2021年中考物理基础知识专题复习：简单机械 专项练习题(含答案解析)

2021年中考物理基础知识专题复习：简单机械专项练习题考点一：滑轮1.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了选项所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）．其中最省力的方案是2. 如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：（）A. 动滑轮重4NB. 使该用动滑轮要费距离C. 该动滑轮的机械效率为80%D. 提升物体的速度越快，机械效率越高3.如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为____，拉力的功率为____W．4.如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内，将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，绳子自由端移动了____m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_____W．5. 在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：（1）实验时，用手拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下钩码缓缓上升．（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为．（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W.（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）．考点二：杠杆1. 下列关于简单机械的描述不正确的是A. 钓鱼竿是省力杠杆B. 动滑轮是省力机械C. 天平是等臂杠杆D. 利用斜面可以省力2. 如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着．当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变大后变小3. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A. 增大阻力臂，减小动力移动的距离B. 减小动力臂，减小动力移动的距离C. 增大动力臂，省力D. 减小阻力臂，省力4.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则A. 以哥哥的肩A 为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB. 以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C. 以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D. 以弟弟的肩B 为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N5.图中，杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A 、B 处，杠杆仍然平衡．则两重物重力大小之比G A ：G B =___；若要将两重物同时浸没在水中，则杠杆的___端将上升．6.如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景．已知地面对两个手掌的支持力为360N ，对两个脚尖的支持力为240N ，手掌到脚尖的距离为1.5m ，则运动员所受的重力为 N ，人体重心到脚尖的水平距离为 m ．7.如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm ，阻力臂长为2cm ，若铁丝被剪断需要800N 的力，小明至少用_________N 的力才能将铁丝剪断．8. 如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中作出：(1)杠杆的支点；(2)最省力的力臂；(3)最小力的方向．9.在探究“杠杆平衡条件”实验中（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是___________________________________．（2）杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上____个钩码，使杠杆在水平位置平衡．（3）她改用弹簧测力计在乙图中的C位置斜下拉，若每个钩码重2N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将_____（填“大于”“等于”或“小于”）2N．考点三：斜面1.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C. 拉力F甲与F乙之比为5∶4D. 两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶52.骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A. 缩短上坡过程中所走的路程B. 减少上坡过程中所做的功C. 减小上坡过程中所施加的力D. 缩短上坡过程中所用的时间3.如图所示，已知斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N．利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2）绳端移动的距离是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？（4）拉力的机械效率是多少？2021年中考物理基础知识专题复习：简单机械专项练习题答案解析考点一：滑轮1.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了选项所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）．其中最省力的方案是【答案】C【解析】D图中变滑动为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，故AD比较，D较省力；B图在变滑动为滚动摩擦的同时使用了定滑轮，与D比较只改变力的方向，但不省力，C图中，不仅滑动为滚动摩擦，而且使用了动滑轮，与B不仅省一半的力，故综上所述，最省力的是C，故选C。

2. 如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：（）A. 动滑轮重4NB. 使该用动滑轮要费距离C. 该动滑轮的机械效率为80%D. 提升物体的速度越快，机械效率越高【答案】D【解析】 由题知，摩擦忽略不计，∵使用动滑轮，能省一半力，∴1()2F G G =+动，=4G N 动；使用动滑轮省力、费距离；=100%W W 有用总η⨯=80%3.如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体l0s 内匀速提升2m ，在此过程中，滑轮组的机械效率为____，拉力的功率为____W ．【答案】 (1). 80% (2). 100【解析】有用功为：W 有=Gh =400N ×2m=800J ，总功为：W 总=Fs =250N ×4m=1000J ；故机械效率：η=800J 1000JW W =有总=80%； 拉力的功率：P =1000J 10s W t ==100W ． 4.如图所示，工人用240N 的拉力，在15s 的时间内，将重600N 的建筑材料提升到6m 高的楼顶上，绳子自由端移动了____m ，拉力做的功是_____J ，拉力的功率是_____W ．【答案】 (1). 18 (2). 4320 (3). 288【解析】（1）由题知，n=3，∴s=3h=3×6m=18m ，（2）W 总=Fs=240N ×18m=4320J ，（3）=tW P =288W 5. 在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：（1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 ．（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s ，则拉力的功率为 W.（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．【答案】（1）竖直匀速 （2）71.4% （3）0.17 （4） 增大【解析】（1）实验时，我们用到二力平衡的知识，绳子向上的拉力等于物体和动滑轮的向下的重力．因此用手应该竖直匀速向上拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为10.2=100%=100%100%71.4%0.70.4W Gh N m Q FS N m η⨯⨯⨯=⨯=⨯有总． （3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s ，因为物体由两段绳子承担，因此拉力速度为v=2×0.05m/s=0.1m/s ，则拉力的功率为P=Fv=1.7N ×0.1m/s=0.17W ．