物理│中考物理简单机械(有难度)经典

1、物理I中考物理简单机械（有难度）经典一、简单机械选择题1 .将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N （物体大小可忽略）.则下列说法正确的是A.沿斜面向上的拉力0.3NB.有用功0.36J,机械效率20%C.有用功1.8J,机械效率 20%D.总功2.16J,机械效率 83.3%【答案】D【解析】试题分析：由题意知：物重 G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N, 则所做的有用功 W *Gh=4.5NX 0.4m=1.8J所做的额外功 W额=fL=0.3N X 1.2m=0.36J

2、故总功 为 W 总=W”W 额=1.8J+0.36J=2.16J 机械效率 Y=Wr/W 总=1.8J/2.16J=83.3%.故选项 D 是正 确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算.2 .小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知物体 A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中，下列说法正确的是A.水平地面对小勇的支持力做功为6000JB.小勇做的有用功为3000JC.小勇拉力的功率为 250WD.此滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故 A错；小勇做的 有用功就是克服

3、物体的重力做的功W有=Gh=800N><5m=4000J,故B错；小勇做的总功为 W总=Fs=500NX10m=5000J,拉力的功率为 P=W总/t=5000J/10s=500W ,故C错；滑轮组的机械 效率为W有/W总=4000J/5000J=80%,故 D正确；应选 D.3.如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A .由图可知，n=

4、3,不计摩擦及绳重，拉力：F=1 (G+G 动)=1X (140N+10N) =50N,故 A 错误； 33B.则绳端移动的距离：s=3h=3 x 2m=6m ,故B错误；C.拉力做功： W总=Fs=50Nx 6m=300J,有用功： W有用= Gh=140N X2m=280J,300JD.提升200N重物时，重物重力增加，据Wr用GhW息 Gh G动h G G动可知滑轮组机滑轮组的机械效率：=WT X 100%= 280J-X 100% 93.3%,故C正确。械效率变大，故 D错误。4.如图所示，定滑轮重 4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了

5、 10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A.绳子自由端移动速度为0.3m/sB.拉力F的大小为4NC.拉力F的功率为0.45WD.滑轮组的机械效率为 75%【答案】C【解析】n=2,【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是:A .绳端移动的距离是： s=2h=2X 0.1m=0.2m绳子自由端移动的速度是:s 0.2m v - 0.2m/s ,t 1s故A错误；B.不计绳重和摩擦，则拉力-1G动二一4N 0.5N2.25N ，2故B错误；C.拉力做的总功:W 总=Fs=2.25NX0.2m=0.45J 拉力 F 的功率:Wfe0.45JP 1s0.45W ,故C正确；D.拉力

6、做的有用功W有=Gh=4NX 0.1m=0.4J滑轮组的机械效率是:W-100%黑 100%88.9%故D错误。5.物体做匀速直线运动，拉力 摩擦力是F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的D. 180 NA. 60 N B. 120 N C. 20 N【答案】D【解析】【分析】1F _/分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据rt得到物体受到的摩擦力。【详解】从图中得到动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3X60N=180N。故选D。【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳

7、子的段数。6.下列几种方法中，可以提高机械效率的是A.有用功一定，增大额外功B.额外功一定，增大有用功C.有用功一定，增大总功D.总功一定，增大额外功【答案】B 【解析】 【详解】A.机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定， 增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；B.额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题息；C.有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；D.因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则 有用功与总功的比值减小，故 D不符合题意.

8、7 .利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力 F=600N。10s内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是凯 I A.动滑轮总重为400N8 .绳子自由端移动的速度为0.8m/sC.拉力F做功为6000JD.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】B【解析】【详解】A.由图知道，承担物重的绳子是四段，即 n=4,若忽略绳重及摩擦，则拉力是：L 1 -F 二 G G动，4由此可得动滑轮的总重是：G 动 4F G=4 600N 2000N=400N , 由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误；B.绳子自由端移动的距离是

9、：s=4h=4x 2m=8m,绳子自由端移动的速度是:8m10s0.8m/s ,故B正确;C.拉力做的功是:W 总=Fs=600NX 8m=4800J,故C错误；D.该滑轮组的机械效率是:Wr 用 Gh Gh GW总Fs F4h 4F即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率, 故D错误。8 .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

