专题13 简单机械-2020年中考物理真题分项汇编详细解答（全国通用）04期（教师版）

这是一份专题13 简单机械-2020年中考物理真题分项汇编详细解答（全国通用）04期（教师版），共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验题等内容，欢迎下载使用。
专题13 简单机械
一、单选题
1.（2020·四川省自贡市）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（　　）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】有用功为
W有=Gh
总功为
W总=Fs
斜面的机械效率为
η=
故选B。
2.（2020·山东省潍坊市)首先发现杠杆原理是（　　）
A. 阿基米德 B. 牛顿 C. 帕斯卡 D. 焦耳
【答案】A
【解析】
【详解】首先发现杠杆原理的是2100多年前希腊学者阿基米德，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3.（2020·山东省临沂市)聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识，使用筷子夹菜时，筷子是一种杠杆、下列生活用具正常使用时也是杠杆，其中与筷子同类的是（　　）
A. 镊子
B. 剪子
C 起子
D. 钳子
【答案】A
【解析】
【详解】在使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；
B．剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
C．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。
故选A。
4.（2020·内蒙古赤峰市)如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A. 钢丝钳 B. 瓶起子 C. 核桃夹 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意。
故选D。
5.（2020·湖北省宜昌市)如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是


A. 手握的位置靠近把手末端时更费力
B. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C. 轮子的中心是杠杆的支点
D. 图中拉力F大于重力G
【答案】C
【解析】
【详解】A．手握的位置靠近把手末端时，动力臂更长，则更省力，故A错误；
B．砖头的位置远离车轮时，重力的阻力臂变大，故抬起更费力，故B错误；
C．工地搬运砖头的独轮车工作时，车轮中心是支点，故C正确；
D．根据杠杆平衡条件，拉力力臂大于阻力力臂，故图中拉力F小于重力G，故D错误。
故选C。
6.（2020·湖北省宜昌市)生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是
A. 任何机械设备的效率总小于1 B. 减小机械内部摩擦可以提高其效率
C. 提高机械设备的效率可以节能减排 D. 用机械设备做功越快，其效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何机械设备都会有摩擦产生的无用功，故其机械效率不会达到100%，故A正确，A不符合题意；
B．减小机械内部摩擦可以减小无用功比例，从而提高其效率，故B正确，B不符合题意；
C．提高机械设备的效率可以提高有用功的比例，从而节能减排，故C正确，C不符合题意；
D．用机械设备做功越快，其功率越高，与机械效率无关，故D错误，D符合题意。
故选D。
7.（2020·湖北省随州市)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：

①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（　　）
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②③正确 D. ①②③④都正确
【答案】C
【解析】
【详解】由题意物体所受的重力

物体上升的高度，此时滑轮组做的有用功为

根据机械效率公式有，总功为

而有

又因为可得

①②均正确。
机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。
若要滑轮组的机械效率达到，由效率公式有

化解可得当时，滑轮组的效率能到达，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，④错误。
故选C。
8.（2020·黑龙江省牡丹江、鸡西地区)如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（　　）
A. 托盘天平
B. 镊子
C. 钢丝钳
D 羊角锤
【答案】B
【解析】
【详解】A．托盘天平工作时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．镊子工作时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．钢丝钳工作时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．羊角锤工作时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9.（2020·广东省广州市)如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（　　）

A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
【答案】A
【解析】
【详解】A．设物体上升的距离为h，甲机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以甲机械的机械效率为

丙机械中绳子的有效段数n=2，所以丙机械的机械效率为

所以甲的机械效率比丙的大，故A符合题意；
B．设物体上升的距离为h，乙机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以乙机械的机械效率为

丁机械中绳子的有效段数n=2，所以丁机械的机械效率为

所以乙、丁的机械效率不相同，故B不符合题意；
C．由图可知， ，所以使用丙提升物体M时不省力，故C不符合题意；
D．实验测得的数据可以算出机械效率，故D不符合题意。
故选A。
10.（2020·甘肃省金昌市)如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A. 羊角锤
B. 筷子
C. 起瓶器
D. 钢丝钳
【答案】B
【解析】
【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；
C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。
故选B。
二、多选题
11.（2020·四川省泸州市)如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30°，木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功，下列判断正确的是（ ）

A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC．推力对木箱做的功为总功

由题意知，斜面的高度为斜面长度的一半，木箱克服其重力做的功为有用功

此过程中，木箱克服斜面摩擦力做的功为额外功

故A错误、BC正确；
D．斜面对物体支持力的方向和物体运动的方向互相垂直，这说明物体没有在支持力的方向上通过一段距离，所以斜面支持力对物体没有做功，故D错误。
故选BC。
12.（2020·山东省青岛市)某建筑工地上，一台起重机10s内将重1.5×104N的物体匀速提升3m起重机吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是（　　）

