内容正文:
2025年中考物理二轮专题复习——简单机械
一、单项选择题
1.下列简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.筷子
C.钢丝钳 D.独轮车
2.我们的前臂就是物理学中的一根杠杆。当人手拿一个茶杯时,肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力,使手臂保持静止,保证茶杯在手中保持静止。以下分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点在手腕处
B.茶杯对手的压力为动力,且方向竖直向下
C.肱二头肌的拉力为阻力
D.拿起茶杯时前臂相当于一个费力杠杆,优点是省距离
3.李军在一次劳动中需要把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,为了省力,他采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的推力花了5min将重物匀速推到车上(g取),关于此简易斜面装置,下列说法正确的是( )
A.李军施加的推力对重物做了4800J的功
B.斜面的摩擦力是240N
C.李军做功的功率是50W
D.此次简易斜面装置的机械效率为50%
4.用质量相等的滑轮,组装成如图所示的两个装置,将同一重物提升相同高度。摩擦和绳重不计,下列分析中正确的是( )
A.两种方式所做的额外功相等
B.乙图中绳子自由端作用力较小
C.甲图中绳子自由端移动距离较小
D.增大提升高度,机械效率都会变大
5.图甲中小明做俯卧撑时的情境可抽象成图乙所示的杠杆。小明的重心在点,地面对脚的力作用在点,栏杆对手的力作用在点且始终与身体垂直。在小明的手臂逐渐伸直的过程中,下列说法正确的是( )
A.力始终小于小明所受重力 B.力可能等于小明所受重力
C.力先增大,再减小 D.力先减小,再增大
6.如图所示,用滑轮组帮助汽车脱困,汽车被水平匀速拉动1.2m时,作用在绳子自由端的拉力F为1000N,绳子自由端移动的速度为0.6m/s,滑轮组的机械效率为80%,则( )
A.汽车移动的速度为0.4m/s B.拉力F做的功为1200J
C.汽车受到的摩擦力大小为1600N D.拉力F的功率为480W
7.在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助滑轮组用500N的拉力在10s内将重800N的重物匀速提升2m,不计绳重及摩擦。则下列选项中正确的是( )
A.重物上升的速度为0.4m/s B.工人拉力的功率为100W
C.滑轮组的机械效率为80% D.动滑轮的重力为100N
8.把质量分布均匀的正方体甲自由放在水平地面上,对地面的压强是。AB是重力可忽略不计的杠杆,支点为O,且。将甲挂在杠杆的A端,在B端施180N竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时甲对地面的压强变为。下列结果正确的是( )
A.甲的底面积是
B.当甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是270N
C.若沿竖直方向切走图中甲体积的1/3,保持B端拉力大小不变,则杠杆无法在水平位置保持平衡
D.甲的重力是500N
二、填空题
9.如右图所示的滑轮组,动滑轮的重、绳重和摩擦均不计,物体的质量为。则物体受到的重力为 ;当提起物体匀速上升时,拉力F为 ,绳子自由端移动的距离为 。(取)
10.如图所示,茶壶是应用 的原理制成的;如果用手指紧紧地按住壶盖上的小孔, (选填“能”或“不能”)轻易地把水倒出;夹茶杯的镊子相当于一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
11.《天工开物》中记载的脚踏碓(碓:duì)是一种给稻谷去壳的工具。如图所示,脚向下踏时,脚踏碓属于 杠杆;碓头部较细,是在压力一定时,通过 来增大压强。
12.如图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体,使A物体在10s内向右移动了2m。若A物体受到的摩擦力大小为20N,忽略轻绳与滑轮间的摩擦,则弹簧测力计的示数为 ;水平拉力F在这10s内所做的功为 。
13.如图,重为100N的物体M,在的拉力作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为 N,拉力F在5s内做的功 J(不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦)。
三、作图题
14.如图所示为某同学拉着一种拉杆式旅行箱受到的两个力,支点为轮轴的中心,请分别画出这两个力的力臂。
15.小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图中画出绕线的方法。
四、实验探究题
16.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均为50g, 杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于 (选填"平衡”或“非平衡") 状态。为了 ,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向 (选填"右"或"左")调节。
(2)如图乙所示,在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1, 左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是 ,本次探究经过多次实验的目的是 。
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码都向o点靠近相同的距离,杠杆将会 (选填“仍然平衡""左端下沉"或"右端下沉")。
(4)实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图丙所示,他在左侧C点悬挂三个钩码,每个钩码重0.5N, 再用弹簧测力计(未画出)在D点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为 . (选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
五、综合题
17.如图所示,利用滑轮组匀速提升重为100N的物体,动滑轮重20N,物体提升为5m,不计绳重和摩擦,则求下列要求:
(1)绳子的自由端移动的距离为多少?
(2)绳端的拉力F为多少?
(3)额外功为多少?
(4)机械效率为多少?
18.如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直面内转动。AB=2BC=2CD=0.4m,D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下力F,使得杠杆保持水平平衡。求:
(1)若重物为10牛,能保持杠杆水平平衡的最大力F大
(2)若重物为6牛,能保持杠杆水平平衡的最小值F小。
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量ΔF=12牛,求重物的重力G。
答案
1.B
2.D
3.B
4.A
5.A
6.C
7.C
8.B
9.120;60;2
10.连通器;不能;费力
11.费力;减小受力面积
12.20N;40J
13.30;30
14.
15.
16.(1)平衡;方便测量力臂;右
(2)动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;结论具有普遍性
(3)左端下沉
(4)②③④
17.(1)解: 由图示知,滑轮组承重绳子为2根,绳子的自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
答:绳子的自由端移动的距离为10m;
(2)解:不计绳重和摩擦,绳端的拉力
答:绳端的拉力F为60N;
(3)解:提升物体所做的有用功W有=Gh=100N×5m=500J
总功W总=Fs=60N×10m=600J
额外功W额外=W总-W有=600J-500J=100J
答:额外功为100J;
(4)解: 机械效率
答:机械效率为83.33%。
18.(1)解: 设:BC的长度为l,则AB=2l,CD=l;
由题可知,当支点为B点时,对应的阻力臂BD=2l为最长,对应的动力臂AB=2l为最短,此时对应的动力最大,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
代入数值可得:F大×2l=10N×2l,
解得F大=10N;
答:若重物为10牛,能保持杠杆水平平衡的最大力F为10N。
(2)解: 由题可知,当支点为C点时,对应的阻力臂CD=l为最短,对应的动力臂AC=3l为最长,此时对应的动力最小,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
代入数值可得:F小×3l=6N×l,
解得F小=2N
答:若重物为6牛,能保持杠杆水平平衡的最小值F为2N。
(3)解: 设:重物的重力为G,
当支点为C时,对应的动力最小,此时动力臂为阻力臂的3倍,
则最小的动力为:,
当支点为B时,对应的动力最大,此时动力臂等于阻力臂,
则最大的动力为:F最大=G,
由于F最大-F最小=12N,
即
解得 G=18N。
答:重物的重力 G 为 18N
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