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．小陈测量“滑轮组机械效率”实验中的某次情形如图，测得的实验数据记录如表。 钩码总重G/N 钩码上升高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 1.5 10 0.4 30 （1）由表格中数据可知克服钩码重力做的有用功为 J； （2）根据表中的数据计算滑轮组机械效率为125％。对于这个结果你认为正确吗？请分析原因： 。 （3）对测定滑轮组机械效率有影响的因素有 （写出一点）。 2．小南在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的； （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小南改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 ； （5）通过实验得到杠杆平衡的条件是： 。 3．在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行三次实验，实验所记录的数据如下表所示。 次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度 h/m 绳子自由端拉力 F/N 绳子自由端移动距离 s/m 1 1 0.1 0.5 0.3 2 1 0.2 0.5 0.6 3 2 0.2 0.9 0.6 （1）测滑轮组的机械效率时，使用的器材除滑轮组、钩码、铁架台、刻度尺及约2m长的细绳外，还应有 ； （2）实验时，动滑轮上承担物重的绳子的段数为 ； （3）计算第2次实验时的机械效率η= （结果保留一位小数）。分析比较次数1和2可得出：滑轮组的机械效率与 无关。 4．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示，得到的数据如表所示： (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计使钩码上升；如果测量中弹簧测力计静止时读数，会导致测量的机械效率 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；实验中若缺少刻度尺 （选填“能”或“不能”）完成实验； (2)通过表中数据可分析出第1次实验是用 图所示装置做的实验； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 0.3 (3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 ； (4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中滑轮组的机械效率η= （百分号前保留一位小数）； (5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ，机械效率越高。 5．小潜在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时，小潜提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关 为了解决以上问题，小潜与几位同学一起用如图所示的装置 进行了多次实验探究，记录部分实验数据如表： 实验 次数 斜面倾角θ 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 斜面的机械效率η 1 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 ① 5.0 ② 2 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 3.0 60% 3 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应平行于斜面向上 拉动物块；实验时要使木板的倾角变大，应该把木板下面的木块A向 （选填“左”或“右”）移动。 （2）根据表格数据，第1次实验中①、②数据分别为 、 。 （3）分析实验1、2的数据，可以得出的结论，对于同一斜面 （选填“无关”或“有关”）。分析实验2、3的数据，可验证小潜的猜想 （填写字母）是 （选填“正确”或“错误”）的。 6．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：      （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，这样可以避免 对实验的影响。当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向 调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是 ； （2）他俩在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，请你指出他们操作中的错误： ； （3）改正错误后，他们在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙，并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中，多次实验的目的是 ； 次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 第一次 0.5 10 1 5 第二次 1 10 1 10 第三次 2 15 1.5 20 （4）小明根据实验数据得出杠杆平衡的条件是 ； （5）第二次的数据中有一次动力臂与阻力臂相等的杠杆，请举出一例生活中的此类杠杆： 。 