中考物理专题复习 分类集训10 简单机械(含解析)

这是一份中考物理专题复习 分类集训10 简单机械(含解析)，共13页。试卷主要包含了5 N等内容，欢迎下载使用。

命题点1 杠杆类型的判断
1. (2019北京)如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是( )
2. (2019临沂)各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是( )
3. (2019福建)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景．架在支架上的横杆属于________杠 杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了________对地面的压强(选填“增大”或“减小”)．
第3题图
命题点2 杠杆平衡条件及其应用
4. (2019河南)图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重．图中能正确表示它工作示意图的是( )
5. (2019温州)晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
6. (2018临沂)图甲所示的杠杆是水平平衡的．如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆( )
第6题图
A. 右端下沉
B. 左端下沉
C. 要保持平衡应将左端的物体向右移动
D. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体
7. (2019泸州)如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是( )
第7题图
A. 杠杆的动力臂为8 cm
B. 该杠杆为费力杠杆
C. 该杠杆的阻力大小为0.5 N
D. 动力F的大小为1.5 N
8. (2019安顺)如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机．已知AB长40 cm，BC长50 cm.室外机的质量为30 kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处螺钉受到的水平拉力F为________N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量________(选填“靠近”或“远离”)墙壁．
第8题图
9. (2018安徽)(4分)图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形．我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆，不计自重．若铅球质量m＝3 kg，OA＝0.03 m，OB＝0.30 m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10 N/kg)．
第9题图
命题点3 滑轮、滑轮组、斜面的特点
10. (2019常德)用如图所示的工具提升相同重物G(不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重)，最省力的是( )
11. (2019盐城) 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做( )
第11题图
A. 省力，不改变施力的方向
B. 不省力，改变施力的方向
C. 既省力，也改变施力的方向
D. 既不省力，也不改变施力的方向
12. (2019舟山)为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组．若不计摩擦，下列有关分析正确的是( )
第12题图
A. 两个滑轮在装置中起的作用相同
B. 拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C. 沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D. 将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
13. (2019自贡)如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则( )
第13题图
A. F＝20 N B. F＝10 N C. F＝5 N D. F＝30 N
14. (2019安徽)图中物块甲和乙处于静止状态．已知甲重12 N，乙重8 N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为________N.
第14题图
15. (2016吉林)有一个箱子需要从地面搬到汽车上．小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运．两种方法克服箱子的重力做的功是______，但小雪的方法会______．
第15题图
命题点 4 机械效率的相关计算
16. (2019百色)如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
第16题图
A. F甲＝F乙
B. 甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C. 甲、乙两个拉力的功率相同
D. 乙滑轮组的额外功多
17. (2019鄂州)如图所示，利用动滑轮将重力为100 N的物体在5 s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
第17题图
A. 物体移动的速度为0.4 m/s
B. 所做的有用功为200 J
C. 动滑轮的机械效率为60%
D. 拉力F的功率为24 W
18. (2019济宁)两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N．下列选项正确的是( )
第18题图
A. A是定滑轮，B是动滑轮
B. 拉力F做的功为5 J
C. 拉力F的功率为1.8 W
D. 滑轮组的机械效率为90%
19. (2019常州)如图所示，斜面高2 m、长4 m，小明用平行于斜面的拉力F，将重400 N的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力F＝250 N．对此过程，下列结果中正确的是( )

第19题图
A. 有用功为1 000 J
B. 总功为1 600 J
C. 额外功为200 J
D. 机械效率为60%
20. (2019南京)建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，此过程中有用功为__________J，钢丝绳移动的速度为__________m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为________J，拉力F为________ N，其功率为________W.
第20题图
命题点5 简单机械作图
Ⅰ.杠杆作图
21. (2019盐城)在图中画出力F的力臂．
第21题图

22. (2019甘肃省卷)如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图．
第22题图
23. (2019铁岭)图甲是一种鸡蛋开壳器，AOB相当于一个杠杆．图乙为其简化的示意图，图中O点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力．请在乙图中画出：
(1)给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1.
(2)阻力臂l2.
第23题图
Ⅱ.滑轮组绕线
24. (2019泰州)在图中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法．
第24题图
25. (2019铜仁)一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法．
第25题图
命题点6 探究杠杆的平衡条件
26. (2019聊城)(5分)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验．

