2025年中考物理专题复习：简单机械

2025年中考物理专题复习：简单机械 一、单选题 1．某机器的机械效率的大小，正确的可能是（ ） A．0.07% B．82% C．100% D．120% 2．下列关于功率与机械效率的说法中正确的是 A．省力多的机械效率高 B．功率大的机械做功快 C．功率大的机械做功多 D．机械效率高的机械功率大 3．图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（　　） A．支点不动，脚在杆上的位置前移 B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移 4．如果一个用杆秤卖水果的奸商，他要坑害消费者，常用的方法是（　　） A．换重些的秤砣 B．把秤砣砸掉一块 C．给秤杆上重新刻上刻度 D．把挂钩的位置换换 5．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）    A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动lm 6．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲图省力 机械效率甲图大 B．甲图省力 机械效率一样大 C．乙图省力 机械效率一样大 D．乙图省力 机械效率乙图大 二、填空题 7．动滑轮不同方向上的拉力 （填“相等”或“不等”），因为动滑轮作为杠杆，力臂的支点在 ，拉力力臂最大的方向是和另一条绳 的方向，这时动力臂是 ，阻力臂是 ，这个拉力最小，其他方向力臂都 直径，所以拉力会变大。 8．如图是人们常用的指甲剪刀的示意图，它的ABC部分是一个杠杆，当用指甲剪刀剪指甲时，手指压在A点，则杠杆ABC的支点在 点，阻力作用点在 点，它是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）．   9．用如图所示的滑轮匀速提升重力G为50N的物体时，所用拉力F为120N，则此滑轮的机械效率为 ​ 10．箱式电梯是一种以电动机驱动的垂直升降机，用于多层建筑乘人或载运货物．当电梯加速上升时，以 为参照物，乘客是静止的；电梯从一楼开始上升时，里面有很多乘客，在到达顶层的过程中，有乘客在不同楼层陆续离开电梯、但始终没有再上新的乘客，这一过程中，电梯的效率将 （选填“逐渐提高”、“逐渐降低”或“保持不变”）． 11．如图所示，不计滑轮与轴之间的摩擦．当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为 N;将拉力F增大为20N，物体受到的摩擦力 （选填增大、减小或保持不变）． 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，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 。 （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两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。 （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平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 （填序号）。 A．使测量数据更准确   B．多次测量求平均值减小误差   C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性 13．如图-1所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，钩码若干。 （1）杠杆静止时如图-1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表，分析表中数据可知，杠杆的平衡条件为 （用字母表示）。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是 ； （4）为帮助学生理解力臂，物理老师自制了如图-2（a）所示的“杠杆力臂演示仪”继续实验（杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出），当杠杆在水平位置平衡时，保持OA不动，使OB向下折一个角度，如果要保持杠杆在图-2（b）所示状态平衡，接下来的合理操作是 （合理即可）。 四、计算题 14．如图所示，在40N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面的滑动摩擦力为90N。求： （1）拉力所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率。 15．在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求： （1）小明克服泥土重力做的功。 （2）拉力的大小。 （3）拉力的功率。 五、作图题 16．在图中画出力F1和Ｆ2 的力臂． ( ) 六、简答题 17．仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。 18．一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1=F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗?请说出你的理由。 七、科普阅读题 19．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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B B D B D C 1．B 【详解】任何机械的效率不可能等于或大于100%，所以选项C. D错误；同时机械效率也不可能为0.07%，效率太低，没有利用机械的价值，选项A错误，所以B正确． 点睛：使用任何机械时，不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1． 2．B 【详解】A．机械效率等于有用功与总功的比值，与机械是否省力无关，故A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机器做功一定快，故B正确； C．功率大的机器做功一定快，但是不一定做功多，因为做功的多少不仅决定于功率的大小还决定于时间的长短，故C错误； D．机械效率等于有用功与总功的比值，与功率的大小无关，所以机械效率高的功率不一定大，故D错误． 3．D 【详解】由题知，阻力F2大小不变，若要更省力，即减小F1，根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2可知，可以增大l1或减小l2或同时增大l1和减小l2。 A．支点不动，脚在杆上的位置前移，减小了l1，l2不变，F1将增大，故A错误； B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 ，l1减小，同时l2增大，F1将增大，故B错误； C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 ，l1减小，l2增大，F1将增大，故C错误； D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移， 减小l2同时增大l1，F1将减小，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．