专题11 简单机械(重庆专用)【好题汇编】5年(2021-2025)中考1年模拟物理真题分类汇编
2025-08-27
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2份
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68页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 简单机械及机械效率 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 36.79 MB |
| 发布时间 | 2025-08-27 |
| 更新时间 | 2025-08-27 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-08-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53622873.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
三、力学
专题11 简单机械
目 录
中考新趋势 2
五年真题 2
一.杠杆 2
二.滑轮 9
三.滑轮组 11
一年模拟 16
一、单选题 16
二、填空题 36
三、计算题 44
1.(2025·重庆·中考真题)【走进生活】如图所示,为了防烫、防滑和操作便利,重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达。下列描述正确的是( )
A.筷子捞起小面时是费力杠杆 B.捞面时手越靠近筷子尾端越省力
C.筷子表面较粗糙是为了减小摩擦 D.面条从筷子上滑落时不受摩擦力
【答案】A
【解析】A.筷子捞起小面时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B.捞面时手越靠近筷子尾端,动力臂大小不变,阻力臂变长,根据杠杆平衡原理,此时更费力,故B错误;
C.筷子表面较粗糙是为了增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦,便于夹取面条,故C错误;
D.面条从筷子上滑落时仍与筷子接触并相对滑动,会受到滑动摩擦力作用,故D错误。
故选A。
一.杠杆
1.(2024·重庆·中考真题)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2.08g
B.称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
【答案】B
【解析】A.在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线,则共计50格,则每一格代表的质量为
即自制杆秤的每一格约表示2g,故A错误;
B.称中药时B端翘起说明,此时可以减少中药即减小恢复水平平衡,故B正确;
C.如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件,实际质量偏小,则长度偏大,则测量结果会比真实质量偏大,故C错误;
D.若将提纽移到O点右侧,则增大,减小,则变小,则杆秤的量程减小,故D错误。
故选B。
2.(2023·重庆·中考真题)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.被测木块的质量为20.4g
C.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
D.测量结束后,可以直接用手将砝码放回砝码盒
【答案】C
【解析】A.天平的实质是等臂杠杆,故A错误;
B.天平游码以左刻线为准,因此被测物体的质量为20g,故B错误;
C.由图可知游码在0刻度的位置,则砝码和木块的质量相等,重力相等,而静止在水平面的物体对水平面的压力大小等于物体的重力,即压力相等,根据可知,受力面积越小压强越大,因此木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强,故C正确;
D.天平的使用中来回取码需要用镊子,故D错误。
故选C。
3.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.图甲,运动员腾空后其惯性消失了
B.图乙,运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦
C.图丙,运动员下落过程中受到的力是平衡的
D.图丁,运动员用冰球杆击球时,冰球杆是费力杠杆
【答案】D
【解析】A.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性只与质量有关,运动员腾空后,其质量不变,惯性不变,惯性不会消失,故A错误;
B.运动员鞋底有花纹是为了在压力一定时,使接触面变粗糙从而增大摩擦,故B错误;
C.运动员下落过程中,重力大于空气阻力,受到的力不是平衡力,故C错误;
D.运动员用冰球杆击球时,冰球杆的动力臂小于阻力臂,所以球杆是一个费力杠杆,故D正确。
故选D。
4.(2024·重庆·中考真题)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为 g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。
【答案】600 1
【解析】[1]秤砣的质量
秤砣的重力
秤砣移至距O点30cm的B处时,根据杠杆平衡条件可得,重物的重力
重物的质量
[2]往秤盘中再增加20g的物体后,秤盘中重物的总质量
此时秤砣距O点的距离
则秤砣需要从B处移动向右移动的距离
5.(2021·重庆·中考真题)如图所示,ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm,OB=30cm,OC=60cm,水平地面上的实心均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连,在A点用60N的力沿某方向拉杠杆,使M对地面的压力最小,且杠杆处于水平位置平衡,此时细线的拉力为 N;保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变,要使M对地面的压强变为原来的,可将物块M沿竖直方向切去的质量为 kg。(忽略支点处的摩擦)
【答案】50 1.75
【解析】[1]绳子对C点的拉力对应的力臂为OC,为定值,作用在A点的拉力为60N,为定值,为使M对地面的压力最小,则应使C点绳子拉力最大,由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知,此时作用在A点的拉力的力臂应最大,作图如下
由勾股定理可求拉力对应力臂为
由杠杆平衡公式可求细线的拉力为
[2]切去之前物块M对地面压强可表示为
设切去质量为m切,则此时M对地面压力和与地面接触面积分别为
此时对地面压强为
又有要使M对地面的压强变为原来的,即
解得
m切=1.75kg
6.(2023·重庆·中考真题)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端,在端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
【答案】(1)28kg;(2)2000cm3;(3)
【解析】解:(1)因为桶的容积为2.8×10−2m3,则桶装满水的质量为
(2)漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为
则排开水的体积为
(3)桔槔平衡时,根据杠杆平衡条件可求,B端施加的拉力为
人对绳子的拉力为
人对地面的压强为
答:(1)桶装满水时,水的质量为;
(2)空桶在井中漂浮时,桶排开水的体积为2000cm3;
(3)人对地面的压强1.2×104Pa。
7.(2023·重庆·中考真题)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率;
(3)质量为的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求人左脚对地面的压强。
【答案】(1)200N;(2)250W;(3)2.1×104
【解析】解:(1)碓头的重力
(2)碓头竖直下落,重力做的功
重力做功的功率
(3)由杠杆平衡条件得,人对杠杆的力为
由力的相互作用得,人受到杠杆的力为
人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态,地面对人的支持力为
由力的相互作用得,人左脚对地面的压力
人左脚对地面的压强
答:(1)碓头的重力200N:
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率250W;
(3)人左脚对地面的压强2.1×104。
