广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-16简单机械及机械效率

这是一份广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-16简单机械及机械效率，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-16简单机械及机械效率

一、单选题
1．（2022·广西河池·统考中考真题）下列关于力的说法正确的是（　　）
A．所有杠杆都是省力杠杆
B．物体的重心一定在物体上
C．力的作用点不会影响力的作用效果
D．在弹性限度内，弹簧的伸长量跟其所受的拉力大小成正比
2．（2022·广西柳州·统考中考真题）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（　　）

A．仅将绳在两木棍上多绕1圈 B．仅将绳在两木棍上少绕1圈
C．仅增加绳的总长 D．仅减小绳的总长
3．（2022·广西桂林·统考中考真题）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A．增大摩擦 B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力
4．（2022·广西玉林·统考中考真题）如图所示，杠杆处于水平平衡状态，若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，则杠杆（　　）

A．仍然平衡 B．右端下降 C．左端下降 D．匀速转动
5．（2022·广西·统考中考真题）如图所示的各种工具，正常使用时省力的是（　　）
A． 定滑轮 B．动滑轮
C． 筷子 D． 船桨
6．（2022·广西贺州·统考中考真题）如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．托盘天平
C．羊角锤 D．火钳
7．（2021·广西梧州·统考中考真题）如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器开瓶盖
B．筷子夹食物
C．定滑轮提升物体
D．天平称物体质量
8．（2021·广西河池·统考中考真题）如图所示，工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m，用时20s。若不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的功率为80W B．拉力F在这20s内做的功为1000J
C．动滑轮的重为为200N D．用该装置匀速提升更重的材料，机械效率不变
9．（2021·广西百色·统考中考真题）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、B移动相同的距离（不计绳重和摩擦）。在此过程中，下列选项正确的是（　　）

A．两钩码上升的速度相等 B．两套装置绳子自由端的拉力相等
C．甲装置做的总功比乙的多 D．两套装置的机械效率不相等
10．（2021·广西贺州·统考中考真题）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂几个钩码（　　）

A．1 B．2 C．3 D．4
11．（2021·广西·统考中考真题）图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（　　）

A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移

二、填空题
12．（2022·广西梧州·统考中考真题）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 ___________W，该滑轮组的机械效率为 ___________。

13．（2022·广西贵港·统考中考真题）如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为 ___________J，此动滑轮机械效率为 ___________。

14．（2022·广西玉林·统考中考真题）如图所示，某同学把重为1.5N的物体匀速提升10cm，所用的拉力是0.8N，则他做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。

15．（2022·广西贺州·统考中考真题）如图所示的滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F=______N，可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。

16．（2022·广西百色·统考中考真题）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F=_________N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将__________（选填“变大”或“变小”）。

17．（2021·广西玉林·统考中考真题）如图所示，在F=200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为 ______N，滑轮组的机械效率为 ______。（忽略绳子和滑轮的重力）

18．（2021·广西·统考中考真题）图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。


三、实验题
19．（2023·广西·统考中考真题）某小组在测量液体密度的实验中
    
（1）调节天平横梁平衡时，先把___________移到标尺左端零刻度线处，若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，则应向___________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）用天平测出空烧杯的质量，如图甲所示，质量为___________g。用天平称量时，天平是___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
（3）将花生油倒入空烧杯，测出其总质量，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积，但花生油太多，无法全部倒入量简中。经小组讨论，只需增加一个步骤用天平测出___________的质量，即可求出花生油的密度。
（4）受《天工开物》中枯棒汲水（图乙）启发，小组自制了“杠杆密度计”如图丙，将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1___________ρ水（选填“8Gl
根据杠杆平条件可知，杠杆左端会下降，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．B
【详解】A．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时既不省力，也不省距离，故A不符合题意；
B．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，若不计轮重和摩擦，可以省一半的力，故B符合题意；
C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】A．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B．托盘天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力，故B不符合题意；
C．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D．火钳在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】AB．拉力F在这20s内做的功为

