考点夯实11 简单机械-2025年中考物理真题分类必刷

2025-02-14
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内容正文:

与物体的质量和所处高度有关,当球上升到最高点 时,高度最高,重力势能最大。 5.增大  运动  【解析】火箭搭载“嫦娥六号”探测器 发射升空时,“嫦娥六号”的质量不变,高度升高,重 力势能增大;以地面为参照物,“嫦娥六号”的相对 位置不断变化,是运动的。 二、选择题 6.BD  【解析】探测器加速上升过程中,质量不变,速 度变大,高度变高,所以动能增大,重力势能增大,A 项错误,B 项正确;物体质量的大小与物体的状态、 位置等因素无关,所以探测器到达月球后质量不 变,C 项错误;电磁波的传播不需要介质且电磁波 可以传递信息,所以探测器与地面指挥中心通过电 磁波传递信息,D 项正确。 故选 BD。 7.C  【解析】助跑过程中,运动员的质量不变,速度增 大,因此运动员的动能增大,高度不变,运动员的重 力势能不变,机械能是动能与重力势能之和,因此 机械能增大,A、B 两项错误;起跳后的上升过程中, 运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,C 项 正确;越过横杆后的下降过程中,运动员的质量不 变,速度增大,因此运动员的动能增大,D 项错误。 故选 C。 8.B  【解析】游客从起始点跳下,开始时弹性绳处于 松弛状态,在重力作用下做加速运动,重力势能逐 渐转化为动能,重力势能越来越小,动能越来越大; 当下降到一定高度后,绳子开始被拉长,游客受到 竖直向下的重力和绳子施加的向上的弹力,重力势 能转化为动能和弹性绳的弹性势能;随着绳子的继 续拉伸,弹力逐渐增大,当弹力大于重力,蹦极者做 减速运动,动能和重力势能转化为绳子的弹性势 能,直到下降到最低点,此时动能和重力势能最小, 弹性势能最大。 所以下落过程中,游客的动能先增 大后减小,重力势能一直减小,A 项错误,B 项正确; 下落过程中要克服空气阻力做功,消耗一部分机械 能,则机械能一直减小,C、D 两项错误。 故选 B。 三、实验探究题 9.(1)水平  0.8  (2)压力   (3)见解析   (4)①不 同  ②越大  ③严禁超速行驶 【解析】(1)沿水平方向匀速拉动木块时,木块所受 摩擦力和拉力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示 数就是滑动摩擦力的大小;由图可知,弹簧测力计 的分度值为 0.2 N,示数为 0.8 N,所以此时摩擦力为 0.8 N;(2)把小球放在木块凹槽内,增大了木块对 木板的压力,发现弹簧测力计示数变大,故滑动摩 擦力的大小与压力大小有关;(3)摩擦力和拉力是 一对平衡力,大小相等,方向相反,则摩擦力作用在 木块重心,方向水平向左,如图所示: (4)①为使小球到达水平面时速度不同,应让小球 从不同高度滚下,小球的高度不同,其重力势能变 化的量不同,到达水平面时转化成的动能也不同, 速度不相同;②由题意得,木块被撞得越远,说明小 球对木块做的功越多,动能越大;③上述结论表明 动能大小与速度大小有关,在交通安全方面应该禁 止超速行驶。 四、计算题 10.解:(1)物体上升的速度 v= s t = h t = 2 m 10 s = 0.2 m / s。 (2)由题意知,物体匀速上升时,物体受到的拉力 与重力是一对平衡力, 拉力 F=G= 5 000 N, 起重机做的功 W=Fh= 5 000 N × 2 m= 10 000 J, 起重机提升物体的功率 P= W t = 10 000 J 10 s = 1 000 W。 考点夯实 11  简单机械 高频考点集训 考点一  探究杠杆的平衡条件 (1)右  力臂的大小  (2)右  (3)调节左侧钩码的 位置大约为 10.7 cm,右侧钩码数量为 3 个,右侧钩码 的位置为 25.0 cm 【解析】(1)由图甲可知,杠杆的左端下沉,应将平衡 螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡;在挂上钩 码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做主要 是为了方便测量力臂的大小;(2)由于钩码受到的重 力方向是竖直向下,小明取 2 个钩码,挂在支点左侧 某处时,为了使杠杆在水平位置平衡,则取 4 个钩码 应挂在支点的右侧进行实验;(3)根据题意可知,第 4 次实验动力 F1 = 3.5 N,若动力臂不变,根据杠杆平衡 条件可知,用剩下的钩码完成不了实验,由此可知,需 要改变动力臂的大小,由于第 3 次实验的阻力臂是 25.0 cm,所以第 4 次实验的阻力臂可为 25.0 cm,阻力 F2 = 1.5 N 时,根据杠杆平衡条件可得,F2 l2 = F1 l1,即 —12— 1.5 N × 25.0 cm = 3.5 N × l1,解得此时的动力臂 l1≈ 10.7 cm,即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为 10.7 cm,右侧钩码数量为 3 个,右侧钩码的位置为 25.0 cm,使杠杆再次在水平位置平衡。 