二.滑轮
8.(2024·重庆·中考真题)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为400J
B.该装置的机械效率为90%
C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压强不变
【答案】B
【解析】A.涂料重力为
所以该装置做的有用功为
故A错误;
B.定滑轮不省距离也不费距离,即,该装置做的总功为
则该装置的机械效率为
故B正确;
C.绳子自由端移动的平均速度为
故C错误;
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压力变小,根据,则压强变小,故D错误。
故选B。
9.(2023·重庆·中考真题)在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则( )
A.重物上升的速度为0.4m/s B.动滑轮做的有用功为1000J
C.工人的拉力的功率为90W D.动滑轮的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A.重物上升的速度为
故A不符合题意;
B.动滑轮做的有用功为
W有=Gh=450N×2m=900J
故B不符合题意;
C.动滑轮有两根绳承担,所以绳子自由端移动的速度为
v绳=v=0.2m/s×2=0.4m/s
工人的拉力的功率为
P=Fv绳=250N×0.4m/s=100W
故C不符合题意;
D.动滑轮的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
10.(2025·重庆·中考真题)在老旧小区改造中,工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高,则绳子自由端移动的距离是 ,若拉力为,这个装置的机械效率是 %。
【答案】20 75
【解析】[1]图中滑轮是动滑轮,绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m
[2]材料的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
有用功W有=Gh=600N×10m=6000J
总功W总=Fs=400N×20m=8000J
这个装置的机械效率
三.滑轮组
11.(2021·重庆·中考真题)如图所示的滑轮组,500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.定滑轮的作用是省力 B.滑轮组机械效率为80%
C.动滑轮的重力为100N D.拉力F的功率为100W
【答案】B
【解析】A.定滑轮既不省力也不费力,只能改变力的方向,故A错误;
B.有用功为克服物体重力做的功,所以有用功为
连接动滑轮的绳子有两股,物体上升2m,因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为
因此机械效率为
故B正确;
C.对动滑轮和物体做受力分析,向上受到两股绳子拉力,向下受到动滑轮和物体的总重力,因此有
代入数据得
故C错误;
D.拉力的功率
故D错误。
故选B。
12.(2021·重庆·中考真题)如图所示,老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物,将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m,他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.拉力所做的功为200J
C.拉力做功的功率为40W D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A.重物的重力
G=mg=36kg×10N/kg=360N
由图可知,重物由2段绳子承担,即n=2,不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
G动=2F-G=2×200N-360N=40N
故A错误;
B.绳子自由端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
拉力所做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
故B错误;
C.拉力做功的功率
故C错误;
D.有用功
W有=Gh=360N×1m=360J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
13.(2023·重庆·中考真题)如图所示,是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用的拉力将重的重物匀速提升,用时,此过程中重物上升的速度为 ,滑轮组的机械效率为 。
【答案】0.2 75%
【解析】[1]此过程中重物上升的速度
[2]滑轮组的动滑轮绕2段绳,滑轮组的机械效率为
14.(2022·重庆·中考真题)在一次实验探究活动中,小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s,绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示,则小林做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 %。
【答案】0.54 75
【解析】[1]由题意可知,物体的重力为G=2.7N,物体上升的高度为
h=20cm=0.2m
故由W=Fs可得,小林做的有用功为
W有=Gh=2.7N×0.2m=0.54J
[2]由图中可知,绳子自由端的拉力为F=1.2N,动滑轮上有三股绳子承重,故可得滑轮组的机械效率为
15.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳,可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为 N,这时滑轮组的机械效率为 %。(忽略一切摩擦力)
【答案】40 90%
【解析】[1]由图可知,滑轮组动滑轮上的绳子段数
n=2
根据滑轮组绳子端拉力的公式
可得动滑轮的重力为
G动=2F-G物=2×200N-360N=40N
[2]根据滑轮组的机械效率的公式
可得滑轮组的机械效率为
一、单选题
1.(2025·重庆渝北·模拟预测)如图甲所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的踏碓,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”。若碓头的质量为18kg,AO︰BO=5︰3,捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。下列说法正确的是( )
A.图中所示的踏碓是省力杠杆
B.人右脚用力踩B的力越大,左脚对地面压力越大
C.支点O距离B端比距离A端更近是为了省距离
D.A端下落0.5m,碓头重力做功为54J
【答案】C
【解析】A.由图乙可知该杠杆的动力臂小于阻力臂,所以图中所示的踏碓是费力杠杆,故A错误。
B.因为力的作用是相互的,所以横木对右脚的支持力等于人右脚对横木的压力,人右脚用力越大,横木对右脚的支持力越大,以人为研究对象,根据力的平衡条件可得,由于人的重力不变,则左脚受到地面的支持力越小,左脚对地面压力等于左脚受到的支持力,所以人右脚用力越大,左脚对地面压力越小,故B错误。
C.费力杠杆省距离,所以支点O距离B端比距离A端更近是为了省距离,故C正确。
D.碓头的重力为
碓头竖直下落时重力做的功为,故D错误。
故选C。
2.(2025·重庆·三模)如图甲所示是《天工开物》记载的踏碓(duì),图乙是其结构示意图,O点为其支点,F为脚踩碓身的力,不计人的手与扶手之间的作用力,下列说法正确的是( )
A.踏碓属于省力杠杆
B.碓头下落时,其动能转化为重力势能
C.人左脚用力踩礁身,右脚对地面的压力增大
D.F的作用点离O越近,踩起碓头需要用的力F越大
【答案】D
【解析】A.动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆,故A错误;
B.碓头下落时,高度减小,速度增大,其重力能转化为动能,故B错误;
C.人左脚用力踩礁身,礁身对左脚的支持力,地面对脚的支持力减小,那么右脚对地面的压力减小,故C错误;
D.阻力与阻力臂的乘积是一个定值,F的作用点离O越近,动力臂越小,踩起碓头需要用的力F越大,故D正确。
故选D。
3.(2025·重庆·三模)如图所示,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,使杠杆在水平位置平衡,此时甲静止且对地面的压强为,甲物体的底面积为。已知乙物体的质量为2kg,AO:OB=1:3。下列说法中正确的是( )
