【中考物理】2023届第一轮复习分类专题——简单机械（提升篇）含解析

这是一份【中考物理】2023届第一轮复习分类专题——简单机械（提升篇）含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合应用题，作图题等内容，欢迎下载使用。
【中考物理】2023届第一轮复习分类专题——简单机械（提升篇） 一、单选题(共7小题)1.如图所示的滑轮组中，提升重物的重力为，不计摩擦和滑轮重及绳重，则拉力为(    )

A. B. C. D.2.如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦），使用时：
瘦子固定不动，胖子用力拉绳使匀速上升；
胖子固定不动，瘦子用力拉绳使匀速上升；
下列说法中正确的是(   )

A.  B.
C.  D.以上说法都不对3.用如图所示的滑轮组从水中打捞一块重为，体积为的重物。当重物和动滑轮都还在水中时，绳子自由端的拉力为，取，以下说法正确的是 (   )

A.重物露出水面前后，滑轮组的机械效率不变
B.重物露出水面前，动滑轮重力为
C.重物露出水面前，滑轮组的机械效率为
D.重物露出水面前，滑轮组的机械效率为4.下列说法正确的是(   )
A.机械效率高的机械，做功一定快
B.机械效率高的机械，做的有用功一定多
C.功率大的机械，做功一定快
D.功率大的机械，做功一定多5.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力，将杠杆缓慢地由位置经过拉至位置，在这个过程中动力(    )

A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小6.如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为的小物块(体积忽略不计)，棒的体积浮出水面，则棒所受重力的大小为(    )

A. B. C. D.7.小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：
①机械效率可能跟动滑轮重有关
②机械效率可能跟被拉物体重有关
③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关
④机械效率可能跟承重绳子的段数有关
然后小婷设计了如图所示的实验验证，进行对比来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是(   )

A.① B.② C.③ D.④二、填空题(共7小题)8.如图，甲、乙杠杆的质量和长度均相同．分别使用甲乙杠杆将物体提升相同的高度，则在工作过程中甲、乙杠杆的机械效率相比     （选填“”、“”或“”）．
 9.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台．如图所示，已知窗台高，木板长，瓷砖重，沿斜面所用拉力，则此过程中所做的有用功为    ，斜面的机械效率是    ，瓷砖与木板间的摩擦力为    ．
 10.如图所示，是某护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴的力臂为，绳子拉吊桥的力为，拉力对转轴的力臂为，如果绳重、摩擦及风的阻力不计，那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中，     ，     ，     。（填“增大”、“不变”或“减小”）
 11.图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆可绕点(螺母)转动，，，，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时，的重力为     。 (2)松开螺母保持不动，使向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕点转动的杠杆(点对应点)，保持位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则应该移动到     。
点处
①点处
②点处
③点处12.如图为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆为支点为重心为拉杆端点。已知拉杆箱的重力为拉杆箱重力的力臂。
 (1)在图中点沿图示方向施加动力使拉杆箱静止，此时动力的大小为     动力的力臂为     ,请在图中画出动力的力臂并用表示。(2)使拉杆箱在图中位置静止时的最小动力为     。(3)生活中常把箱内较重物品靠近点摆放，这样可使拉杆箱在图示位置静止时的最小动力     (选填增大减小或不变)。13.如图所示，用甲、乙两个不同的滑轮把同一货物提到相同高度，若不计绳重和摩擦，且，则使用     滑轮能够省力，使用     滑轮机械效率较高若用乙图匀速提升重为的物体，所用拉力为，物体升高此过程中，不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率为     ，动滑轮重     N.
 14.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谷子，右筐中装了谷子，如果扁担的长度为，则他在距扁担左端     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，则需要向     (选填“左”或“右”)筐增加约     (保留位小数)谷子，才能基本保持挑担水平。取 三、综合应用题(共3小题)15.一根匀质木棒长为，重为。木棒的端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，柱体是半径为的圆柱体的，如图所示。各处摩擦均不计。现用一水平推力作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢移动。
 (1)请在图中画出柱体对木棒的支持力及支持力的力臂。(2)当木棒与地面的夹角时，求柱体对木棒的支持力。(3)请用数学知识推导当木棒与地面的夹角为时，柱体对木棒的支持力的数学表达式。





