2021中考物理专题训练：简单机械及其效率一、选择题1.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则( )A. η甲＝η乙，W甲＝W乙B. η甲>η乙，W甲>W乙C. η甲<η乙，W甲<W乙D. η甲>η乙，W甲<W乙2. 如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。
若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则()A.F=20 NB.F=10 NC.F=5 ND.F=30 N3. 湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。
在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000 N的拉力F向下拉绳，使重1600 N的重物匀速上升了5 m，此过程中克服绳重和摩擦做功500 J，下列说法中正确的是()A.拉力F做功为5×103 JB.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 NC.动滑轮重为300 ND.滑轮组的机械效率为75%4. 如图所示的吊车有大、小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是()A.吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高B.吊起相同货物，上升速度快的机械效率高C.每次吊起的货物越少，机械效率越高D.货物升高的高度越高，机械效率越高5. 重1 000 N的物体A，在4 s内匀速向前运动了4 m，A受到地面的摩擦力为300 N，拉力F为120 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是( )A. 绳子自由端移动了8 mB. 重力做功的功率为1 000 WC. 物体A克服摩擦做功480 JD. 机械效率为83.3%6. 如图所示，光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6 m，OB=0.4 m。
在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，木块C密度为0.8×103 kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。
现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5 N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300 g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4 s的时间系在A端细线的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是(忽略细线的重力，g取10 N/kg) ()A.未放小球前木块C受到的浮力为0.5 NB.未放小球前木块C受到细线的拉力为0.3 NC.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2 ND.小球的运动速度为0.2 m/s7. 如图所示，利用动滑轮将重力为100 N的物体在5 s内匀速竖直提升，拉力F 为60 N，绳子自由端移动的距离为2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A.物体移动的速度为0.4 m/sB.所做的有用功为200 JC.动滑轮的机械效率为60%D.拉力F的功率为24 W8. 如图，用一个重为2 N的动滑轮，把G物＝12 N的物体在2 s内匀速提升0.2 m(不考虑绳子的重力和摩擦)，则( )A. 绳子的拉力F＝6 NB. 绳子自由端移动速度v＝0.1 m/sC. 有用功W有＝2.8 JD. 动滑轮的机械效率η＝85.7%9. 一辆东风牌汽车发动机功率为160 kW，运送5 t的货物，以4 m/s的速度沿30°角的斜坡匀速到达坡顶，已知斜坡长60 m(g＝10 N/kg)，则下列说法错误．．的是( )A. 汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是15 sB. 汽车上坡时的牵引力是4×104 NC. 汽车上坡时受到的摩擦力为1.5×104 ND. 汽车运送货物的机械效率是50%10. 为了将放置在水平地面上重为100 N的物体提升一定高度，某同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果正确的是()A.1~2 s内，拉力F做的功是187.5 JB.0~1 s内，地面对物体的支持力是10 NC.2~3 s内，拉力F的功率是100 WD.2~3 s内，滑轮组的机械效率是62.5%二、填空题11. 生活和生产实践中的许多现象都与我们所学的物理知识有关．小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多应用，如指甲剪、剪刀、钥匙等．将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个________(选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”)，属于________(选填“省力”或“费力”)机械．12. 如图所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，OB=3OA，物体G的重力为150 N。
若要使物体G对水平地面的压力为零且轻杠OB仍能处于如图所示的水平位置，则需要在B端施加的拉力F=N。
13. 搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G＝1 400 N, 独轮车有关尺寸如图所示．该独轮车是一个______杠杆，动力F＝________．为了更省力，工人师傅可以采取的措施是____________________(写出一条即可)．14. 一个重力300 N的物体Q，底面积为400 cm2.将其放在水平地面上，它对地面的压强为________Pa.如图所示，现将物体Q挂在杠杆的B端，在A端悬挂一个重为100N的物体P，使杠杆在水平位置平衡，忽略杠杆自重的影响，若OA∶OB＝2∶5，那么地面对物体Q的支持力为________N.15. 如图所示是吊车吊起货物的示意图，已知AB=4 m，BC=6 m。
吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着2 t的货物处于静止状态时，杠杆的支点是(选填“A”“B”或“C”)点，伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为N。
(g取10 N/kg)16.某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率．将两个相同的钩码提升相同的高度，则________的机械效率较高，主要原因是：________________．17. 将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，物体沿斜面移动的距离s=3 m、上升的高度h=1.2 m，则人对物体做的有用功是J，斜面的机械效率是，物体在斜面上所受的摩擦力是N。
若使斜面倾角逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐(选填“增大”“不变”或“减小”)。
18.如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则杠杆左右两边的力臂之比为________，1个甲球和1个乙球的质量之比为________，甲球和乙球的密度之比为_______ _．三、作图题19. 如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。
20. 用如图所示的滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法．四、实验题21. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。
测得的实验数据如下表。
实验次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η1 1 0.1 0.6 0.3 55.6%2 2 0.1 1.0 0.3 66.7%3 4 0.1 1.8 0.3(1)实验过程中，应竖直向上拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是。
(精确到0.1%)(3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重，滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1 m/s，则拉力F的功率为W。
(5)创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是。
(填字母)A.测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组的22.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：实验次数钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η1 2 0.05 1.0 0.15 66.7%2 4 0.05 1.7 0.15 78.4%3 6 0.05 ①0.15 ②(1)实验中要竖直向上____________拉动弹簧测力计，使钩码升高．(2)表格中编号①处数据应为________，编号②处数据应为________．(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与______ __________有关．(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)．五、解答题23. 如图所示，提升重100 N，底面积为0.01 m2的物体B，当绳子自由端拉力仍为F＝20 N时，求：(1)物体B此时对地面的压力？(2)物体B此时对地面的压强？(3)逐渐增大绳子自由端的拉力，当物体B对地面的压强为0时，此时拉力F1为多少？24.如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示．在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为59 4 N．此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N.(1)0～5 s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J.(2)5～30 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？(3)该斜面的机械效率是多少？25.炼油厂工人将油桶装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地1 .2 m，所用木板长6 m，工人沿着斜面用700 N的力将油桶推上车，用时1 min，若该斜面的机械效率为40%.(1)工人推油桶所做的功是多少？(2)工人做功的功率是多少？(3)油桶的质量是多少(g＝10 N/kg)?26.如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像．他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装．图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图．若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2 m/s的速度匀速吊起5 m高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×105J，此时滑轮组的机械效率为90%(g＝10 N/kg)．求此过程中：(1)钢绳拉力的大小；(2)拉力功率的大小；(3)吊车上动滑轮的重力．2021中考物理专题训练：简单机械及其效率-答案一、选择题1. 【答案】A 【解析】钩码的重力G相同，钩码上升的高度相同，据W有＝Gh可知，所做的有用功相同；此时对动滑轮做的功是额外功，不计绳子和摩擦，动滑轮相同，即额外功相同，即W额是相同的，所以W总是相同的，故拉力做的功相同，即W甲＝W乙，机械效率η＝W有W总×100%，故也是相同的，即η甲＝η乙．故选A.2. 【答案】B[解析]由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以物体A水平向右做匀速直线运动时，受到绳的拉力F A=G B=×10 N=5 N;在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f=F A=5 N，方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动，则A 受摩擦力水平向右，则F=F A +f=5 N+5 N=10 N 。