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．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，则应将平衡螺母向 调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是 ； （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两点下方再各加一个钩码，则杠杆 （选“顺时针”或“逆时针”）转动； （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，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ； （4）保持A点钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1-F1的关系图像，如图丁所示，请根据图像推算，当时F1为6N，l1为 m。 2．长沙某建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示： 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 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的； （3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关； （4）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）。 3．某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作：    （1）实验前，杠杆如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 调节，这样调节的目的是便于测量 ； （2）如图乙所示，在杠杆上的A点挂2个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；杠杆水平平衡后，又将A、B两点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，则杠杆的 （选填“左”或“右”）侧下沉； （3）如图丙所示，在B点用弹簧测力计向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 4．如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。 (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”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。 (2)如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂 个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。 (3)实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是 。 (4)如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0～5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为 kg（g取10N/kg）。 5．小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。 实验前他有如下猜想： A．斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 （1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。 （2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。 次数 物体 物重 G/N 拉升高度 h/cm 拉力 F/N 拉动距离s/cm 机械效率η/% 1 木块 6 8 1.20 80 50 2 小车 6 10 0.75 100 ①第2次实验时斜面的机械效率为 %。 ②进行这两次对比实验是为了研究猜想 。 ③第1次实验中，木块所受摩擦力为 。 （3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图像如图乙所示。 ①由图像可知：W额外与L成 比。 ②当斜面的水平长度时，拉力做的总功为 J。 ③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为 N。 6．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量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 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计； （2）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的数据填写完整，机械效率η= ； （3）通过比较 （填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （4）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时， ，滑轮组的机械效率越低。 7．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 l 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； (2)分析表中数据，可得第1次实验的s1= h1，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验； (3)比较第1次实验和第2次实验的数据可得：两次实验提升的重物G1 G2（选填“＞”，“＜”或“=”），机械效率η1 η2（选填“＞”，“＜”或“=”）； (4)小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s3= m，机械效率η3= 。 8．小明用图示装置探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，他应该将平衡螺母向 调节； （2）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A、B点分别挂3个、2个钩码（每个钩码质量相同），杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示。他便马上得出杠杆的平衡条件，同学小亮觉得这种实验处理方法不够完善，理由是 ； （3）小明将图乙中A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）小明若用装置丙进行实验，在保持杠杆水平平衡的情况下，弹簧测力计在B点沿a方向拉变为沿b方向拉，拉力的力臂将 ，若不计弹簧测力计的重力，其示数将 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”） （5）实验结束后，小明在整理器材时发现杠杆很重，这 （选填“会”或“不会”）对实验造成影响。 二、计算题 9．小明家装修房屋，一箱质量为60kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104cm2。装修工人用400N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g＝10N/kg）求： （1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强； （2）提升建筑材料做的有用功； （3）拉力F的功率。 