内容正文:
2026年中考物理复习专题:简单机械
一、单选题
1.如图所示的杠杆中属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.核桃夹
C.托盘天平 D.食品夹
2.图所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.钢丝钳
B.镊子
C.食品夹
D.托盘天平
3.如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4牛的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力( )
A.可能是1N B.一定是2N C.一定是4N D.可能是4N
4.如图所示工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 铁皮剪刀
C. 瓶盖起子 D.天平
5.用如图所示的滑轮组(绳与滑轮质量不计、绳与滑轮间的摩擦不计)提升重力为G的物体,自由端的拉力为F。下列说法正确的是( )
A.拉力F的大小为重力G的
B.拉力F的大小为重力G的
C.绳自由端移动的距离s是物体上升高度h的
D.绳自由端移动的距离s是物体上升高度h的8倍
6.工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m,绳端拉力F为250N。则此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为150N
B.滑轮组的机械效率为83.3%
C.滑轮组对物体做功的功率为120W
D.若增大该物体被提升的高度,滑轮组的机械效率增加
7.如图所示,甲、乙两个斜面的长度相同,倾角不同 (),粗糙程度也不同。现用同样大小的力分别将同一物体从斜面底端匀速拉至顶端,已知运动时间 t甲< t乙,则下列说法正确的是( )
A.使用滑轮可以省力 B.两次拉力做功的情况是W甲>W乙
C.两次拉力做功的功率P甲<P乙 D.斜面的机械效率
8.如图所示,用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.对重物做的有用功是3J
B.拉力做的总功是2.7J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.增加重物提升高度可以增大机械效率
二、填空题
9.有用功:对人们有用且______要做的功,叫作有用功,记作。
10.“两山理论”,助力乡村振兴,乡村别墅,为美好生活交了满意答卷。如图所示为一农户在搭建自家别墅时搬运建材所用的滑轮组。工人师傅用300N的拉力将重为500N的砖块提升了3m,用时20s。绳自由端下降的速度为___________m/s,滑轮组的机械效率为___________。
11.一根杠杆长1 m,支点O在它的最左端,现将一G为90 N的重物放在距O点20 cm处,若使杠杆处于水平静止状态,则动力作用在杠杆最右端时,方向 _____时,动力最小,此动力的大小是 _____N.
12.古代挑夫搬运货物的情景如图所示,杆水平静止,忽略杆重,货物重800N。若货物恰好在两挑夫的中间,则挑夫1受到的压力为________N。若以挑夫1对杆的力为动力,货物对杆的力为阻力,挑夫2为支点,则该杆相当于一个________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;若要使挑夫1受到的压力变小,则应将货物沿杆向________移动,或挑夫1向________移动(后面两空均选填“左”或“右”)。
13.如图所示,用同一滑轮(G滑<G物)按甲、乙两种方式匀速提升同一物体,绳重和摩擦均忽略不计,则F甲_______F乙,机械效率η甲_______η乙(选填“>”、“=”或“<”),图乙的滑轮可以看作是_______(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
14.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的力为200N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)作用在钢绳上的拉力的功率为__________W,动滑轮的重力为__________N,提起货物的最大重力为_________N。
三、实验题
15.按要求完成下列实验;
(1)如图甲所示,点为杠杆的支点(转轴),为作用在端的力。图中的沿杆的方向、沿力的方向、与垂直,其中表示力对支点的力臂的是_________。(选填“”、“”或“”)
(2)如图乙所示是小石在滑梯上的情景,其中,垂直于滑梯,垂直于水平地面,平行于滑梯),此时他所受重力方向是沿图中________(选填“”、“”或“”)的方向。
(3)如图丙所示,弹簧测力计的读数为_______N。
16.同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)调节杠杆水平平衡后,第一组同学按图甲进行实验,第二组同学按图乙进行实验,第一组的弹簧测力计示数比第二组____(选填“大”或“小”),你认为第____(选填“一”或“二”)组实验更方便,理由是______________;
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡。此时,在B点下方加挂一个钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,可以将A点的两个钩码向 _____(选填“左”或“右”)移动_____格;
(3)小明和小红制作杆秤:
①如图,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,在N点挂粗绳作为提纽;移动细线的位置,直到杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应刻度值为____g;
②在秤盘中逐一添加50g的砝码,移动细线的位置,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量。为了增大杆秤的最大测量值,你的方法是____。
