2020湖北省物理中考題分類匯編11—《簡單機械》

1、2020湖北省物理中考題分類匯編簡單機械1（十堰）下列各種機械中，不省力的機械是（）A鋼絲鉗 B動滑輪C旗桿頂定滑輪 D斜面2（咸寧）下列的工具中，在使用時可以省距離的是（）A食品夾B裁紙刀C鋼絲鉗D核桃夾3（咸寧）用如圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體，每次物體被提升的高度均為0.5m，滑輪組的機械效率與物體受到重力的關系如圖乙所示不計摩擦，下列分析正確的是（）A動滑輪的重力為5NB該滑輪組的機械效率可以達到100%C滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少D每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J4（宜昌）生產生活中常常會用到各種機械設備，下列說法中不正確的是（）A任何機械設備的效率總小于1B減小機

2、械內部摩擦可以提高其效率C提高機械設備的效率可以節(jié)能減排D用機械設備做功越快，其效率越高5（宜昌）如圖為工地搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，車體可以看成個杠桿，關于這個杠桿下列說法正確的是（）A手握的位置靠近把手末端時更費力B磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力C輪子的中心是杠桿的支點D圖中拉力F大于重力G6（孝感）如圖所示，某建筑工人利用滑輪組提升水平面上重900N、底面積為200cm2的方形貨箱，貨箱20s內勻速上升4m，工人所用拉力F為400N（不計繩重和摩擦），則（）A人拉繩子的速度為0.2m/sB動滑輪的重力為300NC此段時間內，拉力F做功為3600JD當滑輪組對貨箱的拉力為零時，貨箱對

3、地面的壓強為4.5×104Pa7（黃石）如圖，是一位同學組裝的提升重物裝置，他用100N的拉力F，在10s內把重150N的重物G提升4m，則此過程中（）A該滑輪組的效率為75%B他做的總功為1200JC他做的有用功為800JD他對滑輪組做功的功率為60W8（荊州）下面是“探究杠桿的平衡條件”實驗裝置圖，關于此實驗說法正確的是（）A圖甲中，欲使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母應該向左調節(jié)B圖乙中，在A點用力拉杠桿，一定是省力杠桿C圖丙中，若杠桿左端鉤碼向左、右端鉤碼向右各移動一格，則杠桿左端下沉D圖丁中，當F的大小等于鉤碼重力一半時，可以使杠桿平衡9（天門）如圖所示，用滑輪組提升重物，此時

4、測力計示數為680N已知人的質量為50kg，每個滑輪的重力為20N，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A人的拉力大小為340NB物體的重力為420NC滑輪組的機械效率為61.8%D人能夠拉起的最大物重為980N10（荊州）荊州“方特東方神畫”主題樂園于2019年9月盛大開園。樂園在修建過程中，如圖所示，工人師傅在50s內用大小為500N的力F，將物體從斜面底端拉到頂端，若此裝置的機械效率為80%，則下列說法正確的是（g=10N/kg）（）A所拉物體的質量為800kgB拉力的功率是40WC物體在斜面上運動時受到的摩擦力是100ND物體在斜面上運動時增加的內能大于800J11（隨州）體重為60k

5、g的工人利用如圖滑輪組將一質量為80kg的重物A勻速提升1m，此時該滑輪組的機械效率為80%（不計繩重與摩擦，g取10N/kg），小明對此工作過程及裝置作出了以下論斷：動滑輪重為200N此過程中，工人對繩的拉力做功1000J重物勻速上升過程中，它的機械能增大若增大重物A的質量，該工人用此滑輪組勻速拉起重物時，機械效率不可能達到90%關于小明的以上論斷（）A只有正確B只有正確C只有正確D都正確12（襄陽）如圖所示，斜面長5m，高3m。小強用繩子沿斜面將質量為20kg的木塊由斜面底端勻速拉到頂端，拉力大小為150N，繩重不計。則木塊與斜面間的摩擦力為_N（g取10N/kg）。13（恩施）如圖所示，

6、有斜面長為l、高為h的斜坡和物塊等器材，同學們一起探究使用斜面這種簡單機械是否省功，應測量的數值有物塊重G、斜面高h、_和斜面長l。14（隨州）(1)如圖甲是街頭魔術“人體懸空”，神奇的表演讓觀眾嘖嘖稱奇，備感神秘，但圖乙的場景又讓人大跌眼鏡。原來：魔術愛好者雙腿間夾著一根鋼管，鋼管延伸出來的短板正好可以讓助手躺在上面。不過這樣也是非常耗費體力的，難怪助手堅持了沒一會就因體力不支而摔倒。請根據甲、乙圖，寫一句評論，在該魔術中物理規(guī)律是否“失效”，并作簡單說明：_；(2)圖丙、丁是某地街頭的“人體懸浮”術表演，請根據丙、丁圖，提出“人體懸浮”平衡的原因猜想（從受力的角度看人是如何平衡的）：_。1

