2025年中考物理复习专题：简单机械

2025年中考物理复习专题：简单机械 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．低碳生活，从我做起，骑自行车出行成了一种时尚。下列有关说法正确的是（　　） A．宽大的坐垫，是为了增大压强 B．手闸是一个费力杠杆 C．用密度较小的铝合金做车架，是为了减小质量 D．轮胎上制有花纹是为了减小摩擦 2．下列知识结构及其应用中，正确的是（　　） A． 杠杆种类 特点 应用举例 优点 缺点 省力杠杆 省力 费距离 钳子 费力杠杆 省距离 费力 钓鱼竿 等臂杠杆 不力不费力不省距离不费距离 天平 B． 物理量 单位 有关贡献 力 牛顿 惯性定律 内能 焦耳 焦耳定律 电功率 瓦特 蒸汽机 压强 帕斯卡 电流磁效应 C． 仪器名称 作用 凸透镜 对光有会聚作用，可做近视眼镜 弹簧测力计 测量密度，只能竖直方向使用 自制气压计 测量大气压，由山脚到山顶，液柱高度减小 D． 知识点 关系 电流 电荷的移动形成电流，有电压一定有电流 电压 红外线 都是电磁波，在真空中传播速度为 紫外线 3．生活之中皆物理，善于观察的小明同学发现午餐时使用的筷子，只需要我们的手指微微抬起一点，另一端就能夹起来一大块美味。陷入思考的小明同学的脑海里立刻想起物理课堂上所学的杠杆知识，其中与筷子不属于同种类型的例子是（　　） A．爱整洁的奶奶扫地时使用的扫把 B．爱维修的爸爸剪钢丝的钢丝钳 C．爱钓鱼的爷爷最心爱的钓鱼竿 D．爱集邮的弟弟使用的镊子 4．如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为9100N的物体M匀速提升了4m，汽车的拉力F为6500N。在此过程中，滑轮组的机械效率为（　　） A．17.5% B．35% C．70% D．条件不足，无法计算 5．如图甲所示，用滑轮组提升质量为60kg的重物，物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。此过程中下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端上升的速度为1.2m/s B．动滑轮的重力大小为150N C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的大小为250N 6．某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆，”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析不合理的是（　　） A．前臂杠杆的支点O在肘关节处 B．肱二头肌给桡骨的力是动力 C．重物给前臂的力F2是阻力 D．前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离 7．如图所示，固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，A处受到膨胀螺丝水平方向的拉力为F（支架重力不计）。下列说法正确的是（　　） A．直角三角形支架的A点为支点 B．若室外机向外移动，A点受到拉力变小 C．从安全角度分析，A处受到的拉力越大越安全 D．其它条件不变，边AC越长，A处受到的拉力越小 8．如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和滑轮与绳子间的摩擦，下列说法错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．物体上升的速度为0.6m/s D．工人做的功为960J 9．如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆的动力可使吊臂上下转动，吊臂可以向前改变长度。下列关于这个吊车的有关说法正确的是（   ） A．吊臂是一个省力杠杆 B．吊臂向前伸长的过程中，伸缩撑杆的动力逐渐变大 C．吊车的车轮较多、可以减小对地面的压力 D．使用这种吊车，好处是可以少做功 10．滨河路改建扩建工程正在进行，工人师傅用如图所示简单机械搬运路牙石，下列说法正确的是（　　）    A．该简单机械是一个省力杠杆 B．钢管长度就是动力臂的长度 C．用车轮运送是为了增大与地面的摩擦力 D．手握钢管的位置越靠近车轮就越省力 二、填空题 11．斜面是一种简单的机械。下图是某码头上的李师傅利用斜面来装货时的情景，李师傅利用斜面的目的是为了 （选填“省功”“省力”或“省距离”）；若图中不计大小的货物M的质量为20kg，斜面的长L为4m，高h为2m，李师傅用120N，平行于斜面向上的推力将货物匀速推进车厢，用时0.2min，则李师傅推力的功率为 W，货物受到斜面的摩擦力为 N。 12．如图所示的滑轮组，将一重510N的箱子在10s内匀速提升5m，拉力F为200N，动滑轮重50N。拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 13．如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面，使用它可以省 （选填“力“”或“距离”或“功”）。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 （选填“乙”或“丙”）钉子。 14．如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度从而 （选填“增大”或“减小”）摩擦力，使用钳子剪铁丝时，它是 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 15．下面甲图中温度计的读数是 ；乙图中塔吊中使用滑轮组主要为了 。 三、作图题 16．如图所示，F作用在杠杆上，使小球在水平杠杆B处静止。已知LAB=LOC=2LBO要使小球在水平杠杆上静止，请在杠杆上画出最小力F的示意图和小球在水平杠杆静止时受力示意图。 四、实验题 17．小明利用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”，请你完成下列内容。 （1）杠杆未挂钩码前，在如图1所示的位置静止时，此杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）小明多次实验并记录数据如下表，总结数据得出杠杆的平衡条件是： 。