右端C紧靠着的木板E恰能沿光滑竖直墙面匀速下滑，若木棒与圆柱体之

间、木棒与木板之间动摩擦系数相同，则该动摩擦系数为（）

]DCK

MB/J

A.0.40B.0.30C.0.25D.0.20

19.如图所示是一个简易的吊钩装置，它是由4根长度不一的刚性轻杆AD、DF、BC、CE较接而成,A端通过

固定转动轴连接在墙上，C端可以在光滑水平地面上左右自由移动。Li表示AD的长度，:L2表示AB的长度，L

3表示DF的长度，L,表示BC的长度，忽略吊钩到F点的长度，BCED构成一个平行四边形。若吊钩上不管

挂上多重质量的物体，吊钩装置在水平面上的不同位置时都能处于平衡状态，则Li、Lz、L3、L4必须满足的关

系是.吊钩装置处于平衡状态时，C端受到地面的作用力方向为O

21.如图⑥所示，一根质量分布均匀的细直硬杆，长度为L,质量为m,在杆的最左端A与距右端的B处

立两个相同的支撑物，将细杆水平支起，求：

(1)A处与B处的支持力NA和NB。

⑵在杆的最右端C再加上一个同样的支撑物，如图(b)所示，假设支撑物均由相同的弹性材料制成，当它们受

到挤压时会产生微小形变，其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比，则A、B、C三处的支持力NA、NB和

Nc分别为多少。

AB

LI

(a)

「BC

II~k

(b)

1.C【解答】解：设棒的横截面积为S,水中的棒长度为L,则露出的长度为nL,整个棒的长度为(n+l)L,

如图所示：

由P=£可得，棒的质量：m稀=p/稀=+1)L,棒的重力G稀==p奈(ji+l)Lg,

棒受到的浮力：Fin=pgV和=pgSL,

(n+l)L

由相似三角形对应边成比例可得：筹=笠=千=n+l,

CUCD—

2

以c为支点，A是棒的重心(即棒的中心),由杠杆的平衡条件可得：G屋xCE=FinxCD,

即p棒S(n+l)LgxCE=pgSLxCD,

miiCDCD1111

故选c。

2.C【解答】解:如图:光滑杆ABC的重心在D点Q为半球形碗的球心，杆受三个力：重力G、A点的支

持力F2和B点的支持力Fi,以B为支点，则根据杠杆的平衡条件得：

GxBDcosO=F2xABsin6@

沿杆AC的方向上受力的合力为零，

即Gxsin3=心xcos。(②

由①②得:BDctgO=ABtg。,BD=ABxtg20=ABx偿了，

即BDxAB=AE2,V^AABE中，BE2=AB2+AE2,HBD=AB—|XC,

(XB一之力C)xAB=BE2-AB?,代入数据得：(4B—|x47)xAB=362-AB2,

即：4xAB2-47xAB-2592=0,,解得:AB=32cm,AB=-20.25cm(舍去)

AB:BC=32cm:(47cm-32cm)=32:15o

3.A【解答】解：轻杆B端所受作用力的大小沿BA的方向，由于B点还受到绳子斜向上的拉力F和重

物G对它竖直向下的拉力G,根据力的矢量三角形与三角形ABC相似可知，5=?=器中G、CA和AB都是

不变的，故FAB也是不变的，A是正确的。

故选A.

4.B【解答】解：选取水平和竖直方向正交分解，设OB与水平方向夹角为a；

当心60。时，则水平方向TBcosa-TAcos(60°—a),竖直方向7^sin(60。—a)+TBsina—mg;

解得：TA=磔箸,TB=mgcosf：〜)；此过程中随a的增大，TA减小，TB增大；

当好60。时，则水平方向TBcosa=TAcos(a—60°),竖直方向TAsina=TBsin(a—60°)+mg;

解得：TA=嗤丝,降=°),此过程中随a的增大，TA减小，TB先增大后减小；

当a=90。时,-=0。

故选Bo

5.D【解答】解：A、乙放在甲上和甲一起匀速直线运动，以甲为参照物乙是静止的，没有运动趋势，乙和

甲之间没有摩擦力，不符合题意。

B、甲在丙的作用下水平向右匀速直线运动，甲受的摩擦力水平向左，不符合题意。

C、甲受到重力竖直向下，甲向下没有移动距离，重力对甲没有做功；丙受到重力竖直向下，丙向下移动了距

离，重力对丙做功，不符合题意。

D、乙叠放在甲上，甲进行匀速直线运动，水平方向上受到拉力和摩擦力，并且摩擦力等于拉力。将乙拿掉,

甲对水平桌面的压力减小，摩擦力减小，拉力大于摩擦力，甲向右进行加速运动，甲的运动状态不断改变，符合题

故选D。

6.C【解答】解：.均匀的木棒处于漂浮状态,

根据漂浮条件得：F=G.+G

丙衣

•••棒。浮出水面，木棒受力分析如图

设木棒的长度为L,则0C=L-^L=^-L,OA=1L-^L=^L,OB=10C=^L,

设木棒与水面的夹角为a,则根据杠杆平衡条件得：

OBcosa•FR=OAcosa-+OCcosaG,“

衣SI.