7、5（黃岡）(2)圖乙是建筑工地上工人用獨輪車搬運材料的情景。設O1為獨輪車支點，F1為動力。請作出動力臂l1和獨輪車所受重力的示意圖（O2為重心）。16（鄂州）如圖所示，甲圖是正在使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，乙圖是上半部分杠桿的示意圖。請在A點畫出最小動力F1的示意圖，在B點畫出阻力F2的示意圖及其力臂12。17（恩施）工人用扳手擰一個螺栓，無論怎么使勁拉扳手柄的上端，都沒能成功，如圖甲所示。于是他想出了一個新點子：在其它條件不變的情況下，取來一根繩子，將繩的一端拴在扳手柄的上端，再次使出渾身力氣拉繩的另一端，如圖乙所示。可還是沒能扳動螺栓，這是為什么呢?請完成：(1)在丙圖的示意圖中

8、，螺栓中心為支點，畫出繩端拉力的力臂；(2)簡要說明用繩也拉不動的原因。18（隨州）小紅在探究杠桿的平衡條件時，找來一個量程為5N的彈簧測力計和若干個重均為0.5N的鉤碼，實驗前測得杠桿上相鄰刻度線間的距離都等于2cm。請回答下列問題：(1)實驗前，小紅先將杠桿調至水平位置平衡，這樣操作的目的是_；(2)小紅在實驗中測得一組數據如下表，于是他立即得出了杠桿的平衡條件：“F1×L1=F2×L2”，你認為是否合理，并說明理由：_；F1/NL1/cmF2/NL2/cm2634(3)某次實驗如圖所示，杠桿平衡，則以下生活中相關杠桿的應用與此圖中杠桿類型相同的是_（選填“托盤天平”、

9、“核桃夾”或“筷子”）；(4)在上圖中，保持彈簧測力計的位置及拉力的方向和鉤碼的個數不變，鉤碼向左移動，若要保持杠桿平衡，則鉤碼到支點的距離不應超過_cm。19（天門）利用圖中的裝置探究杠桿平衡的條件，每個鉤碼的質量相等，杠桿上的刻度均勻(1)如圖甲，不掛鉤碼時，出現杠桿右端下沉，應向_（選填“左”或“右”）調節(jié)平衡螺母，直至杠桿在水平位置平衡；掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再次平衡，此時也要選擇在水平位置平衡的目的是_；(2)圖甲中，杠桿在水平位置已經平衡，若將杠桿兩側所掛的鉤碼各取下一個，杠桿會_ （選填“順時針”或“逆時針”）轉動；(3)三次實驗數據見下表，分析數據可知，杠桿的平

10、衡條件是_；次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.22.00.121.50.11.00.1532.00.151.50.2(4)如圖乙，用彈簧測力計代替右側鉤碼，沿與水平方向成60°角斜向下拉杠桿，保持杠桿在水平位置平衡若把左側鉤碼的拉力作為阻力，右側彈簧測力計的拉力作為動力，此時的杠桿是_杠桿（選填“省力”“費力”或“等臂”）；請在乙圖中畫出此時拉力F的力臂l_20（十堰）如圖是小明“探究杠桿平衡條件”的實驗：(1)在水平靜止的杠桿上A、B處，掛5個質量均為50g的鉤碼，如圖甲所示，杠桿平衡。他猜想杠桿的平衡條件是：動力+動力臂=阻力+阻力臂：(2)改變

11、鉤碼數量與位置，數據記錄如下表，分析表中數據，杠桿平衡條件應為_。實驗次數左側鉤碼數（個）左側鉤碼距離支點O（格）右側鉤碼數（個）右側鉤碼距離支點O（格）123322163232634(3)某次實驗如圖乙，使杠桿恢復水平平衡的最簡單操作是_。(4)圖丙是小明驗證結論的實驗，E點彈簧測力計示數是_N （g取10N/kg）。21（荊州）質量為1.8t的小汽車陷人泥濘中，在大家都一籌莫展的時候，聰明的小紅很快想到了辦法，利用所學滑輪組知識，帶領大家將小汽車順利拉出。如圖，若小汽車所受阻力為車重的0.2倍，滑輪組的機械效率為80%（g=10N/kg）。求(1)小汽車所受阻力f；(2)繩子自由端拉力F1

