2022年中考物理二轮复习专题练习——简单机械与机械效率

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2022学年初中物理知识点二轮复习专题练习——简单机械与机械效率一、选择题（共15题）1．使用下列简单机械，能省力的是A．用钓鱼杆的钓鱼B．用钢丝钳剪铁丝C．利用旗杆上的滑轮升国旗D．用筷子夹食物2．某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了图示的四种方案，不计机械重力、不计绳重和摩擦，其中最省力的是（　　）A． B． C． D．3．某同学用实验的方法测定动滑轮的机械效率，得到以下几个答案，其中有可能的是（　　）A．0.83% B．83% C．100% D．101.5%4．下列四幅图所示的工具中，属于费力杠杆的是A．托盘天平B．筷子C．羊角锤D．自行车闸5．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在 A 处挂一个重为 2 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 0.5 牛 B．可能是 2 牛C．一定是 1 牛 D．一定是 4 牛6．在研究“串联电路的电流特点”时要采用多次测量的实验方法，其目的与下列实验中多次测量的目的不相同的是A．研究杠杆平衡条件B．探究使用定滑轮的特点C．伏安法测定值电阻的阻值D．探究电流与电压、电阻的关系7．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为75%,下列说法中正确的是(   )A．拉力大小一定是125N B．有用功一定是200JC．总功一定是250J D．动滑轮重一定是50N8．对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B．做功多的机械，功率一定大C．功率大的机械，做功一定快D．做功快的机械，机械效率一定高9．在称量物体质量前，调整放在水平桌面上的托盘天平横梁平衡，正确的做法是A．移动放在标尺左端“0”点上的游码       B．在某个秤盘上放小砝码C．调整天平横梁两端的平衡螺母       D．在天平座的某一端下面垫纸片10．下列的说法中，正确的是（　　）A．在相同的时间内做的功越多，功率就越大 B．在相同的时间内做的功越多，机械效率越高C．功率大的机器，做的功一定多 D．功率大的机器，机械效率一定高11．如图所示，杠杆AB的A点挂边长为10cm的正方体C，B点挂体积为2000cm3实心小球D，AO：OB＝1：2，杠杆在水平位置平衡时，D静止在空中，C对水平地面的压强为p1；若将小球D浸没在某种液体中（未接触到容器底），杠杆在水平位置平衡时，C对水平地面的压强p2比 p1增大了4000Pa，A点受到竖直向下的拉力为10N，则下列选项正确的是（g取10N/kg）A．小球D浸没在某种液体中受到的浮力为20NB．小球D浸没在某种液体中受到的浮力为40NC．该液体的密度是2.0×103kg/m3D．小球D的密度是1.0×103kg/m312．一个斜面高为h， 长为l， 该斜面的机械效率为η。现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为A．＋GB．－GC．D．13．如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高滑轮组机械效率的是（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．增加被提升重物的质量14．用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为和的拉力，将重力为的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，乙滑轮组的效率为，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）A．与的功率相等B．与移动的距离相等C．两个滑轮组的机械效率相同D．每个滑轮重为15．工人师傅为了搬运装修材料，设计了如图所示的滑轮组，已知图中的每个滑轮均重50N。在一次施工中，工人师傅用此装置将重为400 N的材料匀速提升到4.5m高的楼上用时30s。此过程中，绳重和摩擦忽略不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）A．绳自由端移动的速度为0. 45m/sB．天花板受到竖直向下500N的拉力C．工人做的有用功是2025JD．滑轮组的机械效率约为88. 9%二、非选择题16．用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功________J，拉力做功的总功率________W，滑轮组的机械效率为________       ．17．“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为______（选填“定滑轮”或“动滑轮”）， 它的实质是一个______；（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的______能转化为活塞的机械能，汽油机的______冲程也会发生同样的能量转化。18．如图所示是一水平放置的拉杆箱，箱体重为270N，若箱内装满物体且质量分布均匀，拉杆长是箱体长的1.5倍。要将拉杆箱拉杆右端提起，这时它相当于一个___________杠杆，所用最小力的方向是___________，大小为________N。19．划船时，手移动较小的距离，船桨在水中移动较大的距离.使用费力杠杆可以省_____.船桨是费力杠杆，划船时，手加在船桨上的动力比水对船桨的阻力_____，所以手只要移动_____的距离，就能使船桨在水中移动_____的距离.20．为什么用剪刀的中段比尖端容易剪断物体？21．生活中，有时人们却要使用费力杠杆，有什么好处？22．