2023年湖北省九年级物理中考模拟题分类选编：简单机械

这是一份2023年湖北省九年级物理中考模拟题分类选编：简单机械，共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
简单机械

一、单选题
1．（2023·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，支点在杠杆的中点，若实验时在杠杆的左端悬挂一个重为的物体，右端用弹簧秤拉着，使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计的示数为，现握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置移动到杠杆始终在水平位置保持平衡，则以下说法中正确的是（    ）

A．一直是省力杠杆 B．杠杆的阻力就是重物的重力
C．与的乘积变小 D．弹簧测力计示数先变小再变大
2．（2023·湖北黄冈·模拟预测）图是我们生活中常见的一些杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　）
A． 铁皮剪刀 B． 树枝剪刀
C． 理发剪刀 D． 钢丝钳
3．（2023·湖北襄阳·模拟预测）下列有关各图的说法不正确的是（　　）
A．地漏利用连通器原理防止异味
B．夹菜时使用的筷子属于省力杠杆
C．用吸管从杯子里吸饮料利用了大气压
D．纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小
4．（2023·湖北宜昌·模拟预测）如图甲所示，是某同学探究杠杆平衡条件的实验装置，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验前，应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆保持静止状态
B．改变钩码的个数或位置多次实验，目的是减小误差
C．实验时，用弹簧测力计替代左边的钩码，测力计必须竖直向下拉，杠杆才能平衡
D．将杠杆的支点改到O'（如图乙），不能完成实验探究
5．（2023·湖北孝感·模拟预测）下列工具中，属于省力杠杆的是（　　）
A．瓶盖起子 B．扫帚 C．天平 D．镊子
6．（2023·湖北天门·统考模拟预测）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（　　）

A．BM方向
B．BN方向
C．BP方向
D．BQ方向
7．（2023·湖北黄冈·模拟预测）建立模型是学习物理的基本方法之一、日常生活中，很多工具或设施可以抽象成杠杆模型，下列工具或设施中，不能抽象成杠杆模型的是（　　）
A．旗杆顶部的滑轮 B．小明沿斜面推木箱
C．小明把圆桶推上台阶 D．大力士掀起车轮
8．（2023·湖北黄冈·统考模拟预测）如图所示，重力G=700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止．三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计．所有细绳的重力均不计，天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直．则B点处的细绳对天花板的拉力大小为

A．100N B．140N
C．300N D．350N
9．（2023·湖北武汉·模拟预测）用如图所示滑轮组在3s内将一重为600N的物体匀速向上提起6m，拉力为400N。这个滑轮组的机械效率和拉力的功率分别是（　　）
  
A．50%；800W B．50%；2400W
C．75%；800W D．75%；1600W

二、多选题
10．（2023·湖北孝感·模拟预测）如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知OA:OB＝1:2，A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。（ ρ铝＝2.7×103kg/m3，g＝10N/kg）下列结果正确的是（　　）

A．该铝球空心部分的体积为1×10﹣3m3 B．该铝球的体积为4×10﹣3m3
C．该铝球受到的浮力为20N D．该铝球受到的浮力为40N

三、填空题
11．（2023·湖北荆门·模拟预测）2015年10月，在我国广西地区发现了世界最小蜗牛。

（1）如图甲，将这种蜗牛放大20倍后与刻度尺的对比情况，该蜗牛壳的实际高度为______mm。
（2）如图乙，一根粗细均匀的小木棍长1cm，质量为200mg，小木棍的右端伸出桌边4.2mm，将蜗牛放在小木棍上静止不动，蜗牛受到的重力与______力是一对平衡力，当蜗牛从O点沿小木棍爬行至距离小木棍右端0.2mm时，小木棍刚好翻转，蜗牛的质量约为______g。
12．（2023·湖北武汉·一模）工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力，推车时，双手向上的力______；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为，则______（选填“”、“”或“”）。

13．（2023·湖北鄂州·模拟预测）如图所示，质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上，木板可以绕B端上下转动，OA=2OB，要使木板静止于水平位置，人拉轻绳的力为_________N，人对木板AB的压力为_______ N(摩擦阻力不计)。

14．（2023·湖北黄冈·模拟预测）人走近平面镜时，其在镜中所成像的大小______（选填“变大”“不变”或“变小”）。如图（a）所示，当用力F1匀速提升物体A时，若以滑轮为参照物，物体A是______的（选填“运动”或“静止”）；如图（b）所示，不计滑轮重及摩擦，物体B重为20牛。当用力F2匀速提升物体B时，力F2为______牛。

