2020-2022年湖南中考物理3年真题汇编 专题12 简单机械（学生卷+教师卷）

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专题12 简单机械
1．（2020·湖南衡阳）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为的重物搬到高的车上。为了省力采用的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用的力用了将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）

A．他对重物做了的功
B．他做功的功率为
C．此次简易斜面装置的机械效率为
D．斜面是一种省力杠杆
2．（2021·湖南衡阳）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（　　）

A．他做的总功是 B．他做的有用功是
C．拉力做功的功率是 D．该滑轮组的机械效率是
3．（2022·湖南怀化）用如图所示的滑轮组匀速提升重100N的物体，所用拉力为40N，在10s内物体上升1m，不计绳重与摩擦，下列分析正确的是（　　）

A．动滑轮重为10N
B．拉力做功的功率是12W
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．若增大重物的重力，滑轮组的机械效率将变大
4．（2022·湖南衡阳）小芳用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，不计轮重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．滑轮组提升重物所做的有用功是40J B．该滑轮组的机械效率是75%
C．动滑轮的重力是50N D．拉力的功率是24W
5．（2020·湖南张家界）下图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对于其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
①天坛圜丘利用了声音的反射②天然冰箱利用了水蒸发放热
③皮影戏利用了光的直线传播④利用杠杆原理搬动巨大木料
⑤拔火罐利用了大气压
A．①②③④ B．①③⑤ C．①③④⑤ D．②④⑤
6．（2020·湖南永州）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　）

A．绳子末端移动的距离为1m
B．拉力大小为5N
C．滑轮组的机械效率为100%
D．物体克服重力所做的功为20J
7．（2020·湖南株洲）一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，地面粗糙。木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上。则与原来相比，G和F变化情况为（　　）

A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
8．（2020·湖南益阳）如图所示是指甲剪的示意图，F是剪指甲时施加的一个力，则下列关于指甲剪的说法正确的是（　　）

A．指甲剪只由一个杠杆组成
B．指甲剪由两个杠杆组成
C．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是L
D．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是BC
9．（2020·湖南邵阳）在物理实验室我们常使用托盘天平测量物体的质量。请你根据学过的杠杆知识判断托盘天平属于（　　）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．不确定
10．（2020·湖南湘西）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（　　）
A．用钓鱼竿钓鱼B．用锤子撬钉子
C．用筷子夹食物D．用踏碓捣米
11．（2020·湖南衡阳）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（　　）

A．在点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在点拉，无论如何改变用力方向都要费力
12．（2020·湖南常德）如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h， F1做功600J，若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2 做功为1000J。下列说法正确的是（　　）

A．两个过程中的拉力F1= 3F2 B．F1 做功的功率比F2做功的功率小
C．滑轮组机械效率为40% D．F2 做功的距离为3h
13．（2020·湖南怀化）下列杠杆中，属于费力杠杆的是（   ）
A．天平B．开瓶器
C．筷子D．钳子
14．（2021·湖南株洲）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。在运动员手握撑杆保持相同的姿态水平匀速助跑的过程中（　　）

A．撑杆属于省力杠杆
B．以运动员为参照物撑杆是静止的
C．运动员对撑杆做了功
D．蹬地时后脚受到摩擦力的方向向后
15．（2021·湖南株洲）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。如图甲，运动员手握撑杆保持静止时，两只手在P、Q两处对撑杆施加作用力的方向应是（O为撑杆重心）（   ）

A．都向上 B．都向下
C．P处向上 Q处向下 D．P处向下 Q处向上
16．（2021·湖南永州）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（　　）

A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
17．（2021·湖南常德）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（　　）

A．所做的有用功为6J
B．动滑轮自重4N
C．拉力F做功的功率为5W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
18．（2021·湖南怀化）下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是（       ）
A．羊角锤拔钉子 B．起子开瓶盖
C．镊子夹物 D．钳子剪导线
19．（2021·湖南岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
20．（2021·湖南邵阳）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　）

A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W
21．（2021·湖南衡阳）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（　　）

A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂
B．图中的点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向端移
22．（2022·湖南永州）如图所示，用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G=30N，在此过程中下列判断正确的是（　　）

A．拉力F做功为1.2J
B．滑轮组做的有用功为3J
C．滑轮组机械效率为40%
D．拉力F做功的功率为0.6W
23．（2022·湖南常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（　　）

