2025年中考物理复习专题：简单机械计算题、实验题

2025年中考物理复习专题：简单机械计算题、实验题 一、实验题 1．根据“探究杠杆平衡的条件”的实验，完成下列填空： （1）本实验的实验目的是： ； （2）实验所用的器材有：铁架台、线、带有刻度的杠杆、钩码和 ； （3）在实验时，要先把杠杆的 点支在铁架台上，并调节两端的 ，使杠杆在 位置平衡。某同学在调节杠杆水平位置平衡时，发现杠杆的右端翘起，他可以调节右端的螺母，使它向 （填“左”或“右”）移动，或者调节左端螺母，使它向 （填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡； （4）操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的 或在杠杆上的 ，使杠杆在水平位置平衡； （5）整个实验过程中，把杠杆的 点支在铁架台上，并且始终保持在水平位置平衡，其目的是为了避免 对实验的影响； （6）本实验要多次实验得到多组数据，这主要是为了 。（填“取平均值减小误差”或“得出杠杆平衡的一般规律” ） 2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小顺用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，进行了多次实验，实验数据如下表所示。 实验序号 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 2 0.10 1.0 0.3 66.7% 2 4 0.10 1.7 0.3 3 6 0.10 2.4 0.3 83.3% 4 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 5 2 0.15 1.0 0.45 66.7% （1）实验所用滑轮组的绕线方式为 （选填“甲”或“乙”）； （2）第2次实验中滑轮组的机械效率为 ； （3）①分析表中1、4、5三次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与重物上升的高度 （选填“无关”或“有关”）； ②分析表中 （填实验序号）三次实验的数据可知，使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 3．某实验小组利用如图所示的装置测算滑轮组的机械效率，得到如下表实验数据。 实验次数 钩码重G（N） 弹簧测力计示数F（N） 钩码上升高度h（m） 绳端移动距离s（m） 机械效率η 1 1.0 0.6 0.1 0.3 55.6% 2 2.0 1.0 0.1 3 3.0 1.4 0.1 0.3 71.4% 试根据表中实验数据完成下列问题： （1）表中第2次实验的绳自由端移动的距离未记录，机械效率是 （保留1位小数）； （2）分析表中的实验数据，可以得到的初步结论是：用同一滑轮组提升不同的重物时，提升的重物越重，滑轮组的机械效率 （填“越大”或“越小”）； （3）实验时，如果在物体静止时读弹簧测力计的示数，则所测算的滑轮组机械效率将比物体匀速上升时所测算的值 （填“偏大”、“偏小”或“一样大”）。 4．探究杠杆的平衡条件。 （1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移； （2）图乙中，每只钩码重为0.5N，小明为了使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计竖直向下拉时其示数应为 N，此时为 （选填“省力”或“费力”）杠杆，使用该杠杆 （选填“省”或“费”）距离； （3）图乙中，小明为了得到普遍适用的规律，除了可以改变钩码的个数和位置进行实验外，还可以改变拉力的方向进行多次实验，小明的想法 （选填“有”或“没有”）道理； （4）小明用如图丙装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。 5．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如表： 次数 钩码重力/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm 1 2 10 0.8 40 2 5 5 1.5 20 （1）实验原理是 ； （2）实验中应选用的测量工具是 、 ； （3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率 第一次实验测得滑轮组的机械效率；（选填“大于”、“小于”或“等于”） （4）根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说出其中一条理由： 。 6．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小华用大小相同的滑轮，组成如图所示的滑轮组进行了实验，并把数据整理记录在表中。    实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升钩码的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 塑料 2 0.1 0.2 0.8 0.3 0.24 ① （1）本实验需要的测量工具除了如图所示的器材之外还需要 ； （2）上表①处的正确数据是 （保留整数）； （3）比较1、2两次实验可知：使用同一滑轮组提升不同的重物，钩码越重，滑轮组的机械效率越 ； （4）比较2、3两次实验可推测，若将铝质滑轮更换为体积大小相同的铁质滑轮，再次将重2N的钩码提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为 （只填序号）； A．72%    B．67%    C．53% （5）在第3次实验中，若只考虑滑轮重，则塑料滑轮的重力是 N； （6）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假如没有额外功，总功等于有用功。可见，使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。 A．光的反射定律    B．牛顿第一定律    C阿基米德原理    D．焦耳定律 7．