2026年中考物理一轮复习 专题7 简单机械和机械效率

2026年中考物理一轮复习专题7简单机械和机械效率 姓名:_班级:_ 【考点精讲】 一、杠杆: 1.概念:在_作用下能绕着_ 转动的硬棒叫做杠杆。 2.支点:杠杆绕着转动的_符号是;_ 动力:_的力,符号是_; 阻力:_的力,符号是_; 动力臂:从_到_的距离,符号是_; 阻力臂:从_到_的距离,符号是_。 3.杠杆平衡条件是:,公式表示:_。 4.杠杆的分类: ①省力杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力;特点:_ ②费力杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力;特点:_ ③等臂杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力;特点:_ 二、滑轮 1.定滑轮:轴固定不变的滑轮,实质,_, 特点:不_,但可以_。 2.动滑轮:随着物体一起运动的滑轮,实质_, 特点:能_的力,不能改变_,且要移动2倍的距离。 3.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合的机械,由几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是物重的_。 4.滑轮组省力规律公式F = _;费距离公式S = _。 三、机械效率 1. 机械效率:我们把_跟_的比值 机械效率通常用百分数表示,它的计算公式为_。 2.对于机械效率,由于额外功的存在,总有W有_W总,因此机械效率总_。 【考点精练】 一、单选题 1.对下列四幅图片所涉及物理知识的解读,正确的是( ) A.图甲中运动员手部涂镁粉是为了减小摩擦力 B.图乙中用钳子剪断铁丝,钳子是费力杠杆 C.图丙中验电器张开的两片金属箔带异种电荷 D.图丁中的通电螺线管右端为极 2.花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是( ) A.B. C.D. 3.晾晒相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是( ) A.B. C.D. 4.如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A. 绳端移动的距离为15m B.此滑轮组的机械效率约为83.3% C.汽车受到的拉力为1800N D.绳端拉力F的功率为750W 5.如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景,用独轮车运输货物时需左右对称,否则不稳定,极易倾倒。下列说法正确的是( ) A.独轮车是费力杠杆 B.车上物体的重力为阻力 C.推车人的手越靠近车轮越费力 D.倾倒时,车以车轴为支点转动 6.如图所示用不同方向的拉力、、匀速拉动重力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( ) A. B. C.和是一对平衡力D.和G是一对平衡力 7.将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组(甲比乙省力)。小明分别用甲、乙滑轮组,在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.使用甲滑轮组时的拉力为27N B.使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6m C.使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大 D.两个滑轮组的机械效率相等 8.“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.甲图中A点为杠杆的支点 B.若OB=5OA,则“秤砣”的质量为20g C.若秤钩再加挂20g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D.如果“秤砣”磨损,则测量值比真实值偏小 二、填空题 9.如图所示,探究杠杆的平衡条件,调节杠杆水平平衡后,在杠杆的左边20cm处挂2个钩码,在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,此时测力计的示数为 N;若测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,则测力计示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。 10.“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示,当杆秤水平平衡时,秤砣重为G;距提纽90cm,挂弓点距提纽30cm,杆秤质量不计,则该弓的弹力 G。若要提高杆秤的测量精度,可采取的方法是: (写出一种即可)。 11.如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一重物,在A端施加竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,则该过程中力F的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F与其力臂的乘积 。作出AC方向上的力F对应的力臂l 。 12.