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2021年中考物理基础知识专题复习:简单机械 专项练习题(含答案解析)

2021年中考物理基础知识专题复习:简单机械专项练习题考点一:滑轮1.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了选项所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面).其中最省力的方案是2. 如图所示,不计摩擦,把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N,则关于该动滑轮的说法中错误的是:()A. 动滑轮重4NB. 使该用动滑轮要费距离C. 该动滑轮的机械效率为80%D. 提升物体的速度越快,机械效率越高3.如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m,在此过程中,滑轮组的机械效率为____,拉力的功率为____W.4.如图所示,工人用240N的拉力,在15s的时间内,将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上,绳子自由端移动了____m,拉力做的功是_____J,拉力的功率是_____W.5. 在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:(1)实验时,用手拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下钩码缓缓上升.(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为.(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W.(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将(选填“增大”、“减小”或“不变”).考点二:杠杆1. 下列关于简单机械的描述不正确的是A. 钓鱼竿是省力杠杆B. 动滑轮是省力机械C. 天平是等臂杠杆D. 利用斜面可以省力2. 如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着.当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变大后变小3. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()A. 增大阻力臂,减小动力移动的距离B. 减小动力臂,减小动力移动的距离C. 增大动力臂,省力D. 减小阻力臂,省力4.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物.已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示.则A. 以哥哥的肩A 为支点,可计算出弟弟承担的压力为400NB. 以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C. 以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D. 以弟弟的肩B 为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N5.图中,杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A 、B 处,杠杆仍然平衡.则两重物重力大小之比G A :G B =___;若要将两重物同时浸没在水中,则杠杆的___端将上升.6.如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景.已知地面对两个手掌的支持力为360N ,对两个脚尖的支持力为240N ,手掌到脚尖的距离为1.5m ,则运动员所受的重力为 N ,人体重心到脚尖的水平距离为 m .7.如图所示的钢丝钳是_______杠杆(选填“省力”或“费力”),剪铁丝时动力臂长为10cm ,阻力臂长为2cm ,若铁丝被剪断需要800N 的力,小明至少用_________N 的力才能将铁丝剪断.8. 如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶,请你在图中作出:(1)杠杆的支点;(2)最省力的力臂;(3)最小力的方向.9.在探究“杠杆平衡条件”实验中(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,目的是___________________________________.(2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上____个钩码,使杠杆在水平位置平衡.(3)她改用弹簧测力计在乙图中的C位置斜下拉,若每个钩码重2N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计示数将_____(填“大于”“等于”或“小于”)2N.考点三:斜面1.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C. 拉力F甲与F乙之比为5∶4D. 两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶52.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了()A. 缩短上坡过程中所走的路程B. 减少上坡过程中所做的功C. 减小上坡过程中所施加的力D. 缩短上坡过程中所用的时间3.如图所示,已知斜面长5m,高3m,绳端拉力为50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少?(2)绳端移动的距离是多少?(3)拉力的功和功率各是多少?(4)拉力的机械效率是多少?2021年中考物理基础知识专题复习:简单机械专项练习题答案解析考点一:滑轮1.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了选项所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面).其中最省力的方案是【答案】C【解析】D图中变滑动为滚动摩擦,减小了物体与地面之间的摩擦力,故AD比较,D较省力;B图在变滑动为滚动摩擦的同时使用了定滑轮,与D比较只改变力的方向,但不省力,C图中,不仅滑动为滚动摩擦,而且使用了动滑轮,与B不仅省一半的力,故综上所述,最省力的是C,故选C。

