简单机械及机械效率 2026年中考物理二轮复习 专项练习

简单机械及机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，（若不计绳重与摩擦），则（　　）    A． W1大于W2 B． W1等于W2 C．η1小于η2 D．η1大于η2 2．生活中我们常常需要使用一些工具，下图中在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．筷子 B．瓶盖起子 C．撬棒 D．核桃夹 3．利用如图所示的装置探究二力平衡的条件。下列说法错误的是（　　） A．为减小摩擦，应选择尽量光滑的水平桌面 B．定滑轮的作用是改变拉力的方向 C．将小车扭转一定角度，是为了使小车受到的拉力不在同一条直线上 D．左右托盘中分别加入1N和的钩码后，小车做匀速直线运动，小车水平方向所受合力为 4．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，重为750N的工人师傅站在水平地面上，双脚与地面的接触面积为，用竖直向下300N的拉力拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重550N，不计绳重与摩擦，下列说法错误的是（    ） A．图中人对地面的压强为 B．所用动滑轮的重力是50N C．绳子自由端移动的速度为0.8m/s D．该工人师傅使用此滑轮组最多能提升150kg的物体 5．如图甲所示的履带式起重机可以用来吊装重型材料，其前端滑轮组的放大图如图乙所示。某次作业中，起重机将的物体匀速吊起高，绳端拉力F为，下列说法正确的是（    ） A．绳端移动的距离为 B．起重机做的有用功为 C．滑轮组的机械效率为 D．若只让起重机做功的功率变大，其机械效率将变大 6．工人师傅用如图所示的装置在10s内把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，每层楼高3m，所用的拉力为300N。下列关于图示装置的说法正确的是（　　） A．此过程中，该装置所做有用功为4320J B．此装置中动滑轮的重力为120N C．此过程中装置的机械效率为80% D．拉力做功的功率为540W 7．如图所示，小明沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3 的力，匀速拉动物体A。忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，关于三个力的大小，下列说法正确的是 （　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 8．在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中，同学们对家乡的桥梁进行了研究，如图是单塔双索斜拉大桥，桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时，拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。下列说法正确的是（　　） A．为了减小拉索承受的拉力，可适当减小桥塔高度 B．当桥塔高度改变时，拉索所受的拉力将不会改变 C．汽车从桥梁左端驶向桥塔时，左侧拉索的拉力一直减小 D．汽车从桥梁左端驶向桥塔时，左侧拉索的拉力一直不变 9．如图所示，是用核桃夹夹核桃的情境。关于核桃夹的使用，下列说法正确的是（　　） A．核桃对核桃夹的压力是动力 B．在图示状态使用时核桃夹是费力杠杆 C．手远离核桃夹的转轴处是为了省力 D．手远离核桃夹的转轴处是为了减小动力臂 10．如图所示，从A、B、C、D四点中选择一点，对静止停放的自行车施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的是选择（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 二、多选题 11．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．自制杆秤的每一格表示2g 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大 D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程 12．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OA长为0.6m，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）    A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆 B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为95N C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大 13．如图所示，斜面长为s，高为h，用沿斜面向上的力把一个重为G的物体匀速拉到坡顶，下列说法中正确的是（　　） A．若斜面的机械效率η＝1，则拉力F＝G B．若斜面的机械效率η＝1，则拉力 C．若斜面的机械效率η＜1，则拉力 D．若斜面的机械效率η＜1，则物体与斜面间的摩擦力 14．下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．冬季取暖用水作为传热介质，是利用了水的比热容大的性质 C．四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能 D．