A.甲物体的重力为90N
B.杠杆B端所挂物体的质量增加,甲对地面的压强恰好为0
C.移动支点O的位置,使AO:OB=2:7时,甲物体恰好被拉离地面
D.若图中甲竖直切割并拿走,其余条件不变,甲对地面的压强变为切割前的六分之五倍
【答案】D
【解析】A.乙物体重力为
对杠杆AOB,根据杠杆平衡原理知
则
则杠杆A端受到的拉力为
对甲物体,根据
甲物体的重力为
故A错误;
B.杠杆B端所挂物体的质量增加时,杠杆B端受到的拉力为
根据杠杆平衡条件
则
杠杆A端所受拉力为
甲物体对地面的压力等于它受到的支持力,即
压力不为0,则压强不为0,故B错误;
C.甲物体恰好被细绳拉离地面,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力,根据杠杆平衡条件可得
有
解得
故C错误;
D.若将图中甲竖直切割并拿走,此时甲的重力
此时甲对地面的压力
甲对地面的压强
故
故D正确。
故选D。
4.(2025·重庆·一模)如图所示,轻质杠杆AOB,O为支点,。地面上一质量为2kg,边长为10cm的实心正方体物块M用一不可伸长的细杆连到OB的中点C。将一小桶P的中心放在距A点1.6m的位置,此时杆对C点的作用力为8N,下列说法正确的是( )
A.若使小桶P向右移动,M对地面的压强将变小
B.若将小桶P的中心放在B处,物块M对地面的压强为4000Pa
C.若要M对地面的压强变为500Pa,可将M沿着竖直方向切去
D.若要物块对地面的压强为0,可将M沿竖直方向切去并将切去部分放入P中
【答案】D
【解析】A.小桶P右移,根据杠杆平衡,桶对杠杆压力的力臂变小,根据杠杆平衡,点拉力变小,物块M对地面压力变大,根据,压强应变大,故A错误;
B.物块M重力
根据杠杆平衡条件,当桶在B处,
先算初始:桶在距1.6m,,(是OB中点,),,可得桶重力为,
当桶在处,,,由,
对地面压力为
受力面积,压强为,故B错误;
C.若压强变为500Pa,竖直方向切去,剩余部分的压力为
则拉力,若要M对地面的压强变为500Pa,不可将M沿着竖直方向切去,故C错误;
D.若切去,剩余质量,剩余重力为,若要物块对地面的压强为0,则
切去质量,加入桶后,桶重力变为
,满足杠杆平衡条件,因此若要物块对地面的压强为0,可通过M沿竖直方向切去并将切去部分放入P中实现,故D正确。
故选D。
5.(2025·重庆·二模)在科技文化节中,小涛同学制作了如图所示的机械装置。轻质细杆长为,他将金属筐系于细杆上的端,测得,当悬吊点移至点时,在端用弹簧测力计竖直向下拉细杆,杆在水平位置静止时弹簧测力计示数为。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住轻杆的端,使之再次在水平位置平衡。下列说法正确的是( )
A.金属筐质量为
B.当重物的质量为时,弹簧测力计示数为
C.若悬吊点向点左侧移动,为使细杆在水平位置平衡,应减小处弹簧测力计拉力
D.装置中用秤砣替换弹簧测力计制成杆秤,杆秤0刻度线应在点左侧处
【答案】D
【解析】A.将金属筐系于细杆上的端,当悬吊点移至点时,杠杆在水平位置平衡,测得,则,由杠杆平衡条件可得:,代入数据解方程可得金属筐质量为,故A错误;
B.称重时,将质量为10kg的重物放入金属筐中,由杠杆平衡条件可知,
代入数据,得:
解得,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件可得,
若悬吊点向点左侧移动,则动力臂OA变小,阻力臂OB变大,G总不变,所以为使细杆在水平位置平衡,动力F应变大,即应增大A处弹簧测力计拉力,故C错误;
D.装置中用秤砣替换弹簧测力计制成杆秤,由杠杆平衡条件得
代入数据,得
解得,即杆秤0刻度线应在点左侧处,故D正确。
故选D。
6.(2025·重庆·一模)同学们模仿中药房的戥子制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在点提起提纽,秤杆处于水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到点时,秤杆再次处于水平平衡,如图所示。在到两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法错误的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2g
B.称量时,若端翘起,减小被测物体的质量可使秤杆恢复水平平衡
C.称量时,如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.若将提纽移到点左侧(未达A点)可以增大杆秤的量程
【答案】C
【解析】A.在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线,则共计50格,则每一格代表的质量为
故A正确,不符合题意;
B.称量时,若端翘起,说明,减小被测物体的质量即减小可使秤杆恢复水平平衡,故B正确,不符合题意;
C.如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件,实际的值偏小,则长度偏大,则测量结果会比真实质量偏大,故C错误,符合题意;
D.若将提纽移到点左侧(未达A点),则OA减小,OB增大,则增大,所以杆秤的量程增大,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(2025·重庆渝中·二模)如图所示为甲、乙两个异形杠杆,其两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态,两杠杆均能围绕支点O转动。现在两杠杆右端施加力,使其略微下降一小段距离,然后撤掉外力。关于甲、乙杠杆的平衡状况分析正确的是( )
A.甲能恢复平衡 B.乙能恢复平衡
C.都不能恢复平衡 D.都能恢复平衡
【答案】A
【解析】如图所示的甲、乙异形杠杆,处于保持平衡状态;由于悬挂的两个重物质量相等,则作用在杠杆两端的上的拉力相等,杠杆示意图分别如下图:
甲图,根据杠杆平衡条件可得GL1=GL2
则L1=L2
乙图,同理可得GL3=GL4
则L3=L4
用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后,则杠杆示意图分别如下图:
由于轻杆端点的位置不同,右端的重物略微下降一小段距离后,由力臂的变化图可知,甲硬质轻杆,L1′>L1,L2′<L2
则GL1′>GL2′
所以甲杆左端的重物会下降,则能恢复到原来平衡位置;
乙硬质轻杆,L3′<L3,L4′>L4
则GL3′<GL4′
所以乙杆右端的重物会继续下降,则不能恢复到原来平衡位置,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.(2025·重庆九龙坡杨家坪中学·二模)如图所示,是建筑工地上常见的塔式起重机,起重机上的滑轮组在匀速起吊质量为1t的材料时,滑轮组的机械效率是75%。下列分析正确的是( )
A.起重机的吊臂AOB不能视为杠杆
B..起重机的吊臂将材料水平移动时重力做了功
C.将材料提升3m,滑轮组拉力所做总功是4×104J
D.增加起吊材料的质量,滑轮组的机械效率将减小
【答案】C
【解析】A.吊臂AOB是可以在力的作用下绕O点转动的硬棒,因此吊臂AOB可视为杠杆,故A错误;
B.起重机的吊臂将材料水平移动时,重力的方向是竖直向下的,没有在重力的方向上通过距离,所以重力不做功,故B错误;
C.物体的重力为
滑轮组所做有用功为
由
可知,滑轮组所做总功为
故C正确;
D.若仅增加起吊物体的质量,起吊物体的重力变大,额外功几乎不变,有用功变大,有用功在总功中所占的比例变大,则滑轮组的机械效率变大,故D错误。
故选C。
9.(2025·重庆·三模)小艾用图所示的牵引装置来锻炼大腿前侧肌肉,他使质量为3kg的重物在2s内匀速上升0.3m,若脚踝给绳子的拉力大小始终为32N,则下列相关说法中错误的是( )
A.若想要锻炼效果更好,可以增大重物的质量
B.小腿越贴近地垫,大腿肌肉对小腿的力越大
C.克服重物重力做功的功率为4.5W
D.墙上定滑轮的机械效率为93.75%
【答案】B
【解析】A.由图可知,这是一个定滑轮,不省力,若想要锻炼效果更好,可以增大重物的质量,此时脚踝需要施加更大的力,起到更好的锻炼效果,故A正确,不符合题意;
B.定滑轮不省力,但可以改变力的方向,当小腿越贴近地垫,脚踝对绳子的拉力大小不变,即绳子对脚踝的拉力大小也不变,阻力大小不变,将小腿看成一个杠杆,膝盖处为支点,小腿越贴近地垫,阻力臂越小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,大腿肌肉对小腿的力变小,故B错误,符合题意;
C.克服重力做的功为
克服重物重力做功的功率为
故C正确,不符合题意;
D.人做的总功为
墙上定滑轮的机械效率为
故D正确,不符合题意。
故选B。
