中考物理試題分項版解析匯編第04期專題09簡單機械及其效率含解析

1、專題09 簡單機械及其效率一、選擇題1、【2017深圳卷】下列圖中的簡單機械，不能省力但能省距離的是（ ） A、自行車的腳踏裝置 B、盤山公路C、劃船用的船槳 D、動滑輪【答案】C【解析】【考點定位】杠桿的分類2. 【2017南通卷】如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿?，F(xiàn)在拉桿端點A處施加力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置。若力F的大小保持不變，則力F的方向應(yīng)（ ） A.垂直于OA B.豎直向上 C.沿OA向上 D.水平向左【答案】B【解析】使箱體從圖中位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置時，箱子的重力不變，即阻力不變，阻力臂逐漸減小根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2知，

2、要使力F的大小保持不變，需要使阻力臂和動力臂同減?。籄、當F垂直于OA時，動力臂大小不變，故A不符合題意；B、若F豎直向上時，動力臂減小，故B符合題意；C、若F沿OA向上時，動力F的力臂為零不能將箱體從圖中位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置，故C不符合題意；D、若F水平向左時，動力臂增大，故D不符合題意故選B考點：杠桿的應(yīng)用 3. 【2017青島卷】下列作圖中，正確的是：【答案】D【解析】D、由物體的浮沉條件可知，上浮的小球受到的浮力大于重力，故D正確故選D考點：通電螺線管的磁場；力臂的畫法；物體的浮沉條件及其應(yīng)用；磁感線及其特點4.【2017常州卷】漁民大明借助湖中礁石，要把竹竿盡可能深地插入

3、湖底淤泥，如圖所示，效果最好的是（ ）【答案】D【解析】要把竹竿盡可能深地插入湖底淤泥，應(yīng)選動力臂最大的，根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂越長，越省力；由圖可知，阻力和阻力臂相同，D中動力臂最大，效果最好故選D考點：杠桿的應(yīng)用 5【2017北京卷】圖 3 所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是【答案】D【解析】考點：杠桿的種類6. 【2017東營卷】為倡導低碳出行，東營市投放了大量的共享單車，如圖所示。共享單車的設(shè)計應(yīng)用到許多物理學知識，以下說法正確的是 A車座設(shè)計的面積較大可以增大壓強 B輪胎表面設(shè)計凹凸不平的花紋可以減小摩擦 C紅色尾燈利用光的反射起到警示的作用 D剎車手閘是費力杠桿【答案】C【解

4、析】 A車座設(shè)計的面積較大可以減小壓強 ，是錯誤的；B輪胎表面設(shè)計凹凸不平的花紋可以增大摩擦，是錯誤的； C紅色尾燈利用光的反射起到警示的作用 ，是正確的；D剎車手閘是省力杠桿，是錯誤的。故本題正確選項是C?！究键c定位】增大、減小壓強、摩擦的方法，光的反射的應(yīng)用，杠桿的應(yīng)用。7. 【2017東營卷】如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計繩重及摩擦。若每個滑輪質(zhì)量相同，對比兩個滑輪組，下列說法正確的是 A甲更省力，甲機械效率大B乙更省力，機械效率一樣大 C乙更省力，乙機械效率大 D甲更省力，機械效率一樣大【答案】B【解析】【考點定位】滑輪組的機械效率。8【201

5、7聊城卷】如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，已知杠桿上每個小格長度為2cm，當彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿使杠桿在水平位置平衡時下列說法正確的是 A動力臂為0.08m B此時為省力杠桿 C彈簧測力計的示數(shù)為4N D鉤碼總重為2N【答案】D【解析】A、當彈簧測力計在A點斜向上拉（與水平方向成30角）杠桿，此時動力臂等于，故A錯誤；B、阻力臂的大?。篖2=32cm=6cmL1，杠桿為費力杠桿，故B錯誤；C、由圖中彈簧測力計指針在3N，彈簧測力計的示數(shù)為3N，故C錯誤；D、根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=GL2得，故D正確故選D考點：杠桿的應(yīng)用9【2017聊城卷】如圖所示，