10．如图所示，一个重力为8N，密度为8×103kg/m3的合金块，悬挂在轻质杠杆的A点，O为支点，OA长0.1m，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体，OB长0.34m，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求： （1）合金块的体积； （2）A端受到绳子的拉力大小； （3）该液体密度为多少？ 11．轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA=BC=20cm，AB=30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在图的杠杆上作出所施加最小动力的图示，并求出最小动力的大小，写出计算过程。 12．小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上、装修工人用的拉力F，通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时，（） 求：（1）有用功是多少？ （2）拉力F的功率？ （3）滑轮组的机械效率？ 13．将边长为10cm、质量为2000g的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为400g的物体乙悬挂在杠杆的B端，此时，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知：AO︰ OB=1︰ 2，不计杠杆的质量，g取10N/kg。求： （1）杠杆A端受到的绳子的拉力FA； （2）甲对地面的压强P压； （3）若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为多少N？ 14．如图所示，重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上，工人用450N的力竖直向上匀速拉绳子，使建筑材料在40s内匀速提升了4m，g取10N/kg。求：（滑轮重、绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）工人拉绳的速度； （2）建筑材料的质量； （3）若工人双脚与平台的总接触面积为0.03m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强。 15．如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率η为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求： （1）拉力F做功的功率P； （2）物体A所受重力GA； （3）动滑轮所受重力G动。 16．如图为我国研制的深海载人潜水器“奋斗者号”，在马里亚纳海沟成功完成10909米深潜的新纪录。潜水器两侧各连着一只机械手臂，手臂前端连接一采样器。其中一只机械手臂的示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB绕着O点转动。（金属杆重力不计，g=10N/kg，海水密度取）求： （1）某次作业时，O点到AC的垂直距离为15cm，OB长是75cm，AC对金属杆A端的拉力是240N，采样器对金属杆B端的压力为多少N？ （2）在海面下9000m处时，潜水器受到海水的压强为多少Pa？ （3）体积为且处于悬浮状态的潜水器所受的浮力是多大？ 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 便于测量力臂大小 6 逆时针 变大 0.05 【详解】（1）[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 （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 需挂6个钩码。 [4]当杠杆平衡后，在A、B两点下方同时增加一个钩码，则有 杠杆不能平衡，杠杆左端下沉，则杠杆逆时针转动。 （3）[5]由图可知，当测力计从a位置转动到b位置时，拉力的力臂会变小，而阻力与阻力臂的乘积没变，由杠杆原理可知，拉力即测力计的示数会变大。 （4）[6]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出 所以，若当 时 2． 匀速 丙 1、3 【详解】（1）[1]为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动。 （2）[2]在第四次实验中 由可得 即承担物重的绳子股数 所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。 （4）[3]1、3两次实验 由可得 使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 3． 左 力臂大小 3 右 变大 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡，当力与杠杆垂直时，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （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，需挂3个钩码。 [4]若A、B两点的钩码同时向远离支点O的方向移动一个格，则左侧力与力臂的乘积，右侧力与力臂的乘积，由可知，杠杆的右侧下沉。 （3）[5]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，动力变大。 4．(1) 是 右 (2)3 (3)寻找规律 (4) 1.2 变大 2.5 【详解】（1）[1] 平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体，杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，是平衡状态。 [2] 如图甲所示，杠杆左端下沉，其左端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）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F1l1= F2l2可得 解得FB=3G，应在B点挂3个质量均为50g的钩码。 （3）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，寻找普遍规律，避免偶然性。 （4）[1]在C点悬挂3个质量为50g的钩码的总重量为 G=mg=3×0.05kg×10N/kg=1.5N在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2 即 1.5N×4L=F×5L解得F=1.2N。 [2] 让杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所测力计的示变大。 [3]弹簧测力计的量程为0～5N，当拉力等于5N，物体挂在左边第1格，保持支点O、悬挂点D位置不变，并竖直向下拉时，拉起物体的重力最大。 G′•L左=F′•L右代入数据得 G′×L=5N×5L解得G′=25N，由G=mg得 5． 匀速 80 A 0.6 正 2.3 2 【详解】（1）[1]实验中，沿斜面拉动物体时，根据二力平衡的原理，应使其做匀速直线运动。 （2）[2]①第2次实验时斜面的机械效率为 [3]②进行这两次对比，物体升高的高度与斜面的长成比例，即斜面的倾斜程度相同，而小车与木块和木板的接触面摩擦力不同，所以实验是为了研究猜想A，即机械效率与摩擦力的关系。 [4]③第1次实验中，有用功为 总功为 额外功为 木块所受摩擦力为 （3）[5]①由图像可知，额外功与斜面的水平长度L的关系为一直线，即W额外与L成正比。 [6]②当斜面的水平长度时，则斜面高为 此时有用功为 由图知，此时额外为为0.8J，拉力做的总功为 [7]③若将木板平放在水平桌面上，即斜面长为0.5m，根据额外功与斜面的水平长度L成正比的关系可得 解得：。