中考物理一轮复习（全国通用）专题13简单机械试题含解析答案

这是一份中考物理一轮复习（全国通用）专题13简单机械试题含解析答案，共22页。试卷主要包含了单选题，作图题，实验题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ）
A．以A为支点的费力杠杆B．以A为支点的省力杠杆
C．以B为支点的费力杠杆D．以B为支点的费力杠杆
2．“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（ ）
A．aB．bC．cD．d
3．如图是常用的一些工具，它给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹
B．食品夹
C．园艺剪刀
D．天平
4．学校举行升旗仪式时，旗杆上端的滑轮相当于一个杠杆，下列工具和它是同一类的是（ ）
A．钓鱼竿B．开瓶器
C．天平D．镊子
5．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（ ）
A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂短
B．F甲C．F甲>F乙，因为乙方法的阻力臂短
D．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
6．关于动滑轮和定滑轮的特点，下列结论正确的是（ ）
A．动滑轮不能改变施力方向
B．定滑轮不能改变施力方向
C．动滑轮不能省力
D．定滑轮能省一半力
7．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（ ）
A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F
B．F2=G物
C．F1的力臂为OA
D．F19．用不同的机械将重量相同的物体提升到相同的高度处，力F最小的是（机械自重及摩擦均不计）（ ）
A．B．
C．D．
10．如图，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（ ）
A．F3＜F1＜F2B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1D．F2＜F1＜F3
二、作图题
11．请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂l1的示意图。
12．用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F并标出相应支点O的位置。
13．如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线组装滑轮组。
三、实验题
14．如图是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，松手后杠杆的 端会下沉；
（3）接着，小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为 的实验方案更好，请说明你的理由 ；
（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由 。
15．在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）如图甲所示，应调节杠杆两端的 ，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，在A点悬挂4个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆再次水平平衡，此时测力计示数为 N。
（3）如图丙所示，在杠杆左边C点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边D点挂 个钩码。（实验中所用钩码均相同）
16．在：“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）为方便测量力臂，实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使之在 位置平衡；
（2）如图-1，此时杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两端各挂一个相同的钩码，杠杆将 （选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）如图-2是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段 （选填“OA”“OB”或“AB”），此时杠杆 （选填“仍能”或“不能”）保持平衡。
四、填空题
17．如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为 g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 s（g=10N/kg）。
18．杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图，秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，C点就是杆秤的 ，杆秤上的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，O点为提纽悬点，OC=4cm，OD=10cm，要称量真实质量为2.0kg的物体，则秤砣离O点 cm。如因长期使用，秤砣磨损，质量变为0.8kg，再测真实质量2.0kg的物体时，称出来的质量为 kg。
19．如图所示，升旗杆顶部有一个 滑轮（“定”或“动”），使用它 （(选填：“能”、“不能”）)省力，它的优点是 ．
20．如图所示，小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到300牛拉力，则小宝对绳子的拉力为 牛，乙树受到的拉力为 牛。
21．用如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，每个滑轮重100N，拉力F为 N；如果要用275N的拉力提升同一个重物，滑轮组承担重物的绳子的段数应为 段。（不计摩擦和绳重）
22．如图所示，物体A重90N，沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体A与地面间摩擦力f=30N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。则绳子端的拉力F是 N，当绳子自由端向左移动3米时，物体A向左移动 m。如果增大拉力F使物体加速运动，则物体A与地面间摩擦力 （变大、变小、不变）。