三三士假二三二三F三三

n-1.厂n-2三三三三生耍三行三

・•・——Lcosa,F—=——三三三三三*三主衣三

2n丙2n二二二二二二二二士二二二二港二二

二二二二二二二C木二二二二二二近二

71—1

Lcosa•G,4------Lcosa•G,

水n

整理得：+^Gcircle2

2n浮2"衣n

解①②得：6衣=（n-1）GO

故选Co

7.C【解答】解：在A处，钱链对门的作用力方向是倾斜的（斜向上偏左），设为FA。

在B处，钱链对门的作用力方向是倾斜的（斜向上偏右）.设为FB。

将FA、FB正交分解在水平和竖直方向，由“该窗门的重力由这两个钱链平均承担“知，两个校链的作用力在竖

直方向的分力大小相等，则F.包=98竖直=^^=~~=~~~-—3°N

把门看成是以B点为支点的杠杆，钱链A对这扇窗门的作用力为Fa,则根据杠杆平衡条件：

Fax动力臂=重力x阻力臂，

因为窗门是规则的长方体，故重力的作用点在窗门的中心，其力臂为门宽的一半，

由此可列出等式：Px0.6m=GXI

A小十BZIT

FA水平x0.6m=6kgxl0N/kgx0.4mJLxj

解得:Fs=40N

A水

则钱链A对这扇窗门的作用力大小2用加+嗓瑛=即药N=50N

故选C。

8.C【解答】解：以两个小球及杆组成的系统为研究对象，以C为支点，并作出力臂LA、LB如图所示：

C为定滑轮，则AC、BC对滑轮的拉力相等，如图所示：

所以/ACD=/BCD,以C为支点，根据杠杆的平衡条件：mAg-LA=mBg-LB,

mA\mB—3:1,贝!jLA-.LB=1:3

由图知,△ACE与4BCF均为直角三角形;/ACD=NBCD

贝!|NEAC=/FBC,/ACE=NBCF,

所以,△ACE^ABCF

贝！IAC:BC=LA:LB=1:3O

故选C。

9.BC【解答】解：隔离a分析受力，如下图所示：

由力的平衡条件可得：FABcose=G,将挡板稍微向左水平移动一小段距离，当a、b重新处于静止状态时，0

减小，则cosO增大,G不变时Fab减小，即b对a的作用力减小，由牛顿第三定律可知，a对b的作用力减小，故A

不正确，B正确；

对ab的整体受力分析如图所示：

由共点力的平衡条件可知，a、b重新处于静止状态前后，OQ面板对b的支持力始终和a、b的重力相等，故

选项C正确，D不正确。

故选BCO

10.BD【解答】

据平衡条件，有：

x方向：Fcos60

y方向：Fsin60

解得：FB=^-mg-F,Fc=F-^mg,

当FB=0时,F最大为：Fmax-=yVS^V,

当Fc=0时,F最小为Fmin=与mg=yV3Af.

故选BDO

11.BD【解答】解：由题意知，手托住球，让球紧贴墙面，保持细绳上有一定的张力，说明手对球有一定力

的作用，在多个力的作用下，球保持平衡状态。同时，细绳与小球的连接点恰好在球心的正上方，由于摩擦因数H

小于1,则在将手拿开的一瞬间，小球的受力情况发生改变，故小球一定不会平衡，且最终细绳拉力的方向会指向

圆心，则小球会顺时针转动，故墙面对小球的摩擦力方向与其相反，则小球一定受到向上的摩擦力.综上所述，选项

BD的说法正确，符合题意。故选BD。

12.AD【解答】解：三根细线对。点的拉力等于三个物体的重力，对0点受力分析，如图：

由共点力的平衡可知：

G_m._^A

AI，故A正确;

Gcmcgmcsin30

mcg=F2=7ngtan30°=^-mg,

将左边的滑轮a缓慢水平向左移动s的距离，结合平衡条件可知三个拉力的大小和方向都不变,

所以,A、B高度不变,C上升距离为s,故B、C不正确；

左边的滑轮a水平向左缓慢移动距离s,则物体C上升s,

所以，外力所做的功：w夙=mcgs=今犯火故D正确。

夕卜3

故选AD。

13.D【解答】解如图所示:

