2018中考物理冲刺--——简单机械专题-(有答案)

一、选择

1. (2016)图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有( )

A. ①③

B. ②③

C. ①④

D. ②④

2. (20164题2分)如图所示，用起子开启瓶盖时，起子可看作是( )

A. 以A为支点的费力杠杆

B. 以A为支点的省力杠杆

C. 以B为支点的费力杠杆

D. 以B为支点的省力杠杆

3. (201615题3分)如图所示的杠杆正处于水平平衡，若把杠杆的两端各加一个钩码，杠杆将( )

A. 还继续处于水平平衡

B. 右端下降，左端上升

C. 右端上升，左端下降

D. 无法确定杠杆的运动状态

4.(2016)如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，

力F的大小将( )

A. 不变

B. 变小

C. 变大

D. 先变大后变小

5．(2017·来宾)下列关于机械效率的说确的是(D)

A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越少的机械，机械效率越低

C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高

6. (201610题3分)如图所示，用20 N的力F拉着重为100 N的物体，使其沿水平面以2 m/s的速度匀速运动了5 s，

若每个滑轮重10 N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说确的是( )

A. 拉力F做的功为200 J

B. 拉力F的功率为120 W

C. 滑轮组对物体做的有用功为400 J

D. 滑轮组对物体所做有用功的功率为60 W

7. (2016)如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)( )

A. 改变绕绳方式

B. 减小动滑轮的质量

C. 减小提升重物的高度

D. 减小被提升物的质量

第2题图第3题图第4题图第6题图第7题图

8. (2016)用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、

η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则( )

A. η甲＝η乙，W甲＝W乙

B. η甲>η乙，W甲>W乙

C. η甲<η乙，W甲

D. η甲>η乙，W甲

9. (2016荆州)一辆东风牌汽车发动机功率为160 kW，运送5 t的货物，以4 m/s的速度沿30°角的斜坡匀速到达坡顶，已知斜坡长60 m(g＝10 N/kg)，则下列说法错误

．．的是( )

A. 汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是15 s

B. 汽车上坡时的牵引力是4×104 N

C. 汽车上坡时受到的摩擦力为1.5×104 N

D. 汽车运送货物的机械效率是50%

10. (2016)重1 000 N的物体A，在4 s匀速向前运动了4 m，A受到地面的摩擦力为300 N，拉力F为120 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是( )

A. 绳子自由端移动了8 m

B. 重力做功的功率为1 000 W

C. 物体A克服摩擦做功480 J

D. 机械效率为83.3%

11. (2017·)将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)，斜面长1.2 m，高0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N(物体大小可忽略)．则下列说确的是(D)

A．沿斜面向上的拉力0.3 N B．有用功0.36 J，机械效率20%

C．有用功1.8 J，机械效率20% D．总功2.16 J，机械效率83.3%

第8题图第9题图第10题图第11题图第12题图

12. (2017·)建筑工人用如图所示的滑轮组，在4 s将重为1 500 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的过程中，所用的拉力大小为375 N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说确的是(D) A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m B．物体受到的拉力为750 N

C．拉力F的功率为750 W D．滑轮组的机械效率为80%

13. (2017·)如图所示，当水平拉力F＝50 N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重

为200 N ，所受地面的摩擦力约为80 N ，假如在5 s 时间，物体水平移动了0.6 m ，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中

(C)

A ．拉力F 做功为30 ．物体重力做功为120 JC ．拉力F 做功的功率为12 W D ．该装置的机械效率约为60%

14．(2017·)如图所示，用力F 拉着重为G 的物体竖直匀速上升，在时间t 物体上升的高度为h(物体未露出水面)，若物体的体积为V ，水的密度为ρ，则下列算式正确的是(D)

A ．η＝G 3F

B ．η＝G ＋ρVg 3F

C ．W 有＝Gh

D ．P 有＝（G －ρVg ）h t

15．(2017·)图1中力F 1水平拉动重为G 的物体A 在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动A 在同一路面匀速移动了s ，拉力为F 2(如图2)．此过程滑轮组(D)

