（通用版）2020年中考物理第一轮复习 专题14 简单机械检测卷（含解析）

专题14 简单机械检测卷（时间40分钟，共100分）一、选择题（每小题3分，共40分）1.下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（）。a自行车的脚踏装置b盘山公路c划船用的船桨d动滑轮【答案】c。【解析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是否省力、省距离。解答：a：自行车的脚踏装置，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离。b：盘山公路实质是利用的斜面，省力但费距离。c：用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。d：动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，能省力但费距离。故选c。2.如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（）。【答案】d。【解析】筷子、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，a、b不符合题意；定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变动力的方向，不省不费距离，c不符合题意；动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，d符合题意。3下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是（）。a指甲剪是省力省功的机械； b定滑轮不省力，但能改变力的方向；c滑轮组既省力，又省距离，还省功；d斜面的机械效率可以达到100%【答案】b。【解析】a：指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故a错误。b：定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故b正确。c：滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故c错误。d：使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故d错误。故选b。4.如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是（）。a天平b裁纸刀c筷子d钓鱼竿【答案】b。【解析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。a：天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故a错误。b：裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故b正确。c：筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故c错误。d：钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故d错误。故选b。5.如图所示，在均匀杠杆的a处挂3个钩码，b处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在a，b两处各加1个钩码，那么杠杆（）。a右边向下倾斜；b左边向下倾斜；c仍保持水平位置平衡；d无法确定杠杆是否平衡【答案】a。【解析】（1）杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即f1l1=f2l2；（2）在a、b两处再各加挂一个50g的钩码后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断杠杆是否还平衡。（1）如图所示，每个钩码的质量为50g，重力为g=mg=0.05kg10n/kg=0.5n，杠杆上每小格的长度假设为1cm，则fa=0.5n2=1n，la=1cm2=2cm，fb=0.5n，lb=1cm4=4cm；所以fala=fblb；（2）在a、b两处再各加挂一个50g的钩码后，fa=0.5n3=1.5n，fb=0.5n2=1n，la和lb的长度都不变，则fala=1.5n2cm=3ncm，fblb=1n4cm=4ncm因为falafblb所以杠杆右边下倾。故选a。6.如图，o为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为g的物体，杠杆在力f1的作用下在水平位置处于平衡。如果用力f2代替力f1使杠杆仍在图中位置保持平衡，下面关系正确的是（）。a. f2 f1 f1g； d. f1 f2g【答案】d。【解析】根据图中所示，可以看出阻力臂大于动力臂，故动力小于阻力g；f2与力臂垂直，要保持图中状态不变，故f2小于f1，所以正确答案是d。7.关于简单机械下列说法中正确的是（）。a定滑轮能改变力的大小，也能改变力的方向；b使用滑轮组不仅省力而且省功；c做功越多的机械，其机械效率就越高； d功率越大的机械，做功就越快【答案】d。【解析】a定滑轮能改变力的大小，也能改变力的方向；此说法错误。定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小。b使用滑轮组不仅省力而且省功；此说法错误。使用滑轮组，可以省力，但不能省功。c做功越多的机械，其机械效率就越高；此说法错误，简单机械做功多，但不能说明其效率就高。d功率越大的机械，做功就越快；此说法正确。功率就是描述做功快慢的物理量，功率大，说明做功快。正确答案是d。8.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为w1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为w2，机械效率为2。若不计绳重与摩擦，则（）。aw1=w2，1=2；bw1=w2，12；cw1w2，12；dw1w2，12【答案】c。【解析】根据总功等于有用功加上额外功，由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；再根据两种情况的有用功相同，利用即可比较出二者机械效率的大小。因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高；因为乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即w1w2，12，所以c选项正确。故选c。9.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）。a绳子受的拉力f1和f2大小相等，滑轮组的机械效率相同；b绳子受的拉力f1和f2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；c绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；d绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等【答案】c。【解析】由图可知，甲滑轮组n=2，乙滑轮组n=3，；货物重相同，故，；甲图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的2倍，乙图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的3倍，所以，两个力对物体做功相同（忽略绳重及摩擦）。所以，正确答案是c。10.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）。a组动定；b动定组；c定动组；d定组动【答案】a。【解析】克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功w额=g轮h，知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，可以得出做的额外功的大小关系，由于w总=w有用+w额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低。匀速提升同一物体到同一高度处，由w有用=gh可知，三种情况下做的有用功相同，大小都为w有用；不计绳子质量和摩擦，所做的额外功：w额=g动h，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动滑轮的个数分别为0、1、2，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，做的额外功：w额定w额动w额组，由w总=w有用+w额可知三种情况下做的总功：w定w动w组，由可知，使用定滑轮、动滑轮，滑轮组的机械效率：组动定。