考点二  杠杆的综合应用 1.费力  小于  【解析】手提起物体时,桡骨在肱二头 肌的收缩牵引下绕肘关节转动,动力臂小于阻力 臂,是费力杠杆;费力杠杆费力但省距离,所以肱二 头肌收缩的距离小于手移动的距离。 2.B  【解析】在 O 到 B 两条刻线之间均匀地画上 49 条刻度线,则共计 50 格,则每一格代表的质量 m = 100 g 50 = 2 g,即自制杆秤的每一格约表示 2 g,A 项错 误;称中药时 B 端翘起说明 FA×OA > FB ×OB,此时 可以减少中药即减小 FA 恢复水平平衡,B 项正确; 如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件 FA × OA = FB × OB,FB 实际质量偏小,则 OB 长度偏大,测量结果会 比真实质量偏大,C 项错误;若将提纽移到 O 点右 侧,则 OA 增大,OB 减小,FA 变小,即杆秤的量程减 小,D 项错误。 故选 B。 考点三  滑轮与滑轮组的应用 1.定  300  【解析】图中滑轮不随着物体一起运动, 所以是定滑轮;定滑轮不能省力,所以人的拉力等 于建筑材料受到的重力,为 300 N。 2.AC  【解析】由图可知,绳子的有效段数 n = 3,绳子 自由端移动的距离 s=nh= 3×20 cm= 60 cm= 0.6 m, 拉力所做的功 W总 =Fs = 0.5 N × 0.6 m = 0.3 J,拉力 的功率 P= W总 t = 0.3 J 10 s = 0.03 W,A 项正确;钩码受到 的重力 G=mg= 100×10- 3 kg×10 N / kg = 1 N,滑轮组 的机械效率 η = W有 W总 = Gh Fs = Gh Fnh = G nF = 1 N 3 × 0.5 N × 100%≈66.7% ,B 项错误;有用功 W有 = Gh = 1 N × 0.2 m= 0. 2 J,克服动滑轮所做的额外功 W额1 = G动h= 0.25 N × 0.2 m= 0.05 J,因此克服绳重和摩擦 做的额外功 W额2 =W总 - W有 - W额1 = 0.3 J - 0.2 J - 0.05 J= 0.05 J,C 项正确;若增大提升钩码的质量, 则有用功增大,额外功不变,因此滑轮组的机械效 率将变大,D 项错误。 故选 AC。 考点四  机械效率的综合应用 1.动  100  80%   【解析】由图可知,滑轮随物料一 起运动,所以该装置中的滑轮为动滑轮;由图可知, 动滑轮上绳子的段数 n = 2,已知滑轮重 80 N,货篮 重 120 N,不计绳重及摩擦,用该装置匀速提升空货 篮时的拉力 F= 1 n (G滑 + G篮)= 1 2 (80 N + 120 N)= 100 N;若绳子能承受的最大拉力为 520 N,提升钢 条的最大重力 G钢 =nF′-G滑-G篮 = 2×520 N-80 N- 120 N= 840 N,由于每根钢条重 100 N,所以最多能 提升 8 根钢条,则该装置匀速提升钢条时,所能达 到的最大机械效率 η = W有 W总 = G钢′h (G钢′+G滑+ G篮)h = 8 × 100 N 8 × 100 N + 80 N + 120 N × 100% = 80% 。 2.解:(1)克服钢板重力做的功 W有用 =Gh=mgh = 3 600 kg × 10 N / kg × 10 m = 3.6 × 105 J。 (2)起重机的滑轮组做的总功 W总 = W有用 η = 3.6 × 10 5 J 80% = 4.5 × 105 J, 由图可知,动滑轮上有四段绳子承重,则钢丝绳的 拉力 F= W总 s = W总 nh = 4.5 × 10 5 J 4 × 10 m = 1.125 × 104 N。 (3)起重机的滑轮组做的额外功 W额外 =W总-W有用 = 4.5 × 105 J - 3.6 × 105 J= 9 × 104 J, 动滑轮受到的重力 G动 = W额外 h = 9 × 10 4 J 10 m = 9 × 103 N, 滑轮组满载时的机械效率 η最大 = W有用′ W有用′+W额外 = G′h (G′+G动)h = G′ G′+G动 = 5 × 103 kg × 10 N / kg 5 × 103 kg × 10 N / kg + 9 × 103 N × 100%≈84.7% 。 真题挑战赛 一、填空题 1.省力  摩擦  【解析】由图可知,中间垫的物块处为 杠杆的支点,手在把手处向下摁动杠杆过程中,动 力臂大于阻力臂,为省力杠杆;底座装有滚轮,在压 力和接触面粗糙程度不变的情况下,将滑动摩擦力 变为滚动摩擦力,减小了摩擦。 