2023年北京市初三二模物理试题汇编：简单机械章节综合

第1页/共1页2023北京初三二模物理汇编简单机械章节综合一、多选题1．（2023·北京平谷·统考二模）如图所示，滑轮组固定在水平钢架上，重600N的工人站在水平地面上，用拉力F竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升10s。已知物体A重900N，拉力F的功率为102W，动滑轮重100N。关于该过程，下列说法正确的是（）

A．绳子自由端移动的距离是1mB．该工人对地面的压力为90NC．滑轮组的机械效率η为90%D．滑轮组的额外功为120J2．（2023·北京丰台·统考二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为80%。已知物体A重800N，该工人重600N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程下列说法中正确的是（）

A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为500NB．绳子自由端拉力的功率为300WC．该工人对地面的压力为100ND．支架受到滑轮组的拉力为1700N3．（2023·北京昌平·统考二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，小明站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升。已知小明拉绳子的力为500N，物体A重为800N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（）

A．小明在提升物体A的过程中，绳子自由端拉力的功率为100WB．动滑轮所受重力为200NC．支架受到滑轮组的拉力为1700ND．小明在提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为70%4．（2023·北京房山·统考二模）如图所示，用细绳将粗细均匀的杠杆AB挂在水平支架上，点O为杠杆的支点且OA=OB，杠杆始终保持在水平位置平衡。工人站在水平地面上，第一次竖直向下用200N的力拉绳子时，货物D未离开水平地面；第二次竖直向下用300N的力拉绳子时，货物D对水平地面的压强恰好为零。已知工人体重为500N，杠杆重为100N，货物与地面的接触面积为0.1m2。不计绳重，下列说法中正确的是（）

A．货物D的重力为200NB．第一次拉绳子时，工人对水平地面的压力为300NC．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为1000PaD．第二次拉绳子时，支架对杠杆的拉力为700N二、单选题5．（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）A．筷子 B．羊角锤C．核桃夹 D．瓶起子6．（2023·北京顺义·统考二模）如图所示，站在水平地面上的人通过滑轮组提升重物，该重物的重力G物=800N，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。已知动滑轮所受的重力G动=200N，人的重力G人=600N，滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。则下列判断正确的是（）

A．人对绳竖直向下的拉力大小为600NB．滑轮组提升重物的机械效率为60%C．人竖直向下的拉力做功的功率为100WD．人对地面的压力大小为600N7．（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，用滑轮组提升所受重力为400N的物体，在拉力F的作用下，绳子自由端竖直向上匀速移动了3m，用时10s，滑轮组的额外功是100J。对于这一过程，下列说法正确的是（）

A．滑轮组的机械效率是80%B．滑轮组提升物体所做的有用功是1200JC．拉力F的功率是40WD．动滑轮所受的重力为100N8．（2023·北京丰台·统考二模）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．天平 B．瓶盖起子C．食品夹 D．钳子9．（2023·北京石景山·统考二模）图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于省力杠杆的是（）A．筷子 B．钓鱼竿 C．羊角锤 D．古代捣谷用具三、填空题10．（2023·北京朝阳·统考二模）长尾夹是一种常见的办公用品，如图甲所示，小明在使用时发现，让夹子张开3mm时所用的力较小，如图乙所示，让夹子张开10mm时需要用很大的力，如图丙所示。请你就此现象提出一个可探究的科学问题___________。

11．（2023·北京大兴·统考二模）杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，杠杆上的刻度线分布均匀。当杠杆处于如图甲所示的状态保持静止时，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，才能使杠杆水平平衡。调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧A点悬挂3个0.5N的钩码，如图乙所示，若想要杠杆继续保持水平平衡，应在杠杆上的___________（选填“B”“C”或“D”）点悬挂2个0.5N的钩码。

12．（2023·北京西城·统考二模）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。杠杆空杆水平平衡后，在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。请你判断：

（1）若在A点挂______个质量均为50g的钩码，能使杠杆水平平衡；（2）若在C点施加向_______（选填“上”或“下”）的力F拉杠杆，无论如何改变用力方向，F至少______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1.5N，才能使杠杆水平平衡。四、实验题13．（2023·北京平谷·统考二模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，如图所示杠杆刻度均匀，每个钩码的重力都是0.5N。（1）实验开始前，杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）移动；

（2）调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在A点挂上4个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则此时测力计的示数是___________N；

（3）如图丙所示，A点仍悬挂4个钩码，若用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉，使杠杆仍在水平位置平衡，则测力计的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。请结合图乙和图丙说明其原因：____________________。

