第11講簡單機械（模擬檢測）-2023年中考物理一輪復習2

保密★啟用前第11講—簡單機械2023年中考物理一輪復習講練測學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上一、單選題1．如圖所示，用F1的力將物體B勻速提升h，若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度。下列說法正確的是（）A．使用滑輪組過程中，繩子移動距離是物體的上升高度的兩倍B．F1一定大于F2C．滑輪組的機械效率為D．F2做功的功率比F1做功的功率大【答案】C【詳解】A．由圖可知n＝3，則使用滑輪組過程中，繩子移動距離是物體的上升高度的三倍（即s＝3h），故A錯誤；B．用F1的力將物體B勻速提升h，由于物體做勻速運動，所以F1＝G，若不計繩重和摩擦，則繩端的拉力為F2＝但如果動滑輪很重、摩擦較大，則F1不一定大于F2，故B錯誤；C．滑輪組的機械效率為η＝故C正確；D．F2做的功為總功，所以F2比F1做的功多，但不知將物體提升相同高度的時間關系，則根據(jù)P＝知無法確定兩個拉力做功的功率大小，故D錯誤。故選C。2．下列工具中，在使用時屬于省力杠桿的是A．鑷子 B．鋼絲鉗 C．托盤天平 D．理發(fā)剪刀【答案】B【詳解】A．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故不符合題意；B．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故符合題意；C．托盤天平使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故不符合題意；D．理發(fā)剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故不符合題意．3．如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，在A端用輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量為200g的物體M，同時在B點施加一個始終垂直于杠桿的拉力FB，杠桿繞O點勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置，OB=2m，AB=1m。下列錯誤的是（g=10N/kg，）（）A．此過程中，拉力FB先變小后變大B．此過程中，F(xiàn)B最大值為3NC．杠桿緩慢拉至與墻面夾角為30°時，F(xiàn)B=1.5ND．杠桿繞O點緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置時拉力FB做的功約為5.1J【答案】A【詳解】A．杠桿繞點轉(zhuǎn)動過程中，動力的力臂不變，阻力的力臂先變大后變小，阻力即為物體的重力是不變的，由杠桿平衡條件可知，動力先變大后變小，故A錯誤，符合題意；B．當杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時，阻力臂最長，則拉力最大，由杠桿平衡條件可得又物體M的重力所以有解得故B正確，不符合題意；C．杠桿緩慢拉至與墻面夾角為時，阻力臂變?yōu)樵瓉淼囊话?，阻力、動力臂不變，根?jù)杠桿的平衡條件可知，此時的動力為故C正確，不符合題意；D．當杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時，拉力做的功等于克服物體重力做功故D正確，不符合題意。故選A。4．如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，彈簧測力計的示數(shù)為3N．若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有A．B受到的摩擦力為3N，方向水平向左B．滑輪移動的速度為0.4m/sC．繩子拉物體A的功率為1WD．在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)為6N【答案】C【分析】根據(jù)平衡力的知識結合動滑輪的特點進行分析：A在水平方向：向右受繩子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受測力計的拉力．【詳解】A.物體B靜止，處于平衡狀態(tài)，水平方向上受到向左的拉力和A給它的右向的摩擦力的作用，由平衡條件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A錯誤；B.由圖可知，F(xiàn)作用在動滑輪上，所以動滑輪移動的速度是繩端移動速度的二分之一，物體A的移動速度為0.2m/s，所以動滑輪的移動速度為0.1m/s，故B錯誤；C.由圖可知，滑輪為動滑輪，繩子拉力為F的一半，是10N5N，P====5N×0.2m/s=1W，故C正確；D.測力計對B的拉力與A對B的摩擦力是一對平衡力，在運動過程中，若拉力增大到12N，由于B和A之間的摩擦力不變，所以測力計的示數(shù)不變，仍為3N，故D錯誤．故選C.5．下列實例中，利用大氣壓工作的是（）A．吸盤式掛衣鉤 B．船閘 C．彈簧測力計 D．訂書機【答案】A【詳解】A．把吸盤緊壓在光滑的墻上，把吸盤內(nèi)的空氣排出，大氣壓就把吸盤緊壓在了墻上在上可以掛衣服，故A符合題意。B．船閘的原理先打開一端，船里的水位逐漸與外面相等，外面的船就可以開進來；然后把這一端船閘關閉，打開另一端的船閘，船閘里的水位逐漸與外面相等，船就可以開到另一端去，應用了兩次連通器，故B不符合題意。C．彈簧測力的原理是：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與所受拉力成正比或者是在彈性限度內(nèi)，彈簧所受的拉力越大，彈簧的伸長量就越大。與大氣壓無關。故C不符合題意。D．訂書機利用的是杠桿原理，與大氣壓無關，故D不符合題意。故選A。6．如圖所示的四個實例中，屬于費力杠桿的是A．瓶蓋起子B．釣魚竿C．核桃夾D．羊角錘【答案】B【詳解】A．瓶蓋起子使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；B．釣魚竿使用時，阻力臂大于動力臂，屬于費力杠桿；C．核桃夾使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；D．羊角錘使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿．7．運動員們在運動場中展現(xiàn)了矯健身姿其巾涉及到的物理知識，說法錯誤的是（）A．甲圖冰壺運動要不斷擦冰，運動員手上拿的擦冰桿是費力杠桿，可以省距離B．圖乙中，鋼架雪車運動員在推動雪車奔跑的過程中，運動員對雪車做了功C．圖丙中，花滑運動員受到冰面的支持力和他對冰面的壓力是一對平衡力D．圖丁中，單板滑雪大跳臺運動員到達最高點時速度不為零，仍具有動能【答案】C【詳解】A．運動員手上拿的擦冰桿用力擦冰時，此時動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，省距離，故A正確，不符合題意；B．鋼架雪車運動員在推動雪車奔跑的過程中，運動員對雪車施加了推力，雪車在推力的方向上通過了距離，運動員對雪車做了功，故B正確，不符合題意；C．花滑運動員受到冰面的支持力和他對冰面的壓力是作用在不同物體上的兩個力，所以不是一對平衡力，故C錯誤，符合題意；D．單板滑雪大跳臺運動員到達最高點時水平方向有一定的速度，運動員具有動能，故D正確，不符合題意。故選C。8．用滑輪組勻速提升重物，當繩子的自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，被提升的重物的重力為200N。若不計動滑輪重和摩擦阻力，則拉繩子的力應為（）A．40N B．49N C．98N D．5N【答案】B【詳解】繩子自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，則說明有4段繩子在拉重物。不計動滑輪重和摩擦阻力，故拉力為物體重力的四分之一，則故選B。二、填空題9．手握圖中起瓶器的右端向上用力，便可輕松打開瓶蓋。這個起瓶器屬于______（填“省力”或“費力”）杠桿，它的支點在______點?！敬鸢浮?/p>

