2022年北京市中考二模物理试题汇编：简单机械

2022北京初三二模物理汇编

简单机械

一、单选题

1.（2022.北京石景山.二模）如图所示，正在使用的四种工具中，属于费力杠杆的是（）

B.托盘天平

C.撬棒

3.（2022.北京密云•二模）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（)

4.（2022•北京昌平•二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A

使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物

体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N,不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正

确的是（）

〃〃〃〃〃〃

A.物体A所受滑动摩擦力为300NB.物体B所受重力为300N

C.支架受到滑轮组的拉力为220ND.物体A受到水平向右的拉力为100N

二、多选题

5.（2022•北京平谷•二模）如图所示四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）

A.食品夹B.核桃钳

羊角锤

6.（2022•北京昌平•二模）杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。

它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤蛇、提纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是（）

秤杆提纽

A.杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量

B.只有所测物体的质量与秤坨的质量相等时秤杆才能水平静止

C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近

D.用杆秤称量物体质量时，3点是杆秤的支点

7.（2022.北京平谷•二模）图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力尸作用下，使重900N的建

筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中，拉力F为500N。

则（）

A.滑轮组做的有用功为500J

B.拉力尸做功的功率为100W

C.动滑轮重为100N

D.滑轮组的机械效率为90%

8.（2022•北京朝阳•二模）为了将放置在水平地面上重为150N的物体提升到高处，小阳设计了如图甲所示的滑轮

组。小阳用竖直向下的拉力尸拉绳，拉力尸随时间的变化关系图像如图乙所示，物体上升的高度〃随时间/变化的

关系图像如图丙所示。若物体与地面的接触面积为5xl（?2m2,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（）

A.动滑轮受到的重力为50N

B.在0〜1s内，物体对地面的压强为800Pa

C.在1〜2s内，拉力厂做的功为250J

D.在2〜3s内，滑轮组的机械效率为83.3%

9.（2022•北京石景山•二模）用图甲所示的装置提升重为880N的物体A,动滑轮重为120N。卷扬机对绳子的拉力

F所做功随时间变化的图像如图乙所示，物体A在4s内匀速竖直上升了2m。关于此过程，下列结果正确的是

（）

B.拉力F的大小为550N

C.4s内动滑轮对物体拉力所做的功为1760J

D.此滑轮组提升物体A的机械效率为88%

10.（2022•北京密云•二模）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力厂作用

下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确

的是（）

\\\\\\\\

A.动滑轮所受的重力为100N

B.物体A上升的速度是0.3m/s

C.拉力F的功率是100W

D.滑轮组的机械效率是90%

三、填空题

11.（2022.北京西城•二模）小丽做探究杠杆的平衡条件的实验。开始实验时，她应调节平衡螺母，使杠杆在水平

位置平衡。之后，小丽在杠杆A点挂上3个钩码（每个钩码重1N,杠杆上相邻刻线距离相等），如图所示。小丽

使用弹簧测力计在_______点（选填"B”或"CD沿竖直向上的方向拉住杠杆，当弹簧测力计的示数为N时,

杠杆可以在水平位置保持平衡。

四、实验题

12.（2022.北京顺义.二模）在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码重力均为1N,杠杆上相邻刻线间的距离相等。

如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左''或"右”）调节。杠杆水平平衡后,

在杠杆上的A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，可在B点悬挂______个钩码，或在C点

施加竖直向上的N的力。

13.（2022•北京朝阳•二模）小阳利用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，其中，杠杆上相邻刻线间的距离相

等，每个钩码所受重力均为0.5N。

（1）实验前，为使如图甲所示的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向端调节;

（2）杠杆水平平衡后，在杠杆上的4点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在8点悬挂

__________个钩码:

（3）接下来，他将弹簧测力计挂在C点继续实验，如图丙所示，在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图

丙中虚线方向斜向上拉C点，且始终保持杠杆在水平位置平衡的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变大，请你解释原

14.（2022•北京房山•二模）关于如图所示的三个实验，请回答下列问题:

（1）如图甲所示，是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置。小明把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀

速拉动木块，记录弹簧测力计示数；木块上再放一个重物，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。

根据实验过程小明探究的自变量是;

