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．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N． （1）实验时沿 方向拉绳子自由端最省力，且应 拉动弹簧测力计．若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率是 ． （2）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”，不计摩擦）． 2．某课外兴趣小组为了研究杆秤定标，自制了一把杆秤。他们取质量为5克的物体作为秤砣，秤盘内不放重物，秤砣的位置在A处时杆秤水平平衡，A处即零刻度（俗称定盘星），如图（a）所示。然后，在秤盘中分别放入标准质量的称量物体m后，当杆秤水平平衡时，分别记下秤砣的位置，由此定刻度，如图（b）所示。他们用刻度尺分别测量对应的刻线到零刻度的距离s，记录数据如表一所示。接着，他们又分别将质量为10克、25克的物体作为秤砣，实验过程同前，并将数据记录在表二、表三中。 表一 秤砣5g 表二 秤砣10g 表三 秤砣25g 序号 m s 序号 m s 序号 m s 1 10g 4 cm 4 10g 2cm 7 10g 0.8cm 2 20g 8 cm 5 20g 4cm 8 20g 1.6cm 3 30g 12cm 6 30g 6cm 9 30g 2.4cm （1）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以得到初步结论：同一把杆秤，当秤砣的质量一定时，刻线到零刻度的距离与称量物体的质量成正比。 （2）分析比较实验序号1与4与7或（2与5与8）或（3与6与9）的数据及相关条件，可以得到初步结论： 。 （3）某同学家有一小块矿石，他想测出此矿石的质量，但是由于质量太小，这些秤都无法测量。请问他应该如何改进杆秤？ 。 3．小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。 次数 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 拉力方向 1 1 0.2 1 0.2 向上 2 2 0.2 2.1 0.2 向下 3 1 0.2 0.6 0.4 向上 4 2 0.2 1.1 0.4 向下 （1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ； （2）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； （3）请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整 ； （4）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是 ； （5）依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是 。 4．张翰所在的实验小组的同学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． 实验中应 拉弹簧测力计，使钩码上升． 通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验． 通过实验和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，滑轮组的机械效率 选填“高”或“低” 再用实验使用的装置图作第次实验，在表中把实验的数据补充完整 ． 对比实验和实验可以得出结论 ． 5．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表： 实验 次数 钩码所受的 重力 提升高度 拉力 绳端移动的 距离 机械效率 1 2 2 4 3 6 （1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高； （2）表格中编号处数据应为 ，编号处数据应为 ； （3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关； （4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 选填“变大”“变小”或“不变”。 6．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。 （1）比较（a）、（b）两图可知： ；、 （2）比较（b）、（c）、（d）三图可知： 7．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，则应将右端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 位置平衡； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码 （选填“左”或“右”）端下沉； （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，当测力计从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）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符 。 8．在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀． (1)平衡时,应该让杠杆静止在 水平　位置． (2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,动力臂l1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂l2= m． (3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是 ． A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等 C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大 (4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图所示的结果．根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1l1= ．(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示) 二、计算题 9．如图甲所示，重为16 N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5 m，拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示。已知动滑轮重0.5 N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍。求： （1）拉力F的功率； （2）拉力F的大小； （3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。 10．如图所示，工人用250N的力F为400N的物体在10s内匀速提升2m，求： （1）重物受到的拉力大小； （2）拉力F的功率； （3）动滑轮的机械效率。 11．