2014-2023北京中考真题物理汇编：简单机械章节综合

第1页/共1页2014-2023北京中考真题物理汇编简单机械章节综合一、单选题1．（2023北京中考真题）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11750Pa2．（2021北京·统考一模）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）A．园艺剪 B．筷子C．瓶盖起子 D．核桃夹3．（2020北京中考真题）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（

）A．羊角锤 B．核桃夹C．园艺剪 D．食品夹4．（2019北京中考真题）图所示的用具中，在使用时属于费力杠杠的是A．筷子B．瓶盖起子C．撬棒D．核桃夹5．（2017北京中考真题）图3所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是A．羊角锤 B．核桃夹子C．撬棒 D．食品夹子6．（2016北京中考真题）下图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是A． B． C． D．7．（2015北京中考真题）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．古代捣谷用具二、多选题8．（2022北京中考真题）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800NB．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000PaC．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W三、填空题9．（2014北京中考真题）小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图所示．请根据图像推算，当L1为0.1m时，F1为N．10．（2014北京中考真题）如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力．图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB．线段表示力F的力臂．（选填“OA”或“AC”）11．（2016北京中考真题）如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB，线段表示力F的力臂。（选填“OA”、“AB”或“OB”）12．（2015北京中考真题）下图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO∶OB=3∶2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，悬挂在B端的配重所受的重力为80N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是N。13．（2014北京中考真题）杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示，若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的，已知=，则石块的密度为kg/m3。四、实验题14．（2018北京中考真题）小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等．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．杠杆水平后，在杠杆上的A点悬挂了2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．15．（2017北京中考真题）实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计1个，所受重力为1N的钩码2个，带支架的杠杆1个，杠杆上相邻刻度间距离均为0.05m，刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图23所示，请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果动力臂L1保持不变，则F1=kF2L2”，式中F1表示动力，k是常量，F2表示阻力，L2表示阻力臂。请写出实验步骤，画出实验数据记录表格。五、计算题16．（2022北京中考真题）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，她的身体与地面平行，可抽象成如图23乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。（1）图23乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小；（2）图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图23甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。

参考答案1．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。2．B【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。3．D【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；C．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；D．食品夹在使用的过程中，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，符合题意。故选D。4．A【详解】A．筷子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故符合题意；B．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故不符合题意；C．撬棒的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故不符合题意；D．核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故不符合题意．5．D【详解】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．核桃夹子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．撬棒在撬重物时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，使用省力杠杆省力但费距离，故C不符合题意；D．食品夹子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。故选D。6．C【详解】A、天平是等臂杠杆，不省力也不费力，不符合题意；B、动力臂大于阻力臂，省力杠杆，不符合题意；C、食品夹动力臂小于阻力臂，费力杠杆，符合题意；D、钳子动力臂大于阻力臂，省力杠杆，不符合题意；选C．7．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．8．ABC【详解】A．工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，绳子也在用200N的力竖直向下拉工人，所以工人对水平台面的压力为故A正确；B．由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3，每股绳子受到的拉力为200N，所以货物和动滑轮受到绳子的拉力为由于动滑轮重为100N，所以货物受到的拉力为由于货物重为900N，所以货物对地面的压力为货物与地面的接触面积为，所以货物对地面的压强为故B正确；C．第二次拉绳子时，绳子自由端的拉力为滑轮组的机械效率为故C正确；D．货物以0.09m/s的速度匀速上升，绳子移动的速度为工人拉力的功率为故D错误。故选ABC。9．6【详解】试题分析：由图可知，动力和动力臂的乘积为F1L1=1N×0.6m=0.6N·m，所以，当L1为0.1m时，F1="0.6N·m"/0.1m=6N．考点：杠杆平衡条件10．OA．【详解】由于力臂是指过支点向力的作用线做垂线时，垂足与支点的长度，故OA是力F的力臂．11．OA【详解】力臂的定义为从支点到力作用线的垂直距离；图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，而过O点与AB垂直的线段为OA，故力F的力臂为OA。12．220【详解】如图杠杆在水平位置平衡，则A端受到的拉力FA=200N；对应力臂OA，动力FB的力臂OB；由杠杆的平衡条件得FA×OA=FB×OB因为AO∶OB=3∶2计算出FB=300N；而FB=G配重+F则有F=FB-G配重=300N-80N=220N13．3.0×103【详解】该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况；当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G金×OA=G石×OB由于=，故3G金=8G石当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G金-G石)×OA=(G石-F浮)×OB再联立上式，解之得F浮=G石即ρ水gV=ρ石gVρ石=3ρ水=3.0×103kg/m314．右3【详解】如图甲所示，杠杆左端偏低，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右端调节．杠杆水平后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码；设每个钩码重为G，每格的长度为L，根据杠杆的平衡条件得：解得：所以为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂3个钩码．点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，要清楚杠杆的平衡条件应用时，两等式两边的长度单位一样即可，但求功的时候，单位必须为米．15．见解析【详解】把钩码看成阻力，把弹簧测力计施加的力看成动力，把一个钩码放在右侧0.05m处，用弹簧测力计竖直向上拉，读出弹簧测力计示数；保持弹簧测力计位置不变，改变钩码的位置多次测量；实验中为了使实验结论更具有普遍性，要进行多次实验，所以实验表格中要包括实验次数、动力臂、阻力臂、动力、阻力和阻力臂的乘积。实验步骤：①带支架的杠杆放在水平位置，调节杠杆使其水平平衡；②将重力为1N的钩码（阻力F2）挂在支点右侧0.05m处（阻力臂L2），将弹簧测力计的挂在支点右侧的0.1m处竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，读出弹簧测力计的示数（动力F1），将F2、L2、F1的数据记录在表格中；③保持弹簧测力计的位置不动，将重为1N的钩码依次挂在支点右侧0.1m、0.15m、0.2m、0.25m处，仿照步骤②再做4次，将F2、L2、F1的数据记录在表格中；④保持弹簧测力计的位置不动，将两个重为1N的钩码挂在支点右侧0.05m处，竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡；将F2、L2、