2025年中考物理微专题练习：简单机械实验、计算题

2025年中考物理微专题练习：简单机械实验、计算题 一、实验题 1．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表分析表中数据，回答以下问题： 实验 次数 物重 G/N 物体上升 的高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计移动 的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 (1)在实验中要竖直 拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ； (3)第3次实验中滑轮组的机械效率是 ； (4)在实验中，保持钩码重力不变，仅增大钩码提升高度，有用功 ，滑轮组的机械效率将 （以上选填“变大”“变小”或“不变”） 。 (5)由第1次实验数据计算可知，动滑轮的重力G1是 N（不计绳重和摩擦）。但在实际测量中，小明使用弹簧测力计（不计测量误差）测得动滑轮的重力为G2，却发现G1 G2。（选填“>”、“<”或“=”） 2．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 物理量 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计使钩码上升。实验中若缺少刻度尺 （“能”或“不能”）完成实验； (2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验，若不计绳重和摩擦，这组滑轮组的动滑轮总重为 N； (3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）； (4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离 m，机械效率 ； (5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， 。 3．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，各小组所用实验装置如图所示。 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 3 3 0.1 1.2 0.3 （1）在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计； （2）第一组同学正确操作并记录数据如上表。则第3次机械效率为 ； （3）分析表中的实验数据及测量结果可知:影响滑轮组的机械效率的因素是 ； （4）第二组同学也利用1N、2N、3N的钩码进行三次实验，每次测得的机械效率均大于第一组同学的测量值，不可能的原因是 。 A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方 B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升 C．第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组 4．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律．请回答下列问题： （1）通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 （选填“甲”或“乙”）图所示的装置． （2）根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为η= ． （3）通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）． 5．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。（每个滑轮的质量相等）    实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端上撑的距离s/m 0.3 0.4 机械效率 74.1% 62.5% （1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图 （选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验； （2）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）； （3）该小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端上移的距离s= m，机械效率η= （结果保留一位小数）； （4）采用图丙装置，改变动滑轮重G动，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦） 6．小南在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的； （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小南改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 ； （5）通过实验得到杠杆平衡的条件是： 。 7．用如图所示装置测量动滑轮的机械效率． （1）实验时，应 向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升．实验数据如下表． （2）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为 ． （3）分析表中 组数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大． （4）分析表中的数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将 ．（选填“增大”、“减小”或“不变”） 8．某同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）该实验的原理： 。