10.(2025·重庆·三模)如图所示,动滑轮重3N,物体重27N。物体在竖直拉力F的作用下,2s内沿竖直方向匀速上升了0.2m,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.天花板受到的拉力是30N B.自由端拉力的功率为1.5W
C.重物在匀速上升的过程中动能增加 D.重物在匀速上升的过程中机械能增加
【答案】D
【解析】A.由图可知,天花板受到的拉力与拉力F大小相等,已知一个动滑轮可以省一半的力,故天花板受到的拉力
故A错误;
B.绳子自由端上升的速度应为物体上升速度的两倍,即
拉力的功率
故B错误;
C.动能大小与质量和速度有关,重物匀速上升过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变,故C错误;
D.机械能包括动能和势能,重物匀速上升,动能不变,高度增加,重力势能增大,所以机械能增加,故D正确。
故选D。
11.(2025·重庆渝北·二模)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置的机械效率为
B.该装置做的有用功为400J
C.绳子自由端移动的平均速度为
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,人对地面的压力也逐渐增大
【答案】A
【解析】AB.工人通过该定滑轮将质量为45kg的涂料4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N,有用功
总功
机械效率
故B错误,A正确;
C.绳子自由端移动的平均速度为
故C错误;
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,人对地面的压力等于人的重力减去绳子对人的拉力,因为拉力增大,所以人对地面的压力逐渐减小,故D错误。
故选A。
12.(2025·重庆·二模)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.3m/s B.该装置做的有用功为600J
C.拉力F的功率为120W D.该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.由图可知,承担物重的绳子段数n=2。物体上升高度h=3m,根据公式s=nh可得绳子自由端移动距离s=2×3m=6m
根据速度公式可得绳子自由端移动速度
故A错误;
B.有用功W有=Gh=400N×3m=1200J
故B错误;
C.拉力做的总功W总=Fs=250N×6m=1500J
拉力F的功率
故C错误;
D.该动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
13.(2025·重庆渝中·二模)如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动,滑轮的速度为1m/s,弹簧测力计的示数为10N,忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是( )
A.物体所受地面的摩擦力为5N B.使用该动滑轮的目的是为了省力
C.水平拉力F的功率20W D.物体A的运动速度为0.5m/s
【答案】C
【解析】A.物体A匀速运动,说明物体A受到水平方向的拉力与摩擦力平衡,即大小相等,弹簧测力计的示数为10N,即物体A受到水平方向的拉力为10N,故摩擦力也应为10N,故A错误;
B.使用该动滑轮不可以省力,但可以省距离,故B错误;
C.对动滑轮进行受力分析可知,拉力F=10N+10N=20N,故拉力的功率为,故C正确;
D.滑轮的速度为1m/s,则物体A的运动速度为
故D错误。
故选C。
14.(2025·重庆·一模)如图所示,重为500N的工人师傅用300N的拉力,在10s内将550N的货物沿竖直方向匀速提升了4m,不计绳重与摩擦,则下列判断正确的是( )
A.所用动滑轮的重力是100N B.绳自由端移动速度是0.2m/s
C.人拉绳时,拉力的功率是240W D.人受到地面的支持力是200N
【答案】C
【解析】A.由图可知,滑轮是动滑轮,不计绳重与摩擦,动滑轮的重力G动=nF-G=2×300N-550N=50N
故A错误;
B.绳子自由端移动的距离s=nh=2×4m=8m
绳子自由端移动的速度
故B错误;
C.人拉绳时,拉力的功率
故C正确;
D.人受到地面的支持力F支=G+F=500N+300N=800N
故D错误。
故选C。
15.(2025·重庆大渡口·二模)工人用如图所示的滑轮提升建筑材料,拉动绳子自由端,使重为900N的建筑材料在10s内匀速上升了2m。滑轮重力为100N,不计绳重和摩擦,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.工人的拉力为450N B.此滑轮的机械效率为90%
C.拉力的功率为100W D.绳子自由端的速度为0.2m/s
【答案】B
【解析】A.不计绳重和摩擦,工人的拉力为
故A错误;
B.拉力做的总功为
拉力做的有用功为
此滑轮的机械效率为
故B正确;
C.拉力的功率为
故C错误;
D.绳子自由端的速度为
故D错误。
故选 B。
16.(2025·重庆·模拟预测)建筑工人通过如图所示的装置将质量为45kg的物体从地面提起,物体离开地面后在 4s内缓慢上升0.8m, 工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为400J
B.该装置的机械效率为90%
C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D.物体离开地面前,工人拉力逐渐增大,人对地面的压力不变
【答案】B
【解析】A.该装置做的有用功为
故A错误;
B.该装置做的总功为
该装置的机械效率为
故B正确;
C.绳子自由端移动的平均速度为
故C错误;
D.物体离开地面前,工人拉力逐渐增大,由于力的作用是相互的,则绳子对人的拉力也增大;人受到的重力、拉力及地面对人的支持力三力平衡,所以地面对人的支持力减小,由于力的作用是相互的,人对地面的压力变小,故D错误。
故选B。
17.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示,小杨用动滑轮把重200N的物体匀速提升了2m,作用在绳子自由端的拉力F为125N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2m B.动滑轮受到的重力为75N
C.拉力F做的功为250J D.该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.如图,由两根绳承担物种,,绳子自由端移动的距离为
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮受到的重力为
故B错误;
C.拉力F做的功为
故C错误;
D.拉力的有用功
该动滑轮的机械效率为
故D正确。
故选D。
18.(2025·重庆潼南·二模)小刚用如图所示滑轮组匀速提升一个重为400N的物体,提升0.4m所用时间为2s,人拉绳的力F为150N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
①绳子自由端移动的速度为;
②动滑轮总重为200N;
③人拉绳做功的功率为120W
④拉力做的总功为240J
⑤滑轮组的机械效率为
A.②③④ B.①②⑤
C.②③⑤ D.①②④
【答案】A
【解析】①由图可知,绳子的有效段数n=4,绳子自由端移动的距离s=4h=4×0.4m=1.6m
绳子自由端移动的速度
故①错误;
②动滑轮重力为
故②正确;
③人拉绳做功的功率
故③正确;
④拉力做的总功为
故④正确;
⑤滑轮组的机械效率为
故⑤错误。故A正确,BCD错误。
故选A。
19.(2025·重庆沙坪坝·一模)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如题图所示。在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N,重物重800N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为180W B.绳子自由端拉力大小为225N
C.利用滑轮组所做额外功为800J D.滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】C
【解析】A.由图像知20s拉力做的功为,拉力的功率,故A错误;
B.自由端移动16m,拉力大小,故B错误;
C.滑轮组的有用功
额外功,故C正确;
D.滑轮组的机械效率,故D错误。
故选C。
20.(2025·重庆綦江·一模)如图所示,用滑轮组提升重物时,将重500N的物体在5s内匀速提升了1m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )
A.绳子自由端拉力移动的速度为0.6m/s B.绳子自由端拉力F的大小为250N