14．（2023·北京石景山·统考二模）小红利用如图的实验装置进行实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：

（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是______；（2）如图乙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，请根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题______。15．（2023·北京顺义·统考二模）现通过实验探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等。（1）将轻质杠杆的支点固定在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调（选填“左”或“右”）；（2）调节好杠杆水平平衡后，在杠杆A点挂4个钩码，如图甲所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码，使用的每个钩码的质量均相等；（3）如图乙所示，用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉，为使杠杆在水平位置平衡，应在A点悬挂总重力为______N的钩码。

16．（2023·北京海淀·统考二模）小明探究杠杆的平衡条件，他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，弹簧测力计的量程和分度值满足实验要求。（1）如果杠杆静止时，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节；（2）杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂1个重为1N的钩码，如图乙所示，然后可以用弹簧测力计在___________（选填“B”或“C”）点竖直向上拉杠杆，使杠杆再次水平平衡，此时弹簧测力计的示数为___________N。

17．（2023·北京门头沟·统考二模）小阳利用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，其中，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码所受重力均为0.5N。（1）实验前，为使如图甲所示的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________端调节；（2）杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂__________个钩码；（3）接下来，他将弹簧测力计挂在C点继续实验，如图丙所示，在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图丙中虚线方向斜向上拉C点，且始终保持杠杆在水平位置平衡的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变大，请你解释原因__________。五、计算题18．（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，起重机在15s内把质量为6t的大石头匀速提升了1m，它的总功率是10kW，g取。求：（1）石头的重力。（2）起重机提升石头所做的有用功。（3）起重机的机械效率。

19．（2023·北京门头沟·统考二模）质量为60kg的工人站在水平地面上，利用滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将重为800N的物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉绳子的力F；（3）人拉绳子做功的功率。

20．（2023·北京大兴·统考二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。②工人对水平地面的压力大小。③滑轮组的机械效率。（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。