A ．总功率为F 2s

B ．额外功为F 1s

C ．机械效率为G

F 2×（3s ） D ．额外功为3F 2s －F 1s

16. (2017·)某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F 1和F 2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说确的是(A) A ．F 1＞F 2，η1＝η2 B ．F 1＜F 2，η1＝η2 C ．F 1＜F 2，η1＞η2 D ．F 1＞F 2，η1＜η2

图1 图2

第13题图 第14题图 第15题图 第16题图 二、填空

1. (2016)如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N 的重物匀速提升 4 m ，所用拉力为250 N ，时间为20 s ，则此过程中有用功是________J ，额外功是________J ，拉力的功率是________W ，滑轮的机械效率是________．

2. (2016)如图所示，一根均匀的细木棒OC ，OA ＝14

OC ，B 为OC 的中点，在C 点施力将挂在A 点的重为180 N 的物体匀速提升0.2 m ，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为________，提升该物体做的有用功是________J ，木棒重为________N(不计摩擦)．

3. (201616题2分)如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当一个________杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G 为1 200 N ，则抬起车把的力F 为________ N.

4. (201611题2分)当用镊子夹取物体时，镊子就相当于________(选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”)，它是一个________(选填“省力”或“费力”)的机械．

5. (2017·)如图所示，物体重180 N ，动滑轮重10 N ，小明用100 N 的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m ，用了10 s ，则此过程中有用功是__360__J ，额外功是__40__J ，拉力的功率是__40__W ，滑轮组的机械效率是__90%__．

6．(2017)往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去．如图所示，工人用3m 长的斜面，把120kg 的重物提高1m ，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为_400N_；若实际用力为500N ，斜面的机械效率为_80%_，重物受到的摩擦力为_100N_．(g 取10N/kg)

7.(2017·)如图所示，物体在 5 N 的水平拉力 F 作用下，沿水平面以0.2 m/s 的速度匀速运动了4 s ，拉力 F 的功率为__2__W.

第1题图 第2题图 第3题图 第5题图 第7题图 第9题图

8．(2017·江)用一个动滑轮把重80 N 的沙袋从地面提到6 m 高的脚手架上，所用的力是50 N ，这一过程所做的有用功是__480__J ，这个动滑轮的机械效率是__80%__．

9、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)

10． 如图所示，重为100 N 的物体A 在拉力F ＝5 N 作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为60%，物体A 运动的速度为0.5 m/s ，则物体A 在20 s 通过的路程为__10__m ，该机械所做的有用功的功率为__4.5__W ．(忽略绳子和滑轮的重力)

11.工人用如图所示的滑轮组提起重2 000 N 的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800 N ，则该滑轮组的机械效率为__62.5%__；若工人用800 N 的拉力在1 min 将这个物体匀速提高了3 m ，他做功的功率为__160__W .

12． 如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)，工人师傅用40 N 的拉力将质量为5 kg 、底面积为1 600 cm 2

的空吊篮A 匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为__62.5%__；若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N 的砖块，绳子B 和C 能承受的最大拉力分别为 1 000 N 和600 N ，当质量为50 kg 的工人师傅拉绳子C 时，吊篮对二楼平台的最小压强为__625__Pa .(g 取10 N /kg )

13.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18 N 的物体缓慢升高0.1 m ，拉力大小为8 N ，拉力移动的距离为0.25 m ．该杠杆的机械效率为__90%__，此杠杆属于__省力__(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．

第10题图 第11题图 第12题图 第13题图 第14题图

14. (2 017·鄂尔多斯)如图，用40 N 的力向下拉绳子，使物体在5 s 匀速上升0.3 m ，滑轮组的机械效率为80%，则物体的重力为__96__N ，拉力的功率为__7.2__W ，动滑轮的重力为__24__N ．(不计摩擦和绳重)

15． 如图所示，一根均匀的细木棒OC ，OA ＝14

OC ，B 为OC 的中点，在C 点施力将挂在A 点的重为180 N 的物体匀速提升0.2 m ，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为__杠杆__，提升该物体做的有用功是__36__J ，木棒重为__10__N (不计摩擦)．

16. 组合机械的斜面长4 m ，高2 m ，将重为100 N 的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40 N ，需要的时间是5 s ．那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是__200__J ，拉力做的总功的功率是__64__W .