2. 如图所示,不计摩擦,把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N,则关于该动滑轮的说法中错误的是:()A. 动滑轮重4NB. 使该用动滑轮要费距离C. 该动滑轮的机械效率为80%D. 提升物体的速度越快,机械效率越高【答案】D【解析】 由题知,摩擦忽略不计,∵使用动滑轮,能省一半力,∴1()2F G G =+动,=4G N 动;使用动滑轮省力、费距离;=100%W W 有用总η⨯=80%3.如图所示,工人用250N 的力F 将重为400N 的物体l0s 内匀速提升2m ,在此过程中,滑轮组的机械效率为____,拉力的功率为____W .【答案】 (1). 80% (2). 100【解析】有用功为:W 有=Gh =400N ×2m=800J ,总功为:W 总=Fs =250N ×4m=1000J ;故机械效率:η=800J 1000JW W =有总=80%; 拉力的功率:P =1000J 10s W t ==100W . 4.如图所示,工人用240N 的拉力,在15s 的时间内,将重600N 的建筑材料提升到6m 高的楼顶上,绳子自由端移动了____m ,拉力做的功是_____J ,拉力的功率是_____W .【答案】 (1). 18 (2). 4320 (3). 288【解析】(1)由题知,n=3,∴s=3h=3×6m=18m ,(2)W 总=Fs=240N ×18m=4320J ,(3)=tW P =288W 5. 在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 .(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s ,则拉力的功率为 W.(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).【答案】(1)竖直匀速 (2)71.4% (3)0.17 (4) 增大【解析】(1)实验时,我们用到二力平衡的知识,绳子向上的拉力等于物体和动滑轮的向下的重力.因此用手应该竖直匀速向上拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为10.2=100%=100%100%71.4%0.70.4W Gh N m Q FS N m η⨯⨯⨯=⨯=⨯有总. (3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s ,因为物体由两段绳子承担,因此拉力速度为v=2×0.05m/s=0.1m/s ,则拉力的功率为P=Fv=1.7N ×0.1m/s=0.17W .(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将增大. 考点二:杠杆1. 下列关于简单机械的描述不正确的是A. 钓鱼竿是省力杠杆B. 动滑轮是省力机械C. 天平是等臂杠杆D. 利用斜面可以省力【答案】A【解析】A中的钓鱼竿是费力杠杆,故A是不对的,应该选A;B中的动滑轮是省力的机械;C中的天平是等臂杠杆;D中的斜面是省力的机械,只要是斜面,都是省力的.2. 如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着.当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变大后变小【答案】A【解析】把长木板看作杠杆,此杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂不变,阻力大小不变,物块向左匀速滑动时,阻力臂在减小,可得动力随之减小,答案选A.3. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()A. 增大阻力臂,减小动力移动的距离B. 减小动力臂,减小动力移动的距离C. 增大动力臂,省力D. 减小阻力臂,省力【答案】D【解析】在同样的情况下,往剪刀轴O 靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知会省力;三种杠杆:动力臂大于阻力臂(省力杠杆),动力臂小于阻力臂(费力杠杆),动力臂等于阻力臂(等臂杠杆).4.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N 的重物.已知扁担长为1.8m ,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m ,如图所示.则A. 以哥哥的肩A 为支点,可计算出弟弟承担的压力为400NB. 以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C. 以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D. 以弟弟的肩B 为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N【答案】A【解析】A .设哥哥承担的压力为F A ,弟弟承担的压力为FB ,以哥哥的肩A 为支点,由杠杆平衡条件可得:B F AB G OA ⨯=⨯,9000.84001.8B G OA N m F N AB m⨯⨯===, A 选项正确;BC .因为支点是固定点,杠杆能绕支点转动,图中的O 不符合支点的特点,B 、C 选项错误,不符合题意.D .以弟弟的肩B 为支点,由杠杆平衡条件可得:A F AB G OB ⨯=⨯,900N 1.0m =500N 1.8mA G OB F AB ⨯⨯==, D 选项错误,不符合题意;5.图中,杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A 、B 处,杠杆仍然平衡.则两重物重力大小之比G A :G B =___;若要将两重物同时浸没在水中,则杠杆的___端将上升.【答案】 (1). 3:5 (2). A【解析】根据图示可知,L A =5L ,L B =3L ,由杠杆平衡条件可得,两重物重力大小之比. 