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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示，是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)实验前，发现杠杆左低右高，需将右端平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了 ； (2)在图甲中的A处挂2个钩码，要使杠杆水平平衡，在B处应挂 个同样的钩码； (3)在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F，使杠杆水平平衡。当拉力F向左倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F将 ，拉力F与其力臂的乘积将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 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）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有 ： （2）实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，且在 （填“静止”或“拉动过程中”）时读数； （3）表格中编号①处的数据为 ，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，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为 的看法是正确的。 3．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）实验前，杠杆如图甲静止，为使得杠杆在水平位置平衡，要将平衡螺母向右调。使杠杆水平平衡，这样做的目的是： ； （2）杠杆平衡后，在左侧A点挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端B竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数F= N； （3）若在B点斜向右下方拉弹簧测力计，仍保持杠杆水平平衡，则弹簧测力计拉力的力臂将 （变大/变小/不变）。如图丙所示，杠杆在水平位置平衡，如果将右端钩码向左移动一格，杠杆将 （选填“顺时针”、“逆时针”“不”）转动。 4．在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架，带有滑轮的长木板( 滑轮与木板之间的距离是可调的)，带挂钩的木块，弹簧测力计，棉布，毛巾，刻度尺，细线．实验装置如图所示． (1)用带有滑轮的长木板做实验有什么好处？ (只答出一条即可) (2)测拉力时，要在木块 时读数． (3)测得的实验数据如表1． 实验次数 斜面倾斜程度 接触面 木块重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η 1 最陡 木块与木板 5.0 0.20 4.5 0.30 74.1% 2 较陡 木块与木板 5.0 0.20 3.8 0.40 65.8% 3 较缓 木块与木板 5.0 0.20 3.4 0.50 58.9% 4 较缓 木块与棉布 5.0 0.20 4.0 0.50 5 较缓 木块与毛巾 5.0 0.20 4.8 0.50 41.7% 表一 ①第4次实验测得的机械效率η= ． ②第3、4、5三次实验，是探究斜面的机械效率与 的关系． ③根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是： ． 5．下图是探究杠杆平衡条件的实验装置。 实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③ 3 5 1 15 ④ 4 2 1 (1)挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”），为使杠杆在水平位置平衡，他应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，将杠杆调水平平衡的目的是为了方便测量 ； (2)实验中，改变钩码的数量和悬挂位置，收集多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是___________（选填“A”或“B”）； A．多次实验，取数据的平均值，从而减小误差 B．多次实验，使结论具有普遍性 (3)分析前三次实验数据，得出结论：当杠杆平衡时， （用公式表示）； (4)根据实验结论，第4次实验中，漏填的数据应为 。 6．小明在探究杠杆平衡条件的实验中（每个钩码的重力均为G，杠杆上每格长度均为a，弹簧测力计自重不计）。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态，接下来小明向 调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止； （2）如果小明同学面对甲图状况，没有调至水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计在右侧第4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断 （选填“＞”、“＝”或“＜”）；（F1是弹簧测力计的示数） （3）面对甲图状况，小明同学按正确的操作将杠杆调至水平平衡后，进行如图丙所示的实验，记录下杠杆水平平衡时弹簧测力计示数F2，发现，于是就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，同组的同学认为他的做法不合理，理由是 ； （4）小明同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丁图实验（测力计挂钩钩在右侧第4格处）。 ①将弹簧测力计向右下方拉，示数为F3，力与水平方向成θ角，杠杆水平平衡； ②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F3＞F4，则θ （选填“＞”、“＝”或“＜”）β。 7．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动： （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ； （2）他将重为G的钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η1 = （用物理量的符号表示）； （3）若保持钩码的位置不变，弹簧测力计竖直作用在C点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度，不计摩擦，则弹簧测力计的示数F2 F1，杠杆的机械效率η2 η1（均选填“＞”“＜”或“＝”）． 8．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。 （1）实验中应 拉动弹簧测力计使钩码上升； （2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ； （3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组， ； （4）如果在第一次实验时忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为 N。 实验次数 钩码所受的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 ① 30    二、计算题 9．一装卸工用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端50s内被匀速拉下4m，求： （1）拉力F所做的功； （2）拉力F的功率； （3）此滑轮组的机械效率。 10．抗击新冠肺炎疫情期间，武汉火神山医院夜以继口进行抢建，如图所示为某品牌的挖掘机在现场施工的情景，当挖掘机将质量为200kg的泥土匀速举高3m时，用时2s，此时挖掘机的功率为20kW。求∶ (1)泥土的重力； (2)挖掘机克服泥土重力所做的功； (3)此时挖掘机的机械效率。（g取10N/kg） 11．工人用图示装置在10s内将质量为50kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的大小为200N，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g取10N/kg）求： （1）工人做的有用功。 （2）滑轮组的机械效率（结果保留到1%）。 （3）动滑轮重。 12．如图所示，重为620N的工人利用如图滑轮组将重为580N的建筑材料运送到二楼，已知动滑轮重20N，工人匀速拉绳子，使建筑材料在30s内匀速提升了3m，g取10N/kg，（绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）。求： （1）工人向下拉绳的作用力； （2）运送材料时工人做功的功率； （3）若工人双脚与地面的总接触面积为0.03m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对地面的压强。    13．如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×103㎏，底面积为1㎡的货物G匀速提起．(取g=10N／㎏)问： (1)若把货物匀速吊起10m，则起重机对货物做了多少功? (2)若起重机在此过程中，用了20s的时间，则起重机对货物的拉力的功率多大？ (3)吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体?已知OA=10m，OB="5m" (起重机本身重力不计) 14．图甲所示是一种塔式起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物，已知，配重的质量为，用它把一定质量的货物G匀速提起。求： （1）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，左边货物G的最大质量为多少？ （2）如果起重机吊臂前端是由如图乙所示的滑轮组组成，每个滑轮质量100kg，绳重和摩擦不计，匀速提起第（1）问中的货物G，拉力F的大小是多少？如果把货物G以的速度匀速提升，用时，绳子自由端运动的距离是多少？ 15．如图所示装置，小明站立在水平地面提升总重力为56N的三件衣服，他以大小为15N的拉力竖直向下匀速将绳端下拉了1m，若衣服上升的速度为0.25m/s，求： （1）小明所做的总功； （2）滑轮组的机械效率； （3）小明拉力的功率。    16．如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物吊起，使其在15s内匀速上升10m，滑轮组的机械效率为90%。 (1)求提升重物做的有用功； (2)求绳端的拉力； (3)求拉力的功率： (4)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为12000J，求动滑轮的重力。 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 《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． 