内容正文:
1. 2026年中考九年级物理一轮复习 第十二章 简单机械
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列关于杠杆的说法中,正确的是( )
A.杠杆一定是直的
B.若作用在杠杆上的动力方向向上时,阻力方向一定向下
C.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
D.杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒
2.下列工具在正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子B.道钉撬C.瓶起子D.钢丝钳
3.如图所示,一个轻质杠杆上挂一个重物,用一个始终沿水平方向的力F将杠杆匀速拉向水平位置的过程中,下列说法中正确的是( )
A.动力与动力臂的乘积变大B.力F逐渐变小C.动力臂始终大于阻力臂D.动力臂和阻力臂都变大
4.如图是家用手摇晾衣架,它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣架横梁和衣挂的总重为120N,若不计动滑轮重、绳重及摩擦,以下说法正确的是( )
A.静止时,绳子自由端的拉力是60N B.绕在此晾衣架上动滑轮的绳子段数是5段
C.若衣挂上升2.1m,则绳子自由端移动8.4m D.此滑轮组能够省力,但不能改变力的方向
5.如图所示的滑轮组,用300N的水平拉力F将水平地面上一个重为3600N的物体,在5s内匀速拉动2m,机械效率为80%,下列说法正确的是( )
A.物体与地面的摩擦力为480N B.绳子自由端移动的速度为
C.拉力做功为600J D.拉力的功率为360W
6.小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组(如图),分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度(忽略绳重及摩擦),下列关系正确的是( )
A.B.C.D.
7.杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,曾是商品流通中的主要度量工具,同时它还承载着公平公正的象征意义。如图所示,是小刚同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法正确的是( )
A.秤砣的质量是0.4kg
B.提起C秤纽,可以达到最大称量
C.距离C点12.5cm有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.称量质量约为0.5kg的物体,应使用C秤纽,这样做的目的是为了提高杆秤称量的精度
8.分别用力、拉着同一物体在同一水平面上匀速直线运动,如图所示,若两次物体运动速度相同,不计滑轮重、绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.图甲中物体受到的摩擦力大小等于 B.图乙中使用滑轮是为了改变力的方向
C.拉力的大小是拉力的两倍 D.拉力的功率是拉力功率的两倍
9.如图甲所示,电动卷扬机通过滑轮组提升重物,卷扬机有两个挡位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小。在某次提升重物过程中,拉力F随时间变化的关系如图乙所示,重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示。已知动滑轮重100N,若不计钢丝绳重和摩擦力大小,则( )
A.0~2s内重物做匀速直线运动 B.0~2s内拉力F做的功为2400J
C.2~4s内拉力F的功率为2000W D.2~4s内滑轮组机械效率为80%
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.如图所示是工人使用搬运车搬运石材的场景。当工人在C点施加竖直向下的力时,搬运车可视为绕O点转动的 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若AB=0.3m,BC=0.9m,搬运的石材重300N,则在C点要施加方向竖直向下、大小为 N的力,才能使其水平平衡。(忽略机械自重)
11.辽宁省首届龙舟公开赛暨沈阳都市圈第四届龙舟邀请赛、沈阳市第十五届龙舟大赛在浑河3号码头至富民桥段举办。如图甲所示为龙舟竞速的画面,由图乙可分析出龙舟的桨是 选填“省力”“费力”或“等臂”杠杆。人在划船时,船桨头在水中的移动距离 选填“大于”“小于”或“等于”手移动的距离。
12.在跨学科实践课上,同学们自制了如图所示的杆秤。A处挂小盆作为秤盘,B处系细线作为提纽,用细线系一个20g的钩码作为秤砣。拿出秤盘中的物体,调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线的位置为定盘星O。在秤盘中放100g砝码,手提提纽,并调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线在秤杆上的位置C,并记为100g。在定盘星O到C之间均匀地画上 条刻度线,每一格就表示2g。在某次称量时,若使左端秤盘下沉的秤杆恢复水平位置平衡,需将秤砣适当向 移。
13.在为汽车更换轮胎时,汽修工人常利用液压千斤顶将车体抬高,其工作原理如图所示,使用时握住把手使其上下运动,车体便可被抬高,其中ABO 可视为以O为支点的 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,使用时若想更加省力应将手向 适当移动。
14.如图是某电梯的工作原理图,A、B为滑轮,F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮 (填“A”或“B”)能省力。某次电梯轿厢以的速度将60kg的人匀速提升,电动机输出功率2000W,则此次电梯的机械效率为 。(g取)
15.如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,同时通过电动机与钢索连接产生拉力,可将重物吊起,并安放到需要的地方。起重臂是一个 杠杆,将重为6000N的物体匀速吊起5m,若电动机对钢索的拉力所做的功为4×104J,此时滑轮组的机械效率是 %。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图(a),踏碓(duì)是我国古代的舂(chōng)米工具。使用时用脚踩踏木杠的一端,此时木杠相当于一个绕O点转动的杠杆,其简化图如图(b)所示。请在图(b)中画出:(1)动力的力臂;(2)杠杆B点所受的阻力。
17.组装如图所示的滑轮组,画出使绳子自由端最省力滑轮组的绕线。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.如图所示,某同学利用铁架台、刻度均匀的匀质杠杆、细线、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
【证据】
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明调节前杠杆的 (填“左”或“右”)端下沉;
(2)如图甲,在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡的好处是 ;
(3)多次实验后,得到的数据如表:
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.5
10
1
15
2
1
20
2
10
3
0.5
20
1
10
【解释】分析表中的实验数据,可得出杠杆的平衡条件是 (用字母表示);