热机效率越高，功率一定越大 15．小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是 C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是 三、填空题 16．如图所示，工人们正在向车上装货物时，用到了一种简单机械，是 ，使用它可以 （选填“省力”或者“省距离”）。 17．如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 （乙/丙）钉子，为了将它钉进木块，应该用 （敲/拧）的方式更好。 18．如图所示，一根粗细均匀的铁棒一端支起后，另一端通过细线用弹簧测力计拉住，此时杠杆水平平衡，则该杠杆的支点是 点，如果把细线对铁棒的拉力视作动力，则阻力是 。分析图中的信息可知，阻力臂为 m。 19．一台起重机将重3000N的货物提高5m，起重机做的有用功是 J；如果额外功是9000J，总功是 J；机械效率是 。 20．房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为 。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有： （填写番号）①增加物体的重力  ②增加提升物体的高度  ③减小动滑轮的重力。 四、实验题 21．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。    （1）在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，实验测力计的操作方法正确的是 ； A．随意拉动钩码 B．拉着钩码保持静止 C．匀速向下拉动钩码 （2）他按图示提起钩码时，分别测得一组数据如下表所示，请你分析： 钩码重G/N 钩码升高高h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 ①比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ； ②比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ； ③把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ； （3）在探究定滑轮工作特点时，按照图乙所示操作，觉得不方便读数，于是把弹簧测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计示数会 （变大/变小/不变）。 五、综合题 22．图甲是运动员训练背部及肩部力量时常用的高位下拉器，其简化装置如图乙所示．训练中，运动员两手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起20cm，某次训练中的三组情况记录如下表．（g取10N/kg），试求： (1)在第1组训练中，滑轮提升配重所做的功为多大？ (2)在第2组训练中，配重向上做什么样的运动？ (3)试通过数据分析该套设施中，是否存在绳子重力和摩擦的影响？ 组次 配重质量/kg 每只手施加的拉力/N 配重上升情况 1 20 110 匀速 2 20 120 ______ 3 40 220 匀速 23．如图是一种“绿色节能”的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电。这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示灯起到供电作用。这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计，足够稳定的车流量会使节能装置的发电功率达到10 kW。 (1)该装置的原理是什么？它工作过程中能量的转化关系是怎样的？ (2)该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时产生的电能是多少？ (3)如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是，则该装置的发电效率是多少？ 24．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问： (1)利用斜面搬运货物主要是为了 ； (2)货物沿斜面运动时，推力做的功为多少? (3)斜面的机械效率为多少? 学科网（北京）股份有限公司 《简单机械及机械效率》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D D C C D C C D 题号 11 12 13 14 15 答案 ABC AB BC BC ABD 1．D 【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，甲中所做的总功为对一桶沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多机械效率越低，即W1小于W2，η1大于η2，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意； BCD．瓶盖起子、撬棒、核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，是省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A．