2025年中考物理一轮复习专练：简单机械

2025年中考物理一轮复习专练：简单机械 一、单项选择题 1．期末考试前，小明整理错题，梳理出几个结论，分析正确的是（　　） A．一个物体受两个力的作用，若这两个力的三要素完全相同，它们一定是平衡力 B．动滑轮省一半力，机械效率一定等于50% C．做功越少，功率越小，机械效率越小 D．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关 2．简单机械在生活中应用广泛，下列简单机械属于省力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．天平 D．镊子 3．如图所示的杆秤是利用杠杆的原理工作的。当分别利用两个提纽测量时，所测最大质量分别为2.5kg和10kg。若利用提纽A测量物体的质量，秤砣位置如上图所示，则所测物体的质量（   ） A．小于2.5kg B．大于2.5kg，小于10kg C．大于10kg D．无法确定 4．如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析正确的是（　　） A．脚踏碓相当于省力杠杆 B．石头重力做的功是额外功 C．使用这种杠杆可以省功 D．人对碓做的功是总功 5．用如图所示的滑轮提升物体。该滑轮的作用是（　　） A．省力 B．省距离 C．少做功 D．改变力的方向 6．如图所示的是研究定滑轮和动滑轮特点的装置图。下列说法正确的是（   ） A．使用定滑轮能够省力 B．使用动滑轮能够省距离 C．使用定滑轮能够改变力的方向 D．使用动滑轮既能省力也能省距离 7．如图甲所示，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面上匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M的重力为400N，动滑轮的重力为5N，，。物体M从a点到c点的过程中，拉力F与M移动距离s的关系图像如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及机械之间的摩擦。下列结论正确的是（    ） A．绳子自由端移动的距离为15m B．拉力F做的功为840J C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D．物体从ab段运动到bc段，滑轮组的机械效率变小 8．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 9．如图所示，翘起部分是为拔出图钉而预留的施力空间。图钉作为杠杆，其支点是（   ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 10．如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂和动力的变化情况是（　　） A．阻力臂不变，动力变大 B．阻力臂不变，动力不变 C．阻力臂变大，动力变大 D．阻力臂变大，动力不变 二、填空题 11．如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆的A点，重物G悬挂在杠杆的B点，则动力臂为 ，阻力臂为 。（均选填“OB”“OA”“OC”或“AB”） 12．生活中的许多现象都与我们所学的物理知识有关。小华发现，如图甲所示的水龙头很难徒手拧开，但插上如图乙所示的钥匙后（如图丙所示），水龙头就容易拧开。则此钥匙相当于一个 （选填“滑轮”“滑轮组”或“轮轴”）。这属于 （选填“省力”或“费力”）机械。 13．星期一，学校要举行升国旗仪式。如图所示，在旗杆顶端装有一个滑轮，该滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，它的作用是 。 14．如图所示，有一根均匀的铁棒，为了使它保持水平，用最小的力F抬起B端，则支点为 点。若F方向不变，继续用力向上抬起B端，则支点为 点。 15．在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，匀速移动物体时，水平拉力F为 N，绳端移动的速度是物体移动速度的 倍。 三、作图题 16．如下图所示，汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有两个滑轮、一根绳子，如何用最小的力把汽车拉出来？请在图中用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 四、实验题 17．【探究名称】探究影响滑轮组机械效率的因素； 某实验小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关； 【证据】 (1)为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了实验，实验装置如上图所示，实验时应 缓慢拉动弹簧测力计； (2)组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如下表所示，表中第4次实验的机械效率为 ； 实验次序 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.2 0.3 83% 4 8 0.1 2.5 0.4 【解释】 (3)分析数据可知，第3次实验是用图 （选填“丙”或“丁”）所示装置做的； (4)不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知，猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的； (5)通过比较 两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 ； 【交流】 (6)根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。