2025年中考物理专项复习：简单机械和功

2025年中考物理专项复习：简单机械和功 一、单选题 1．用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A水平向左移动2m，A受到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．拉力F为50N B．绳子自由端移动的距离为6m C．A受到的摩擦力方向水平向左 D．拉力F为15N 2．如图所示是小华同学扔实心球的情景（包含四个过程）。其中，手对球做功的是（　　）      A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 3．妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1：W2=1：1 B．W1：W2=2：3 C．P1：P2=1：1 D．P1：P2=2：3 4．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（  ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 5．如图所示是汽车起重机的示意图，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（　　） A．滑轮组中A滑轮可以省力 B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 C．当D杆伸长时力F的力臂将变大 D．H的作用是工作时以防翻车、避免轮胎受到的压力过大 6．下列有关各图的说法不正确的是（　　） A．地漏利用连通器原理防止异味 B．夹菜时使用的筷子属于省力杠杆 C．用吸管从杯子里吸饮料利用了大气压 D．纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小 二、填空题 7．如图是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了 ，其中A棒受到人的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）B棒受到人的拉力。 8．利用杠杆把物体提高10 cm，动力做功40 J（不考虑杠杆自重和摩擦），那么不用杠杆，直接用手将这个重物提高10 cm，要做 J的功，这个物体重 N． 9．完成下列单位换算 100W＝ J/s,      2.5MW＝ kW＝ W． 10．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为240 N的泥桶，动滑轮重为30 N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在10 s内将绳子匀速向上拉9m，则泥桶上升 m，手拉绳子的力为 N，拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ． 11．如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是 N。 三、实验题 12．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向 （左/右）调节。 （2）如图乙所示，A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，若在A处下方再挂1个相同的钩码，为使杠杆保持水平位置平衡，需将挂在B处的钩码向 （右/左）移动 格。 （3）已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，小明按照图乙所示方式进行实验，他改变所挂钩码的数量和A、B位置，使杠杆水平平衡，记录数据如表： 测量序号 动力FA/N OA/cm 阻力FB/N OB/cm 1 1.5 10.0 1.0 15.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 3.0 10.0 1.5 20.0 （4）小明根据表中数据，得出“动力×动力臂”的结论，而小华则认为小明的每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的进行实验。于是小华按图丙所示方式进行实验，发现弹簧测力计示数 （大于/小于/等于）1N。这时，小华要测量力臂，还需要的测量工具是 。通过小华的补充实验，小明真正理解了力臂是支点到 的距离。 13．在学习功的原理后，为了验证结论，小明找来杠杆和动滑轮做实验，记录数据如下 记录 实验 提升重物做功 动力做功 物重/N 高度/h 功/J 动力/N 距离/m 功/J 杠杆 10 2 4 0.5 2 动滑轮 4 0.3 1.2 2.2 0.6 1.32 （1）将表中空的数字补充完整。 （2）他发现提升重物做功和动力做功在滑轮实验中不相等，原因是 。 （3）接着小明又做了探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”的实验，他提出了下列假设：   ①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； ②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关； ③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； ④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关 然后小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是 。 A．① B．② C． ③ D．④ 四、计算题 14．利用撬棒撬起箱盖，如图所示。若动力臂为阻力臂的10倍，手对撬棒的动力大小为40牛，求箱盖对撬棒的阻力大小。 15．如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求： （1）有用功； （2）拉力F做功的功率； （3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。 