探究二力平衡的条件，研究小车两端受到两个拉力的关系，应减小桌面与小车间的摩擦力对实验的影响，将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的摩擦力，故A正确，不符合题意； B．实验中拉力的大小等于钩码的重力大小，实验中定滑轮的作用是改变拉力的方向，故B正确，不符合题意； C．将小车扭转一定角度，能使小车受到的拉力不在同一条直线上，用于探究二力平衡时二力是否在同一直线上，故C正确，不符合题意； D．小车沿桌面做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向所受合力为0，故D错误，符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．人对地面的压力等于人的重力减去绳子的拉力，即 则人对地面的压强为 故A正确，不符合题意； B．由图可知，n=2，不计绳重与摩擦，根据可知，所用动滑轮的重力为 故B正确，不符合题意； C．绳子自由端移动的速度为 故C正确，不符合题意； D．绳子自由端最大拉力等于人的重力，即 不计绳重与摩擦，根据可知，此滑轮组能提升的最大物重为 则该工人师傅使用此滑轮组能提升的最大物体质量为 故D错误，符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．由图乙知，滑轮组承重绳子为3根，物体被匀速吊起5m高时，绳端移动的距离，故A错误； B．起重机做的有用功，故B错误； C．绳端拉力做的总功，滑轮组的机械效率，故C正确； D．机械效率与功率无关；只让起重机做功的功率变大，其机械效率不变。故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．此过程中，该装置所做有用功为 故A错误； B．由于题目中物不计绳重和绳轮之间的摩擦力，因此无法求出动滑轮的大小，故B错误； C．此过程中拉力做的总功为 装置的机械效率为 故C正确； D．拉力做功的功率为 故D错误。 故选C。 7．D 【详解】由图可知，图中滑轮的轴的位置固定不动，是定滑轮。使用定滑轮不能省力，因为物体A匀速运动，忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．C 【详解】A．桥塔、拉索和桥面可看作类似杠杆的结构，桥塔高度相当于杠杆的支点到阻力作用点的距离。当减小桥塔高度时，拉索对桥塔的拉力力臂变短，而桥梁的重力不变，根据杠杆平衡原理，需要更大的拉力才能平衡，所以拉索承受的拉力会增大，故A错误； B．由上述分析可知，桥塔高度改变时，拉索的拉力力臂会变化，在桥梁重力不变的情况下，拉力会随之改变，故B错误； CD．汽车从桥梁左端驶向桥塔时，左侧拉索需要承担的汽车重力部分逐渐减少，相当于左侧杠杆的阻力在减小，而拉力的力臂基本不变，根据杠杆平衡原理，左侧拉索的拉力会一直减小，故C正确，D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．动力是使杠杆转动的力，故手对核桃夹的力是动力，核桃对核桃夹的压力是阻力，故A错误； B．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误； CD．根据杠杆平衡条件 ，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力。而手远离核桃夹的转轴处，是为了增大动力臂，从而省力，故C正确，D错误。 故选C。 10．D 【详解】根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，是围绕前轮与地面的接触点转动，分别作出在A、B、C、D四点施加竖直向上的力并延长，再由支点向各个力的作用线作出垂线，即力臂，如图所示 由图可知最省力的点是D。 故选D。 11．ABC 【详解】A．当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，从O到B点共50个小格每一小格表示的质量为 故A正确； B．称中药时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明物体的质量大于秤砣指示的示数，可以向右侧移动秤砣，也可以减少物体的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确； C．根据G=mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA=m砣g×OB，秤砣磨损了，OB变大，则测量结果将偏大，故C正确； D．若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，则其量程变小，故D错误。 故选ABC。 12．AB 【详解】由题意可知，AB两端的作用力方向都是竖直向下，据此画出两力的力臂，如图所示： A．向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，由所画图可知，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确； BC．由三角形相似可知 根据杠杆的平衡条件有 Gl2=Fl1 杠杆平衡时B端的拉力 放下空桶时，向下拉绳子的力 F1=F-G桶=25N-20N=5N 装满水时，桶和水的总重力 G总=G桶+G水=20N+100N=120N 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 F2=G总-F=120N-25N=95N 故B正确，C错误； D．向上拉绳提起装满水的桶时，由 可知，B端的拉力不变，则向上拉绳提起装满水的桶时拉力也不变，故D错误。 故选AB。 13．BC 【详解】AB．