6、重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下，以02ms的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為80，則在此過程中。下列說法正確的是A繩子自由端移動的距離為2m B物體與地面間的滑動摩擦力為48NC拉力F的功率為12WD有用功為120J【答案】BC【解析】拉力做功的功率：，故C正確；D、有用功：W有=fs物=fv物t=48N0.2m/s10s=96J，故D錯故選BC考點：滑輪組繩子拉力的計算；有用功和額外功；功率的計算10【2017北京卷】圖 7 展示了我國古代勞動人民的智慧成果，對其中所涉及的物理知識，下列說法中正確的是A古代搗谷工具利用了杠桿原理 B光沿直線傳播是日晷能

7、夠測量時間的條件之一 C碾谷物的石磨選用厚重的石材，目的是為了減小石磨對谷物的壓強 D從兩心壺的壺嘴能分別倒出兩種不同的液體，這一功能的實現(xiàn)利用了大氣壓【答案】ABD【解析】答案為ABD。考點：杠桿原理 光的直線傳播 壓強 大氣壓11【2017遵義卷】建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍在此過程中下列說法正確的是（ ）A繩子自由端沿水平方向移動了6 mB物體受到的拉力為750NC拉力F的功率為750WD滑輪組的機械效率為80%【答案】D【解析】由圖可知，n=2，則繩子自由端沿

8、水平方向移動的距離s=nsA=22m=4m，故A錯誤；物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N，故B錯誤；拉力F做的功W總=Fs=375N4m=1500J，則拉力F的功率P=375W，故C錯誤；有用功W有=FAsA=600N2m=1200J，則滑輪組的機械效率=100%=100%=80%，故D正確；故應(yīng)選D?！究键c定位】滑輪組繩子拉力的計算；滑輪（組）的機械效率；功率的計算12【2017寧波卷】如圖所示，用同一個動滑輪先后提升同一物體，使物體以相同速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉

9、力做功的功率分別是甲和P乙。若不計摩擦、動油輪重和繩重，則F甲與F乙、甲與P乙之間的大小關(guān)系是（ ） AF甲F乙 甲P乙 CF甲F乙 甲=P乙 DF甲F乙 甲P乙【答案】C【解析】考點：動滑輪及其工作特點 13、【2017溫州卷】小明在按壓式訂書機的N點施加壓力，將訂書針釘入M點下方的紙張中，能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖是（ ）A、 B、 C、 D、【答案】A【解析】據(jù)杠桿上的支點、動力、阻力的定義分析即可判斷出正確的選項；據(jù)圖可知，當按壓訂書機時，其會繞著訂書機左邊的固定點轉(zhuǎn)動，即為支點，所按壓的哪一點，即動力作用點，方向向下；而裝訂的物體對訂書機有一個向上的阻力，該點就是阻力作用

10、點，阻力的方向是向上的，如圖所示：故選A考點： 杠桿的應(yīng)用14. 【2017哈爾濱卷】用如圖所示的裝置研究滑輪組機械效率，下列說法不正確的是 A彈簧測力計通常要豎直向上勻速拉動 B測量機械效率的原理：（W有用/ W總）100% C機械效率與動滑輪重力的大小有關(guān) D提高機械效率可以通過減小鉤碼的重力來實現(xiàn)【答案】D【解析】考點：滑輪組的機械效率15【2017臺州卷】小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體，不計摩擦和滑動自重，下列說法正確的是（ ）A兩個滑輪均為定滑輪B人將繩子拉過1米，物體也上升1米C物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200牛D使用該裝置不能省力，但能改變力的方向【答案】C【解析】【

11、考點定位】定滑輪及其工作特點；動滑輪及其工作特點16、【2017溫州卷】小明在按壓式訂書機的N點施加壓力，將訂書針釘入M點下方的紙張中，能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖是（ ）A、 B、 C、 D、【答案】A【解析】支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，動力和阻力都是外界作用在杠桿上的力，都是杠桿受到的力，分析可知O是支點，動力F1作用N點，阻力F2作用在M點；N點向下施力，M點受力方向向上，故應(yīng)選A。【考點定位】杠桿的應(yīng)用17. 【2017北部灣卷】圖是我們使用的筷子，它已經(jīng)成為中華民族的一種傳統(tǒng)文化。下列關(guān)于使用筷子的說法不正確的是：A. 正常使用的筷子屬于省力杠杠B. 正常使用的筷子屬于費力