第15题图 第16题图

三、作图与实验 作图第1题

1. [2016]如图所示，有一个杠杆AOB ，可绕O 点自由转动，A 端吊着一个物体．请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F 的示意图及其力臂．

2. (2017·黔西南)利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．

甲 乙 丙 丁

(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__便于直接读出力臂__，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向__右__(填“左”或“右”)调．

(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据．根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是__一次实验具有偶然性__．经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A 、B 两点下方挂的钩码同时朝远离支点O 方向移动一小格，则杠杆__左端下沉__(填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)．

(3)如图丙所示，若不在B 点挂钩码，可改用弹簧测力计在B 点向下拉杠杆，当测力计从a 位置转动到b 位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将__变大__．

(4)如图丁所示，在A 点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C 点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，已知每个钩码重0.4 N ，则在A 点应挂__3__个钩码．

3. (2014)小亮看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到物理课上学过的知识，提出了以下两个问题：

(1)斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？

(2)对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？

为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

实验 斜面 物重 斜面高 沿斜面斜面长 有用功 总功 机械效

次数 倾角 G /N 度h /m

拉 力F /N s /m W 有/J W 总/J 率

η(%)

① 45° 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8

② 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4

③ 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4

(1)表格中缺少2个数据，请补充完整(保留一位小数)．

(2)在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向________(选填“左”或“右”)移动．

(3)通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越________．

(4)通过对比实验________的数据(选填实验次数)，得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉动物体的重力________．

4． 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：

(1)实验中要竖直向上__匀速__拉动弹簧测力计，使钩码升高．

(2)如图丙所示，表格中编号①处数据应为__2.4__，编号②处数据应为__83.3%__．

(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与__提起物体受到的重力__有关．

(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)．

四、计算

1． 如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m ．当物体质量为2 kg 时，滑轮组的机械效率为50 %，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力．(g 取10 N /kg )求：

(1)物体质量为2 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；

(2)动滑轮的重力；

(3)物体质量为10 kg ，以0.1 m /s 的速度匀速运动时，拉力F 的功率．

解：(1)物体受到的摩擦力：f ＝0.1G ＝0.1×2 kg ×10 N /kg ＝2 N

(2)因为η＝W 有用W 总＝fs F ·ns ＝f nF ，故F ＝f 3×η＝ 2 N 3×0.5＝43

N 由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，由F ＝13(G 动＋f)得动滑轮重力：G 动＝3F －f ＝3×43

N －2 N ＝2 N (3)当物体质量为10 kg 时，物体在水平面上受到的滑动摩擦力为：f ′＝0.1G ′＝0.1×10 kg ×10 N /kg ＝10 N

自由端的拉力为：F ′＝13(G 动＋f ′)＝13

×(2 N ＋10 N )＝4 N 拉力功率为：P ＝W t ＝Fs t

＝Fv ＝4 N ×3×0.1 m /s ＝1.2 W 2．【2017·】如图K15－13所示为一种手摇升降晾衣架示意图，它由4个定滑轮和2个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架和杆保持水平，动滑轮与杆总质量是1 kg ，现晾衣架上晾有4 kg 的衣服，晾衣架上升0.5 m ，用时5 s 。求：(不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg)