12、；(3)樹承受的拉力F2；(4)小汽車以0.1m/s的速度勻速運動時，拉力F1的功率。22（武漢）一種新型井蓋排水系統如圖甲所示，系統結構簡化示意圖如圖乙所示，排水系統由井蓋、兩個相同杠桿(AOB是其中之一)、容器等組成，AB長度是300mm，AO長度是120mm，井蓋的上表面和側面都有排水孔，下暴雨時，雨水從排水孔經排水管導流到容器中，再從容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度較小，當容器中的雨水上升到一定高度時，容器下降，拉動杠桿，將井蓋項起，加速路面排水。當容器中的雨水下降到一定高度時，井蓋自動下降蓋住井口，不影響車輛、行人的通行。該井蓋的質量是28.8kg，不考慮杠桿的質量，不

13、考慮各連接處的摩擦。(1)球墨鑄鐵強度高、韌性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述規(guī)格的井蓋全部用球墨鑄鐵制成，則制作一個這樣的井蓋需要多少立方米的球墨鑄鐵?(2)下暴雨時，杠桿會將井蓋頂起50mm，如圖丙所示。兩個相同杠桿對井蓋至少做了多少焦耳的功?(3)某次調試中，為了節(jié)約用水，調試人員將容器底部的排水孔全部堵住，測出容器的質量是4.2kg，再將容器和杠桿組裝在一起，直接向容器內勻速注水，注水120秒時井蓋剛好被項起，假設在任意時刻水對容器的壓力與容器中水的重力大小相等，求每分鐘向容器內注水的體積是多少升?23（荊門）為了進一步理解所學知識，朝陽中學物理興趣小組組裝了如圖所

14、示的裝置。一輛質量為0.3kg的玩具電動小車放置在粗糙水平桌面上，其與桌面間的滑動摩擦力為2N，一根不可伸長的細繩一端固定在小車尾部，另一端依次跨過定滑輪、動滑輪后固定在O點，兩滑輪質量都為0.05kg。當小車向右運動，借助細繩、滑輪帶動質量為0.2kg的物體以0.1m/s的速度沿豎直方向勻速上升，不計細繩與兩滑輪之間的摩擦，不考慮空氣阻力，求：(1)細繩的拉力F；(2)滑輪組的機械效率；(3)玩具電動小車牽引力的功率P。參考答案1.【答案】C【解析】A鋼絲鉗屬于省力杠桿，故A不符合題意；B理想動滑輪可以省一半力，故B不符合題意；C定滑輪可以改變力的方向，但不省力，故C符合題意；D斜面屬于省力

15、機械，故D不符合題意。故選C。2.【答案】A【解析】A食品夾在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，但省距離，符合題意；B裁紙刀在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，但費距離，不符合題意；C鋼絲鉗在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，但費距離，不符合題意；D核桃夾在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，但費距離，不符合題意。故選A。3.【答案】D【解析】A由圖象可知，當物重為10N時，滑輪組的機械效率為50%，不計摩擦，滑輪組的機械效率=動滑輪重力為G動=故A錯誤；B使用滑輪組時，不計摩擦，由可知機械效率不可能達到100%，故B錯誤；C由圖可知，物體的重力越大，滑輪組的機械效率越高

16、，與拉力做功的多少無關，故C錯誤；D每次提升重物時，不計摩擦，克服動滑輪重力做的功為額外功，滑輪組做的額外功為W額=G動h=10N×0.5m=5J故D正確。故選D。4.【答案】D【解析】A任何機械設備都會有摩擦產生的無用功，故其機械效率不會達到100%，故A正確，A不符合題意；B減小機械內部摩擦可以減小無用功比例，從而提高其效率，故B正確，B不符合題意；C提高機械設備的效率可以提高有用功的比例，從而節(jié)能減排，故C正確，C不符合題意；D用機械設備做功越快，其功率越高，與機械效率無關，故D錯誤，D符合題意。故選D。5.【答案】C【解析】A手握的位置靠近把手末端時，動力臂更長，則更省力，故