（用字母表示） 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 （3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图2所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会 ；（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”） （4）如图3所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为 cm；在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想； 猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关 猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关 现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示；请你协助“勇创”兴趣小组完成实验； （1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是 ； （2）实验数据记录如下表： 次数 物体重力（N） 物体上升的高度（cm） 弹簧测力计的示数（N） 绳子自由端移动的距离（cm） 机械效率 1 2 10 1.0 30 66.75 2 4 10 1.7 30 3 6 10 2.4 30 83.3% ①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 ； ②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度， ，机械效率越高； ③若要验证猜想二，你的关键操作是 。 五、计算题 19．最近，中央电视台科教频道播出了“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚长河之中，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄。为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计制作了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。某课外活动小组按照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急情况下救援落水汽车。实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A的体积为0.12m3，质量为210kg。（设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素影响，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，求岸上钢绳的拉力F； （2）若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率； （3）从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？并简述理由。    20．乳山口跨海大桥工程起点位于乳山市大乳山猫头嘴，终点接G228丹东线烟台海阳市起点，路线全长公里。乳山口大桥建成后，将成为威海最长的跨海大桥，也将是全省首座悬索桥。如图甲是使用轮船吊车向海底投放长方体石料的示意图。吊臂前段用钢绳连着一个动滑轮，动滑轮质量为40kg，在整个投放过程中，石料以恒定速度下降，动滑轮始终位于水面以上，乙是每股钢绳的拉力F随时间t变化的图像。忽略机械摩擦及水的摩擦阻力。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： （1）石块的重力； （2）石块浸没在水中时受到的浮力； （3）石块的密度； （4）石块在未接触水面前滑轮组的机械效率。    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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C B D D C B A 1．C 【详解】A．宽大的坐垫，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误； B．手闸的动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故B错误； C．车身采用密度较小的铝合金，是在体积一定时，通过减小密度来以减轻车的质量，故C正确； D．轮胎上制有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．钳子在使用过程中动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钓鱼竿是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，省距离；天平是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。不省距离不费距离，故A正确； B．压强的单位是帕斯卡，帕斯卡的贡献是帕斯卡定律，而不是电流磁效应，故B错误； C．凸透镜可以用来做老花镜，而不是近视镜；弹簧测力计用来测量力的大小，而不是测量密度，故C错误； D．电压是形成电流的原因，有电压不一定有电流，自制气压计测量大气压，由山脚到山顶，大气压降低，导致液柱高度升高，故D错误。 故选A。 3．B 【详解】筷子属于费力杠杆。扫地时用的扫把、钓鱼竿、镊子都属于费力杠杆，钢丝钳属于省力杠杆；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．C 【详解】由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，滑轮组的机械效率 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．由图可知，该滑轮组绳子承重段数n=3，绳子自由端上升的速度 故A正确，不符合题意； B．由于此滑轮组没有强调不计绳重及摩擦，则动滑轮的重力无法确定，故B错误，符合题意； C．物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m，上升时间 由图乙可知，当时间为20s时，拉力F做的功W为6000J，机械效率 故C正确，不符合题意； D．由图乙可知，当时间为10s时，拉力F做的功W为3000J，拉力F的大小 故D正确，不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】ABC．用手向上举物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处，故ABC不符合题意； D．用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，费力省距离，故D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．直角三角形支架的C点为支点，故A错误； B．若室外机向外移动，动力不变，动力臂变大，阻力臂不变，由杠杆平衡条件得，A点受到拉力变大，故B错误； C．从安全角度分析，A处受到的拉力越小，支架越不易脱落，越安全，故C错误； D．其它条件不变，边AC越长，阻力臂越长，当动力与动力臂的乘积不变时，A处受到的拉力越小，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．由图可知，绳子自由端移动的距离 s＝3h＝3×2m＝6m 故A正确，不符合题意； B．由题意得 则动滑轮的重力 G动＝3F﹣G＝3×160N﹣400N＝80N 故B正确，不符合题意； C．物体上升速度为 故C错误，符合题意； D．