【物理】物理│中考物理简单机械有难度经典

【物理】物理中考物理简单机械（有难度）经典一、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Gh400N2m800JA选项正确。B.绳子的自由端移动的距离是4m,工人做的总功:W息Fs250N4m1000J,B选项错误。C.滑轮组的机械效率：W有800J80%,W巧1000J心、C选项错误。D.拉力做功的功率：cW1000JP100W,t10sD选项错误。.轻质杠杆AB可绕中点。自由转动，现在其A端和B端分别施以大小相等的力Fi和F2,它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是

IIA.杠杆会沿顺时针方向转动B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】II由图知道，。为杠杆的支点，分别从。点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力Fi和F2的力臂分别为OC、OD,如下图所示：A因OA=OB,由几何知识知道,1OC-^OA故OCvOD又因为F1和F2的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是:FiXOCvF2XOD,所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A正确。.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】A错；小勇做的A错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功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.4.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■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】①总功=有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③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.5.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=3,不计摩擦及绳重，拉力：F=-（G+G动）=-X（140N+10N）=50N,故A错误;33B.则绳端移动的距离：s=3h=3x2m=6m,故B错误；

C.拉力做功：W总=Fs=50Nx6m=300J,有用功：W有用=Gh=140NX2m=280J,滑轮组的机械效率：="巴x100%=竺史><100%=93.3%,故C正确。W息300JWi■用GhGD.提升200N重物时，重物重力增加，据=——二心八j=cc可知滑轮组机W息GhG动hGG动械效率变大，故D错误。.为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）a,右臂长为b（不妨设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由杠杆的平衡原理:a,右臂长为b（不妨设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由杠杆的平衡原理:rbabm〔二aM,am2=bM,解得m1=",m2bm2=则m15+am2=因为（m1+m2）ab（口-b）2-+--2=--->0口加2=因为a^D所以（m1+m2）-A.便于直接读出拉力的大小B.便于同学们观察实验C.便于正确理解力臂D.便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C正确..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2KgB小于2KgC大于2KgD,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2>0,即mi+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..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：2GX4L<3GX3L,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。.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.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（）A.物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力B.做的有用功是5JC.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】C【解析】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=5kgX10N/kgX1m=50J,故B错误；C.拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40NX2m=80J；斜面的机械效率为：刀=~鱼"X100%=勺国X100%W80J=62.5%,故C正确；D.克服摩擦力所做的额外功：W额=W5W有=80J-50J=30J,由W额=£$可得，物体受到的摩擦力：f=w昼=3J=15N,故D错误.故选C.点睛：（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W功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式刀=工厂计算出机械效率；（4）总功减去W、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..如图所示，一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中，拉力F将fAB\l:“，大JjA.变小B.不变C.逐渐增大D,先减小后增大【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象，杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得：F支?1支=G?g,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块，F支的力臂在增大，重力G及其力臂1g均不变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡条件可知，水平拉力F也逐渐减小..甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物Gi、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）—A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=Q,拉力做的总功相同C.若G1=Q,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】C【解析】【详解】有用功为GH,若GiG2则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W额G动H,乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低.答案AB错，C对.同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高.D错.12.下列说法中正确的是A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.做功越快的机械，功率一定越大D.功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快.机械效率与功率没有关系，故A错误.做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误.功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C正确，符合题意为答案.TOC\o"1-5"\h\z功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误.13.如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N（不计绳A.绳子自由端拉力的功率是70WB.滑轮组的机械效率是85.7%C.提升重物的过程中所做的额外功是400JD.提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】【详解】A.根据图示可知，n=2,不计绳重和摩擦，拉力：F=1（G+G轮）=1（600N+100N）=350N,22拉力端移动距离:拉力端移动距离:s=2h=2X2m=4中总功：拉力的功率：故A错；B.总功：拉力的功率：故A错；B.有用功：滑轮组的机械效率:W总=55=3501^<4m=1400J,P=WP=t1400J10s=140W；W有用=Gh=600N<2m=1200J,〜85.7%W1200J〜85.7%==W息1400J故B正确；C.提升重物的过程中所做的额外功：W额=亚总—W有用=1400J-1200J=200J,故C错；D.当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错；14.如图所示，轻质杠杆可绕O（。是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体,在A端竖直向下施加一个作用力F,使其在如图所示的位置平衡，则GF一定大于GF一定等于GF一定小于GD.以上说法都不正确【答案】B【解析】【详解】由题意知，O是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知:F一定等于G。故ACD错误，B正确。.下图所示的工具中，属于费力杠杆的是:

【解析】【详解】动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镣子的动力臂是小于阻力臂的，故应选D。.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.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为8X1dm3D.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=2x2m=4m拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率：P=Fv=200NX0.4m/s=80VV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/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2X200N=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/1x10kg/m3xl0N/kg=8X-31m3,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。

17.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＞^乙；机械效率：刀甲V刀乙B.手的拉力：F^F乙；机械效率：刀甲二刀乙C.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：刀甲＞刀乙D.手的拉力：F甲vF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。,乙为动滑轮，F乙一（G动G）,由题知，G动=20N＜G,因此F甲F乙。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用一一一一…心轮做的总功多，由4可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙，故C正确为答W案，选项ABD错误。18.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，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（）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=1（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=1（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轮）=1（38N+G'3232轮），解答动滑轮的重力：G轮=6N。故选：B。19.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（）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大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B错误；WTWTc.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据:丁—rz一可知，可以提图动W息W用+W®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.

20.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（）【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A.图示是一个定滑轮拉力Fi=G;B.根据勾股定理知h=42=3m,图中为斜面,F2X5m=GX3m,得至UF2=0.6G;C.如图所Ll2L+3L5生2示，由图可知％"由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3=gW2,G=g0.4G;D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4='G;因此最小拉力是F4；故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。21.C点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力Fi,Fi的方向沿OO线，棒在图所示位置处于静止状态。则sLcA.Fi>GB.Fi=GsC.重力的力臂等于C.重力的力臂等于Si【答案】A【解析】【详解】D.Fi方向沿OO'线向下AB.由图像可得,A点到Fi的距离为S2,若令A点到重力的距离为S3,AB.由图像可得,件“动力X动力臂=阻力X阻力臂”可知FiS2GS3可以推出F1s3GS2由于S3S2可得FiG故A选项正确，符合题意，B选项错误，不符合题意；C.重力的力臂为支点A到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C选项错误，不符合题意；D.Fi与G在支点同侧，重力方向竖直向下，所以Fi的方向应该向上，故D选项错误，不符合题意。.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700N,当他沿水平方向用400N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100NB.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后，绳子的拉力所做的功为1400JC.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，…，一一一1/、A不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F—（G物G动），2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/sx4s=2m,绳子的拉力所做的功：W=Fs=400NX2m=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，，一1/、，一，…一…D不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F—（G物G动），当重物G换为质量更2大的物体时，F将变大，更费力，故D错误.故选A.

.用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GhGhG^h求得动滑轮的重力，再计算GhGhG^h求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹簧测力计读数;(3)G(3)G物不变，改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；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%不计绳重和摩擦,WGhG不计绳重和摩擦,，WWGhG动hGG动12N即：12NG动解得动滑轮的重力:G物=12N时，弹簧测力计读数:解得动滑轮的重力:G物=12N时，弹簧测力计读数:1/一一、1.F一(G物G动)—(12N3N)5N,故B正确;33D、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