(1)摇柄端绳子的拉力。

(2)拉力做的功。

(3)拉力做功的功率。

(4)手摇升降晾衣架的机械效率。 2．解：(1)摇柄端绳子的拉力 F ＝G 衣＋G 动＋杆4＝m 衣g ＋m 动＋杆g 4

＝ 4 kg ×10 N/kg ＋1 kg ×10 N/kg 4

＝12.5 N 。 (2)拉力做的功W 总＝Fs ＝Fnh ＝12.5 N ×4×0.5 m ＝25 J 。

(3)拉力做功的功率P ＝W 总t ＝25 J 5 s

＝5 W 。 (4)手摇升降晾衣架的机械效率

η＝W 有用W 总×100%＝4 kg ×10 N/kg ×0.5 m 25 J ×100%＝20 J 25 J

×100%＝80%。 3．(2017潍坊)如图所示，斜面长s ＝1.5m ，高h ＝0.3m.建筑工人将重G ＝500N 的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F ＝150N.忽略绳子重力．求：

(1)该过程拉力F 做的功；

(2)该装置的机械效率；

(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小．

解：(1)该过程拉力F 做的功W 总＝Fs ＝150 N ×1.5 s ＝225J

(2)有用功W 有＝Gh ＝500 N ×0.3 s ＝150J

该装置的机械效率η＝W 有W 总×100%＝150J 225J

×100%＝66.7% (3)额外功W 额＝W 总－W 有＝225J －150J ＝75J

货物箱在斜面上受的摩擦力大小f 摩＝W 额s ＝751.5

＝50N 4．(2017襄阳)质量为60kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．(g ＝10N/kg)

(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是_动滑轮受到的重力(或物重)_．

(2)若工人在1min 将货物匀速向上提高了6m ，作用在钢绳上的拉力为400N ，求拉力的功率．

(3)求动滑轮受到的重力．

(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

解：(2)由图可知

n ＝3W ＝Fs ＝3Fh ＝7200J P ＝W t

＝120W (3)由图像可知：当G ＝300N 时，η＝60%

F ＝（

G 物＋G 动）3＝（300N ＋G 动）3 η＝W 有W 总＝G 物3F

解得：G 动＝200N (4)工人对绳子自由端的最大拉力为F ＝G 人＝m 人g ＝600N

能够提升货物的最大重力为G 物＝3F －G 动＝1600N

机械效率的最大值η＝W 有W 总＝G 物3F ＝1600N 1800N

＝88.9% 5．（2017，29，10分）利用如图所示的滑轮组，用F=1000N 的力拉绳子自由端，货物A 以0.1 m/s 的速度匀速直线运动

l0s ，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%．求：

（1）货物A 在10 s 移动的距离：

（2）这个过程中拉力F 的功率：

（3）水平地面对货物A 的摩擦力大小．

解：（1）根据v=可知货物A 在10 s 移动的距离：s A =v A t=0.1m/s ×10s=1m ；

（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，

绳子自由端移动的速度：v 绳=nv A =2×0.1m/s=0.2m/s ，

拉力的功率：P==

=Fv 绳=1000N ×0.2m/s=200W ； （3）由η===得摩擦力：f=n ηF=2×75%×1000N=1500N ．

6．（2017呼和浩特）如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O 点为支点，

A 点为重心，A 点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N ，求：

（1）若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm 2，计算手掌对地面的压强；

（2）该同学的质量．

【答案】（1）2×104Pa ；（2）60kg ．

【解析】解：（1）每只手所受的支持力大小为200N ，则该同学所受支持力为F=2×200N=400N ，

因为支持力与压力是一对相互作用力，所以该同学对地面的压力为：F 压=F=400N ，

手掌对地面的压强：p===2×104Pa ；

（2）由杠杆平衡条件：F ×L 1=G ×L 2，即400N ×1.5m=G ×1m ，解得该同学的重力：G=600N ，

则该同学的质量：m===60kg ．

答：（1）手掌对地面的压强为2×104Pa ；

（2）该同学的质量为60kg ．