（2）如图乙所示，是“探究杠杆平衡条件”实验装置。杠杆上相邻刻度线间的距离相等。杠杆水平平衡后，在杠杆

上的A点悬挂了重力均为1N钩码2个，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计应在______（选填"B"或"C'）点沿竖

直向上拉杠杆，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为N；

（3）如图丙所示，是“探究液体压强与液体密度是否有关''实验装置。由实验现象可以得到的结论是。

五、计算题

15.（2022.北京丰台•二模）在数千年漫长的农业社会中，杠杆和根据杠杆原理制造的工具，在人类改造自然、发

展生产的过程中发挥着重要作用。其中，杆秤是我国古代杠杆应用的杰作之一，它反映了我国古代人民的聪明才智。

某同学在学习了杆秤的知识后，发现杆秤不仅可以称量物体的质量，还可以改为密度秤，用来测量液体密度。于是

他利用身边的器材自己动手制作了一个测量液体密度的密度秤，如图所示。提纽固定在细木棒的重心。处，密度未

知的金属块M固定在A点，钩码N是密度秤的秤蛇，将钩码N挂在B点时，密度秤恰好水平平衡。现将金属块M

浸没在某种液体中，调节钩码N的位置，当其移至C点时，密度秤再次水平平衡。己知，AO=10cm,O8=20cm,

BC=3cm,钩码N的质量加=100g,金属块M的体积V=25cm3,细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）金属块M所受的重力：

（2）液体的密度。

16.（2022.北京石景山.二模）如图所示，轻质杠杆A8可绕。点转动，当甲物体浸没在水中时，杠杆恰好水平平

衡，A、2两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知甲物体的质量〃产0.6kg,体积为V,k4xl（?4m3；乙物体的

质量，〃z=0.86kg,其底面积S4=2xl04m2,OA：OB=2：1,圆柱形水容器的底面积S=5xl（y3m2,取g=iON/kg。求:

（1）甲物体受到的浮力；

（2）杠杆B端受到细线的拉力；

（3）若剪断细线，待甲物体静止时，容器底对地面的压强变化了多少？

17.（2022•北京顺义・二模）如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A,在滑轮组绳子自由端用力尸竖直向上

匀速提升10s,10s内物体A被竖直匀速提升了1m,滑轮组的额外功是300J。求：

（1）A上升的速度也

（2）滑轮组的机械效率〃;

（3）绳子自由端的拉力几

\\\\\\\\

18.（2022•北京房山•二模）如图甲所示，是使用动滑轮匀速提升物体的装置图。如图乙所示，是提升不同重物时

卷扬机对绳子竖直向上拉力尸与卷扬机拉动绳子速度v的关系图像。当使用这个装置提升重力为500N的物体A时,

卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s,卷扬机拉动绳子的功率保持不变。不计绳重及轮与轴的摩擦。

求：（1）提升物体A时，卷扬机对绳子的拉力昂；

（2）动滑轮受到的重力G就

（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.4m/s,此时滑轮组的机械效率〃。

卷扬机

19.（2022•北京西城・二模）某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A,在物体A以0.1m/s的速度被匀速

竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力尸为300N,滑轮组的机械效率〃为85%,不计绳重和滑轮与轴

的摩擦。求：

（1）拉力厂做功的功率P;

（2）物体A所受重力GA；

（3）动滑轮所受重力G.

20.(2022•北京海淀•二模)如图所示，质量为60kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体匀

速上升1m的过程中，拉力做功800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取

g=10N/kg,求：

(1)滑轮组的机械效率〃；

(2)地面对工人的支持力大小F.