21．（2023·北京房山·统考二模）图甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率为η。

参考答案1．BD【详解】A．物体A上升的高度由图可知承担物重是绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×1m=2m故A错误；B．绳子自由端移动的速度拉力F大小为工人对地面的压力故B正确；C．滑轮组的机械效率故C错误；D．滑轮组的额外功故D正确。故选BD。2．ACD【详解】A．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，则滑轮组的机械效率为解得，绳子自由端受到竖直向下的拉力为F=500N。故A正确；B．绳子自由端移动的速度为绳子自由端拉力的功率为故B错误；C．工人受到绳子向上的拉力、向下的重力和地面对他向上的支持力，处于平衡状态，由力的平衡条件可得，地面对该工人的支持力为由于工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力，因此该工人对地面的压力为故C正确；D．不计滑轮组的绳重和摩擦，根据可得，动滑轮的重力为因为定滑轮和动滑轮的质量相同，所以定滑轮的重力与动滑轮的重力相等，即对定滑轮分析可知，定滑轮受到三段绳子向下的拉力和定滑轮的重力、支架对定滑轮向上的拉力作用，处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，支架对定滑轮向上的拉力为即为支架受到滑轮组的拉力。故D正确。故选ACD。3．BC【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳端移动的速度v绳=nv=2×0.2m/s=0.4m/s由绳子自由端拉力的功率为P=Fv绳=500N×0.4m/s=200W故A错误；B．不计绳子重和摩擦，作用在绳端的拉力为动滑轮重G动=2F-G=2×500N-800N=200N故B正确；C．支架受到滑轮组的拉力等于3段绳子上的力之和再加上定滑轮的重力，已知两个滑轮质量相等，故两个滑轮重力相等，故支架受到滑轮组的拉力大小为T=500N×3+200N=1700N故C正确；D．不计滑轮组的绳重和摩擦，克服动滑轮做的功为额外功的唯一来源，故机械效率为故D错误。故选BC。4．BCD【详解】A．第二次竖直向下用300N的力拉绳子时，货物D对水平地面的压强恰好为零，由杠杆平衡条件得到G×OA=F2×OBOA=OB所以货物的重力G=F2=300N故A错误；B．第一次竖直向下用200N的力拉绳子，人受到重力、拉力和地面的支持力，由力的平衡得到支持力F支=G人-F1=500N-200N=300N由力的作用相互性可知工人对水平地面的压力F压=F支=300N故B正确；C．第一次竖直向下用200N的力拉绳子，由杠杆平衡条件得到FA×OA=F1×OBOA=OB所以A端拉力FA=F1=200N由力的作用相互性可知绳对货物的拉力FA1=FA=200N货物受到重力、支持力和拉力，由力的平衡得到支持力F支1=G-FA1=300N-200N=100N由力的作用相互性可知货物对水平地面的压力F压1=F支1=100N货物对地面的压强为故C正确；D．第二次拉绳子时，支架对杠杆的拉力为F拉=G+F2+G杠=300N+300N+100N=700N故D正确。故选BCD。5．A【详解】A．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；B．羊角锤的支点在它与木块接触的地方，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．核桃夹的支点在前端，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．瓶盖起子的的支点是与瓶盖的中部接触的点，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。6．C【详解】A．由题图可知，该滑轮组绳子承重股数为n=2，则人对绳竖直向下的拉力大小为故A错误；B．由于滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计，则滑轮组提升重物的机械效率为故B错误；C．绳子自由端移动的速度为根据可得，人竖直向下的拉力做功的功率为故C正确；D．根据力的作用是相互的，人对绳竖直向下的拉力和绳对人的拉力是一对相互作用力，大小相等。对人受力分析可得，人受到绳对人向上的拉力和地面对人的支持力以及重力的作用，处于平衡状态，则人对地面的压力大小为故D错误。故选C。7．A【详解】B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳子自由端竖直向上匀速移动了3m，则物体上升的距离拉力做的有用功W有=Gh=400N×1m=400J故B错误；C．拉力做的总功W总=W有+W额=400J+100J=500J拉力的功率故C错误；D．若不计绳重和摩擦时，克服动滑轮的重力做的功为额外功，由W额=G动h可知，动滑轮的重力但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于100N，故D错误；A．滑轮组的机械效率故A正确。故选A。8．C【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。9．C【详解】A．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；不符合题意；B．使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不符合题意；C．使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，符合题意；D．古代捣谷用具使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不符合题意．10．长尾夹张开的大小与力的大小的关系是什么？【详解】已知夹子张开越大，用力越大，则可以提出探究的科学问题：长尾夹张开的大小与力的大小的关系是什么？11．左D【详解】[1]当杠杆处于如图甲所示的状态保持静止时，右端下沉，应将平衡螺母向左端调节，才能使杠杆水平平衡。[2]调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧A点悬挂3个0.5N的钩码，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，即3×0.5N×2=2×0.5N×L2解得L2=3由1代表杠杆上的一格，所以应该在杠杆上的D点悬挂2个0.5N的钩码。12．3上等于【详解】（1）[1]由杠杆平衡条件可知FB×LB=FA×LA在B点悬挂2个质量均为50g的钩码，则有2×0.05kg×10N/kg×3格=FA×2格解得FA=1.5N则钩码数量（2）[2]B点受到的力竖直向下，为了使杠杆在水平平衡，若在C点施加力，则需要向上拉杠杆。[3]由于C点距离支点两个，由杠杆平衡条件可知，在C点施加竖直向上的力为1.5N，如果改变用力方向，则力臂减小，拉力将增大，所以拉力F至少等于1.5N。13．左2变大见解析【详解】（1）[1]图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向左调。（2）[2]设杠杆一格为L，一个钩码重G，由杠杆平衡条件得到4G×4L=F×8LF=2G=2×0.5N=1N（3）[3][4]改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件可知动力增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。14．左便于直接测量力臂当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？【详解】（1）[1]如图甲，杠杆左高右低，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。[2]杠杠在水平位置平衡时，由于左右钩码对杠杆的拉力竖直向下，力臂恰好在杠杆上，便于直接测量力臂。（2）[3]由图可知，阻力和阻力臂不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，动力臂逐渐变小，杠杆平衡时，测力计示数逐渐变大，可以提出问题：当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？15．左32【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。（2）[2]假设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件可得4G×3L=nG×4L解得n=3，即应在B点挂3个钩码。（3）[3]测力计的分度值为0.2N，此时的示数为3.0N，假设杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件可得3.0N×2L=G重×3L解得，G重=2N。即应在A点悬挂总重力为2N的钩码。16．右B2.5【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，说明杠杆左端重右端轻，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向轻些的右端调节。（2）[2][3]由图乙可知，若用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，杠杆将逆时针转动，所以为了使杠杆平衡，应用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆，设杠杆每个小格长度为L，由杠杆的平衡条件可知，有如下关系式则弹簧测力计的示数为17．左2根据杠杆平衡条件，杠杆水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于动力臂减小，所以动力增大，因此弹簧测力计示数逐渐变大【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆的左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左端调节。（2）[2]设一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可得解得：n=2，故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂2个钩码。（3）[3]根据杠杆平衡条件杠杆水平平衡且阻力和阻力臂一定，弹