工人做的功为 W＝Fs＝160N×6m＝960J 故D正确，不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．吊臂动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故A错误； B．根据杠杆的动态平衡可知，吊臂向前伸长的过程中，阻力臂逐渐增大，则伸缩撑杆的动力逐渐变大，故B正确； C．吊车的车轮较多，在压力相同时，增大了受力面积，可以减小对地面的压强，故C错误； D．使用这种吊车，好处是可以省距离，省功的机械是不存在的，故D错误。 故选B。 10．A 【详解】A．该简单机械使用时动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故A正确； B．动力臂是从支点到动力作用线的距离，钢管长度不一定是动力臂的长度，故B错误； C．用车轮运送是变滑动为滚动，减小了摩擦，故C错误； D．手握钢管的位置越靠近车轮，动力臂越小，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越小，越费力，故D错误。 故选A。 11． 省力 40 20 【详解】[1]李师傅利用斜面的目的是为了省力，但是会费距离，也不能省功，除有用功外，还要做一部分额外功。 [2]李师傅推力做的总功为 李师傅推力的功率为 [3]推力做的有用功为 推力做的额外功为 货物受到斜面的摩擦力为 12． 300 85% 【详解】[1]箱子在10s内匀速提升5m，所以箱子运动的速度 由图可知，动滑轮上的绳子段数是3段，则绳端移动速度 拉力F的功率 [2]有用功 总功 滑轮组的机械效率 13． 力 乙 【详解】[1]盘山公路相当于简单机械中斜面，斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形。 [2]图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，使用斜面可以省力，所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙。 14． 增大 省力 【详解】[1]钳柄上刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而不易从手中滑落。 [2]使用钳子剪铁丝时，动力臂大于阻力臂，故而是省力杠杆。 15． 98℃ 省力 【详解】[1]温度计的分度值为1℃，则其读数为98℃。 [2]根据滑轮组的特点可知，塔吊中使用滑轮组主要是为了省力。 16． 【详解】由图可知，O为支点，水平杠杆LAB=LOC=2LBO；由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力就越小，力作用在杠杆的最左端A点，且垂直杠杆向上时，力臂为OA，此时力臂最长，动力最小，做力臂的垂线即为动力F；小球静止在水平杠杆上时，受到重力和杠杆的支持力，二力为平衡力，表示力的线段长度相等；如图所示： 17． 平衡 右 F1l1= F2l2 右端下沉 25 变大 【详解】（1）[1][2]如图1所示，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]实验中要改变力和力臂的大小，进行多次实验，得出的杠杆平衡条件是F1l1= F2l2。 （3）[4]若一个钩码重G，每一个小格长L，如图2所示，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，则左侧 4G×2L=8GL 右侧 3G×3L=9GL 因为 8GL<9GL 所以杠杆不能平衡，右侧下降。 （4）[5]图3中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为 l1=5cm×5=25cm [6]在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件得到拉力变大，弹簧测力计示数变大。 18． 刻度尺 78.4％ 物体的重力越大 控制物体的重力和动滑轮的个数不变，改变物体上升的高度 【详解】（1）[1]在探究影响滑轮组机械效率的因素的实验中，需要测量物体和绳子端移动的距离，故还需要刻度尺。 （2）[2]由表格中的数据可知，物体上升的高度h=10cm=0.1m，绳子自由端移动的距离s=30cm=0.3m，则第二次实验时滑轮组的机械效率为 [3]分析实验数据可得，同一滑轮组，物体提升相同高度时，物体的重力越大，有用功越大，机械效率就越高。 [4]要验证滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关，需要控制物体的重力和动滑轮的个数不变，改变物体上升的高度从而探究机械效率的变化情况。 19．（1）540N；（2）1350W；（3）机械效率增大，原因见解析 【详解】解：（1）A浸没在水中时排开水的体积 V排=V=0.12m3 A浸没在水中受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=1200N A的重力 G=mg=210kg×10N/kg=2100N A浸没在水中时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，由力的平衡条件知道，此时物体受到的拉力 F拉=G-F浮=2100N-1200N=900N 因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 G动=600N 由图知道，承担物重绳子的股数n=5，A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 F=540N （2）绳子自由端移动的速度 v=nv物=5×0.5m/s=2.5m/s 岸上钢绳拉力F的功率 P=Fv=540N×2.5m/s=1350W （3）从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，物体排开水的体积不断减小，由F浮=ρ水gV排知道，物体受到的浮力不断减小，因为物体受到的拉力 F拉=G-F浮 所以该过程中物体受到的拉力不断的增大，由W有=F拉h知道，有用功增大，而额外功不变，有用功W有增大，额外功W额外不变时，机械效率增大。 答：（1）岸上钢绳的拉力F是540N； （2）岸上钢绳拉力F的功率是1350W； （3）见解析。 20．（1）2400N；（2）1000N；（3）2.4×103kg/m3；（4）85.7% 【详解】（1）动滑轮的重力： 由图乙可知，在内，钢绳的拉力不变，此时石块在水面以上，钢丝绳的拉力， 因为不计绳重和摩擦时 所以石块的重力 （2）由图乙可知，在内，石料完全浸没在水中，此时钢丝绳的拉力，所以石块浸没在水中受到的拉力 由力的平衡条件可知，石块浸没在水中时受到的浮力 （3）因为石块浸没在水中时，所以，由可知，石料的体积 由可知，石料的质量 则石块的密度 （4）石块在未接触水面前滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率 答：（1）石块的重力为2400N； （2）石块浸没在水中时受到的浮力为1000N； （3）石块的密度为； （4）石块在未接触水面前滑轮组的机械效率为。 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 $$