省力

A【詳解】[1][2]使用起瓶器向上用力打開瓶蓋時，起瓶器繞A點轉(zhuǎn)動，A點是支點。阻力的作用點在B點，動力作用點在右端，所以阻力臂小于動力臂，是省力杠桿。10．如圖所示，沿斜面勻速向上拉一個重為4.5N的物體到斜面頂端，斜面長1.2m，高0.3m，拉力做功為2.16J，則這個斜面的機械效率是________%，若想增大該斜面的機械效率，可采用的方法是____________________(答一種即可).【答案】

62.5%

增大斜面的傾斜程度【詳解】[1]拉力做的有用功：W有用=Gh=4..5N×0.3m=1.35J；拉力做的總功：W總=2.16J；斜面的機械效率為：η==×100%=62.5%；[2]若想增大該斜面的機械效率，可采用的方法：一是通過減小斜面的粗糙程度、減小摩擦力來減小額外功，二是增大斜面的傾斜程度．11．小金同學在學校參加植樹活動時，使用如圖所示的鋼絲鉗，剪鐵絲時鋼絲鉗是_______杠桿（選填“省力”或“費力”），剪鐵絲時動力臂長為10cm，阻力臂長為2.5cm，若鐵絲被剪斷需要克服700N的阻力，小金至少用_______N的力才能將鐵絲剪斷．【答案】

