内容正文:
2025年中考复习物理专项训练:简单机械
一、选择题
1.下列关于功、功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A.功率越大,做的功越多 B.功率越大,机械的效率越高
C.机械效率越高,做的功越多 D.功率越大,做功越快
2.筷子,古称箸、挟,发明于中国,是中国饮食文化的标志之一、如图所示,使用筷子夹起物体时,筷子可以视作杠杆,此杠杆( )
A.费力,但省距离 B.省力,但费距离
C.不省力也不费距离 D.既省力也省距离
3.用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,则( )
A. B. C. D.
4.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是( )
A.脚后跟是支点,是省力杠杆
B.脚后跟是支点,是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
5.如图所示,平行于斜面的拉力将重为400N的物块由斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力为250N,物体沿斜面移动了2m,升高了1m。下列说法中正确的是( )
A.此过程中拉力所做的总功为400J B.此过程中拉力所做的额外功为250J
C.斜面的机械效率 D.此过程物块所受的阻力为50N
6.用图所示滑轮组匀速提升重为270N的物体时,绳子自由端的拉力100N,物体在5s内上升1m,忽略绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.6m/s B.滑轮组做的有用功为1000J
C.拉力F的功率为60W D.滑轮组的机械效率为90%
7.用两个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳端拉力:F甲<F乙 B.绳端拉力做的功:W甲<W乙
C.绳端移动的距离:s甲=s乙 D.两个滑轮组的机械效率:η甲=η乙
8.小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦,每个滑轮的重力均为,与地面固定的细绳的拉力,他通过细绳用的拉力将重物A匀速提升,所用时间。下列说法中正确的是( )
A.物体A的重力为
B.拉力做功的功率为
C.该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D.该滑轮组在使用过程中的机械效率为
二、填空题
9.如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100N的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,在中点B处沿 (F或F1或F2)方向施加一个最小的力为 N。
10.小文用如图所示的滑轮组将重400N的物体匀速提升2m,所用时间为10s,他对绳子自由端的拉力为250N,则绳子自由端移动的距离为 m,小文对绳子自由端的拉力所做的功为 J,所做有用功的功率为 W,此过程中滑轮组的机械效率为 。
11.小明设计了如图甲所示的模型装置来提升物体,虚线框内是由两个相同的滑轮组装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则滑轮组中每个滑轮重 N,滑轮组的机械效率为 。
12.如图所示,有一根重为60N、长为L的均匀铁棒置于水平桌面,。为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为 N;若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F至少为 N。
13.如图所示,人对绳子向下的拉力为300N,动滑轮重为90N,不计绳重与摩擦,所拉物体的重量为 N。如果动滑轮的重力减小到50N,机械效率 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
三、作图题
14.如图所示,杠杆OA处于平衡状态,请你分别画出F1和F2的力臂l1和l2。
15.如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
四、实验探究题
16.如图所示,在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。实验过程中,总是使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时 。
(2)如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。平衡后在 A、B两点各增加1个钩码,则杠杆 端(选填“左”或“右”)下降。
(3)当弹簧测力计由虚线位置倾斜至图乙所示位置过程中,杠杆继续在水平位置处于平衡,则弹簧测力计的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”),其原因是 。
五、综合题
17.如图所示,重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上,绳子自由端的拉力为200N,不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端的移动速度;
(2)拉力做功的功率;
(3)若不考虑绳子的最大拉力,求该滑轮组的最大效率。
18.质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计;若工人在1min内将120kg的货物匀速向上提高了5m,双脚与地面接触的总面积为()。问:
(1)滑轮组对货物所做的有用功;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送130kg货物时,此时工人对地面的压强是多少Pa?
参考答案
1.D
2.A
3.C
4.C
5.D
6.B
7.D
8.B
9.F2;200
10.4;1000;80;80%
11.30;90%
12.20;30
13.810;变大
14.
15.解:如图所示:
16.(1)是;力臂与杠杆平行
(2)2;右
(3)增大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小
17.(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×6m=12m,
绳子自由端的移动速度
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=200N×12m=2400J,
拉力做功的功率:
;
(3)首先,我们需要求出动滑轮的重力。由于不计绳重和摩擦,根据滑轮组的性质,有
将已知的F=200N和G物=300N代入上式,解得
G动=2F−G物=2×200−300=100N
接下来,我们考虑滑轮组的最大效率。当提升物体的重力最大时(即等于人的重力G人=500N),滑轮组的效率最高。此时,有用功为W有用=G人h,总功为
其中,为提升最大物重时的拉力,由滑轮组性质得
所以,滑轮组的最大效率为
答:(1)绳子自由端的移动速度为2.4m/s;
(2)拉力做功的功率为480W;
(3)该滑轮组的最大效率为 83.3% 。
18.解:(1)滑轮组对货物所做的有用功;
(2)由图乙可知,当物重G1=300N时,滑轮组的机械效率η=60%, 因机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功, 所以,滑轮组的机械效率
,解得:G动=200N;
(3)工人运送130kg货物时,绳子的拉力
因为工人站在地面上,所以工人受到的支持力;工人对地面的压力等于地面对工人的支持力,即,则工人对地面的压强。
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