(3)工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率〃…

21.(2022.北京门头沟.二模)图是一种利用滑轮组提升物体的简化模型示意图。人站在水平地面上，竖直向下拉

动绳子自由端，将重为720N物体以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%。不计绳重及摩擦，g取

10N/kgo求：

(1)拉力的大小;

(2)求动滑轮受到的重力。

////////

2022北京初三二模物理汇编

简单机械参考答案

1.D

【解析】

【详解】

A.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意：

B.天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意；

C.羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。

故选D。

2.D

【解析】

【详解】

A.如图瓶起子的支点在与瓶盖上表面接触的地方，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故A不符

合题意；

B.如图核桃夹的支点在最前端，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意；

C.如图撬棒的支点在撬棒与垫在地上的石头的接触位置，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故

C不符合题意；

D.如图筷子的支点在食指的底部，动力为手指对筷子的力，阻力为前端小球对筷子的力，动力臂小于阻力臂，动

力大于阻力，属于费力杠杆，故D符合题意。

故选D。

3.B

【解析】

【分析】

【详解】

A.园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意;

B.筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选B。

4.C

【解析】

【详解】

A.物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小,

故A受到的摩擦力的大小为100N,故A错误；

B.对B进行受力分析，物体B所受重力为

GB=3尸-G动=3x100N-20N=280N

故B错误；

C.支架受到滑轮组的拉力为

F'=2F+%=2xlOON+2ON=22ON

故C正确；

D.当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳

子对其向左的拉力，其大小为100N,故一个水平向右的拉力为

r=F+/=100N+100N=200N

故D错误。

故选C。

5.AD

【解析】

【详解】

A.食品夹的支点在尾端，手的动力作用在夹子的中间，而阻力作用在前端，阻力臂大于动力臂，根据杠杆平衡条

件，动力大于阻力，属于费力杠杆，故A符合题意；

B.核桃钳的支点在前端，核桃在中间，手的作用力在尾端，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻

力，属于省力杠杆，故B不符合题意；

C.羊角锤的支点在锤与木板接触点，钉子的阻力在锤子的羊角口，手的动力作用在锤柄处，动力臂大于阻力臂，

根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故c不符合题意；

D.筷子的支点在尾端，手的动力作用在筷子的中间偏向尾端，而阻力作用在前端，动力臂小于阻力臂，根据杠杆

平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆，故D符合题意。

故选AD。

6.ACD

【解析】

【详解】

A.如图所示，杆秤围绕着B点转动，测量质量时，是根据杠杆平衡原理测量的，故A正确；

B.由杠杆的平衡条件可知，只有所测物体的质量与秤坨的质量满足下列关系时

m

nSlBC=

经整理可知

“，物4c=

杠杆才能在水平位置平衡，故B错误；

C.当物体的质量变大时，叫心c•乘积变大，叫时质量不变，故物变大，秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更

近，故C正确；

D.杆秤围绕着8点转动，围绕固定不动的点为支点，故8点是支点，故D正确。

故选ACD。

7.CD

【解析】

【详解】

A.滑轮组做的有用功为

IVW=供9O0J

故A不符合题意；

B.拉力厂做的功为

W=Fs=500N?2m=1000J

功率为

故B不符合题意；

C.由图得

〃=2

当不计绳子重和摩擦力时，由

得动滑轮重为

G访=〃尸一G物=2?500N-9()0N=100N

故C正确；

D.滑轮组的机械效率为

WQ()()T

7=_AX100%=__X100%=90%

故D符合题意。

故选CD。

8.BC

【解析】

【详解】

A.由丙图可知，物体在2~3s内做匀速直线运动，由乙图可知，此时绳子的拉力

F=80N

对滑轮组受力分析得

2F—Gt^G,.!)

所以动滑轮的重力为

G后2F-G«F2X80N-150N=1ON

故A错误；

B.由乙图可知，在0~ls内，绳子的拉力

F=60N

把滑轮和物体看作一个整体，受力分析得

2F+F爻=G/'G动

根据力的作用是相互的原则，可得物体对地面的压力

FupF尸G附G疗2尸=150N+10N-2x60N=40N

所以，物体对地面的压强为

故B正确；

C.由乙图可知，在1~2s内，绳子的拉力

F=100N

由丙图可知，物体上升高度

/?=1.25m

连在动滑轮上的绳子股数

n=2

所以，绳子移动的距离为

s=〃〃=2x1.25m=2.5m

可得，拉力尸做的功为

W=Fs^100Nx2.5m=250J

故C正确；

D.由乙图可知，在2~3s内，绳子的拉力

F=80N

滑轮组的机械效率为

%区x100%=纽x100%=%x100%=15°N-x100%=93.75%

%FsnF2x80N

故D错误。

故选BC。

9.BC

【解析】

【详解】

A.由v=£知道，物体A上升的速度为

t

h2m八p.