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦，=1.4，=1.7）。求： （1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1大小； （2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率。 12．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 a 个相同的坠砣，每个坠砣质量为 m，若某段时间 t 内坠砣串下降了高度 h，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，（用题中的符号表示，不考虑钢绳的热胀冷缩）求： (1)输电线 A 端受到的拉力； (2)则输电线 A 端向左移动的距离； (3)输电线 A 端拉力做功的功率。 13．如图甲所示，重力为500N的工人用滑轮组提升货物，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，求： （1）若工人用250N的拉力在1min内将货物匀速向上提高了12m，拉力做的功和功率大小； （2）动滑轮重力大小； （3）该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组一次能提升货物的最大重力。 14．如图所示，小明利用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升沉在水底的长方体物件，已知物件高为h=3m，底面积为S=1.5×10-2m2，质量为135kg。（不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，取g=10N/kg） （1）求物件上表面未露出水面前连接物件的绳的拉力？ （2）若物件上表面未露出水面之前，滑轮组的机械效率为90%，求小明拉绳的功率？ （3）若小明所能施加的最大拉力为450N，为保证物件匀速上升求它的下表面受到水的最小压力是多少？ 15．用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求： （1）滑轮组的机械效率； （2）拉力F的功率． 16．在拓展课上，小王同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，不计绳重及机械的摩擦。求： （1）人的拉力所做的功； （2）人的拉力做功的功率。 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． 竖直向上 匀速 83.3% 增大 【详解】（1）由于沿竖直方向拉滑轮组最省力，因为当倾斜拉动绳子时，合力不变，但力的夹角变大时，拉力会变大；拉动测力计时，应该匀速拉动；若物体上升高度为10cm，由图可知，测力计的示数为2.4N，则有用功： W有=Gh=6N×0.1m=0.6J， 总功： W总=Fs=2.4N×0.1m×3=0.72J， 故滑轮组的机械效率： η=×100%=83.3%； （2）由于滑轮组的结构不变，仅增加物体的重力时，有用功增加，额外功不变，则机械效率增大． 2． 1、2、3或4、5、6或7、8、9 同一杆秤，当称量物体的质量相等时，刻线到零刻度的距离与秤砣质量成反比 换用质量更小的秤砣对杆秤进行定标，提高杆秤的测量精度，然后测量。（答案合理即可） 【详解】（1）[1]分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9的数据，当物体质量增大一倍时，刻线到零刻线的距离也增大一倍，可以得到初步结论：同一把杆秤，当秤砣的质量一定时，刻线到零刻度的距离与称量物体的质量成正比。 （2）[2]分析比较实验序号1与4与7或（2与5与8）或（3与6与9）的数据，距离s与秤砣质量的乘积为一定值，可以得到初步结论：同一杆秤，当称量物体的质量相等时，刻线到零刻度的距离与秤砣质量成反比。 （3）[3]根据以上结论，要测量更小的质量，应提高精确度，减小分度值，即换用质量更小的秤砣对杆秤进行定标，提高杆秤的测量精度，然后测量。 3． 刻度尺 匀速 钩码的重力G/N；弹簧测力计移动的距离s/m 可以改变力的方向 动滑轮有重力 【详解】（1）[1]实验中要具体测量物体提升的高度与绳端移动的距离，因此还需增加刻度尺。 （2）[2]当匀速拉动弹簧测力计时，其示数才与绳子拉测力计的力大小相等，因此，需匀速拉动。 （3）[3]记录表格中应补充测量项目分别为：钩码的重力G/N和弹簧测力计移动的距离s/m。 （4）[4]分析可知，1和2两次实验是使用的是定滑轮，由表格数据可以看出使用的是定滑轮不省力，但可以改变力的方向，因此比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。 （5）[5]依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是动滑轮有重力，在提升重物的同时提升了动滑轮。 4． 匀速 甲 低 见解析所示 使用相同的滑轮组提升重物时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 【详解】（1）为了准确测量拉力，实验中应竖直向上匀速拉动测力计；（2）实验1，绳端移动距离是物体上升高度的3倍，所以由3段绳子承担物重，可知采用甲图做的实验；（3）实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；（4）甲图由3段绳子承担物重，所以；．（5）实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高． 点睛：（1）为了准确测量拉力，应竖直向上匀速拉动绳端上升；（2）通过观察承担物重的绳子的段数，再分析表格中s与h的关系，可判断装置；（3）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；（4）根据得出s的大小；由公式得出机械效率；（5）比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响． 5． 匀速 提起物体受到的重力 不变 【详解】（1）[1]实验中为使物体处于平衡状态，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高； （2）[2][3]弹簧测力计的分度值为0．2N，表格中编号①处数据应为2．4N，第三实验中， （3）[4]分析以上实验数据钩码所受的重力越大机械效率越高，可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与所提物体受到的重力有关； （4）[5]若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时， ， 由于动滑轮的重力不变，滑轮组的机械效率不变。 6． 使用动滑轮提升重物时，可以省一半的力，但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提升相同重物时，拉力方向与竖直方向的夹角越大，拉力越大 【详解】（1）[1]分析比较图（a）、（b）可知：物体和动滑轮的总重为2.2N，使用动滑轮时，拉力为1.1N，可见使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但不能改变用力方向。 （2）[2] 分析比较图（b）、（c）、（d）可知：使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大。 