2022年浙江省中考科学专题训练 7简单机械

这是一份2022年浙江省中考科学专题训练 7简单机械，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（ ）
A. 10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m B. 左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C. 在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D. 在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
2.如图所示，有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，则（ ）
A. 物体沿斜面匀速上升时动能转化为重力势能 B. 拉物体的速度越快，斜面的机械效率越高
C. 该斜面的机械效率是90% D. 斜面上物体受到的摩擦力为1N
3.如图所示，AOB是一杠杆（自重不计，O为支点，OA＜0B OD＝OA），在A端悬挂一重物G，那么（ ）
A. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，一定是省力的
B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，沿竖直方向最省力
D. 在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
4.停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
5.工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是( )
A. 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B. 图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1m，桶上升2m D. 质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
6.如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）

A. 拉力F逐渐变大 B. 拉力F跟它力臂的乘积变小
C. 拉力F始终大于1/2G、小于G，该杠杆是省力杠杆 D. 以上说法均不正确
7.如图是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，下图左是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是(梁自重不计)（ ）

A. B. C. D.
8.如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A. GhFL ×100% B. Gh+fLFL ×100% C. Gh(F+f)L ×100% D. fLGh ×100%
9.如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物＞G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（ ）
A. F1＞F2、η甲＞η乙 B. F1＞F2、η甲＜η乙 C. F1＜F2、η甲＜η乙 D. F1＜F2、η甲＞η乙
10.关于杠杆，下列说法正确的是（ ）
A. 力臂一定是杠杆上的一部分 B. 力臂就是从支点到力的作用线的距离
C. 只有在费力情况时才能省功 D. 杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的
11.如图所示，长1米的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上套一滑环，用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动，并保持金属杆处于水平状态。则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图象为（ ）
A. B. C. D.
12.下列关于机械的一些说法，正确的是( )。
A. 机械的功率越大，做的功越多 B. 机械效率越大，机械的功率就越大
C. 使用省力的机械，可以提高机械做功的功率 D. 任何机械都有摩擦，故都要做额外功
二、填空题
13.如图甲、乙所示，平静的湖面停泊着两艘小船，绳的一端拴在A船上，绕过B船上的滑轮，站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果甲、乙两图中 A船在20s内向右匀速移动了10m，同时B船向左移动了4m，则甲图中人做功 J，乙图中人拉绳子的速度为 m/s。
14.“舂米对”是一种简单机械，其示意图如图所示。使用这个装置时，人在A端用力竖直把它踩下后立即松脚，B端石块就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎．你认为它属于 （填“费力”还是“省力”）杠杆，舂米的过程中装置从水平转过角度小于70°，则此过程中脚所施加的力如何变化 。
15.在地震中，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是 点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是 点。这两种方式中，沿 （填“DM”或“DN”）方向用力撬起石块1比较省力。
16.小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄。村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶。为什么汽车要走这么长的路程呢？小莉回校后请教了科学老师，并用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时 （选填“省力”或“省功”）。
（2）一辆总质量为2000kg的汽车以10m/s的速度匀速通过一段长3750m的路程，提高250m，需要的时间为 s，所做的有用功为 J。（g 取 10 N/kg）
17.“认真观察和仔细分析”是科学研究的基本要求。
（1）如图甲，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。
①小磁针发生转动，可以说明它一定受到力的作用，因为 。
②直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线 (填“有”或“没有")力的作用。
（2）如图乙是某饮水器水龙头的结构示意图，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根连接在阀门上的杆，由弹簧将它拉紧，O1是连接B、C的一根销钉。可将手柄简化为一根杠杆，手柄与A的接触点O2为支点，下压手柄，C就上升，阀门打开水流出；放手后，C自动恢复原位，水龙头关闭。 ①请在答题纸相应位置图中画出动力F1的力臂l1 。
②正常使用手柄取水时，手柄属于 杠杆。
三、实验探究题
18.下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：(本实验均使用轻质杠杆)
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：(待填)。
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：①移动钩码，使杠杆 (待填) 。
②继续实验，使杠杆平衡，记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×l1＝F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答：实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
（1）实验2中，在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是 。
（2）将实验3中的①填写完整 。
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是 。
19.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
（1）在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为 。（保留一位小数）
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A. 71.6% B. 82.6% C. 92.4% D. 100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
四、解答题
20.在“研究杠杆平衡条件”的实验中： 次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9
（1）实验前，杠杆在如图甲所示位置静止，应该将平衡螺母向 （左/右）调节，直到杠杆在水平位置平衡，使杠杆的重心通过支点，也便于从杠杆直接测得力臂大小。
（2）调好后，根据图乙进行实验，在A点处悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，将弹簧测力计倒挂在B点处，直到杠杆再次水平平衡，此时杠杆B点处受到的拉力应为 N。由于弹簧测力计的示数比B点处的实际拉力 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），所以在弹簧测力计进行竖直向下拉的测量时，需要重新调零。
（3）为了避免上述问题，小明重新调整设计方案如图丙所示，使弹簧测力计竖直向上拉，结果发现测出的拉力大小仍然与杠杆平衡的条件不相符，其原因是： 。
21.如图甲是疫情期间的一块校园移动牌，简化图如图乙，其中AB为竖直牌面，CD（水平）和BE（竖直）为支架，并且测得牌面长AB为150cm，宽为120cm，支架长度CE＝ED＝2BE＝50cm，指示牌的质量为15kg（所有支架的受风面积忽略不计）。
（1）乙图所画指示牌模型可看作简单机械中 模型；
（2）假设风对指示牌的作用点在AB中点，根据图示风向计算：刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力F。
22.杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量(请写出计算过程)。
（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为 kg。 （3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 (选填“”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
23.身高1.7m、重力为500N的小东同学在体育课上做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？
24.如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1＞m2）的实心物块后恰好水平平衡。
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会 （选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。
25.反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2 ， O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1=F2×d2 ， 则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。
26.健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼，如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 (选填“左”或“右”)移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦?
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作?
27.已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg，体积为0.1m3。问：
（1）此木料的密度为多少?
（2）如图所示，甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此本料并恰好水平，其中AO=OB，O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
（3）若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时，请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。 答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
2.【答案】 D
3.【答案】 D
4.【答案】 A
5.【答案】 B
6.【答案】 B
7.【答案】 B
8.【答案】 A
9.【答案】 A
10.【答案】 B
11.【答案】 B
12.【答案】 D
二、填空题
13.【答案】 2800；0.9
14.【答案】 费力；逐渐变小
15.【答案】 A；C；DM
16.【答案】 （1）省力
（2）375；5×106
17.【答案】 （1）力是改变物体运动状态的原因；有
（2）；省力
三、实验探究题
18.【答案】 （1）F1×S1=F2×L2
（2）倾斜或转动
（3）图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动力臂等于阻力臂
19.【答案】 （1）88.9%
（2）高
（3）C
（4）12
四、解答题20.【答案】 （1）右
（2）1.2；偏小
（3）杠杆自身存在重力，使测的拉力偏大
21.【答案】 （1）杠杆
（2）解：根据题意可知，当指示牌刚好把D端吹离地面时，以C点为支点可构建杠杆模型；重力G为阻力，对应力臂为CE；风力F为动力，根据题意可知动力臂L＝ 12 AB+BE，
根据杠杆平衡条件可得：G×CE＝F×L，
即mg×CE＝F×（ 12 AB+BE），
代入数据有：
15kg×10N/kg×50cm＝F×（ 12 ×150cm+ 12 ×50cm），
解得F＝75N，即刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力为75N。
答：刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力是75N。

