2022年中考物理復習-專題14 簡單機械（測試）【有答案】-【2022年】中考一輪復習講練測

專題14簡單機械（測試）（解析版）（時間60分鐘，共100分）一、選擇題（每小題3分，共36分）1．關于杠桿，下列說法中正確的是（）。A．杠桿只有靜止在水平位置才是處于平衡狀態(tài)；B．杠桿平衡時，作用在杠桿上的兩個力一定在支點的兩側；C．杠桿一定有支點；D．杠桿的支點一定在杠桿的正中間【答案】C?！窘馕觥扛軛U平衡是指杠桿靜止或勻速轉動，所以杠桿平衡不一定靜止在水平位置，故A錯誤。杠桿平衡時，作用在杠桿上的兩個力不一定在支點的兩側，如鍘刀的刀片就是杠桿，它的支點在一端，兩個力就在支點的一側，故B錯誤。由杠桿的定義可知，杠桿一定有支點，故C正確。杠桿的支點也可在一端，如我們用筷子時，支點就在上端，故D錯誤。2.如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）。A．天平 B．瓶蓋起子 C．鉗子 D．食品夾【答案】D?！窘馕觥緼、天平的兩個力臂相等，所以是等臂杠桿；B、瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C、鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。故選：D。3.小軍利用如圖所示的裝置測量某液體的密度ρ，他將同種材料制成的甲、乙兩物塊分別懸掛在輕質硬桿AB的兩端，把甲浸沒在待測液體中，調節(jié)乙的位置到C處時，硬桿AB恰好水平平衡。已知：OC＝2OA，甲、乙的體積比為13：2，甲、乙兩物塊的密度為2.6g/cm3。則下列說法中正確的是（）。A．ρ＝0.8×103kg/m3 B．ρ＝1.0×103kg/m3 C．ρ＝1.8×103kg/m3 D．ρ＝2.6×103kg/m3【答案】C?！窘馕觥考住⒁业捏w積比為13：2，設甲的體積為13V，乙的體積為2V；將甲浸沒在液體中，杠桿在水平位置平衡，甲受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和拉力的共同作用；則FA＝G﹣F浮＝ρ甲g13V﹣ρ液g13V；乙的重力即對C向下的拉力為：FB＝GB＝ρ乙g2V；則根據杠桿的平衡條件得：FAOA＝FBOC；（ρ甲g13V﹣ρ液g13V）?AO＝ρ乙g2V?OC；由于OC＝2OA，則化簡得：（ρ甲﹣ρ）×13＝4ρ乙，甲、乙兩物塊的密度為2.6g/cm3；則：（2.6g/cm3﹣ρ）×13＝4×2.6g/cm3，則液體的密度為ρ＝1.8g/cm3＝1.8×103kg/m3。故選：C。4.用下列簡單機械，使重力為G的物體都處于靜止狀態(tài)，其中用力最大的是（不計機械和繩重、不計摩擦）（）。A．B． C．D．【答案】B?！窘馕觥坑深}知，不計機械和繩重、不計摩擦，A、動力臂等于3倍阻力臂，由杠桿平衡條件可知，F(xiàn)1=1B、使用定滑輪不能省力，F(xiàn)2＝G；C、使用動滑輪省一半力，F(xiàn)3=1D、使用滑輪組，n＝2，F(xiàn)4=1由以上分析可知，用力最大的是B；故選：B。5.已知甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這表明（）。A．甲做功比乙做功快；B．甲做的有用功比乙做的有用功多；C．甲做的額外功比乙做的額外功少；D．甲做的有用功，與總功的比值比乙大【答案】D?！窘馕觥緼、在物理學中，我們用功率表示物體做功的快慢，功率大的機械做功快。而機械效率大的功率不一定大，它們之間沒有必然的關系，所以選項A不正確；B、如果甲、乙兩種機械做的總功相同，則甲的機械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多。如果不指明甲、乙兩種機械做的總功多少情況下，只憑機械效率高低無法判斷誰做的有用功多（做功多少主要看力和距離），所以選項B不正確；C、如果甲、乙兩種機械做的總功相同，則甲的機械效率高，甲做的額外功就比乙做的額外功少。如果不指明甲、乙兩種機械做的總功多少情況下，只憑機械效率高低無法判斷誰做的額外功少（做功多少主要看力和距離），所以選項C不正確；D、機械效率是有用功與總功的比值。甲的機械效率比乙大，表明甲做的有用功與總功的比值比乙大，所以選項D是正確的。