\h

'D

DC=BC,tan37°BCx0.753«

故选Do

14.C【解答】解：如图，石块与地面足够粗糙，不会滑动；水若能推倒石块，就是石块沿O点转动，设水

对石块的平均压力为F压，则其力臂|3a；重力力臂|2b

水对石块的平均压强：V=[pga,

水对石块的平均压力：F=pS=1pgaXa2=^oga3,

由杠杆平衡条件可知，水要推倒石块：

Fm^x-1a>mqX-1b1,

稀3e2

即：|pga3x|a>x|b,解得：b<黑

故选C。

15.C【解答]解：因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：（1）两绳拉力的合力为物体的重力不变；

⑵在题设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小。

然后就用平行四边形定则作出图⑵

(图1)

故选Co

点评：此题是一道典型的受力分析题目，对初中来说相对较难。

E

16.A【解答】解:如图(1),以A为支点,AD为动力臂,AD=ABxcos37t贯

加一、

AE为阻力臂，AE=^ABxsin37°;

BE/

(1)

・・,杠杆AB平衡,

xAD=GxAE,

即：FTXABXCOS370=Gx^ABxsin37°,

⑵解答:如图⑵,NBAN=/0=37。,以A为支点,AN为动力臂,AN=ABxcos37o；AM为阻力臂，4M=

•••杠杆AB平衡,

・•.F2xAN=GxAM,

即：F2XABXCOS37°=Gx^AB,

11

F2-XmG；

lXS^G):(lXd^G)=sin37。：1=061=3:5。

•••FI-F2=

故选A.

点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能确定支点，找出动力臂和阻力臂的大小是本题的关键。

17.A【解答］解：因为杆是“轻”的(不计其质量),且杆两端是钱链或光滑滑轮，所以轻杆在O点处的作用力

方向必沿杆；即杆会平分两侧绳子间的夹角。

开始时，A0绳子水平，由于各段绳子的拉力大小与物体重力大小相等，所以可知此时杆与竖直方向的夹角是

45°;

这时杆中的弹力大小等于滑轮两侧绳子拉力的合力。当将A点沿竖直墙向上缓慢移动一些距离后，达到新的

平衡，由于这时轻杆受到的压力大小等于10N（等于物体重力）,说明这时两段绳子夹角为120。（这个可证明的，此

处不证）。

那么杆与竖直方向的夹角是60。；

状态1状态2

设杆的长度是L。

状态1时,AO段绳子长度是L=Lsin45°=日。滑轮O点到B点的竖直方向距离是色=Lcos4^=fL

状态2时，杆与竖直方向夹角是60°,杆与这时AO绳子夹角也是60。（/人08=60。）,即这时三角形AOB是等边

三角形。

所以，这时AO段绳子长度是L2=L;

滑轮到B点的竖直距离是h2=Lcos600=

可见，后面状态与原来状态相比，物体的位置提高的竖直高度是

h=（九2一色）+（乙2—乙1）

=（|L-fL）+（L-fL）

=（!-&，

由题意可知，该过程中，外力所做的功等于整个系统增加的机械能。

所以所做的功是：吗=Gh=Gx（|-&"=IONx（|-应）x1m=0.86/。

故选A。

点评：本题考查功的计算，但不能直接利用W=Fs计算，本题需要转化为克服重力做功的计算，所以关键是

根据第二个状态的位置，得出物体提升的高度。

18.C【解答】解：设木棒的重心位置在棒的O点，木棒与木板间的摩擦力大小为f2,则对木棒，根据力矩

平衡得

G-OD=f2-DC

得

f=G.9R=^G

"DC15

木板E沿光滑竖直墙面匀速下滑，则木板E的重力GE=f2=^G;

根据木棒受力平衡得，

竖直方向：圆柱体B对木棒AC的支持力.Ni=G+上=箕G;

设木棒与圆柱体间的摩擦力大小为。，木棒与木板间的弹力大小为N2,

则fi==N2,f2=必2,

又GE=fz=^G,N]=||6,代入解得,四=0.25。

故选C。

点评：本题中木板E受力平衡，木棒不仅受力平衡，力矩也平衡，根据力平衡条件和力矩平衡条件结合处理

本题，分析受力情况是关键。

19.【解答】解：BCED构成一个平行四边形.对于C点的受力情况如图：

由于Fi与F2的合力与F平衡，则％=Fcosa,F2=Fsina;

以A为支点，则这个吊钩装置平衡，根据平衡条件得：

G-{Lesina+L^cosa)=F■(L2cosa+Z^si