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：基础达标 一、实验题 1．探究“杠杆的平衡条件” 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 若将右侧钩码减少一个，则应将剩余钩码移到第 格，可使杠杆重新平衡。 每个钩码质量是50g，将右边钩码取下，换用弹簧测力计向右下方拉，如图乙，使杠杆重新平衡时，所用拉力为F，则F 1.5N（填“大于”、“小于”或“等于”）。 2．“追梦”物理小组用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。    （1）实验前杠杆静止时如图甲所示，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）随后，小组用图乙所示装置进行三次实验，所得实验数据如表所示。根据表中数据得出杠杆的平衡条件是 。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 20 2 10 2 2 12 4 6 3 4 8 8 4 3．如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”时，先调节杠杆在水平位置平衡。在A处挂三个相同的钩码，要使杠杆重新水平平衡，可以在B处挂 个相同的钩码。拿去B处的钩码，若改在C处用弹簧测力计拉，则施加在C处的最小拉力F为 N，同时请在图中画出施加在C处的最小力F的示意图。（每个钩码的质量均为50g，g取） ( ) 4．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 2 5 1 15 2 4 5 1.7 17 3 6 5 2.4 15 （1）①在作图甲中的实验时要 拉动弹簧测力计；表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ； ②第3次实验中，滑轮组的机械效率是 ； ③计算3次滑轮组的机械效率并比较，可发现同一滑轮组的机械效率可能与 有关； （2）小红按图乙组装滑轮组，也进行3次实验． ①通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省 （选填“力”或“距离”）； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”），理由是： ． 5．某兴趣小组学习机械效率知识后，为“探究动滑轮和定滑轮的机械效率”，设计了如下实验探究过程：先用弹簧测力计测出物体的重G，按如图所示组装好器材。拉动弹簧测力计，使物体匀速上升，用刻度尺。分别测出物体上升的高度h和测力计移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F。    （1）以上操作过程中存在一处错误是 ，正确的操作方法是 （2）改正错误后，正确操作得到的实验数据如表： 滑轮 物体重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 甲 1 20 1.1 20 乙 1 20 0.6 40 比较测力计示数的大小，可知使用动滑轮的好处是 ；在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的好处，应选择 。 （3）使用动滑轮所做的有用功是 J，动滑轮的机械效率是 。比较定滑轮和动滑轮的机械效率，两种滑轮的机械效率不同的原因是 。 6．18．小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使杠杆在 位置保持平衡； (2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码（如图），为了使杠杆仍在水平位置平衡，他可以在B点处挂 个钩码或用弹簧测力计拉杠杆。小明发现弹簧测力计对杠杆的拉力由竖直方向逐渐倾斜时，示数也会逐渐变 。 7．如图所示是小明和小刘一起“探究杠杆的平衡条件”实验： （1）如图甲所示是小明安装好杠杆后，杠杆静止时的情景，小明接下来应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，杠杆水平平衡后，小明在左侧悬挂4个钩码，将弹簧测力计从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小刘也正确完成实验，实验数据如下表所示，但是小刘得出与小明不一样的结论1与阻力F2成正比关系。你认为该结论可靠吗？并说明理由： 。 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1 15 1.5 10 2 2 15 3 10 3 3 15 4.5 10 （4）如图丙是小明以重心所在的线为界切分萝卜，请根据本实验最后正确结论推测，切后两块萝卜质量大小关系为mA mB（选填“＞”“＝”或“＜”）。 8．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干． （1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向 调． （2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？ （填“能”或“不能”）．理由是 ． （3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡．如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 （填“左”或“右”）端将下沉． （4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： ． 第二板块：能力提升 二、计算题 9．如图所示，一建筑工人欲通过滑轮组向高 H=6m的三楼阳台上运送建筑材料，已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用 F=760N的力拉绳子，将重为G=1400N的建材在 t=40s内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上，不计建材和滑轮组长度，忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取 10N/kg。 求： （1）此过程工人做的有用功； （2）工人拉的力 F的功率 P； （3）滑轮组装置的机械效率η（结果保留到 0.1%）。    10．用如图所示的滑轮组提升300N 重物，在绳子自由端施加的拉力F 为125N。10s，内重物匀速上升2m，不计绳重和摩擦。请根据题中信息，完成下列各题 （g=10Nkg） （1）在提升重物过程中，拉力F 做的有用功、总功各是多少焦？ （2）在提升重物过程中，拉力F 做功的总功率是多少瓦？ （3）在提升重物过程中，滑轮组的机械效率是多少？ （4）还可以求出哪一个物理量，并求出此物理量，如果求出多个物理量，以第一个物理量结果为准，后面回答作废。 11．如图为某建设工地，一台起重机在2min内消耗电能106J将重为30000N的混凝土预制料匀速提升了24m。g取10N/kg，通过计算回答：在提升过程中， （1）起重机对混凝土预制料做了多少功？ （2）起重机对混凝土预制料做功的功率是多少？ （3）起重机的效率是多少？      12．如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，滑轮组在10s内将重为450N的物体匀速提升10m，拉力大小为250N，拉力做功的功率为？滑轮组的机械效率为？g取    13．如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2．工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s．（不计摩擦及绳重）求： （1）动滑轮的重量； （2）滑轮组的机械效率； （3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大． 14．如图所示是小媛和小雯在公园玩跷跷板时的情景（跷跷板左右两侧长度均为1.5m，不考虑跷跷板的自重及摩擦）。已知：左端小媛质量m1=50kg，右端小雯质量m2=40kg。（g取10N/kg） （1）跷跷板从水平位置将右端的小雯竖直向上托起50cm，求克服小雯重力做的功是多少。 （2）若跷跷板座位可沿跷跷板的横杆调节，小媛应该怎样调节使跷跷板水平平衡？ （3）小雯与跷跷板的接触面积为400cm²，跷跷板水平平衡时（小雯双脚离地）。小雯对跷跷板的压强是多少？ 15．一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示．已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示．整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）求： （1）木块的密度； （2）拉力F大小； （3）斜面的机械效率． 16．雅安4.20地震后灾后重建工作正在高效地进行，如图是某建筑工地上使用的塔式起重机．在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s，（g=10N/kg），求： （1）所提建筑材料受到的重力； （2）起重机提起建筑材料所做的功； （3）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？    试卷第6页，共8页 试卷第5页，共8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． 6 大于 【详解】[1]设杠杆上每一小格的长度为L，每个砝码重为G，由杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，若将右侧砝码减少一个，则有 4G×3=2G×nL 解得n=6，则应将剩余钩码移到第6格，可使杠杆重新平衡。 [2]每个钩码的质量是50g，故每个钩码的重力为 G=mg=50g×10N/kg=0.05kg×10N/kg=0.5N 故三个钩码的重力为 3×0.5N=1.5N 图乙中右边钩码换用弹簧测力计向右下方拉杠杆，弹簧测力计拉力的方向没有与杠杆垂直，这时动力臂减小，在阻力和阻力臂不变，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡，则F要大于三个钩码的重力，即F大于1.5N。 