已知斜面的高为h，物体的重力为G，所以有用功为W有＝Gh，斜面长为s，拉力为F，所以总功为W总＝Fs，则斜面机械效率为 如果没有摩擦力，斜面的机械效率η＝1，则拉力，故A错误，B正确； C．如果斜面存在摩擦力，斜面的机械效率η＜1，则拉力，故C正确； D．而物体与斜面的摩擦力为f，额外功为W额＝fs，则总功为 W总＝W有+W额＝Gh+fs故机械效率为 则物体与斜面间的摩擦力 故D错误。 故选BC。 14．BC 【详解】A．物体吸收了热量，温度不一定变化，如冰熔化吸热，内能增加，但温度不变，故A错误； B．冬天热水袋用水作为传热介质，是利用了水的比热容大，降低相同的温度放出的热量多，故B正确； C．压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故C正确； D．因为机械效率是指有用功与总功的比值，功率是表示做功的快慢，机械效率高的机器功率不一定大，故D错误。 故选BC。 15．ABD 【详解】A．物体没有在重力的方向上移动距离，所以物体受到的重力所做的功是，故A正确； B．物体A移动的距离为 图中为动滑轮，有效绳子段数，则绳端移动的距离 故B正确； C．拉力做功 则拉力做功的功率 故C错误； D．有用功为 则地面对物体的摩擦力 故D正确。 故选ABD。 16． 斜面 省力 【详解】[1]用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，木板搭的斜坡相当于简单机械中的斜面。 [2]斜面是简单机械的一种。它可用来克服垂直提升重物的困难。当把物体放在斜面上，沿斜面往上推或拉，相比直接垂直提升物体能省力。而且斜面与平面的倾角越小，斜面越长，就越省力，但移动距离会更长。 17． 斜面 乙 拧 【详解】[1]盘山公路是通过倾斜的公路，来回曲折爬升高度。因此盘山公路相当于简单机械中的斜面。 [2][3]图乙是螺丝钉，一圈圈螺纹相当于倾斜的斜面，与盘山公路的原理相同。为了将它钉进木块，使用时用拧的比较好，拧的时候，相当于沿斜面向上运动的过程，可以省力。若用敲的方式，一圈圈螺纹相当于增加了接触面的粗糙程度，会使摩擦力变大，敲起来更费力。 18． M 铁棒的重力 0.25 【详解】[1]杠杆是指一根能够绕某一固定点转到的硬棒。这个点叫做支点，在本题中以M作为支点旋转，所以杠杆的支点是M。 [2]动力是使杠杆转动的力；阻力是阻碍杠杆转动的力，对铁棒来说，铁棒的重力是阻力。 [3]因为铁棒均匀，铁棒的重心在其中心位置，由图中可知拉力的力臂是0.5m，阻力臂为动力臂的一半，即阻力臂为0.25m。 19． 15000 24000 62.5% 【详解】[1]起重机提升货物时所做的有用功W有=Gh=3000N×5m=15000J [2]总功W总=W有＋W额=15000J＋9000J=24000J [3]起重机的机械效率 20． 80% ①③ 【详解】[1]由题知，n=2，则绳端移动的距离 s=2h=2×3m=6m 有用功 W有​=Gh=800N×3m=2400J 总功 W总​=Fs=500N×6m=3000J 滑轮组的机械效率 [2]①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大，故①符合题意； ②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据 可知机械效率并不受影响，故②不符合题意； ③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故③符合题意。 故选①③。 21． C 能省力 可以改变用力的方向 费距离 变小 【详解】（1）[1]在实验的过程中，为了使测力计的示数稳定，应沿竖直方向匀速拉动测力计，即匀速向下拉动钩码，故AB错误，C正确。 故C正确。 （2）①[2]在丙中，拉力 F＝0.55N＜G＝0.98N 故使用动滑轮时省力。 ②[3]在乙中，拉力基本不变，但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向。 ③[4]乙的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。 （3）[5]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力大小等于钩码重，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。 22．(1)40J (2)加速 (3)见解析 【详解】（1）滑轮提升配重所做的功 （2）第一组训练中，配重匀速上升，此时把配重和动滑轮看成一个整体，这个整体受平衡力，这个整体所受的拉力等于它们的重力，这一次每只手所用的力为110N。第二组训练中，每只手所用的拉力为120N，此时整体所受的拉力大于它们的重力，所以配重向上做加速运动。 （3）由图可知，下拉器中的滑轮组中承担物重的绳子段数n=2，假设没有绳重和摩擦力影响。 第1组训练中， 每只手拉力 所以 第3组训练中，配重的重力G2=m2g=40kg×10N/kg=400N 每只手拉力 所以 两次训练中得到动滑轮重力不相等，说明假设不成立，所以该套设施中，存在绳重和摩擦影响。 23．(1)电磁感应现象；机械能转化为电能 (2) (3)20% 【详解】（1）由题可知，该装置相当于小型发电机，通过嵌板上下浮动来发电，所以其原理是电磁感应现象，工作过程中消耗了机械能，获得了电能，是把机械能转化为电能。 （2）工作8小时的发电量 （3） 该装置的发电效率 24．(1)省力 (2)1500J (3)80% 【详解】（1）使用斜面能够省力，但是费距离；利用斜面搬运货物主要是为了省力。 （2）货物沿斜面运动时，推力做的功 （3）有用功为 则斜面的机械效率为 学科网（北京）股份有限公司 $