A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多
C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同
24．（2022·湖南岳阳）如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（　　）

A．绳端移动的距离为6m B．有用功为120J
C．拉力做功的功率为36W D．机械效率为80%
25．（2022·湖南邵阳）如图所示，滑轮组下面悬挂一重为12N的物体，在竖直向上的拉力F的作用下，该物体在10s内被匀速提升了0.5m，拉力F的大小为5N。关于该滑轮组，下列计算结果正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离是1m B．有用功为0.6J
C．总功为5J D．该装置的机械效率为80%
26．（2022·湖南邵阳）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！"“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠轩在提起重物的过程中，分析合理的是（　　）

A．前臂杠杆的支点O在肘关节处 B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力 D．前臂是一根省力杠杆
27．（2022·湖南衡阳）初中各学科之间有着密切的联系，化学，生物学中也有物理知识的广泛运用，下列描述或说法中错误的是（　　）

A．甲图中，蒸馏水的制备是利用水的汽化及水蒸气的液化
B．乙图中，向下排空气阀收集氢气是利用氢气的密度比空气的密度大的性质
C．丙图中，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可视为一种杠杆模型
D．丁图中，鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳
三、综合题
28．（2021·湖南湘潭）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 ______Pa；
（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 ______N，重力大小为 ______N；
（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ______；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 ______m3；
（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 ______m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？( )

四、作图题
29．（2020·湖南娄底）如图所示，质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上，另一端与支点O连接，在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂。

30．（2021·湖南娄底）（1）画出经图示平面镜组（两镜面互相垂直）反射后的反射光线；

（2）如图所示，OA是均匀的轻质杆，在拉力F的作用下，杆处于水平状态，画出拉力F的力臂。

31．（2021·湖南常德）在图中画出力F的力臂。

五、计算题
32．（2020·湖南邵阳）如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N。（不计摩擦及绳重）求：
(1)在此过程中拉力做的功；
(2)该滑轮组的机械效率；
(3)动滑轮受到的重力。

33．（2020·湖南衡阳）如图所示，用一个动滑轮使重的物体在内匀速升高，绳子自由端所用的拉力为。求：
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)拉力做的功。

34．（2021·湖南张家界）党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。
（1）一个工人质量为60kg，竖直向上匀速拉动700N的重物时，绳上拉力为400N，将重物提升2m用时20s，滑轮组的机械效率为多少？
（2）在这20s的时间内拉力的功率为多少？
（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少kg？
（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。
（5）利用最省力的方式，提升800N的重物，求绳上拉力的大小？
（6）利用最省力的方式，竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离？

35．（2021·湖南郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此过程动滑轮的机械效率。

36．（2022·湖南郴州）如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20cm、30cm。（g取10N/kg）求：
（1）物体A的重力；
（2）细线对物体B的拉力；
（3）物体B的体积。

六、填空题
37．（2020·湖南郴州）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，高h＝0.25m，在此过程中，细绳的拉力F为_____N；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为75%，则细绳的拉力F'为_____N。

38．（2020·湖南益阳）小芳利用如图装置测量滑轮组提升某重物时的机械效率，测得这个重物重为1N，物体被缓慢提升的高度为0.2m，竖直向上的拉力为0.4N。则绳端移动的距离为______，此时该滑轮组的机械效率为______（保留一位小数）。

39．（2020·湖南娄底）端午节赛龙舟是我国传统民俗，选手在鼓点的号令下，有节奏地向后划水，龙舟快速前进，这说明物体间力的作用是______的，划船时船桨是______（选填“省力”或“费力”）杠杆。

40．（2020·湖南常德）农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg， 如果扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端_____m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约_____kg （保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。

41．（2021·湖南永州）如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为 ______N，物体对地面的压力大小为 ______N。要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂 ______个50g的钩码。现提供一个量程为0~3N的弹簧测力计和若干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的个数最多为______个。（g=10N/kg）

42．（2021·湖南益阳）如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60N，其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力___________N，拉杆越短，所需的力越___________。

43．（2021·湖南娄底）小明用如图所示的滑轮组匀速提升600N的物体上升1m，绳子自由端施加的拉力为250N，不计绳重和一切摩擦，则克服物体重力做的功为______J，滑轮组的机械效率为______。