拉力F的功率为

故AB错误；
C．动滑轮的重为为

故C正确；
D．用该装置匀速提升更重的材料到相同高度，有用功变大，动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】A．图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲=2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙=3；因为拉力端移动的距离s=nh；所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍,已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,则由速度公式v=可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v，则由v绳=nv物可知，钩码上升的速度分别为: v甲=，v乙=，所以两钩码上升的速度: v甲>v乙，故A错误；
B．提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力
F=(G+G动)
n甲=2， n乙=3，所以绳端的拉力分别为
F甲=(G+G动)
F乙=(G+G动)
则绳端的拉力F甲>F乙，故B错误；
C．绳端拉力F甲>F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W=Fs可知拉力做的总功
W甲总>W乙
总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C正确；
D．忽略绳重和摩擦，机械效率
===
因为提升钩码的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】设每个钩码为G，每个小格的长度为L，则右侧力与力臂的乘积
2G6L=12GL
左侧A点的力臂为4L，根据杠杆平衡条件可知，A点所挂钩码的重力
=3G
即应在杠杆的A点挂3个钩码。故ABD错误，C正确。
故选C。
11．D
【详解】由题知，阻力F2大小不变，若要更省力，即减小F1，根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2可知，可以增大l1或减小l2或同时增大l1和减小l2。
A．支点不动，脚在杆上的位置前移，减小了l1，l2不变，F1将增大，故A错误；
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 ，l1减小，同时l2增大，F1将增大，故B错误；
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 ，l1减小，l2增大，F1将增大，故C错误；
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移， 减小l2同时增大l1，F1将减小，故D正确。
故选D。
12． 100 80%
【详解】[1]由图可知， n=2，则绳子自由端移动的速度
v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
工人师傅拉力的功率

[2]物体在运动时受到地面的摩擦力

该滑轮组的机械效率

13． 4000 90%
【详解】[1]由图可知，动滑轮上有两段绳子拉着重物，因为物体移动的距离为4m，所以绳子移动的距离为

根据公式

可知拉力所做的功为

[2]根据题意可知，克服重力做的有用功为

根据机械效率的公式

可知，此动滑轮机械效率为

14． 0.15 62.5%
【详解】[1][2]已知物重，动滑轮承重绳的段数 ，自由端拉力是 ，匀速提升高度为

有用功为

总功为

机械效率为

15． 动 50
【详解】[1]如图所示，提升重物时，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮。
[2]动滑轮省一半的力，故竖直向上的拉力为

16． 150 变大
【详解】[1]如下图：

θ=45°，拉力的方向沿水平方向，阻力来自物体的重力，阻力的方向竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与阻力的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以
F=G=150N
[2]若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，易知，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
17． 480 80%
【详解】[1] 克服地面对物体A的摩擦力做的功为有用功，有用功率

已知滑轮组所做有用功的功率为960W，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，则地面对物体的摩擦力为

[2]滑轮组绳子的有效段数为3，绳子自由端移动的距离为A移动距离的3倍，滑轮组的机械效率为
80%
18． 运动 2 80%
【详解】[1]匀速拉动车的过程中，车相对树木的位置发生了变化，以树木为参照物，车是运动的。
[2]由图可知，随车一起运动的是动滑轮，左侧是动滑轮，动滑轮上由2段绳子承担对车的拉力。
[3]该滑轮组的机械效率是

19． 游码 右 37.4 等臂 见解析 ＞

【详解】（1）[1][2]使用天平的时候，要将天平放在水平台面上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，若指针左偏则应将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡。
（2）[3]空烧杯的质量


[4]天平左盘和右盘到支点的距离相同，则天平平衡时可看成等臂杠杆。
（3）[5]要求出花生油的密度，只需要知道量筒中花生油的质量跟体积，则需要增加的步骤是：用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的体积。
（4）①[6]当矿泉水瓶装满水时，由杠杆平衡条件可知。当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时，使杆在水平位置平衡，对应悬挂点在B1，则

若B1点在B点的左侧，则，则。两液体积极相同，则。
②[7]由杠杆平衡条件可得


则，B2点标注的密度值



20． 右 变大 4N
【详解】（1）[1] 从图甲中可以看出，杠杆的左端向下倾斜，为使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向右调节。
（2）[2]依题意得，动力和动力臂不变。在B点用弹簧测力计向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时，从图中可以看出，阻力臂变小，由杠杆平衡得，阻力将变大，因此弹簧测力计的示数将变大。
（3）[3]从图中可以看出，动力为

