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．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：    （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆右端的螺母向 （左/右）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究； （2）要使图乙中杠杆平衡，应在a 处挂 个钩码（题中的每个钩码都是相同的）； （3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （变大/不变/变小） （4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 。 A．减小摩擦                     B．使每组数据更准确 C．多次测量取平均值减小误差     D．获取多组实验数据归纳出物理规律 2．小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件：    （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）调节好后，通过加挂不同数量的钩码和移动钩码的位置，使杠杆多次在水平位置平衡，如图乙所示。请你帮小明设计一个记录实验数据的表格；( ) （3）在图丙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数要 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 3．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：    （1）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ；为了实现这个目的，实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，在A位置上挂2个相同的钩码，应该在B位置挂上 个相同的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。某同学进行正确的实验操作后， （选填“能”或“不能”）根据这一组数据得出结论，理由是 ； （3）如图乙的实验中若每个钩码重为0.5N，弹簧测力计作用在C点，为使杠杆在水平位置平衡，所加最小力为 N，方向是 ； （4）如图丙所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将 ，理由是力臂 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。 4．小明用如图甲所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）收集到了表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 ； 实验 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 3 （2）小明又用如图乙装置进行实验，弹簧测力计的读数应是 N；（一个钩码重0.5N） （3）小明想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上 （填“影响”或“不影响”）实验过程； （4）如图丙所示，小明实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。他用刻度尺测出L1和L2，则2L1 （选填“>”“<”或“=”）3L2。 5．小明发现公共场所的无障碍通道是斜面，且不同通道的倾斜程度有所不同。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。 (1)测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 、 ； (2)要增大倾斜程度，应将木块A向 移动（选填“左”或“右”）；为完成实验，还要保持斜面的 程度不变； (3)实验时只增大斜面倾斜程度，机械效率会 ，拉力F会 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 6．如图所示，在测量斜面的机械效率时，已知木块所受重力G为10N，斜面长s为0.5m，高h为0.2m。 （1）实验时，沿斜面拉动弹簧测力计，应尽量使木块做 直线运动； （2）如果弹簧测力计示数为7.0N，则斜面的机械效率为 ； （3）实验中，木块受到木板对它的摩擦力大小为 N； （4）如果要提高斜面的机械效率，请你提出一个合理可行的方法： 。 7．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： （1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升； （2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 ； （3）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm ① 1.0 20.0 0.7 40.0 ② 2.0 20.0 1.2 40.0 ③ 3.0 20.0 1.7 40.0 8．如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。 （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”）处于平衡状态，接下来应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆保持水平并静止，这样做的主要目的是 ； （2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码，在B点挂 个相同钩码才能使杠杆在水平位置平衡；若在乙图中的C点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆水平平衡，则此时杠杆 （选填“可能”或“不可能”）是费力杠杆； （3）当杠杆在水平位置平衡，请画出图丙中拉力F1的力臂 。 二、计算题 9．如图所示是某起重机上的滑轮组，当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，所用拉力为3000N，若物体在10s内上升5m，不计绳重和一切摩擦。