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、作图题 13.小王在体育课上做俯卧撑,若将他的身体看作为杠杆,脚尖作为支点,简化模型如图所示,点为重心,请画出重力示意图及的力臂。 14.如图所示,一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转,O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环(圆环质量忽略不计),通过定滑轮的绳子拉住圆环,使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图: (1)画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂; (2)画出杠杆在水平位置平衡时,通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。 四、实验题 15.某同学利用带有刻度的杠杆、量筒、弹簧测力计、细线、小桶,设计实验测量某品牌洗衣液的密度,进行了如下操作: ①将杠杆置于桌面上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡; ②将装有洗衣液的小桶悬挂在杠杆右侧,左侧用弹簧测力计对杠杆施加竖直向下的拉力,两侧细线拴接位置如图甲所示,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为; ③将小桶中一部分洗衣液倒入量筒,测得其体积为,剩余部分挂回原位置,竖直向下拉动弹簧测力计,杠杆在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数如图乙所示。 请回答下列问题: (1)实验中三次杠杆平衡时,均位于水平位置,目的是 ; (2)图乙中弹簧测力计的示数为 ; (3)根据测量数据,取,洗衣液的密度为 ; (4)该同学整理器材时发现,摆放杠杆的桌面不水平,左侧比右侧略高一点,该因素对密度测量结果的影响是:_(选填“A”、“B”或“C”)。 A.导致测量结果偏大 B.导致测量结果偏小 C.对测量结果没有影响 16.小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率 1 1 3 0.5 ① 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② (1)实验时应该竖直向上 (选填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计; (2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为 ;第3次实验中,机械效率②为 ; (3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更 。(选填“省力”或“费力”) 五、计算题 17.如图所示,工人利用滑轮提升重物。在内,质量为的重物被匀速竖直提升,此过程中,工人对绳端做功的功率为。不计绳重与摩擦,取,求: (1)工人对绳端施加的拉力; (2)滑轮受到的重力; (3)此过程中,滑轮的机械效率。 18.杆秤在我国有悠久的历史,如图甲所示是日常生活常用的杆秤,它有两个提纽,对应两个挡位。疯狂物理兴趣小组的同学为了研究杆秤,建立了一个杆秤的模型,如图乙所示。该模型是粗细均匀且质量不计的轻杆,O点为支点(可移动实现换挡),物体悬挂在O点左侧的B点,秤砣悬挂在O点右侧,可在OA之间移动,使杠杆始终在水平位置平衡。在初始挡位下,OB长度为20cm,OA长度为80cm,秤砣质量为2kg。请根据模型求解: (1)该杆秤在初始挡位下能称量物体的最大质量? (2)某次实验时,物理小组同学在B端挂上一个放在水平地面上的正方体,O点未移动,移动秤砣,发现正方体对地面的压强最小为1000Pa,已知正方体的边长为20cm,则正方体的密度为多少? (3)要使该杆秤的最大称量变为14kg,可通过只改变O点的位置来实现,即换挡,则需将O点左移多少cm? 第 2 页 共 13 页 第 1 页 共 13 页 学科网(北京)股份有限公司 《2026年中考物理一轮复习专题7简单机械和机械效率》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A B B C A D B 1.D 解:A.图甲中运动员手部涂镁粉,增大了接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦力,故A错误; B.图乙中用钳子剪断铁丝时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误; C.异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥。图丙中验电器两片金属箔由于带有同种电荷相互排斥而张开,故C错误; D.图丁中电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,图丁中的通电螺线管右端为极,左端为S极,故D正确。 故选D。 2.A 解:AB.两个图中均满足动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,由可知,阻力和阻力臂一定时,其中A图的动力臂更长,这样可以用更小的动力克服较大的阻力,故A正确,B错误; CD.两个图中均满足动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,不能省力,故CD错误。 