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：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小红观察到杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”）。为了使杠杆在水平位置平衡，她应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡的目的是 。杠杆在水平位置平衡后，小红在杠杆上分别施加动力、阻力，并使杠杆在水平位置重新平衡，同时纪录实验数据在下表中。小红分析数据后得出结论： 。 序号 动力 （N） 动力臂 （m） 阻力 （N） 阻力臂 （m） 1 3 0.4 6 0.2 2 2 0.5 5 0.2 3 8 0.8 4 1.6 2．小华在“探究杠杆的平衡条件”的实验装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）为使图甲中的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。调节杠杆在水平位置平衡，可以方便测量 。 （2）如图乙所示，在B点竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，测力计的示数为F1，然后再将弹簧测力计改为斜拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的示数为F2，它们的大小关系是F1 F2 （3）请画出图丙中的杠杆所受动力F的力臂L。 （4）学习了杠杆知识后，小华利用图丁所示的杠杆（自身重力不计），来测量液体的密度，已知小桶的容积为100cm3，物体A的质量为50g。她把空桶悬挂在B点，把物体A悬挂在C点，此时杠杆水平平衡，测得OB=5cm，OC=10cm。然后在小桶中注满液体，将物体A移到C1点时，杠杆水平平衡，测出OC1=22cm，则小桶中液体的密度为 kg/m3 3．某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关 猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关 为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg）、木块和长木板。 (1)实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，观察到 说明钢球的动能越大； (2)为了验证猜想一，请设计一个记录实验数据的表格。 (3)分析表中数据可以得到猜想二的实验结论是 ； 次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/cm 1 0.1 10 8 2 0.1 25 19 3 0.2 20 26 4 0.2 10 15 5 0.3 10 22 6 0.3 15 30 (4)这套装置还能做什么实验 ； (5)本实验主要的研究方法是控制变量法，下列实验中也用到了这种方法的是 ________。 A．探究压力的作用效果跟什么因素有关 B．探究杠杆的平衡条件 C．测量固体的密度 4．小华和小明想要测量滑轮组的机械效率，实验装置如图，部分数据如表： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 0.6 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）第1次实验有用功为 J； （2）第2次实验测得滑轮组的机械效率为 ； （3）由表中实验数据分析可知，同一滑轮组，所提升物重增大，机械效率将 （选填：变大/变小/不变）； （4）小华进一步研究，测出动滑轮的重力为0.6N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（ΔW＝W总﹣W有用﹣W滑轮），发现钩码的重力越大，ΔW （选填：越大/越小/不变），请你用所学知识进行解释： 。 5．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （填“左”或“右”）端下沉； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 6．如图，在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，实验前应先调节杠杆在 位置平衡，目的是方便测量 ；当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的 ； (2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动 格；当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力； (3)如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）1 N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是 杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5 N）； (4)在实验中，改变力和力臂的数值，多次实验的目的是 ；小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。 7．