2025年中考物理复习：简单机械

2025年中考物理复习：简单机械 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一个滑轮组用于承担动滑轮和物重的绳子的段数是段，若每个动滑轮重，在绳子自由端向上用的力为，不计绳子的重力及摩擦，则货物重应为（ ） A．150N B．300N C．90N D．270N 2．如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中（　　） A．小明克服自身重力所做的功是总功 B．小明克服沙子重力所做的功是有用功 C．小明克服沙子重力所做的功是额外功 D．小明克服桶的重力所做的功是有用功 3．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（　　） A．F1<F2<F3<F4 B．F1>F2>F3>F4 C．F1>F2=F3=F4 D．F1<F2=F3=F4 4．2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（　　） A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力 B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小 C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大 D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大 5．6月1日，“东方之星”号邮轮在强暴雨和龙卷风的天气中，倒伏沉没在一处水深15米的长江里，社会各界全力实施了救援，对于事件的一些场面，下列说法中正确的是（　　） A．当起吊船将沉船吊起不断浮出水面的过程中，沉船受到水的浮力不断减少 B．用两艘同为500吨的起吊船同时起吊船头与船尾时，船尾露出水面的速度较慢（如图所示），说明当时沉船的重心靠前 C．船内受困人员通过敲击船体发出求救声，敲击发出的声是超声波 D．若江水的密度为1.0×103kg/m3， 则沉船处江水对江底的压强为1.5×104Pa 6．如图所示，物体沿斜面匀速上升，其重力为，沿斜面向上的拉力为，斜面长为，高为．下列说法正确的是（    ） A．使用该斜面能省功 B．拉力做的有用功为 C．斜面的机械效率为 D．物体与斜面间的摩擦力为 二、填空题 7．使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来改变 ；图乙把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，是为了 ，从而使得剪断物体更省力；图丙中小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20N，盘的半径为20cm，轴的直径为5cm，不计摩擦阻力，则F2＝ N。 8．某滑轮组的机械效率为80%表示的含义是 ；此滑轮组工作时，所做有用功与总功的比值是 ． 9．沿如图所示的斜面将重2400N的重物拉到顶端，若不计摩擦，这拉力F＝ N，若实际拉力为1000N，则物体受到的摩擦力是 N，机械效率是 ． 10．如图所示，用大小为500 N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升和10cm,不计绳重与摩擦,拉力F移动的距离为 cm，.滑轮组的机械效率是 %  ． 11．轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知，，在B点用细线悬挂重G为100N的物体，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上C点所施加最小的动力为 N。    三、实验题 12．表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。 次数 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/m 动力 F/N 动力作用点移 动距离s/m 滑轮组的 机械效率η 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6% 3 0.5 4 0.1 2 0.3 （1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）将表格中的第3次数据补充完整 ； （3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，忽略摩擦时其它额外功将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。进一步分析可知，使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率； （4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为 W。 13．小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验． （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示．此时应调节杠杆两端的螺母使其向 移动（选填“左”或“右”），以使杠杆水平位置平衡． （2）小明调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，图乙所示．要使杠杆水平平衡，应在A处挂 个钩码． （3）小明再次在杠杆的两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示．小明又调节平衡螺母，使杠杆恢复水平平衡．然后记录下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值．