2020中考复习 物理经典考题训练——专题四十：简单机械

2020中考复习物理经典考题训练——专题四十：简单机械

考点一：杠杆

1.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )

A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等

C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端

2.如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是( )

A．1个B．2个

C．3个D．6个

3.如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )

A．OD B．OF C．OA D．OC

4.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托

5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )

A．大于5 kg B．大于49 N C．小于49 N D．等于49 N

5.如图所示的是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是( )

A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离

B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功

C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小

D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小

6..如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )

7.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是( )

8.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40 cm，底部直径为30 cm，装满油后总重2 000 N。下列说法中正确的是( )

A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600 N的力

B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功

C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力

D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力

9花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________杠杆，它的支点在________点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以提高杠杆的____________。

10.登山是人们喜爱的一种健身方式，露水常使山道变得湿滑，露是空气中的水蒸气________(填物态变化名称)成水形成的，因此登山时应选择一双鞋底比较________(填“光滑”或“粗糙”)的登山鞋，以防止滑倒。登山时为避免后仰，上身应稍向前倾，同时背囊中较重的物品最好放在图中的________(填“A”或“B”)位置处。

11.如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50 cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O 点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20 N的水平力F A，让转盘转动；对面的乙在距O点40 cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。乙应沿图中________(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为________N的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)。

12.手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看成一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：施加在A点最小的动力F1及力F2的力臂L2。

13.小明同学探究“杠杆的平衡条件”。

(1)实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。

(2)调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是________(填“正确”或“错误”)的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是__________________。

(3)在图乙(b)装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆________(填“左”或“右”)端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第________格。

(4)用绳子拴住一根粗细不同的树干某处，静止后树干水平平衡，如图丙所示。现将树干从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断G A________(填“＞”“＝”或“＜”)G B。

14.骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力，重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm。求：

(1)小腿肌肉对每只脚的拉力；

(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。

考点二：滑轮滑轮组

1.滑轮在中世纪时就被应用于战场。如图所示，弓箭手用200 N的平均拉力通过滑轮组将弦拉满架到弓上射击，若动滑轮移动了90 cm，不计滑轮和绳重、摩擦。以下说法正确的是( )

A．使用滑轮组是为了省功，从而节省体能

B．使用滑轮组是为了改变力的方向，方便用力

C．使用滑轮组是为了省力

D．使用滑轮组时弓箭手做的功为180 J

2.如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300 J的有用功，100 J的额外功，则该动滑轮的机械效率为( )

A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%

3.用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )

A．增加物体被提升的高度B．增大动滑轮的重力

C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D．增加物体的重力

4.如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组，把重为500 N的物体以0.5 m/s的速度匀速

向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N，图乙中人所做有用功的功率为________W。

5.如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。

6.造福于资阳人民的“毗河引水”工程正在如火如荼地进行建设，如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图。若渡槽设计高度为h＝10 m，每一段组件质量为m＝2×103kg，升降机最大功率为P＝40 k W，每根钢丝绳上能承受的最大拉力是F0＝4×104 N，不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，取g＝10 N/kg，求：

(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件。

(2)某次提升中，升降机以最大功率在t＝20 s内将3段渡槽组件从地面匀速提升至设计高度，求钢丝绳拉力的功率P1和升降机的机械效率η。

考点三：斜面

1.小文同学采用如图所示的两种不同方法将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )

A．图甲所示的方法克服重力做功多B．图乙所示的方法更省力

C．两种方法的机械效率相等D．两种情况下，货物的机械能都增加

2.质量为56 kg的中学生提着一捆质量为8 kg的书，从一楼提到4 m高的二楼，则他对书做的功为________J，他做功的效率为________。(g取10 N/kg)

3.如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。

(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越________(填“省”或“费”)力。

(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，斜面高和长分别是0.5 m和1 m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。

(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和____________有关。

(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。

2020中考复习物理经典考题训练——专题四十：简单机械参考答案

考点一：杠杆

1.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )

A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等

C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端

【答案】C 【解析】由杠杆的平衡条件知，木板左侧重力大，力臂小，木板右侧重力小，力臂大，为了继续保持杠杆平衡，两辆小车重力和运动距离的乘积必须相等。

2.如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是( )

A．1个B．2个

C．3个D．6个

【答案】B

3.如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )

A．OD B．OF C．OA D．OC

【答案】D

4.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托

5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )

A．大于5 kg B．大于49 N C．小于49 N D．等于49 N

【答案】B 【解析】物体的重力为G＝mg＝5 kg×9.8 N/kg＝49 N；由图示可知，动力臂小于阻力臂，即L F＜L G，根据杠杆平衡条件得：FL F＝GL G，则F＞G，即肱二头肌收缩对桡骨所施加的力一定大于49 N。

5.如图所示的是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是( )

A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离

B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功

C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小

D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小

【答案】D 【解析】画出动力臂和阻力臂如图所示，可见动力臂L1小于阻力臂L2，则吊

臂是费力杠杆，故A错误；吊臂是费力杠杆，费力但可以省距离，不省功，故B错误；由题知，吊车工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，动力臂不变，阻力不变，阻力臂减小，根据F1×L1＝F2×L2可知动力减小，则伸缩撑杆的支持力逐渐变小，故C错误，D正确。

6..如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )

【答案】C

7.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是( )

【答案】D 【解析】题图A 中，对物体受力分析可知Gsin θ＝F 1，θ为斜面倾角，则F 1＝12

G ；题图B 中，物重由3股绳承担，则F 2＝13

G ；题图C 中，利用定滑轮拉物体不能省力，则F 3＝G ；题图D 中，利用杠杆平衡条件有F 4(3l ＋l )＝Gl ，则F 4＝14

G ；综上可知，F 4最小，故选D 。

8.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40 cm ，底部直径为30 cm ，装满油后总重2 000 N 。下列说法中正确的是( )

A ．要使底部C 稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600 N 的力

B ．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功

C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力

D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力

【答案】A 【解析】要使底部C稍稍离开地面，应该以D为支点，要对油桶施加的力最

小，应以AD为力臂，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可得：F2＝F1l1

l2＝

2 000 N×0.15 m

0.5 m

＝600

N，A正确；用水平力没推动油桶，虽然用了力，但是没有沿力的方向移动距离，没有做功，B错误；用水平力没推动油桶，油桶受到的摩擦力与推力为一对平衡力，C错误；地面对油桶的支持力与油桶对地面的压力属于作用力和反作用力，D错误。

9花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________杠杆，它的支点在________点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以提高杠杆的____________。

【答案】省力；B；机械效率

10.登山是人们喜爱的一种健身方式，露水常使山道变得湿滑，露是空气中的水蒸气________(填物态变化名称)成水形成的，因此登山时应选择一双鞋底比较________(填“光滑”或“粗糙”)的登山鞋，以防止滑倒。登山时为避免后仰，上身应稍向前倾，同时背囊中较重的物品最好放在图中的________(填“A”或“B”)位置处。

【答案】液化；粗糙；A

11.如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50 cm )，在水平力作用下能绕转盘中心O 点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A 点施加一个大小为20 N 的水平力F A ，让转盘转动；对面的乙在距O 点40 cm 处的B 点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。乙应沿图中________(填“F 1”“F 2”“F 3”或“F 4”)方向施加一个至少为________N 的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)。

【答案】F 2；25 【解析】圆形玻璃转盘转动时可视为杠杆，在A 点施加一个大小为20 N 的水平力F A ，转盘会沿顺时针方向转动，要让转盘反方向转动，且作用力最小，实施的作用力方向必须与直径AB 垂直，且与F A 方向相同，故应为F 2；由杠杆平衡条件知F A AO ＝

F 2OB ，则F 2＝F A AO OB

＝25 N 。

12.手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看成一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：施加在A点最小的动力F1及力F2的力臂L2。

【答案】解：如图所示。

13.小明同学探究“杠杆的平衡条件”。