苏科版九年级全册5 机械效率同步测试题

北京市西城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-07简单机械与机械效率

一、单选题

1．（2022·北京西城·统考一模）下列四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　 ）

A． 食品夹

B． 园艺剪

C． 天平

D． 船桨

2．（2020·北京西城·统考二模）小军利用如图所示的装置测量某液体的密度 ρ，他将同种材料制成的甲、乙两物块分别悬挂在轻质硬杆 AB 的两端，把甲浸没在待测液体中，调节乙的位置到 C 处时，硬杆 AB 恰好水平平衡。已知：OC=2OA，甲、乙的体积比为 13∶2，甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3。不计硬杆 AB 的重力，则下列说法中正确的是（  ）

A．ρ＝0.8×103kg/m3

B．ρ＝1.0×103kg/m3

C．ρ＝1.8×103kg/m3

D．ρ＝2.6×103kg/m3

3．（2020·北京西城·统考一模）在图 所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　）

A． 筷子

B． 天平

C． 食品夹

D． 核桃夹子

二、多选题

4．（2022·北京西城·统考一模）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100J，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　  ）

A．工人的体重不能小于900N

B．动滑轮所受的重力为100N

C．绳端拉力F的功率为200W

D．该滑轮组的机械效率为80%

5．（2020·北京西城·统考一模）小亮同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为900g，所用动滑轮的质量为100g，绳子自由端的拉力F为2.6N。g取10N/kg。在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．物体上升速度为0.05m/s B．拉力F的功率为0.13W

C．滑轮组的有用功为0.9J D．滑轮组的机械效率小于90%

三、填空题

6．（2021·北京西城·统考二模）（1）如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆A点。图中的线段______是拉力F对支点O的力臂L。（选填“OA”、“OB”或“AB”）

（2）如图所示为四冲程汽油机工作过程中______冲程的示意图。

7．（2020·北京西城·统考二模）（1）一个木块放在斜面上处于静止状态，O 点为木块的重心，在图中， _______（选填“G1”、“G2”或“G3”）是木块所受重力的示意图；

（2）如图所示，O 点为杠杆 OA 的支点，拉力 F 作用在杠杆的 A 点。图中线段 AB 与力 F 的作用线在一条直线上，且 AB⊥OB。线段 _______表示拉力 F 的力臂。（选填“OA”、“ OB”或“AB”）

四、作图题

8．（2020·北京西城·统考一模）（1）如图所示，通电螺线管的上端为____________极。（选填“N”或“S”）

（2）站在地上的人用如图所示滑轮组提升重物，请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线。

(                    )  

五、计算题

9．（2022·北京西城·统考二模）某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A，在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N，滑轮组的机械效率η为85%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：

（1）拉力F做功的功率P；

（2）物体A所受重力GA；

（3）动滑轮所受重力G动。

10．（2022·天津南开·统考二模）如图甲所示，是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，受桔槔的启发，小明组装了如图23乙所示的装置。其中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，且OC=2OD。物体A悬挂在C端，静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端，此时杠杆在水平位置平衡。已知：GA=30N，GB=80N，正方体B的边长为0.1m。杠杆、悬绳的质量不计。求：

（1）杠杆D端所受的拉力；

（2）正方体B对地面的压强。

11．（2020·北京西城·统考一模）如图所示，静止在水平桌面上的物体A悬挂在轻质杠杆的C端，物体B悬挂在D端，杠杆水平平衡。已知：OC∶OD＝1∶2，物体A所受重力GA=50N，物体B所受重力GB=20N，物体A的底面积SA=0.01m2。