故选A。 3.B 解:衣架可看成以挂钩为支点的杠杆,设每条湿毛巾重力为G,每个小格的长度为L; A.左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为,由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平衡的条件,故A不符合题意; B.左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为,由于左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积,满足杠杆平衡的条件,故B符合题意; C.左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为,由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平衡的条件,故C不符合题意; D.左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为,由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平衡的条件,故D不符合题意。 故选B。 4.B 解:AD.由图可知,提升动滑轮绳子段数为2,汽车移动了5m,则绳端移动的距离为 绳端拉力F的功率为 故AD错误; B.此滑轮组的机械效率为 故B正确; C.汽车沿水平方向匀速拉动,处于平衡状态,汽车受到的拉力与汽车受到的阻力二力平衡,大小相等,汽车受到的拉力为1500N,故C错误。 故选B。 5.C 解:A.独轮车在使用中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误; B.车上物体和车的重力之和会阻碍杠杆的转动,故为阻力,故B错误; C.推车人的手越靠近车轮,动力臂越短越费力,故C正确; D.独轮车实际上以车轮与地面的接触点为支点转动,而不是车轴。故D错误。 故选C。 6.A 解:AB.为定滑轮相当于一个等臂杠杆,力臂均为轮的半径,只能改变力的方向,而不省力,故用定滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,不计绳重和摩擦,则 故A 正确,B错误; CD.二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,和、和G均不满足“方向相反、作用在同一条直线上”这一条件,所以都不是一对平衡力,故C、D错误。 故选A。 7.D 解:图中有两个滑轮,两种不同的绕法中甲比乙省力,忽略绳重和摩擦,根据可知,甲组装中连接动滑轮绳子的股数是3股,乙组装中连接动滑轮绳子的股数是2股; A.根据组装方式可知,甲滑轮组时的拉力为 故A错误; B.使用乙滑轮组时的绳子自由端移动的距离为 故B错误; C.已知甲组滑轮组绳末端的拉力为18N,使用甲滑轮组时的绳子自由端移动的距离为 甲绳末端移动的速度为 使用甲滑轮组时拉力的功率为 根据组装方式可知,乙滑轮组时的拉力为 乙绳末端移动的速度为 使用乙滑轮组时拉力的功率为 综合上述分析可知,使用甲滑轮组时拉力的功率与乙的相等,故C错误; D.两种组装方式中,克服物体的重力做功为有用功,且有用功相同,忽略绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为额外功,且额外功相同,根据可知,两种组装方式中机械效率相等,故D正确。 故选D。 8.B 解:A.支点为杠杆绕着转动的点,甲图中O点为杠杆的支点,故A错误; B.若OB=5OA,根据杠杆的平衡条件可知 即 则“秤砣”的质量为,故B正确; C.若秤钩再加挂20g物体,根据杠杆的平衡条件可知 即 可知秤砣向右移动可使杆秤再次平衡,故C错误; D.根据杠杆平衡条件有 秤砣磨损了,质量变小,OB变大,则测量结果将偏大,故D错误。 故选B。 9. 2 变大 测力计的拉力的力臂变小 解:[1]此时测力计的分度值为0.1N,示数为2N。 [2][3]若测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,此时测力计的拉力的力臂变小,钩码对杠杆的拉力及其力臂不变,由杠杆平衡条件得,测力计示数会变大。 10. 3 换用质量更小的秤砣 解:[1]将杆秤视为杠杆,提纽为支点。秤砣的重力G是动力,动力臂;弓的弹力F是阻力,阻力臂。根据杠杆平衡条件,变形可得 [2]杆秤的测量精度取决于其 “分辨微小力的能力”。根据杠杆平衡条件,若要更精确地测量弹力,需让杆秤对微小的力变化更敏感。 方法:换用质量更小的秤砣。秤砣重力越小,在相同力臂下,微小的弹力变化会引起秤砣更大的位移,从而更易观察和测量,提高精度。 11. 变大 不变 / 解:[1][2]由图可知,杠杆在水平位置平衡时,重物对杠杠的拉力为阻力,OA中点到O点的距离为阻力臂。当力F从AB方向(竖直向上,此时动力臂为OA的长度)顺时针转动到AC方向时,动力臂逐渐变小。由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则力F变大;阻力和阻力臂乘积不变,力F与其力臂的乘积不变。 [3]延长力F的作用线,过支点O作力F作用线的垂线段,该垂线段就是力F对应的力臂l,如图所示: 或 12. 20 75 解:[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 13. 