（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大． 考点二：杠杆1. 下列关于简单机械的描述不正确的是A. 钓鱼竿是省力杠杆B. 动滑轮是省力机械C. 天平是等臂杠杆D. 利用斜面可以省力【答案】A【解析】A中的钓鱼竿是费力杠杆，故A是不对的，应该选A；B中的动滑轮是省力的机械；C中的天平是等臂杠杆；D中的斜面是省力的机械，只要是斜面，都是省力的．2. 如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着．当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变大后变小【答案】A【解析】把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A．3. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A. 增大阻力臂，减小动力移动的距离B. 减小动力臂，减小动力移动的距离C. 增大动力臂，省力D. 减小阻力臂，省力【答案】D【解析】在同样的情况下，往剪刀轴O 靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知会省力；三种杠杆：动力臂大于阻力臂（省力杠杆），动力臂小于阻力臂（费力杠杆），动力臂等于阻力臂（等臂杠杆）．4.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N 的重物．已知扁担长为1.8m ，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m ，如图所示．则A. 以哥哥的肩A 为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB. 以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C. 以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D. 以弟弟的肩B 为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N【答案】A【解析】A ．设哥哥承担的压力为F A ，弟弟承担的压力为FB ，以哥哥的肩A 为支点，由杠杆平衡条件可得：B F AB G OA ⨯=⨯，9000.84001.8B G OA N m F N AB m⨯⨯===， A 选项正确；BC ．因为支点是固定点，杠杆能绕支点转动，图中的O 不符合支点的特点，B 、C 选项错误，不符合题意．D ．以弟弟的肩B 为支点，由杠杆平衡条件可得：A F AB G OB ⨯=⨯,900N 1.0m =500N 1.8mA G OB F AB ⨯⨯==， D 选项错误，不符合题意；5.图中，杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A 、B 处，杠杆仍然平衡．则两重物重力大小之比G A ：G B =___；若要将两重物同时浸没在水中，则杠杆的___端将上升．【答案】 (1). 3：5 (2). A【解析】根据图示可知，L A =5L ，L B =3L ，由杠杆平衡条件可得，两重物重力大小之比． 物体浸入水中时，对杠杆的拉力，因为两个物体的体积相等，都同时浸没在水中，所以它们受到的浮力相等．杠杆A 端力和力臂的乘积，杠杆B 端端力和力臂的乘积，由L A ＞L B 可得，，因此杠杆的右（A ）端上升．6.如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景．已知地面对两个手掌的支持力为360N ，对两个脚尖的支持力为240N ，手掌到脚尖的距离为1.5m ，则运动员所受的重力为 N ，人体重心到脚尖的水平距离为 m ．【答案】600；0.9．【解析】（1）运动员处于平衡状态，所受到的总的的支持力与重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，．（2）运动员在做俯卧撑时，可以看做一个杠杆．以脚尖为支点，则地面对手的支持力为动力F 1，动力臂为L 1，人体的重力为阻力F 2，人体重心到脚尖的水平距离为阻力臂L 2，根据杠杆平衡条件得：． 7.如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm ，阻力臂长为2cm ，若铁丝被剪断需要800N 的力，小明至少用_________N 的力才能将铁丝剪断．【答案】 (1). 省力 (2). 160【解析】生活中的杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆．如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断．8. 如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中作出：(1)杠杆的支点；(2)最省力的力臂；(3)最小力的方向．【答案】如图所示【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；如图，支点为O，过支点O做直径OA为最长力臂，过A点作OA的垂线，可得动力作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图所示：9.在探究“杠杆平衡条件”实验中（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是___________________________________．（2）杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A 位置挂上两个钩码，可在B 位置挂上____个钩码，使杠杆在水平位置平衡．（3）她改用弹簧测力计在乙图中的C 位置斜下拉，若每个钩码重2N ，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将_____（填“大于”“等于”或“小于”）2N ．【答案】 (1). 便于在杠杆上直接读取力臂，同时使杠杆的重心在支点上 (2). 4(3). 大于【解析】(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡．杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上直接读取力臂，同时使杠杆的重心在支点上，消除杠杆重对杠杆平衡的影响．(2)设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡的条件,F 1×L 1 ＝F 2×L 2，则有2G ×2L ＝4G ×L ，即在B 处挂4个钩码；(3)当弹簧测力计在图乙所示的C 位置斜向下拉时,力臂变小,即L 1<4L,根据杠杆平衡条件得,4N ×2L ＝F ×L 1,即F ＝142N L L ,因为L 1<4L ，所以F>2N. 考点三：斜面1.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F 甲、F 乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W 甲、W 乙,则下列说法正确的是A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C. 拉力F甲与F乙之比为5∶4D. 两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5【答案】C【解析】∵斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，所以两个斜面的机械效率都是100%；∴把同一物体沿斜面分别拉到顶端，G和h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W甲=W乙；根据题意可知，F甲的斜面长度s甲=4m；F乙的斜面长度s乙=5m，根据公式W=Fs可知，力F甲与F乙之比为：154145WF sWFs甲甲甲乙乙乙＝＝＝．故本题答案选C．2.骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A. 缩短上坡过程中所走的路程B. 减少上坡过程中所做的功C. 减小上坡过程中所施加的力D. 缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．3.如图所示，已知斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N．利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2）绳端移动的距离是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？（4）拉力的机械效率是多少？【答案】（1）1m/s （2）10m （3）500J 100w （4）60%。