物体浸入水中时,对杠杆的拉力,因为两个物体的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等.杠杆A 端力和力臂的乘积,杠杆B 端端力和力臂的乘积,由L A >L B 可得,,因此杠杆的右(A )端上升.6.如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景.已知地面对两个手掌的支持力为360N ,对两个脚尖的支持力为240N ,手掌到脚尖的距离为1.5m ,则运动员所受的重力为 N ,人体重心到脚尖的水平距离为 m .【答案】600;0.9.【解析】(1)运动员处于平衡状态,所受到的总的的支持力与重力是一对平衡力,根据二力平衡条件,.(2)运动员在做俯卧撑时,可以看做一个杠杆.以脚尖为支点,则地面对手的支持力为动力F 1,动力臂为L 1,人体的重力为阻力F 2,人体重心到脚尖的水平距离为阻力臂L 2,根据杠杆平衡条件得:. 7.如图所示的钢丝钳是_______杠杆(选填“省力”或“费力”),剪铁丝时动力臂长为10cm ,阻力臂长为2cm ,若铁丝被剪断需要800N 的力,小明至少用_________N 的力才能将铁丝剪断.【答案】 (1). 省力 (2). 160【解析】生活中的杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆,动力臂等于阻力臂为等臂杠杆.如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆;杠杆在使用过程中,动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一,故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断.8. 如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶,请你在图中作出:(1)杠杆的支点;(2)最省力的力臂;(3)最小力的方向.【答案】如图所示【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;如图,支点为O,过支点O做直径OA为最长力臂,过A点作OA的垂线,可得动力作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:9.在探究“杠杆平衡条件”实验中(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,目的是___________________________________.(2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A 位置挂上两个钩码,可在B 位置挂上____个钩码,使杠杆在水平位置平衡.(3)她改用弹簧测力计在乙图中的C 位置斜下拉,若每个钩码重2N ,当杠杆在水平位置平衡时,测力计示数将_____(填“大于”“等于”或“小于”)2N .【答案】 (1). 便于在杠杆上直接读取力臂,同时使杠杆的重心在支点上 (2). 4(3). 大于【解析】(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡.杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于在杠杆上直接读取力臂,同时使杠杆的重心在支点上,消除杠杆重对杠杆平衡的影响.(2)设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡的条件,F 1×L 1 =F 2×L 2,则有2G ×2L =4G ×L ,即在B 处挂4个钩码;(3)当弹簧测力计在图乙所示的C 位置斜向下拉时,力臂变小,即L 1<4L,根据杠杆平衡条件得,4N ×2L =F ×L 1,即F =142N L L ,因为L 1<4L ,所以F>2N. 考点三:斜面1.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F 甲、F 乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W 甲、W 乙,则下列说法正确的是A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C. 拉力F甲与F乙之比为5∶4D. 两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5【答案】C【解析】∵斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%;∴把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙;根据题意可知,F甲的斜面长度s甲=4m;F乙的斜面长度s乙=5m,根据公式W=Fs可知,力F甲与F乙之比为:154145WF sWFs甲甲甲乙乙乙===.故本题答案选C.2.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了()A. 缩短上坡过程中所走的路程B. 减少上坡过程中所做的功C. 减小上坡过程中所施加的力D. 缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】A.上坡时,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,A不符合题意.B.使用任何机械都不省功,B不符合题意.C.上坡时,走S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力.C 符合题意.D.速度一定,走S形路线所走的路线较长,所用的时间较长.D不符合题意.3.如图所示,已知斜面长5m,高3m,绳端拉力为50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少?(2)绳端移动的距离是多少?(3)拉力的功和功率各是多少?(4)拉力的机械效率是多少?【答案】(1)1m/s (2)10m (3)500J 100w (4)60%。

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