他分析实验数据时，发现得不到正确的“杠杆的平衡条件”，其原因是： ． （4）当弹簧测力计由竖直向上拉杠杆变成斜向上拉，如图丁所示．若杠杆仍在水平位置静止，则弹簧测力计的示数一定 （选填“变大”“不变”或“变小”）． 四、计算题 14．如图所示，用一个动滑轮使重的物体在内匀速升高，绳子自由端所用的拉力为。求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)拉力做的功。 15．如图所示，斜面长s=2m，高h=0.8m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=250N，不计绳重力。求： （1）该过程拉力F做的总功是多少？ （2）该过程拉力F做的额外功是多少？ （3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？ （4）该装置的机械效率是多少？ 五、简答题 16．如图所示是奥运会皮划艇静水比赛的情景，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于 （填“费力”或“省力”）杠杆。船桨向后划水，艇就向前运动，这一现象中包含的物理知识有（写出两点）： （1） ； （2） 。 17．如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？请你具体说明原因。 六、科普阅读题 18．仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题： 我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用M表示，即M=Fl，式中l为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿·米，符号为N·m。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：M顺=M逆 （1） 力矩的表达式为：M= ，力矩的国际单位为     ； （2）用垂直于门的力推门，推力F=80N，手到门轴的距离为0.3m，则F对门轴的力矩M为 N•m； （3）如图所示，一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角0<90°的某一位置（缓慢转动可视为匀速转动），设M为力F对转轴的力矩，对此过程中M和F判断正确的是 。（选填字母） A。 M不断变大，F不断变大     B．M不断变大，F不断变小 C。 M不断变小，F不断变大     D．M不断变小，F不断变小 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：简单机械》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D B D C A D 1．D 【详解】担动滑轮和物重的绳子的段数是6段，则有3个动滑轮，则货物重应为：50×6-10×3=270N，选D 2．B 【详解】小明用桶把一些沙子运上三楼，对克服沙子重力做的功为有用功；为了提升沙子不得不克服自身重力、克服桶的重力所做的功为额外功；克服沙子重力做的功、克服自身重力、克服桶的重力所做的功之和为总功；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．D 【详解】物体重为G，由图可知，第一个是动滑轮，按此方式使用可以省一半的力，即 ；剩余的三个滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，即 F2=F3=F4=G 所以拉力的关系 F1<F2=F3=F4 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误； B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误； C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确； D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．在浮出水面的过程中，排开水的质量在不断减小，所以所受到的浮力是减小的，故A正确； B．相同的时间内两个起吊船对沉船所做的功相等，由于船尾上升的距离小，所以可知船尾的重力较大，所以沉船的重心是靠后的，故B错误； C．敲击船体发出求救声是人能听到的声波，不是超声波，人听不见超声波，故C错误； D．沉船处江水对船底的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa 故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．使用该斜面能省力，使用任何机械都不能省功，故A错误； B．拉力做的有用功 故B错误； C．拉力F做的总功 斜面的机械效率 故C错误； D．克服摩擦力所做的额外功 由W额=fs可得物体与斜面间的摩擦力 故D正确。 故选D。 7． 力的方向 减小阻力臂 160 【详解】[1]国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向。 [2]图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，把被剪物体往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由可知，阻力臂越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力。 [3]轮轴的实质是杠杆的变形，根据杠杆的平衡条件，，，， F2的大小 8． 该滑轮组做功时有用功占总功的80% 80% 【详解】[1][2]机械效率的含义是指有用功占总功的百分比，所以滑轮组的机械效率为80%的含义有用功占总功的80%。 