求： （1）拉力做的功及功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功是多大？ 10．用如图所示的滑轮组将重150N的货物在20s内匀速提升4m，所用拉力F=100N。（不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦）求： (1)动滑轮重G动； (2)拉力的功率P拉； (3)滑轮组的机械效率η。 11．如图所示，起重机将一重物沿竖直方向匀速吊装到3m高的施工高台上，已知重物为4000N。 （1）求起重机做的有用功？ （2）此起重机重76000N，起重机吊起重物时，用支架将汽车的轮胎支离地面，支架与水平地面的接触总面积是1m2，求起重机吊起重物时对地面的压强？ （3）起重臂OA长12m，支撑臂与起重臂垂直，作用点为B，且OB=4m，OC=8m，如果动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N，求支撑臂给起重臂的支持力？（忽略起重臂自重） 12．如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10 s内物体上移的距离为2m，所用拉力为50N。求： （1）物体上升的速度； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组提升该物体时的机械效率。 13．在某建筑工地上，起重机在2min内把质量为0.5t的花岗岩碑石匀速提升了3m，而它的电动机所做的功为3.4×104J，g取10N/kg，通过计算回答： （1）这块花岗岩碑石的重力为多大？ （2）起重机对碑石所做的功是多少？ （3）起重机的机械效率是多少？ 14．呼市金海高架路让市区交通变得便捷。张老师开车驶上高架路，沿匝道匀速行驶。已知汽车（含人）总重力为25×103N，汽车的牵引力为2000N，匝道可以近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。求: （1）汽车的牵引力所做的总功； （2）高架车道的机械效率； （3）汽车受到的阻力。 15．小梅设计了用轻质杠杆打捞一匀质规则圆柱体重物M（如图所示）。物体M重为60N，高为10cm，悬挂在杠杆左端A点。小梅在右端B点施加竖直向下25N的拉力时，杠杆水平平衡，重物M的上表面恰好与水面相平。求：（g取10N/kg） （1）重物M下表面受到水对它的压强是多少？ （2）物体M受到的浮力为多少？ （3）物体M的底面积是多少？    16．某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重900N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知拉力为500N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。求： （1）提升重物时做的有用功； （2）提升重物时的机械效率； （3）若提升重物的重力为1100N时，拉力为多少。 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 1 变大 D 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆右边高，故应将平衡螺母向右调节。 （2）[2]根据杠杆平衡条件，左端为力臂为2，钩码数为2，右端力臂为4，故钩码需要1个。 （3）[3]如图丙，由竖直地拉着变成倾斜地拉着，力臂变小，根据杠杠平衡条件，对应的力变大，即弹簧测力计示数变大。 （4）[4]该实验是探究杠杆的平衡条件，是通过实验得到普遍的规律，故实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2． 左 见解析 变大 【详解】（1）[1]杠杆静止时左侧高右侧低，说明杠杆右侧偏重，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）[2]实验中需要测量支点两侧的力与力臂的大小，表格如下 次数 左侧 右侧 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 3 （3）[3]将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大。 3． 便于测量力臂 右 1 不能 一次实验次数太少，得出的结论具有偶然性 0.5 竖直向上 变大 变小 【详解】（1）[1]杠杆在水平位置平衡时，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，可以方便的读出力臂。 [2]由图可知，杠杆左端较低，为使其在水平位置平衡，应向右端移动平衡螺母。 （2）[3]设每个小格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件，可得 则 解得 所以应在B处挂1个钩码。 [4][5]用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论。 （3）[6][7]要使拉力最小，拉力应竖直向上，设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件，可得 带入数值可得 解得 （4）[8][9]弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以，弹簧测力计的示数将变大。 4． 2 不影响 > 【详解】（1）[1]根据表中数据有 ① ② ③ 可知杠杆的平衡条件为 （2）[2]设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力的力臂为 由得 解得 （3）[3]实验过程中，若桌面略微倾斜，不影响调节杠杆在水平位置平衡，不影响实验过程。 （4）[4]根据杠杆的平衡条件 设每个硬币的重量为G，则由图可得 ， 所以 即 5．(1) 弹簧测力计 刻度尺 (2) 左 粗糙 (3) 变大 变大 【详解】（1）[1][2]测量机械效率需要知道做的有用功和总功，功的多少要通过公式W=Fs计算得出，所以需要测量的物理量有长度的大小和力的大小，需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。 （2）[1]增加倾斜程度，倾角要增大，所以木块向左移动。 [2]因为本实验中认为影响机械效率的因素有两个，所以在探究机械效率与斜面的倾斜程度的关系时，要控制斜面的粗糙程度一定，采用了控制变量法。 （3）[1][2]增大倾斜程度，物体对斜面的压力会减小，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功不变，此时机械效率变大。