2020-2021年物理│中考物理简单机械(有难度)

1、2020-2021年物理|中考物理简单机械（有难度）一、简单机械选择题1 .如图所示，工人用 250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程中A.工人做的有用功为 800JB.工人做的总功为 500JC.滑轮组的机械效率为 60%D.拉力做功的功率为 20W【答案】A【解析】【详解】A.工人做的有用功：W有 Gh 400N 2m 800J ,A选项正确。W息 Fs 250N 4m 1000J ,B.绳子的自由端移动的距离是4m,工人做的总功：B选项错误。C.滑轮组的机械效率：W有800J80%W巧心、1000JC选项错误。D.拉力做功的功率:PW1000J100Wt10sD

2、选项错误。2 .关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A.做的有用功越多，机械效率一定越高B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C 错误； D 、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D 正确；故选 D 【点睛】总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械

3、效率；由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关3 在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时A.功率越大，做功越快B.做功越多，机械效率越高C.做功越快，机械效率越高D.可以省力、省距离，也可以省功【答案】 A【解析】【分析】（ 1 ）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（ 2 ）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（ 3 ）功率和效率是无必然联系的；（ 4 ）使用任何机械都不省功【详解】A 功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A 正确；B 机械效率是表示有用功所占总功的

4、百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B 错误；C.由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故 C错误;D 使用任何机械都不省功，故D 错误故选 A 4 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N 的物体匀速提升1m ，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60% 则下列选项错误的是（）A.有用功一定是150JB.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100ND.拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度，利用 W=Gh 求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求

5、额外功，不计绳重和摩擦，额外功 W额=G轮h,据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，根据 F=1 （G物+G轮）求拉力大小.n【详解】G G对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功：W=Gh=150NX 1m=150J,q WW有 150J由r=,得： W息= =250J,因此， W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不W60%计绳重和摩擦， W额=G轮h,所以动滑轮重：G轮=： = -0-=100N,拉力F的大小：F=1 （G物+G轮）=1 （150N+100N） =250N;对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333Wn=2,对物体做的有用功：W a=Gh=150NX

6、1m=150J ,由=77 ,得：W总W心、W 有 _150J60%=250J,所以 W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,因此动滑轮重：G轮=1001=100N ,拉力F的大小：F= （G物+G轮）= h 1m22（150N+100N） =125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确；但拉力不同，故 D错.故选D.5 .如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为 G的物块的个数为 （）A. 3个

7、【答案】D【解析】B. 4个C. 5个D. 6个【详解】不计绳重和摩擦，"-6酰,G = -G,要使g=厂一二9崛,则-Gf = 6G .6 .如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为Fi、F2、F3,下列关系中正确的是A. Fi>F2>F3B. FkF2<F3C. F2>Fi>F3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力 Fi=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力 F2= 1 f;2第

8、三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2< Fl< F3.故D正确.7 .工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中OB= 20A图乙中动1t轮重为 60N,重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是A.甲乙两种方式都省一半的力8 .甲方式Fi由150N逐渐变大C.乙方式的有用功是 180JD.乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力

9、臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；(3)根据W有用=Gh可求乙方式的有用功；(4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知 OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的 2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即 Fi=150N;由图乙可知，n=3,不计绳重1 _1和摩擦，则 F2 (G G动)一(300N 60N) 120N,故 A 错误；3 3B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物 的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W有用

10、=Gh=300NX0.5m150J,故C错误;D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s 3=0.03m/s,则乙方式 F2的功率为：PF 25龟tF2V绳 120N 0.03m/s 3.6W ,故 D 正确。故选Do8.某商店有一不等臂天平(祛码准确)，一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg祛码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg祛码，待天平平衡后.然后把两包白糖交给顾客.则两包白糖的总质量A.等于2Kg B.小于2Kg C大于2Kg D.无法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a,右臂长为b (不妨