44．（2021·湖南邵阳）利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面长1.5m，高0.4m，机械效率为80%，则拉力的大小为______N。
45．（2022·湖南益阳）建筑工地上起重机把重为的建筑材料匀速提升了，起重机做的有用功为___________J，若起重机的机械效率为45%，做的总功为___________J。
46．（2022·湖南娄底）生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种______杠杆；能改变力的方向的是______（填“定滑轮”或“动滑轮”）。
47．（2022·湖南常德）如图所示是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，在使用过程中可以______（填“省力”或“省距离”）。不停地摇动手柄，水在______作用下从管口连续不断地流出。

48．（2022·湖南长沙）用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功是___________J；它的电动机功率为3000W，此过程用时10s，起重机的机械效率为___________%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变___________。

49．（2022·湖南怀化）体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1∶2，则AO∶OB=___________，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆___________端将下降。（选填“A”或“B”）

50．（2022·湖南衡阳）晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示，图中的转轴相当于杠杆的___________，妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴___________（选填“远”或“近”）；若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适当___________转轴（选填“远离”或“靠近”）。

七、实验题
51．（2020·湖南永州）如图所示，一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球，小球浸没在水中，右端B处施加一个竖直向下的拉力F，此时杠杠水平平衡。已知OA＝20cm，OB＝30cm，F＝2N，小球的体积为100cm3，则小球所受浮力的大小为______N，绳子对杠杆A端拉力的大小______N，小球的质量为______kg；若烧断A端的细绳，小球将______（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。（忽略轻质杠杆和细绳的重力，g取10N/kg，ρ水＝l.0×103kg/m3）

52．（2020·湖南长沙）某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
(1)实验中应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计；
(2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为______%；
(3)分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越______，滑轮组的机械效率越高。
实验次数
物理量
1
2
3
4
钩码重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳段移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η

67%
71%
74%


53．（2020·湖南湘潭）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力
钩码上升高度
拉力
绳端移动距离
机械效率
1
1.0
5

15

2
1.5
5
0.8
15

3
2.0
5
1.0
15

4
2.0
10
1.0
30

(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__N。
(2)第2次实验时所做的有用功为__J，滑轮组的机械效率是__。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__（选填“有关“或“无关” 。
(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度

54．（2020·湖南郴州）小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。

(1)为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时应将杠杆右端的螺母向_____调节（填“左”、“右”），使杠杆在水平位置达到平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是_____。
(3)实验时，小明在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，如图乙所示，则在右侧B位置（右边位置第三格）应挂_____个相同规格的钩码，杠杆可以重新在水平位置平衡。
(4)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是_____。
55．（2020·湖南岳阳）“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表：
实验次数
物重G（N）
物体上升高度h（m）
拉力F（N）
绳子自由端移动距离s（m）
机械效率η
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1

0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3



(1)实验时，应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计；
(2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为______N；
(3)第3次实验滑轮组的机械效率是______；（保留一位小数）
(4)如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是______（选填序号）。
A．60%                    B．70%                    C．80%
56．（2021·湖南湘潭）在探究“杠杆的平衡条件”实验时。

（1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向 ______（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在 ______（选填“任意”或“水平”）位置平衡；
（2）调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图2所示，则在B点处应挂 ______个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码，则杠杆 ______（选填“能”或“不能”）保持平衡；
（3）为了使实验结论具有 ______（选填“普遍性”或“偶然性”），应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验；
（4）实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到点，如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N，则杠杆重力为 ______N。由此可知，将杠杆支点位置设在 ______（选填“O”或“”）点进行实验，能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的得出。
57．（2021·湖南邵阳）在“探究杠平衡条件”的实验时：

（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：
①消除杠杆自重对平衡的影响；
②方便直接读出______的长度；
（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；
（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。
58．（2022·湖南益阳）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）没有挂钩码时，杠杆静止时的状态如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向___________移动；

（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。再做几次实验的目的是___________（填序号）；
A．多次测量求平均值，减小误差
B．寻找规律的普遍性
（3）当货车所载货物重心太靠后时，货车会翘起来，如图所示，这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点，货物对货车压力F的力臂用表示，货车重力G的力臂用表示，货车之所以会翘起来，是因为___________（选填“>”、“=”或“