23．如图所示，在斜面上将一个物块匀速拉到高处，斜面长1.2m，高0.3m。
（1）沿斜面向上的拉力为10N，物块沿着斜面以10cm/s的速度向上匀速运动，若斜面的机械效率是60%，则物块的重力为 N； 拉力的功率是 W；
（2）如果人手直接把该物块沿斜面的高提升0.3m，则人手做的功是 J，假设该斜面绝对光滑，则拉力F应为 N。
五、计算题
24．如图所示，质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F＝500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）物体A的重力；
（2）物体A的移动速度；
（3）物体A对水平地面的压强。
25．用如图所示滑轮组匀速提升重为500N的物体，对绳的拉力为300N，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重力；
（2）已知人的体重为 600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。
参考答案：
1．B
【详解】经验告诉我们，开启瓶盖时，瓶盖中的B点被撬起，故B点是阻力的作用点；在开启的过程中，起瓶器绕A点转动，故A是支点；在整个过程中，动力臂大于阻力臂，故它是省力杠杆，应选B．
2．B
【详解】根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂不变，动力的力臂最大时，动力最小，所以用力沿b方向关闭水龙头时，动力臂最大，用力最小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．食品夹使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意；
C．园艺剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】升旗时旗杆上的定滑轮属于等臂杠杆。
A．钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C符合题意；
D．镊子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】两次抬起水泥板杠杆的示意图如下图所示：
两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件
所以前后两次所用的力相同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．A
【详解】AC．动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍的杠杆，使用动滑轮能省一半的力，不能改变动力方向，故A正确，C错误；
BD．使用定滑轮不能省力，是因为定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，动力就等于阻力，能改变动力方向，故BD错误。
故选A。
7．D
【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意；
B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意；
D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为
左边测力计的示数为
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为
所以
能得出正确结论，故D项符合题意。
故选D。
【点睛】本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
8．C
【详解】A．应测出滑轮与物体的总重，故A错误；
B．第二次拉力等于滑轮与物体总重的一半，故B错误；
C．力臂是支点到力的作用线的距离，故C正确；
D．F1力臂小于F2力臂，力较大，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】A图中，在机械自重及摩擦均不计的情况下，拉力F1和物体重力G的关系
即
B图中，绳子的股数n=3，所以在机械自重及摩擦均不计的情况下，拉力F2和物体重力G的关系
C图中，在机械自重及摩擦均不计的情况下，拉力F3和物体重力G的关系
D图中，杠杆的动力臂和阻力臂的比值
由杠杆平衡条件可知
所以
综上所述，力的大小关系为
所以F4最小。
故选D。
10．B
【详解】由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．
【详解】先确定最长的力臂，即连接OA，则最长的动力臂为l1，然后过动力作用点A，做垂直于l1的作用力F1，如图所示：
12．
【详解】由图可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在O点的动力力臂最大，此时动力最小为F，力垂直于杠杆向上，如图所示：
13．
【详解】由一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，最多可以由三段绳子承担重物，此时滑轮组用最小的力可以提升重物，如图所示：
14． 右 左 小李 图丙中弹簧测力计的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量 见解析
【详解】（1）[1]杠杆右端偏高，平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，这样力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件有
4G×2L>2G×3L
左端大，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡。
（3）[3][4]由图可知，弹簧测力计在图丙的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，故图丙好。
（4）[5]杠杆在O点施加一个向上的力，这个力过杠杆的支点，力臂为零，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。
15． 平衡螺母 2 2
【详解】（1）[1]杠杆在使用之前应该进行调平，此时甲图中杠杆未在水平位置平衡，则需要通过调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2]如图乙，弹簧测力计分度值为0.1N，此时读数为2N。