甲 乙
第26题图
(1)实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到________位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节．
(2)调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡．
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5 cm，钩码每个重0.5 N．请将弹簧测力计的示数填入下表.
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是___________________________．
命题点7 测量滑轮组的机械效率
27. (2019邵阳)(8分)某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
第27题图
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格．
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置．
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格．
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η.
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验.
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
(1)在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为________m.
(2)根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为________．
(3)根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为________N．(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率________(选填“越大”“越小”或“不变”)．
命题点8 测量斜面的机械效率
28. (2019眉山)(6分)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置．实验测得的数据如下表：
请你根据表中的数据解答下列问题：
第28题图
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做________运动，该过程中木块的机械能________(选填“变大”“不变”或“变小”)．
(2)第2次实验中，斜面的机械效率为________，斜面对木块的摩擦力为________N.
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：______________________．
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例：________________________．
分类集训10 简单机械
命题点分类集训
1. A 2. B 3. 省力 减小 4. B
5. B 【解析】设两条毛巾对衣架的拉力为F1，力臂为L1，一条毛巾对衣架的拉力为F2，力臂为L2，由题意可知F1＝2F2，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，可得2L1＝ L2，则有可能保持平衡的为B.故选B.
6. A 【解析】设一个钩码重为G，杠杆一格长为L，甲图杠杆平衡：2G×2L＝G×4L；乙图分别加挂一个等重的物体后(为便于研究，设物体的重也为G)，左边力与力臂的乘积：3G×2L，右边力与力臂的乘积：2G×4L，因为3G×2L＜2G×4L，即右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉，故A正确，B错误；将左端的物体向右移动，则左端的力臂减小，力与力臂的乘积减小，则杠杆右端继续下沉，C错误；在右端再加挂一个物体，右边的力变大，力与力臂的乘积增大，也会使杠杆右端继续下沉，D错误．故选A.
7. B 【解析】弹簧测力计在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)，此时动力臂的长度L1＝sin30°OA＝eq \f(1,2)OA＝eq \f(1,2)×4×2 cm＝4 cm，A错误；阻力臂的大小L2＝3×2 cm＝6 cm＞L1，杠杆为费力杠杆，B正确；该杠杆阻力的大小为G＝4×0.5 N＝2 N，C错误；根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2得F＝eq \f(GL2,L1)＝eq \f(2 N×6 cm,4 cm)＝3 N，D错误．故选B.
8. 200 靠近 【解析】由题意可知，以C为支点，支架ABC是一个杠杆．AC为A处螺钉水平拉力F的力臂，由勾股定理可得AC＝30 cm，室外机对支架压力的力臂为AB长的eq \f(1,2)，由杠杆平衡条件可得：F ×AC ＝G ×eq \f(1,2)AB；即F×30 cm＝30 kg×10 N/kg×eq \f(1,2)×40 cm；解得拉力F＝200 N；若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动造成危险，而根据杠杆平衡条件知，在A处拉力力臂和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，A处的拉力越小；故为了安全，室外机位置应靠近墙壁．
9. 解：由题意可知铅球的重力即为杠杆的阻力，则F2＝G球＝m球g＝ 3 kg×10 N/kg＝30 N
由杠杆平衡条件： F1lOA＝F2lOB可得，
拉力F1的大小为：F1＝eq \f(F2lOB,lOA)＝eq \f(30 N×0.30 m,0.03 m)＝300 N
10. B 11. A
12. C 【解析】由图可知，两滑轮一个为动滑轮，一个为定滑轮，动滑轮的作用是省力，定滑轮的作用是改变力的方向，A错误；承担配重的绳子段数为2根，所以拉力移动距离是配重移动距离的两倍，B错误；定滑轮的实质是等臂杠杆，沿方向1和方向2匀速拉配重的力的动力臂相等，阻力和阻力臂不变，所以沿方向1和方向2匀速拉动配重，所用的力大小相等，C正确；用该装置时还要克服动滑轮重力做功，故用该装置将配重提升相同高度所做的功大于直接提升配重所做的功，D错误．故选C.
13. B 【解析】无外力时，如解图1，A匀速向右运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，f1＝F1＝eq \f(1,2)GB＝5 N；当有外力时，如解图2，A匀速向左运动同样受力平衡，拉力F＝F1＋f1＝10 N. 故选B.