C.绳子自由端拉力F的功率为150W D.滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【解析】A.由题可知,绳子的段数为2,物体5s内匀速提升1m,则物体上升的速度为
所以绳子自由端拉力移动的速度为
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力F的大小为
故B错误;
C.绳子自由端拉力F的功率为
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
21.(2025·重庆九十五中·三模)建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起,桶离开地面匀速上升,工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功为240J B.该装置的机械效率为
C.动滑轮所受的重力为150N D.若只减小动滑轮的重,则该装置的机械效率将变小
【答案】C
【解析】A.由图可知滑轮组有所绳子段数,绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,装置的机械效率
故B错误;
C.不计绳重和摩擦,动滑轮所受的重力
故C正确;
D.不计绳重和摩擦时,滑轮组机械效率为
由此式子可知,只减小动滑轮的重,机械效率变大,故D错误。
故选C。
22.(2025·重庆杨家坪·一模)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J D.滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.由图可知n=2,不计绳重及滑轮上的摩擦,根据,所以动滑轮的重力为
故A错误;
B.滑轮组做的有用功为
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离为
滑轮组做的总功为
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
23.(2025·重庆九龙坡育才·一模)下列描述或说法中正确的是( )
A.图甲中,学生背着书包站立在水平地面上,人对书包做了功
B.图乙中,三位同学用绳和木棍体验了“滑轮组”的威力,说明了滑轮组可以省力
C.图丙中,“魔罐”被推出后,可以一直在水平地面上来回滚动下去
D.图丁中,手电筒里的灯泡发光时,只存在化学能转化为电能
【答案】B
【解析】A.甲图中学生背着书包站在水平地面上,人对书包有向上的力,但书包没有在力的方向上移动 距离,所以人的拉力没有做功,故A错误;
B.乙图中绳和木棍的组合相当于一个滑轮组,图中一个人的力可以与两个人的力抗衡,说明使用滑轮组可以省力,故B正确;
C.丙图中“魔罐”被推出后,由于罐与地面之间存在着摩擦力,所以罐的机械能会减小,即一部分机械能会转化为内能,最终“魔罐”会停止滚动,静止在水平地面上,故C错误;
D.丁图中手电筒里的灯泡发光时,灯泡主要将电能转化为光能,故D错误。
故选B。
24.(2025·重庆·一模)如图甲所示,工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析正确的是( )
A.电动滑轮的总功为5×104J B.飞船部件的重力为2×103N
C.绳子自由端移动的距离为2m D.电动滑轮的功率为5×104W
【答案】A
【解析】B.飞船部件的重力为
故B错误;
A.电动滑轮的有用功为
电动滑轮的总功为
故A正确;
C.由图可知,有效绳子段数,则绳子自由端移动的距离为
故C错误;
D.电动滑轮的功率为
故D错误。
故选A。
二、填空题
25.(2025·重庆·二模)天津海河开启桥极大的提高了海河的船运能力,如图甲所示。图乙是其简化原理图,单侧悬臂梁的质量为,悬臂梁在动力驱动装置作用下可以绕固定点转动。每次由水平位置旋转到完全开启时,悬臂梁重心被提升的高度为,则提升过程中克服重力做功为 J;开启到如图乙所示的位置保持静止时,O点到动力作用线的垂直距离是点到悬臂梁重力作用线的垂直距离是,此时驱动装置施加在A点的动力为 。
【答案】
【解析】[1]单侧悬臂梁的质量为1200t,重力为
悬臂梁重心O'被提升的高度为10m,则提升过程中克服重力做功
[2]开启到如图乙所示的位置保持静止时,O点到动力F作用线的垂直距离是5m,O点到悬臂梁重力作用线的垂直距离是10m,由杠杆的平衡条件有
此时驱动装置施加在A点的动力
26.(2025·重庆·二模)小语在景区看到一个简易道闸装置,如图所示。已知:道闸杆AC质量为20kg,重心在O点,杆可绕B点自由转动;C点悬挂质量为15kg的重物M;OB∶BC=3∶2,工人质量为75kg,双脚与地面的接触面积为400cm2。工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少 N的力,此时工人对地面的压强为 Pa。
【答案】150
【解析】[1][2]OB∶BC=3∶2,则,设人对C点施加的压力为,根据杠杆平衡条件则有
即
解得,即工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少150N的力;根据力的作用的相互性,道闸杆C点对人具有向上150N的支持力,人的重力为
则地面对人的支持力为
则工人对地面的压力为
则工人对地面的压强为
27.(2025·重庆大渡口·二模)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动,。在杠杆的A端挂有一个边长为10cm的正方体甲,在B端挂有一个底面积为200cm2、高为15cm的长方体乙,此时杠杆在水平位置平衡,且甲对地面的压强为2000Pa。已知乙的密度为,则乙的重力为 N,甲的密度为 。
【答案】60 4×103
【解析】[1]乙的体积为V乙=200cm2×15cm=3000cm3=0.003m3
乙的质量为m乙=ρ乙V乙=2×103kg/m3×0.003m3=6kg
乙的重力为G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N
[2]根据杠杆平衡可知,正方体甲对A端的拉力为
根据力的作用是相互的,对甲进行受力分析,此时甲受到竖直向下的重力,绳子对其向上的拉力和地面对其向上的支持力;地面对甲向上的支持力等于甲对地面的压力,则F支=F压=pS甲=2000Pa×0.1m×0.1m=20N
则甲的重力为G甲=F支+F拉=20N+20N=40N
则甲的密度为
28.(2025·重庆·模拟预测)如图甲是《天工开物》中记载的农用汲水工具桔棉,它的前端系一木桶,后端系一重力为30N 的配重物,其简化图如图乙所示,杠杆质量忽略不计, OA长为0.6m,OB长为1.2m。若站在B端的人重力为600N, 脚与地面的总接触面积为200cm2,木桶装满水后,当该人用60N 的拉力竖直向上拉绳可将桶匀速提起,则装满水的桶总重为 N,此时人对地面的压强为 Pa。
【答案】
【解析】[1]木桶装满水后,当该人用60N 的拉力竖直向上拉绳可将桶匀速提起,根据杠杆平衡条件可得
解得,装满水的桶总重为
[2]此时人对地面的压强为
29.(2025·重庆巴南·二模)如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s在此过程中,工人所用拉力的功率为 W,动滑轮的机械效率为 %。
【答案】100 90
【解析】[1]由图可知,绳端移动的距离为
拉力所做的总功为
工人所用拉力的功率为
[2]克服重物重力做的有用功为
滑轮的机械效率为
30.(2025·重庆·三模)如图所示,工人用动滑轮将重8N的物体竖直匀速提升1.5m,绳子自由端拉力F为5N,不计绳重及摩擦。在此过程中,动滑轮的机械效率是 。若增加提升的物重,则该动滑轮的机械效率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 增大
【解析】[1]由图可知,动滑轮承担物重的绳子段数
有用功为
绳子自由端移动的距离为
总功为
机械效率为
[2]不计绳重及摩擦,动滑轮的机械效率为
当增加提升的物重时,变小,变小,变大,即动滑轮的机械效率增大。
31.(2025·重庆·三模)工人师傅用如图所示的装置提升重200N的货物,用125N的拉力在10s内将货物提升3m。不计绳重及摩擦,这个过程中,动滑轮对货物的拉力做功 J,滑轮的机械效率为 %。
【答案】750 80
【解析】[1]动滑轮对货物的拉力做功为
[2]动滑轮做的有用功为
滑轮的机械效率为
32.(2025·重庆·一模)工人用如图所示装置将一个重为300N的矿石从井底匀速拉向井面,装置中动滑轮重100N,不计绳重与摩擦,则使用该动滑轮的机械效率为 %;若井深30m,当矿石从井底匀速拉出井面时,拉力F做的功为 J。
【答案】75 1.2×104
【解析】[1]不计绳重与摩擦,动滑轮的机械效率为
[2]矿石从井底匀速拉出井面时,所做的有用功为W有用=Gh=300N×30m=9000J