15．（2023·湖北随州·统考模拟预测）如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO=2BO，配重的重力为100N，小明体重为500N，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，滑轮重力为G滑轮，求：
（1）滑轮M是__________（填“动”或“定”）滑轮；
（2）滑轮的重力__________；
（3）将配重改为120N，小明能否将配重拉起，通过计算说明理由__________。

16．（2023·湖北咸宁·模拟预测）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为10000N，汽车所受阻力为800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为___________，乙图中人拉动汽车的拉力至少为___________。

17．（2023·湖北恩施·模拟预测）斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，将一箱重为600N的货物从2.4m长的固定斜面匀速拉到高为1.2m的货车上，所用拉力F=400N，则该物体受到斜面的摩擦力是________N。

18．（2023·湖北咸宁·模拟预测）体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要  ________ N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为  ________N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦）

19．（2023·湖北咸宁·模拟预测）如图，斜面长s=60cm，高h=20cm。用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N。在此过程中，拉力做的有用功是___________J，总功为___________J，额外功为___________J，物体受到的支持力做功为___________J。对上述数据进行分析可以得出：使用斜面___________（“能”或“不能”）省功。


四、作图题
20．（2023·湖北咸宁·模拟预测）如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图。

21．（2023·湖北黄石·统考模拟预测）如图甲所示，是一款手动压汁机，可以轻松实现无声榨汁。图乙是压汁机的简化示意图。压汁时，撑杆AOB可以看作一根绕O点转动的杠杆。请在图乙中画出：
  
（1）压汁时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；
（2）作用在B点的阻力F2。
22．（2023·湖北襄阳·模拟预测）如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。

23．（2023·湖北十堰·模拟预测）如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。

24．（2023·湖北恩施·模拟预测）图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂l2和在A点所用最小的动力F1。

25．（2023·湖北黄冈·一模）如图所示是一金属切割机，小王师傅用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。

26．（2023·湖北宜昌·模拟预测）运动会开幕式上，小明举着红旗前进，如图所示。红旗受到风的水平阻力为F2，作用点在A处。旗杆可视为一个杠杆，为使小明施加在旗杆上的力F1最小，请你标出此时杠杆的支点O，并画出最小力F1的示意图。


五、实验题
27．（2023·湖北襄阳·模拟预测）白莲镇长岭中学同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）调节杠杆水平平衡后，第一组同学按图甲进行实验，第二组同学按图乙进行实验，你认为第______（选填“一”或“二”）组实验更方便，理由是______；
（2）如图丙所示，若A位置悬挂4个钩码（每个钩码质量为50g），在C位置施加一个如图所示大小为______N的力时，杠杆保持平衡；
（3）小丽想到爸爸利用图丁的工具抬起大花盆。为了抬起花盆时更省力，他建议爸爸将支架适当向______（选填“左”或“右”）移动一些距离；
（4）小红利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就和爸爸一起测出了一头小象的质量。测量时用一根长为12m的槽钢作为杠杆，如图。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为100N。测得l1为6m，l2为4cm。不计铁笼质量，小象的质量是______t。（g取10N/kg）

28．（2023·湖北荆门·模拟预测）某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验进行了如下实验步骤：
a.把杠杆的中点支在支架上；
b.把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置使杠杆水平平衡；
c.记下两边钩码的重，测出它们的力臂，记下实验数据；
d.改变力和力臂，做三次实验；
e.求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂数值；
（1）该同学在______步操作之前漏掉了一个重要步骤：调节杠杆两端的______使杠杆在______位置平衡，这个步骤的目的是______；
（2）如图甲所示，如果改用弹簧测力计在C点拉，为了使杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数最小，则拉力的方向应该是______；
（3）学了杠杆知识后，该同学思考力气大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此时盆是不是也相当于一个______杠杆。

29．（2023·湖北恩施·模拟预测）如图所示，是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）根据实验数据分析：杠杆在水平平衡位置时，不但有动力×动力臂＝阻力×阻力臂的关系，同时还满足动力×支点到动力作用点间距离＝阻力×支点到阻力作用点间距离的关系。为了使实验结论明确，把实验装置中右侧改为弹簧测力计，如图甲所示，这样做的最终目的是 _____（填字母）；
A．便于直接读出拉力的大小
B．便于正确认识力臂
C．便于测量力臂的大小
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3
10
2
15
2
2
20
5
8
3
4
5
1
20
（2）在杠杆左侧挂上一个重为0.5N的钩码，调整杠杆支点至图乙所示位置时，杠杆恰好处于水平静止，则杠杆的自重为 _____N。