求：（1）水平桌面对物体A的支持力；

（2）物体A对水平桌面的压强p。

参考答案：

1．B

【详解】AD．食品夹和船桨使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故AD不符合题意；

B．园艺剪使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；

C．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意。  

故选B。

2．C

【详解】乙物体对杠杆的作用力为

甲物体对杠杆的作用力为

杠杆平衡时

即

又知

解得

ρ＝1.8×103kg/m3

选项A、B、D错误，不符合题意；选项C正确，符合题意

故选C。

3．D

【详解】A．筷子是动力臂小于阻力臂的杠杆，所以是费力杠杆，故A不符合题意；

B．天平是动力臂等于阻力臂的杠杆，所以是等臂杠杆，故B不符合题意；

C．食品夹是动力臂小于阻力臂的杠杆，所以是费力杠杆，故C不符合题意；

D．核桃夹是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是省力杠杆，故D符合题意。

故选D。

4．BC

【详解】B．不计绳重和摩擦，额外功来自于克服动滑轮的重力做功，动滑轮的重力为

故B正确；

AC．同一根绳子上的力相等，由图可知与动滑轮相连的绳子根数为2，对动滑轮受力分析，动滑轮受向下的物体重力和动滑轮的重力，受到2根绳子向上的拉力，即

所以绳子的拉力为

绳子的拉力不能大于工人的重力，否则把工人会从地面拉起，故工人的体重不能小于500N。绳子移动的速度为

绳端拉力F的功率为

故A错误，C正确；

D．该滑轮组的机械效率为

故D错误。

故选BC。

5．ACD

【详解】A．由图可知，当物体运动2s时，路程是10cm，物体上升速度为

故A错误；

B．根据图可知，当绳子运动2s时，路程是40cm，绳子的速度为

拉力F的功率为

C．当物体运动2s时，路程是10cm，有用功为

D．总功为

效率为

故D正确。

故选ACD。

6．     OB     压缩

【详解】（1）[1]如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆A点，力臂是力的作用线到转动轴的垂直距离，可知图中的线段OB是拉力F对支点O的力臂L。

（2）[2]如图所示，四冲程汽油机工作过程中，活塞向上运动，两气门关闭，可知是压缩冲程的示意图。

7．     G2     OB

【详解】(1)[1]重力的方向竖直向下，作用点在重心位置，由图可知，G2是木块所受重力的示意图。

(2)[2]根据定义，力臂是指支点到力的作用线的垂直距离，O 点为杠杆支点，线段 AB是拉力 F 过A 点的作用线，OB即为支点到力作用线的垂直距离，表示为拉力的力臂。

8．     S    

【详解】(1)[1]据图，电流从电源正极流向负极，螺线管正面电流的方向向左，根据安培定则，螺线管的上端为S极。

(2)[2]因为滑轮组要求站在地面上提升物体，因此，在绕线时，最终绳子自由端的方向应该向下，如下图：

9．（1）60W；（2）510N；（3）90N

【详解】解：（1）由图得承重绳子股数

绳端的速度为

拉力F做功的功率

（2）滑轮组的机械效率

物体A所受重力

（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，物体被匀速竖直提升，将物体与动滑轮作为研究对象，受力情况如图4所示，因为

又因为

所以

答：（1）拉力F做功的功率P为60W；

（2）物体A所受重力GA为510N；

（3）动滑轮所受重力G动为90N。

10．（1）60N；（2）2×103Pa

【详解】解：（1）根据杠杆的平衡条件

，OC=2OD

可得杠杆D端所受的拉力为

（2）正方体B对地面的压力为

正方体B与地面的接触面积是

所以正方体B对地面的压强为

答：（1）杠杆D端所受的拉力为60N；

（2）正方体B对地面的压强为2×103Pa。

11．（1）10N；（2）1000Pa

【详解】(1)由图可知，杠杆在D端所受的拉力等于B的重力，根据杠杆平衡的条件得杠杆C端绳上的拉力为

因为A处于平衡，所以A所受的支持力为

(2)物体A所受的压力为

物体A对水平桌面的压强为

答：(1)物体A所受的支持力为10N；

(2)物体A对水平桌面的压强为1000Pa。