 16.仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题。
  我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓展和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫力对转动轴的力矩。力矩用表示，即，式中为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿·米，符号表示为。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等，用公式表示为。(1)力矩的表达式为    ，力矩的国际单位为    。(2)用垂直于门的力推门，推力，手到门轴距离为，则对门轴的力矩为    。(3)如图所示，一根均匀木棒可绕过点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力作用于该棒的点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角的某一位置(缓慢转动可视为匀速转动)，设为力对转轴的力矩，对此过程中和判断正确的是    。

．不断变大，不断变大
．不断变大，不断变小
．不断变小，不断变大
．不断变小，不断变小17.如图所示，一轻质杠杆可绕点自由转动，重为的重物悬挂在杠杆的中点处，拉力与杠杆夹角为，杠杆在水平位置保持平衡。
 (1)请在图中画出拉力的力臂。(2)推导：当杠杆在水平位置平衡时，拉力的大小为。(3)试分析说明：当大小一定，夹角大小发生变 化时，拉力有没有最小值？若有，求出最小值的大小；若无，说明理由。





 四、作图题(共2小题)18.如图所示，一质量分布均匀、重为的铁球与轻杆焊接于点后悬挂于竖直墙壁的点，轻杆的延长线过球心，轻杆的长度是铁球半径的，在铁球上施力，可以使铁球绕点转动，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为     ，请在图中画出此力的 示意图。
 19.如图所示，杠杆可绕固定点转动，且自重不计，要使杠杆在图示位置平衡，请作出物块所受重力示意图和施加在点使杠杆平衡的最小力的示意图。
 
答案 1.
【正确答案】:A
:如图所示


不计摩擦和滑轮重及绳重，物体重力为，对于动滑轮，因为省一半力，所以，因为力的作用是相互的，所以动滑轮受到的向下拉力；对于动滑轮，因为省一半力，所以，因为力的作用是相互的，所以动滑轮受到的向下拉力，对于动滑轮，因为省一半力，所以。故选。 2.
【正确答案】:B
:瘦子固定不动，胖子拉绳使匀速上升，此时中间滑轮为动滑轮，上下两个滑轮为定滑轮，，故错；
胖子固定不动，瘦子拉绳使匀速上升，三个滑轮都是定滑轮，，故错；
综合考虑，故正确、错。 3.
【正确答案】:D
:重物 露出水面后，重物 对动滑轮的拉力变大，提升相同高度时，所做的有用功变大；由于使用的是同一个滑轮组，提升相同高度时，所做的额外功相同，所以，根据可知，机械效率变大，故错误；重物的体积，重物浸没在水中时，排开水的体积，重物在露出水面前受到水的浮力。由题知，重物未露出水面前，绳子自由端的拉力，由图知，使用的滑轮组绳子有效股数，若不计绳重和摩擦，根据)可得动滑轮的重力；因实际使用中存在着绳重和摩擦，所以动滑轮的重力不等于,故错误；重物露出水面前，根据 ，故错误，正确。故选。 4.
【正确答案】:C
:根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值．
解：、机械效率高，说明有用功与总功的比值大，做功不一定快，故错；
、因为机械效率是有用功与总功的比值，所以其机械效率高，做的有用功不一定多，故错；
、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故正确；
、由公式可知，不知道做功时间的长短，无法判断做功的多少，故错．
故选．
本题考查了学生对功、功率、机械效率概念的了解与掌握功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定． 5.
【正确答案】:D
:力作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，将杠杆缓慢地由位置拉到位置过程中，阻力不变，分析阻力臂的变化，然后根据杠杆平衡条件判断动力如何变化．
解：由图示可知，将杠杆缓慢地由位置拉到位置的过程中，
动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，由杠杆平衡条件可知，动力变大；
由图示可知，在杠杆有位置缓慢转到位置的过程中，阻力不变，
动力臂不变，阻力臂变小，由杠杆平衡条件可知，动力变小；
由此可见，将杠杆缓慢地由位置拉至位置的过程中，动力先变大后变小．
故选．
分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，依据杠杆的平衡条件进行分析，最后得到结论． 6.
【正确答案】:C
:首先分析棒的受力情况，如图所示，木棒受到三个力的作用：、和。要求得与的关系，有多种解法，比较简单的解法是以点为“支点”，利用木棒在与作用下的转动平衡求解。
  7.
【正确答案】:D
:从题中的假设可以看出，机械效率可能受多个因素的影响，在验证其中某个因素是否影响机械效率时要用控制变量法。比较本实验，可以看出实验中动滑轮相同，物体重相同，而承重绳子的段数不同。对滑轮组来说，滑轮组的机械效率跟物体上升的高度无关。通过比较可以得出答案。 8.
【正确答案】:
:使用杠杆提升物体时，克服物体重力做的功是有用功；克服杠杆重力做的功是额外功．在有用功一定时，额外功越大，机械效率越低．
解：由图知：使用甲装置提起物体时，拉力做的功包括两部分：克服物重、克服杠杆重力；
使用乙装置提起物体时，由于杠杆的重心在点，所以拉力做的功只要克服物重即可．由知：乙装置的机械效率更高．
故．
此题考查的是我们对杠杆机械效率高低的比较，需要清楚的是：使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于． 9.
【正确答案】:；；
:（）动力做功；有用功；
斜面的机械效率 ；
（）因为
所以克服摩擦力做的额外功，
因为
所以木板对瓷砖的摩擦阻力 ．
据此可知；；． 10.
【正确答案】:减小；增大；减小
:如图所示：

