中考物理總復習《簡單機械與機械效率》專項提升練習題(附答案)

中考物理總復習《簡單機械與機械效率》專項提升練習題(附答案)學校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________【中考經典?？碱}】一、填空題1．（2023·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖1，爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側，在水平位置保持平衡。將其簡化成圖2所示的杠桿，不計杠桿自重的影響，若小紅的質量為15kg，則爸爸的質量為kg。

2．（2022·安徽·統(tǒng)考中考真題）用圖示的滑輪組將重為的物體豎直向上勻速提升，拉力F的大小為，則該滑輪組的機械效率為。3．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m，所用拉力F=100N，若該過程中滑輪組的機械效率為80%，則滑輪組對重物做的有用功為J。4．（2020·安徽·統(tǒng)考中考真題）停車場入口處常用橫桿來控制車輛的進出，如圖甲所示。我們可以把該裝置簡化成如圖乙所示的杠桿。若橫桿AB粗細相同、質量分布均勻，重G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m。要使橫桿AB保持水平平衡，需在A端施加豎直向下的力F=N。5．（2020·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大小）。已知斜面長L=3m，高h=1.5m。若該過程中斜面的效率為60%，力F所做的功為J。6．（2019·安徽·中考真題）如圖所示，一輕桿AB懸于O點,其左端掛一重物，右端施加一個與水平方向成30°的力F,此時輕桿水平平衡．若重物質量m=3kg,BO=3AO，g取10N/kg.則力F的大小為N.7．（2019·安徽·中考真題）圖中物塊甲和乙處于靜止狀態(tài)．已知甲重12N,乙重8N,不計繩重及一切摩擦,則甲受到地面的支持力為N二、實驗題8．（2022·安徽·統(tǒng)考中考真題）用圖中所示的裝置探究杠桿的平衡條件，通過正確的實驗操作，得到下表中的數據。實驗次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m13.00.202.00.3022.00.151.531.50.201.00.30…………（1）第2次實驗數據中的阻力臂應為；（2）第3次實驗后，用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線（保持上端懸點不動），如圖乙所示，不計摩擦，杠桿（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：。三、簡答題9．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）研究物理問題時，常需要突出研究對象的主要因素，忽略次要因素，將其簡化為物理模型。（1）如圖甲，一質量分布均勻的杠桿，忽略厚度和寬度，長度不可忽略，用細線將它從中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內緩慢轉過一定角度后（如圖乙）釋放，為研究其能否平衡，可將它看成等長的兩部分，請在圖乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用杠桿平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡；（2）如圖丙，一質量分布均勻的長方形木板，忽略厚度，長度和寬度不可忽略，用細線將它AB邊的中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內緩慢轉過一定角度后（如圖?。┽尫?，木板在該位置能否平衡？寫出你的判斷依據。四、計算題10．（2023·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測量該裝置提升物體時的機械效率，用彈簧測力計連接細繩，跨過定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測力計的示數為4N。求此過程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機械效率。

【實戰(zhàn)演練模擬題】一、單選題1．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中學?？家荒＃┪锢韺W習過程中，對物理知識的正確認識是非常重要的。以下說法正確的是（）A．跳遠運動員起跳前要助跑是為了增大慣性B．使用滑輪組既可以省力，也可以省功C．使用測電筆檢測火線時，人體會有電流流過D．熱機工作的實質是把機械能轉化為內能2．（2023·安徽合肥·?？级＃┤鐖D所示，甲圖中兩重物分別固定懸掛在杠桿A、B兩點，杠桿平衡。其他不動，用手緩慢把杠桿轉到乙圖的位置再放手，則杠桿（）

A．左端下降 B．繼續(xù)保持平衡C．右端下降 D．無法判斷二、填空題3．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中學?？家荒＃├瓧U式旅行箱可看成杠桿，如圖所示。已知，，箱重，使箱子在圖示位置靜止時，施加在端點的最小作用力N。4．（2023·安徽滁州·統(tǒng)考一模）如圖所示，直接將物體A勻速提高h，拉力為F1。若借助滑輪組把物體A勻速提升相同高度，繩子自由端拉力為F2，滑輪組把物體A勻速提升的過程中，滑輪組的機械效率為（不計繩重與摩擦，用題中所給的字母表示）。5．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考一模）利用斜面將一個重400N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F＝250N，拉動的距離s＝4m，物體上升的高度h＝2m。此過程中該斜面的機械效率是%。6．（2022·安徽淮南·統(tǒng)考一模）如圖，AB為能繞B點轉動的杠桿，中點C處用細線懸掛一個重力為10N，在A端施加一個豎直向上大小為7.5N的拉力F，可使杠桿被提起，則提起過程杠桿的機械效率為。

7．（2022·安徽馬鞍山·統(tǒng)考二模）如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為400N的物體，拉力F的大小為50N。若滑輪組的機械效率為60%，則物體和地面之間的摩擦力大小為N