六、计算题
30．（2023·湖北武汉·模拟预测）为了进一步丰富群众文化生活，某公园全新打造的水上舞台成了又一靓丽景观。其舞台简化图如图甲所示，舞台架两侧的底部安装有若干体积为1.5m3的水箱，空水箱的质量为450kg，舞台上的传感器设备可以控制往水箱中充水或从水箱向外排水，从而保持水箱的上表面与水面始终相平，实现真正的半自动化控制。已知该舞台和舞台架（不含水箱）的总质量为10t，粗略认为其重心在图中O点，该舞台可以允许承受的演员和设备的总质量最大为6t。
（1）舞台的上表面有一层专用的舞台地板，它的材料中含有一定量的聚氯乙烯，具有不涩、不滑、柔韧性好的特征，有一定的缓冲作用。已知其中一块地板长度为50cm，宽度为30cm，厚度为4cm，质量为10.8kg，则该地板的密度是多少？
（2）当舞台以允许承载的最大载荷进行表演时，为了安全，每个水箱中至少还得保留50kg的水以防意外，若按照此要求设计舞台，至少需要安装几个水箱？
（3）如果舞台上质量分布不均匀，容易导致舞台侧翻，传感器设备可以通过控制左、右两侧水箱中的水量来避免危险的发生。如图乙所示，某次演出时将质量为2t的设备C放在舞台上，其重心距离O点的水平距离为20m，两侧水箱重心A、B到O点的水平距离为25m，此时通过传感器控制左、右两侧水箱中水的总体积分别为V1、V2，则V1和V2的差为多少立方米？
  
31．（2023·湖北黄冈·模拟预测）如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置，桶的容积为3×10-3m3，每个滑轮重5N，在匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，完全露出水面后，拉力变为25N（绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计，g=10N/kg）。求：
（1）水井底受到水的压强；
（2）桶的质量；
（3）桶的材料密度。

32．（2023·湖北鄂州·模拟预测）如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图乙所示，吊篮和动滑轮质量为20kg，吊篮由电动机控制升降，电动机输出功率恒为600W，在某次吊升过程中，两名工人及所带工具总质量200kg，30s内吊篮匀速上升6m，g=10N/kg，求
（1）该过程中的有用功；
（2）平台的机械效率；
（3）判断该平台中绕绳的重力及各处摩擦能否忽略，在平台各器材不可替换的情况下，欲提高该平台使用时的机械效率，可采用什么方法？（说出一种）

33．（2023·湖北黄石·统考模拟预测）水下工程施工用的起吊装置简化成如图甲，重物为均匀实心柱状体且不吸水，滑轮组中的牵引绳只画了一部分。电动机始终以v=0.2m/s的速度缓慢、匀速拉动牵引绳，绳上安装了拉力传感器，可以记录牵引绳的拉力随时间的变化，如图乙所示。
（1）请在图上将牵引绳补充完整；
（2）已知65s时重物刚好有一半被拉出水面，动滑轮的质量m轮=0.4吨，滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计，g取10N/kg。求：
①重物露出水面前，动滑轮拉重物的力F；
②重物露出水面前，滑轮组做的有用功W有；
③重物的密度ρ。
  
34．（2023·湖北十堰·模拟预测）巨型货轮“长赐”号满载时排水量达2×105t，是最大的远洋船之一、2021年3月9日该货轮载有超过1.8万个集装箱，从深圳盐田港出发，途径苏伊士运河斜向搁浅（如图甲）。救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙，利用水的浮力使船体重新漂浮。求（ ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：
（1）货轮满载正常航行时所受浮力大小；
（2）满载时货轮吃水深度约为16m，求此时船底受到水的压强是多大；
（3）救援前载，救援队还制定了通过卸载船上的集装箱，减小船的排水量来使船脱困的方案。若采用此方案，利用如图乙所示的塔式起重机卸载集装箱，当把重约12×105N的一个集装箱匀速吊起2m时，绳端的拉力F为5×104N，求此时滑轮组的机械效率。

35．（2023·湖北黄冈·统考模拟预测）三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间。升船机的核心部件承船厢内长120m、宽25m、深5m，自重1000t，容积相当于4个奥运会标准游泳池，采用全平衡钢丝绳卷扬方式提升。升船机运行时，卷扬机拉动载着水和船的承船厢缓缓上升，承船厢的最大升程（被提升的高度）为113m。求：
（1）承船厢装满水时水对箱底的压强。
（2）一艘排水量4000t的轮船满载时驶入装满水的承船厢，求轮船排开水的体积？
（3）轮船满载时驶入装满水的承船厢后，卷扬机拉动载着水和船的承船厢在40min内提升高度为113m，卷扬机做功的效率为多少？（不计摩擦）