10、案】C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 （不妨设a> b）,先m2bll m2=称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为a由杠杆的平衡原理：bm二aM, am2=bM,解得m1="则m1a bb + am2=因为（m1+m2）a b (a - b)a- + -2 => 0“6 a ah2=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 .在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正

11、确的是A.可以省力或省距离，但不能省功B.可以省力，同时也可以省功C.可以省距离，同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确;使用任何机械都不能省功，故 B C、D选项错误；10.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

12、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.11.为了将放置在水平地面上重为 100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组 装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不正确的是 A. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力F的功率是100WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】

13、C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力 G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力 F'作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支=6干'=G-3F 拉 +G 动=100N-3X 30N+G 动=6 动 +10N 10N,故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故 B正确；（3）由图可知在23s内，重物做匀速 运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股 数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度 v'3=3v3=3X2

14、.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率Y=（总功率）：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率:W 有Gh100NnE' X100% =X100% = 40N x 3 X100% 83.33% ,故 D 正确。故选 C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n= 3,则拉力F移动的距离s= 3h. (1)已知滑轮组绳子的段数 n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F',其关系为 F1拉=q (F' +G);地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F' (2)

15、由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力 F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力 F和物重G大小，以及S与h的关系，利 用效率求滑轮组的机械效率.12.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 。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.(铝 2.

16、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 3m3B.该铝球的体积为3 10 3m3C.该铝球受到的浮力为 20ND.该铝球受到的浮力为 40N【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力，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得到空心部分的体积 【详解】铝球实心部分的体积:m 2.7kg2.7 103kg/m3OB2由杠杆平衡的条件可得：Fa>oA=Fb>OB, Fa Fb 3.

17、5N 7N ,OA1铝球受到的浮力:F浮 G F mg F 2.7kg 10N /kg 7N 20N ,铝球排开水的体积:F浮20N3 3V排332 10 m ,水 g 1 10 kg/m 10N / kg铝球的体积：V球33332V排 2 2 10 m 4 10 m ,则空心部分的体积： V空 V球V实4 10 4 m3 1 10 3m3 3 10 3m3 .本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公A.绳子自由端在 4s内移动了 8mC.物体A克服摩擦力做的功为 480J【答案】DD.滑轮组的机械效率约为83.3%A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n

18、=3,因此物体A在4s内匀速前进了 4m,则13.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮 间的摩擦.下列说法中正确的是B.物体 A重力做功的功率为 1000W绳子自由端在 4s内移动了 s绳子=3X 4m=12m=故A错误。B.物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C.物体A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,故C错误。D,由题可知：物体 A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,拉力F所

19、做的总功 W总=Fs绳子=120NX 12m=1440J,所以滑轮组的机械效率Wr用1000 01200J1440J1000083.3% ,故D正确为答案。14.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物 G所受的重力为700 N,当他沿水平方向用 400 N的力拉重物 G时，重物G恰好做匀速直线运动.不 计绳重及摩擦，下列说法正确的是A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB.若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s,则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的 功大小不同D.若将重物G换为

20、质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力 【答案】A 【解析】, 一一一 一.一一 .，1 /、A不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F - （G物 G动），滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2X400N-700N=100N,故A正确；B绳子移动的距离，s=vt =0.5m/s X 4s=2m绳子的拉力所做的功：W=Fs=400NX 2m=800J故 B错误；C工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小 W=Fs,工人所做的功相同，故C错误；, 一一 一 一.一一 .，1 /、D不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F -（G物 G

21、动），当重物G换为质量更大的物体时，F将变大，更费力，故 D错误.故选A.15.皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆.下列说法正确的是（）A.为省力，可将用力划浆的手靠近支点B.为省力，可将用力划浆的手远离支点C.为省距离，可将用力划浆的手远离支点D.将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验，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 属于哪种类型的杠杆.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2可知，船桨在使用过程

22、中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆.AB.为省力，可将用力划浆的手远离支点，故 A错误，B正确；CD.为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误；16.如图所示，斜面长 3m,高0.6m,建筑工人用绳子在 6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 150N （忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是A.斜面上的摩擦力是 50NB.拉力的功率是 50WC.拉力所做的功是 300JD.斜面的机械效率是 80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力 F做的功；利用 W ；r=Gh求出有用功，利用 W额=亚总-W有求出额外功，然后利用 W额=£