8．（2022·安徽淮南·統(tǒng)考二模）如圖所示，斜面長為s=5m，高為h=1m。裝卸工人用沿斜面向上的拉力F將重100N的貨物從斜面底端勻速拉到頂端，不計空氣阻力，斜面的機械效率為80%，貨物在運動過程中受到斜面的摩擦力為N。

三、實驗題9．（2022·安徽合肥·統(tǒng)考二模）某實驗小組在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，進行了如下操作：

（1）將杠桿中點置于支架上，未掛鉤碼時杠桿靜止在圖甲位置，實驗前需向調節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在杠桿兩端鉤碼下方再各掛一個相同的鉤碼，杠桿將（選填“保持平衡”、“順時針轉動”或“逆時針轉動”）；（3）如圖丙是一個加寬的杠桿裝置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，若只將左側的鉤碼改掛到A點正上方的B點，此時杠桿（選填“仍能”或“不能”）保持平衡。10．（2022·安徽馬鞍山·統(tǒng)考二模）利用上圖的實驗裝置探究“杠桿的平衡條件”。

（1）實驗前出現圖甲所示靜止情況，杠桿是（選填“平衡”或“不平衡”）；（2）實驗前應先調節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是；（3）如圖乙，若將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿（選填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。四、綜合題11．（2023·安徽合肥·校考二模）如圖所示，一根質量分布均勻、粗細均勻的木棒，質量為1kg，長度為1m，豎直懸掛在轉軸O處，在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到與豎直方向夾角為θ的位置（轉軸處摩擦不計）。（1）在圖中畫出拉力F的力臂；（2）木棒從豎直位置，勻速拉開θ＝60°的過程，用時10s，求：拉力F的功率。

五、計算題12．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中學?？家荒＃┰诿利愢l(xiāng)村建設中，政府為某村購置一批健身器材。工人在往車上搬運裝有健身器材的箱子時，用長木板搭了一個3m長的斜面，沿斜面方向對箱子施加500N的力，把120kg的箱子沿斜面勻速推到1m高的車廂上，如圖所示。求：（1）推箱子做的有用功；（2）斜面的機械效率；（3）箱子受到斜面的摩擦力大小。13．（2022·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，可變速電動卷揚機通過滑輪組提升重物，卷揚機加在繩子自由端的拉力F隨時間變化的關系如圖乙所示，重物上升高度隨時間變化的關系如圖丙所示，不計鋼絲繩重和摩擦力大小。求：（1）0?2s卷揚機所做的功是多少？（2）假設2?4s卷揚機將電能全部轉化為機械能，則這段時間內卷揚機需要的電功率多大？（3）如果2?4s提升重物G的過程，滑輪組機械效率為80%，則重物重力大小為多少？

14．（2022·安徽淮南·統(tǒng)考二模）如圖所示，將一個質量為0.5kg的物體，從底端沿斜面勻速拉到頂端所用時間為5s，斜面長s為3m，高h為1m，斜面的效率為80%。（g取10N/kg）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率。

參考答案：【中考經典?？碱}】1．60【詳解】根據杠桿的平衡條件可得則爸爸的質量為2．80%【詳解】由圖可知，滑輪組承擔重物的繩子股數為n=3，則由可知，該滑輪組的機械效率為3．320【詳解】滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m總功W總=Fs=100N×4m=400J對重物做的有用功為W有=W總η=400J×80%=320J4．440【詳解】橫桿AB粗細相同、質量分布均勻，則橫桿的重心在AB中點，故重力G的力臂為力F的力臂由杠桿平衡條件得解得故需在A端施加豎直向下的力為440N。5．1500【詳解】工人所做的有用功為W有=Gh=600N×1.5m=900J由得6．20【詳解】輕桿AB在力F的作用下保持水平平衡，先在圖上作出F的力臂OC，如下圖：，根據直角三角形的性質可知：，又因為BO=3AO，所以OC=1.5AO；重物質量m=3kg，則，杠桿此時滿足，則．7．4【詳解】物體甲受豎直向下的重力G甲=12N、豎直向上的拉力F拉=G乙=8N、豎直向上的地面的支持力F支的作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件得：，則甲受到地面的支持力：F支=G甲-F拉=12N-8N=4N．8．0.20不能見解析【詳解】（1）[1]根據杠桿平衡可知，阻力臂應為（2）[2][3]用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線（保持上端懸點不動），改變了拉力的方向，但是沒有改變拉力的大小，但是支點到力的作用線的距離，即力臂的長短發(fā)生了變化，由可知，不變，的大小不變，但是力臂發(fā)生了變化，故杠桿不能保持平衡。9．（1）；見解析；（2）不能平衡；答案見解析【詳解】（1）設杠桿的中點為O，杠桿與水平方向的夾角為θ，由于杠桿質量分布均勻，且左右兩部分等長，因此杠桿左右兩部分重力G1=G2，重心分別在兩部分的中點處，分別設為O1和O2，則易知OO1=OO2，左右兩部分重力的力臂l1=OO1cos，l2=OO1cos因此L1=L2因此有G1L1=G2L2滿足杠桿平衡條件，因此杠桿在該位置仍能平衡。（2）不能平衡，轉過一定角度釋放的瞬間，木板只受重力和細線的拉力的作用，重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上；此時木板的重心不在懸點的正下方，重力和細線的拉力不在一條直線上，不是一對平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。10．（1）1.8J；（2）【詳解】解：（1）有用功為W有=Gh=6N×0.3m=1.8J（2）總功為W總=Fs=4N×0.6m=2.4J所以滑輪組的機械效率為答：（1）做的有用功是1.8J；（2）該裝置的機械效率是?！緦崙?zhàn)演練模擬題】1．C【詳解】A．物體的慣性大小只與其質量有關，與其速度無關，跳遠運動員起跳前要助跑是為了利用慣性，故A錯誤；B．使用滑輪組可以省力，但費距離，所以不可以省功，故B錯誤；C．人在使用測電筆檢查火線時，人體和測電筆中都有微弱的電流通過，微弱的電流能使氖管發(fā)光，但這個微弱的電流不會對人體造成危害，故C正確；D．熱機工作時，將燃料燃燒產生的內能通過做功轉化為機械能，故D錯誤。故選C。2．B【詳解】甲圖中兩重物分別固定懸掛在杠桿A、B兩點，杠桿平衡；其他不動，用手緩慢把杠桿轉到乙圖的位置再放手，如圖所示：

