第十二讲　简单机械 2025年中考物理考点基础练（人教版）

第十二讲　简单机械 A层·练基础 一、选择题 1.物理与社会发展　(2023临沂模拟)中国空间站的机械臂是对人类手臂的最真实的还原,可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂同类的是(A) A.钓鱼竿 B.动滑轮 C.瓶起子 D.羊角锤 2.物理与日常生活　(2023遂宁)用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是(B) A B C D 3.物理与日常生活　(2024烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是(D) A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆 B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆 D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 4.(2024河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(C) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 5.(多选)实验时,小芳用如图所示的滑轮组,将重为8 N的物体匀速提升0.5 m,已知动滑轮的重力为2 N,不计绳重和摩擦,则(ABC) A.拉力F为5 N B.有用功为4 J C.绳子自由端移动距离为1 m D.该滑轮组的机械效率为90% 二、填空题 6.(2024甘肃)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　C　(选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是　在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力　。  7.(2024广安)房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体。如图所示,已知物体的重力为800 N,在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3 m,该滑轮组的机械效率为　80%　。如果要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有:　①③　(填写序号)。  ①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力 8.(2024自贡)如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2 m,高0.6 m,沿斜面的推力F为20 N。那么,此过程中有用功是　24　J,斜面的机械效率是　60%　。  三、作图题 9.物理与日常生活　如图所示是锅炉上安全阀门的示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂l。 　　 答案:如图所示 10.(2024成都A)如图甲所示,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视为绕O点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。 答案:如图所示 四、实验探究题 11.如图所示,小华用刻度均匀的匀质杠杆探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的螺母向　左　(选填“左”或“右”)调节,使杠杆水平平衡。  (2)杠杆调节平衡后,如图甲所示,小华在杠杆A点挂4个相同钩码,则应该在B点挂　6　个同样的钩码使杠杆在水平位置平衡,于是小华便得出了杠杆平衡条件。他这样得出结论的过程　不合理　(选填“合理”或“不合理”)。  (3)小华又利用图乙装置进行探究,发现在杠杆左侧不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是　杠杆自重影响实验结果　。  (4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉使杠杆水平平衡。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计示数将　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  B层·提能力 12.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 300 N 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650 N,两只脚与地面接触的总面积为400 cm2,不计杆重与绳重,下列判断正确的是(C) A.F1为200 N B.F2为1 100 N C.F3为830 N D.p为11 750 Pa 13.科学思维　如图所示,拉力F为20 N,物体A以0.1 m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动;物体B静止在光滑地面上,弹簧测力计示数为30 N,下列说法正确的是(C) A.物体A受到的摩擦力为20 N B.拉力F的功率为1.0 W C.滑轮组的机械效率为75% D.拉力F增大时,弹簧测力计示数增大 14.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小昕与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)。实验数据记录如表所示。 　 答案:(1)如图所示 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力 计上升距 离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% (1)根据表格绘制相应滑轮组绕制方法。(注意拉力的方向) (2)表格中编号①处的数据为　88.9%　。(结果精确到0.1%)  (3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  (4)分析可得结论:使用同一滑轮组,机械效率与物重的关系可能比较符合的是　B　。  A B C D 15.五一假期,小明和爸爸自驾到海边游玩,小轿车不慎陷入沙滩无法行驶,请来救援车帮忙,如图甲所示,救援车固定不动,利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为1.2 t,轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2 m2,整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示,其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为2×103 N(g取10 N/kg)。求: (1)小轿车静止时对沙滩的压强是多少? (2)小轿车被匀速拉动时通过的路程是多少? (3)在此过程中滑轮的机械效率为90%,则小轿车受到的拉力做功的功率是多少? 解析:(1)小轿车对沙滩的压力大小等于小轿车的重力,则F压=G=mg= 1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N, 小轿车静止时对沙滩的压强为 p===6×104 Pa。 (2)由图甲可知,n=2,由图乙可知,小轿车被匀速拉动时的速度为 0.5 m/s,拉动的时间为10 s,则小轿车被匀速拉动时通过的路程为 s车=vt=0.5 m/s×10 s=5 m。 (3)绳子自由端通过的距离为s绳=ns车=2×5 m=10 m, 总功为W总=Fs绳=2×103 N×10 m=2×104 J, 根据η=可知,有用功为 W有=W总η=2×104 J×90%=1.8×104 J, 则小轿车受到的拉力做功的功率为 P===1 800 W。 答案:(1)6×104 Pa　(2)5 m　(3)1 800 W C层·培素养 16.