A.增大秤砣质量 B.增大杆秤的长度 C.提纽位置右移
四、综合题
17.小明用如图所示的滑轮组将400N的重物匀速提起2m,所用拉力F=250N,不计绳重和摩擦。据此请回答下列问题。
(1)A滑轮是________(选填“动”或“定”)滑轮;若小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)绳子自由端移动的距离为________m;
(3)重物上升过程中的有用功为________,小明在绳子自由端所做的功为_________J;
(4)该滑轮组的机械效率为________%。
18.谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶。如题图甲所示,当农民转动手动杆时,有风吹出,顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开。图乙为谷风车内部风扇叶片图示,手动杆的半径用字母L 表示,则:
(1)A 出口主要得到___________(选填“饱满谷粒”或“干瘪谷粒”);力作用在质量不同的物体上时,质量大的物体运动状态___________(选填“容易”或“不容易”)改变,这是因为质量大的物体具有的___________大;
(2)若筛选出的谷粒不小心掺了石子,为了利用此装置将两者分开,则农民伯伯则需用比原来___________(选填“更快”“等速”或“更慢”)的速度转动手柄;
(3)小明帮父亲完成此工作,为了更省力,则需要___________(选填“增长”或“缩短”)手动杆半径 L;
(4)如题图丙所示,现代家庭中有的水龙头的开关也应用了同样原理,选用转盘___________(①/②)作为水龙头的开关效果更好。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
A
A
C
D
C
1.B
【详解】A.镊子在使用时,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.托盘天平的动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,既不费力也不省力,故C不符合题意;
D.食品夹在使用时,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】设杠杆一格长为L,当力作用在B点使杠杆平衡时,在B处施加竖直向下的力,由杠杆平衡条件得到G×2L=F×4L
此时B处施加的力的大小为
阻力和阻力臂不变,当作用在B点的力没有竖直向下时,力臂变短,力变大,由杠杆平衡条件得,作用在B点的力大于2N,则力作用在B点使杠杆平衡,FB≥2N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故A符合题意;
B.铁皮剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于于阻力,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于于阻力,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力等于阻力,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
5.A
【详解】绳与滑轮质量不计、绳与滑轮间的摩擦不计,根据同绳同力,受力分析如下:
根据力的平衡,对物体受力分析,由图可知
解得
即拉力F的大小为重力G的。
由图可知,动滑轮上绳子承重段数为4,则绳自由端移动距离与物体上升高度的关系
即绳自由端移动的距离s是物体上升高度h的4倍。
故选A。
6.C
【详解】A.由图可知,若不计绳重和摩擦,动滑轮上绳子的段数n=3,由得,动滑轮的重力为
因题中没有不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力应小于150N。故A错误;
B.由得,滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.滑轮组对物体做功的功率为
故C正确;
D.根据可知,增大该物体被提升的高度,滑轮组的机械效率不变,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,故A错误;
BC.由题可知,拉力大小相同,斜面的长度相同,根据可知两次拉力做功的情况是W甲=W乙;运动时间 t甲< t乙,由可知,故BC错误;
D.根据
由题意可知,物体重力相同,拉力相同,斜面长度相同,甲斜面的高度大于乙斜面的高度,则,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.拉力对重物做的有用功为
W有=Gh=27N×0.1m=2.7J
故A错误;
B.由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,则拉力做的总功为
W总=Fs=Fnh=10N×3×0.1m=3J
故B错误;
C.滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力,滑轮组的机械效率
所以,只增加重物被提升的高度,滑轮组的机械效率不变,故D错误。
故选C。
9.必须
【详解】对人们有用且必须要做的功,叫作有用功,记作;对完成任务没有用,但不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。
10. 0.3 83.3%
【详解】[1]物体上升的速度
滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳自由端下降的速度
[2]滑轮组的机械效率
11. 竖直向上 18
【详解】根据题意画出示意图,如图所示.根据杠杆平衡条件:阻力×阻力臂=动力×动力臂.
设F1="G=90" N l1="0.2" m F1l1=90×0.2(N·m)=18(N·m)
要使动力最小,则动力臂应最大
由图中可知,只有当F竖直向上时,动力臂最大
l2="OB=1" m 因为F1l1=F2l2
F2==="18" N.