A. 拉力F的大小为7.5×103N B. 有用功的大小为4.5×104J
C. 额外功的大小为1.5×104J D. 拉力F的功率为6.0×103W
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图可知，绳子股数n=2，根据

可得

解得拉力
F=10×104N
故A错误；
B．有用功为

故B正确；
C．总功为

额外功为

故C正确；
D．拉力的功率为

故D正确。
故选BCD。
三、填空题
13.（2020·四川省泸州市)如图所示，站在水平面上的建筑工人竖直拉着绳，通过滑轮组将540N的重物在5s内匀速提升1m。已知工人重600N，与地面的接触总面积为0.04m2，动滑轮重100N，不计绳重和滑轮的摩擦。重物被匀速提升过程中，绳自由端的速度为______m/s， 人对地面的压强为______Pa。若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将______（ 选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】 (1). 0.4 (2). 7×103 (3). 变大
【解析】
【详解】[1]由图知，承担物重的绳子段数为

绳自由端移动的距离为

绳自由端的速度为

[2]因不计绳重和滑轮的摩擦，则人对绳的拉力为

以人为研究对象，受重力、绳的拉力、地对人的支持力作用，则人对地的压力为

人对地面的压强为

[3]由知
若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将变大。
14.（2020·山东省临沂市)2020年5月3日，央视新闻《以青春的名义》栏目播出《孔德庆：从月球到火屋的守望》孔德庆是一位从临沂走出来的太空守望者，为了接收来自火星探测器的微弱信号他和同事们进行了70m天线建设。如图所示，天线反射体质量为4.5×105kg，它的重力为______N；吊装反射体时用到滑轮组，其中能改变拉力方向的是______滑轮；若吊装机械在10min内将反射体匀速提升了6m，则吊装机械对反射体做功______J，做功的功率为______W（g取10N/kg）。

【答案】 (1). 4.5×106 (2). 定 (3). 2.7×107 (4). 4.5×104
【解析】
【详解】[1]天线反射体质量为4.5×105kg，它的重力为
G=mg=4.5×105kg×10N/kg=4.5×106N
[2]根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮可以改变力的方向，所以需要使用定滑轮。
[3]吊装机械在10min内将反射体匀速提升了6m，则吊装机械对反射体做功为
W=Gh=4.5×106N×6m=2.7×107J
[4]做功的功率为
P==4.5×104W
15.（2020·辽宁省营口市)如图所示是小娜测量滑轮组的机械效率的实验装置，每个钩码重。实验时小娜沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，用时，弹簧测力计示数如图所示，不计绳重及摩擦，则装置中动滑轮重是______N，拉力做功的功率是______W，滑轮组的机械效率是______。（计算结果精确到0.1%）

【答案】 (1). 0.6 (2). 0.108 (3). 83.3%
【解析】
【详解】[1]由图可知，绳子股数

绳子自由端拉力，由弹簧测力计示数可得

不计绳重及摩擦，每个钩码重，对动滑轮受力分析，可得

则动滑轮重

[2]绳子自由端拉力做的总功

拉力做功的功率

[3]滑轮组对钩码做的有用功

则滑轮组的机械效率

16.（2020·江苏省南京市)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。
【答案】 (1). 1 (2). 省力 (3). 20 (4). >
【解析】
【详解】(1)[1][2]脚沿与杆垂直方向用力F1将石球抬起，F1的力臂
l1=1.4m-0.4m=1m
动力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠杆。

(2)[3]脚竖直向下用力F2将石球抬起，如图所示：

由杠杆的平衡条件得到


F2=G=×50N=20N
[4]由于阻力和阻力臂不变，F1的力臂大于F2的力臂，由杠杆的平衡条件可知
F2＞F1
17.（2020·江苏省南京市)如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______，克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%。

【答案】 (1). 630 (2). 75 (3). 84% (4). 10
【解析】
【详解】[1]此过程中有用功
W有=Gh=210N×3m=630J
[2]拉力做的功
W总=Fs=F×2h=125N×2×3m=750J
拉力的功率
P==75W
[3]滑轮的机械效率
=84%
[4]克服动滑轮重所做的额外功
W额=G动h=25N×3m=75J
克服动滑轮重所做的额外功占总功的
=10%
18.（2020·吉林省长春市)如图所示，用甲、乙两个动滑轮将物体A、B匀速竖直提升相同高度，已知，两个动滑轮的机械效率相等，忽略绳重和摩擦，拉力做功______。若在A、B下方均增加重为G的钩码，匀速竖直提升相同高度，则机械效率______（选填“>”、“=”或“