2． 右 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 【详解】（1）[1]挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]从实验表格中可知，三次实验数据都满足 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 或 F1×l1＝F2×l2 3． 4（或四） 6 【分析】由杠杆平衡条件，可计算出所挂钩码的多少；根据杠杆的平衡条件可知，用弹簧测力计在C点竖直向上拉时，其力臂最大，则所需拉力最小，据此计算出用弹簧测力计在C点竖直向上拉着杠杆使其水平平衡时的拉力；知道力的作用点为C，画出力的示意图。 【详解】[1]在A处距支点4个格，B处距支点3个格，A处挂有3个钩码，根据杠杆平衡原理，则B处应挂4个钩码。 [2]根据可得，A处钩码的重力 根据杠杆的平衡条件可知，用弹簧测力计在C点竖直向上拉时，其力臂最大，则所需拉力最小，设OA=4，则OC=1，由杠杆的平衡条件可知 解得 [3]作用在A点的力竖直向下，则作用在C点的拉力竖直向上，作该力的示意图如下： 4． 竖直向上匀速 17 83.3% 提升物体的重力 力 不相同 按图乙提升相同的重物时，要克服两个动滑轮做更多的额外功 【详解】（1）①在作图甲中的实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时，系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；甲图中，绳子的有效段数为，故物体上升的高度，测力计移动的距离，表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是17； ②由表中数据，第3次实验中，滑轮组的机械效率：； ③同理计算可知，；由表中数据知，提升物体的重力越来越大，机械效率越来越高，故可发现同一滑轮组的机械效率可能与提升物体的重力有关； （2）小红按图乙组装滑轮组，也进行3次实验． ①图乙中，绳子的有效段数为5，故通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省力； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，根据，图乙中两个动滑轮重力更大，所以图乙的机械效率低，即它们的机械效率不相同． 5． 在物体静止时读出拉力F 物体匀速上升时读弹簧测力计的示数 省力 滑轮组 0.2 83.3% 动滑轮有自重 【详解】（1）[1]在实验中影响滑轮组机械效率的因素不光有物重还有动滑轮的重、绳重与摩擦；所以滑轮转动时，滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦，与静止状态弹簧测力计的示数不同。 [2]改进：物体匀速上升时读弹簧测力计的示数。 （2）[3]由表格可知，提升相同的重物时，动滑轮的拉力小于定滑轮的拉力，所以使用动滑轮的好处是省力。 [4]定滑轮的好处是可以改变用力的方向，在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的好处，应选择滑轮组。 （3）[5]定滑轮的机械效率 动滑轮的有用功 [6]动滑轮 机械效率为 在有用功相同时，比较两者的额外功可知，都有完服摩擦力做的额外功，但动滑轮还要克服动滑轮的重力做额外功，所以两种滑轮机械效率不同的原因是动滑轮有自重。 6．(1) 左 水平 (2) 6 大 【详解】（1）[1]右端下沉，左端较高，则应将平衡螺母向左端移动。 [2]为了便于测量力臂，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1]设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，由杠杆平衡条件得 4G×3L=nG×2L 解得n=6，所以应在杠杆右边B处挂6个钩码。 [2]当弹簧测力计逐渐倾斜时，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，动力将变大，则弹簧测力计的示数变大。 7． 右 变大 不可靠，没有同时改变力臂的大小 ＞ 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止时如图甲；杠杆左端重右端轻，要使杠杆在水平位置平衡需将平衡螺母向右移动。 （2）[2]保持点不变，若拉力F向右倾斜时，阻力和阻力臂的大小不变、动力臂变小，根据杠杆的平衡条件，动力F变大。 （3）[3]某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力F2成正比关系。由于实验中没有在改变动力大小的同时改变动力臂，所以该结论不可靠。 （4）[4]以O为支点，左端的重心大致在A处，右端的重心大致在B处，lA＜lB，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。如图： 根据杠杆的平衡条件可得 GA•lA＝GB•lB 因为lA＜lB，所以，GA＞GB，即 mAg＞mBg 所以mA＞mB。 