科学思维　据报道,一位物理老师在动物园内,使用如图所示的装置,用弹簧测力计称出了一头大象的重力。在称象过程中,他首先将铁笼系于槽钢上的B点,调节钢梁在水平位置平衡,消除钢梁、铁笼重力对平衡条件的影响。测得OA=7 m,OB=0.07 m。将大象引入铁笼,在A点用弹簧测力计竖直向下拉住钢梁的另一端,使之再次在水平位置平衡,测得弹簧测力计的示数为200 N,则下列说法错误的是(B) A.该装置是一个省力杠杆 B.当A点向右移动时,弹簧测力计的示数变小 C.这头大象的重力为20 000 N D.弹簧测力计竖直向下拉动1.5 m,拉力做的功为300 J 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十二讲　简单机械 A层·练基础 一、选择题 1.物理与社会发展　(2023临沂模拟)中国空间站的机械臂是对人类手臂的最真实的还原,可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂同类的是( ) A.钓鱼竿 B.动滑轮 C.瓶起子 D.羊角锤 2.物理与日常生活　(2023遂宁)用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( ) A B C D 3.物理与日常生活　(2024烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是( ) A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆 B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆 D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 4.(2024河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( ) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 5.(多选)实验时,小芳用如图所示的滑轮组,将重为8 N的物体匀速提升0.5 m,已知动滑轮的重力为2 N,不计绳重和摩擦,则(ABC) A.拉力F为5 N B.有用功为4 J C.绳子自由端移动距离为1 m D.该滑轮组的机械效率为90% 二、填空题 6.(2024甘肃)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 (选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是 。  7.(2024广安)房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体。如图所示,已知物体的重力为800 N,在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3 m,该滑轮组的机械效率为 。如果要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有: (填写序号)。  ①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力 8.(2024自贡)如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2 m,高0.6 m,沿斜面的推力F为20 N。那么,此过程中有用功是 J,斜面的机械效率是 。  三、作图题 9.物理与日常生活　如图所示是锅炉上安全阀门的示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂l。 　　 答案:如图所示 10.(2024成都A)如图甲所示,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视为绕O点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。 四、实验探究题 11.如图所示,小华用刻度均匀的匀质杠杆探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆水平平衡。  (2)杠杆调节平衡后,如图甲所示,小华在杠杆A点挂4个相同钩码,则应该在B点挂 个同样的钩码使杠杆在水平位置平衡,于是小华便得出了杠杆平衡条件。他这样得出结论的过程 (选填“合理”或“不合理”)。  (3)小华又利用图乙装置进行探究,发现在杠杆左侧不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是 。  (4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉使杠杆水平平衡。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  B层·提能力 12.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 300 N 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650 N,两只脚与地面接触的总面积为400 cm2,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( ) A.F1为200 N B.F2为1 100 N C.F3为830 N D.p为11 750 Pa 13.科学思维　如图所示,拉力F为20 N,物体A以0.1 m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动;物体B静止在光滑地面上,弹簧测力计示数为30 N,下列说法正确的是( ) A.物体A受到的摩擦力为20 N B.拉力F的功率为1.0 W C.滑轮组的机械效率为75% D.拉力F增大时,弹簧测力计示数增大 14.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小昕与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)。实验数据记录如表所示。 　 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力 计上升距 离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% (1)根据表格绘制相应滑轮组绕制方法。(注意拉力的方向) (2)表格中编号①处的数据为 。(结果精确到0.1%)  (3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  (4)分析可得结论:使用同一滑轮组,机械效率与物重的关系可能比较符合的是 。  A B C D 15.五一假期,小明和爸爸自驾到海边游玩,小轿车不慎陷入沙滩无法行驶,请来救援车帮忙,如图甲所示,救援车固定不动,利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为1.2 t,轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2 m2,整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示,其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为2×103 N(g取10 N/kg)。求: (1)小轿车静止时对沙滩的压强是多少? (2)小轿车被匀速拉动时通过的路程是多少? (3)在此过程中滑轮的机械效率为90%,则小轿车受到的拉力做功的功率是多少? C层·培素养 16.科学思维　据报道,一位物理老师在动物园内,使用如图所示的装置,用弹簧测力计称出了一头大象的重力。在称象过程中,他首先将铁笼系于槽钢上的B点,调节钢梁在水平位置平衡,消除钢梁、铁笼重力对平衡条件的影响。测得OA=7 m,OB=0.07 m。将大象引入铁笼,在A点用弹簧测力计竖直向下拉住钢梁的另一端,使之再次在水平位置平衡,测得弹簧测力计的示数为200 N,则下列说法错误的是( ) A.该装置是一个省力杠杆 B.当A点向右移动时,弹簧测力计的示数变小 C.这头大象的重力为20 000 N D.弹簧测力计竖直向下拉动1.5 m,拉力做的功为300 J 学科网（北京）股份有限公司 $$