v=—=----=0.5m/s

t4s

故A错误；

B.由图知道，滑轮组绳子的有效股数

"=2

由于物体A在4s内匀速竖直上升了2m,所以，拉力端移动距离

s=2/?=2x2m=4m

由图像知道，4s内卷扬机对绳子的拉力尸所做的总功是2200J,由W=用知道，拉力大小

厂叱』2200J“z

F=—^=--------=550N

4m

故B正确;

c.4s内动滑轮对物体拉力所做的功为卷扬机所做有用功，大小是

W行G/?=880Nx2m=1760J

故C正确；

D.由图像知道，4s内卷扬机对绳子的拉力尸所做的总功是2200J,故滑轮组的机械效率

〃=区x100%=x100%=80%

%,2200J

故D错误。

故选BC。

10.CD

【解析】

【分析】

【详解】

A.物体A被竖直匀速提升了4m,滑轮组的额外功是400J,动滑轮自重及摩擦力一共为

G=J^W=^00J=100N

总h4m

则动滑轮自重小于100N,故A错误；

B.物体A上升的速度是

s4m八1,

v=—=----=0.lm/s

t40s

故B错误；

C.所受重力为900N的物体A,匀速移动了12m,拉力做的有用功为

W淅G/?=900Nx4m=3600J

拉力做的总功为

卬,成=W〃/卬秘,=3600J+400J=4000J

拉力尸的功率是

「=吆=幽Uioow

t40s

故C正确；

D.滑轮组的机械效率是

”迪x100%=理国■x100%=90%

吗&4000J

故D正确。

故选CD。

11.C1.2

【解析】

【详解】

⑴杠杆在A点受到一个竖直向下的力使杠杆逆时针转动，则应在C点受到一个竖直向上的力，或在B点受到一个

竖直向下的力阻碍杠杆逆时针转动，才能让杠杆保持平衡。

⑵根据杠杆平衡条件尸B/2得

3NX2L=F2X5L

解得F2=L2N,即弹簧测力计的示数为1.2N时，杠杆可以在水平位置保持平衡。

12.右21.5

【解析】

【详解】

川由图甲知，杠杆的左端下沉，应向右调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。

⑵由图乙知OA=2/,08=3/,据杠杆的平衡条件有

3xlNx2/=??xlNx3/

解得

〃=2

所以可在3点悬挂2个钩码。

[3]由图乙知，OC=4I,据杠杆的平衡条件有

3Nx2/=Fx4/

解得在C处施加竖直向上的力F=1.5N。

13.左2根据杠杆平衡条件"乙=巴右，杠杆水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于动力臂减小，所以动力增

大，因此弹簧测力计示数逐渐变大

【解析】

【详解】

(1)[1]由图甲可知，杠杆的左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左端调节。

(2)[2]设一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得

3xO5Nx2L=nxO.5Nx3L

解得：〃=2,故为使杠杆保持水平平衡，应在8点悬挂2个钩码。

(3)[3]根据杠杆平衡条件

他=%

杠杆水平平衡且阻力和阻力臂一定，弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图丙中虚线方向斜向上拉C点，动力

臂减小，所以动力增大，因此弹簧测力计示数逐渐变大。

14.压力大小B4液体压强与液体密度有关

【解析】

【详解】

(1)[1]实验中接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，所以小明探究的自变量是压力大小。

(2)[2][3]设杠杆一格长为L杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了重力均为1N钩码2个，杠杆会逆时针转

动，为使杠杆保持水平平衡，在B处用弹簧测力计竖直向上拉，根据杠杆的平衡条件可得

2Nx4L=Fx2L

F=4N

(3)[4]图丙中探头的深度相同，液体的密度不同，U形管两边的液面差不同，说明液体压强与液体的密度有关。

15.(1)2N：(2)1.2xlO3kg/m3

【解析】

【详解】

解：(1)钩码N的重力

G=mg=0.1kgx1ON/kg=1N

由杠杆平衡条件得

GMXOA=GXOB

金属块M所受的重力

G..=—G=-=^xlN=2N

"OA10cm

(2)将金属块M浸没在某种液体中，调节钩码N的位置，当其移至C点时，密度秤再次水平平衡，由杠杆平衡条

件得

FAXOA=G><OC

(GM-F*)XOA=GXOC

(GM-FQxOA=Gx(OB-BC)