五、作图题 16．如图甲所示是自行车的刹车手柄，当人用力捏手柄时拉紧钢丝绳，从而使刹车皮和车轮钢圈上的压力增大。刹车手柄的部分（如图乙）可看作杠杆，其中O为支点，B为阻力作用点，F1为人施加的力。请在乙图中做出阻力F2及动力F1的力臂l1。 六、简答题 17．随着科技的发展和人们生活水平的提高，轿车进入家庭越来越多。请列举两个力学知识或原理在轿车上的应用。 18．汽车上坡时，司机通常采用降低车速的办法，为什么? 七、科普阅读题 19．阅读短文，回答问题 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生，随时随地低头看手机成了很多人的习惯。近日有研究发现，如果玩手机时姿势不当，就有可能让颈椎承受多达60磅（约27公斤）的重量，低头60度相当于给颈椎挂俩大西瓜，比一个7岁小孩还重。 有研究发现，不当的玩手机姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、便秘、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病，还有新西兰的一项研究指出，常常低垂着头看手机会影响心理健康，如变得沮丧、愤怒等。 科研人员对低头玩手机进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点O（颈椎）转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂在模型内，其重为5牛模拟头部的重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计，支点（颈椎）承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和，实验数据如下表： 低头角度/° 绳子拉力/N 颈椎承受的压力/N 0 0 5 15 5 10 30 9 14 45 13.5 18.5 60 17.5 22.5 （1）分析表中数据，可得出的结论是 ； （2）改头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力F的力变小，请分析拉力F变大的原因 ； （3）当低头角度是30°时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的多少倍？              A．4.2倍       B．3.3倍             C．2.8倍          D．2.0倍 （4）为有更好的保护颈椎采取的办法（写出一条）： 。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D B D B C B 1．D 【详解】AD ．由图可知，作用在动滑轮上绳子段数n=2，不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦，拉力的大小 故A错误，D正确； B．绳子自由端移动的距离 s绳=2s物=2×2m=4m 故B错误； C．摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，由于物体A向左运动，因此A受到的摩擦力方向水平向右，故C错误。 故选D。 2．B 【详解】①小华将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故手对球做功，故①符合题意； ②小华将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故②不符合题意； ③小华挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离，故手对球做功，故③符合题意； ④球飞出去，球由于惯性向前运动，小华没有对球施加力，小华没有对球做功，故④不符合题意。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为 W1=2Gh 功率为 P1= 小明克服自身重力做功为 W2=Gh 功率为 P2= 解得：W1：W2=2：1，P1：P2=2：3；故选项D正确． 4．B 【详解】根据图1得物体A、B的密度为： ； ； 体积相等时，两物体的重为： ，， 即； 如图2，A物体上面为一个动滑轮，由两段绳子承担物重， 所以：，代入得，， 即虚线框内悬挂B物体的个数是2． 故B正确． 5．C 【详解】A．A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A正确，不符合题意； B．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的知，对D杆的压力将变大，故B正确，不符合题意； C．当D杆伸长时力，物体变高，阻力F的力臂将变小，故C错误，符合题意； D．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】A．地漏上端开口、底部连通，利用连通器原理防止异味，故A正确，不符合题意； B．夹菜时使用的筷子，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误，符合题意； C．用吸管从杯子里吸饮料，嘴里的气压减小，饮料在大气压的作用下，被压到嘴里，利用了大气压，故C正确，不符合题意； D．流体流速大的位置压强小，纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小，故D正确，不符合题意。 故选B。 7． 使用滑轮组可以省力 小于 【详解】[1][2]图是用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，该现象表明使用滑轮组可以省力；在滑轮组中，滑轮上有几段绳子，滑轮所受拉力就是作用在绳子上拉力的几倍，由图可知，A棒上绳子的股数比B棒上绳子的股数少，所以A棒受到人的拉力小于B棒受到人的拉力。 【点睛】定滑轮可以改变力的方向，而动滑轮可以省力，所以滑轮组既能改变力的方向，又能省力，故据此分析即可。 8． 