故選：D。6.某工人用如圖所示的滑輪組提起重1200N的貨物，所用的拉力是500N，繩子自由端被拉下3m，下列說法正確的是（）。A．動滑輪重一定是300N，機械效率是80%；B．有用功是1200J，機械效率是80%；C．有用功是1200J，機械效率是60%；D．有用功是3600J，總功是4500J【答案】B。【解析】（1）由圖知，動滑輪上有3段繩子，已知繩子自由端移動距離s＝3m，根據s＝nh可得，物體升高的高度：h=s拉力做的總功：W總＝Fs＝500N×3m＝1500J，有用功：W有用＝Gh＝1200N×1m＝1200J，滑輪組的機械效率：η=W（2）該過程中，所做的額外功W額外＝W總﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J，若不計繩重和摩擦，此時額外功的來源為克服動滑輪自重做的功，根據W額＝G動h可得，此時動滑輪的自重：G動=W因實驗中繩重和摩擦是存在的，則額外功的來源為克服動滑輪自重做的功以及克服機械間的摩擦做的功，故克服動滑輪自重做的額外功小于300J，則動滑輪的自重小于300N，故A錯誤。故選：B。7.某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物并上升相同的高度。不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）。A．甲圖省力，甲圖所做的總功??；B．甲圖省力，甲、乙所做的機械效率一樣大；C．乙圖省力，甲、乙所做的機械效率一樣大；D．乙圖省力，乙圖所做額外功小【答案】C?！窘馕觥坎挥嬂K重及摩擦，則拉力F=1n（G物+G動），由圖可知n甲＝2，n則繩子受的拉力：F甲=12（G物+G動），F(xiàn)乙=13（G故F甲＞F乙；即乙圖省力，不計繩重和摩擦，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G動h，W有用＝G物h，所以，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，即W1＝W2，則由η=W有用W總可知，滑輪組的機械效率相同，即η8.如圖所示，工人使用滑輪組將裝修材料送到樓上。已知吊籃的質量為m1，建材材料的質量為m2，人對繩子的拉力為F，吊籃在拉力的作用下勻速上升了h，不計繩重和摩擦。則下列說法正確的是（）。A．拉力F=12（m1+m2B．額外功為（2F﹣m2g）h；C．機械效率為12D．其機械效率隨h的增大而增大【答案】B?！窘馕觥坑蓤D知，作用在動滑輪上的繩子有2段，則繩子拉下的長度s＝2h，（1）不計繩重和摩擦，則拉力：F=12（m動+m1+m（2）克服建材重力做的功為有用功，則有用功：W有用＝Gh＝m2gh；拉力做的總功：W總＝Fs＝F×2h＝2Fh；機械效率為：η=W額外功為：W額＝W總﹣W有用＝2Fh﹣m2gh＝（2F﹣m2g）h，故B正確；故C錯誤；（3）由機械效率公式η=W9．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度。若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為10N．把物體勻速提升1m的過程中，（不計繩重和摩擦）下列說法正確的是（）。A．甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100J；B．甲滑輪組拉力所做的總功為120J，乙滑輪組拉力所做的總功為130J；C．甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等；D．甲、乙兩滑輪組的機械效率不相同【答案】A?！窘馕觥緼、甲乙兩滑輪組提升的重物相同、上升的高度相同，則兩滑輪組所做的有用功相同，即W有＝Gh＝100N×1m＝100J，故A正確。