【交流】完成上述实验后,该同学又找来弹簧测力计,用弹簧测力计替代钩码,如图乙所示,在保持杠杆平衡的条件下,若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,拉力的大小将 (填“变大”“变小”或“不变”);
【拓展】秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图丙所示,杆秤的提纽相当于杠杆的 ;若在秤盘中再增加一把药材,则秤砣需向 (填“左”或“右”)侧移动才能称出秤盘中药材的总质量。
19.学习小组在探究“杠杆平衡条件”实验中,装置如图所示。
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节,直至杠杆在水平位置静止,杠杆在水平位置静止做实验的好处是 ;
(2)保持图乙中杠杆左侧的阻力F2和阻力臂l2不变,改变右侧的动力F1和动力臂l1使杠杆在水平位置平衡,收集到多组F1和l1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图丙所示。则当l1为0.6m时,F1为 N;
(3)小明想要继续探究动力和阻力在支点同侧时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是利用如图丁的装置进行探究,弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子的拉力为阻力F2,杠杆在水平位置平衡时F1l1 F2l2(选填“>”“<”或“=”),其原因是 :;
(4)小明的妈妈蒸馒头需要1kg面粉。在没有秤的情况下,小明利用一根轻杆(质量忽略不计),一瓶500毫升的矿泉水、几根细线和塑料袋帮妈妈大致称出了1kg的面粉。请问小明是怎样做的?
20.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新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Ⅰ:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
2
4
3
4
4
4
(1)实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 的装置完成的,它的机械效率 ;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想Ⅰ是 选填“正确”或“错误”的;
(4)通过比较 填实验序号两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 。
21.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着她年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面的示意图。为了了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。
(1)使刻度尺的“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点的高度,结果如图乙所示,为 cm。
(2)选用车轮与轮椅的车轮材质、花纹相同的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车的重力为2.0N,则小车的质量是 g。(g取)
②将弹簧测力计与斜面平行放置并重新调零,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计的示数
为 N。
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 。
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出将小车从A点拉到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车的总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车的总重G的关系图像,分别如图丙中的图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 (选填“有关”或“无关”)。
②若这位母亲的质量为56kg,所坐的轮椅的质量为20kg,则该中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,推力的大小为 N。(g取)
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22.学校新购一批空调给教室安装。细心的小明观察到工人师傅用膨胀螺丝将直角三角形支架固定在室外,如果处螺丝钉松脱,则支架会绕点倾翻。如图所示,已知长为,长为30cm。空调室外机的质量为30kg,它的重力作用线正好通过的中点。据此回答下列问题:(取)
(1)请在图中作出的力臂和阻力的力臂;
(2)忽略支架自身的重力,请计算处的膨胀螺丝受到的水平拉力;
(3)若支架距离地面的高度为16m,安装的工人师傅用绳子将空调外机从地面匀速拉到支架处,问绳子的拉力对空调做的功是多少?
23.如图所示的滑轮组,不计绳重及摩擦,大明在绳的自由端施力F,在20s内将重为450N的货物匀速提升4m,此过程中拉力F做功的功率为120W。求:
(1)此过程中滑轮组做的有用功;
(2)此过程中滑轮组做的总功;
(3)此过程中滑轮组的机械效率;
(4)若大明用此装置匀速提升其他货物时,他在绳的自由端施力为400N,求此种情况下滑轮组的机械效率有多大?
24.读短文,回答后面问题。
“火箭”电梯
据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s,电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如题图甲所示,是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中A和B滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,其优点是 ;
(2)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像,若配重的质量为,空轿厢的质量是,额定载重量是(g取)。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 J。若不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是 W。
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
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参考答案
1.D2.A3.A4.C5.D6.A7.ACD8.AC9.BCD
10. 省力 100
11. 费力 大于
12. 49 右
13. 省力 右
14. A 30%
15. 费力 75
16.17.
18.(1)右
(2)方便测量力臂大小
(3) 变大 支点 左
19.(1) 右 便于测量力臂大小
(2)1
(3) > 杠杆自重对杠杆平衡有影响
(4)见解析
20.(1)匀速
(2) 丙
(3)错误
(4)1、2
(5)越低
21.(1)9.00
(2) 200 0.3 0.3 60%
(3) 无关 114
22.(1)
(2)
(3)
23.(1)
(2)
(3)75%
(4)87.5%
24.(1) 定 改变力的方向
(2) 5.4×104 2.4×104
答案第2页,共3页
答案第1页,共1页
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