解图1 解图2
第13题解图
14. 4 15. 相等的 省力
16. C 【解析】不计绳重及摩擦，拉力F＝eq \f(1,n)(G物＋G轮)，由图知，n甲＝2，n乙＝3，所以F甲＞F乙，A错误；因为甲绳子自由端移动的速度为v甲绳＝2v物，乙绳子自由端移动的速度为v乙绳＝3v物，所以v甲绳＜v乙绳，B错误；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升同一物体到相同的高度，由W额＝G轮h、W有用＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，拉力做的总功相同，所用的时间相同，由P＝eq \f(W,t)可知，拉力F甲做功的功率等于拉力F乙做功的功率，C正确，D错误．
17. D 【解析】由图可知，物体移动的距离h＝eq \f(1,2)s＝eq \f(1,2)×2 m＝1 m，速度为v＝eq \f(h,t)＝eq \f(1 m,5 s)＝0.2 m/s，A错误；W有＝Gh＝100 N×1 m＝100 J，B错误；总功W总＝Fs＝60 N×2 m＝120 J，动滑轮的机械效率η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(100 J,120 J)×100%≈83.3%，C错误；拉力F的功率P＝eq \f(W总,t)＝eq \f(120 J,5 s)＝24 W，D正确．
18. D 【解析】由题图可知B为定滑轮，A为动滑轮，A错误；当物体向左滑动1 m时，拉力F自由端移动2 m，所以拉力F做的功为W＝Fs＝5 N×2 m＝10 J，拉力F的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(10 J,5 s)＝2 W，B、C错误；克服摩擦力做功为有用功，W有用＝fs＝9 N×1 m＝9 J，滑轮组的机械效率为η＝eq \f(W有用,W)×100%＝eq \f(9 J,10 J)×100%＝90%，D正确．故选D.
19. C
20. 2.52×104 3.6 1.08×104 2×103 7.2×103
【解析】有用功W有＝Gh＝4.2×103 N×6 m＝2.52×104 J；钢丝绳移动的速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(nh,t)＝eq \f(3×6 m,5 s)＝3.6 m/s；η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(Gh,Fs)＝eq \f(G,3F)，所以拉力为F＝eq \f(G,3η)＝eq \f(4.2×103 N,3×70%)＝2×103 N；拉力的功率为P＝Fv＝2×103 N×3.6 m/s＝7.2×103 W，总功为W总＝Fs＝2×103 N×3×6 m＝3.6×104 J，额外功为W额＝W总－W有＝3.6×104 J－2.52×104 J＝1.08×104 J.
21. 如答图所示
第21题答图
22. 如答图所示
第22题答图
23. 如答图所示

第23题答图
24. 如答图所示
第24题答图
25. 如答图所示

第25题答图
26. (1)水平 右 (2)4 (3)3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂不等于0.15 m)
【解析】(1)为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；调节杠杆平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”，左端下沉，应将平衡螺母向右调节；(2)设一个钩码重G，杠杆一格的长度为L，杠杆平衡时：GA×3L＝6G×2L，由此得出GA＝4G，故应在A处挂4个钩码；(3)由图可知，示数变大的原因是测力计没有竖直向下拉，使得动力臂减小．
27. (1)0.6 (2)75% (3)0.3 (4)越大
【解析】(1)因为该滑轮组由3段绳子承重，则绳端移动的距离为沙袋上升高度的3倍，即s＝3×0.2 m＝0.6 m；(2)η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(0.18 J,0.24 J)×100%＝75%；(3)分析实验3的数据可知，W额＝W总－W有＝0.30 J－0.24 J＝0.06 J，则W额＝G动h＝0.06 J，G动＝eq \f(0.06 J,0.2 m)＝0.3 N(其他方法解答也可)；(4)分析三次实验数据可知，随着滑轮组所吊重物的重力不断增大，滑轮组的机械效率也不断增大．
28. (1)匀速直线 变大 (2)50% 0.9 (3)斜面越陡机械效率越高 (4)盘山公路 【解析】(1)实验中使木块做匀速直线运动，这样做的目的是：使拉力与摩擦力二力平衡，大小相等；木块的质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，故机械能增大；(2)第2次实验中，有用功为W有用＝Gh＝3 N×0.3 m＝0.9 J，总功为W总＝Fs＝1.8 N×1 m＝1.8 J，斜面的机械效率为η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(0.9 J,1.8 J)×100%＝50%，额外功W额外＝ W总－ W有用＝1.8 J－0.9 J＝0.9 J，由W额外＝fs得，斜面对木块的摩擦力为f＝eq \f(W额外,s)＝eq \f(0.9 J,1 m)＝0.9 N；(3)观察表中数据，相同因素是斜面的粗糙程度，不同因素是斜面的倾斜程度，根据机械效率的大小，得出的结论是：在斜面的光滑程度一定时，斜面越陡，机械效率越高；(4)盘山公路利用了斜面的原理．
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
________
0.15
3.0
0.10
次
数
沙和袋所
受的总重
力G/N
提升高
度h/m
有用功
W有/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
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
实验次数
斜面倾斜
程度
木块重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面长度
s/m
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%