BC、由圖可知，兩滑輪組繩子的有效股數(shù)分別為n甲＝2，n乙＝3，因為動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，且不計繩重和摩擦，所以根據F＝（G物+G動）可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，甲滑輪組的拉力：F甲＝（G物+G動）＝×（100N+10N）＝55N，則甲滑輪組拉力所做的總功：W甲＝F甲s甲＝F甲×2h＝55N×2m＝110J；乙滑輪組的拉力：F乙＝（G物+G動）＝×（100N+10N）＝N，則乙滑輪組拉力所做的總功：W乙＝F乙s乙＝F乙×3h＝N×3m＝110J；比較可知W甲＝W乙，故BC錯誤，D、由前面計算可知，兩滑輪組的有用功相同、總功也相同，所以兩滑輪組的機械效率相等，故D錯誤。故選：A。10.某同學想通過實驗來探究“影響滑輪組的機械效率的因素”，如圖所示，并測算了各次實驗裝置的機械效率。關于他的實驗過程，下列說法中不正確的是（）。A．由①②可知：滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關；B．由②③可知：同一滑輪組提起物重越大，機械效率越低；C．在①實驗中，應勻速豎直向上拉動繩子；D．為使實驗的結論更具可靠性，應換用不同的裝置進行多次實驗歸納得出普遍規(guī)律【答案】B。【解析】A、①、②兩次實驗中繩子繞法不同，提升的物重相同，兩次機械效率都是70%，所以可知滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關，故A說法正確；B、②、③兩次實驗是同一滑輪組，提升的物重不同（第③次物重更大），③的機械效率大于②，說明同一滑輪組提起物重越大，機械效率越高，故B說法錯誤；C、在①實驗中，為正確測量拉力的大小，應勻速豎直向上拉動繩子，故C說法正確；D、為使實驗的結論更具可靠性，應換用不同的裝置進行多次實驗歸納得出普遍規(guī)律，這種做法是值得提倡的，故D說法正確。故選：B。11.（多選）為“探究杠桿平衡條件”小明組裝了如圖所示的實驗裝置，其中的杠桿是可繞中點轉軸轉動的輕質細桿，桿上相鄰刻度線之間的距離都是相等的。圖甲、圖乙中杠桿均處于水平平衡狀態(tài)，實驗中所用鉤碼質量均相同。下列四個選項中，判斷正確的是（）。A．掛鉤碼前，調節(jié)杠桿水平平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時左端向下傾斜。要使杠桿在水平位置平衡，需把杠桿右端的平衡螺母向左移；B．若將圖甲中掛在A、B兩處的鉤碼各去掉一個，則杠桿左端將下沉；C．若將圖甲中掛在A、B兩處的鉤碼向靠近支點O移近1格，則杠桿右端下沉；D．若將圖乙中的測力計拉力由豎直向上改為斜向上，且保持杠桿水平平衡，則測力計的示數(shù)將變大【答案】BCD?！窘馕觥緼、掛鉤碼前，調節(jié)杠桿水平平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時左端向下傾斜。要使杠桿在水平位置平衡，需把杠桿右端的平衡螺母向右移，故A錯誤；B、設一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，如果在圖甲中杠桿兩側各去掉一個相同的鉤碼時，杠桿的左端：3G×3L＝9GL，杠桿的右端：2G×4L＝8GL，所以杠桿的左端力和力臂的乘積大于右端的乘積，所以杠桿左端下沉。故B正確；C、將圖甲中掛在A、B兩處的鉤碼向靠近支點O移近1格，杠桿的左端：4G×2L＝8GL，杠桿的右端：3G×3L＝9GL，所以杠桿的左端力和力臂的乘積小于右端的乘積，所以杠桿右端下沉。故C正確；D、彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數(shù)變大；故D正確。故選：BCD。12.（多選）用圖所示的滑輪組提升重6×104N的物體，已知滑輪組的機械效率為80%，拉力F的功率為2500W，要把重物勻速豎直提升1米，不計繩重和滑輪與軸的摩擦。下列說法中正確的是（）。A．拉力所做的有用功是6×104J B．拉力F是2×104N C．物體上升的速度為0.1m/s D．動滑輪的重力是1.5×104N【答案】AD。【解析】A、滑輪組提升物體所做的有用功：W有用＝Gh＝6×104N×1m＝6×104J；故A正確；B、由η=W有用W總=80%可得，拉力F做的總功：W由W總＝Fs可得，拉力F=W總sC、由P=Wt可得，拉力做功時間t物體上升的速度v=?D、額外功：W額＝W總﹣W有用＝7.5×104J﹣6×104J＝1.5×104J，不計繩重和滑輪與軸的摩擦，則W額＝G動h，則動滑輪的重力：G動=W額?