省力

175【詳解】[1]鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；[2]根據(jù)題意知道，剪鐵絲時，l1＝10cm，l2＝2.5cm，F(xiàn)2＝700N，由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2，所以，將鐵絲剪斷的最小力是：．12．如圖所示，輕質(zhì)杠桿在中點處懸掛重物，在杠桿的最右端施加一個豎直向上的力F，杠桿保持平衡，保持力F方向不變，當將重物向右移動時，要使杠桿保持平衡，力F將______;保持力F方向不變，當將杠桿順時針緩慢轉(zhuǎn)動，力F將______.(選填“變大”、“不變”或“變小”)【答案】

變大

不變【分析】分析力臂的變化，確定動力臂和阻力臂的大小關系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況．【詳解】由圖可知，當將重物向右移動時，阻力不變，阻力臂變大，動力臂不變，要使杠桿保持平衡，力F將變大；將杠桿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，阻力不變，阻力臂變小，動力臂也變小，但力臂與阻力臂的比值不變，所以力F將不變．故答案為變大；不變．13．乒乓球打法中有一種叫做“上旋球”的．運動員在打球時，除了要控制力的大小和方向外，還需要控制__________來達到目的．請從生活中舉一例說明：____________．【答案】

作用點

舉例如：推門的時候，推力作用到離門軸較遠的點比作用到離門軸較近的點易于把門推開

用扳手擰螺母的時候，手握到末端比握在把的中間易于把螺母擰緊【詳解】考點：力的三要素．專題：應用題；答案開放型．分析：力的作用效果除了與力的大小、方向有關外，還與力的作用點有關．解答：解：力的作用效果取決于力的大小、方向與作用點，即取決于力的三要素．所以，運動員在打球時，除了要控制力的大小和方向外，還需要控制作用點來達到目的．生活中通過控制作用點來達到目的例子還有：推門的時候，推力作用到離門軸較遠的點比作用到離門軸較近的點易于把門推開．點評：本題考查了力的作用效果與哪些因素有關，屬于基礎題．14．斜面也是一種簡單機械。如圖所示，某工人沿斜面將重為400N的物體勻速推到斜面的頂端。已知斜面的高為2m，長為5m，斜面的機械效率為80%，則在此過程中工人做的有用功大小為__________J，推力的大小為_____N?！敬鸢浮?/p>

800

200【詳解】[1]推力做的有用功由得推力做的總功[2]由W=Fs可得推力大小15．請你仔細觀察如圖所示的漫畫，小兔想：“它分的蘿卜長，一定比小猴的重”；小兔的想法是______（選填“正確”或“錯誤”）的，你判斷的依據(jù)是______?！敬鸢浮?/p>

錯誤

見解析【詳解】[1][2]如圖所示蘿卜處于平衡狀態(tài)，由圖可知，右側(cè)部分重心離支點O較遠，故力臂OB較大，左側(cè)部分重心離支點O較近，故力臂OA較?。桓鶕?jù)杠桿平衡條件G1×OA＝G2×OB因為OB＞OA所以G1＞G2故小猴分的蘿卜要重，小兔的想法是錯誤的。16．生活中有很多小妙招，如圖甲所示，用鋼勺很輕松就可以打開飲料瓶蓋，模型如圖乙，它是以______為支點（選填“A”或“B”）的省力杠桿，手在______（選填“C”或“D”）點向下壓時會更省力。【答案】

B

D【詳解】[1]如圖乙，用鋼勺撬動瓶蓋，以點B為支點，動力作用在勺柄上，瓶蓋對勺頭的阻力作用在點A向上，此時動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力小于阻力，是省力杠桿。[2]手作用在D點時的動力臂大于作用在C點的動力臂，這樣在阻力和阻力臂不變時，動力更小，更省力。17．如圖，用滑輪組幫助汽車脫困時，滑輪B的作用是______；汽車被勻速拉動時，作用在繩子上的拉力F為1000N，滑輪組的機械效率為80%，則汽車受到的摩擦力為______N?！敬鸢浮?/p>