40 400 【详解】根据功的原理可知，使用机械做的功等于直接用手做的功，即40 J．利用W＝Gh可求出这个物体重G＝＝400 N． 9． 100 2.5×103 2.5×106 【详解】[1]功率的公式是，且功率的单位为W，时间的单位为s，所以1W=1J/s，故 100W=100J/s [2][3]因为 1MW=1000kW=1×106 W 故 2.5MW=2500kW=2.5×106 W 10． 3m 90N 81W 88.9％ 【详解】（1）如图，泥桶由3股绳子承担，n=3，∵s=3h，s=9m，∴泥桶上升的高度：h=3m． （2）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小： =（30N+240N）=90N； （3）拉力做功： W总=Fs=90N×9m=810J， 拉力的功率： ； （4）提升泥桶中的泥沙做的有用功： W有=G泥h=240N×3m=720J， 滑轮组的机械效率： ． 11． 62.5 0.675 【详解】[1]由题意可知，沿斜面向上拉物体的过程中所做的有用功 W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J 所做的总功为W总=2．16J，所以杠杆的机械效率为 η==62.5% [2]在这一过程中克服摩擦力所做的额外功 W额=2.16J1.35J=0.81J 所以物体受到的摩擦力 f==0.675N 12． 右 右 1 大于 刻度尺 力的作用线 【详解】（1）[1]杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）[2][3]如图乙所示，杠杆恰好在水平位置平衡，若一个钩码重G，每个小格长度L，若在A处下方再挂一个相同的钩码，则杠杆左侧 为使杠杆保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件支点右侧应为 需将挂在B处的钩码向右移动1个小格． （4）[4]按图丙所示方式进行实验，根据杠杆的平衡条件求得弹簧测力计竖直向下的拉力 F＝1N 若此时将弹簧测力计改为向右下方斜拉，要使杠杆继续保持水平平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大，弹簧测力计示数变大，所以此时弹簧测力计示数大于1N。 [5][6]我们需要使用刻度尺进行测量，注意测量时是用刻度尺测量支点到力的作用线的距离。 13． 0.2 要克服动滑轮重和摩擦做额外功 B 【详解】（1）[1]根据表中数据，由可得，物体被提起的高度为 （2）[2]利用动滑轮实验时，要对动滑轮做功，还要克服摩擦力做一部分额外功，所以提升重物做功和动力做功不相等。 （3）[3]由图可知，两滑轮组相同，即动滑轮重力、物体提升的高度、绳子的段数都相同，而提升的物体重力不同，可知该实验探究的是滑轮组的机械效率高低与被提物重的关系。 故选B。 14．400N 【详解】解：根据杠杆平衡条件可知 F1×L1= F2×L2 由题意可知 L1=10 L2 F1=40N 代入公式可得 40N×10L2= F2×L2 解得 F2=400N 答：箱盖对撬棒的阻力大小为400N。 15．（1）1080J；（2）120W；（3）80% 【详解】解：（1）物体上升的高度 物体做的有用功 （2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度 拉力F做功的功率 （3）因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 因为不计绳重和摩擦时 所以物重只有240N时滑轮组的机械效率 答：（1）有用功为1080J； （2）拉力F做功的功率为120W； （3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率为80%。 16． 【详解】阻力F2的作用点在点，方向沿钢丝绳向上，据此作出阻力F2；从O点向动力F1的作用线作垂线段，支点到垂足的距离为动力F1的力臂l1，如下图所示： 17．见解析 【详解】（1）轿车流线型的形状可以减小空气的阻力；（2）轿车做成流线型（上凸下平），与飞机机翼的作用一样，可以利用快速运动时气流对其产生的向上的压力差，减小汽车对地面的压力，从而减小摩擦，利于加速，利于节能；（3）爬坡过程中需要更大的力，根据PFv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，速度越小，牵引力越大，所以调成低速档位，就是为了获得较大的牵引力。 18．根据公式，当P一定时，F与v成反比．发动机的功率是一定的，汽车上坡时，司机减小汽车速度，可在上坡时获取更大的牵引力． 【详解】由P=FV知道，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，所以在上坡时，司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡． 点睛：本题考查的是功率的计算式P=Fv，把现实生活中的事情与所学的物理知识很好的结合在一起，可以激发学生的学习兴趣． 19． 低头角度越大，颈椎承受的压力越大 当低头角度变大时，重力的力臂越大 C 不要长时间低头看手机 【详解】（1）[1]由表格数据知道，低头角度越大，颈椎承受的压力越大。 （2）[2]由图乙知道，根据杠杆平衡条件：，由于重力是竖直向下的，当低头角度变大时，头部重心向左移动，重力的力臂变大，即重力的力臂越大，则力F越大。 （3）[3]由表格数据知道，当低头角度是30°时，颈椎受到的压力为14N；直立时颈椎受到的压力为5N，故颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的倍，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]由于低头会使颈椎所受压力变大，且角度越大，对颈椎所受压力越大，所以要保护颈椎，不能长时间低头看手机，可适当抬高手机屏幕，减小低头角度，且低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。 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 $$