简单机械-2022年苏州中考物理一模汇编

1、简单机械2022年苏州中考物理一模汇编画出图中力 F 的力臂并用字母 L 标明。如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是 ABCD如下图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为 20N 的物体沿竖直方向在 4s 内匀速提升了 2m，所用拉力 F 为 12.5N。下列说法中正确的是 A动滑轮重 7.5N B 4s 内拉力 F 做功 25J C 4s 内拉力 F 的功率为 6.25W D滑轮组的机械效率为 80% 如图所示装置是老师制作的“杠杆力臂演示仪”。杠杆自身质量和摩擦可忽略不计，O 为支点，A 、 D 为左右两端点。AO=0.6m，OB=0.2m。在作为竖直背景面的白纸上作有以 O 为圆心、 O

2、B 长为半径的圆（图中虚线圆所示），在图中末画出作为背景的白纸。(1) 实验时在 A 点挂上重物 G，为使杠杆在水平位置平衡，需在 B 点沿竖直向下方向施加 15N 的拉力 FB，则 G 为 N。(2) 保持 A 点所挂重物不变，撤去拉力 FB，在 BD 间的 C 点（如图）施加一个大小也为 15N 的拉力 F，为使杠杆仍在水平位置平衡，试在图上准确画出此力 F 的方向。(3) 在上述（2）中，保持拉力 F 大小 15N 不变。当在 BD 间任一位置施加该拉力时，为使杠杆始终能在水平位置平衡，发现拉力方向延长线均需要满足 的要求，表明使物体产生转动效果的因素，除了与力的大小有关，还与 有关。如

3、图所示的杠杆提升重物，设作用在 A 端的力 F 始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F 的大小将 A保持不变B逐渐变小C逐渐变大D先变大，后变小用如图所示滑轮组提升重物。人用 500N 的拉力 F，15s 内使重为 900N 的物体匀速上升了 3m。不计绳重和摩擦，求：(1) 动滑轮的重。(2) 人拉绳子做功的功率。(3) 滑轮组的机械效率。下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。 动滑轮重物重钩码上升动力动力作用点移滑轮组的G动/NG/N高度h/mF/N动距离s/m机械效率10.510.10.70.347.6%20.520.11.10.360.6%30.540.120.3

4、 (1) 请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。(2) 将表格中的数据补充完整。(3) 用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与 和 有关。(4) 第一次实验中，钩码上升 0.1m 所用的时间为 1.5s，则动力的功率为 W。如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在 A 点，重力为 500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为 N。若他在 1min 内做了 30 个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为 0.4m，则在

5、此过程中他做的功为 J，做功的功率为 W。如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出阻力 F2 的力臂 L2；用如图所示的滑轮组提起重为 900N 的物体 A，使物体在 1min 内上升了 4m，所用的拉力为 400N，求：（不计绳重以及绳和轮之间摩擦）(1) 拉力 F 克服物体的重力所做的功；(2) 拉力 F 做的功；(3) 拉力 F 做功的功率；(4) 该滑轮组的机械效率。门的把手一般都安装在离门轴远的一端，如图所示。其中包含的科学道理是 A根据杠杆的知识，推开门时比较省力B根据杠杆的知识，推开门时比较省距离C根据功的知识，推开门时手对门做功较慢D根据功的知识，推开门时手对门做功较少如图

6、所示，吊篮重 400N，动滑轮的总重为 50N，定滑轮重 40N，人的重力为 600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力 A 218N B 220N C 210N D 236N 用如图所示滑轮组，匀速提起重 300N 的箱子，绳自由端 5s 内移动 2m，滑轮组的机械效率为 75%，则箱子上升高度为 m，拉力 F 大小为 N，拉力 F 做功的功率为 W。小强看到在没有起重机的情况下，工人要将油桶搬运上汽车，常常用如图所示的方法。小强想：为什么不直接将油桶抬上车呢？难道这样做可以省力吗？小强带着疑问去查阅有关资料后了解到：用斜面搬运同一物体时的推力大小跟斜面长度、斜面高度、斜面粗糙程度等因素有

7、关。小强根据以上查阅的资料提出了一个探究的问题：沿斜面推力的大小与斜面的长度有什么关系？(1) 你认为小强探究搬运同一物体时沿斜面推力的大小与斜面长度的关系时，应控制的变量有 。(2) 小强选用了一把弹簧测力计、一块 8N 的长方体重物、五块长度不同的由同种材料做成的光滑木板，按如图所示进行了实验，实验时控制斜面高度为 0.2m 不变。实验测得的数据如表所示： 次数物重G/N斜面高h/m弹簧测力计示数F/N斜面长L/m180.24.00.4280.22.00.8380.21.61.0480.21.01.6580.20.82.0 分析实验数据，小强得到的结论是： 。(3) 图中，你认为哪个图能正

8、确表示 F 与 L 的关系？ 。答案1. 【答案】如图所示：【解析】过支点 O 作 F 作用线的垂线段，即力臂 L，如图所示：2. 【答案】D【解析】羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故A错误；核桃夹子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误；撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误；食品夹子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D正确。3. 【答案】D【解析】由题图可知承重的绳子的股数为 2，n=2，不计绳重和摩擦，由 F=12G+G动 可知，12.5N=1220N+G动，解得 G动=5N，A 错误；绳子自由端移动的距离：s=2h=22m=4m，拉