12、杠杠C. 筷子能夾起食物，說明筷子和食物間有摩擦力D. 筷子能夾起食物，說明筷子可以改變物體的運動狀態(tài)【答案】A 【解析】【考點定位】生活中的簡單機械18. 【2017棗莊卷】如圖所示是小明探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置，實驗中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)。若在C處逐漸改變彈簧測力計拉力的方向，使其從。則拉力的變化情況是（ ） A.先變小后變大 B.先變大后變小 C.逐漸變大 D.逐漸變小 【答案】A【解析】由圖知，測力計在位置時，其動力臂等于OC，此時動力臂最長；測力計由的過程中動力臂先變大后變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測力計的示數(shù)先變小后變大故選：A考點：杠桿的應(yīng)用19. 【2017長春卷】如

13、圖所示，用相同的滑輪組成甲、乙兩個滑輪組，分別將同一物體在相同時間內(nèi)勻速提升相同高度，若不計繩重和摩擦，比較甲、乙兩滑輪組，下列說法正確的是（ A ） A.甲的拉力大 B.乙的額外功少 C.甲的拉力功率大 D.乙的機械效率低【答案】A【解析】選A?？键c：滑輪組繩子拉力的計算；機械效率的大小比較；功率大小的比較20【2017營口卷】如圖所示，某工人用滑輪組在30s內(nèi)將重物提升3m被提升的重物重為1000N，動滑輪重為50N，拉力大小為400N，則（ ）A拉力做功是3150J B工人做的額外功是150JC工人做功的功率是120WD滑輪組的機械效率是83.3%【答案】CD【解析】由圖可知，n=3，則

14、繩子自由端移動的距離：s=3h=33m=9m，所以拉力做功：W總=Fs=400N9m=3600J，故A錯誤；工人做的有用功：W有用=Gh=1000N3m=3000J，因為W總=W有用+W額，所以，工人做的額外功：W額=W總W有用=3600J3000J=600J，故B錯誤；工人做功的功率：P=120W，故C正確；滑輪組的機械效率：=100%=100%83.3%，故D正確；故應(yīng)選CD?！究键c定位】功的計算；有用功和額外功；滑輪（組）的機械效率；功率的計算二、填空題1. 【2017哈爾濱卷】如圖所示，杠桿水平放置且自重忽略不計，O是支點，左側(cè)掛一重物，動力F1大小為3N，整個裝置處于靜止狀態(tài)，則物體

15、的重力為 N此時杠桿屬于 杠桿（選填“省力”或“費力”）【答案】6 省力【解析】考點：杠桿三、作圖與探究1【2017營口卷】植樹時，需要挖樹坑，小軍把鐵鍬的鍬面踩進堅硬的土壤里，用鍬把土翻起，如圖所示的是鐵鍬的剖面圖，土壤對鍬面的阻力F2的示意圖已畫出，請在圖中找到并標出支點O，畫出最小作用力F1的示意圖及力臂L1【答案】如下圖所示【解析】由題意知，鐵鍬與地面間的接觸點為支點O；在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，動力臂最長時最省力，由圖可知，O到鍬把的最遠點A之間的距離作為動力臂時動力臂最長；所以，連接OA，過A 點垂直于OA向右畫一條帶箭頭的線段，即為最小動力F1，如上圖所示?！究键c定位】杠