2.600  1  【解析】秤砣的质量 m砣 = 200 g= 0.2 kg,秤 砣受到的重力 G砣 =m砣 g = 0.2 kg × 10 N / kg = 2 N,秤 砣移至距 O 点 30 cm 的 B 处时,根据杠杆平衡条件 F1l1 =F2 l2 可得,重物受到的重力 G物 = F2 = F1 l1 l2 = G砣 l1 l2 = 2 N × 30 cm 10 cm = 6 N,重物的质量 m物 = G物 g = —22— 6 N 10 N / kg = 0.6 kg = 600 g;往秤盘中再增加 20 g 的物 体后,秤盘中重物的总质量 m总 =m物+Δm = 0.6 kg + 0.02 kg = 0.62 kg,此时秤砣距 O 点的距离 l1′ = G总 l2 G砣 = m总 gl2 G砣 = 0.62 kg × 10 N / kg × 10 cm 2 N = 31 cm,则秤砣需要从 B 处向右移动的距离 Δl = l1′ -l1 = 31 cm - 30 cm= 1 cm。 3.50  【解析】根据杠杆平衡的条件 F1 l1 = F2 l2 可知, F2 = F1 l1 l2 = 20 N × 10 cm 4 cm = 50 N。 4.不能  F1+ F2   减小   【解析】图中的滑轮是固定 的,不能随重物一起移动,所以是定滑轮,定滑轮不 能省力,只能改变力的方向;两边绳子都对鼎施加 竖直向上的拉力,所以鼎受到的拉力之和 F合 =F1+ F2;鼎在水中上升的过程中,其底部在水中的深度 逐渐减小,由 p = ρgh 可知,其底部所受水的压强 减小。 二、选择题 5.A  【解析】该剪刀属于杠杆,支点是 O 点,使用时 动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆,该杠杆的特 点是省力、费距离,A 项符合题意,B、D 两项不符合 题意;简单机械都不能省功,C 项不符合题意。 故 选 A。 6.D  【解析】旗杆顶部滑轮的轴固定不动,是一个定 滑轮;升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子就 会徐徐上升,这是因为用定滑轮可以改变力的方 向;定滑轮不省力也不省距离。 故选 D。 7.B  【解析】涂料受到的重力 G=mg=45 kg ×10 N/ kg = 450 N,所以该装置做的有用功 W有 = Gh = 450 N × 0.8 m= 360 J,A 项错误;桶上升 0.8 m 时,绳子自由 端也移动了 0.8 m,该装置做的总功 W总 =Fs = 500 N × 0.8 m=400 J,则该装置的机械效率 η = W有 W总 = 360 J 400 J × 100% = 90% ,B 项正确;绳子自由端移动的平均速 度 v = s t = 0.8 m 4 s = 0.2 m / s,C 项错误;桶离开地面 前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压力变小,由p= F S 可知,桶对地面的压强变小,D 项错误。 故选 B。 三、作图题 8.如图所示: 【解析】由图示可知,O 点为支点,由杠杆平衡条件 可知,以 AO 为力臂时,动力臂最大,动力最小,过 A 点作垂直于动力臂 OA 向下的最小动力 F。 9.如图所示: 【解析】①灯头受到的重力 G 的方向竖直向下,作用 在重心;②过支点 O 作拉力 F 作用线的垂线段即为 力臂 l。 四、计算题 10.解:(1)利用动滑轮提升货物,做的有用功 W有 =Gh= 400 N × 10 m= 4 000 J。 (2)动滑轮自由端移动的距离 s=nh= 2 × 10 m= 20 m, 则拉力做的总功 W总 =Fs= 250 N × 20 m= 5 000 J, 所以拉力 F 的功率 P= W总 t = 5 000 J 50 s = 100 W。 (3)动滑轮的机械效率 η= W有 W总 = 4 000 J 5 000 J × 100% = 80% 。 11.解:(1)物体 M 受到的重力 G=mg= 500 kg × 9.8 N / kg = 4 900 N。 (2)物体 M 对地面的压强 p= F压 S = G S = 4 900 N 0.2 m2 = 24 500 Pa= 2.45 × 104 Pa。 (3)由匀速得,物体 M 在水平方向上受到的拉力 等于阻力,即 F拉 = f= 0.2G= 0.2 × 4 900 N= 980 N, 滑轮组对物体 M 做的功 W有用 =F拉 s= 980 N × 10 m= 9 800 J。 (4)滑轮组做的总功 W总 =W有用+W0 = 9 800 J + 200 J= 10 000 J, 如果电动卷扬机的效率是 80% ,此电动卷扬机消 耗的电能 W电 = W总 η = 10 000 J 80% = 12 500 J。 