专题12 简单机械——【全国通用】2020-2022三年中考物理真题分类汇编（原卷版+解析版）

专题12 简单机械

【2022年】

一、单选题

1．（2022·天津）实验时，小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（　　）

A．拉力F为4N B．有用功为5J

C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80%

2．（2022·陕西）如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（　　）

A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆

B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小

C．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J

D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J

3．（2022·湖北武汉）用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m，拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（　　）

A．66.7%，50W B．66.7%，100W C．75%，50W D．75%，100W

4．（2022·河北）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000J

C．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95%

5．（2022·河南）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　）

A．该装置使用滑轮是为了更加省力

B．此过程中物块的动能转化为重力势能

C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下

D．若绳子突然断开，物块将立即下滑

二、多选题

6．（2022·四川成都）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m，大滑轮重20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（　　）

A．动滑轮对重物做的功为520J B．小武施加的拉力的功率为52W

C．使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体 D．若机械效率为80%，则提升的物重为160N

三、综合题

7．（2022·天津）图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。

（1）在图中画出动力臂l1；

（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。

四、实验题

8．（2022·安徽）用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。

（1）第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________；

（2）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙所示，不计摩擦，杠杆___________（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：___________。

9．（2022·河南）在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向_________       （选填“左”或“右”）调节；

（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________，②为___________；

（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_____________；

（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为___________（选填“OA”“OB”或“AB”）。

五、填空题

10．（2022·重庆）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为___________N，这时滑轮组的机械效率为___________%。（忽略一切摩擦力）

11．（2022·重庆）在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为_______J，滑轮组的机械效率为_________%。

12．（2022·安徽）用图示的滑轮组将重为的物体竖直向上匀速提升，拉力F的大小为，则该滑轮组的机械效率为______。

13．（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___________。

六、作图题

14．（2022·四川成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F1，请画出F1的力臂l1。

15．（2022·重庆）在图中画出力F的力臂l。

16．（2022·山西）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。

七、计算题

17．（2022·江苏南通）如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦．求：

（1）工人对物体做的有用功；

（2）拉力F做功的功率；

（3）若将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率。

18．（2022·上海）如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛，且摩擦不计，求拉力F的大小。

【2021年】

一、多选题

1．（2021·天津）利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N，拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（　　）

A．机械效率为80% B．机械效率为75%

C．拉力的功率为50W D．拉力的功率为100W

2．（2021·北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（　　）

A．动滑轮所受的重力为100N

B．物体A上升的速度是0.3m/s

C．拉力F的功率是100W

D．滑轮组的机械效率是90%

二、单选题

3．（2021·重庆）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为20N

B．拉力所做的功为200J

C．拉力做功的功率为40W

D．滑轮组的机械效率为90%

4．（2021·重庆）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．定滑轮的作用是省力

B．滑轮组机械效率为80%

C．动滑轮的重力为100N

D．拉力F的功率为100W

5．（2021·山东临沂）下列各图所示的工具，正常使用时省力的是（　　）

A．镊子 B．羊角锤

C．定滑轮 D．筷子

6．（2021·北京）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）

A．园艺剪 B．筷子

C．瓶盖起子 D．核桃夹

7．（2021·河南）如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（　　）

A．省力且省距离 B．省力但费距离

C．费力且费距离 D．费力但省距离

三、作图题

8．（2021·山西）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂l。

9．（2021·福建）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。

四、计算题

10．（2021·河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：

（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

（2）拉力F的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

【2020年】

一、多选题

1．（2020·四川成都）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为9N

B．第2s内拉力F的功率为40W

C．此装置最多能匀速运载80N的货物

D．此装置提升重物的最大机械效率为85%

2．（2020·北京）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N

B．绳子自由端拉力的功率为120W

C．该工人对地面的压力为200N

D．支架受到滑轮组的拉力为960N

二、单选题

3．（2020·重庆）如图所示，下列描述正确的是（　　）

A．图甲中，滑冰运动员潜行过程中没有惯性

B．图乙中，压住粉笔写字是为了减小摩擦力

C．图丙中，园艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆

D．图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理

4．（2020·重庆）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（　　）

A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s

B．拉力F的功率为1.5×103W

C．滑轮组的机械效率为90%

D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N

5．（2020·河南）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）

A．瓶盖起子   B．食品夹C．起钉锤D．核桃夹

6．（2020·北京）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（       ）

A． 羊角锤B． 核桃夹

C． 园艺剪D． 食品夹

7．（2020·重庆）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（　　）

A．绳端移动的速度为0.2m/s

B．该滑轮的机械效率为62.5%

C．工人师傅拉绳子的功率为200W

D．提升重物所做的有用功为3600J

三、实验题

8．（2020·天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：

猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；

猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；

为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；

小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：

请你解答如下问题：

(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______：根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式(      )；

(2)分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”“越低”或“不变”）；

(3)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是______｡

四、作图题

9．（2020·广东）如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头，画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l。

五、计算题

10．（2020·福建）美乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图。某次把质量为200kg的材料匀速提升6m用时15s，消耗电能1.5×104J。g取10N/kg。求这次匀速提升材料过程中

(1)材料所受拉力F的大小；

(2)拉力F对材料做功的功率；

(3)该装置的效率。

六、填空题

11．（2020·安徽）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为________J。

12．（2020·安徽）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。

13．（2020·福建）如图，小儿垂钓时的鱼竿是______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为______可以传声。

14．（2020·广东）如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m， 人需用的拉力为______N，绳子自由端移动的距离为______m，人所做的有用功为______J。

15．（2020·江苏南京）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。

(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。F1的力臂为______m，此时舂米工具是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆；

(2)脚竖直向下至少用力F2为______N，才能将石球抬起，F2和F1的大小关系为F2______F1。