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的据如下表：    物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1 57% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）分析表中数据可知：第4次实验是用图 做的（选填“a”、“b”或“c”）； （3）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，增大 可以提高滑轮组的机械效率； （4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。（选填“有关”或“无关”） 8．（1）学完物理知识后，聪明的小强利用家中的物品完成了两个简单的小实验．如图1，向前滚动罐子，小强发现罐子会自动滚回来，这是因为橡皮筋的 能转化为空罐子的动能．如图2中，小强把装有纸团（适量大小）的杯子倒过来，慢慢放进小水桶里，纸团不湿．这是因为杯子内气体压强 （选填“大于”、“等于”或“小于”）液体压强，水就不能进入被子． （2）如图3所示，在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂一定数量的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力为 N，此时的杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆． 第二板块：能力提升 二、计算题 9．如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300N的物体匀速向上提升2m，不计摩擦和绳的重力。（g=10N/kg）求： （1）动滑轮的质量； （2）此过程中所做的有用功； （3）此过程中滑轮组的机械效率。 10．如图甲是边长为1m的正方体、质量为800kg的装修材料放在水平地面上，g取10N/kg。 （1）求装修材料的密度； （2）求装修材料对地面的压强； （3）如图乙，工程队想用一台电动机将装修材料匀速拉到100m的楼顶，所用时间为50s，已知电动机本次提升重物的机械效率为80％，求电动机的输出功率。 11．小孟刚学了密度知识，回到家里看到新买的一满瓶容积为2.5L的食用油，就想测一下油的密度，于是找来家中的轻质杆秤（利用杠杆的平衡原理工作，自重不计）进行称量，杆秤平衡时如图所示（取g=10N/kg）。求： (1)油和瓶的总重力是多少？ (2)他又测得同样的空油瓶质量为0.1kg，则油的质量是多少？ (3)油的密度是多少？ 12．如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10kg的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°，OA=1m，OB=0.4m，此时杠杆在水平位置平衡。现在O点放一质量为5kg的物体，用F=10N的水平拉力使物体向左匀速滑动，问：（g取10N/kg） （1）物体未滑动时，细绳承受的拉力为多大？ （2）物体运动到距O点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？ 13．某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。求： （1）克服动滑轮重力做的功？ （2）滑轮组的机械效率？ （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的效率如何变化？ 14．如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物A，每个滑轮重均为50N，工人一只脚与地面的接触面积为200cm2，人对绳子的拉力为300N时，物体匀速上升。（g=10N/kg）求： （1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压强； （2）物体10s内匀速上升了2m，人拉力做功的功率； （3）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。 15．如图所示，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时，重1.2×104N的重物被提升2m，此过程中滑轮组的机械效率为80%，求： (1)该滑轮组做的有用功； (2)拉力F做的总功。 16．利用图所示的滑轮组，将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N。求： （1）有用功； （2）滑轮组的机械效率？ 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． 平衡 右 力臂在杠杆上，便于读出力臂大小 F1L1=F2L2 【详解】[1]杠杆处于静止状态和匀速转动状态，杠杆都叫处于平衡状态。由于杠杆处于静止状态，所以，杠杆处于平衡状态。 [2]探究杠杆平衡条件时，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动。由图知道，杠杆的右端上翘，所以，平衡螺母应向上翘的右端移动。 [3]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于读出力臂大小。 [4]分析3组数据知道，实验1次 F1L1=3×0. 4=1.2 F2L2=6×0.2=1.2 实验2次 F1L1=2×0. 5=1.0 F2L2=5×0.2=1.0 实验3次 F1L1=8×0. 8=6.4 F2L2=4×1.6=6.4 综上分析知道 F1L1=F2L2 故得出结论是 F1L1=F2L2 2． 右 力臂 ＜ 【详解】（1）[1]左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，平衡螺母应向较高的右端调节。 [2]使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了方便测量力臂，可以直接读出力臂长度。 （2）[3]斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以F1＜F2。 （3）[4]延长F的作用线，从支点向力的作用线作垂线，垂线段长度即为力臂L。 （4）[5]A重力为 GA=mAg=0.05kg×10N/kg=0.5N 根据杠杆平衡条件可得 GA×OC=G0×OB 解得 将物体A移到C1点时，根据杠杆平衡条件可得 GA×OC1=G1×OB 解得 所以液体重力 G=G1-G0=2.2N-1N=1.2N 小桶中液体的密度为 3．(1)木块被推动距离的大小 (2)见解析 (3)当物体的质量一定时，物体的速度越大，动能就越大 (4)阻力对物体运动的影响 (5)A 【详解】（1）物体动能大小不能直接观察，根据物体做功的公式W=Fs，水平面的摩擦力是一定的，实验中通过观察木块被推动距离的大小来反映钢球对木块做功的多少，从而间接判断钢球动能的大小。运用了转换法。 （2）物体动能大小与物体的质量和速度有关，探究物体动能大小与质量关系时，要控制物体到达水平面时的速度一定，即控制钢球在斜面上的高度相同，改变物体的质量；设计表格如下 次数 钢球下落高度h/cm 钢球质量m/kg 木块移动距离s/cm 1 10 0.1 8 2 10 0.2 15 3 10 0.3 22 （3）由表中数据1、2或3、4或5、6可知，在质量相同时，下落的高度越大，木块移动的距离越大，根据控制变量法，可得出结论：当物体的质量一定时，物体的速度越大，动能就越大。 （4）如果将水平面铺上阻力不同的物质，让小车同一斜面的同一高度由静止下滑，这套装置还能做阻力对物体运动的影响的实验。 （5）本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法： A．因为压力的作用效果与压力的大小和接触面积有关，因此探究压力的作用效果跟什么因素有关时，采用的是控制变量法；故A符合题意； B．探究杠杆的平衡条件时为了获得普遍规律实验测量了多组数据分析，因此采用的是归纳法；故B不符合题意； C．测量固体的密度多次测量取平均值，为了减小误差，没有采用控制变量法。故C不符合题意。 故选A。 4． 0.05 62.5% 变大 越大 见解析 【详解】（1）[1]第1次实验有用功 W有1=G1h1=1.0N×0.05m=0.05J （2）[2]第2次实验机械效率 （3）[3]比较实验1、2、3的条件和机械效率大小，可得：同一滑轮组，所提升物重增大，机械效率将变大。 （4）[4][5]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值，即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第1、2、3组的数据 ΔW1=W总1-W有用1-W滑轮=0.6N×0.15m-1.0N×0.05m-0.6N×0.05m=0.01J ΔW2=W总2-W有用2-W滑轮=0.8N×0.15m-1.5N×0.05m-0.6N×0.05m=0.015J ΔW3=W总3-W有用3-W滑轮=1.0N×0.15m-2.0N×0.05m-0.6N×0.05m=0.02J 故重物的重力越大，差值ΔW越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 5． 右 4 右 变大 【详解】（1）[1]杠杆的左端低，说明左端重一些，应将平衡螺母向右调节。 （2）[2][3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 即 解得FB＝6G，所以需挂6个钩码。 若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧 右侧 因为杠杆不能平衡，右端下沉。 （3）[4]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力将变大。 6． 水平 力臂 运动状态 1 平衡 大于 省力 寻找普遍规律 F1l1=F2l2 【详解】(1)[1][2][3]实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样力臂正好在杠杆上，目的是为了方便直接测出力臂，当A处挂上钩码后杠杆由于受到力的作用开始转动，说明力能改变物体的运动状态。 (2)[4]设一个钩码重为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得 4G×2L=2G×nL 得 n=4 故应该将B处所挂钩码须向右移动 4−3=1格 [5]静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物体同一直线上，所以是一对平衡力。 (3)[6]如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计示数： F==2G=2×0.5N=1N 由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N。 [7]如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力拉力的力臂大于钩码重力的力臂，故它是省力杠杆。 (4)[8]此实验中，多次实验的目的是寻找普遍规律。 [9]分析实验数据后得出了杠杆平衡条件F1l1=F2l2。 7． 匀速 c 物重 无关 【详解】（1）[1]在测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动测力计，使钩码匀速向上运动，使钩码处于平衡状态。 （2）[2]由数据可知，第4实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5绳子承担物重，故第4实验是用图c做的。 （3）[3]分析第1、2次实验发现，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，提高物重可以提高滑轮组的机械效率。 （4）[4]分析第3、4次实验数据发现，第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 8． 弹性势 大于 1.9 省力 【详解】（1）魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能． 图2中,小强把装有纸团(适量大小)的杯子倒过来，慢慢放进小水桶里，纸团不湿．这是因为杯子内气体压强大于液体压强，水就不能进入杯子． （2）由图可知，测力计的分度值为0.1N，则测力计示数为1.9N，即拉力为1.9N； 由图可知，拉力的力臂大于钩码重力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，拉力小于钩码的重力，所以此时的杠杆属于省力杠杆． 9．（1）10kg；（2）600J；（3）75% 【详解】解：（1）不计摩擦和绳的重力由图可知，n＝2，则动滑轮的重力为 G轮＝nF-G物＝2200N-300N＝100N 动滑轮的质量为 m轮＝＝10kg （2）此过程中所做的有用功为 W有＝G物h＝300N×2m＝600J （3）此过程中滑轮组的机械效率 η＝＝75 答：（1）动滑轮的质量是10kg； （2）此过程中所做的有用功是600J； （3）此过程中滑轮组的机械效率75%。 10．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）装修材料的密度 （2）装修材料的重力 在水平地面上，材料对地面的压力与它的重力相等，即 装修材料对地面的压强 （3）电动机对物体做的功即有用功 由得电动机做的总功为 电动机的输出功率 答：（1）装修材料的密度是0.8×103kg/m3； （2）装修材料对地面的压强是8000Pa； （3）电动机的输出功率2×104W。 11．(1)24N；(2)2.3kg；(3)0.92×103kg/m3 【详解】解：(1)由杠杆平衡条件可得 解得。 (2)空油瓶重力 油的重力 油的质量 (3)装满油时，油的体积等于瓶的容积 则油的密度 答：(1)油和瓶的总重力是24N；(2)他又测得同样的空油瓶质量为0.1kg，则油的质量是2.3kg；(3)油的密度是0.92×103kg/m3。 12．（1）80N；（2）0.8m 【详解】解：（1）物体未滑动时，它对杠杆施加的力近似看成通过支点O，它不影响杠杆的平衡。如图所示： 动力臂 阻力臂 l2=OB=0.4m 阻力 F2=G=mg=10kg×10N/kg=100N 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得到 （2）物体运动到距离O点为l3时，细绳AC的拉力恰好为零，根据杠杆平衡条件F2l2=F3l3得到 100N×0.4m=50N×l3 l 3=0.8m 答：（1）物体未滑动时，细绳承受的拉力为80N； （2）物体运动到距O点0.8m的地方，细绳AC的拉力恰好为零。 13．（1）0.9J；（2）80%；（3）变大 【详解】解：（1）将一个重12N的物体匀速提升，做的有用功是 由图知，绳子的有效段数，拉力端移动距离为 拉力做功为 克服动滑轮重力做的功      （2）滑轮组的机械效率 （3）不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力 动滑轮的重力 本实验中，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，滑轮组的机械效率 故此时滑轮组的效率变大。 答：（1）克服动滑轮重做的功为0.9J； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算可知此时滑轮组的效率变大。 14．（1）1.5×104Pa；（2）120W；（3）83.75% 【详解】解：（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压力 F压=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 工人对地面的压强 （2）由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，则绳端移动的距离 s=nh=2×2m=4m 拉力做的功 W=F拉s=300N×4m=1200J 拉力做功的功率 （3）当以绳子能够承受的最大拉力提升物体时，滑轮组的机械效率最大，拉力做的总功 W总=Fs=2Fh 克服动滑轮重力做的额外功 W动=G动h 因重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，所以，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功 W绳摩=10%W总=10%×2Fh=0.2Fh 滑轮组做的有用功 W有=W总﹣W动﹣W绳摩=2Fh﹣G动h﹣0.2Fh=1.8Fh﹣G动h 滑轮组的最大机械效率 答：（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压强为1.5×104Pa； （2）物体10s内匀速上升了2m，人拉力做功的功率为120W； （3）滑轮组的最大机械效率为83.75%。 15．(1)2.4×104J (2)3×104J 【详解】（1）重1.2×104N的重物被提升2m，滑轮组做的有用功 W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J （2）滑轮组的机械效率为80%，拉力F做的总功 16．（1）60J；（2） 【详解】解：（1）有用功 （2）由图知承重绳子股数为3，竖直向上的拉力F为做的功 滑轮组的机械效率 答：（1）有用功60J； （2）滑轮组的机械效率。 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 $$