拉力F做的功为
33.(2025·重庆·三模)如图所示,物体重,物体重为,动滑轮重为。当分别用力、匀速提升物体时,物体、移动的距离相等,则与所做的功之比为 ,用动滑轮提升物体的机械效率为 。(均不计绳重和摩擦)
【答案】1:1 75%
【解析】[1]物体、移动的距离相等,设物体、移动的距离为h,所做的功为
的大小为
所做的功为
与所做的功之比为
[2]用动滑轮提升物体的机械效率为
34.(2025·重庆·二模)用如图所示的滑轮组在内将的重物匀速提升,已知动滑轮重,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动的速度是 m/s,滑轮组的机械效率是 。
【答案】0.6 90%
【解析】[1]图中连接动滑轮绳子的股数是2股,在内将的重物匀速提升,绳子移动的距离是6m,则绳子自由端移动的速度是
[2]不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
35.(2025·重庆开州·二模)在重庆城际铁路建设过程中,体重为600N的工人用如图所示的滑轮组,在100s内,将重为600N的货物匀速提升了20m,动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦,则此时工人对地面的压力为 N;该滑轮组在提升本次重物时的机械效率为 (结果保留一位小数)。
【答案】240 83.3%
【解析】[1]由图可知,承担重物的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,绳端的拉力为
人受到重力、拉力和地面的支持力作用,根据力平衡知识可知,支持力为F支=G人-F拉=600N-360N=240N
由于力的作用是相互的,所以人对地面的压力为F压=F支=240N
[2]不计绳重和摩擦,本次提升重物时的机械效率为
36.(2025·重庆九龙坡·一模)如图所示,支架OB固定于竖直墙面O点,且可绕O点在竖直面内转动,细绳BC与支架连接于B点,另一端固定在墙上C点,此时支架水平,细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处,OA=2AB,重500N的工人用力竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体M匀速上升,此时滑轮组的机械效率为90%。工人与水平地面的总接触面积为500cm2,两个滑轮的质量相等,不计支架和细绳重力,不计滑轮组的绳重和摩擦。则工人对地面的压强为 Pa;细绳BC对支架的拉力为 N。
【答案】4000Pa 1280N
【解析】[1]工人静止于水平地面,对工人进行受力分析如图所示:
则有F支持=G人-F=500N-300N=200N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力,则该工人对地面的压力F压=F支持=200N
工人对地面的压强为
[2]不计滑轮组的绳重和摩擦,由得动滑轮的重力为G动=nF-G=2×300N-540N=60N
两个滑轮的质量相等,则定滑轮的重力为G定=G动=60N
支架受到滑轮组的拉力为F拉=G定+3F=60N+3×300N=960N
F拉的力臂为,细绳BC的拉力力臂为,由杠杆平衡条件FBCl1=F拉l2得
37.(2025·重庆·模拟预测)如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊300kg的物体时,上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
【答案】
【解析】[1]有用功
[2]滑轮组的机械效率是80%,根据可知,总功
拉力F的功率
三、计算题
38.(2025·重庆·一模)工地上起重机正在作业,如图所示。起重机将400kg的石材在100s内匀速吊起20m,若动滑轮(含吊钩)的质量为100kg,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1) (2)80%
【解析】(1)物体上升的速度是
(2)石材的重力
动滑轮(含吊钩)的重力
有用功
总功为
滑轮组的机械效率为
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三、力学
专题11 简单机械
目 录
中考新趋势 2
五年真题 2
一.杠杆 2
二.滑轮 6
三.滑轮组 7
一年模拟 9
一、单选题 9
二、填空题 17
三、计算题 21
1.(2025·重庆·中考真题)【走进生活】如图所示,为了防烫、防滑和操作便利,重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达。下列描述正确的是( )
A.筷子捞起小面时是费力杠杆 B.捞面时手越靠近筷子尾端越省力
C.筷子表面较粗糙是为了减小摩擦 D.面条从筷子上滑落时不受摩擦力
一.杠杆
1.(2024·重庆·中考真题)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2.08g
B.称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
2.(2023·重庆·中考真题)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.被测木块的质量为20.4g
C.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
D.测量结束后,可以直接用手将砝码放回砝码盒
3.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.图甲,运动员腾空后其惯性消失了
B.图乙,运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦
C.图丙,运动员下落过程中受到的力是平衡的
D.图丁,运动员用冰球杆击球时,冰球杆是费力杠杆
4.(2024·重庆·中考真题)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为 g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。
5.(2021·重庆·中考真题)如图所示,ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm,OB=30cm,OC=60cm,水平地面上的实心均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连,在A点用60N的力沿某方向拉杠杆,使M对地面的压力最小,且杠杆处于水平位置平衡,此时细线的拉力为 N;保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变,要使M对地面的压强变为原来的,可将物块M沿竖直方向切去的质量为 kg。(忽略支点处的摩擦)
6.(2023·重庆·中考真题)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端,在端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
7.(2023·重庆·中考真题)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率;
(3)质量为的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求人左脚对地面的压强。
二.滑轮
8.(2024·重庆·中考真题)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为400J
B.该装置的机械效率为90%
C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,桶对地面的压强不变
9.(2023·重庆·中考真题)在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则( )
A.重物上升的速度为0.4m/s B.动滑轮做的有用功为1000J
C.工人的拉力的功率为90W D.动滑轮的机械效率为90%
10.(2025·重庆·中考真题)在老旧小区改造中,工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高,则绳子自由端移动的距离是 ,若拉力为,这个装置的机械效率是 %。
三.滑轮组
11.(2021·重庆·中考真题)如图所示的滑轮组,500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.定滑轮的作用是省力 B.滑轮组机械效率为80%
C.动滑轮的重力为100N D.拉力F的功率为100W
