第12章 简单机械（易错模拟题汇编）-中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练（全国通用）

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1．（2024•长沙二模）如图是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离，下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（ ）
A．用羊角锤起钉子B．用镊子夹砝码
C．用老虎钳剪断铁丝D．用瓶盖起子起瓶盖
2．（2024•沈阳模拟）停放自行车时，若要从如图中四点选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点B．B点C．C点D．D点
3．（2024•保定模拟）一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C，恰好使木块水平放置，如图所示。现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将（ ）
A．大小不变B．逐渐增大
C．逐渐减小D．先增加后减小
4．（2024•长沙二模）如图所示的轻质杠杆一端挂有一重为20N的动滑轮，滑轮下挂的物体重100N，物体与水平地面接触，接触面积为0.1m2。在轻质杠杆的A处施加竖直向上的力60N，杠杆始终在水平位置静止，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（ ）
A．物体对地面的压强为300Pa
B．动滑轮受平衡力作用
C．若要物体对地的压力为0，保持A点位置不变，力F的大小为80N
D．若要物体对地的压力为0，保持力F的大小不变，将A点向右移动
5．（2024•济南二模）小谦想把歪倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，如果不计绳重和摩擦，甲树受到了300N的拉力，则小谦对绳子的拉力至少为（ ）
A．300NB．200NC．150ND．100N
6．（2024•淮安模拟）如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（ ）
A．F1＜F3＜F2B．F1＜F2＜F3C．F1＝F3＜F2D．F1＜F2＝F3
7．（2024•扬州模拟）下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
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
8．（2024•自贡模拟）如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做功的功率是16W
B．克服木箱重力做的功是900J
C．斜面的机械效率是62.5%
D．若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变
9．（2024•南京模拟）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等
B．拉力对重物做功的功率相等
C．甲、乙两个滑轮组的机械效率不同
D．甲、乙两图中绳子自由端速度相等
10．（2024•北京二模）用如图所示的滑轮组提升重为500N的物体A，滑轮组的绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动6m，物体A被竖直匀速提升2m，用时20s，滑轮组的额外功是200J。下列说法中正确的是（ ）
A．物体A上升的速度是0.3m/s
B．滑轮组的机械效率小于90%
C．动滑轮所受的重力为100N
D．拉力F的功率为50W
11．（2024•龙岩二模）如图所示，水平地面上放一个重800N的物体，一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为160N，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，下列选项正确的是（ ）
A．A是动滑轮
B．拉力F为80N
C．物体移动10cm，绳子自由端移动30cm
D．增大拉力F时，物体与地面之间的摩擦力也会增大
12．（2024•重庆二模）用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为80%
B．动滑轮重为5N
C．拉力的功率为2W
D．10s内物体的重力做功为35J
13．（2024•重庆模拟）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．此滑轮组动滑轮的重为5N
B．当G物＝15N时，滑轮组机械效率为η＝75%
C．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变
14．（2024•大庆二模）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重为20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重为10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重力及绳与滑轮摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是12N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
二、填空题（共8小题）
15．（2024•珠海模拟）如图所示，当用镊子夹取物体时，镊子就相当于 （选填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点在 点。若要用较小的力夹起物体，则手压的地方应尽量靠近 点。
16．（2024•广州模拟）图是小明做俯卧撑时撑地静止的情景，O、B分别为脚、手与地面的接触点（双手接触点视为1个），A为其重心，已知小明体重为560N。将小明做俯卧撑过程中的身体视为杠杆， 点为支点；小明撑地静止时，双手所受地面支持力 （选填“大于”“小于”或“等于”）双脚所受地面支持力，地面对双手的支持力为 N。
17．（2024•昆明模拟）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连。已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大拉力大小为15N。图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图象，则物体M的质量大小为 g，物体M运动的速度为 cm/s，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 s。（g取10N/kg）
18．（2024•孝感三模）使用简单机械可以给人们的生活带来便利：旗杆的顶端安装着一个 （选填“动”或“定”）滑轮，用来改变力的方向；用剪枝刀剪树枝时，为了剪起来更省力应将树枝 （选填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴。
19．（2024•西安模拟）道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，将重为1×104N的车辆A沿斜面匀速拉至斜面顶端，用时10s，钢绳对车辆的拉力为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m，则有用功是
J，拉力的功率是 W，斜面的机械效率为 。
20．（2024•日照模拟）为了既能省力，又能改变力的方向，小明设计了如图所示的装置来搬运货物。如果把重为800N的货物提升2m，绳子末端需要下降 m；若所用拉力F为500N，则此时滑轮组的机械效率是 %。
21．（2024•重庆模拟）小明放学回家发现一辆轿车陷入了泥泞路面，不使用工具很难将小车拉出，于是小明找来滑轮组成了如图所示的滑轮组，这样设计过后使用F＝1.2×103N拉力恰好能拉动小车。已知小车的质量为3.5×103kg，在拉力作用下小车移动了1.5m。不计滑轮和绳子的重及摩擦，求小车受到的阻力为 N，拉力F端绳子移动的距离为 m。
22．（2024•南京二模）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时，物体上升5m用时3s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 J，总功的功率是 W，拉力F是 N。若用该装置提升质量更大的物体，其机械效率将 。
三、作图题（共2小题）
23．（2024•苏州模拟）如图所示，O为杠杆的支点，B为阻力的作用点，画出阻力的力臂L和使杠杆平衡时，在A点作用的最小动力F的示意图。
24．（2024•上海三模）如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。
四、实验探究题（共3小题）
25．（2024•珠海模拟）图甲是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙），就会发现杠杆 （选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是 （选填“大于”“等于”或“小于”F2l2）。
（4）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
26．（2024•西安模拟）利用轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 （选填“相等”或“不等”），其原因是 。
（4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图戊所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM＝OA＝5cm，则杠杆密度计的“O刻度”线应在 （选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，ON＝12cm，N点位置应标注的密度刻度值是 g/cm3。（g＝10N/kg）
27．（2024•惠州模拟）某同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如表所示：
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的；
（3）第3次实验时，滑轮组的机械效率是 （结果精确到0.1%）；
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度
（选填“有关”或“无关”）；通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越 ；
（5）实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
五、计算题（共2小题）
28．（2024•北京模拟）如图所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO：OB＝2：3，D是OB的中点，滑轮重为100N。第一次在B点施加竖直向下的拉力F时，杠杆在水平位置平衡，底面积为0.04m2的物体M对水平地面的压强为7500Pa；第二次在D点施加同样竖直向下的拉力F时，杠杆在水平位置平衡，物体M对水平地面的压强为15000Pa（不计杠杆重、绳重和摩擦）。
（1）求第一次施加拉力时，物体M对地面的压力；
（2）求拉力F的大小。
29．（2024•扬州三模）用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体，在绳子自由端移动6m的过程中，拉力F做的功为150J，所用时间为5s．求：
（1）拉力F做功的功率。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%，则动滑轮的重力多大？
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%