17、A錯誤；B磚頭的位置遠離車輪時，重力的阻力臂變大，故抬起更費力，故B錯誤；C工地搬運磚頭的獨輪車工作時，車輪中心是支點，故C正確；D根據杠桿平衡條件，拉力力臂大于阻力力臂，故圖中拉力F小于重力G，故D錯誤。故選C。6.【答案】BD【解析】由圖可知，A貨箱20s內勻速上升4m，則貨箱的速度則人拉繩子的速度故A不符合題意；B不計繩重和摩擦，將動滑輪和貨箱看做整體，整體勻速上升，則整體處于平衡態(tài)，受平衡力，對整體做受力分析可得則動滑輪重故B符合題意；C貨箱20s內勻速上升4m，則繩移動的距離此段時間內，拉力F做功故C不符合題意；D當滑輪組對貨箱的拉力為零時，貨箱對水平面的壓力則貨箱對水平面的壓強故D

18、符合題意。故選BD。7.【答案】A【解析】此過程中他做的有用功為他做的總功為他對滑輪組做功的功率為該滑輪組的效率為A該滑輪組的效率為75%，故A項符合題意；B他做的總功為800J，故B項不符合題意；C他做的有用功為600J，故C項不符合題意；D他對滑輪組做功的功率為80W，故D項不符合題意。故選A。8.【答案】C【解析】根據杠桿的平衡條件可知，杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調節(jié)；分析動力臂與阻力臂的大小，來確定是否為省力杠桿；根據杠桿的平衡條件分析解答?！驹斀狻緼由甲可知，杠桿左端下沉，則需要將平衡螺母向右調節(jié)，才能使杠桿在水平位置

19、平衡，故A錯誤；B圖乙中，若在A點用彈簧測力計拉杠桿使杠桿平衡，由于沒有明確力的方向，動力臂可能小于阻力臂，則此時杠桿可能是費力杠桿，故B錯誤；C圖丙中，左側力與力臂的乘積3G×3l=9Gl右側力與力臂的乘積2G×4l=8Gl左側力與力臂的乘積較大，故杠桿左端下沉，故C正確；D圖丁中，動力、阻力在杠桿支點的同側，且兩個力的方向相同，則杠桿不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選C。9.【答案】BD【解析】AB由圖知，n=2，不考慮繩重及摩擦，繩端的拉力F=(G+G輪)，測力計示數等于物體的重力、兩個滑輪的重力和人的拉力的總和，即G +2G輪+F=G +2G輪+(G+G輪)=680

20、NG輪=20N，則動物體的重力G=420N人的拉力大小F=(G+G輪)=(420N +20N)=220N故A錯誤，B正確；C滑輪組的機械效率=95.4%故C錯誤；D人的重力G人=m人g=50kg×10N/kg=500N人施加的最大拉力F最大=G人=500N不考慮繩重及摩擦，繩端的最大拉力F最大= (G最大+G輪)提起貨物的最大重力G最大=2F最大G動=2×500N20N=980N故D正確。故選BD。10.【答案】C【解析】由圖可知斜面的長度，根據求出拉力做的總功，根據求出拉力的功率，再根據求出有用功，由求出物體的重力，利用求出物體的質量；總功減去有用功即為克服斜面摩擦力所做

21、的額外功，根據求出斜面對物體的摩擦力；克服摩擦力做的功轉化為物體的內能?！驹斀狻緼B由圖可知，斜面的長度拉力做的總功則拉力的功率根據可知，有用功由可得，物體的重力根據可知，物體的質量故AB錯誤；C克服斜面摩擦力所做的額外功W額=W總W有=4000J3200J=800J根據可知，斜面對物體的摩擦力故C正確；D克服摩擦力做的功轉化為物體的內能，即物體在斜面上運動時增加的內能等于800J，故D錯誤。故選C。11.【答案】C【解析】由題意物體所受的重力物體上升的高度，此時滑輪組做的有用功為根據機械效率公式有，總功為而有又因為可得均正確。機械能是動能和勢能的總和，當重物勻速上升過程中，動能不變，勢能增加

22、，它的機械能增大，正確。若要滑輪組的機械效率達到，由效率公式有化解可得當時，滑輪組的效率能到達，則若增大重物A的質量，用此滑輪組勻速拉起重物時，機械效率能達到90%，錯誤。故選C。12.【答案】30【解析】有用功W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J總功W總=Fs=150N×5m=750J額外功W額=W總-W有用=750J-600J=150J木塊與斜面間的摩擦力f=30N13.【答案】彈簧測力計對物塊的拉力F【解析】探究使用斜面這種簡單機械是否省功，我們需要知道物體做的有用功、總功；根據做功條件可知做有用功需要知道物體的重力F、斜面高h，總功