设杠杆上一小格的长度为L，动力臂为6L，阻力臂为3L，由杠杆平衡条件得

所以要使杠杆处于水平平衡状态，则弹簧测力计的示数为4N。
21． 左 水平 F1l1=F2l2 不科学
【详解】（1）[1]实验前，为了消除杠杆重力对实验的影响，应将杠杆调节在水平位置使杠杆平衡，图中杠杆左高右低，所以平衡螺母应往左调使杠杆处于水平平衡状态。
（2）[2]实验中应通过调节钩码的数量和位置使杠杆在水平位置保持平衡，以便于测量力臂。
[3]根据实验数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件是
F1l1=F2l2
（3）[4]做法不科学，因为一组实验得出的结论具有偶然性，应当多次实验得出普遍性结论。
22．
【详解】根据题滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，绳端拉力F大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为

因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n越大，滑轮组越省力，由图示可知，题中绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数最大为n=3，故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示：

23．
【详解】由图中可知，O为杠杆支点，由力臂的定义可知，过O点作力F的延长线的垂线段，即为力F对应的力臂L，如下图所示：

24．
【详解】根据杠杆平衡的条件可得，阻力和阻力臂不变，动力臂越长，越省力，当力F1作用在B点，并且与杆垂直时，力臂最长为l1，最省力，如图所示：

25．（1）200N；（2）120W；（3）83.3%
【详解】解：（1）由可知，拉力F为

（2）物体的速度为

绳子的速度为

由可知，拉力的功率为

（3）由可知，滑轮组的机械效率为

答：（1）拉力F为200N；
（2）拉力的功率为120W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
26．（1）1800J；（2）120N；（3）240W
【详解】解：（1）拉力做的有用功
W有=Gh=300N×6m=1800J
（2）拉力做的总功

滑轮是动滑轮，绳子自由端移动的距离
s=2s物=2×10m=20m
拉力的大小

（3）拉力的功率

答：（1）拉力做的有用功是1800J；
（2）拉力的大小是120N；
（3）拉力的功率是240W。
27．（1）12V；（2）150N；（3）9：5；（4）A点向右移动0.04m
【详解】解：（1）当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A，压敏电阻上的压力为零，从图乙可知，此时压敏电阻的阻值为50Ω，定值电阻R0的阻值为10Ω，则总电阻为

电源电压为

（2）当电流表示数为0.4A时，此时的总电阻为

则压敏电阻的阻值为

根据图乙可知，此时压力的大小为30N，根据杠杠平衡原理，物体的重力

（3）根据可知，电源电压不变，当电流最大时，电路消耗功率达到最大值，当电流最小时，电路消耗功率达到最小值，最小的电流即为空载时的电流，此时为0.2A，此时压力传感器R的电阻为50Ω，压力传感器R的消耗功率为

由电流表的量程为0~0.6A，可知，最大电流为0.6A，此时总电阻为

压敏电阻的阻值为

此时压敏电阻的电功率为

则当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值

（4）当平板上物体重为250N，此时的压敏电阻的压力为

此时电路不安全，故当电流为0.6A，压敏电阻为10Ω，压力为40N时，电路才安全，超过40N，电路不安全， 此时从杠杆分析，变小，力臂OB大小不变，变小，则OA需要变小，故需要将A点右移，此时的为

而原来OA的长为

A点移动的最小距离

答：（1）电源电压为为12V；
（2）物体的重力为150N；
（3）当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值为9：5；
（4）A点向右移动，移动的最小距离为0.04m。
28．（1）2：1；（2）0.6N；（3）0.16kg
【详解】解（1）根据杠杆平衡条件可知，可以列等式

经整理可知，B、C两球的质量之比为

根据 可知，密度相同，质量之比即为体积之比，故B、C两球的体积之比2：1。
（2）A球的重力为

A球的浮力为

细线对A球的拉力大小

（3）对甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力为

则乙所受的浮力为6N，设C球的体积为V，则B球的体积为2V，将乙与B球和C球当成一个整体，其受到了浮力和向下的重力，由于悬浮，浮力等于重力，故可以列等式为

经整理可知

则C球的质量

答：（1）B、C两球的体积之比为2：1；
（2）细线对A球的拉力大小；
（3）C球的质量为。