改變力的方向

1600【詳解】[1]滑輪B工作時位置不發(fā)生改變，因此該滑輪為定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。[2]汽車被勻速拉動時處于平衡狀態(tài)，所受的牽引力和摩擦力是一對平衡力，大小相等。動滑輪上有兩端繩子，則n=2，由滑輪組的機械效率可得汽車受到的摩擦力18．如圖所示OA是起重機的吊臂，可繞O點轉(zhuǎn)動。在距O點8m遠的B處吊有重3600N的物體。為保證吊臂在水平位置平衡，則繞過定滑輪斜向下的拉力F為_____N。將吊臂緩慢拉起，使用A點升高2m的過程中，拉力變_____（選填變大、變小或不變）。（繩重、吊臂重、摩擦均不計）【答案】

5760

變小【詳解】[1]杠桿阻力為物體對杠桿的拉力，大小等于物重，為3600N，阻力臂為OB=8m，由圖可知，繩子繞過定滑輪只改變了力的方向，因此動力臂為5m，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得F×5m=3600N×8m解得：F=5760N。[2]由題意可知，在動態(tài)提升的過程中，阻力（物重）不變，阻力臂變小，動力臂同時變大，由杠桿平衡條件可知，拉力將變小。三、作圖題19．如圖所示，人站在地面上用滑輪組提升重物，請用筆畫線代替繩子畫出由兩段繩子承擔動滑輪和物重的繞法?！敬鸢浮俊驹斀狻恳驗槭侨苏驹诘孛嫔嫌没喗M提升重物，所以由2段繩子承擔物重，繩子開始系在定滑輪下掛鉤上，依次纏繞。如圖所示：20．“節(jié)約用水，人人有責”如圖丙所示是用水后及時關閉水龍頭的情景。水龍頭手柄可以視為一根杠桿，請你在圖中畫出施加在A點的最小動力F1及其力臂L1?！敬鸢浮俊驹斀狻款}中要求作用最小的力使杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可得阻力和阻力臂一定時，需動力臂最長，已知動力的作用點A和支點O的位置，最長動力臂L1為OA，所以動力F1方向垂直于OA斜向下。如圖所示四、實驗題21．如何提高滑輪組機械效率，節(jié)約能源呢？為此同學們進行了"影響滑輪組機械效率因素"的實驗探究，用到的裝置如圖所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）實驗中應沿豎直方向___________拉動彈簧測力計；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知第4次實驗是用圖___________所示裝置來完成的；（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出∶使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度___________；（4）通過比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出∶_______________；（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出∶不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率___________；（6）為提高滑輪組機械效率、節(jié)約電能，根據(jù)以上結論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有___________。A．減輕動滑輪重

B．增加所提物體重

C．機械加潤滑油

D．增加重物上升高度【答案】

勻速

丙

無關

用同樣滑輪組拉動的物體物重越大，機械效率越高

越小

ABC【詳解】（1）[1]根據(jù)二力平衡，彈簧測力計只有豎直方向勻速拉動時，此時彈簧測力計的示數(shù)才能更精確的表示拉力的大小。（2）[2]從第四次表中數(shù)據(jù)可知：繩端移動的距離是鉤碼上升的高度的5倍，所以可判斷處滑輪組承重繩的段數(shù)是5，故可判斷是圖丙滑輪組。（3）[3]比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率不變，故使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升的高度無關。（4）[4]通過比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：1、3兩組實驗是用的同一個滑輪組拉動不同物重的物體，物重越大的，機械效率越高。（5）[5]比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出∶不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率越小。（6）[6]減輕動滑輪的重會導致額外功減小，有用功不變，總功減小，故減輕動滑輪的重可以提高機械效率。增加所提物體重時，有用功增大，額外功不變，這樣也可以提高機械效率。機械添加潤滑油可以減小克服摩擦力所做的額外功，同樣也可以提高機械效率。提升物體上升的高度對于機械效率沒有影響。故選ABC。22．在“探究杠桿平衡條件的實驗”中。（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)，直到杠桿在______位置平衡，這樣做的目的是為了______；（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛四個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應該B點掛______個相同的鉤碼，當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一格，則杠桿______（選填“左”或“右”）端將下降。實驗中小明發(fā)現(xiàn)用圖戊方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡，但老師建議不宜采用這種方式，其主要原因為______；A．一個人無法獨立操作B．不方便測量力臂C．力和力臂數(shù)目過多，不易得出結論D．杠桿受力不平衡（3）如圖丙所示，小明設計了兩種實驗方案：第一種彈簧測力計沿豎直方向拉，如a；第二種彈簧測力計傾斜拉，如b．第______（一/二）種實驗方案更方便。當彈簧測力計從a方向向b方向移動時，其示數(shù)將______（填“變大”、“不變”或“變小”），理由是：______；（4）某同學用圖丁裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)當杠桿水平平衡時，與杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是：______?！敬鸢浮?/p>