（3）[3]设每个钩码重力均为G，在D点悬挂n个钩码，则由杠杆平衡条件可得
3G×lCO=nG×lDO
解得
n=2
即应在杠杆右边D点挂2个钩码。
16． 水平 顺时针转动 OA 仍能
【详解】（1）[1]实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，以便于测量力臂。
（2）[2]由于左边的力臂小于右边的力臂，加上相同的钩码后，左边力臂与钩码重力之积小于右边力臂与钩码重力之积，故杠杆顺时针转动。
（3）[3][4]力臂仍然为 OA，因为力臂是支点到力臂的作用线的距离，故力臂是OA；由于力臂大小不变，钩码重力不变，右边的力臂和钩码的重力之积不变，故仍然平衡。
17． 1000 12.5
【详解】[1]从图乙可以看到，一开始时，力传感器读数大小是10N，由于AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒，不考虑它们的质量，不考虑它们的重力，那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小，则根据可知，物体M的质量
物体M的质量是1000g。
[2]从图乙可以看到，物体从A点开始运动，到第5s时，力传感器读数大小是零，即A端没有压力，那么物体M就应该是在O点，这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零，运动时间是5s，这段时间通过的路程
则物体M匀速运动的速度
物体M匀速运动的速度是0.06m/s；
然后继续向右运动，物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大，直到AC能承受的最大弹力大小为15N，根据杠杆的平衡条件可知
其中的F是最大弹力15N，lx是物体M相对于O点往右移动的距离，代入数据解得
那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时，物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m，物体M匀速运动的速度是0.06m/s，则物体M相对于O点往右移动的时间
物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s，由上述可知，在OA段移动时，需要的时间是5s，则物体从A点开始运动时间最长为
物体从A点开始运动时间最长为12.5s。
18． 0刻度线 均匀 24 2.6
【详解】[1][2]如图所示：
秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，此时C点就是杆秤的0刻度线，杆秤、秤钩的总自重为G0，重心在A点，不挂重物，秤砣在0刻度线位置时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得
①
当在秤钩挂重物Gx时，秤砣移动到距离零刻度线l处时，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得
②
由①和②得到
则l与Gx成正比，故此杆秤刻度是均匀的。
[3]秤杆和秤盘的重心为A，当杠杆平衡时秤砣放在C点，根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可得
经整理可得
使用1kg秤砣（正常情况下），设秤砣到O点的距离L，根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可知
经整理可知
即秤砣离O点是24cm。
[4]秤砣磨损，质量变为0.8kg，设秤砣到O点的距离L′，根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可知
经整理可知
此杆秤刻度是均匀的，秤砣离O点是24cm，由于零刻度线在C点，OC=4cm，秤砣离C点是20cm，对应物体的质量是2kg，杆秤1cm对应的质量为
秤砣到O点的距离是30cm，秤砣到C点的距离是26cm，对应的质量为
19． 定 不能 改变动力的方向
【详解】[1]由图可知，升旗杆顶部的滑轮的位置固定不变，属于定滑轮；
[2][3]定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，所以定滑轮的实质是一个等臂杠杆；不能省力；但能改变动力的方向．
20． 2 150 150
【详解】[1]他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，如图所示，这样相当于一个动滑轮，有2段绳子拉甲树。
[2][3]如果不计绳重和摩擦，甲树受到300牛拉力，由于n=2，则小宝对绳子的拉力为
由于同一根绳子上受到的拉力都相同，所以乙树受到的拉力为
21． 300 5
【详解】[1]不计摩擦和绳重，由图可知，滑轮组由4段绳子承担物重，则拉力大小
[2]如果要用275N的拉力提升同一个重物，滑轮组承担重物的绳子的段数
所以滑轮组承担重物的绳子的段数应为5段。
22． 10 1 不变
【详解】[1]由图知，滑轮组绳子的有效股数n=3，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，绳端的拉力
[2]绳子自由端向左移动s=3m时，物体A向左移动的距离
[3]增大拉力F使物体加速运动，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A与地面间滑动摩擦力不变。
23． 24 1 7.2 6
【详解】（1）[1]根据题意知道，拉力做的总功
W总=Fs=10 N×1.2m=12J
有用功
W有=Gh
斜面的机械效率
由此解得
[2]物块沿着斜面以10cm/s的速度向上匀速运动的时间
由 知道，拉力的功率是
（2）[3]如果人手直接把该物块沿斜面的高提升0.3m，则人手克服重力做的功，即人手做的功是
[4]若斜面绝对光滑，由利用功的原理知道，人做的有用功等于用斜面所做的功
W有=W总=7.2J
即
Gh=Fs
则拉力F应为
24．（1）9.6×103N；（2）0.2m/s；（3）1.92×104Pa
【详解】解：（1）A的重力为
（2）物体A的速度为
（3）A对水平地面的压力为
A对水平地面的压强为
答：（1）物体A的重力为9.6×103N；
（2）物体A的移动速度为0.2m/s；
（3）物体A对水平地面的压强为1.92×104Pa。
25．（1）100N；（2）1100N
【详解】解：（1）如图所示，2段绳子承担重力，即n=2，则动滑轮的重力为
（2）向下拉时，人对绳子的最大拉力等于人的重力，即
此滑轮组能提升的最大物重是
答：（1）动滑轮重力为100N；
（2）此滑轮组能提升的最大物重是1100N。