（g取，） (1)调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图甲所示，每个钩码质量为100g，则物块质量为 g； (2)将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图乙所示，则物块在水中所受浮力为 N； (3)物块的密度是 ； 拓展设问： 某小组在测量液体密度的实验中，小组自制了“杠杆密度计”如图所示，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡；换用相同的矿泉水瓶装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点，，……对应密度的刻度值； (4)若点在B点的左侧，则点对应的密度与水的密度的关系是 （选填“”、“”或“”）； (5)若测得B、到O点的距离分别为、，则点标注的密度值为 （用及题给字母表示）。 五、计算题 19．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 20．如图所示小李用力将重100 牛的货物在5秒内匀速提升2米，不计滑轮和绳子的重力，求： （1）拉力大小 F； （2）绳子的自由端移动的距离； （3）这段时间内拉力所做的功 W ； （4）拉力的功率。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B D A C B B C C 1．D 【详解】A．由于这两个力的三要素完全相同，即大小、方向、作用点都一样，那么这两个力作用在一个物体上时，不可能是平衡力，平衡力是指两个大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的力，故A错误； B．使用动滑轮能省力；由于不能确定有用功和总功的大小，所以不能确定动滑轮的机械效率是多少，故B错误； C．做功多少与功率和机械效率没有直接关系，功率是指单位时间内做的功，机械效率是指有用功与总功的比值，故C错误； D．功率越大，表示做功的速度越快，功率与机械效率没有直接关系，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】由杠杆平衡条件可知，当动力和动力臂乘积一定时，阻力臂越短，阻力越大，若利用提纽A测量物体的质量，此时阻力臂最短，阻力最大，所测最大质量为10kg，此时秤砣位置几乎在杠杆的中间处，由杠杆平衡条件可知，动力（秤砣）、阻力臂不变，动力臂减小一半，则阻力（所测物体）减小一半，所以所测物体的质量大于2.5kg，小于10kg。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功对人们来说是有用的，属于有用功，故B错误； C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误； D．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功是有用的，克服木杠重和摩擦做的功是额外功，因此人对碓做的功是总功，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】ABD．由图可知，轴的位置随被拉物体一起运动，所以该滑轮为动滑轮，由动滑轮特点可知，使用单个动滑轮最多省一半力，但不改变施力的方向，且费距离。故A符合题意，BD不符合题意； C．任何机械都不省功。所以该动滑轮并不能少做功。故C不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】AC．定滑轮相当于一个等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向，故A错误，C正确； BD．动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮能够省力，但费距离，故BD错误。 故选C。 7．B 【详解】AB．物体M从a点到c点过程中，通过的距离为2m+3m=5m，滑轮组绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离s=2s物=2×5m=10m sab=2m，sbc=3m，绳子自由端移动的距离分别为s1=2×2m=4m，s2=2×3m=6m 由图乙知，绳子的拉力分别为60N和100N，拉力做的总功为W=W1+W2=F1s1+F2s2=60N×4m+100N×6m=840J 故A错误，B正确； C．本题中，克服摩擦力做的功为有用功。忽略绳子重力及机械之间的摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和bc段动滑轮提升的高度不同，根据W=Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故C错误； D．使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平方向上绳子拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由f=F水平=nF绳-G动可知，bc段物体受到的滑动摩擦力大。滑轮组的机效率为 动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，所以滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】不计绳重、摩擦和滑轮重力，对物体进行受力分析可知，物体受到竖直方向的拉力和重力作用，因此绳子上的拉力等于物体的重力，即。对动滑轮进行受力分析可知，不计绳重、摩擦和滑轮重力，动滑轮受到竖直向上两条绳子的拉力和竖直向下F的作用，则有，故 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点转动，使图钉被拔出，由此可知C点是支点。