2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版) (1)

2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练1

1.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿

水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为

求轮组的机械效率；若物体的速度为，求

1min内拉力做的功。

2.小明质量50kg，每只脚与地面接触面积为他用如图滑轮组提升物体，使用

滑轮组在空气中提升重150N的物时，滑轮组机械效率为使用此滑轮组能提起的物体最重为950N，若物体再重，绳子将断裂。正方体B边长为。绳重及摩擦均不计。

动滑轮总重为多少？

使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时，若物体被提升1m用时10s，小明做功的功率是多大？

当他用此滑轮组在空气中匀速提起重物的机械效率为时，小明对地面的压强是多大？

若用此滑轮组从水中匀速提起正方体B，B的下表面受到水的压强与所用时间图象如图。当提升到第4s时，绳子恰好要断裂，则B的密度为多大？保留两位小数

3.一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，

如图甲所示在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的

关系如图乙所示，请根据图像解答下列问题：

该金属棒的长度__

在B端拉起的过程中，当时，测力计的示数为__ N；当时，测力计的示数为__

求金属棒的重心到A端的距离d．

4.中国被称为“基建狂魔”，图甲就是某建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它

能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处罐笼的底面积是，已知被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以的速度匀速提升到10m的高度拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦求：

拉力F的大小？

起吊前，装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？

5.如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为的正方体

合金块的下方放置一个由同种材料制成的边长为的正方体B，B放置在水平地面上；已知OM：：一个重为640N的人站在水平地面上时对地面的压强为当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为，人对水平地面的压强变为若每个滑轮重为20N，g取。求：

人对绳的拉力是多少？

合金块A的密度是多少？

当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。求此时物体B对地面的压强。

6.如图所示装置，轻质杠杆AB在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA：：

2，甲、乙两容器中均装有水，物体M浸没在乙容器的水中，且没有碰到容器底。

已知：甲容器中活塞含杆的质量，活塞C的横截面积，水深，。物体M的体积，不计摩擦和绳重，g取。求：

物体M所受浮力；

活塞C受到水的压力；

物体M的重力。

7.如图所示，在水平支持面上，用a、b、c、d、e五块相同砖块理想长方体搭成

左右对称的“桥”每块砖的长度为作为已知量。

如果c左端离开b右端的距离为x，则允许b右端离开a右端的距离最大值为距离大于y时，桥即到塌，求？用x、表示。提示：不论x为何值，

都可认为c对b的压力的作用点离开b右端的距离为，在以下问题的求解中，这

一点也同样成立。

左端与b右端的距离在中x的基础上，减小了同时c右端与d左端之间的距离也减小，为保持桥不倒塌，b右端与a右端之间的距离应在原来y的基础上至少减少多少？

求此桥跨度L的最大值。

8.小杰家装修房子时需要往楼上运送材料，他设计了如图所示的

滑轮组提升重物．一次运送材料时用250N的拉力，在10s内

将重为400N的物体匀速提高了2m，那么在此过程中请你解答

以下问题：

物体上升的速度．

利用此滑轮组做的有用功．

此滑轮组的机械效率．

9.一辆汽车以的速度在一段水平的公路上匀速行驶了，消耗汽油

假设汽油机的效率为，汽油的热值取，求这段运动过程中：该汽车发动机做的有用功

汽车匀速行驶时受到的阻力f

该汽车发动机的输出功率

10.“低碳环保，节能减排”，在免受交通拥堵的同时还能锻炼身体等优点使共享单车

自行车，成为名副其实的第三大公共出行方式。质量为50kg的小红同学在某次外出匀速骑行的路程为，用时5min，下列表格中是她所骑共享单车的一些数据

共享单车的质量20kg

行驶时单轮轮胎与地面接触面积

匀速行驶时单车受到阻力30N

车轮直径

轮胎承受最大压强

这段时间内小红对自行车所做功的功率是多少？

如图乙所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个轮轴，经测量，脚踏到轴心的距离25cm ，带动链条的牙盘直径为30cm。若脚踩脚踏所用的力是，求链条所产生的拉力是多大？