7．在探究“杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态．接下来，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡。 (2)小华利用图乙所示的方法进行探究，得出的结论是：“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”。在交流环节，小敏同学指出其错误，并利用乙图装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑。小敏的操作是 ． (3)小明进行多次实验，收集到了表中的数据（表格数据均已知，第2、3次实验数据被遮挡），并根据数据分析得出杠杆的平衡条件。由表格中已知的数据和杠杆平衡条件结论，可以推测第4次实验时，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝ ；（b）＝ ． 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.15 1.5 0.10 2 ■ ■ ■ ■ 3 ■ ■ ■ ■ 4 （a） （b） 1.5 0.20 (4)实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图丙所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）、秤砣D组成。 ①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E点称为杆秤的“定盘星”，则E点是此时杆秤的 刻度线； ②在称量货物时，使用提纽 （选填“B”或“C”）时，该杆秤的称量范围更大； ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量 （选填“大”或“小”）。 8．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小华利用杠杆、细线、钩码等器材进行实验探究： （1）调节杠杆平衡时，根据生活经验，需要保持杠杆在 位置平衡。从实验的角度来讲，杠杆在这个位置平衡是为了方便读取 ； （2）如图所示，在杠杆左侧的A点挂上两个钩码，为了使杠杆保持水平平衡，在杠杆的右侧挂钩码时，应该先确定细线位置再挂钩码还是先挂钩码再确定细线位置？ ，理由是 。    二、计算题 9．如图所示，工人小李利用动滑轮将重为200N水泥桶从地面提升到距地面5m高处，动滑轮重为20N，（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）。求： （1）小李需要用多大的力才能提起水泥桶？ （2）绳子自由端通过的距离是多少米？ （3）小李做的总功是多少？ （4）该动滑轮的机械效率是多少？（结果保留整数） 10．工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取。试求： (1)工人做功的功率； (2)定滑轮的机械效率。 11．小华利用质量为7.9kg的正方体铁块，自制了如图的健身器材来锻炼身体。小华用细绳系在轻杆（轻杆重力不计）的O点，将轻杆水平悬挂起来。在轻杆A端悬挂铁块，然后在B端施加竖直向下的拉力。已知AO长1.5m，OB长0.5m，铁的密度，g取10N/kg，不计连接处的摩擦。求： （1）若把铁块从地面提起，小华至少要施加多大的拉力？ （2）若轻杆A端对铁块拉力为零，则此时铁块对地面的压强多大？ 12．图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。某次吊升过程中，工人及工具的总重为2400N，吊篮在30s内匀速上升了6m，该过程中滑轮组的机械效率为80%。若不计滑轮重、绳重和摩擦，此次吊升过程中，求： （1）电动机拉绳的速度； （2）电动机对绳拉力的功率。 13．某工地用起重机通过图甲所示的滑轮组提升一质量为200kg的正方体货物，正方体货物的边长为0.5m，货物上升的距离随时间变化的图像如图乙所示，已知动滑轮A的质量为4kg，g取10N/kg，不计绳重与摩擦。求： （1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强。 （2）起重机对滑轮组的牵引力。 （3）起重机的输出功率。 14．质量为60kg的湾湾站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，在此过程中，（不计摩擦和绳重），绳所能承受力足够大，g取10N/kg。求： (1)拉力F的功率。 (2)动滑轮的重。 (3)湾湾使用此滑轮组的最大机械效率。 15．如图所示是一种塔式起重机，它25s内将600kg的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力为2500N，在建筑材料上升5m高度过程中，绳端移动的距离为15m，g取10N/kg，求： （1）建筑材料所受的重力； （2）塔式起重机的机械效率； （3）起重机对绳拉力做功的功率。 16．王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。 （1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组； （2）求该滑轮组的机械效率； （3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。    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． 0.15 弹簧测力计的示数读错了 滑轮与绳子之间的摩擦，所挂物体的重，动滑轮的重等 【详解】（1）[1]由表格中数据可知，克服钩码重力做的有用功为 （2）[2]根据表中的数据计算，滑轮组的机械效率为 而图示弹簧测力计的时数为0.8N，故原因是弹簧测力计的示数读错了。 （3）[3]因为对重物做的功是有用功，所以重物重力大小可能会影响机械效率；对动滑轮要做额外功，所以动滑轮重力也会影响机械效率；还有绳子重力以及摩擦都可能影响机械效率。 2． 是 右 变大 使实验结论更具有普遍性避免实验结论的偶然性 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因而杠杆处于平衡状态。 （2）[2]图甲可知，杠杆不在水平位置，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）[3]每个钩码重，由图可知 根据杠杆的平衡条件可得 测力计的示数 [4]斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于。 （4）[5]本实验中进行多次测量的目的是：使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性。 （5）[6]杠杆平衡的条件是 3． 弹簧测力计 3 66.7% 物体上升的高度 【详解】（1）[1]在测量滑轮组的机械效率时，需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离；因此测滑轮组的机械效率时，使用的器材除滑轮组、钩码、铁架台、刻度尺及约2米长的细绳外，还应有弹簧测力计。 （2）[2]动滑轮绕绳子的段数 （3）[3]第2次实验时的机械效率 [4]分析比较次数1和2，物体上升的高度不同，弹簧测力计的示数和物体的重力相同，根 据 得到机械效率相同，滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 4．(1) 匀速 偏大 能 (2)甲 (3)越低 (4)83.3% (5)提升物体的重力越大 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时钩码受力平衡，拉力等于重力。 [2]如果测量中弹簧测力计静止时读数，不用克服绳子与滑轮之间的摩擦，会导致额外功偏小，测量的机械效率偏大。 [3]机械效率为 可知机械效率与物体移动距离无关，所以即使没有刻度尺也能完成实验探究。 （2）由表中数据可知，钩码上升0.1m，绳端移动距离为0.3m，可知n=3，图甲中n=3，图乙中n=4，所以实验1是由甲图所示装置做的实验。 （3）第2次实验钩码上升0.1m，绳端移动距离为0.4m，可知n=4，所以实验2是由乙图所示装置做的实验，乙图中动滑轮有2个，机械效率为62.5%，小于实验1的机械效率，可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）第3次实验中滑轮组的机械效率 （5）第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组，第3次实验中提升的物体重力更大，机械效率更高，故可得：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高。 5． 匀速 左 3.0 60% 无关 B 正确 【详解】（1）[1]拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小； [2]斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大。 （2）[3]第1次实验的有用功 W有=Gh=5.0N×0.6m=3.0J [4]第1次实验的机械效率 （3）[5]分析实验1、2数据知道，控制相同的是斜面的倾角，改变的是物块的重力，得到的机械效率相同，可以得出的结论：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关。 [6]分析实验2、3数据知道，控制相同的是物块重力，改变的是斜面倾角，且倾角越大，机械效率越高，可以得到的结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高；所以小明的猜想B是正确的。 6． 杠杆重力 右 便于力臂的测量 实验过程中，调节平衡螺母 得到普遍规律 天平 【详解】（1）[1]实验前，将杠杆的中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，这样可以避免杠杆自身重力对实验的影响。 [2]由图甲得，当杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明杠杆左端质量较大为了使杠杆在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母或右端的平衡螺母向右调。 [3]实验时杠杆在水平位置平衡的目的是使力臂落在杠杆上，便于力臂的测量。 （2）[4]实验过程中，不能调节平衡螺母，调节平衡螺母，会导致杠杆重力对实验产生影响，影响实验结果。 （3）[5]实验中多次实验的目的是避免偶然性，得到普遍规律。 （4）[6]由表格中数据得，小明得出杠杆平衡的条件是 （5）[7]杠杆动力臂等于阻力臂的杠杆使等臂杠杆，如天平、定滑轮。 7．(1) 是 右 (2)见解析 (3) 0.20 1.5 (4) 零 C 大 【详解】（1）[1]杠杆静止和匀速转动状态都处于平衡状态，实验前，杠杆在支架上静止时，所以此时杠杆是平衡状态。 [2]由图可知，杠杆右端偏高，杠杆的调平原则是“左偏右调，右偏左调”，所以此时应将杠杆的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，力臂是从支点到力的作用线的距离，实验时只要将弹簧测力计沿倾斜方向拉动杠杆便可帮助小华解决了困惑。 （3）[1][2]由表中第一次数据可知，1.0N×0.15m=1.5N×0.10m。杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2可知，第4次实验时，0.20N×1.5m=1.5N×0.20m。所以第4次实验时，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝0.20N；（b）＝1.5N。 （4）①[1]不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E称为“定盘星”，是杆秤的零刻度线。 ②[2]由图示可知，使用提纽C时，秤砣对秤杆拉力的力臂变大，货物对秤杆拉力的力臂变小，由 m秤砣gl秤砣= m物gl物可知，杆秤的最大称量较大。 ③[3]当秤砣磨损一部分，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果偏大了。 8． 水平 力臂的大小 先挂钩码再确定细线位置 见解析 【详解】（1）[1]根据生活经验可知，调节杠杆平衡时，需要保持杠杆在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡的目的，力臂在杠杆上，①便于读取力臂大小；②避免杠杆自重对实验的影响。 （2）[3][4]探究“杠杆的平衡条件”实验中，需要改变力的大小，先挂钩码在确定细线的位置，可以使力臂连续改变，从而容易调节杠杆处于水平位置平衡。 9．（1）110N；（2）10m；（3）1100J；（4） 【详解】解：（1）使用动滑轮时，忽略绳重和摩擦，小李提起水泥桶的拉力 （2）绳子自由端通过的距离 （3）小李做的总功 （4）所做的有用功 该动滑轮的机械效率 答：（1）小李需要用110N的力才能提起水泥桶； （2）绳子自由端通过的距离是10m； （3）小李做的总功是1100J； （4）该动滑轮的机械效率是。 10．(1)165W (2)90.9% 【详解】（1）工人做功的功率 （2）物体重力 G=mg=30kg×10N/kg=300N克服物体重力做的有用功 W有=Gh=300N×3m=900J       定滑轮的机械效率 11．（1）；（2） 【详解】解：（1）铁块的重力 根据杠杆平衡条件可得 即 解得 （2）铁块的体积 则正方体铁块的边长为：0.1m，底面积为，此时铁块对地面的压强 答：（1）若把铁块从地面提起，小华至少要施加237N的拉力； （2）若轻杆A端对铁块拉力为零，则此时铁块对地面的压强为7900Pa。 12．（1）0.8m/s；（2）600W 【详解】解：（1）由图乙知，绳子的有效股数，电动机拉绳的速度 （2）根据机械效率的定义式可得 电动机对绳的拉力 电动机对绳拉力的功率 答：（1）电动机拉绳的速度为0.8m/s； （2）电动机对绳拉力的功率为600W。 13．（1）8000Pa；（2）1020N；（3）6120W 【详解】解：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压力为 货物对地面的压强为 （2）根据题意可知，动滑轮的重力为 从图一中可知，连接动滑轮的绳子有2股，则n=2，不计绳重和摩擦的情况下，起重机对滑轮组的牵引力为 （3）从图乙中可以看出货物上升的速度为 绳端移动的速度为 因为 起重机的输出功率为 答：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强为8000Pa；。 （2）起重机对滑轮组的牵引力为1020N； （3）起重机的输出功率为6120W。 14．(1)100W (2)100N (3)91.7% 【详解】（1）拉力做的总功为 拉力做功功率为 （2）由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为 （3）湾湾施加的最大拉力为 湾湾能提升的最大物重为 所以滑轮组的最大机械效率为 15．（1）6000N；（2）80%；（3）1.5×103W 【详解】解：（1）建筑材料所受的重力 （2）拉力做的有用功 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （3）拉力做功的功率 答：（1）建筑材料所受的重力为6000N； （2）塔式起重机的机械效率为80%； （3）起重机对绳拉力做功的功率1.5×103W。 16．（1）  ；（2）80%；（3）375W 【详解】解：（1）站在地上把材料运上楼，根据偶定奇动，应从定滑轮开始绕线；如图所示：    （2）有用功 W有=Gh=600N×10m=6000J 王杰做的总功 W总=Fs=F×2h=375N×2×10m=7500J 该滑轮组的效率 （3）王杰同学做功的功率 答：（1）见解析； （2）该滑轮组的机械效率80%； （3）王杰同学做功的功率375W。 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 $$