某小组的同学们在探究“杠杆的平衡条件”。    （1）实验前杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节；实验过程中使杠杆水平位置平衡的目的是 ； （2）该组的同学在调节杠杆在水平位置平衡后，按图乙所示，通过加挂钩码分别改变F1、F2，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2，记录的实验数据如下表： 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 8 2 4 2 2 8 1 16 3 2 12 3 8 小组中的小夏通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小组中的小雨说他的结论不正确，小雨同学为了验证自己的观点。只将如图乙中的F1改用弹簧测力计来拉。实验中改变拉力的 ，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的 ，即可证明小夏的观点是否正确； （3）小组的同学最终得到了杠杆平衡的条件是 ； （4）根据杠杆的平衡条件，在图丙装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆 （填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第 格； （5）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丁所示。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据杠杆的平衡条件可判断GA （填“>”“=”或“＜”）GB。 8．小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关“的活动中，提出了以下猜想： A．同一个斜面，所推的物体越重，机械效率越高； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 为了验证自己的猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表： 实验次序 斜面倾角 物重 拉力 斜面高度 斜面长度 有用功 总功 斜面机械效率 ① 3 3 ② 5 3 ③ 42 3 （1）在实验过程中，应沿斜面向上 拉动木块； （2）第②次实验中斜面的机械效率η= （结果保留整数）； （3）对比①③两次实验数据，可初步得出的结论是 ； （4）对比实验①②的数据可以用来验证猜想 ，细心的小明发现第②次实验中的额外功大于第①次实验中的额外功，你认为可能是 的原因造成的。第①次实验中物块与斜面间的摩擦力是 N。 二、计算题 9．用图所示装置匀速提起重为50牛的物体，5秒内，绳子自由端向下移动3米（忽略滑轮重力及摩擦）。求： （1）手对绳的拉力F； （2）绳拉重物所做的功W； （3）拉力F的功率P。 10．如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛，且摩擦不计，求拉力F的大小。 11．工人用图中的滑轮组提升200N的重物，所用拉力为125N，物体上升2m，用时10s。 (1)工人所做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力做功的功率。 12．2020年10月底蛟龙5号挑战最大潜水深度10909米，取得圆满成功，标志着我国成为第三个掌握载人深潜技术的国家，意味着蛟龙5号将可在世界海洋面积99.8%的海域使用。蛟龙5号执行任务结束后返回海面，需将其转移上岸，现设计如图所示的装置，模拟蛟龙5号上岸的情景。已知用滑轮组匀速提起水中的潜水器模型，当潜水器模型浸没在水中时，拉力F1为12N，滑轮组的机械效率为75%；当潜水器模型离开水面后，拉力F2为15N。整个装置的摩擦和绳重不计，g取10N/kg。求： （1）动滑轮的质量m1； （2）潜水器模型浸没在水中时排开水的体积V排； （3）潜水器模型的平均密度ρ。 13．如图所示，工人通过滑轮组匀速提升重为350N的物体，物体移动的速度为0.5m/s，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）动滑轮的重力； （2）匀速拉动10s，绳子自由端移动的距离； （3）若人的质量为50kg，拉动过程中绳始终未断裂，用此滑轮组能提升的最大物体重力。    14．如图所示，某人利用滑轮组以0.2m/s的速度，把重为600N的箱子匀速提高了4m，滑轮组的机械效率为80%，求： (1)作用在绳子自由端的拉力F； (2)F的功率； (3)若不计绳重和摩擦，求匀速提升重300N的箱子时该装置的机械效率。 15．如图甲所示是某品牌扫地机器人，与地面接触有四个万向轮，机器人整体质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示。g取10N/kg，求： （1）机器人每个轮子与地面接触面积为2.5cm2，当机器人静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速运动时，水平推力的功率； （3）若该机器人的总功率恒为100W，当机器人所提供的水平推力为120N时，在水平地面上匀速直线运动3m，此时机器人的机械效率。 16．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率； （2）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA∶OB=3∶2，求人左脚对地面的压力。 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 《2025年中考物理复习专题：简单机械计算题、实验题》参考答案 1． 探究杠杆平衡的条件 弹簧测力计 中 平衡螺母 水平 右 右 个数 位置 中 杠杆的自重 得出杠杆平衡的一般规律 【详解】（1）[1]实验目的是探究杠杆平衡的条件。 （2）[2]实验中需要测量拉力的大小，用到弹簧测力计。 （3）[3][4][5]探究杠杆平衡条件时，为了使力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 [6][7]杠杆左端下沉，说明杠杆左边较重，两端螺母应向右调，即：左下右调。