11、设a> b),先称得的白糖的实际质量为 m1，后称得的白糖的实际质量为m2a b由杠杆的平衡原理：bm二aM, am2=bM,解得m1=", m2a ba b - b)2_ + _一 + _ 2n> 0则 m十 m2=""因为(m1+m2) 2="""" 因为 aD 所以(m1+m2)-2>0,即m+m2>2这样可知称出的白糖质量大于2kg.故选C.点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关 键.9.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是(A.功率大的机械，做功一定

12、多B.做功多的机械，效率一定高C.做功快的机械，功率一定大D.效率高的机械，功率一定大【答案】C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少，机械 效率是有用功与总功的比值.解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.10 .如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少 一个钩码，杠杆会（）A.左端下沉B.右端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个

13、钩码重为 G, 一格的长度为 L,原来：3GX4L=4GX3L,杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩 码处各减少一个质量相等的钩码，现在： 2G %L<3G>L,所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时 针方向转动，即右端下沉。故 ACD错误，B正确。11 .如图所示的滑轮组上：挂两个质量相等的钩码 A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重 绳重及摩擦）（）A. A下降 B. B下降 C.保持静止 D.无法确定【答案】A【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不

14、省力；A与B质量相等，重力相等，将 B拉起只需A重力的一半即可，所以 A下降，B上 升。故选：A。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础 题目。12.如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起 2m,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A.物体上升的速度是 2.5m/sG拉力F的功率为40W【答案】D【解析】【详解】B.拉力F大小为400ND.拉力F的功率为80WA.由VS一得体的速度:t2m5s0.4m . s故A项不符合题意；B.图可知，绳子段数为 n2,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力:1 -1F G 200N 100N2 2故

15、B项不符合题意；CD.绳子自由端移动的速度：v绳 2v物 2 0.4 m s 0.8m . s拉力F的功率:FstFv 100N 0.8m. s 80W故C项不符合题意，D项符合题意。13.如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了 1m.已知拉绳子的 力F为120N,如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下 3m B.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是 83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m,故A错误；B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下 2m

16、,则拉力做功为：叩总=内=12。闪X % = 240J,故b错误；必有用而2aoM x 1m7 = =眄3%C、滑轮组的机械效率,息 山总 M0J 一 ，故C正确；W 24OJ_IP - 748WD、拉力F的功率 ,5s，故D错误.故选C.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。14 .用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力 F随时间t变化的关系如图甲所示，物体 A上升的速度v随 时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在 12s

17、内，滑轮组的机械效率为 80%,则下列判断中正确的是用A.物体 A的重为1500NB.动滑轮的重为400NC.物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为 500WD.若将物体A换成重为900N的物体B,则在匀速提升物体率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体B的过程中，滑轮组的机械效A,要求滑轮的个数要用完,A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为由甲图可知，在12s内拉力F 500N ,80%,由WBGhnFhG可得物体A的重:nFGA 3F?3 500N 80% 1200N ,故A错误;B、不计绳重和摩擦，根据1，、F （G物 G动）得动滑

18、轮的重: nG动 3F GA 3 500N1200N300N ,故B错误;C、由甲图知,1s后的拉力F=500N ,由乙图可知1s后物体的速度1m/s,则绳子自由端移动的速度：v绳3v物3 1m/s3m/s,所以拉力F的功率:P Fv 绳 500N 3m/s1500W ；故C错误;D、若将重物A的重力减小为900N,由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率:W有用W总Gh900N100%900N 300N则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3,如图所示：确；故选D.【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次

19、的机械效率.另外在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是Wr 用GhW息nFhGW有用Gh一,二是 nF 'W总G G动15 .如图所示，在水平拉力 F的作用下，使重 300N的物体在水平桌面上以 0.lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N （不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为 （）C. 60N 2WD. 30N 6W【解析】【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力：F=V3=60N/3=20N；绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3X0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳 =20NX 0.3m/s=6W 故 ACD