解:人受到的重力是竖直向下的,人受重力的作用点在A点,由此画出人所受重力的示意图;过支点O向力F1的作用线作垂线段,即为力F1的力臂L1,如图所示: 14. 解:由于杠杆质地均匀,重心在O2点,重力方向竖直向下,从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,标注为G;过支点O1作重力作用线的垂线,垂线段的长度即为重力的力臂,标注为L2; 根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。杠杆在水平位置平衡时,由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变,若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力,则以O1点为支点,与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时,动力臂最大,标注为L1,过该连线与滑轮边缘的交点,作连线的垂线为动力作用线,作用线与杠杆的交点,即为力的作用点,为使杠杆平衡,拉力的方向向上,标注为F,如图所示: 15.(1)便于测量力臂的大小 (2)3.6 (3) (4)C 解:(1)杠杆在水平位置平衡时,左侧弹簧测力计对杠杆拉力竖直向下,右侧小桶对杠杆拉力也竖直向下,此时力臂与杠杆上的刻度线重合。杠杆上带有刻度,我们可以直接通过读取杠杆上悬挂点到支点的刻度值来确定力臂的长度,不需要额外测量力臂,操作更简便、准确,所以实验中三次杠杆平衡均位于水平位置,目的是便于测量力臂的大小。 (2)首先观察弹簧测力计的量程和分度值,分度值为0.1N,先确定整数值为3N,再加上小格对应的力0.6N,所以弹簧测力计的示数为3.6N。 (3)实验依据杠杆平衡条件进行计算,首先明确已知的力和力臂,第一次平衡时,左侧弹簧测力计的拉力F1=4N,支点到左侧拉力作用点的距离为24cm,则动力臂L1=24cm;右侧装有洗衣液的小桶总重力为G总,支点到右侧小桶悬挂点的距离为8cm,则阻力臂L2=8cm,倒出洗衣液后悬挂位置不变,阻力臂仍为8cm。根据杠杆平衡条件可得4N 24cm=G总 8cm 解得G总=12N。第二次平衡时,左侧弹簧测力计的拉力F1'=3.6N,动力臂仍为L1=24cm;右侧剩余洗衣液和小桶的总重力为G剩,阻力臂仍为L2=8cm。同理可得3.6N 24cm=G剩 8cm 解得G剩=10.8N。倒出洗衣液的重力 G= G总-G剩=12N-10.8N=1.2N 根据重力公式G=mg,可得倒出洗衣液的质量 倒出洗衣液的体积 V=100mL=1 10-4m3 根据密度公式,可得洗衣液的密度 (4)虽然摆放杠杆的桌面不水平,左侧比右侧略高,但实验中每次调节杠杆平衡时,都是通过调节杠杆两端螺母或改变弹簧测力计拉力,使杠杆在当前桌面状态下达到水平平衡。此时,杠杆的支点位置不变,两侧力的方向始终竖直向下,力臂依然是从支点到力的作用线的垂直距离,且能通过杠杆上的刻度准确读取,桌面不水平不会改变力臂与杠杆刻度的对应关系。在计算倒出洗衣液的重力时,桌面不水平对第一次和第二次平衡的力臂测量影响相同,会在两次平衡条件的计算中相互抵消,不会改变 G、m 和V的计算结果,因此对最终的密度测量结果没有影响,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 16.(1)匀速 (2) 9 80.0% (3)费力 解:(1)在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,受到的拉力等于测力计示数。 (2)[1]第1次实验中,根据 得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3 3cm=9cm [2]第3次实验中,机械效率 (3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段,图乙装置更费力。 17.(1)150N (2)30N (3)90% 解:(1)已知在内,物体竖直向上移动的距离是10m,则物体上升的速度为 由于是动滑轮,绳端移动速度是物体移动速度的2倍,即 可得工人对绳端施加的拉力 (2)不计绳重与摩擦,根据可得,动滑轮的重力为 (3)提升物体过程中做的有用功为 绳末端拉力做的总功为 滑轮的机械效率为 18.(1)8kg; (2)1.5 103kg/m3; (3)7.5cm 解:(1)根据杠杆平衡条件可得F1l1=F2l2,即 G物lOB=G砣lOA 根据G=mg可得 m物lOB=m砣lOA 所以所称重物的最大质量 (2)该杆秤在初始挡位下能称量物体的最大拉力 F拉=G物=m物g=8kg 10N/kg=80N 正方体对地面的最小压力 F压=pS=1000Pa 20 20 10-4m2=40N 正方体对地面的压力和地面对正方体的支持力是一对相互作用力,大小相等,即地面对正方体的最小支持力为 F支= F压=40N 对正方体受力分析可得,正方体受到的重力等于秤的最大拉力和地面对正方体的最小支持力,即 G正=F支+ F拉= 40N+80N =120N 正方体的体积为 V正=20cm 20cm 20cm =8000cm3=8 10-3m3 正方体的密度为 (3)需将O点向左移动距离为 l,根据杠杆平衡条件,换挡后,应满足 G最大 (lOB- l)=G砣 (lOA + l) 根据G=mg可得 m最大 (lOB- l)=m砣 (lOA + l) 即 14kg (20cm- l)= 2kg (80cm + l) 解得 l=7.5cm,即需将O点左移动距离为7.5cm。 第 2 页 共 13 页 第 1 页 共 13 页 学科网(北京)股份有限公司 $