右 便于直接在杠杆上测出力臂 3 变大 不变 【详解】(1)[1]实验前，发现杠杆左低右高，只有将右端平衡螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡。 [2]使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于直接在杠杆上测出力臂。 (2)[3]在图甲中的A处挂2个钩码，要使杠杆水平平衡，根据杠杆原理在B处应挂3个同样的钩码。 (3)[4]在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F，使杠杆水平平衡，当拉力F向左倾斜时，拉力F的力臂了会减小，这时阻力和阻力臂的大小都没有变化，若仍要保持杠杆水平平衡，根据杠杆原理，拉力F将增大。 [5]当拉力F向左倾斜前后，阻力和阻力臂的大小都没有变化，由于拉力F向左倾斜前后，杠杆都是平衡的，根据杠杆原理拉力F与其力臂的乘积都等于阻力和阻力臂的乘积，故拉力F与其力臂的乘积不变。 2． 刻度尺 匀速 拉动过程中 88.9％ 变大 小北 【详解】（1）[1]测定滑轮组机械效率的实验原理是 要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，因此除了图示器材外，还需要刻度尺。 （2）[2][3]在实验中，测绳端拉力F时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 （3）[4]第2次的机械效率为 [5]由表格数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变大。 （4）[6]分析表格数据可知 由 可知，滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故小北的看法正确。 3． 便于测量力臂 3 变小 逆时针 【详解】（1）[1]为了便于测量力臂，我们要将杠杆调节至水平平衡。 （2）[2]根据杠杆的平衡条件可得 （3）[3]斜向下拉时，力臂为l 由图可知，在B点斜向右下方拉弹簧测力计时，动力臂小于OB，故力臂变小。 [4]如果将右端钩码向左移动一格，则左侧 右侧 因为，所以左端下降，杠杆会向逆时针方向转动。 4． 拉物体时，能使木块所受拉力的方向与木板的长边平行． 匀速运动 50.0% 斜面粗糙程度 斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大． 【详解】（1）利用滑轮改变了绳子的方向，使木块所受拉力的方向与木板的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便； （2）只有木块做匀速运动时，它的示数才更准确； （3）①第4次实验的机械效率 ②比较第3、4、5三次实验可以看出，这是在斜面粗糙程度不同，其他因素都相同的情况下进行的研究，因此，研究的是机械效率与斜面粗糙程度的关系； ③比较第1、2、3三次实验可以看出，这是在斜面的倾斜程度不同，其他因素都相同的情况下进行的研究，可以看出，斜面的倾斜程度越大时，机械效率越高．因此，可得出的结论是：斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大． 5．(1) 平衡 右 力臂 (2)B (3)F1l1=F2l2 (4)8 【详解】（1）[1][2][3]图甲中杠杆处于静止状态，杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，右端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，寻找普遍规律，避免偶然性，故选B。 （3）分析前三次实验数据，得到 1N×20cm=2N×10cm 2N×15cm=1.5N×20cm 3N×5cm=1N×15cm 所以动力×动力臂=阻力×阻力臂，表达式为F1l1=F2l2。 （4）第4次实验中，由杠杆平衡条件得到 4N×2cm=F2×1cm F2=8N 6． 是 左 ＞ 一次实验不能得出普遍规律 ＜ 【详解】（1）[1][2]挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆达到平衡；接下来小明向左调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平位置平衡，让力臂在杠杆上，方便测量力臂。 （2）[3]实验前杠杆右端下沉，重心在右侧，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计的挂钩钩在4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：大于。 （3）[4]面对甲图状况，小明同学按正确的操作将杠杆调至水平平衡后，进行如图丙所示的实验，记录下杠杆水平平衡时弹簧测力计示数F2，发现，于是就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，同组的同学认为他的做法不合理，理由是一次实验不能得出普遍规律。 （4）小明同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丁图实验（两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处）。 ①将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3，力与水平方向成θ角，杠杆水平平衡； ②[5]将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。