12.(2021·重庆·中考真题)如图所示,老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物,将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m,他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.拉力所做的功为200J
C.拉力做功的功率为40W D.滑轮组的机械效率为90%
13.(2023·重庆·中考真题)如图所示,是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用的拉力将重的重物匀速提升,用时,此过程中重物上升的速度为 ,滑轮组的机械效率为 。
14.(2022·重庆·中考真题)在一次实验探究活动中,小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s,绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示,则小林做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 %。
15.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳,可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为 N,这时滑轮组的机械效率为 %。(忽略一切摩擦力)
一、单选题
1.(2025·重庆渝北·模拟预测)如图甲所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的踏碓,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”。若碓头的质量为18kg,AO︰BO=5︰3,捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。下列说法正确的是( )
A.图中所示的踏碓是省力杠杆
B.人右脚用力踩B的力越大,左脚对地面压力越大
C.支点O距离B端比距离A端更近是为了省距离
D.A端下落0.5m,碓头重力做功为54J
2.(2025·重庆·三模)如图甲所示是《天工开物》记载的踏碓(duì),图乙是其结构示意图,O点为其支点,F为脚踩碓身的力,不计人的手与扶手之间的作用力,下列说法正确的是( )
A.踏碓属于省力杠杆
B.碓头下落时,其动能转化为重力势能
C.人左脚用力踩礁身,右脚对地面的压力增大
D.F的作用点离O越近,踩起碓头需要用的力F越大
3.(2025·重庆·三模)如图所示,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,使杠杆在水平位置平衡,此时甲静止且对地面的压强为,甲物体的底面积为。已知乙物体的质量为2kg,AO:OB=1:3。下列说法中正确的是( )
A.甲物体的重力为90N
B.杠杆B端所挂物体的质量增加,甲对地面的压强恰好为0
C.移动支点O的位置,使AO:OB=2:7时,甲物体恰好被拉离地面
D.若图中甲竖直切割并拿走,其余条件不变,甲对地面的压强变为切割前的六分之五倍
4.(2025·重庆·一模)如图所示,轻质杠杆AOB,O为支点,。地面上一质量为2kg,边长为10cm的实心正方体物块M用一不可伸长的细杆连到OB的中点C。将一小桶P的中心放在距A点1.6m的位置,此时杆对C点的作用力为8N,下列说法正确的是( )
A.若使小桶P向右移动,M对地面的压强将变小
B.若将小桶P的中心放在B处,物块M对地面的压强为4000Pa
C.若要M对地面的压强变为500Pa,可将M沿着竖直方向切去
D.若要物块对地面的压强为0,可将M沿竖直方向切去并将切去部分放入P中
5.(2025·重庆·二模)在科技文化节中,小涛同学制作了如图所示的机械装置。轻质细杆长为,他将金属筐系于细杆上的端,测得,当悬吊点移至点时,在端用弹簧测力计竖直向下拉细杆,杆在水平位置静止时弹簧测力计示数为。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住轻杆的端,使之再次在水平位置平衡。下列说法正确的是( )
A.金属筐质量为
B.当重物的质量为时,弹簧测力计示数为
C.若悬吊点向点左侧移动,为使细杆在水平位置平衡,应减小处弹簧测力计拉力
D.装置中用秤砣替换弹簧测力计制成杆秤,杆秤0刻度线应在点左侧处
6.(2025·重庆·一模)同学们模仿中药房的戥子制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在点提起提纽,秤杆处于水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到点时,秤杆再次处于水平平衡,如图所示。在到两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法错误的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2g
B.称量时,若端翘起,减小被测物体的质量可使秤杆恢复水平平衡
C.称量时,如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.若将提纽移到点左侧(未达A点)可以增大杆秤的量程
7.(2025·重庆渝中·二模)如图所示为甲、乙两个异形杠杆,其两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态,两杠杆均能围绕支点O转动。现在两杠杆右端施加力,使其略微下降一小段距离,然后撤掉外力。关于甲、乙杠杆的平衡状况分析正确的是( )
A.甲能恢复平衡 B.乙能恢复平衡
C.都不能恢复平衡 D.都能恢复平衡
8.(2025·重庆九龙坡杨家坪中学·二模)如图所示,是建筑工地上常见的塔式起重机,起重机上的滑轮组在匀速起吊质量为1t的材料时,滑轮组的机械效率是75%。下列分析正确的是( )
A.起重机的吊臂AOB不能视为杠杆
B..起重机的吊臂将材料水平移动时重力做了功
C.将材料提升3m,滑轮组拉力所做总功是4×104J
D.增加起吊材料的质量,滑轮组的机械效率将减小
9.(2025·重庆·三模)小艾用图所示的牵引装置来锻炼大腿前侧肌肉,他使质量为3kg的重物在2s内匀速上升0.3m,若脚踝给绳子的拉力大小始终为32N,则下列相关说法中错误的是( )
A.若想要锻炼效果更好,可以增大重物的质量
B.小腿越贴近地垫,大腿肌肉对小腿的力越大
C.克服重物重力做功的功率为4.5W
D.墙上定滑轮的机械效率为93.75%
10.(2025·重庆·三模)如图所示,动滑轮重3N,物体重27N。物体在竖直拉力F的作用下,2s内沿竖直方向匀速上升了0.2m,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.天花板受到的拉力是30N B.自由端拉力的功率为1.5W
C.重物在匀速上升的过程中动能增加 D.重物在匀速上升的过程中机械能增加
11.(2025·重庆渝北·二模)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置的机械效率为
B.该装置做的有用功为400J
C.绳子自由端移动的平均速度为
D.桶离开地面前,工人拉力逐渐增大,人对地面的压力也逐渐增大
12.(2025·重庆·二模)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.3m/s B.该装置做的有用功为600J
C.拉力F的功率为120W D.该动滑轮的机械效率为80%
13.(2025·重庆渝中·二模)如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动,滑轮的速度为1m/s,弹簧测力计的示数为10N,忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是( )
A.物体所受地面的摩擦力为5N B.使用该动滑轮的目的是为了省力
C.水平拉力F的功率20W D.物体A的运动速度为0.5m/s
14.(2025·重庆·一模)如图所示,重为500N的工人师傅用300N的拉力,在10s内将550N的货物沿竖直方向匀速提升了4m,不计绳重与摩擦,则下列判断正确的是( )
A.所用动滑轮的重力是100N B.绳自由端移动速度是0.2m/s
C.人拉绳时,拉力的功率是240W D.人受到地面的支持力是200N
15.(2025·重庆大渡口·二模)工人用如图所示的滑轮提升建筑材料,拉动绳子自由端,使重为900N的建筑材料在10s内匀速上升了2m。滑轮重力为100N,不计绳重和摩擦,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.工人的拉力为450N B.此滑轮的机械效率为90%
C.拉力的功率为100W D.绳子自由端的速度为0.2m/s