16、桿中最小力的問題2.【2017南京卷】（2）如圖乙所示，是一個電熱水壺的簡易圖，在圖中畫出它所受重力的示意圖（B為重心）；用力作用在壺蓋上A點時，可將壺蓋打開，請在A點畫出所需最小力F的示意圖（O為支點）【答案】【解析】考點： 杠桿中最小力的問題3【2017宿遷卷】有人說，同一機械的機械效率是不變的小華設(shè)計了“探究滑輪組機械效率與所提升重物質(zhì)量的關(guān)系”實驗，來檢驗此說法是否正確（1）用筆畫線代替繩子，在圖甲中畫出最省力的繩子繞法（2）如圖乙所示，小華在實驗中保持滑輪組不變，改變重物的質(zhì)量，通過彈簧測力計勻速拉動繩子使重物緩緩上升，測得數(shù)據(jù)如下表（g取10N/kg）：第2次實驗中的機械效率是 ；

17、根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得到，滑輪組的機械效率隨所提升重物質(zhì)量的增大而 【答案】（1）（2）62.5% （3）增大【解析】（2）第2次實驗中的機械效率是（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得到，滑輪組的機械效率隨所提升重物質(zhì)量的增大而增大?？键c：滑輪組的機械效率4. 【2017長春卷】如圖所示，是“探究杠桿的平衡條件”的實驗裝置。（1）實驗前，杠桿右端偏高，應(yīng)將兩端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）杠桿平衡后，在左側(cè)掛兩個鉤碼，每個鉤碼重1N，在右端豎直向下拉著彈簧測力計，使杠桿在水平位置平衡，如圖所示，此時彈簧測力計的示數(shù)F= N； （3）當彈簧測力計處于圖中的虛線（斜拉）位置時，若使杠桿在水平位置

18、平衡且彈簧測力計的示數(shù)仍等于F，應(yīng)將鉤碼向 移動適當?shù)木嚯x?！敬鸢浮浚?）右；（2）3；（3）右【解析】考點：探究杠桿的平衡條件實驗 5【2017遵義卷】小錦小組用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行“探究杠桿平衡條件”的實驗中，每個鉤碼質(zhì)量相等（1）將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，他將杠桿左端平衡螺母向右調(diào)節(jié)到最大限度后，杠桿左端仍有輕微下沉，這時他應(yīng)將右端的平衡螺母向 端調(diào)節(jié)，才能使杠桿在水平位置平衡（2）如圖甲所示，是他在探究過程中的一個情境，接下來他在兩邊鉤碼的下方各加一個相同的鉤碼，并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處，為了使杠桿在水平位置平衡，他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點

19、第 格處 （3）通過不斷改變兩端所掛鉤碼的個數(shù)和位置，使杠桿在水平位置平衡，并記錄各次實驗數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論：動力支點到動力作用點的距離=阻力支點到阻力作用點的距離與其他小組交流后，他們又做了如圖乙、丙、丁三次實驗，其中 圖所示實驗?zāi)苤苯诱f明該結(jié)論是錯誤的【答案】（1）右；（2）四；（3）丁【解析】點的距離時，看實驗結(jié)論是否成立，所以利用圖丁進行驗證?！究键c定位】探究杠桿的平衡條件實驗6【2017北京卷】實驗臺上有滿足實驗要求的器材：彈簧測力計 1 個， 所受重力為 1N 的鉤碼 2 個，帶支架的杠桿 1 個。杠 桿上相鄰刻度間距離均為 0.05m，刻線上下靠近杠 桿邊緣處均有圓形

20、小孔，可用來掛鉤碼或彈簧測力 計，如圖 23 所示。請利用上述實驗器材，設(shè)計一個 實驗證明：“杠桿在水平位置平衡時，如果動力臂 L1 保持不變，則 F1=k F2 L2” ，式中 F1 表示動力， k 是常量，F(xiàn)2 表示阻力，L2 表示阻力臂。請寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格?！敬鸢浮繉嶒灢襟E：帶支架的杠桿放在水平位置，調(diào)節(jié)杠桿使其水平平衡；將重力為1N的鉤碼（阻力F2）掛在支點右側(cè)0.05m處（阻力臂L2），將彈簧測力計的掛在支點右側(cè)的0.1m處豎直向上拉彈簧測力計，使杠桿水平平衡，讀出彈簧測力計的示數(shù)（動力F1），將F2、L2、F1的數(shù)據(jù)記錄在表格中；保持彈簧測力計的位置不動，將重為1

