2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版) (2)

2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练21.如图所示，斜面长，高用沿斜面方向的推力F，将一个重的物体由斜面底端A匀速推到顶端运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：运动过程中物体受摩擦力f大小；斜面的机械效率；推导：2.工人用如图所示的滑轮装置，将物体匀速向上提起，不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，工人作用在绳子上的力为100N，求：物体的重力G。

若工人拉动绳子做功1000J，则求物体上升的距离h。

3.2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼”简称“金枪鱼”自主水下航行器进行深海搜寻．外形与潜艇相似，相关标准参数为：体积，最大潜水深度4500m，不考虑海水密度变化，密度取，g取求：航行器的所耐受的最大海水压强．在水下受到的浮力任务完成后，用起重机把重为7500N的“金枪鱼”吊到母船起重机滑轮原理如图，“金枪鱼”离开水面后，起重机的机械效率为，起重机的拉力F是多少．4.如图所示的轮滑组，用的拉力将重为100N的物体匀速提升求：拉力所做的总功是多少？该滑轮组的机械效率是多少？若用该滑轮组在不计摩擦情况下，把重为G的物体匀速提升到一定高度，动滑轮自重为，整个装置的机械效率为，请你证明：．5.图甲所示是某型号双向双动式和面机。

主要结构为：加热器、一个能带动搅拌器正转和反转的电动机、一个带动料桶的电动机。

使用时，先给水加热到适宜的温度，然后将面粉倒入，带动搅拌器和料筒的两电动机即交替工作。

下表是这个和面机的主要技术参数，图乙是和面机正常工作时搅拌电机和料桶电机交替工作的图象。

额定电压220V额定频率50Hz搅拌电机功率900W料桶电机功率加热功率1000W若在手柄处用力将机头掀起，请在图甲中画出掀起机头时所用的最小动力。

若和面需用的热水，若取的水，则需要加热多长时间开始和面？设无热损失，为了测量和面机料桶电机的功率，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到和面机电机正常工作12min，家里标有“”字样的电能表转盘转过了480转。

计算料桶电机的功率多大？6.当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示。

假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起取。

求电动机吊起重物的过程中消耗的电能电动机正常工作过程中线圈产生的热量该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率7.如图所示的装置中，某人将质量为10千克的货物匀速提升2米，在整个过程中拉力的功率为49瓦．求：手对绳的拉力F绳拉重物所做的功W提升货物所用时间t．8.根据如图所示的信息，请利用杠杆平衡条件计算要撬动石头应在撬棒上施加的力是多大？9.斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。

图示为倾角的固定斜面，用平行于斜面的拉力，将一物体从斜面低端匀速拉上斜面，做了16J的功。

求斜面的高度；若物体与斜面之间的摩擦力为克服摩擦力所做的功为额外功试推导：。

10.如图所示，剪刀是由两支杠杆组成的，现在在其中一支剪刀的A处施加一个动力，请在这支杠杆的B点处画出阻力的大致方向。

-------- 答案及其解析 --------1.答案：解：根据得；；；可得。

答：运动过程中物体受摩擦力f大小为10N；斜面的机械效率为；见解析。

解析：本题主要考查功的计算，斜面的机械效率，难度一般。

根据得；先计算出有用功，再根据算出总功；根据进行推导。

2.答案：解：不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，因为，动滑轮可省一半的力，由得，则重力力大小为：；因为，，根据公式得，绳子自由端移动的距离：，由可得物体上升的距离：。

答：物体的重力为200N；工人拉动绳子做功1000J，物体上升的距离h为5m。

解析：图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数，动滑轮和绳的重力及摩擦均不计，根据得到可求出物体重力；利用定义式求出绳子自由端上升的距离，根据计算物体上升的距离h。

本题考查了动滑轮的省力特点和功的计算，利用好动滑轮的省力特点是关键。

3.答案：解：航行器的所耐受的最大海水压强：；在水下受到的浮力：；由图可知，，因为，所以，解得，．答：航行器的所耐受的最大海水压强为．在水下受到的浮力为；起重机的拉力F是2500N．解析：知道水下航行器最大潜水深度，根据求出航行器的所耐受的最大海水压强；水下航行器在水下排开水的体积等于其自身体积，利用计算浮力大小；根据计算起重机的拉力F．此题考查液体压强的计算、浮力大小的计算、同时考查机械效率公式的应用，难点在，关键是推导公式的应用．4.答案：解：由图可知，，则绳子自由端移动的距离：，拉力所做的总功：；有用功：，该滑轮组的机械效率：；由可得：，则：，所以：，即：。