8． 左 不能 实验次数太少不能得到普遍结论 左 变大 其力臂变小 【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，应将两侧的平衡螺母都向左调节。 （2）[2][3]不能根据一组实验数据得出结论，因为实验次数太少，这个结论具有偶然性。 （3）[4]设每个钩码的重力为G，杠杆上每小格的长度为L，在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码后，左侧力和力臂的乘积为，右侧为：，二者不相等，所以杠杆不再平衡，由于，所以杠杆左端下沉。 （4）[5][6]弹簧测力计倾斜时，其力臂变小，所以力变大。 9．（1）8400J；（2）228W；（3）92.1% 【详解】解：（1）工人做的有用功为 W有用=GH=1400N×6m=8400J （2）由图可知，滑轮组承重绳子的根数n=2，绳子自由端移动的距离 s=nH=2×6m=12m 拉力做的总功 工人拉力的功率为 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）此过程工人做的有用功为8400J； （2）工人拉的力F的功率P为228W； （3）滑轮组装置的机械效率ƞ为92.1%。 10．（1），；（2）；（3）；（4）见解析 【详解】解：（1）在提升重物过程中，拉力F 做的有用功为 如图，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 （2）在提升重物过程中，拉力F 做功的总功率是 （3）在提升重物过程中，滑轮组的机械效率是 （4）由题中条件及以上解析可知，可根据有用功和做功时间求出有用功功率；有用功的功率为 答：（1）在提升重物过程中，拉力F 做的有用功为，总功为； （2）在提升重物过程中，拉力F 做功的总功率是； （3）在提升重物过程中，滑轮组的机械效率是； （4）可求出有用功的功率，大小为。 11．（1）7.2×105J；（2）6×103W；（3）72% 【详解】解：（1）起重机对混凝土预制料做的功为 （2）起重机对混凝土预制料做功的功率是 （3）起重机的效率是 答：（1）起重机对混凝土预制料做的功为； （2）起重机对混凝土预制料做功的功率是； （3）起重机的效率是72%。 12．750W； 【详解】解：（1）由图可知，绳子的有效段数为，物体匀速提升10m，绳子通过的距离 拉力做的功 拉力做功的功率 （2）做的有用功 滑轮组的机械效率 答：拉力做功的功率为750W；滑轮组的机械效率为。 13．（1）60 N（2）95%（3） 【详解】（1）不计摩擦及绳重，F=（G+G动 ）/2， 所以动滑轮重：G动 =2F-G=2×600N-1140N=60N （2）∵η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/F2h=G/2F， ∴滑轮组的机械效率η=G/2F×100%=1140N/2×600N×100%=95%； （3）小明拉绳子时的最大拉力等于其重力，F′=G人 =450N， 由于F=（F拉 +G动 ）/2，所以绳子对物体的最大拉力：F拉 =2F′-G动 =2×450N-60N=840N， 物体对地面的最小压力：F压 =F支 =G-F拉 =1140N-840N=300N， 物体对地面的最小压强：p=F压/S=300N/0.15m2=2000Pa 14．（1）200J；（2）将座位向小雯方向靠近0.3m；（3）1×104Pa 【详解】（1）小雯的质量m2=40kg，其重力为 克服小雯重力做的功为 （2）跷跷板可以看作一个杠杆，当水平平衡时，小媛和小雯各自的重力与力臂的乘积相等，即G1l1=G2l2，则水平平衡时小媛对跷跷板施力的力臂为 小媛将座位向小雯方向移动的距离为 ∆l=1.5m−1.2m=0.3m （3）小雯与跷跷板的接触面积为S=400cm2=0.04m2，小雯对跷跷板的压强为 答：（1）克服小雯重力做的功是200J； （2）小媛应将座位向小雯方向移动0.3m； （3）跷跷板水平平衡时，小雯对跷跷板的压强是1×104Pa。 15．（1）0.6×103kg/m3；（2）200N；（3）60%． 【详解】（1）．由G=mg得木块的质量： 木块的密度： （2）．由图象知，拉力做总功800J，木块移动的距离是4m， W＝Fs得，拉力为： （3）．木块上升过程中有用功为：W有＝W﹣W额＝800J﹣320J＝480J 斜面的机械效率： 16．（1）5000N；（2）6×104J；（3）50% 【详解】解：（1）所提建筑材料受到的重力为 G=mg=500kg×10N/kg=5000N （2）起重机提起建筑材料所做的功 W=FS=Gh=5000N×12m=6×104J （3）提升过程中该起重机做的总功为 W总=Pt=8×103W×15s=1.2×105J 提升过程中塔式起重机的机械效率是 答：（1）所提建筑材料受到的重力5000N； （2）起重机提起建筑材料所做的功6×104J； （3）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是50%。 答案第8页，共8页 答案第7页，共7页 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