7． 右 水平 6 右 变大 杠杆自身重力对实验结论有影响 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，应调节杠杆在水平位置平衡，将右端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡，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知GALA＝FBLB，即 解得FB＝6G，故需挂6个钩码。 [4]若在A、B两点下方各取下一个钩码，右侧 左侧 此时，右侧力与力臂的乘积大于左侧，故杠杆不能平衡，杠杆的右端下沉。 （3）[5]如图丙所示，保持B点不变，当测力计从a位置转到b位置时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，其示数大小将变大。 （4）[6]如图丁示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重力对杠杆平衡有影响。 8． 水平 0.15 A F3l3+F2l2 【详解】（1）平衡时，应该让杠杆静止在水平位置，其目的是消去杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂． （2）由记录的数据知：动力 F1=1.5N，动力臂 L1=0.1m，阻力 F2=1N，则由F1 L1= F2L2得阻力臂 L2=0.15m． （3）由下列四个因素知，不会带来实验误差的是铁架台自身的重力足够大故选A． （4）杠杆的平衡条件是动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，故在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1 L1= F2L2+F3L3． 9．（1）0.5 W；（2）2.5 N；（3）0.1 【详解】解：（1）由图乙知拉力F在5s内做的功为 W=2.5J 所以拉力F的功率为 （2）由图甲知绳子端点运动的路程是 由式得拉力为 （3）因为物体A水平匀速运动，所以A受到的拉力为 动滑轮重力 G动=0.5N 克服绳重及摩擦所做的额外功为 克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比为 答：（1）拉力F的功率为0.5W； （2）拉力F的大小为2.5N； （3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的 。 10．（1）400N；（2）100W；（3）80％ 【详解】解：（1）因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为400N； （2）由图知n=2，拉力F移动的距离 s=2h=2×2m=4m 拉力F所做的总功 W总=Fs=250N×4m=1000J 拉力做功的功率 （3）有用功 W有=Gh=400N×2m=800J 动滑轮的机械效率 答：（1）重物受到的拉力大小为400N； （2）拉力F的功率为100W； （3）动滑轮的机械效率为80%。 11．（1）1500N；（2）1050W 【详解】解：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角时，动力臂为 阻力臂为 根据杠杆平衡的条件可求动力为 代入数据为 解得 （2）10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角时，吊桥重心上升的距离为 则拉力做的功为 功率为 答：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1为1500N； （2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为1050W。 12．(1)2amg；(2)；(3) 【分析】本题考查的知识点是：(1)滑轮组的特点；(2)功率的计算。 【详解】(1)由图知该滑轮组承重绳子的段数n=2，绳子自由端的拉力为 F=G=amg 根据滑轮组工作的特点，输电线 A 端受到的拉力为 FA=nF=2amg (2)根据滑轮组工作的特点，当坠砣串下降了高度 h时，则输电线 A 端向左移动的距离为 s=h=h (3)输电线 A 端拉力做功的功率为 P==== 答：(1)输电线 A 端受到的拉力为2amg； (2)输电线 A 端向左移动的距离为h； (3)输电线 A 端拉力做功的功率为。 13．（1）6000J，100W；（2）100N；（3）900N 【详解】解：（1）从图甲中可知n=2，绳子自由端移动的距离 s=nh=2×12m=24m 拉力做的功 W总=Fs=250N×24m=6000J 功率 （2）从图乙中可知，当G物=300N时，机械效率η=75%，因为不计摩擦和绳重，根据 可知 解得 G动=100N （3）工人所施加的最大拉力 F′=G人=500N 该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，根据可知，此滑轮组一次能提升货物的最大重力 G物′=nF′-G动=2×500N-100N=900N 答：（1）若工人用250N的拉力在1min内将货物匀速向上提高了12m，拉力做的功为6000J，功率为100W； （2）动滑轮重力大小为100N； （3）该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组一次能提升货物的最大重力为900N。 14．（1）900N；（2）200W；（3）100N 【详解】解：（1）物件上表面未露出水面前受的浮力为 物体受的重力为 在竖直方向上，物体受三个力的作用，竖直向上的浮力和拉力，竖直向下的重力，则连接物件的绳的拉力为 （2）如图所示，n=3h，则绳子自由端的速度为 根据效率的公式 可得物件上表面未露出水面之前，绳子自由端的拉力为 小明拉绳的功率为 （3）根据效率的公式 可得动滑轮的重力为 若小明所能施加的最大拉力为450N，则动滑轮对物体的拉力为 则物体此时受到的浮力为 表明物体已露出水面，根据浮力的定义，此时下表面受到的压力等于浮力，所以它的下表面受到水的最小压力是 答：（1）物件上表面未露出水面前连接物件的绳的拉力为900N； （2）若物件上表面未露出水面之前，滑轮组的机械效率为90%，小明拉绳的功率20W； （3）若小明所能施加的最大拉力为450N，为保证物件匀速上升求它的下表面受到水的最小压力是100N。 15．（1）75%（2）60W 【详解】（1）从图中可以看出，与动滑轮相连的绳由3段；根据滑轮组工作原理，物体上升2m时，绳子拉升长度为：2×3m=6m；根据W=Fs得，拉力所作得功为：W=200N×6m=1200J；该滑轮组此次所作有用功为：W有=Gh=450N×2m=900J；故滑轮组的机械效率为：η===75%； （2）根据物体匀速直线运动规律，s=vt得：t===20s，根据P=得，拉力的功率为：P==60W； 答：（1）滑轮组的机械效率为：75%； （2）拉力F的功率为：60W． 16．（1）72J；（2）18W 【详解】解：（1）由图知，滑轮组里承担克服物体所受地面摩擦力的绳子的股数为n=2，则绳端移动的距离为 s绳=ns物=2×2m=4m 人的拉力所做的功为 W=Fs绳=18N×4m=72J （2）拉力做功的功率为 答：（1）人的拉力所做的功为72J； （2）人的拉力做功的功率为18W。 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 $$