9． 800N 200N 80% 【详解】沿如图所示的斜面将重2400N的重物拉到顶端，若不计摩擦，拉力做功等于物体克服重力做功，即FS=Gh，拉力 若实际拉力为1000N，则物体受到的摩擦力f=1000N-800N=200N，机械效率 ． 点睛：本题考查学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握，关键问题是知道克服摩擦力做功是额外功． 10． 20 80 【详解】由图知道，有两段绳子承担动滑轮和物体的物重，当提升10cm时，h=10cm=0.1m，拉力F移动的距离是：s=2h=1×10cm=20cm=0.2m，做的有用功是：W有 =Gh=800N×0.1m=80J，做的总功是：W总 =Fs=500N×0.2m=100J，由 知道，滑轮组的机械效率是：=80% 11．40 【详解】由图可知，支点O到重力的距离，即阻力臂长度等于OA，为20cm，当动力臂为OC时，动力臂最长，由勾股定理可得 则在杠杆上C点所施加最小的动力，由杠杆平衡条件可得 即 解得 F=40N 12． 匀速 66.7% 变大 提高物重 0.14 【详解】（1）[1]在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，且在拉动过程中读数。 （2）[2]第1次实验测得的机械效率为 （3）[3]物体越重，每段绳子上承担的物重越大，所以绳子与轮之间的摩擦也会越大，克服摩擦做的额外功也变大。 [4]进一步分析表中数据可知，使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率。 （4）[5]动力的功率即总功的功率,由题意知，物体上升0.1m，动力作用点移动0.3m，则动力的功率为 13． 右 1 挂上钩码后，再次调节平衡螺母 变大 【详解】(1)如图，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右移动；(2)设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，图乙中，杠杆的左端：2G×2L＝4GL，A处的力臂为4L,杠杆的右端：F2×4L＝4GL,解得F2＝1G，即在A处挂1个同样的钩码．(3)若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后，杠杆不在水平位置平衡，此时不能再移动平衡螺母，应该改变钩码的数量或位置，使杠杆在水平位置重新平衡；而小红杠杆上挂钩码后，又调节了平衡螺母．(4)由图示可知，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为支点到拉力作用点的距离，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于此距离，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大． 点睛：（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡．（2）根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数．（3）调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后，就不能再移动平衡螺母，依靠改变钩码的数量和位置来使杠杆在水平位置重新平衡．（4）阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化． 14．(1)；(2) 【详解】(1)由图知，，当物体升高时，绳子的自由端移动距离 绳子自由端移动的速度 (2)拉力做的功 答：(1)绳子自由端移动的速度为； (2)拉力做的功为。 15．（1）500J；（2）100J；（3）50N；（4）80% 【详解】解：（1）该过程拉力F做的总功 （2）该过程拉力F做的有用功即为货物箱克服重力做的功 由可得 （3）物箱在斜面上摩擦力所做的功即为额外功 由可得 （4）由可得，该装置的机械效率为 答：（1）该过程拉力F做的总功是500J； （2）该过程拉力F做的额外功是100J； （3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是50N； （4）该装置的机械效率是80%。 16． 费力 力可以改变物体的运动状态 物体间力的作用是相互的 【详解】[1]运动员用船桨划水时，运动员手中船桨的动力臂小于阻力臂，船桨属于费力杠杆，使用它的好处是省距离。 [2][3]桨向后划水时，桨给水一个向后的力，同时水给桨一个向前的力，推动皮划艇向前运动，改变了皮划艇的运动状态，说明力的作用是相互的，力可以改变物体的运动状态。 17．见解析 【详解】用垂直于撬棒向上的方式撬大石头时，杠杆的支点在B点上，大石头的阻力F2作用在C点，则动力臂为AB，阻力臂为BC。由杠杆平衡条件可得 用垂直于撬棒向下的方式撬大石头时，杠杆的支点在D点上，大石头的阻力F2仍作用在C点，则动力臂为AD，阻力臂为CD。由杠杆平衡条件可得 由题可知，C为BD的中点，BC=CD，AB＞AD，所以 因此F向上＜F向下，即垂直于撬棒向上撬石头的方式更省力。 18． Fl N·m 24 A 【详解】（1）[1][2]由材料提供的信息可知，力矩的表达式为：M=Fl，力矩的国际单位为N·m。 （2）[3]用垂直于门的力推门，推力的力臂等于手到门轴的距离，l=0.3m，推力F对门轴的力矩 M=Fl=80N×0.3m=24N·m （3）[4]以O点为转轴，棒从竖直位置缓慢转到偏角0<90°的某一位置的过程中，重力的力臂增大，其力矩增大；根据力矩平衡条件可知，水平力F的力矩与重力的力矩平衡，则力F对转轴的力矩M不断变大；由于力F对转轴的力臂l减小，由力矩M=Fl，分析可知，F不断变大。 故选A。 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 $$