换重一些的秤砣，根据杠杆的平衡条件，其对应的力臂会减小，测量值小于实际值，故A不符合题意； B．把秤砣砸掉一块，秤砣变轻，根据杠杆的平衡条件，其对应的力臂会增大，测量值大于实际值，故B符合题意； C．给秤上重新刻上刻度，这是不符合实际的，故C不符合题意； D．挂钩都是固定在秤的前端的，故D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以 拉力端移动的距离为 s=2h=2×2m=4m 故AB错误； CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力 F乙=2G物=400N 拉力端移动的距离为 故C错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】不计绳重及摩擦，拉力 F=（G物+G轮） n1=2，n2=3 绳子受的拉力 F甲=（G物+G轮） F乙=（G物+G轮） 乙图省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，η=，滑轮组的机械效率相同。 故选C。 7． 不等 绳子非自由端和滑轮相切的一点 平行 直径 半径 小于 【详解】[1][2][3][4][5][6]动滑轮拉力的方向不同，拉力大小是不等的，因为动滑轮的力臂支点在绳子非自由端和滑轮相切的一点，拉力力臂最大的方向是和另一条绳子平行的方向上，拉力和方向和另一条绳子平行时，动力臂才是直径，阻力臂是半径，这时的拉力是最小的，拉力如果不平行，力臂都是小于直径的，这时拉力会变大。 8． C B 省力 【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆．结合图中的结构，可确定杠杆及其类型． 【详解】指甲剪由ABC、OBD、OEF三个杠杆组成；其中的杠杆ABC相当于一个撬棒：撬棒ABC，以C为支点，动力作用在A处，动力的方向向下，阻力作用在B处，阻力的方向斜向上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 故答案为C；B；省力． 9．83．3% 【详解】试题分析：由图示可知，拉力通过的距离是物体升高距离的1/2，所以可知滑轮的机械效率为η=nG/F=100N/120N=83．3%． 【考点定位】机械效率 10． 电梯 逐渐降低　 【详解】解答：静止站在加速上升的电梯中的乘客，和电梯之间的位置没发生变化，所以以电梯为参照物，乘客是静止的；电梯上升过程中,克服乘客重力做功为有用功,克服电梯自身重做功为额外功,额外功一定,根据电梯的效率为η＝乘客减少，有用功越少，电梯效率越低， 点睛：研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物．研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化；电梯上升过程中，克服乘客重力做功为有用功，克服电梯重做功为额外功；额外功一定的情况下，乘客重力越小，有用功越少，电梯效率越低． 11． 30 保持不变 【详解】（1）物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受滑轮向左的拉力和水平面向右的摩擦力，两个力大小相等，f=F 拉=2F=2×15N=30N． （2）当拉力增大为20N时，由于接触面粗糙程度和物体对水平面的压力大小不变，因此物体受到的滑动摩擦力保持不变． 12． 右 力臂 6 不能 变大 C 【详解】（1）[1][2]由图甲知，杠杆右端上翘，所以应将左端的螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂。 （2）[3]设杠杆每个格的长度为，每个钩码的重力为，在点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件 即 解得 需挂6个钩码。 [4]若A、B两点的钩码同时向远离质点的方向移动一个格，则左侧力与力臂之积为 右侧力与力臂之积为 又因为 杠杆不能平衡，右端下沉，即顺时针转动。 （3）[5]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平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，阻力和阻力臂一定，减小动力臂，动力变大，所以弹簧测力计示数变大。 （4）在实验中，改变力和力臂的大小进行多次实验得到多组数据的目的：是避免结论的偶然性，使实验结论具有普遍性，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 13． 左 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，写成公式： 寻找普遍规律 增大重力G2（或减小重力G1） 【详解】（1）杠杆静止时向右偏，说明杠杆右侧偏重，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节。 （2）[2]有表中的数据可得，第一组数据 第二组数据 第三组数据 由以上分析可得杠杆的平衡条件为：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，写成公式： （3）[3]实验数据太少得到的结论可能具有偶然性，实验中多次改变力和力臂的大小，目的是寻找普遍规律。 （4）[4]当杠杆在水平位置平衡时，保持OA不动，则动力臂不变；使OB向下折一个角度，阻力的力臂变小，如果要保持杠杆在图-2（b）所示状态平衡，根据杠杆平衡条件可知，接下来的合理操作是增大阻力，即增大重力G2；也可以减小动力，即减小重力G1。 14．（1）180J；（2）75% 【详解】解：（1）拉力所做的有用功 W有=fs物=90N×2m=180J （2）由图可知n=3，滑轮组的机械效率 答：（1）拉力所做的有用功为180J； （2）滑轮组的机械效率为75%。 15．（1）600J；（2）80N；（3）40W 【详解】解：（1）把重为120N的土从井中匀速提升5m，则小明克服泥土重力做的功 W有＝Gh＝120N×5m＝600J （2）由乙图可得：t＝20s时，W总＝800J，由图可知n＝2，绳端移动的距离 s＝nh＝2×5m＝10m 由W＝Fs可得，拉力 （3）拉力的功率 答：（1）小明克服泥土重力做的功为600J。 （2）拉力的大小为80N； （3）拉力的功率为40W。 16． 【分析】力臂是支点到力的作用线的距离． 【详解】由图可知，支点为O．由支点向力F1作用线作垂线，作出力臂l1； 由支点向力F2作用线作垂线，作出力臂l2；力F1和F2的力臂如图所示： 17．见解析 【详解】自行车的刹车闸是一个杠杆，起到省力的作用；自行车轮盘、车把、脚踏板由轮和轴组成，属于轮轴，起到省力的作用。 18．见解析 【详解】小宁的想法不正确。F1与F2必须是一个使杠杆绕支点转动的动力，另一个为阻碍杠杆转动的阻力，然后满足F1l1=F2 l 2的条件杠杆才平衡，则杠杆一定保持静止状态或匀速转动，若硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1=F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动。 19． 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 $$