实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的； （3）第3次实验时，滑轮组的机械效率是 （结果精确到0.1%）； （4）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）；通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越 ； （5）实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。    二、计算题 9．小王家新买的房子位于高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小王站在地面上把一件重为的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%。若小王质量为，绳子能承受的拉力足够大（不计绳重及摩擦，g取）求： （1）在此过程中小王所做的有用功是多少？ （2）在此过程中小王对绳子的拉力为多少N？ （3）小王用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起物体的最大重力为多少N？此过程滑轮组的机械效率为多大？（结果保留一位小数） 10．如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为40N。已知物体A在5s内运动75cm，在上述过程中，整个装置的机械效率为80%。（不计绳重和滑轮重）求： （1）拉力F的功率； （2）拉力F所做的额外功； （3）物体A沿水平面做匀速直线运动时所受的摩擦力大小。 11．用滑轮组匀速提起重为2000牛的物体，作用在绳子自由端的拉力为625牛，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，动滑轮的重为多少？如果使用这个滑轮组匀速提起重3500牛的物体，那么每段绳子的承担的力是多少？ 12．如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷场机，D是油缸，E是柱塞，通过卷场机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是．若在打捞前起重机对地面的压强，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为。重物完全出水后，匀速上升时起重机对地面的压强为，假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1、N2，重物出水前滑轮组的机械效率为90%，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)重物出水前受到的浮力； (2)重物的重力； (3)支撑力N1和N2之比。 13．如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。已知井深15m，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。汽车匀速运动的速度为，滑轮组的机械效率为60%。求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做多少功？ （2）物体的重力是多少？ （3）将物体由井底拉至井口需要多长时间？ （4）汽车的牵引力为多少？牵引力做功的功率为多少？ 14．小明家里建房子，周末小明用如图1的独轮车搬运砖头，再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知：车斗和砖头的总质量是130kg，独轮车的有关尺寸如图所示，每个滑轮重40N，小明的最大拉力为400N，g=10N/kg。求： （1）车斗和砖头的总重多少N？ （2）人手竖直向上的力F的大小？ （3）若砖块被提升到3m，绳子自由端被拉下的距离？不计绳重及摩擦，小明一次最多能提升多重的砖块？ 15．疫情期间，小明家居住的楼被封控。社区工作人员送蔬菜等生活物资时，小明用滑轮将物资运到楼上，完成人员无接触运送，示意图如图所示。若物资总重95N，小明用力50N将物资提高10m。求此过程中： （1）小明做的有用功。 （2）此动滑轮的机械效率。    16．一个边长为40cm的正方体放在水平地面上时，对地面的压强为6000Pa，如图所示用滑轮组匀速竖直提升该重物，若重物以0.lm/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为120W，不计绳重和摩擦。（g取l0N/kg） （1）求重物的质量。 （2）求滑轮组的机械效率。 （3）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率是75%，求物体B所受的重力。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)匀速 (2)17 (3)80% (4) 变大 不变 (5) 1.5 > 【详解】（1）在实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，不计绳重和摩擦，绳的拉力大小等于动滑轮与物体的总重力。 （2）两个图中，绳子的承重股数为，物体上升的高度 h=5cm，测力计移动的距离 第2次实验“测力计移动的距离s/cm”应该记录为15，故错误的数据是17。 （3）由表中数据，第3次实验中，滑轮组的机械效率 （4）[1][2][在实验中，保持钩码重力不变，仅增大钩码提升高度，由于有用功，所以有用功变大；滑轮组的机械效率是 由上式可知，滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故仅增大钩码提升高度，有用功增大，滑轮组的机械效率不变。 （5）[1]由，第1次实验数据计算可知，动滑轮的重力 [2]由于使用滑轮组时，需要克服摩擦力做额外功，而克服摩擦做的额外功都看做了克服动滑轮重力做的功，所以。 2．(1) 匀速 能 (2) 乙 2.4 (3)越低 (4) 0.3 83.3% (5)增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率 【详解】（1）[1]实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样示数才会稳定，读出的数值才等于拉力的大小。 [2]由公式 可知， 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关， 可以不用刻度尺， 数出承担物重的绳子段数n也能够完成实验。 （2）[1]实验2中，绳端移动距离s2=0.4m，钩码上升高度h2=0.1m，所以滑轮组绳子承重股数为 所以实验2是用乙图做的实验。 [2]若不计绳重和摩擦， 根据 可得，这组滑轮组的动滑轮总重为 （3）实验1中，绳端移动距离s1=0.3m，钩码上升高度h1=0.1m，所以滑轮组绳子承重股数为 所以实验1是用甲图做的实验。由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）[1]由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验中，绳端移动距离为 s3=3h3=3×0.1m=0.3m [2]机械效率为 （5）比较实验数据1和3可知，两次实验都使用甲图滑轮组，钩码提升相同的高度时，钩码重越大，滑轮组的机械效率越大。可得：使用同一滑轮组，增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率。 3． 匀速 83.3% 物体重力 B 【详解】（1）[1]实验时，应缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，因此在拉弹簧测力计时应数值向上匀速缓慢拉动。 （2）[2]滑轮组的机械效率 （3）[3] 分析表中的实验数据及测量结果发现，当物重越大时，滑轮组的机械效率越大，可知：影响滑轮组的机械效率的因素是物体重力。 （4）[4]A.测拉力时，弹簧测力计未调零，指针在指针指在零刻度线上方，拉力测量小了，机械效率变大了，故A不符合题意； B. 弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，故B符合题意； C. 第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组，则克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，故C不符合题意。 故选B。 4． 乙 62.5％ 越低 【详解】试题分析：（1）从图像看出，乙用4段绳子吊着物体，因此s=4h，分析表中的数据可以看出，实验2符合这一倍数关系； （2）实验2的机械效率； （3）从表中分析，两次实验中提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同；实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低． 考点：滑轮组的机械效率 5． 乙 越低 0.6 83.3 12 【详解】（1）[1]第2次实验 则第2次实验是用图乙所示装置做的实验。 （2）[2]由第1次实验和第2次实验的数据可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率越低。 （3）[3]由图得，第1次实验的滑轮组 绳端上移的距离 [4]滑轮组的有用功为 总功为 机械效率 （4）[5]忽略绳重和摩擦 则A点被提升物体所受的重力为 6． 是 右 变大 使实验结论更具有普遍性避免实验结论的偶然性 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因而杠杆处于平衡状态。 （2）[2]图甲可知，杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，平衡螺母应向较高的右端调节。 （2）[3]每个钩码重，由图可知 根据杠杆的平衡条件可得 测力计的示数 [4]斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于。 （4）[5]本实验中进行多次测量的目的是：使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性。 （5）[6]杠杆平衡的条件是 7． 竖直 90.9% ①② 减小 【详解】（1）在实验中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，这样才能准确测出绳端的拉力F； （2）由表中实验数据可知，第②次实验时，动滑轮的机械效率： （3）由表中实验序号为①②的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大； （4）由表中实验序号为②③的实验数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小． 故答案为  (1). 竖直    (2). 90.9%    (3). ①②    (4). 减小 【点睛】本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，应用效率公式可以求出滑轮组效率，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用． 8． η＝% 匀速 丙 70.2% 无关 1、3 低 不正确 摩擦 【详解】（1）[1]该实验通过测量钩码的重力、钩码上升高度、拉力大小、拉力移动距离，再通过 算出滑轮组的机械效率。工作原理是。 [2]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，测力计示数等于绳子的拉力大小。 （2）[3]分析表中数据可知，第4次实验绳子的有效股数为 故用丙图所示装置来完成的。 （3）[4]第3次实验时，滑轮组的机械效率是 （4）[5]1、2、3实验绳子的效股数均为3，1、2两次实验是用乙装置完成的，通过比较1、2两次实验数据可知，提升物体的高度不同，但机械效率相同，故得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 [6]通过比较1、3两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 [7]第3次实验是用乙装置完成的，第4次实验是用丙图所示装置来完成的，通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率低。 （5）[8][9]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，静止时读数，测力计示数偏小，他的想法不正确，因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。 9．（1）4800J；（2）250N；（3）1000N，90.9% 【详解】解：（1）根据题意可知，小王在此过程中所做的有用功为 （2）由可得，在此过程中，小王所做的总功为 小王所做的额外功为 不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，所以，动滑轮的重力为 由于小王站在地面上把一件重为的材料匀速提升到楼上，可得在此过程中小王对绳子的拉力为 （3）根据题意可知，小王的最大拉力为 由图可知，n=2，则一次提升的最大物体重力为 此过程滑轮组的机械效率为 答：（1）在此过程中小王所做的有用功是4800J； （2）在此过程中小王对绳子的拉力为250N； （3）小王用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起物体的最大重力为1000N，此过程滑轮组的机械效率为90.9%。 10．（1）12W；（2）12J；（3）64N 【详解】解：（1）由图知，滑轮组由一根绳子缠绕而成，左边滑轮为定滑轮、右边滑轮为动滑轮， 绳子末端拉力大小 F=F示=40N 拉力端移动距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （2）拉力F所做的额外功 （3）水平使用滑轮组拉动物体，克服物体受摩擦力做的功为有用功，滑轮组的机械效率 则摩擦力 答：（1）拉力F的功率为12W； （2）拉力F所做的额外功为12J； （3）物体A沿水平面做匀速直线运动时所受的摩擦力大小为64N。 11．500N；1000N 【详解】滑轮组损失效率为 又由于滑轮组损失效率为 可得 解得G滑=500N；可求绳子段数为 则提起3500N物体时，每段绳子承受的力为 答：动滑轮重力为500N，提起3500N物体时，每段绳子承受的力为1000N。 12．(1)6×103N；(2)2.4×104N；(3)10∶13 【详解】(1)重物出水前，排开水的体积为 则浮力为 (2)若在打捞前起重机的重力为 当物体在水中匀速上升时，根据起重机和重物受力平衡可得： 即 重物完全出水后匀速上升时，根据起重机和重物受力平衡可得 综上解得：G物=2.4×104N。 (3)由题可知，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，当物体在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%，则动滑轮重为 对起重机的力臂受力分析可得： 由杠杆平衡条件可得： 所以 答：(1)重物出水前受到的浮力为6×103N； (2)重物的重力为2.4×104N； (3)支撑力N1和N2之比为10∶13。 13．（1）9J；（2）3.6N；（3）15s；（4），1.14W 【详解】解：（1）有三股绳，拉力端移动距离 s=3h=3×15m=45m 汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功 （2）有用功为 物体的重力是 （3）物体上升速度 将物体由井底拉至井口需要时间 （4）汽车受到的阻力为 汽车的牵引力 牵引力做功的功率为 答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做功9J； （2）物体的重力是3.6N； （3）将物体由井底拉至井口需要15s； （4）汽车的牵引力为，牵引力做功的功率为1.14W。 14．（1）1300N；（2）300N；（3）6m，760N 【详解】解：（1）由题意可知，车斗和砖头的总质量为130kg，所以可得车斗和砖头所受的总重力为 G=mg=130kg×10N/kg=1300N （2）由图1可知，独轮车可简化为一个杠杆，由杠杆原理可知，阻力为车斗和砖头所受的总重力，即 F2=G=1300N 由图1可知阻力臂的长度为 l2=0.3m 动力臂的长度为 l1=1m+0.3m=1.3m 由杠杆平衡的公式 F1l1=F2l2 可得人手竖直向上的力F的大小为 （3）由图2可知，滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担重物的绳子为2段，则可知当砖块提升3m时，绳子自由端被拉下的距离为 S=2h=2×3m=6m 根据滑轮组的省力公式 可得小明一次最多能提升的砖块的重力为 G物=2F-G动=2×400N-40N=760N 答：（1）车斗和砖头的总重力为1300N； （2）人手竖直向上的力F的大小为300N； （3）绳子自由端被拉下的距离为6m，小明一次最多能提升的砖块的重力为760N。 15．（1）950J；（2）95% 【详解】解：（1）小明做的有用功为 W有用=Gh=95N×10m=950J （2）由图知，n=2，小明做的总功为 W总=Fs=Fnh=50N×2×10m=1000J 此动滑轮的机械效率为 答：（1）小明做的有用功为950J； （2）此动滑轮的机械效率为95%。 16．（1）96kg；（2）80%；（3）720N 【详解】解：（1）重物是边长为40cm的正方体，即边长为0.4m，重物对地面的压强为6000Pa，则重物对地面的压力 重物静止在地面上，重物对地面的压力与地面对重物的支持力是一对相互作用力，大小相等，重物受到的重力与地面对重物的支持力是一对平衡力，大小相等，则重物的重力为960N，重物的质量    （2）由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，重物以0.lm/s的速度匀速上升，绳端移动的速度   绳子的拉力F的功率为120W，则绳端拉力 滑轮组的机械效率 （3）根据可知，动滑轮的重力   滑轮组的机械效率 即    解得。 答：（1）重物的质量是96kg； （2）滑轮组的机械效率是80%。 （3）物体B所受的重力是720N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$