根据阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，在杠杆上的长度相同，拉力与水平方向角度越大，力臂越长（拉力与杠杆的夹角在0~90°之间），则拉力越小，若F3＞F4，则θ＜β。 7． 克服杠杆自重做功 > = 【详解】第一空．探究杠杆的机械效率，所做的额外功主要是克服杠杆自重做功； 第二空．有用功为 W有=Gh2， 总功为 W总=F1h1， 则机械效率的表达式 η=； 第三空．弹簧测力计在A点时，由杠杠的平衡条件得F1×OA=G×OB；弹簧测力计移至C点时，由杠杠的平衡条件得F2×OC=G×OB；从图中可以看出，OA＞OC，所以F2＞F1； 第四空．不计摩擦，杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重力做额外功，并且W有+W额=W总；设杠杆重心升高的距离为h，则有：Gh2+G杠h=Fh1，而G不变，h2不变，G杠不变，弹簧测力计从A点到C点，钩码升高相同的高度，杠杆升高的距离h不变，所以Gh2+G杠h不变，所以Fh1也不变；由η=得到杠杆的机械效率不变，即η2=η1． 8． 竖直向上匀速 2.2 88.9% 提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 0.4 【详解】（1）[1]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数大小才等于拉力大小。 （2）[2]由图知，弹簧测力计的分度值为0.1N，拉力为2.2N。 [3]第2次实验的机械效率为 （3）[4]实验选用的同一滑轮组，动滑轮的重力不变，由表中实验数据分析可知，同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）[5]根据表中数据，在第一次实验做的总功 做的有用功 做的额外功 因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力阻力所做的功，则动滑轮的重力为 9．（1）2000J；（2）40W；（3）80% 【详解】(1)拉力F所做的功 (2)拉力F的功率 (3)因为有两端绳子承担动滑轮，故 有用功 此滑轮组的机械效率 答：(1) 拉力F所做的功是2000J； (2)拉力F的功率是40W； (3)滑轮组的机械效率是80%。 10．(1) 2000N；(2)6000J；(3) 15% 【详解】解：(1)泥土的重力为 G=mg=200kg2000N (2)克服泥土重力所做的功为 W=Gh=2000N=6000J (3)挖掘机的功率为20kW，则挖掘机做的总功为 20000W=40000J 挖掘机的效率为 = 答：(1)泥土的重力是2000N； (2)挖掘机克服泥土重力所做的功为6000J； (3)此时挖掘机的机械效率为。 11．（1）1000J；（2）83%；（3）100N 【详解】解：（1）货物的重力 工人做的有用功 （2）由图可知，滑轮组的机械效率 （3）因为不计绳重和摩擦时 所以动滑轮的重力 答：（1）工人做的有用功为1000J。 （2）滑轮组的机械效率为83%。 （3）动滑轮重为100N。 12．（1）200N；（2）60W；（3）1.4×104Pa 【详解】解：（1）由图知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，拉力 （2）拉力端移动的距离 s=nh=3×3m=9m 拉力做的总功 W总=Fs=200N×9m=1800J 拉力做功的功率 （3）工人对地面的压力 F压=G人-F=620N-200N=420N 受力面积S=0.03m2，工人对地面的压强 答：（1）工人向下拉绳的作用力为200N； （2）运送材料时工人做功的功率为60W； （3）工人对地面的压强为1.4×104Pa。 13．（1）4×105J（1）2×104W（1）8×103kg 【详解】试题分析:（1）起重机受到的重力G=mg=4×103㎏×10N/kg=4×104N； 起重机对货物做W＝Gh＝4×104N×10m＝4×105J； （2）起重机对货物的拉力的功率2×104W (3)据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得 G·OA=m0g·OB右边至少要配一个质量为m0=8×103kg的物体． 考点：功和功率的计算 14．（1）；（2）7000N，90m 【详解】解：（1）由杠杆平衡条件得 代入数据 左边货物G的最大质量 （2）由图乙知，绳子的有效段数，绳重和摩擦不计，拉力F的大小是 如果把货物G以的速度匀速提升，用时，则货物升高的高度 绳子自由端运动的距离 答：（1）左边货物G的最大质量为； （2）匀速提起第（1）问中的货物G，拉力F的大小是7000N，绳子自由端运动的距离是90m。 15．（1）15J；（2）93.3%；（3）15W 【详解】解：（1）人做的总功 （2）根据图示可知，有两个动滑轮提升物体，即4条绳子提升物体，衣服上升的距离 有用功为 滑轮组的机械效率 （3）绳子移动的速度为 小明拉力的功率为 答：（1）小明所做的总功为15J； （2）滑轮组的机械效率约为93.3%； （3）小明拉力的功率为15W。 16．(1)2.7×105J (2)1×104N (3)2×104W (4)1800N 【详解】（1）提升重物做的有用功 W有=Gh=2.7×104N×10m=2.7×105J （2）拉力做的总功 由图可知，承担物重的绳子股数n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×10m=30m 绳端的拉力 （3）拉力的功率 （4）额外功 W额=W总-W有=3×105J-2.7×105J=30000J 克服动滑轮做功 W额1=W额-W额2=30000J-12000J=18000J 动滑轮重 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 $$