9、力做的功为：W=Fs=12.5N4m=50J，B 错误；拉力 F 的功率 P=Wt=50J4s=12.5W，C 错误；该滑轮组的机械效率为：=W有用W总=GhFs=20N2m12.5N4m=80%，D 正确。4. 【答案】(1) 5 (2) 如图所示：(3) 与圆 O 相切；力的方向【解析】(1) 实验时在 A 点挂上重物 G，为使杠杆在水平位置平衡，需在 B 点沿竖直向下方向施加 15N 的拉力 FB，根据杠杆的平衡条件，GAO=FBOB， G=FBOBAO=15N0.2m0.6m=5N；(2) 保持 A 点所挂重物不变，撤去拉力 FB，在 BD 间的 C 点（如图）施加一个大小也为 15N

10、 的拉力 F，为使杠杆仍在水平位置平衡，动力臂要保持不变，就要改变力的方向，如下图：(3) 保持拉力 F 大小 15N 不变，根据杠杆的平衡条件，GAO=FBOB=FC12OC，如图： 12OC=OB=r，等于圆的半径，当在 BD 间任一位置施加该拉力时，为使杠杆始终能在水平位置平衡，发现拉力方向延长线均需要满足与圆 O 相切的要求，表明使物体产生转动效果的因素，除了与力的大小有关，还与力的方向有关。5. 【答案】A【解析】由力矩平衡关系可知：GL1=FL2，下图中由几何关系可知： L1 与 L2 之比始终等于两边的杆长之比，即两力臂之比是常数。 F=GL1L2，即 F 为定值，故不论杆怎样变

11、换位置，力 F 都是不变的。6. 【答案】(1) 100N (2) 200W (3) 90% 【解析】(1) 由题知，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，因为 F=12(G轮+G物) 即：500N=12(G轮+900N)，所以动滑轮的重： G轮=100N；(2) 拉力移动的距离： s=2h=6m，拉力做功： W总=Fs=500N6m=3000J，拉力做功功率： P=Wt=3000J15s=200W；(3) 使用滑轮组做的有用功： W有=Gh=900N3m=2700J，滑轮组的机械效率： =W有W总100%=2700J3000J100%=90%。7. 【答案】(1) 如图所示：(2) 66.7% (3

12、) 变大；物重；摩擦(4) 0.14 【解析】(1) 由表格中数据可知，物体上升的高度 h=0.1m，而绳子自由端移动的距离为 0.3m，s=3h，所以由 3 段绳子承担物重，因此要从动滑轮绕起。如图所示：(2) 第 3 次实验的机械效率： =W有W总100%=GhFs100%=4N0.1m2N0.3m100%66.7%。(3) 物体越重，每段绳子上承担的物重越大，所以绳子与轮之间的摩擦也会越大。在绳重一定的情况下，物体的重力大小会影响有用功，摩擦力大小会影响额外功，所以滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关。(4) 动力的功率即总功的功率。由题意知，物体上升 0.1m，动力作用点移动 0.3m。所

13、以 P=W总t=Fst=0.7N0.3m1.5s=0.14W。8. 【答案】300；3600；60【解析】根据杠杆平衡知识可知： F1L1=F2L2 F11.5m=500N0.9m F1=300N W=nFs=30300N0.4m=3600J； P=Wt=3600J60s=60W。9. 【答案】如图所示：【解析】当手握哑铃向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的 O 位置，先画出 F2 的作用线，从支点向 F2 做垂线段，可得 F2 的力臂 L2。如图所示：10. 【答案】(1) 3600J (2) 4800J (3) 80W (4) 75% 【解析】(1) 克服物体的重力所做的功： W有

14、=Gh=900N4m=3600J；(2) 拉力移动距离 s=3h=34m=12m，拉力 F 做的功： W总=Fs=400N12m=4800J；(3) 拉力 F 做功的功率： P=W总t=4800J60s=80W；(4) 该滑轮组的机械效率： =W有用W总100%=3600J4800J100%=75%。11. 【答案】A【解析】力的大小、方向、作用点称为力的三要素。它们都能影响力的作用效果，当其中一个要素改变时，力的作用效果往往也会随之改变。所以方向和力的效果相同时，力的作用点不同，用的力的大小也不同。门的把手一般都安装在离门轴远的一端，这样推开门的时候，动力臂较长，省力。12. 【答案】C【解析】将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡。则人的拉力 F=15(400N+50N+600N)=210N。13. 【答案】1；200；80。【解析】（1）绳子自由端移动的距离是：2 米，物体上升的高度是：2m2=1m；（2）滑轮组的做的有用功是：W有用=Gh=300N1m=300J，所以滑轮组的总功是：W总=W有用=300J75%=400J，拉力 F 的大小是：F=W总s=400J2m=200N；（3）拉力 F 做功的功率为：P=W总t=400J5s=80W。14. 【答案】(1) 斜面高度、斜面粗糙程度(2) 斜面越长越省力（或力 F 与斜面的长度成反比或 =GH