斜面倾角越大，所需拉力越大，拉力会变大。 6． 匀速 57% 3 增大斜面的倾角 【详解】（1）[1]实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动。 （2）[2]总功为 有用功为 机械效率为 （3）[3]额外功为 由 可知，摩擦力大小 （4）[4]斜面的机械效率与斜面的倾角有关，且斜面倾角越大，机械效率越高，所以要提高此实验斜面的机械效率，可以增大斜面的倾角。 7． 匀速 71.4% 增大 【详解】（1）[1]在实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力大小。 （2）[2]由表中实验数据可知，第①、②、③次实验测得 h＝20cm＝0.2m s＝40cm＝0.4m第①次实验动滑轮的机械效率 （3）[3]第②、③次实验动滑轮的机械效率 根据三次的机械效率及物重的变化可得：同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大。 8． 是 右 便于测量力臂 3 可能 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，即处于平衡状态，由图知道，此时杠杆处于静止状态，是处于平衡状态。 [2][3]甲图中，由于杠杆的右端较高，所以，平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡，此时力臂在标尺上，便于测量力臂。 （2）[4]设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，由杠杆的平衡条件可知 2G×3L=nG×2L 所以n=3，即在B处挂3个钩码时，杠杆在水平位置平衡。 [5]在乙图中的C点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆水平平衡，当拉力的方向与标尺的夹角很小时，此时动力臂会小于阻力臂，因此会是费力杠杆。 （3）[6]力臂是支点到力的作用线的距离，因此应延长力F1的作用线，由支点向力F1的作用线作垂线即为力臂，如图所示： 9．（1），；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图可知有效承担物重的绳子段数，则绳子自由端移动的距离为 则拉力做的功为 则拉力的功率为 （2）有用功为 则滑轮组的机械效率为 （3）当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，所用拉力为3000N，不计绳重和一切摩擦，则根据可得动滑轮重力为 则若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功为 答：（1）拉力做的功及功率分别为，； （2）滑轮组的机械效率为； （3）若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功为。 10．(1)G动=50N (2)P拉=40W (3)η=75％ 【详解】（1）动滑轮重 （2）物体上升速度 绳子自由端运动的速度 拉力功率 （3）滑轮组的机械效率 11．（1）12000J；（2）80000Pa；（3）10000N 【详解】解：（1）起重机做的有用功 W有用=Gh=4000N×3m=12000J （2）起重机吊起重物时，总重为 G总=G物+G机=4000N+76000N=80000N 因为在水平面上，所以地面受到的压力为 F=G总=80000N 起重机吊起重物时对地面的压强 （3）动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N，则A点受到的竖直向下拉力为 F2=2×2500N=5000N 由图知，力F2的力臂为 l2=OC=8m 支撑臂给起重臂的支持力的力臂为 l1=OB=4m 由F1l1=F2l2可知，支撑臂给起重臂的支持力为 答：（1）起重机做的有用功是12000J； （2）起重机吊起重物时对地面的压强是80000Pa； （3）支撑臂给起重臂的支持力是10000N。 12．（1）0.2m/s；（2）30W；（3）80% 【详解】解：（1）物体上升的速度 （2）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离 s=3h=3×2m=6m 拉力移动的速度 v'=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 拉力做功的功率 （3）滑轮组做的有用功 W有=Gh=120N×2m=240J 滑轮组做的总功 W总=Fs=50N×6m=300J 则机械效率 答：（1）物体上升的速度为0.2m/s； （2）拉力做功的功率为30W； （3）滑轮组提升该物体时的机械效率为80%。 13．（1）5×103N；（2）1.5×104J；（3）44.1% 【详解】解：（1）花岗岩碑石的重力为 （2）起重机对碑石做的功为 （3）起重机做的总功为 起重机的机械效率为 答：（1）这块花岗岩碑石的重力为； （2）起重机对碑石所做的功是； （3）起重机的机械效率是44.1%。 14．（1）8×105J；（2）37.5%；（3）1250N 【详解】解：（1）汽车的牵引力所做的总功为 W总=Fs=2000N×400m=8×105J （2）高架车道的机械效率为 （3）汽车受到的阻力为 答：（1）汽车的牵引力所做的总功为8×105J； （2）高架师道的机械效率为37.5%； （3）汽车受到的阻力为1250N。 15．（1）；（2）10N；（3） 【详解】解：（1）当M的上表面与水面相平时，M下表面所处的深度 水对M下表面的压强 （2）小越在右端B点施加竖直向下25N的拉力时，杠杆水平平衡，则 代入数据 解得：，即绳子对M的拉力为50N；杠杆水平平衡时，物体M受到的浮力 （3）由可得，物体M排开水的体积 则物体M的底面积 答：（1）水对M下表面的压强为； （2）物体M受到的浮力为10N； （3）物体M的底面积是。 16．（1）3600J；（2）90%；（3）600N 【详解】解：（1）根据题意可得，有用功为 （2）该滑轮组的绳子承重股数为n=2，则拉力移动距离为 总功为 滑轮组的机械效率为 （3）滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计，根据得，动滑轮的重力为 若提升重物的重力为1100N时，拉力为 答：（1）提升重物时做的有用功3600J； （2）提升重物时的机械效率90%； （3）若提升重物的重力为1100N时，拉力为600N。 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 $$