备考精练12 简单机械-【中考零距离】2025年山东潍坊物理配套Word练习

备考精练12　简单机械 题组一　基础知识精练 1. A　2. A　3. A　4. A　5. A　6. D　7. D　8. B　9. D　10. C 11. 方向　减小　 12. 100　90　 13. 如图所示　   14. （1）静止　（2）10　钩码对杠杆的拉力　（3）①③　 15. （1）右　力臂大小　（2）右　（3）向右移动左侧钩码至 10.7 cm处，右侧25 cm处放3个钩码（其他答案言之有理 亦可） 16. （1）3 000 Pa　（2）200 N　（3）95%　 【解析】（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即F压＝G缸+G水＝200 N+1 000 N＝1 200 N，则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为p＝＝ ＝3 000 Pa。 （2）将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了 5 cm，则重物甲排开水的体积为V排＝SΔh＝0.4 m2×0.05 m＝ 0.02 m3，重物甲浸没在水中时所受的浮力为F浮＝ρ水gV排＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m3＝200 N。 （3）先作出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A＝30°，OD＝OA，B是OA的中点，OB＝OA，OB＝OD，   根据杠杆平衡条件，FA×OD＝FB×OB，FB＝FA，绳子AC能承受的最大拉力FA＝620 N，B点最大拉力FB＝620 N；滑轮组绳子的最大拉力F绳＝（620 N-20 N）＝200 N； F绳＝（G物+G动），物体最大重力G物＝2F绳-G动＝2× 200 N- 20 N＝380 N，滑轮组的最大机械效率η=＝＝95%。 17. （1）5 000 Pa　（2）100 W　（3）80%　（4）为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力　 【解析】（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压力F压＝G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N， 对地面的压强p＝＝＝5 000 Pa。 （2）由图乙可知，n＝2，绳端的速度v＝nv物＝2×0.2 m/s＝ 0.4 m/s， 工人用滑轮组提升货物时做功的功率P＝＝＝Fv＝250 N×0.4 m/s＝100 W。 （3）滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝＝80%。 （4）为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力。 题组二　综合能力提升 1. BC　2. AD　3. AB　4. BC　5. CD　6. AD　7. BCD　8. AB 9. ABD　10.BC 11. 费力　小于　 12. （1）动　（2）100　（3）80% 13. 如图所示　   14. （1）左　右　（2）3.0　30　（3）3.1　 15. （1）左　（2）3　（3）②③④　（4）4　（5）O′N　【拓展】11　 16. （1）3.6×105 J　（2）1.125×104 N　（3）84.7%　 【解析】（1）钢板重力为G钢板＝m钢板g＝3 600 kg×10 N/kg＝3.6×104 N。 提升钢板的有用功为W有用＝G钢板·h＝3.6×104 N×10 m＝3.6×105 J。 （2）滑轮组共有4段绳子拉着动滑轮，故拉力移动距离为物体提升高度的4倍，即s＝40 m； 拉力做的功为 W总＝＝＝4.5×105 J 拉力大小为 F＝＝＝1.125×104 N （3）W额外＝W总-W有用＝4.5×105 J-3.6×105 J＝9×104 J； 动滑轮重为G动＝＝＝9 000 N； 当载重最大时，质量为5 t＝5 000 kg，G最大＝mg＝50 000 N； 则此时机械效率η＝＝＝＝＝84.7%。 17. （1）4 900 N　（2）24 500 Pa　（3）9 800 J　（4）12 500 J　 【解析】（1）物体M受到的重力 G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N （2）物体M对地面的压力F＝G＝4 900 N，压强 p＝＝＝24 500 Pa （3）滑轮组对物体M的拉力 F＝f＝0.2G＝0.2×4 900 N＝980 N 做的功W有用＝Fs＝980 N×10 m＝9 800 J。 （4）电动机做的总功 W总＝W有用+W额＝9 800 J+200 J＝10 000 J 如果电动卷扬机的效率是80%，电动卷扬机消耗的电能 W＝＝＝12 500 J 1/4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备考精练12　简单机械 题组一　基础知识精练 一、单项选择题 1.（2024·牡丹江）下列工具属于费力杠杆的 是（　　）  　  A.镊子　 B.天平  　  C.瓶起子　 D.核桃夹 2.（2024·广东）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 3.（2024·盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） 　  A　　　　　　　　B　 　　　  C　　　　　　　　D　 4.（2024·济南模拟）济南大明湖龙舟赛已成功举办二十二届，每年都吸引上万市民和游客驻足观看，在省内外引起广泛关注与好评。如图所示，运动员一手紧握船桨的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（　　） 　　　  　　A　　　　B　　　　C　　　　D 5.（2024·青海）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为 2吨的飞船部件在10 s内匀速提升2 m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10 N/kg），以下分析正确的是（　　） 　 甲　　　　　乙 A.电动滑轮的有用功为4×104 J　 B.飞船部件的重力为2×103 N C.绳子自由端移动的距离为2 m　 D.电动滑轮的功率为5×104 W 6.（2024·无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，物体升高的高度为4 m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A.总功为800 J B.动滑轮重为5 N C.绳端移动的距离为4 m D.滑轮组的机械效率为80% 7.（2024·齐齐哈尔）如图所示，小宇用动滑轮把重400 N的物体匀速提升了3 m，作用在绳子自由端的拉力F为250 N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（　　） A.绳子自由端移动的距离为3 m B.动滑轮受到的重力为150 N C.拉力F做的功为1 200 J　 D.该动滑轮的机械效率为80% 8.（2024·广西）2024年六五环境日国家主题活动在南宁举行。期间，小明利用垃圾钳捡垃圾，并进行分类，如图所示。下列说法错误的是（　　） A.保护环境，人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆 C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆 9.（2024·内江）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A.F1＞F2　 B.F3＞F4　 C.F1＜F4　 D.F1＝F2＝F3＝F4 10.（2024·遂宁）修建房屋时，质量为60 kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15 s内将重为480 N的建材匀速提升了3 m，每个滑轮重20 N，不计滑轮摩擦和绳重，g取10 N/kg。下列结论正确的是（　　） A.工人拉动绳子的速度为0.2 m/s　 B.工人对绳子拉力的功率50 W C.此装置的机械效率为96% D.若工人脚与地接触面积共400 cm2，则他对地的压强为1.5×104 Pa 二、填空、作图题 11.（2024·临夏州）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的　　　　，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，　　　　（选填“增大”或“减小”）压强。   12.（2024·广元）假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300 N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为　　　N；若绳子能承受的最大拉力为500 N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为　　　kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10 N/kg） 13.（2024·广元）图甲是压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意图，图中O为支点，F2为压饺子皮时作用在B点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 　  甲　　　　　　　　乙 三、实验题 14.（2024·武汉）某同学利用若干个质量为50 g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并　　　　，达到平衡状态，如图所示。 （2）在杠杆左侧15 cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 　　　　cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是　　　　（选填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。 （3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3 N时，该拉力的作用点可能在杠杆　　　　（填序号）刻度线处。 ①左侧10 cm　②右侧5 cm　③右侧15 cm 15.（2024·湖南）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）。    甲　　　　　　　　　　　乙 （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。如表主要呈现了第3次实验 数据。 实验次数 动力 F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 动力臂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，可保留一位 小数）。 四、计算题 16.