小制作：蜡烛跷跷板将一支蜡烛的两端削尖，在中间垂直插入一枚大号缝衣针，把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，就做成了一个蜡烛跷跷板。用小刀对蜡烛的两端加工，使跷跷板能在水平位置平衡。点燃蜡烛的两端蜡烛跷跷板会怎样运动？依据什么原理？ 23．某物理小组的同学在社会实践活动中， 通过实际调查和网上查询， 绘制了一辆某种普通型号轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图， 请你参与讨论有关问题．(1)根据图中的能量流向，说明该轿车行驶时能量损耗有：_______、______、_______、________．(2)若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“ 能量转化效率”，由图中提供的数据可得， 该轿车的能量转化效率为_______．( 精确至0.1%)(3)为减少汽车行驶中的能量损耗，写出一条建议．(不作解释)________________________．
参考答案1．B【详解】A．钓鱼时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；B．钢丝钳的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B正确；C．旗杆上的滑轮为定滑轮，相当于等臂杠杆，即不省力也不费力，故C错误；D．筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D错误．2．D【详解】不计机械重力、不计绳重和摩擦。A．用绳子直接拉物体，绳子拉力等于物体的重力，F=G物；B．动滑轮上有两股绳子承担物体的重力，n=2，绳子的拉力；C．定滑轮不能省力，绳子的拉力等于物体的重力，F=G物；D．动滑轮上有三股绳子承担物体的重力，n=3，绳子的拉力；D最省力，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3．B【详解】A．动滑轮的机械效率为0.83%太低，不符合实际，故A不符合题意；B．机械效率为83%的动滑轮是可能的，故B符合题意；CD．在使用动滑轮时，由于必须克服摩擦和动滑轮的重力而做额外功，机械效率总小于1，所以机械效率为100%、101.5%是不可能的，故CD不符合题意。故选B。4．B【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D．自行车闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。5．B【详解】设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，由杠杆平衡条件知道FALA=FB最小LB即2N×2L=FB最小×4L故FB最小=1N，当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，作用力大于1N，所以，使杠杆平衡，作用在B处的力F≥1N，故B正确。故选B。6．C【详解】在研究“串联电路的电流特点”时要采用多次测量的实验方法，其目的是：总结规律，防止结论的偶然性。A探究杠杆的平衡条件，采用多次测量的目的是：总结规律，防止结论的偶然性；B探究使用定滑轮的特点实验，采用多次测量的目的是：总结规律，防止结论的偶然性。C用伏安法测量定值电值的大小，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；D. 探究电流与电压、电阻的关系时要采用多次测量的实验方法，其目的是：总结规律，避免结论的片面性．故选C.7．D【解析】由题可知，对物体做的有用功：W有用=Gh=150N×1m=150J，由得：则W额=W总-W有用=200J-150J=50J．由于不计绳重和摩擦，W额=G动h，则动滑轮重G动= ，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承担物重的绳子股数可能为n=3，则拉力F的大小用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，若承担物重的绳子股数n=2，则拉力F的大小：由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是200J，动滑轮重都是50N，拉力大小可能是100N或者，故ABC错误，D正确为答案．8．C【详解】A．任何机械效率不可能达到100%，故A选项错误；B．功率是做功快慢，很有可能花的时间比较多，故B选项错误；C．功率是做功快慢，功率大则做功越快，故C选项正确；D．做功快是指功率，而机械效率是有用功占全部的机械能的占比，两者侧重点不同，故D选项错误。故选C。9．C【详解】(1)天平已经放在水平桌面上，还要把游码移到标尺左端的零刻度．(2)调节天平的横梁平衡：调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央位置，或在中央位置左右偏转的幅度相同．故选C.10．A【详解】A．功率是物体做功快慢的物理量，那么在相同时内做功越多，功率越大，故A正确；B．机械效率是有用功与总功的比值，那么在相同的时间内做的功多不代表，有用功与总功的比值大，故B错误；C．所W=Pt知，功率大的机器，做功时间又较长，做的功就多，故C错误；D．功率的大小与机械效率没有直接联系，只有有用功与总功的比值才会影响机械效率的大小，故D错误。故选A。11．A【详解】AB. 如图，杠杆原来平衡，当D球浸没液体中时，杠杆仍平衡，由此可知杠杆两端减小的拉力和力臂的乘积相等，即：△FA×OA=△FB×OB=F浮×OB，杠杆右端减小的拉力：△FB=F浮，所以△FA×OA=F浮×OB，由题知，物体C对地面的压强增加值△p=4000Pa，s=0.1m×0.1m=0.01m2由 ，可得地面增加的压力：  =4000Pa×0.01m2=40N，杠杆A端减小的拉力：△FA=△F压=40N，因此小球浸没在液体中受到的浮力为： ，故A正确、B错误；C. 