23、;$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PWW=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的机械效率.tW【详解】AC.拉力 F 做的功：川总=5$=15。砧 3m=450J；有用功： W 有用=Gh=500NX 0.6m=300J, 额外功： W额=亚总-W有用=450J - 300J= 150J,由 W额=£$可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f = "k = 150J- =50N,故 A 正确、 s 3mW 总450JC错误；B.拉力的功率：P=-=t 6s= 75W,故B错；D.斜面的机械效率：r=W 300JM00% 66.7%,故 D 错误.故W 息450J17

24、.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦，此过程中（）甲 乙A.拉力F甲小于拉力F乙B, F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D, F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度 ，由亚有=6卜可知W甲有=W乙有；不计绳 重及摩擦，均只需克服动滑轮自重做额外功，甲乙中均只有一个动滑轮，且动滑轮的重相同，由W额=6动h可知 W甲额=W乙额，因为 W息=W有+W额所以 W总甲=W总乙。A.由图可知，m =2,n2=3,不计绳重及摩擦

25、，则(G+G 动)/x (100N+10N ) = 55N,(G+G1动）=X （100N+10N） =36.7N<F甲，故A不正确。B. F甲与F乙做的功均为总功，由于 W总甲 =W总乙，即F甲做的功等于 F乙做的功，故 B不正确；C.由于 W甲有=W乙有,W总甲=W总乙，根据刀="总可知，毋=刀乙，故c不正确；d.拉力做功的功率 P= t 油于 W总甲=W总乙、时间 t也相同，所以P甲=P乙，故D正确；故选D.【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用 功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和

26、， 机械效率是有用功与总功的比值.18 .如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的.如果这个滑轮组把6X10N的重物在10s内匀速提升10m,绳索自由端的拉力F=2.1X13N,不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是A.拉力做的功是 2.1 X 40B,拉力F的功率是 2.1 X 3WC.该滑轮组的动滑轮共重300ND.该滑轮组的机械效率是 80%【答案】C【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3,即绳子自由端移动的距离是：s=3h=3X10m=30m,所以拉力做的功是：W，a=Fs=2.1 M03 N >30m=6.3 M04

27、 J,故 A 错误；拉力做功的功率是：P=W总/t=6.3 M04N/10s=6.3便3 W,故B错误；若不计绳重和摩擦，则由 F= （G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G 动=nF-G=3X2.1 103 N-6X103 N=300N ,故 C正确；拉力做的有用功是：亚有=6卜=6><103 NM0m=6X104 J,滑轮组的机械效率是：刀=Wf/W总X100%=6X104J/6.3 1 84JX100%= 95.2%故 D 错误，故选 C.19 .如图所示，在水平拉力 F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的

28、摩擦，拉力F做的功为A. 50J B. 25J C. 100J D. 200J【答案】B【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍，故厂二订=2 x5n 二 10N;物体A在水平方向上匀速移动 5m,1 13 X x） |*| ： C|ngr«则拉力移动的距离：2）拉力 F 做的功： = Fs = 10N2.5m = 25j.故选B.20.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则（）甲 乙IA.手的拉力：5甲5乙；机械效率：刀甲V刀乙B.手的拉力：F甲二F乙；机械效率：刀甲="C.手

29、的拉力：F甲 F乙;机械效率：刀甲 刀乙D.手的拉力：F甲v F乙;机械效率：刀甲V刀乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲 G ,并且可以改变力的方向。1 / .乙为动滑轮，F乙 一（G动 G）,由题知，G动=20NvG,因此F甲F乙。 2如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功 W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑WT用轮做的总功多，由 4可知，定滑轮的机械效率高，所以 甲 乙，故CF确为答 W案，选项ABD错误。21.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩

30、擦力，Gi = 60N, G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力 F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）GiGj甲乙A. 3NB. 6NC. 11ND. 22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力，拉力F= - （G+G轮），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：ni = 3, n2=2,滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：Fi= （Gi+G轮），F2= （G2+G轮），32由题知 Fi = F2 所以 1 （Gi+G 轮）=1 （G2+G 轮），即：1 （60N+G

31、轮）=-（38N+G '3232轮），解答动滑轮的重力：G轮=6N。故选：Bo22.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（）1L 4 I Tflkw f*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

32、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 TTL 可知，可以提局动W怠 W用+M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.23 .在探究 杠杆平衡条件 实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测 力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（）A. 一直变小B. 一直变大C. 一直不变D.先变小后变大【答案】C【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂 OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件F11 F2I2可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的.【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大.24 .下图为“测滑轮组机械效率”的实验