考点夯实 12  力学综合 真题挑战赛 一、填空题 1.省力  形变  【解析】启瓶器在使用过程中,动力臂 —32— 23  考点夯实 11  简单机械 高频考点集训 考点一  探究杠杆的平衡条件 (2024 湖南省)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验, 实验室提供了如图所示杠杆(支点为 O)、支架、10 个钩码(每个 重 0.5 N)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向        端调节螺母,使杠杆 在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平 衡,这样做是为了便于直接读取                。 (2)小明取 2 个钩码,挂在支点左侧某处,再取 4 个钩码挂在支点 的        侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下 数据。 (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。 下 表主要呈现了第 3 次实验数据。 实验 次数 动力 F1 / N 动力臂 l1 / cm 阻力 F2 / N 阻力臂 l2 / cm 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0     小明在第 3 次实验的基础上,在支点左侧 20.0 cm 处继续 加钩码直到 F1 为 3.5 N,如图乙所示,但发现此时用剩下的 3 个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。 小洁想利用现有器 材帮助小明完成 F1 为 3.5 N 的第 4 次实验,她应该通过                                                                        ,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体 数据进行说明,保留一位小数)。 考点二  杠杆的综合应用 1.(2024 河南省)人体中有很多结构可简化为杠杆。 如图,手提起 物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种         杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离        (选填 “大于”“等于”或“小于”)手移动的距离。 第 1 题图         第 2 题图 2.(2024 重庆市 A 卷)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子 做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在 A 点。 当不挂秤砣且 秤盘不放物体时,在 O 点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放 100 g 物体、秤砣移到 B 点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。 在 O 到 B 两条刻线之间均匀地画上 49 条刻度线。 下列说法正确 的是 (    ) A.自制杆秤的每一格约表示 2.08 g B.称中药时 B 端翘起,应减少中药恢复水平平衡 C.如果秤砣磨损,则测量结果会比真实质量偏小 D.若将提纽移到 O 点右侧,可以增大杆秤的量程 考点三  滑轮与滑轮组的应用 1.(2024 云南省)如图所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用一 个        (选填“定”或“动”)滑轮匀速提升重 300 N 的建筑 材料(不计绳重和摩擦),则人的拉力为        N。 第 1 题图             第 2 题图 2.(2024 四川成都 B 卷)(双选)小成在实验室组装如图所示的滑 轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定滑轮受到的重力为 0.2 N,动滑轮受到的重力为 0.25 N,再使用组装好的滑轮组在 10 s 内将质量为 100 g 的钩码竖直匀速提升 20 cm,此过程中弹簧 测力计的示数为 0.5 N。 g 取 10 N/ kg,下列说法正确的是 (    ) A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为 0.03 W B.滑轮组的机械效率为 80% C.克服绳重和摩擦做的额外功为 0.05 J D.