二、填空題（24分）13.如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力。圖中OA⊥AB、AC⊥OB。則力F的力臂為。（選填“OA”“AC”或“OB”）【答案】OA?！窘馕觥坑蓤D可知，BA是力F的作用線，OA⊥AB，OA為支點到力F的作用線的距離，所以線段OA表示力F的力臂。故答案為：OA。14.如圖的裝置中，物體B重為30N，每個滑輪重均為6N，不計繩重及滑輪的摩擦?，F(xiàn)用水平力F＝20N向右勻速拉動物體A，物體B也隨滑輪勻速上升，則物體A受到的摩擦力為N，滑輪組的機械效率為%（百分號前保留2位小數(shù)）?！敬鸢浮?；83.33。【解析】（1）由圖知，使用的滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n＝3，不計繩重及滑輪的摩擦，滑輪組受到的拉力：F拉=13（G+G動）由于物體間力的作用是相互的，物體A受到向左的拉力：FA＝F拉＝12N，物體A向右勻速運動，受到向右的拉力F、向左的摩擦力f、向左的拉力F拉，則F＝f+FA，物體A受到的摩擦力：f＝F﹣FA＝20N﹣12N＝8N；（2）不計繩重及滑輪的摩擦，滑輪組的機械效率：η=W有用故答案為：8；83.33。15.如圖所示，同時用力F1和F2勻速提起相同的重物，若滑輪重及摩擦不計，力F1＝F2，若將同樣物體提升相同高度，如果F1、F2做功的機械效率分別為η1和η2．則η1η2。（后一空選填“＞”、“＝”或“＜”）?！敬鸢浮?；＝?！窘馕觥浚?）若滑輪重及摩擦不計，左圖滑輪不隨物體一起運動，所以是定滑輪，定滑輪不省力，所以F1＝G，右圖的滑輪隨物體一起升降，所以是動滑輪，所以可以省一半的力，F(xiàn)2=1所以F1＝2F2；（2）將同樣物體提升相同高度，做的有用功相等，由于滑輪重及摩擦不計，所以不做額外功，即有用功等于總功，由η=W有W總，它們的機械效率η故答案為：2；＝。16.如圖，A重50N，B重30N，在拉力F＝20N作用下，A、B在向右做勻速直線運動，如果C繩拉力是10N，在滑輪重、繩重和繩與滑輪摩擦不計的情況下，B受水平面的摩擦力是N；若A向右運動的速度是2m/s，B的速度是m/s。【答案】5；4?！窘馕觥恳驗锳、B在向右做勻速直線運動所以在水平面上受平衡力作用，因為C繩拉力是10N，根據動滑輪的使用特點B受水平面的摩擦力是C繩拉力是10N的12，fB＝10N×若A向右運動的速度是2m/s，B的速度是A速度的2倍，故vB＝2m/s×2＝4m/s。故答案為：5；4。17．如圖所示獨輪車屬于杠桿（選填“省力”或“費力”。設車箱和泥土的總重G＝1000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F(xiàn)的大小至少是N。【答案】省力；250?！窘馕觥开気嗆囋谑褂眠^程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。由圖可知動力作用在A點時，最長力臂是L1＝1.6m，L2＝0.4m。由F×L1＝G×L2得：F=G×故答案為：省力；250。18.將重物從長4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端，已知沿斜面的推力是300N，斜面的機械效率是75%．則在此過程中，推力做的總功是J，重物所受摩擦力為N，物體的重力為N?！敬鸢浮?200；75；900?！窘馕觥浚?）推力做的總功：W總＝Fs＝300N×4m＝1200J；（2）由η=W有用W總可得有用功：W因為W總＝W有用+W額，所以克服摩擦做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝1200J﹣900J＝300J，由W額＝fs得物體所受摩擦力：f=W（3）由W有用＝Gh可得，物體所受的重力：G=W故答案為：1200；75；900。三、作圖題（4分）19.（4分）如圖甲所示的膠棉拖把采用對板擠水的方式，拖把桿上有一輔助擠水的拉手，其水平放置的側視圖如圖乙所示，請在圖乙上確定并標出拉手的支點O的位置，并畫出動力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2的示意圖?！