绳子对吊桥的拉力是杠杆的动力，吊桥的重力是杠杆的阻力；
支点到拉力作用线的距离（垂直线段）是动力臂，支点到重力作用线的距离是阻力臂。
吊桥在缓慢拉起的过程中，动力臂是在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂是在逐渐减小。
根据杠杆平衡条件得，因为重力不变，增大，减小，所以减小。 11
(1)
:根据杠杆平衡条件可得，则。

(2)
:使向下折一个角度后，使杠杆依旧保持平衡时的力臂还应该是，故应该移动到②处。  12
(1)；；如图所示
:延长力的作用线，过支点作力的垂线，支点到力的距离即为力臂如答图所示。由数学知识可知，动力臂长为的一半，即动力臂为根据杠杆平衡条件可得，动力 故拉杆箱静止时动力的大小为。

(2)
:要使拉杆箱在图中位置静止时的动力最小，即动力臂需要最长，最长的动力臂即为那么最小的动力 , 故最小的动力为。

(3)减小
:生活中常把箱内较重物品靠近点摆放，阻力臂变小，而阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，最小动力减小。 13.
【正确答案】:乙； 甲； ℅；
:由图示可知，甲是定滑轮，不能省力，拉力等于物重；乙是动滑轮，可以省一半力，拉力等于物重与动滑轮重之和的一半；由于，所以使用乙滑轮更省力；由于使用乙滑轮要做额外功，所以甲滑轮的机械效率较高；动滑轮重为，动滑轮的机械效率为。
据此可知乙；甲；℅； 14.
【正确答案】:；右；
:由题意可知，左、右两筐中谷子 对扁担的拉力 分别为：，，因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距扁担左端为处挑起，则右侧部分距挑起点的距离为，由杠杆的平衡条件可得，则；小明将两筐谷子同时向内移动了时，左、右两筐谷子对扁担的拉力的力臂分别为，，则，，由可知，要保持挑担水平，应向右筐增加谷子，设其质量为，则其重力为，由杠杆的平衡条件可得，即，解得。 15
(1)如图所示


(2)当木棒与地面的夹角时，
木棒重力的力臂，
柱体对木棒支持力的力臂，
由杠杆平衡可得
。

(3)当木棒与地面的夹角为时，
木棒重力的力臂，
柱体对木棒的支持力的力臂，
由杠杆平衡可得
。 16
(1)；

(2)

(3) 17
(1)如图


(2)在直角三角形中，因为，则由几何关系可得，
由题知，，杠杆在水平位置平衡。
根据杠杆的平衡条件有，
即，
可得，
解得：。

(3)由可知，一定，当最大时，最小，因为的最大值是，故有最小值，且最小值。 18.
【正确答案】:；如图所示
  19.
【正确答案】:如图所示

:过物块重心竖直向下作带箭头的线段，标上，即为物块所受重力的示意图。从支点到力的作用点的长度为最长力臂，垂直于并向上作出力的方向为施加在点使杠杆平衡的最小力。