由 ，可得 ，故错误；D. D球浸没液体中后，A端拉力：F′A=10N，杠杆在水平位置平衡，由△F′A×OA=△F′B×OB，可得： ，D球浸没液体中受到的重力等于浮力加上拉力，即：GD=F浮+F′B，GD=ρDVDg，因此 ，故错误．12．D【详解】物体沿斜面匀速向上移动过程中，做的有用功总功克服物体与斜面摩擦力做的额外功所以，摩擦力的大小故选D。13．BD【详解】A．改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；忽略绳重和摩擦，对动滑轮的拉升也没有影响，即不影响额外功。所以改变绕绳方式不影响机械效率，故A不符合题意；B．减少动滑轮的质量，质量越小，重力越小，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故B符合题意；C．减少重物提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变短了，根据可知机械效率并不受影响，故C不符合题意；D．增加被提升物的质量，就增加了重物的重力，忽略绳重和摩擦，在动滑轮不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增大了，所以机械效率就增大了，故D符合题意。故选BD。14．AC【详解】A．在绳自由端用大小分别为和的拉力，将重力为的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，有用功和额外功都相同，拉里做的功相同，所用时间相同，根据，与的功率相等，故A正确；B．物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，图甲中移动的距离图甲中移动的距离故B错误；C．两个滑轮组的提升相同的重物时，都是只对动滑轮做额外功，机械效率故C正确；D．每个滑轮重为故D错误。故选AC。15．AD【详解】A．由题意可知，材料匀速被提升4.5m，用时30s，根据速度公式可知，材料移动的速度材料移动的速度是0.15m/s，从图中可以看到，三条绳子托着动滑轮，则绳自由端移动的速度绳自由端移动的速度是0. 45m/s，故A正确；B．力的作用是相互的，滑轮组对天花板的拉力大小等于天花板对滑轮组的拉力，设天花板对滑轮组的拉力是，把滑轮组和材料看成一个整体，这个整体匀速上升，处于平衡状态，受到重力、天花板对滑轮组的拉力、绳自由端受到的拉力，绳重和摩擦忽略不计，则三条绳子托着动滑轮，绳重和摩擦忽略不计，则绳自由端受到的拉力符合下式解得；由上述可知，这个整体受到重力、天花板对滑轮组的拉力、绳自由端受到的拉力，这三力平衡，可得解得天花板对滑轮组的拉力是350N，即天花板受到竖直向下350 N的拉力，故B错误；C．工人所做的有用功工人所做的有用功是1800J，故C错误；D．三条绳子托着动滑轮，材料匀速提升4.5m高，则绳端移动的距离自由端受到的拉力，则工人所做的总功由C解析可知，工人所做的有用功，则滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率约为88. 9%，故D正确。故选AD。16．336    80    70﹪    【解析】W有用＝Gh＝84N×4m＝336J，W总＝Fs＝40N×12m＝480J，P＝＝80W，η＝×100%＝×100%＝70%．17．定滑轮    等臂杠杆    内    做功冲程    【解析】使用过程中轴的位置固定不动的是定滑轮，轴的位置随物体一起移动的是动滑轮．定滑轮的本质是等臂杠杆．高温高压的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能，做功冲程和这个能量转化相同．18．省力    竖直向上    90    【详解】如图所示：将拉杆箱拉杆右端提起，动力臂大于阻力臂，这时它相当于一个省力杠杆。当施加在拉杆箱拉杆右端的力竖直向上时，动力臂最大，最省力。由图结合题意可知，由可得最小力为19．距离    大    较小    较大    【详解】费力杠杆是费力，但省距离；船桨是费力杠杆,那么在划船时，手加在船桨上的动力比水对船桨的阻力大；由于手出的动力大，那么这个动力臂就小，手只要移动较小的距离，船桨在水中移动较大的距离。20．由杠杆平衡条件可知，在重力臂和阻力不变时，用剪刀的中段剪物体，阻力臂减小，动力就减小，就省力较多【解析】由杠杆平衡条件可知，在动力臂和阻力不变时，用剪刀的中段剪物体，阻力臂减小，动力就减小，就省力较多。21．省距离【详解】根据杠杆的分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，其特点是费力但省距离，人们使用费力杠杆的目的是为了省距离，给人们带来方便。22．跷跷板就会来回自动翘个不停；依据是杠杆平衡原理【详解】点燃蜡烛，先点的一端燃烧（设为A端），蜡液滴下，该端重力减少，跷跷板向另外一端（设为B端）倾斜，此时，A端朝上，B端朝下，朝下的一端会出现火焰烧烤蜡烛，加速蜡烛的熔化，而朝上的A端则不会，于是B端的蜡液快速融化滴落，B端的重量快速减小，于是A端的重力又大于B端的重力，B端向下倾斜，蜡烛快速融化，重力快速降低。如此往复，跷跷板就会来回自动翘个不停。此现象判断的依据是杠杆平衡原理。23．克服摩擦做功    散热损耗    排放废气损耗    燃料损耗    12.5%    给机器加润滑油，改进油箱的密闭性；对排放的尾气进行收集再利用等    【详解】(1)从能量流程图上可以读出,有用功之外的能量损耗为:摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗、克服摩擦做功;(2)轿车的能量转化效率为(3)减少摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗等方面综合考虑;因此，本题正确答案是:给机器加润滑油,减少有害摩擦;改进油箱的密闭性,减少蒸发损耗;控制汽车数量;提高汽油质量;对排放的尾气进行收集、再利用等.故答案为：(1). 克服摩擦做功   散热损耗      排放废气损耗   燃料损耗    (2). 12.5%    (3). 给机器加润滑油，改进油箱的密闭性；对排放的尾气进行收集再利用等