窘馕觥咳鐖D，在使用拉桿時，O點是支點，延長沿F1的作用線，反向延長F2的作用線，然后分別向F1和F2的作用線作垂線就是動力臂L1和阻力臂L2；如圖所示：四、實驗探究題（18分）20．（12分）小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，用同一個滑輪組做了3次實驗，實驗數(shù)據記錄如表所示。序號鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/m拉力計拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η110.10.60.355.6%220.110.366.7%330.10.3（1）請根據表中的實驗數(shù)據，在圖甲中完成滑輪組的繞線。（2）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上拉動彈簧測力計。（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)如圖乙所示，則測力計的拉力為N，滑輪組的機械效率約為%（結果保留至0.1%）。（4）分析以上3次實驗數(shù)據，能得到的結論是：用同一滑輪組提升重物時，重物的重力越大，滑輪組的機械效率越（選填“高”或“低”）?！敬鸢浮浚?）如圖所示；（2）勻速；（3）1.4；71.4；（4）高?！窘馕觥浚?）由表格中數(shù)據知，物體上升的高度h＝0.1m，繩端移動的距離s＝0.3m，由s＝nh可得，n=s（2）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升；（3）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，所以拉力F＝1.4N，第三次實驗時，滑輪組的機械效率為：η=W（4）分析1、2、3次實驗數(shù)據可知，三次實驗所用滑輪組相同，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高，所以可得結論：用同一滑輪組提升重物時，重物的重力越大，滑輪組的機械效率越高。故答案為：（1）如圖所示；（2）勻速；（3）1.4；71.4；（4）高。21．（6分）在探究杠桿平衡條件的實驗中，先準備好質量相等的鉤碼若干個，再把質量分布均勻、帶有輕質掛環(huán)的杠桿安裝在轉軸O上。已知杠桿上相鄰兩條刻度線間的距離均相等。（1）開始實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，為使杠桿能水平平衡，需要將右端的平衡螺母向調節(jié)（選填“左”或“右”）。（2）調節(jié)杠桿水平平衡后，在轉軸O的左側第2條刻度線處的A環(huán)上掛3個鉤碼，為使杠桿再次在水平位置平衡，需要在轉軸O的右側第3條刻度線處的B環(huán)上掛個鉤碼。（3）保持A環(huán)上掛3個鉤碼的條件下，在轉軸O的右側去掉所有鉤碼，并施加豎直向下的動力F，使杠桿在水平位置平衡，測出多組動力F和動力臂L的數(shù)據，并根據數(shù)據繪制了如圖乙所示的圖象。請根據圖象推算，當動力臂L＝25cm時，動力F＝N。【答案】（1）右；（2）2；（3）0.6。【解析】（1）由圖可知，杠桿左端較低，為使其在水平位置平衡，應向右端移動平衡螺母；（2）杠桿平衡后，在左側第2刻度線A上掛3個相冋的鉤碼，設一個鉤碼重為G，一個格為L，根據杠桿的平衡條件：3G×2L＝nG×3L，n＝2，即他應在右側第3刻度線B上掛2個相同的鉤碼才能使杠桿水平平衡；（3）由圖可知，當F1＝2N時，L1＝7.5cm；由于此題中的阻力和阻力臂不變，根據F1L1＝F2L2可知，利用圖象中任意一組數(shù)據都能得出，F(xiàn)2L2＝F1L1＝2N×7.5cm＝15N?cm；所以，若當L為25m時，動力F：F=F故答案為：（1）右；（2）2；（3）0.6。五、計算題（18分）22．（9分）如圖是挖井時從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