-------- 答案及其解析 --------

1.答案：解：由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则；

滑轮组的机械效率：

；

由可得，物体移动的距离：，

则绳自由端移动的距离：，

拉力做功：。

答：滑轮组的机械效率为；1min内拉力做的功为1800J。

解析：由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则；

根据求出滑轮组的机械效率；

先利用求出物体移动的距离，再求出绳自由端移动的距离，再利用求出拉力做的功。

本题考查距离、做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。

2.答案：解：

绳重及摩擦均不计，滑轮组的机械效率

，

解得动滑轮重力：；

由图知，，使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时，拉力：

，

拉力端移动距离，

拉力做功：

，

拉力做功功率：

；

滑轮组的机械效率，

此时提升物重：

，

此时拉力：

，

小明的重力，

小明对地面的压力：

，

小明对地面的压强：

；

由图可知当提升到第4s时，B的下表面受到水的压强，由可得B下表面所处的深度：

，

物体B排开水的体积：

，

受到水的浮力：

，

因绳子恰好要断裂，则此时滑轮组受到B物体的拉力，

此时物体受到的拉力：

，

即：，

解得B的密度：

。

答：动滑轮总重为50N；

小明做功的功率是100W；

小明对地面的压强是9375Pa；

的密度为。

解析：绳重及摩擦均不计，滑轮组的机械效率，

据此求动滑轮重力；

由图知，，使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时，拉力

，拉力端移动距离，利用求拉力做功，再利用求拉力做功功率；

滑轮组的机械效率，据此求机械效率为时提升的物重，此时拉力，利用求小明的重力，小明对地面的压力等于重力减去拉力，再利用求小明对地面的压强；

由图可知当提升到第4s时，B的下表面受到水的压强，利用求B下表面所处的深度，可求物体B排开水的体积，利用阿基米德原理求受到水的浮力；

此时滑轮组受到B物体的拉力，物体受到的拉力等于重力减去浮力，据此求B的密度。

本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、压强公式、功的公式、功率公式、效率公式的应用，知识点多、综合性强，属于难题

3.答案：解：因为拉力的方向始终是竖直向上的，杠杆的平衡条件可知，拉力不变动力臂和阻力臂之比不变。

由图甲可知，当B端离地时，A端刚离地，所以金属棒的长度为；

因为，所以金属棒的重力：，即F 2；由图乙可知拉力大小为：；

由杠杆的平衡条件可得重心到A端的距离为：

。

答：该金属棒的长度为；

；；

金属棒重心到A端的距离为。

解析：本题考查杠杆平衡条件的应用，难度一般。

由甲乙图和杠杆的平衡条件分析可知道杆的长度；

在已知杆长度的情况下，根据乙图横轴的不同长度对应的功的大小，得到杆的重力，也就是的示数；根据图乙得到的数值；

由杠杆的平衡条件可求出重心到A端的距离。

4.答案：解：由图可知，动滑轮上有两段绳子，即，

物体上升的时间：，

绳端移动的距离：，

由图乙可知，20s时拉力F做的功是40000J，

由可得拉力：；

不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦，对动滑轮进行受力分析可得：，则罐笼的重：，

装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压力：

，

罐笼与地面的接触面积，

对地面的压强：；

提升机在提升建筑材料时的机械效率：

。

答：拉力F大小是2000N；

当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是2500pa；

提升机在提升建筑材料时的机械效率是。

解析：本题主要考查滑轮组的特点，压力、压强以及机械效率的综合运算，是一道较难的试题。

从图上可以看出动滑轮上有两段绳子，拉力等于材料与罐笼A的重力和的一半，根据公式可求拉力F的大小；

由求出罐笼的重力，已知底面积，利用压强公式可求压强；

机械效率等于有用功除以总功，有用功等于拉力对重物做的功，总功等于拉力F和拉力移动距离的乘积。

5.答案：解：根据可得：

人与地面的接触面积；

则当人用力拉住绳通过滑轮组时，人对水平地面的压力

，

由于人处于平衡状态，根据力的合成可得：

拉力。

当人用力拉住绳通过滑轮组时，根据滑轮组的使用特点可知：，

则动滑轮对杠杆N的拉力；

由于杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得：，

则：，

AB之间的受力面积，

根据可得：

A对B的压力，

由于A处于静止状态，则根据力的合成可得：

金属块A的重力，

则，

A的体积，

所以，。

当人用80N的拉力拉绳时，动滑轮对杠杆N的拉力为：

；

当杠杆在水平位置平衡，即：

，

则：A对B的压力，

已知A和B是由同种材料制成的，则，

B的体积，

则：，

所以，。

答：人对绳的拉力是60N；

合金块A的密度是，

当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。此时物体B对地面的压强为

。

解析：已知人站在水平地面上时对地面的压强，根据压强公式计算出人与地面的接触面积，

当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，根据压强公式计算出人对水平地

面的压力，根据力的合成求出人对绳的拉力；

根据滑轮组的使用特点求出动滑轮对杠杆N的拉力；

由于杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡的条件计算出物体A对杠杆M点的拉力；求出AB之间的受力面积，根据压强公式计算A对B的压力；