参考答案：
1．D
【详解】ABD．当施加的动力垂直于杠杆时，动力臂最长；因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力为重物对杠杆的拉力，此时的阻力和阻力臂一定，所以当动力沿竖直向下的方向时，动力最小，故从位置移动到的过程中，动力臂先变大后变小，则动力先减小再增大；支点在杠杆的中点，根据力臂的定义可知，开始时的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，动力臂逐渐变大，当动力方向竖直向下时，动力臂最大，等于阻力臂，为等臂杠杆，动力方向继续改变时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故AB错误，D正确；
C．根据杠杆的平衡条件可知，与的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，阻力与阻力臂大小不变，所以与的乘积不变，故C错误；
故选D。
2．C
【详解】A．铁皮剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．树枝剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A．地漏上端开口、底部连通，利用连通器原理防止异味，故A正确，不符合题意；
B．夹菜时使用的筷子，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误，符合题意；
C．用吸管从杯子里吸饮料，嘴里的气压减小，饮料在大气压的作用下，被压到嘴里，利用了大气压，故C正确，不符合题意；
D．流体流速大的位置压强小，纸条向上飘起时，纸条上方比下方空气流速大，压强小，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】A．实验前，应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆保持水平平衡状态，故A错误；
B．本实验是探究杠杆平衡条件的规律，所以改变钩码的个数或位置多次实验，目的是寻找普遍规律，避免结论的偶然性，故B错误；
C．实验时，用弹簧测力计替代左边的钩码，测力计向下拉，杠杆才能平衡，向下的方向不需要竖直向下，故C错误；
D．将杠杆的支点改到O'，由于杠杆自身重力的影响，无法通过实验得出杠杆平衡的条件，所以不能完成实验探究，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．扫帚的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D．镊子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
6．A
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小．所以要判断哪个动力最小，就看哪个动力对应的动力臂最长．支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂，与这条动力臂垂直的力即为最小动力．
【详解】由图可知，O为支点，A点挂一重物，阻力方向向下，为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加一个力，则动力F与杠杆垂直且方向向上，要使该力最小，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；由图可知，BM对应的动力臂最长，所以该力应沿BM方向；故选A．
7．B
【详解】能够围绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。旗杆顶部的滑轮、把圆桶推上台阶、掀起车轮都能围绕固定点转动，属于杠杆，可抽象成杠杆模型；而沿斜面推木箱利用的是斜面，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．B
【分析】根据滑轮组的特点和绳子的条数计算．
【详解】如图所示：

根据动滑轮和定滑轮的连接方式以及绳子的条数，可知：①，并且绳子对B的拉力大小等于F1，②，联立①②，可得，故B正确．
故选B．
9．D
【详解】所做的有用功
W有＝Gh＝600N×6m＝3600J
由图可知n＝2，则绳子自由端移动的距离
s＝nh＝2×6m＝12m
拉力做的总功
W总＝Fs＝400N×12m＝4800J
则滑轮组的机械效率

拉力做功的功率

故ABC错误,不符合题意，D正确，符合题意。
故选D。
10．BC
【分析】已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G﹣F浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力。根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积即为空心部分的体积。
【详解】CD．由可知，铝球实心部分的体积

由杠杆平衡的条件可得
（G﹣F浮）×OA＝FB×OB
即
（2.7kg×10N/kg﹣F浮）×1＝3.5N×2
解得
F浮＝20N
故C正确、D错误；
B．根据F浮＝ρ水gV排可得

由于铝球一半体积浸在水中，则
V球＝2V排＝2×0.002m3＝0.004m3＝4×10﹣3m3
故B正确；
A．则空心部分的体积
V空心＝V球﹣V实心＝0.004m3﹣0.001m3＝0.003m3＝3×10﹣3m3
故A错误。
故选BC。
【点睛】本题考查了学生对密度公式和杠杆平衡条件的掌握和运用，关键是分析出作用在杠杆A端的力，难度不大。
11． 0.8 支持力 0.04
【详解】（1）[1]刻度尺的分度值是1mm，蜗牛放大20倍后高度为16.0mm，则蜗牛高度为0.8mm。
（2）[2]蜗牛此时在重力与支持力的作用下静止不动，则重力与支持力是一对平衡力。
[3]小木棍的质量

小木棍的重力

小木棍长
L=1cm=10mm
阻力臂

小木棍刚好翻转时蜗牛对小木棍压力的力臂
L1=4.2mm-0.2mm=4mm
由杠杆平衡条件可得

蜗牛重力等于蜗牛对木棍的压力，即

则蜗牛质量

12． 400