20、错误，B 正确.16 .工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为 200NC.人通过滑轮组彳的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为 53.3%【答案】B【解析】试题分析：由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2X 3m=6m,故A错误.此过程中，所做有用功为：W*Gh=800隙3m=2400J,故C错误.所做总功为：W wFs=500NK 6m=3000J；额外功为：W额

21、=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即 W w=G动h,动滑轮的重力 G动=W额/h=600J/3m=200N ,故B正 确为答案.滑轮组的机械效率W- 2400；n = "ir7 = 3ow= 90%故D错误.考点：滑轮组的机械效率有用功额外功17.如图所示，物体浸没在水中，工人用 200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦，g=10N/kg,则下列说法中正确的是（）A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB.物体在

22、水中受到的浮力为320NC.物体的体积为 8*1而3D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A.由图知，n=2,拉力端移动的距离：s=2h=2x 2m=4m拉力端移动的速度： v=s/t=4m/10s=0.4m/s ,拉力的功率：P=Fv=200N X 0.4m/s=80Vy 故 A 错；B.滑轮组的机械效率：刀=Wr用/W/（G-F浮）h/Fs= （G-F浮）h/F X h=G-F浮/2F=400N-F浮/2 X 200N=80% 解彳导:F 浮=80N,故 B 错；C.由 F浮=。水V排 g 得物体的体积：V=V排=F/p水g=80N/1X 1

23、0kg/m 3x l0N/kg=8 X-31 m3 , 故C正确；D.物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳 重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大 于80%,故D错。【答案】D【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；A.图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即F> G；B.用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即F=G;C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2,所以，绳端的拉力是：1”卢；D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=

24、3所以，绳端的拉力是：综上所述，只有D图中的机械最省力。19 .下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需 动力最小的是（）葬上在A的斜面中，存在Fi%m=GX2m,故F产G ；在B的滑轮组中，n=3,故F2=G ;在C 23的定滑轮中，不省力，故 F3=G;在D的杠杆中，存在F4Ml=GM,故F4=G；可见所需动4力最小的是D.20 .为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和 认识正确的是（）* ' If . I I ,A.用动滑轮提升重物上升 h高度，测力计也上升 h高度B.若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更

25、小，且做功更少C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D.若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A.用动滑轮提升重物上升 h高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h高度，故A错误；B.拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故 B错误； WT 用WT 用一八 一，g一,C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据TT ?7厂 可知，可以提局动W息WW用+丫%外滑轮的机械效率，故 C正确.D.用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误.【点睛】重点理解机械效率为

26、有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以 机械效率会提高.21.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳 重及摩擦.若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是A.甲更省力，甲机械效率大B.乙更省力，机械效率一样大C.乙更省力，乙机械效率大D.甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3,更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大.故本题正确选项是B.22.用

27、如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下 列说法正确的是A.同一滑轮组机械效率 刀随G物的增大而增大，最终将达到100%B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为 5NC.此滑轮组动滑轮的重力为 4ND. G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改【答案】B【解析】【分析】(1)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又 不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；(2)不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据Wr

28、用GhWfe Wr Wfe Gh GMGc c 求得动滑轮的重力，再计算 G物=12N时弹G G动簧测力计读数；分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用（3） G物不变，改变图甲中的绕绳方式,功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。【详解】A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率 刀随G物的增大而增大，但最终不能达到和超过 100%,故A错误；BC、由图可知，G=12N,此时Y =80%Wr用WW WT"W80%G动=3N,故C错误；不计绳重和摩擦,12N即：12N G 动解得动滑轮的重力:Gh GGh G动h G G动,-1G物=12N时，弹簧测力计读数：F 3、1 .G动）一（12N 3N） 5N ,故 B 正确;3D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额 G轮h ,即额外功 W额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故 D错误。故选：B。23.如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物，当他的肩处于 O点时，扁担。点移近相同的距离水平平衡，已知11 >12,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向4则V1 m2-m。I2 I1V