根据得：摩擦力为 即弹簧测力计的示数为2N。 6． 匀速 80% 2、3 动滑轮越重 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大于等于测力计示数。 （2）[2]用丁图所示装置进行实验，第4次实验的机械效率为 （3）[3]研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制其它因素相同，只改变物重大小，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）[4]第3次实验克服一个动滑轮的自重做功，第4次实验要克服两个动滑轮自重做功，通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。 7．(1)匀速 (2) 3 甲 (3) = > (4) 0.3 83.3% 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向“匀速”拉动弹簧测力计，使装置处于平衡状态，受到平衡力的作用。 （2）[1][2]代入数据，由表中数据可得，第1次实验的绳端移动距离为 s1=3h1 由 s=nh 可知，动滑轮上有n股绳子承担物重，即 n=3 由图甲可知，图中动滑轮上由三股承担物重，说明实验用的是图甲所示装置做的实验。 （3）[1]由表中数据可知，第1次实验和第2次实验提升的钩码重力相等，即 G1=G2 [2]由图可知，第2次使用了两个动滑轮，第1次使用了一个动滑轮，根据表中数据，第2次的机械效率低于第1次的机械效率，故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，即 η1>η2 （4）[1]由图甲可知，动滑轮由3段绳子承重，则第3次实验中绳端移动距离 s3=3h=3×0.1m=0.3m [2]第3次实验的机械效率为 8． 平衡 右 实验次数太少，结论不具有普遍性 左端下沉 变小 变大 不会 【详解】（1）[1][2]杠杆停在如图甲所示的位置，保持静止状态，杠杆处于平衡状态；由图可知，杠杆右端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）[3]小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法不够完善，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性。 （3）[4]设一个钩码重为G，一格的长度为L；若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆左端为 3G×3L=9GL 右端为 2G×4L=8GL 9GL>8GL 所以左端下沉。 （4）[5][6]当测力计在B点沿a方向拉变为沿b方向拉，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，动力逐渐变大，即弹簧测力计示数将逐渐变大。 （5）[7]支点在杠杆中点位置并调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，杠杆很重这不会对实验造成影响。 9．（1）600Pa；（2）1800J；（3）120W 【详解】解：（1）建筑材料对水平地面的压力等于建筑材料的重力 F压=G=mg=60kg×10N/kg=600N 受力面积 S=1×104cm2=1m2 则建筑材料对地面的压强 （2）提升建筑材料做的有用功 W有=Gh=600N×3m=1800J （3）由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m，则拉力做的总功 W总=Fs=400N×6m=2400J 拉力做功的功率 答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为600Pa； （2）提升建筑材料做的有用功为1800J； （3）拉力F的功率为120W。 10．（1）1×10-4m3；（2）6.8N；（3）1.2×103kg/m3 【详解】解：（1）合金块的体积 （2）根据杠杆的平衡条件 GB×OB=F×OA 可知A端受到绳子的拉力大小 （3）合金物体所受浮力 F浮=G-F=8N-6.8N=1.2N 该液体密度为 答：（1）合金块的体积为1×10-4m3； （2）A端受到绳子的拉力大小为6.8N； （3）该液体密度为1.2×103kg/m3。 11．，最小动力为40N 【详解】解：根据杠杆的平衡条件，要使力最小，则动力臂应最长，即连接为最长的力臂，力的方向与垂直且向上。根据勾股定理和全等三角形定理可得，动力臂，故根据杠杆平衡条件可得 代入数值可得 解得 选取标度为，过点作出最小动力，使线段长度为标度的倍，如图所示： 答：最省力大小为40N，最省力的图为 12．（1）2.4×103J；（2）100W；（3）80% 【详解】解：（1）建筑材料的重力 G=mg=80kg×10N/kg=800N 有用功 W有=Gh=800N×3m=2.4×103J （2）拉力F做的功 W总=Fs=500N×2×3m=3×103J 拉力F的功率 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）有用功是2.4×103J； （2）拉力F的功率为100W； （3）滑轮组的机械效率为80%。 13．（1）8N；（2）1200Pa；（3）0N 【详解】解：（1）由题意得，甲的重力 乙的重力 根据杠杆平衡原理 （2）甲受到绳子的拉力等于甲对绳子的拉力 根据受力分析甲对地面的压力 受力面积 甲对地面的压强 （3）根据杠杆平衡原理，当用用8N的力竖直向下拉乙时，甲受到的力 通过受力分析可知，此时甲受到竖直向下20N的重力和竖直向上24N的拉力，合力向上，所以对地面不再有力，所以压力为0N。 答：（1）杠杆A端受到的绳子的拉力FA为8N； （2）甲对地面的压强P压为1200Pa； （3）若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为0N。 14．（1）0.3m/s；（2）135kg；（3）35000Pa 【详解】解：（1）由题意及图知道，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的距离 s=nh=3×4m=12m 工人拉绳的速度 （2） 滑轮重、绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，则建筑材料的重力 建筑材料的质量 （3）此过程中该工人对地面的压力 由 知道，工人对平台的压强是 答：（1）工人拉绳的速度为0.3m/s； （2）建筑材料的质量为135kg； （3）在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强是35000Pa。 15．（1）160W ；（2）600N ；（3）200N 【详解】解：（1）由题意可得，物体A的速度为 动滑轮上有两股绳，则绳子端的速度为 v1=2v=2×0.2m/s=0.4m/s 则拉力的功率为 P=Fv=400N×0.4m/s=160W （2）设物体A提升的距离为h，则有用功为 W有=GAh 总功为 W总=F×2h 由机械效率计算公式可得 物体A所受重力 （3）由动滑轮上有两股绳可得，绳上的力为 动滑轮的重力为 答：（1）功率为160W； （2）A的重力为600N； （3）动滑轮的重力为200N。 16．（1）48N；（2）；（3） 【详解】解：（1）由题意可知，O点到AC的垂直距离为动力臂，OB长是阻力臂，AC对金属杆A端的拉力是动力，采样器对金属杆B端的压力是阻力，根据杠杆平衡条件可得，则采样器对金属杆B端的压力是 （2）根据可得，在海面下9000m处时，潜水器受到海水的压强是 （3）潜水器悬浮状态时，排开水的体积等于自身的体积，根据阿基米德原理可得，潜水器悬浮在海水中受到的浮力为 答：（1）采样器对金属杆B端的压力为48N； （2）在海面下9000m处时，潜水器受到海水的压强为； （3）体积为30m3且处于悬浮状态的潜水器所受的浮力是。 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 $$