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】由图可知，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂不断变大，阻力不变，则阻力和阻力臂的乘积变大，动力臂大小不变，根据杠杆平衡条件可知，动力不断变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11． OC OB 【详解】[1][2]如图所示，力臂是支点到力的作用线的垂线段的长，故动力F的力臂为OC，重物G悬挂在杠杆上对杠杆阻力的力臂为OB。 12． 轮轴 省力 【详解】[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形，其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴相当于省力杠杆，属于省力机械。 13． 定 改变力的方向 【详解】[1][2]定滑轮是一种固定位置的滑轮，其位置不会改变。它实质上是一个等臂杠杆，因此在使用时不省力也不费力，但可以改变力的方向。旗杆顶部是一个定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。 14． A C 【详解】[1]用最小的力F抬起B端，支点应选择在铁棒的A端，这是因为当支点位于A端时，力F的力臂最大，重力的力臂最小，从而可以用最小的力来保持铁棒水平。 [2]若F方向不变，继续用力向上抬起B端，则铁棒绕着C端转动，所以继续施加力来抬起B端，支点位于C端。 15． 30 2 【详解】[1]根据动滑轮省一半力的性质，拉力大小为物体摩擦力大小的一半为30N。 [2]绳自由端速度为物体的n倍，本题中绳子股数为2，所以移动速度为2倍。 16． 【详解】用最小的力，则承担拉力的绳子段数最多，则应从动滑轮绕起。因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示： 17．(1)匀速 (2)80% (3)丙 (4)错误 (5) 2、3 高 (6)变大 【详解】（1）实验时应匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样装置处于平衡状态，测力计的示数稳定，便于测量力的大小。 （2）根据公式可求出第4次实验的机械效率 （3）分析数据可知，第3次实验，绳端移动距离是钩码上升高度的3倍，所以绳子的有效段数为3，结合钩码的重力为8N，故是用丙所示装置做的实验。 （4）分析1、2两次实验数据可知，绳子的有效段数分别为2、3，不计摩擦及绳重，分别是用甲、乙装置完成实验的，而机械效率相同，所以猜想一是错误的。 （5）[1][2]分析数据可知，第2次实验，绳端移动距离是钩码上升高度的3倍，绳子的有效段数为3，钩码的重力为4N，所以是用乙装置完成的；探究机械效率与物重的关系时，应控制钩码上升高度相同，钩码重不同，所以应比较2、3两次实验，比较2、3两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越高。 （6）第2次实验时的额外功为 第3次实验时的额外功为 故可知随着提升物重的增大，额外功变大。 18．(1)400 (2)2 (3) (4) (5) 【详解】（1）设物块的质量为m，杠杆上每小格长度为L0，由杠杆平衡条件可得 mg×3L0=3×100g×g×4L0 解得 m= 400g （2）设物块对杠杆的拉力为F1，杠杆上每小格长度为L0，由杠杆平衡条件可得 F1×3L0=3×100g×10N/kg×2L0 解得 F1= 2N由物块受力分析可知，物块受到的重力等于物块受到的浮力与拉力之和，则物块在水中所受浮力 （3）由阿基米德原理可知，物块的体积 则物块的密度 （4）若点在B点的左侧，则点矿泉水瓶对杠杆的拉力的力臂小于B点矿泉水瓶对杠杆的拉力的力臂，由于阻力和阻力臂大小不变，则由杠杆平衡条件可知，点矿泉水瓶对杠杆的拉力大于B点矿泉水瓶对杠杆的拉力，由于矿泉水瓶对杠杆的拉力等于矿泉水瓶的重力，则点矿泉水瓶装满液体的重力大于B点矿泉水瓶装满水的重力，所以点矿泉水瓶装满液体的质量大于B点矿泉水瓶装满水的质量，由可知，矿泉水瓶的容积相同，故点矿泉水瓶装满液体的密度大于B点矿泉水瓶装满水的密度，故 （5）测得B、到O点的距离分别为、，则B、处矿泉水瓶对杠杆的拉力的力臂为、，由于阻力和阻力臂大小不变，则由杠杆平衡条件可得 FBL=F阻L阻=FB2L2 由于B、处矿泉水瓶对杠杆的拉力等于矿泉水瓶的重力，则 GBL=GB2L2 则 由于矿泉水瓶的容积相同，由 可得点标注的密度值 19．（1）120N；（2）0.3m/s；（3）250N 【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=3，所以绳端的拉力为 变形可得，动滑轮的重力为 G动=3F-G=3×200N-480N=120N （2）物体移动的速度为 自由端移动的速度为 ； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力 答：（1）动滑轮重为120N； （2）绳自由端的移动速度为； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。 20．（1）50N；（2）4m；（3）200J；（4）40W 【详解】解：（1）不计滑轮和绳子的重力，动滑轮省一半的力，拉力大小 （2）动滑轮费一倍距离，绳子的自由端移动的距离 （3）这段时间内拉力所做的功 （4）拉力的功率 答：（1）拉力大小为50N； （2）绳子的自由端移动的距离为4m； （3）这段时间内拉力所做的功为200J； （4）拉力的功率为40W。 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 $$