（2024·达州）如图所示，一重为200 N底面积为0.4 m2的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1 000 N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20 N，滑轮组上悬挂着重300 N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5 cm，（忽略物体带出的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg）求： （1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强； （2）重物甲浸没在水中时所受的浮力； （3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO＝30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA＝620 N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）                               17.（2024·绥化）如图甲，质量为40 kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是 800 cm2，如图乙，工人用250 N的拉力F，将货物用滑轮组匀速提升到3 m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2 m/s，求： （1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率； （3）滑轮组的机械效率； （4）为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。 　　　　　  甲 　　　 　　　乙                 题组二　综合能力提升 一、多项选择题 1.（2024·连云港改编）如图所示是生活中几 种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　）    A.托盘天平　 B.钢丝钳   C.开瓶扳手　 D.筷子 2.（2024·长春改编）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程 中（　　） A.人对车做功 B.车是定滑轮 C.车是费力杠杆 D.车是省力杠杆 3.（2024·重庆改编）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2.0 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 4.（2024·南充改编）如图所示是我国古代劳动人民运送巨木的场景，通过杠杆、支架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（　　） A.支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的 压强 B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，省力费距离 C.当巨木太重无法抬起时，可以让杠杆右端的人远离支架，增大动力臂 D.当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离 5.（2024·河南改编）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大 6.（2024·眉山改编）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F，将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　）   A.拉力做功为4 J B.物体受到摩擦力为1.5 N C.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 7.（2024·广安改编）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100 N，OA∶OB＝2∶1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力（ρ水＝1.0×103 kg/m3）。下列说法正确的是（　　） A.桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10-2 m3 B.桔槔是杠杆装置 C.桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D.要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向远离O点方向移动 8.（2024·重庆改编）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。g取10 N/kg。下列说法中正确的是（　　） A.该装置做的有用功为360 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 9.（2024·贵州）如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的 是（　　） 　 甲　　　　　　　　乙　 A.压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆 B.只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘 C.只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘 D.在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘 10.（2024·滨州）如图所示装置，工人用250 N的拉力，在30 s内将重为400 N的物体匀速提高了6 m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A.绳子自由端移动的速度是0.2 m/s B.拉力做的有用功为2 400 J C.拉力做功的功率为1 00 W D.若用此滑轮提升重500 N的物体，滑轮的机械效率为80% 二、填空、作图题 11.（2024·河南）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。 12.（2024·陕西）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　　　　。 13.（2024·湖北）2024年6月2日至3日，嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图，嫦娥六号的机械臂正绕O点转动，将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。   三、实验题 14.（2024·新疆）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：   甲　　　　　　　　　乙   丙 （1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的　　　　（选填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向　　　　（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5 N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为　　　　N，夹角θ为　　　　度。 （3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ，则弹簧测力计的示数可能为　　　（选填“2.9”或“3.1”）N。 15.（2024·河北）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动。刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下操作： 　　 图1　　　　　　　　图2 　　 图3　　　　　　　　图4 （1）不挂钩码时，杠杆在如图1所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜。此时小明应向　　　（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母。使杠杆水平并静止，达到平衡状态。 （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2，测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次实验并把数据填入下表。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力 F2 /N 阻力臂 l2 /m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 0.1 3.0 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 …         小明分析表格中的数据发现，第　　　　次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图2所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为　　　　（多选，选填序号）。 ①2.0 N　②2.5 N　③3.0 N　④3.5 N （4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第　　　　次实验时的杠杆类型相同。 （5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图3为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时　　　　（选填“MO′”或“O′N”）段更重一些。 【拓展】如图4所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2 N的物体悬挂在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800 mL、重为1 N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有　　　　种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg。 四、计算题 16.（2024·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）。                                                     17.（2024·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%，此电动卷扬机消耗的电能。       -----------------------山东旭阳教育整理------------------- 1/22 学科网（北京）股份有限公司 $$