21、N的鉤碼依次掛在支點右側(cè)0.1m、0.15m、0.2m、0.25m處，仿照步驟再做4次，將F2、L2、F1的數(shù)據(jù)記錄在表格中；保持彈簧測力計的位置不動，將兩個重為1N的鉤碼掛在支點右側(cè)0.05m處，豎直向上拉彈簧測力計，使杠桿水平平衡；將F2、L2、F1的數(shù)據(jù)記錄在表格中根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出F2與L2的乘積，并記錄在表格中。實驗數(shù)據(jù)記錄表格：【解析】考點：探究杠桿的平衡條件四、計算題1【2017北京卷】圖 27 是用滑輪組提升建筑材料 A 的示意圖，在豎直向下的拉力 F 作用下，使重 900N 的建筑材料 A 在 5s 的時間里，勻速豎直上升了 1m，繩自由端勻速豎直向下移動了 2m。 在這個過

22、程中，拉力 F 為 500N，滑輪組的機械效率為 ，拉力 F 做功的功率為 P。 求：（1）滑輪組的機械效率 ；（2）拉力 F 的功率 P?！敬鸢浮浚?）90% （2）200W【解析】解：（1）W有用=Gh=900N1m=900J，W總=Fs=500N2m=1000J，滑輪組的機械效率（2）拉力F的功率：答：（1）滑輪組的機械效率為90%。（2）拉力F的功率為200W。考點：滑輪組的機械效率 功率的計算2. 【2017南通卷】個人用圖示裝置在10s內(nèi)將質(zhì)量為45kg的貨物勻速提升2m，此過程中拉力的功率為120W。（g取10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑輪組的機械效率；（3）若工人用此裝

23、置勻速提升其他貨物，測得拉力大小為300N，額外功占總功的20%，工人提升貨物的重。【答案】（1）有用功為900J；（2）滑輪組的機械效率為75%；（3）工人提升貨物的重為720N【解析】 所以提升物體的重力：G=nF=80%3300N=720N答：（1）有用功為900J；（2）滑輪組的機械效率為75%；（3）工人提升貨物的重為720N考點：有用功和額外功；滑輪（組）的機械效率 3.【2017棗莊卷】如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深10m，物體重G=4103N，汽車重G車=3104N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2103N，汽車受到的阻力為車重的0.05倍。

24、求：（1） 若汽車運動的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長時間？（2）滑輪組的機械效率為多少？（保留一位小數(shù)）（3）汽車的牽引力為多大？ （4）將物體從井底拉至井口，汽車牽引力做的功是多少？【答案】答：（1）若汽車運動的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要25s；（2）滑輪組的機械效率是66.7%；（3）汽車的牽引力是3500N；（4）將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是1.05105J【解析】（3）汽車的牽引力是3500N；（4）將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是1.05105J考點：滑輪（組）的機械效率；速度公式及其應(yīng)用；功的計算4、【2017深

25、圳卷】如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，其實就是通過一些簡單機械的組合來實現(xiàn)此功能的已知晾衣架上所掛一幅質(zhì)量為4kg，動滑輪、桿和晾衣架總質(zhì)量為1kg小燕同學用力F拉動繩子自由端，在5s時間內(nèi)使衣服勻速上移0.5m（g=10N/kg，不計繩重和摩擦）求：(1)繩子自由端拉力F的大??； (2)拉力所做的功W； (3)拉力的功率P； (4)整個過程中機械效率 【答案】（1）12.5N；（2）25J；（3）80%【解析】（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=4，所承受的總重力： G總=m總g=（4kg+1kg）10N/kg=50N，不計繩重和摩擦，拉力：F= G總= 50N=12.5N；（2）拉力端移動的距離s=4h=40.5m=2m， 拉力做功：W總=Fs=12.5N2m=25J；（3）拉力做功功率：P= = =5W；（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg10N/kg0.5m=20J，整個過程中機械效率：= = 100%=80%?！究键c定位】滑輪組繩子拉力的