根据力的合成求出金属块A的重力，再利用重力公式和密度公式计算出A的密度大小；

当人用80N的拉力拉绳时，根据滑轮组的使用特点求出动滑轮对杠杆N的拉力；根据杠杆平衡的条件计算出物体A对杠杆M点的拉力，然后再根据二力平衡的条

件计算出A对B的压力，根据求出B的重力，最后利用受力平衡和

求出压强的大小。

会根据杠杆平衡的条件计算力的大小，会熟练应用密度计算公式，会灵活应用压强的计算公式。

6.答案：解：物体M浸没在水中，则物体M所受浮力：

；

由图可知，活塞C所处的深度为，

活塞受到水的压强：

；

根据可得活塞C受到水的压力：

；

甲容器中活塞含杆的重力：，

对活塞进行受力分析可知，活塞受到向下的重力、杠杆A端向下的压力和水向上的压力，

由力的平衡条件可得：，---------

物体M受到向上的浮力、绳子向上的拉力和向下的重力，

由力的平衡条件可得：，----------

由变形可得，杠杆A端受的拉力为，B端受的拉力为；因为杠杆AB在水平位置保持平衡，

所以由杠杆平衡条件得：，且OA：：2，

则：，

代入数据得：，

解得，。

答：物体M所受浮力为10N；

活塞C受到水的压力为80N；

物体M的重力为45N。

解析：根据阿基米德原理公式，可计算物体M所受的浮力；

活塞所处的深度为两侧水的高度之差，再根据公式可计算活塞受到的水的

压强，根据算出活塞C受到水的压力；

对活塞和物体M进行受力分析，结合杠杆的平衡条件和物体的受力情况列出等式方程，最后求解物体M的重力。

本题既考查了阿基米德原理的运用，也考查了液体压强公式、固体压强公式的计算，还考查了杠杆平衡条件的应用，要求对公式进行熟练掌握的同时，还要会对物体进行受力分析，并有一定的数学运算能力，难度较大。

7.答案：解：由于最上方的砖c受两端的两砖的支持力作用而处于平衡，

则c砖对左方b砖块的压力；

由于c对b的压力的作用点离开b右端的距离为；

则以b砖块为杠杆，如图：

c砖对左方b砖块的压力的力臂为：，

b砖重心的位置离支点为，则重力的力臂为：，

由于b砖重力及压力的作用下处于杠杆的平衡状态下，

则由杠杆的平衡条件可知：，

即：；

所以，。

由于；；

若，

则。

由图知此桥跨度L为：，当时，L有最大值为。

答：；

为保持桥不倒塌，b右端与a右端之间的距离应在原来y的基础上至少减少；

此桥跨度L的最大值为。

解析：以b砖块为杠杆，分析得出其受力情况，利用杠杆平衡条件即可解答；

根据由y得表达式代入数据即可得出；

由图得出此桥跨度L为，

求出当时L的最大值。

本题考查杠杆平衡条件的应用，重点在于分析上面各砖的平衡状态，明确是属于共点力平衡还是转动平衡，难点是得出各力的力臂。

8.答案：已知：用的拉力，时间，物体的重为，提高高度

，

求：物体移动速度？；有用功？；滑轮组机械效率？

解：物体上升的速度：

；

拉力做的有用功：

；

绳子自由端移动距离，

拉力做的总功：

，

滑轮组的机械效率：

．

答：物体上升的速度为；

拉力做的有用功为800J；

滑轮组的机械效率为．

解析：知道物体上升的高度和时间，根据公式求出物体上升的速度；

知道物体重力和提升高度，根据公式求出做的有用功；

绳子自由端移动距离，根据公式求出拉力做的总功，再根据公式

求出滑轮组的机械效率．

本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，利用好是解决此题的关键．

9.答案：解：汽油完全燃烧放出的热量：

；

汽车发动机所做有用功：

；

汽车在水平路面上匀速行驶，则有

；

汽车运动的时间：

；

汽车的输出功率：

。

答：该汽车发动机做的有用功是；

汽车匀速行驶时受到的阻力f为4500N；

该汽车的输出功率为。

解析：本题考查了学生对功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。

利用求汽油完全燃烧放出的热量，

再利用效率公式的变形公式可求出牵引力做的有用功；

汽车匀速行驶时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，再由计算出牵引力即可；

知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用即可求出输出功

率。

10.答案：解：

小红和车的总重力：，

在水平面上压力等于总重力，即，

车对地面的压强：；

车的速度：；

由于匀速骑行，受到的阻力和动力是一对平衡力，大小相等，即，

这段时间内小红对自行车所做功的功率：；

由图示和题意可知，动力的力臂，阻力的力臂

，

根据杠杆的平衡条件：知，

链条所产生的拉力：。

答：小红在水平地面上骑车时，车对地面的压强是；

这段时间内小红对自行车所做功的功率是180W；

链条所产生的拉力是25N。

解析：知道小红和车的质量，可求总重力，在水平面上压力等于总重力，根据

算出车对地面的压强；

根据算出车的速度；

由于匀速骑行，受到的阻力和动力是一对平衡力，大小相等，利用

算出这段时间内小红对自行车所做功的功率；

根据杠杆的平衡条件分析解答。

本题考查重力、压力、压强、速度和功率的计算以及杠杆平衡条件的应用等知识，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算。还要知道从表中提取有用的信息。