答：拉力所做的总功是125J；该滑轮组的机械效率是；证明过程见解答。

解析：本题考查有用功的计算，总功和机械效率的计算；难点是，根据机械效率公式列出等式，利用等式的性质推导是关键。

首先判断滑轮组绳子的有效股数，然后利用计算绳子自由端移动的距离，已知拉力和物体升高的高度，根据可求总功；已知物重和物体被提升高度，根据公式可计算出有用功．利用计算该滑轮组的机械效率；根据滑轮组的机械效率公式列出等式，然后利用等式的性质推导证明即可。

5.答案：解：由图可知，阻力是机头的重力，图中其力臂一定，支点位于其转轴处，动力的作用点在A点，由可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，过A点沿垂直于OA的方向画出动力F，如下图所示：水吸收的热量：，无热损失时，消耗的电能：，由可得，需要的加热时间：；“”表示电路中每消耗电能，电能表转盘就转过3000r，则电能表转盘转过了480转消耗的电能：，由图乙可知，在12min内，搅拌电机工作了8min，料桶电机的工作时间是4min，搅拌电机消耗的电能：，料桶电机消耗的电能：，料桶电机的功率：。

答：掀起机头时所用的最小动力如上图所示；需要加热252s开始和面；料桶电机的功率为600W。

解析：根据杠杆平衡的条件可知，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，而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此进行解答；知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据求出水吸收的热量，无热损失时消耗的电能和水吸收的热量相等，根据求出需要的加热时间；“”表示电路中每消耗电能，电能表转盘就转过3000r，据此求出电能表转盘转过了480转消耗的电能，由图乙可知，在12min内搅拌电机工作时间和料桶电机的工作时间，根据求出搅拌电机消耗的电能，两者的差值即为料桶电机消耗的电能，利用求出料桶电机的功率。

本题考查了杠杆中最小力问题和吸热公式、电功公式、电功率公式的应用，从图乙和表格中获取有用的信息是关键。

6.答案：解：由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即，工作时间，所以电动机消耗的电能为：；电动机正常工作时的电流：；线圈产生的热量：线圈电流产生热量，即该“塔吊”本身消耗的电能为：，所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功为：，该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率：答：电动机吊起重物的过程中消耗的电能。

电动机正常工作过程中线圈产生的热量。

该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。

解析：已知电动机的额定功率和工作的时间，根据公式可求消耗的电能；已知电动机的额定功率和额定电压，根据公式可求电动机正常工作时的电流，线圈产生的热量根据公式可求；已知电动机消耗的电能和产生的热量，二者之差就是对电能转化成的机械能，利用可求克服物体重力做的有用功，最后利用公式求出机械效率。

本题考查消耗电能、产生热量、物体的质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求物体做的总功，这也是本题的重点，解题过程中还要注意单位的换算。

7.答案：解：由图可知，该装置为定滑轮，此时的拉力等于物体的重力，则；绳拉重物所做的功；由得，提升货物所用时间．答：手对绳的拉力F为98N；绳拉重物所做的功为196J；提升货物所用时间为4s．解析：使用定滑轮不能省力；根据公式求绳拉重物所做的功；根据公式求出时间．本题考查定滑轮的特点及功和功率计算，关键是定滑轮特点的运用，难度不大，属于简单的计算题．8.答案：解：由杠杆平衡条件得：，即，则；答：撬动石头应在撬棒上施加1000N的力．解析：由图示求出动力臂、阻力臂与阻力，由杠杆平衡条件可以求出撬棒上施加的力．本题考查了施加力的大小，应用杠杆平衡条件即可正确解题．9.答案：解：斜面长度，答：斜面的高度为2m。

该斜面做的总功，克服摩擦力做的额外功；因此有用功；该斜面的机械效率：。

解析：已知拉力做的功，根据求出斜面的长度s，斜面倾角，根据直角三角形边角关系可求出斜面的高度；先求出总功、额外功，总功减去额外功就是有用功，再根据斜面机械效率的计算公式求出机械效率。

本题考查了使用斜面时有用功克服物体重力做功、额外功克服摩擦力做功、总功推力做功、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。

10.答案：解：由图知，动力的作用是使杠杆AOB顺时针转动，所以阻力的作用是阻碍杠杆顺时针转动，所以阻力向上。

示意图如下：。

解析：使用杠杆时，使杠杆转动的力是动力，阻碍杠杆转动的力是阻力。

此题考查阻力示意图的作法，应该清楚的是，日常生活中使用的钳子、剪子、夹子、筷子等都是两个杠杆配合使用的。

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