23、需要知道斜面長l、彈簧測力計對物塊的拉力F。14.【答案】見解析 見解析 【解析】(1)1不失效，由杠桿平衡原理可知，只要滿足杠桿平衡條件，助手就不會摔倒。(2)2“人體懸浮”平衡的原因可能是：以手與拐杖接觸的部分作為支點，只要滿足，人就可以懸浮在空中。15.【答案】(2)【解析】(2) 力臂是指力的作用線到轉動軸的垂直距離，由圖可知O1為獨輪車的支點，F1為動力，從支點O1向F1的作用線做垂線，垂線段的長度即為動力臂l1；O2為物體的重心，重力的方向是豎直向下的，作出重力的示意圖，如圖所示16.【答案】【解析】連接OA兩點，OA即為最長動力臂，當動力F1與動力臂垂直時，動力最小，據此可作出最

24、小動力F1；而阻力F2應垂直于核桃的接觸面向上，然后過O點作力F2的垂線，即阻力臂l2。作圖如下：17.【答案】(1)；(2）詳見解析【解析】(1)將拉力F反向延長，過支點O做延長線的垂線，支點到延長線的距離即為力臂L，如下圖所示。(2)圖乙和圖甲比較，前后兩種做法力臂沒有改變，因為阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，不能省力，所以沒有扳動螺栓。18.【答案】便于直接測量力臂 不合理，只有一組實驗數據，得到的結論具有偶然性 核桃夾 10cm 【解析】(1)1在探究杠桿的平衡條件時，為了便于直接測量力臂，我們將杠桿調至水平位置平衡。(2)2在探究杠桿的平衡條件時，我們需要進行多次實驗得到多組

25、實驗數據是結論具有普遍性，實驗中由一組實驗數據得到的結論具有偶然性。(3)3如圖所示，彈簧測力計對杠桿施加拉力的力臂大于鉤碼對杠桿施加拉力的力臂，是一個省力杠桿；而托盤天平是一個等臂杠桿，核桃夾是一個省力杠桿，筷子夾菜時相當于一個費力杠桿；所以與此圖中杠桿類型相同的是核桃夾。(4)4杠桿上相鄰刻度線間的距離都等于2cm，每個鉤碼重均為0.5N，則圖中鉤碼的總重力為彈簧測力計施加拉力的力臂鉤碼向左移動，若要保持杠桿平衡，彈簧測力計量程為5N，由杠桿平衡條件可知，鉤碼對杠桿施加拉力的最大力臂即鉤碼到支點的距離不應超過10cm。19.【答案】左 可以直接讀出力臂（或“便于測量力臂”） 逆時針 F1l

26、1=F2l2 省力 【解析】(1)1杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平靜止。2為了便于測量力臂，掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再次平衡，此時也要選擇在水平位置平衡。(2)3設一個鉤碼的重力為G，一格的長度為l，將杠桿兩側所掛的鉤碼各取下一個，左端2G×2l=4Gl右端G×3l=3Gl左端力和力臂的乘積較大，杠桿逆時針轉動。(3)4根據表中數據得到1.0N×0.2m=2.0N×0.1m=0.2N·m1.5N×0.1m=1.0N×0.15m=0.15N

27、83;m2.0N×0.15m=1.5N×0.2m=0.3N·m可知杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2(4)56設一格長度為l1，反向延長力F的作用線，從支點O向力F的作用線做垂線段，得到力臂l，如圖所示：動力臂l=3l1×sin60°=l12.6l1阻力臂l2=2l1動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿。20.【答案】動力×動力臂=阻力×阻力臂 將C點處的鉤碼向左移動一格 1N 【解析】(2)1由表格數據可知左側鉤碼個數與左側鉤碼距離支點的格數乘積等于右側鉤碼個數與右側鉤碼距離支點的格數乘積，可以得出的結論是：動力×動力臂=阻力×阻力臂。(3)2由圖乙可知，杠桿左側的鉤碼數為1個，距離支點3格，杠桿左側的鉤碼數為2個，距離支點2格，如圖乙，使杠桿恢復水平平衡的最簡單操作是將C點處的鉤碼向左移動一格使左側鉤碼個數與左側鉤碼距離支點的格數乘積等于右側鉤碼個數與右側鉤碼距離支點的格數乘積。(4)3由圖可知，右側鉤碼的個數為5個，每個鉤碼質量為50g，鉤碼的總重為鉤碼距離支點2個格，根據杠桿平衡的條件，動力×動力臂=阻力×阻力臂，所以彈簧測力計