故选a。11.建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500n的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375n，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（）。a绳子自由端沿水平方向移动了6m；b物体受到的拉力为750n；c拉力f的功率为750w； d滑轮组的机械效率为80%【答案】d。【解析】a由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsa=22m=4m，故a错误。b物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力fa=f=0.4g=0.41500n=600n，故b错误。c拉力f做的功w总=fs=375n4m=1500j，则拉力f的功率，故c错误。d有用功w有=fasa=600n2m=1200j，则滑轮组的机械效率，故d正确。故选d。12.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1n，小强用6n的拉力f通过该滑轮组匀速拉起重10n的物体，物体沿竖直方向上升0.4m此过程中，额外功和机械效率分别是（）。a0.4j、83.3%；b0.8j、91.7%；c0.8j、83.3%；d0.4j、91.7%【答案】c。【解析】（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=20.4m=0.8m，w总=fs=6n0.8=4.8j，w有用=gh=10n0.4m=4j，w额=w总w有用=4.8j4j=0.8j；（2）滑轮组的机械效率：。故选c。13.（多选题，4分）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40n，斜面长2m、高1m；把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10n/kg）。下列说法正确的是（）。a物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用；b做的有用功是50j；c此斜面的机械效率为62.5%；d物体受到的摩擦力大小为10n【答案】b、c。【解析】（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式w=gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据w额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。a：沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故a错误。b：所做的有用功：w有用=gh=mgh=5kg10n/kg1m=50j，故b 正确。c：拉力f对物体做的总功：w总=fs=40n2m=80j；斜面的机械效率为：，故c正确。d：克服摩擦力所做的额外功：w额=w总w有=80j50j=30j，由w额=fs可得，物体受到的摩擦力：，故d错误。故选b、c。二、填空题（每空2分，共28分）14.如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），其支点是图中点。【答案】省力、a。【解析】（1）根据杠杆绕着转动的固定点叫支点，可判断杠杆的支点；（2）结合图片和生活经验，先判断起瓶器在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。根据起瓶器的使用可知，支点是a点，动力作用在手与起瓶器接触点，阻力作用在b点，所以，起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。故答案为：省力、a。15.如题图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡（杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计）。则杠杆左右两边的力臂之比为，1个甲球和1个乙球的质量之比为，甲球和乙球的密度之比为。【答案】答案是：2:1、1:3、1:3。【解析】图中，杠杆平衡，左侧杠杆力臂是右侧杠杆力臂的2倍，力臂之比是：2:1；如果甲物体质量用m甲、乙物体质量用m乙表示，那么可以得到：即：，质量之比为1:3；由于甲乙两球体积相同，故其密度比也是1:3。故，答案是：2:1、1:3、1:3。16.如图所示，在竖直向上大小为10n力f的作用下，重物a沿竖直方向匀速上升。已知重物a上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为和。【答案】5n、0.1m/s。【解析】根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：f=2g=10n，则g=5n；f移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物a上升速度为0.2m/s，f上升的速度就是0.1m/s。故答案为：5n、0.1m/s。17.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力f1、f2和f3方向匀速提起同一物体时，则f1、f2、f3的大小关系是。【答案】故答案为：乙；f1=f3f2。【解析】不计摩擦和动滑轮重；用f1的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故f1=g。用f2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力，故f2=。用f3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故f3=g。故答案为：乙；f1=f3f2。18.一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。如果汽车的动力比阻力小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，其中比较省力的是图。（绳与滑轮间的摩擦不计）。【答案】800n、400n、乙。【解析】使用一个动滑轮可以省一半的力，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。甲图滑轮为定滑轮，f=f=800n；乙图滑轮为动滑轮，f=400n，比较省力的是乙图。故答案：800n、400n、乙。19.如图所示，物重10，手拉弹簧测力计在c位置时示数为；若手拉弹簧测力计在、三个不同位置时，拉力a、b、c的大小关系是。【答案】10、fa=fb=fc。【解析】使用定滑轮能改变用力方向，但不能省力；不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力f=g，据此分析回答。因为使用的是定滑轮，不计绳重和摩擦，所以拉力f=g=10n，因为使用定滑轮时，能改变用力方向，但不能省力，所以fa=fb=fc。故答案为：10、fa=fb=fc。三、实验探究题（6分）20.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。（2）得出杠杆的平衡条件“动力动力臂=阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力f1和动力臂l1的数据，并绘制了f1与l1的关系图象，如图所示，请根据图象推算，当l1为0.1m时，f1为n。【答案】（1）左；（2）6。【解析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直到杠杆在水平位置平衡。（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据f1l1=f2l2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，f2l2=f1l1=0.2m3n=0.6nm；故若当l1为0.1m时，；故答案为：（1）左；（2）6。四、作图题（4分）21.（4分）如图所示，轻质杠杆oa在路灯和轻绳ab的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳ab对杠杆的动力f1的力臂l1和阻力f2的示意图。【答案】如图。【解析】阻力f2的作用点在点a，方向向下，动力的力臂l1为支点o到动力的作用线的距离。由图可知，杠杆的支点为o，过支点o向动力f1作用线引垂线段，即为其力臂l1，阻力是灯对杠杆a点的拉力，过a点沿竖直向下的方向画一条有向线段，用f2表示，即为阻力的示意