根据杠杆的平衡条件，为了使它在水平位置平衡，应将左边的螺母向右调节；或者调节左端螺母，使它向右移动。 （4）[8][9]进行探究时，不能调节平衡螺母，只能通过增减钩码个数改变拉力大小，或者通过调节钩码在杠杆上的位置调节力臂大小，使杠杆重新平衡。 （5）[10][11]整个实验过程中，将杠杆中点置于支架上，并且始终保持在水平位置平衡，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。 （6）[12]实验中，多次改变支点两侧的钩码位置和个数，是为了寻找杠杆平衡的一般规律。 2． 乙 78.4% 无关 123 【详解】（1）[1]根据表格中数据可知 则实验所用滑轮组的绕线方式为乙。 （2）[2]由表中数据可知，第2次实验中滑轮组的机械效率是 （3）①[3]分析实验1、4、5数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 ②[4]分析表中123三次实验的数据可知，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高，故要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取增大提升物体的重力的措施。 3． 66.7% 越大 偏大 【详解】（1）[1]用第2次实验中使用的装置，n=3，实验中空缺的数据应为：绳端移动距离 机械效率为 （2）[2]分析1、2、3次实验数据可知，三次实验所用滑轮组相同，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以可得结论：用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越大。 （3）[3]实验时，如果在物体静止时读弹簧测力计的示数，由于没有了摩擦，额外功变小，在有用功不变的情况下，则所测算的滑轮组机械效率将比物体匀速上升时所测量的值偏大。 4． 左 2 费力 省 有 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆左高右低，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向左移，使杠杆重心向左移。 （2）[2]如图乙所示，在刻度线A处挂3个钩码，在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置时，根据杠杆的平衡条件可得 则弹簧测力计竖直向下拉时其示数为 [3][4]由图乙可知，此时OB<OA，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆，省距离。 （3）[5]杠杆在水平位置平衡，且动力和阻力的方向都是竖直向下时，得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论，若在实验过程中改变力的方向，即可推翻这个结论，从而得到杠杆平衡条件：“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，所以小明的想法有道理。 （4）[6]利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，因此无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件。 5． 弹簧测力计 刻度尺 62.5% 大于 不能 只有一次对比实验，得出的结论有偶然性 【详解】（1）[1]根据机械效率的定义可知，测量滑轮组机械效率的实验原理是 （2）[2][3]测量物体的重力与作用在绳子自由端的拉力要用弹簧测力计，测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离要用刻度尺。 （3）[4][5]第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验测得滑轮组的机械效率为 故第二次实验测得滑轮组的机械效率大于第一次实验测得滑轮组的机械效率。 （4）[6][7]实验中只有一次对比实验，实验次数太少，得出的结论有偶然性。 6． 刻度尺 83% 高 C 0.4 不省功 B 【详解】（1）[1]实验过程中，应使用刻度尺测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离，故还需要刻度尺。 （2）[2]根据表格中的数据可得，上表①处的正确数据是机械效率为 （3）[3]分析第1、2次实验，两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组提升不同的重物，钩码越重，滑轮组的机械效率越大。 （4）[4]比较2、3两次实验可推测，若将铝质滑轮更换为体积大小相同的铁质滑轮，动滑轮重量增大，所做额外功增大，再次将重2N的钩码提升0.1m，此时滑轮组的机械效率小于2、3的机械效率，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （5）[5]在第3次实验中，若只考虑滑轮重，由 可得，塑料滑轮的重力是 （6）[6]实验表明：由于总功为有用功和额外功的总和，若额外功越小，总功越就接近有用功，进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械不省功，故采用了理想化推理法。 [7]ACD．焦耳定律、阿基米德原理、光的反射定律可通过实验直接验证，故ACD不符合题意。 B．牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础下推理得出的，故B符合题意。 故选B。 7． 右 方便测量力臂 方向 大小 动力×动力臂=阻力×阻力臂 左 9 > 【详解】（1）[1]由图知，杠杆的右端偏高，所以需将平衡螺母向右调节。 [2]杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离等于力臂，所以使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂。 （2）[3]][4]杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。当杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上时，力臂是作用点到支点的距离；当杠杆在水平位置平衡，力倾斜拉动杠杆时，力臂小于作用点到支点的距离。 （3）[5]由表中实验数据可知，动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 （4）[6]设一个钩码重为G，杠杆每格为L，左右各取下一个钩码后，杠杆左端 2G×2L=4GL 杠杆右端 1G×3L=3GL 左端大于右端，所以杠杆的左端下沉，即逆时针转动。 [7]为使杠杆恢复水平平衡，需满足 2G×2L=G×nL 解得，n=4，即只需将右侧钩码移至第9格。 （5）[8]将大树以O点分为左右两部分；    根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，由题意可得 G左L左=G右L右 大树的重心在支点的上方，由图知：L左＜L右，所以G左＞G右；即左端（粗端）较重。 8． 匀速直线 当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大 A 物体对斜面的压力较大 1 【详解】（1）[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速直线拉动木块。 （2）[2]由表中数据可知，第②次实验中斜面的机械效率 （3）[3]对比①③两次实验的数据，控制的是物体的重力相同，改变的是斜面倾角，且斜面倾角越大，机械效率越高，所以，可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。 （4）[4]对比①②两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此，是探究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。 [5]沿着斜面拉物体时，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，由表中①②两次的数据可知，①②两次斜面的倾角不变，第②次物体的重力大于第①次物体的重力，因此，第②次物体对斜面的压力大于第①次物体对斜面的压力，由滑动摩擦力的影响因素可知，第②次物体受到斜面的摩擦力大于第①次物体受到斜面的摩擦力，由可知，第②次的额外功大于第①次的额外功。 [6]第①次实验中 根据可知，物块与斜面间的摩擦力 9．（1）50N；（2）150J；（3）30W 【详解】解：（1）如图定滑轮，忽略滑轮重力及摩擦，手对绳子的拉力等于重物的重力为50N。 （2）绳子做的功为 （3）拉力的功率为 答：（1）手对绳的拉力F为50N； （2）绳拉重物所做的功W为150J； （3）拉力F的功率P为30W。 10．50牛 【详解】解：因为使用动滑轮，有两股绳子承担物重，且摩擦不计，所以拉力 答：拉力F的大小为50N。 11．(1)400J (2)80% (3)50W 【详解】（1）工人做的有用功 （2）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳子自由端移动的距离 工人所做的总功 则滑轮组的机械效率 （3）工人做功的功率 12．0.6kg；；。 【详解】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，若潜水器模型浸没在水中时上升高度为h，潜水器模型浸没在水中时滑轮组的机械效率 所以 摩擦和绳重不计，潜水器模型浸没在水中时，由可得，动滑轮重力 所以动滑轮质量 （2）当潜水器模型离开水面时，由可得，潜水器模型的重力 由可得，潜水器模型受到的浮力 由阿基米德原理可得，潜水器模型浸没在水中时排开水的体积 （3）由潜水器模型的重力G=6N，潜水器模型浸没在水中时，排开水的体积等于自身的体积，所以模型的体积 潜水器模型的平均密度 答：（1）动滑轮的质量为0.6kg； （2）潜水器模型浸没在水中时排开水的体积为； （3）潜水器模型的平均密度为。 13．（1）50N；（2）10m；（3）930N 【详解】解：（1）由图可知，承担重物绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮重力 G动=2F-G=2×200N-350N=50N （2）绳子自由端移动速度 v=2v物=2×0.5m/s=1m/s 绳子移动距离 s=vt=1m/s×10s=10m （3）由题意，绳子自由端最大拉力 F拉=G人=m人g=50kg×9.8N/kg=490N 最大物重 G物=2F拉-G动=2×490N-50N=930N 答：（1）动滑轮的重力是50N； （2）匀速拉动10s，绳子自由端移动的距离是10m； （3）若人的质量为50kg，拉动过程中绳始终未断裂，用此滑轮组能提升的最大物体重力是930N。 14．(1)250N (2)150W (3)66.7% 【详解】（1）有用功为 由得拉力做的总功为 拉力移动距离为 由得对绳子的拉力为 （2）拉力移动的速度为 拉力的功率为 （3）若不计绳重和摩擦，由得动滑轮重力为 匀速提升重300N的箱子时该装置的机械效率为 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）机器人静止在水平地面上时，对地面的压强 （2）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速运动时，由图乙可知推力为60N，则水平推力的功率 （3）当机器人所提供的水平推力为120N时，由图乙可知机器人的速度为0.6m/s，机器人行驶的时间为 此时机器人的效率为 答：（1）当机器人静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速运动时，水平推力的功率； （3）此时机器人的机械效率。 16．（1）250W；（2）420N 【详解】解：（1）碓头的重力 重力做功 重力做功的功率 （2）人对杠杆的力为 人受到杠杆的反作用力为 地面对人的支持力为 人左脚对地面的压力 答：（1）重力做功的功率250W； （2）人左脚对地面的压力420N。 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 $$