12. 400 省力 右 左
【解析】【小题1】[1]挑夫 1 受到的压力,取挑夫 2 的位置为支点,则:货物在中间,设两挑夫间距 ,则货物到挑夫 2 的距离为 ,挑夫 1 到挑夫 2 的距离为 ,由杠杆平衡条件有,即,所以挑夫 1 受到的压力为400N(因为支持力与压力是作用力与反作用力)。
[2]由题可知,以挑夫 1 对杆的力为动力,货物对杆的力为阻力,挑夫 2 为支点。动力:挑夫 1 对杆向上的力(作用在杆右端),阻力:货物重力向下(在中间位置),动力臂:挑夫 1 到挑夫 2 的距离为 ,阻力臂:货物到挑夫 2 的距离,动力臂 > 阻力臂,所以为省力杠杆。
[3][4]挑夫 1 受到的压力 ,由杠杆平衡条件,以挑夫 2 为支点:
其中是货物到挑夫 2 的水平距离。所以:,要使变小,就要减小,即货物向右移动(靠近挑夫 2),或增大动力臂2L,即挑夫1向左移动。
13. > > 省力
【详解】[1][2][3]由图知,甲滑轮是定滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力,即
乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计且
G滑<G物
使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,即
所以
F甲>F乙
故图乙的滑轮可以看作是省力杠杆。两幅图中的有用功是克服物体重力做的功,在提升高度相同时,有用功是相同的,但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功,则乙图比甲图中做的总功要多,结合机械效率公式
可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,所以
η甲>η乙
14. 60 120 1680
【详解】[1]由图甲可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则钢绳自由端移动的距离
s=nh=3×6m=18m
作用在钢绳上的拉力做的功
W总=Fs=200N×18m=3600J
作用在钢绳上的拉力的功率
[2]由图乙可知,当物体的重力G=480N时,滑轮组的机械效率为80%,机械中摩擦和绳重均不计,滑轮组的机械效率
解得:G动=120N;
[3]工人作用在钢绳上的最大拉力
F大=G人=mg=60kg×10N/kg=600N
由可得,提起货物的最大重力
G大=nF大-G动=3×600N-120N=1680N
15.(1)OB
(2)OB
(3)3.8
【详解】(1)支点到力F的作用线的距离是OB,故力F的力臂是OB。
(2)重力的方向竖直向下,故沿着OB的方向。
(3)此弹簧测力计的分度值是0.2N,故读数是3.8N。
16.(1) 小 一 便于测量力臂
(2) 右 1
(3) 0 AB
【详解】(1)[1]对比甲、乙两图,阻力和阻力臂不变。根据杠杆平衡条件,甲图中弹簧测力计竖直向上拉,拉力力臂等于支点到拉力作用点的杠杆长度;乙图中弹簧测力计斜向上拉,拉力力臂是支点到拉力作用线的垂直距离,即甲图动力臂更大。由可知,越大,越小,故第一组示数更小。
[2][3]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第一组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取。
(2)[1][2]若每个钩码重G,每个小格长L,若在B处下方再加挂一个钩码,则
A处挂两个钩码,即总重力为2G,使杠杆在水平位置仍然平衡,则
则,所以应向右移动1格可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)[1]如图,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,标记此时细线的位置,此时托盘上物体质量为0,则该位置对应刻度值为0g。
[2]为了增大杆秤的最大测量值,根据杠杆平衡条件,即要使增大,可以增大,即增大秤砣质量,也可以减小,提纽位置左移,还可以增大,增大杆秤的长度,故AB符合题意,C不符合题意。
故选AB。
17. 定 不变 4 800 1000 80
【详解】(1)[1]由图可知,重物上升时A滑轮静止不动,所以A滑轮是定滑轮。
[2]定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,所以小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小不变。
(2)[3]由图可知,动滑轮上的绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m(3)[4]重物上升过程中的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
[5]所用拉力F=250N,小明在绳子自由端所做的功
W总=Fs=250N×4m=1000J(4)[6]该滑轮组的机械效率
18. 饱满谷粒 不容易 惯性 更快 增长 ①
【详解】(1)[1][2][3]根据质量的不同,饱满谷粒的质量大,惯性大,力作用在质量不同的物体上时,质量大的物体运动状态不容易改变,在重力的作用下容易下落,干瘪谷粒质量小,惯性小,容易被风吹走,所以A出口主要得到饱满谷粒,B出口主要得到干瘪谷粒。
(2)[4]若筛选出的谷粒不小心掺了石子,石子的质量大,需要更大的风力才能将两者分开,所以农民伯伯则需用比原来更快的速度转动手柄。
(3)[5]根据杠杆的知识可知,为了更省力,则需要增大力臂,所以需要增长手动杆半径L。
(4)[6]为了更方便开关水龙头,应选择动力臂较大的才能省力,所以应选择转盘①。
答案第1页,共2页
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