2024年中考物理复习专题简单机械实验、计算题含答案

这是一份2024年中考物理复习专题简单机械实验、计算题含答案，共14页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、实验题
1．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下。
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使杠杆缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F。
利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题：
（1）本次实验中，若提升的钩码重力一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ；
（2）该杠杆机械效率的表达式是 ；（用题中给出的字母表示）
（3）若将钩码的悬挂点由A移至C，而O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。请简要说明理由： 。
2．小明同学研究斜面机械效率跟斜面倾斜程度的关系；实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动，如图所示；实验的部分数据如下：
（1）表格中实验1的机械效率为 ；
（2）分析表格中数据可以得出结论： ；
（3）你认为斜面机械效率还跟斜面的 有关。
3．小华和小明通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有带刻度的均匀杠杆、钩码、弹簧测力计和支架等。他们按如图1所示的方案实验，使杠杆处于水平位置静止，并记录动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2在表中。

分析比较实验序号1∼3中的数据及相关条件，小明得出结论：杠杆平衡的条件是。
请判断：小明的结论是 的（填“正确”或“错误”），理由是： ；
②小华分析比较表中的数据后，发现可以得出多个不同的结论。经过思考，认为图1所示的方案存在缺陷，于是调整补充了方案，重新实验并得出杠杆平衡的条件。
（a）你认为图1所示方案的缺陷是： ；
（b）请你在图2中用简图形式调整或补充两个不同的实验方案。
4．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ；
③滑轮组的机械效率与 无关。
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。
5．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小华用大小相同的滑轮，组成如图所示的滑轮组进行了实验，并把数据整理记录在表中。

（1）本实验需要的测量工具除了如图所示的器材之外还需要 ；
（2）上表①处的正确数据是 （保留整数）；
（3）比较1、2两次实验可知：使用同一滑轮组提升不同的重物，钩码越重，滑轮组的机械效率越 ；
（4）比较2、3两次实验可推测，若将铝质滑轮更换为体积大小相同的铁质滑轮，再次将重2N的钩码提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为 （只填序号）；
A．72% B．67% C．53%
（5）在第3次实验中，若只考虑滑轮重，则塑料滑轮的重力是 N；
（6）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假如没有额外功，总功等于有用功。可见，使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A．光的反射定律 B．牛顿第一定律 C阿基米德原理 D．焦耳定律
6．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。
（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。如果再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的 端将会下沉。
（3）探究杠杆平衡条件要进行多次实验，其目的是 。
（4）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将 （选填“大于”、“等于”或“小于”）1N。
7．小潜在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角度有关。
为了解决以上问题，小潜与几位同学一起用如图所示的装置。
进行了多次实验探究，记录部分实验数据如表：
（1）在实验操作过程中，应平行于斜面向上 拉动物块；
（2）分析实验1、2的数据，可以得出的结论：对于同一斜面， ；
（3）分析实验2、3的数据，可验证小潜的猜想 （填写字母）是 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）实验时要使木板的机械效率变大，应该把木板下面的木块A向 移动。
8．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前出现图甲所示情况，杠杆 （选填“是”或“否”）处于平衡状态。若要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ；
（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格；
（3）如图丙所示，改在杠杆右端施加一个力F1，仍使杠杆在水平位置平衡。已知力臂，请在丙图中画出相应的动力F1 ；然后将F1缓慢顺时针转动90°，且始终保持杠杆水平平衡，这一过程中F1的大小变化情况是( )
A．一直增大 B．一直减小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
二、计算题
9．用如图所示的滑轮组，匀速打捞水中的物体A，物体在水中上升时，人对绳子的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η1；物体在水外上升时，人对绳子的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η2，已知F1∶F2＝1∶2，η1∶η2＝3∶4，物体的体积为4.5×10-2m3。（不计绳重、摩擦和水的阻力g取10N/kg）求：
（1）物体在水中受到的浮力；
（2）物体的密度；
（3）物体离开水面以0.2m/s的速度上升，人拉绳的功率。

10．如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被提升了2m，物体所受重力G=720N，人对绳子水平向右的拉力F=300N。求：
(1)人做的有用功；
(2)人匀速拉动绳子的功率；
(3)人拉起货物时的机械效率。
11．小明用图示滑轮组将重为300N的一捆书匀速提升上楼，作用在绳端的拉力为125N，绳端移动的速度为0.3m/s。求：
（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率。
12．如图是质量为60kg 的工人利用滑轮组提升重为810N 物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s。绳端的拉力为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率。
13．某建设工地上，如图所示的塔吊正在起吊一块底面积为0.9m2、重为3.6×104N的圆柱形重物，A为塔吊的配重，塔吊的起重臂OB长20m，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，当载重小车在B点时，能安全起吊最大为1.8×104N的重物。现在载重小车从距离O点8m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组及钢丝重和摩擦）：
(1)起吊前，该重物对地面的压强为多大？
(2)起吊时，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳受到的拉力为多大？
(3)如果以0.4m/s的速度将重物匀速提高20m，则拉力做功多少？拉力的功率有多大？
(4)塔吊将重物提起后，为保证安全，载重小车最多能再向B点方向移动多远。
14．如图所示是用动滑轮运送货物A的示意图．在拉力F的作用下，重400N的货物A在20s的时间里，匀速竖直上升了8m．在这个过程中，拉力F做功的功率为200W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：
（1）有用功W有；
（2）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η；
（3）动滑轮所受的重力G动．
15．使用滑轮组把重物提高2m时，绳子的自由端被拉下10m，如图所示，若拉绳的力是100N，额外功是120J，求：
（1）拉力所做的功；
（2）滑轮组做功的机械效率；
（3）被提起的重物的重力。
16．如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2．工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s．（不计摩擦及绳重）求：

（1）动滑轮的重量；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大．
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
实验序号
F1（牛）
l1（厘米）
F2（牛）
l2（厘米）
1
2
3
2
3
2
3
4
3
4
3
4
2
4
2
实验次数
物重
物体上升的
高度
测力计的
示数
测力计移动的
距离
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升钩码的高度h/m
有用功W有用/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
塑料
2
0.1
0.2
0.8
0.3
0.24
①
实验次数
斜面倾角θ
物块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率η
1
30°
5.00
0.6
4.17
1.2
3.0
5.0
60%
2
30°
3.00
0.6
2.50
1.2
1.8
3.0
60%
3
45°
3.00
0.8
2.80
1.2
2.4
3.4
71%
参考答案：
1． 杠杆自身的重力 变大 见解析
2． 20% 在斜面粗糙程度相同时，倾斜程度越大，机械效率越高 斜面的粗糙程度
3． 错误 两个不同的物理量不能相加 力与力臂的大小都相等，数据具有特殊性
4． 17 15 上升的高度 拉力方向 相同
5． 刻度尺 83% 高 C 0.4 不省功 B
6． 右 便于测量力臂 4 左 寻找普遍规律 大于
7． 匀速 机械效率与物块的重力无关 B 正确 左
8． 是 右 便于直接在杠杆上读取力臂 右 1 C
9．（1）450N；（2）1.6×103kg/m3；（3）180W
10．（1）1440J；（2）180W；（3）80%
11．（1）37.5W；（2）80%
12．（1）0.3m/s；（2）90%
13．(1) 4×104Pa；(2) 9000N；(3) 7.2×105J； 14400W；(4) 2m
14．（1）3200J （2）80% （3）100N
15．（1）1000J；（2）88%；（3）440N
16．（1）60 N（2）95%（3）