16.(2025·重庆·模拟预测)建筑工人通过如图所示的装置将质量为45kg的物体从地面提起,物体离开地面后在 4s内缓慢上升0.8m, 工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为400J
B.该装置的机械效率为90%
C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D.物体离开地面前,工人拉力逐渐增大,人对地面的压力不变
17.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示,小杨用动滑轮把重200N的物体匀速提升了2m,作用在绳子自由端的拉力F为125N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2m B.动滑轮受到的重力为75N
C.拉力F做的功为250J D.该动滑轮的机械效率为80%
18.(2025·重庆潼南·二模)小刚用如图所示滑轮组匀速提升一个重为400N的物体,提升0.4m所用时间为2s,人拉绳的力F为150N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
①绳子自由端移动的速度为;
②动滑轮总重为200N;
③人拉绳做功的功率为120W
④拉力做的总功为240J
⑤滑轮组的机械效率为
A.②③④ B.①②⑤
C.②③⑤ D.①②④
19.(2025·重庆沙坪坝·一模)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如题图所示。在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N,重物重800N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为180W B.绳子自由端拉力大小为225N
C.利用滑轮组所做额外功为800J D.滑轮组的机械效率约为88.9%
20.(2025·重庆綦江·一模)如图所示,用滑轮组提升重物时,将重500N的物体在5s内匀速提升了1m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )
A.绳子自由端拉力移动的速度为0.6m/s B.绳子自由端拉力F的大小为250N
C.绳子自由端拉力F的功率为150W D.滑轮组的机械效率为83.3%
21.(2025·重庆九十五中·三模)建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起,桶离开地面匀速上升,工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功为240J B.该装置的机械效率为
C.动滑轮所受的重力为150N D.若只减小动滑轮的重,则该装置的机械效率将变小
22.(2025·重庆杨家坪·一模)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J D.滑轮组的机械效率为80%
23.(2025·重庆九龙坡育才·一模)下列描述或说法中正确的是( )
A.图甲中,学生背着书包站立在水平地面上,人对书包做了功
B.图乙中,三位同学用绳和木棍体验了“滑轮组”的威力,说明了滑轮组可以省力
C.图丙中,“魔罐”被推出后,可以一直在水平地面上来回滚动下去
D.图丁中,手电筒里的灯泡发光时,只存在化学能转化为电能
24.(2025·重庆·一模)如图甲所示,工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析正确的是( )
A.电动滑轮的总功为5×104J B.飞船部件的重力为2×103N
C.绳子自由端移动的距离为2m D.电动滑轮的功率为5×104W
二、填空题
25.(2025·重庆·二模)天津海河开启桥极大的提高了海河的船运能力,如图甲所示。图乙是其简化原理图,单侧悬臂梁的质量为,悬臂梁在动力驱动装置作用下可以绕固定点转动。每次由水平位置旋转到完全开启时,悬臂梁重心被提升的高度为,则提升过程中克服重力做功为 J;开启到如图乙所示的位置保持静止时,O点到动力作用线的垂直距离是点到悬臂梁重力作用线的垂直距离是,此时驱动装置施加在A点的动力为 。
26.(2025·重庆·二模)小语在景区看到一个简易道闸装置,如图所示。已知:道闸杆AC质量为20kg,重心在O点,杆可绕B点自由转动;C点悬挂质量为15kg的重物M;OB∶BC=3∶2,工人质量为75kg,双脚与地面的接触面积为400cm2。工人将道闸杆从水平状态刚好绕B点转动的瞬间,需在C点施加至少 N的力,此时工人对地面的压强为 Pa。
27.(2025·重庆大渡口·二模)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动,。在杠杆的A端挂有一个边长为10cm的正方体甲,在B端挂有一个底面积为200cm2、高为15cm的长方体乙,此时杠杆在水平位置平衡,且甲对地面的压强为2000Pa。已知乙的密度为,则乙的重力为 N,甲的密度为 。
28.(2025·重庆·模拟预测)如图甲是《天工开物》中记载的农用汲水工具桔棉,它的前端系一木桶,后端系一重力为30N 的配重物,其简化图如图乙所示,杠杆质量忽略不计, OA长为0.6m,OB长为1.2m。若站在B端的人重力为600N, 脚与地面的总接触面积为200cm2,木桶装满水后,当该人用60N 的拉力竖直向上拉绳可将桶匀速提起,则装满水的桶总重为 N,此时人对地面的压强为 Pa。
29.(2025·重庆巴南·二模)如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s在此过程中,工人所用拉力的功率为 W,动滑轮的机械效率为 %。
30.(2025·重庆·三模)如图所示,工人用动滑轮将重8N的物体竖直匀速提升1.5m,绳子自由端拉力F为5N,不计绳重及摩擦。在此过程中,动滑轮的机械效率是 。若增加提升的物重,则该动滑轮的机械效率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
31.(2025·重庆·三模)工人师傅用如图所示的装置提升重200N的货物,用125N的拉力在10s内将货物提升3m。不计绳重及摩擦,这个过程中,动滑轮对货物的拉力做功 J,滑轮的机械效率为 %。
32.(2025·重庆·一模)工人用如图所示装置将一个重为300N的矿石从井底匀速拉向井面,装置中动滑轮重100N,不计绳重与摩擦,则使用该动滑轮的机械效率为 %;若井深30m,当矿石从井底匀速拉出井面时,拉力F做的功为 J。
33.(2025·重庆·三模)如图所示,物体重,物体重为,动滑轮重为。当分别用力、匀速提升物体时,物体、移动的距离相等,则与所做的功之比为 ,用动滑轮提升物体的机械效率为 。(均不计绳重和摩擦)
34.(2025·重庆·二模)用如图所示的滑轮组在内将的重物匀速提升,已知动滑轮重,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动的速度是 m/s,滑轮组的机械效率是 。
35.(2025·重庆开州·二模)在重庆城际铁路建设过程中,体重为600N的工人用如图所示的滑轮组,在100s内,将重为600N的货物匀速提升了20m,动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦,则此时工人对地面的压力为 N;该滑轮组在提升本次重物时的机械效率为 (结果保留一位小数)。
36.(2025·重庆九龙坡·一模)如图所示,支架OB固定于竖直墙面O点,且可绕O点在竖直面内转动,细绳BC与支架连接于B点,另一端固定在墙上C点,此时支架水平,细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处,OA=2AB,重500N的工人用力竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体M匀速上升,此时滑轮组的机械效率为90%。工人与水平地面的总接触面积为500cm2,两个滑轮的质量相等,不计支架和细绳重力,不计滑轮组的绳重和摩擦。则工人对地面的压强为 Pa;细绳BC对支架的拉力为 N。
37.(2025·重庆·模拟预测)如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊300kg的物体时,上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
三、计算题
38.(2025·重庆·一模)工地上起重机正在作业,如图所示。起重机将400kg的石材在100s内匀速吊起20m,若动滑轮(含吊钩)的质量为100kg,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
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