若增大提升钩码的质量,滑轮组的机械效率不变 考点四  机械效率的综合应用 1.(2024 陕西省 A 卷)工人利用如图所示装置提升 物料,该装置中的滑轮为         滑轮。 已知滑 轮重80 N,货篮重 120 N,不计绳重及摩擦。 工人 用该装置匀速提升空货篮时的拉力为        N。 若绳子能承受的最大拉力为 520 N,每根钢条重 100 N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率 为        。 2.(2024 江苏苏州)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大 载重为 5 t。 起重机将 3 600 kg 的钢板匀速提升到 10 m 高的桥 墩上,滑轮组的机械效率为 80% 。 不计钢丝绳受到的重力和摩 擦,g 取 10 N / kg。 求: (1)克服钢板重力做的功 W有用。 (2)钢丝绳的拉力 F。 (3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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广东省)如图为某款剪刀的示意图。 握住手柄修剪树枝 时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是 (    ) A.省力 B.费力 C.省功 D.省距离 第 5 题图         第 7 题图 6.(2024 天津市)高高的旗杆矗立在操场上。 旗手缓缓向下拉绳 子,旗子就会徐徐上升。 这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该 滑轮的说法正确的是 (    ) A.它是动滑轮 B.利用它可以省力 C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向 7.(2024 重庆市 A 卷)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量 为 45 kg 的涂料从地面提起,桶离开地面后在 4 s 内缓慢上升 0.8 m,工人所用的拉力为 500 N。 下列说法中正确的是 (    ) A.该装置做的有用功为 400 J B.该装置的机械效率为 90% C.绳子自由端移动的平均速度为 0.4 m / s D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压强不变 三、作图题 8.(2024 湖南长沙)为撬起大石头,小明以 O 为支点架好撬棒,如 图所示。 他在 A 点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示 意图。 第 8 题图         第 9 题图 9.(2024 四川成都 A 卷)如图甲,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 可视作绕 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、计算题 10.(2024 江苏扬州)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为 400 N 的窗玻璃,所用的竖直拉力为 250 N,窗玻璃上升的高度为 10 m,用时 50 s。 求: (1)所做的有用功 W有。 (2)工人所用拉力的功率 P。 (3)动滑轮的机械效率 η。 11.(2024 四川宜宾)质量为 500 kg 的物体 M 与水平地面的接触 面积为 0.2 m2,用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体 M 从 A 点匀速拉到 B 点,AB 距离为 10 m,物体 M 在地面滑动过程中 受到的阻力是其重力的 0.2 倍,在此过程中,因动滑轮和绳受 到的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功 W0 = 200 J,g 取9.8 N / kg。 求在此过程中: (1)物体 M 受到的重力。 (2)物体 M 对地面的压强。 (3)滑轮组对物体 M 做的功。 (4)如果电动卷扬机的效率是 80% ,求此电动卷扬机消耗的 电能。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋

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考点夯实11 简单机械-2025年中考物理真题分类必刷
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