22.【答案】 （1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，
由杠杆的平衡条件有：m物g×AO=m砣g×OB①，
m物×AO=m砣×OB；
2kg×5cm=m砣×10cm；
解得：m砣=1kg；
（2）2；4
（3）<
23.【答案】 （1）解：由图可知，动力臂L1＝0.9m+0.6m＝1.5m，
阻力臂L2＝0.9m，阻力等于重力为G＝500N，
由杠杆平衡条件可得：FL1＝GL2；即：F1×1.5m＝500N×0.9m；
故地面对手的作用力F＝300N
答：若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N
（2）解： 肩膀每次上升距离为0.3m，则每次做功W=Fs=300N×0.3m=90J；
1min做的总功：W总＝nW＝15×90J＝1350J，
功率：P＝ Wt ＝ 1350J60s ＝22.5W
答：若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5W。
24.【答案】 （1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得：G1L1=G2L2
即：m1gL1=m2gL2
所以， L1L2=m1m1
（2）仍然平衡
25.【答案】 （1）小宁的想法不正确
如果硬棒AB在F1的作用下绕固定点O发生转动的方向，与在F2的作用下绕固定点O发生转动的方向相同，那么即使F1×d1=F2×d2成立，硬棒AB也不可能保持静止状态或匀速转动。
（2）条件：物重G大于动滑轮重G动(G>G动)
证明过程：在不计绳重和摩擦的情况下，F= G+G动2
因为F