根據相似三角形的知識可知OA∶OB＝OA'∶OB'即此時兩個力臂的比值與初始的力臂的比值相同，根據杠桿的平衡條件可知，杠桿處于平衡狀態(tài)。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。3．24【詳解】要求動力最小，即動力臂最長，支點到動力作用點的距離作為動力臂最長，力的方向與動力臂垂直向上，如圖所示：杠桿平衡條件可得，G×OB=F×OA，即120N×0.2m=F×1.0m解得F=24N。4．×100%【詳解】用力F1直接將物體A勻速提高h，拉力做的有用功為滑輪組繩子的有效段數n=3，繩子自由端移動的距離s=3h，做的總功輪組的機械效率為5．80【詳解】拉力所做的總功為W總＝Fs＝250N×4m＝1000J所做的有用功為W有用＝Gh＝400N×2m＝800J此斜面的機械效率為6．66.7%【詳解】設物體上升的高度為h，根據相似三角形知識可知，拉力上升的高度為物體上升高度的2倍，即2h，則杠桿的機械效率為7．60【詳解】由圖可知，滑輪組繩子的有效股數，滑輪組的機械效率所以，物體和地面之間的摩擦力大小8．5【詳解】拉力所做的有用功由可得，拉力所做的總功額外功為不計空氣阻力，由可得，貨物在運動過程中受到斜面的摩擦力9．左順時針轉動仍能【詳解】（1）[1]由圖甲知，此時杠桿左高右低，需將平衡螺母向左調節(jié)，如果出現左低右高，平衡螺母需向右調節(jié)。（2）[2]設杠桿一格長為L，每個鉤碼重G，此時杠桿左側三個鉤碼重力為3G，力臂為2L，右側兩個鉤碼，重力為2G，力臂為3L，杠桿滿足平衡條件在杠桿左右兩邊鉤碼下同時增加一個相同的鉤碼，根據杠桿的平衡條件：左邊為右邊為右邊的乘積大于左邊的乘積，杠桿右端下沉，左端上升，即沿順時針方向轉動。（3）[3]由圖丙知，A、B兩點在同一豎直方向上，鉤碼掛在A點和B點時重力的方向始終是和A、B所在的直線重合，力臂是O點到力的作用線的距離，兩種情況下力臂相同，力臂均是OA，仍然滿足杠桿的平衡條件故杠桿仍能保持平衡。10．平衡便于從杠桿上直接得出力臂大小左端下沉【詳解】（1）[1]杠桿平衡狀態(tài)是指杠桿靜止狀態(tài)或杠桿勻速轉動狀態(tài)，圖中杠桿處于靜止狀態(tài)，因而該杠桿處于平衡狀態(tài)。（2）[2]為了從杠桿上直接得出力臂大小，掛鉤碼前應先調節(jié)杠桿在水平位置平衡。（3）[3]設杠桿一格長為L，若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點O方向移動一小格，則左側力和力臂的乘積3G×3L=9GL右側力和力臂的乘積2G×4L=8GL因為9GL>8GL杠桿不能平衡，左端下沉。11．（1）

；（2）0.25W【詳解】解：（1）O為支點，沿力F的方向作出力的作用線，過O點作力F作用線的垂線段即力臂，如圖所示：

（2）

如圖所示，木棒從豎直位置，勻速拉開θ＝60°的過程，重心從A點移動到B點，則重心向上移動的距離為由于轉軸處摩擦不計，所以拉力做的功等于克服重力做的功，所以拉力F所做的功為W＝Gh＝mgh＝1kg×10N/kg×＝2.5J則拉力F的功率為答：（1）見解答圖；（2）