右

水平

便于測量力臂

6

右

C

一

變大

力臂變小

杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對實驗產(chǎn)生了影響【詳解】（1）[1][2][3]根據(jù)“左高左調(diào)，右高右調(diào)”的原則可知，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，這樣便于測量力臂。（2）[4][5][6]設杠桿上的一個刻度長是l，一個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件可得解得n=6當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一格，則杠桿左端：杠桿右端：故右端下降。實驗中小明采用的方式，力和力臂數(shù)目過多，不易得出結論，故建議不宜采用，所以C符合題意。（3）[7][8][9]第一種實驗方案更方便，因為此時力臂可以直接在杠桿上讀出。當彈簧測力計從a方向向b方向移動時力臂變小，所以示數(shù)將變大。（4）[10]圖丁中杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對實驗產(chǎn)生了影響，故與杠桿平衡條件不相符。23．小明想探究斜面的機械效率與什么因素有關，他用一塊木板和木塊組成斜面來探究。（1）剛開始時小明按如圖所示的方式勻速拉動物體。小明的錯誤之處是______；（2）改正錯誤后，小明用正確的方法進行了一系列的實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)物塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m斜面機械效率130.21.6137.5%230.31.81330.42.0160%由記錄的數(shù)據(jù)可知，小明探究的是斜面的機械效率與______的關系；（3）第2次實驗中測得的機械效率是______；斜面對物體的摩擦力是______N。物體被從斜面底拉到斜面頂?shù)倪^程中物體的動能______。（選填“變大”、“不變”或“變小”）（4）實驗結論是______?！敬鸢浮?/p>

彈簧測力計沒有平行于斜面做勻速直線運動

斜面傾斜程度

50%

0.9

不變

在物體重力、斜面長度一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高【詳解】（1）[1]沿斜面拉動物體時，為使彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)，所以應使彈簧測力計平行于斜面做勻速直線運動。（2）[2]實驗過程中，物體重力和斜面長度保持不變，改變斜面的高度，改變了斜面的傾角，探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系。（3）[3]第2次實驗時斜面的機械效率[4]第2次實驗沿斜面拉木塊做的有用功W有=Gh=3N×0.3m=0.9J拉力做的總功為W總=Fs=1.8N×1m=1.8J則額外功為：W額=W總W有=1.8J0.9J=0.9J由W額=fs得木塊所受摩擦力為[5]物體被從斜面底拉到斜面頂?shù)倪^程中物體的速度不變，質(zhì)量不變，動能不變。（4）[6]由表格數(shù)據(jù)知在物體重力、斜面長度一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高。五、計算題24．如圖所示，裝有9kg水的圓桶置于水平地面上，桶的重力為10N，某同學用如圖所示的滑輪組將這桶水勻速提升2m的過程中，所用拉力為40N，g取10N/kg。求：（1）該同學做的有用功；（2）該同學做的額外功；（3）滑輪組的機械效率。【答案】（1）180J；（2）60J；（3）75%【詳解】解：（1）圓桶中水的重力G水=m水g=9kg×10N/kg=90N克服水的重力做功即該同學做的有用功W有=G水h=90N×2m=180J即該同學做的有用功為180J。（2）由圖知，承擔物重的繩子股數(shù)n=3，拉力端移動的距離為