(2N-F岁)x10cm=1Nx(20cm-3cm)

F#=0.3N

根据阿基米德原理得到液体的密度

0=旦_=生=-----吆_.l2xlO^kg/m3

g%gV10N/kgx25xl0-6m3

答：(1)金属块M所受的重力是2N：

(2)液体的密度是1.2xlO3kg/m3。

16.(1)4N；(2)4N；(3)400Pa

【解析】

【详解】

解：(1)由阿基米德原理可知，甲物体浸没在水中时所受的浮力为

地=pg%=pg%=1()3版/m3*iON/依x4x1(T4m3=4N

(2)甲受到绳子拉力、自身重力以及浮力三个力的作用，并保持平衡，根据平衡条件可知，绳子对甲的拉力为

尸%=Gtp-%=阳pg一七=Q.6kgxION/kg-4N=2N

即绳子对A端的拉力为F分2N,根据杠杆平衡条件

F^-OA=FBOB

(3)剪断细线前，容器对地面的压力等于容器和容器中水的重力与甲的重力之和减去绳对甲的拉力；剪断细线后,

容器对地面的压力等于容器和容器中水的重力与甲的重力之和。剪断细线后，容器对地面的压力变化量为绳子端的

拉力，大小为2N,由压强公式可得压强的变化量为

=400尸〃

S-5xl0-:,m2

答：(1)甲的浮力为4N；

(2)拉力为4N；

(3)压强变化为400Pa。

17.(1)0.1m/s；(2)75%；(3)400N

【解析】

【详解】

解：(1)物体A上升的速度

v=—=——=0.1m/s

t10s

(2)提升A所做的有用功

W片G/?=900Nxlm=900J

滑轮组所做的总功

w斫w〃+w后900J+300J=1200J

滑轮组的机械效率

区=2921x100%=75%

W&1200J

(3)由图示知，滑轮组承重绳子为3根，绳子自由端的移动的距离

5=3/?=3xlm=3m

拉力

尸=丝=幽I=400N

s3m

答：(1)A上升的速度v为O.lm/s；

(2)滑轮组的机械效率〃为75%；

(3)绳子自由端的拉力广为400N。

18.(1)300N；(2)100N；(3)66.7%

【解析】

【详解】

解：(1)由图像可知，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s,由图乙可知，卷扬机对绳子的拉力FA=300N。

(2)由图甲可知，滑轮组绳子的有效股数〃=2,动滑轮受到的重力

G后nF-G^=2x300N-500N=100N

(3)卷扬机的拉动绳子的功率

IVFc

P=—^==RVA=300Nx0.2m/s=60W

因卷扬机的拉动绳子的功率保持不变，若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.4m/s,卷扬机对

绳子的拉力

LP60W

Fn=—=----=150N

vB0.4m/s

物体B的重力

GB="FB-G后2x150N-100N=200N

此时滑轮组的机械效率

W#GhG200N入r”

〃=—=-B--=—B5-=-------=66.7%

%FBxnh叫2x150N

答：(1)提升物体A时，卷扬机对绳子的拉力是300N；

(2)动滑轮受到的重力是100N；

(3)若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.4m/s,此时滑轮组的机械效率是66.7%。

19.(1)60W；(2)510N；(3)90N

【解析】

【详解】

解：(1)由图得承重绳子股数

几=2

绳端的速度为

%物=2u物=2x0.Im/s=0.2m/s

拉力尸做功的功率

wFs

尸=7=7=F%=300Nx0.2m/s=60W

(2)滑轮组的机械效率

n^^xl00%=^xl00%=-^xl00%=85%

%FsnF

物体A所受重力

GA="•〃尸=85%X2X300N=510N

(3)不计绳重和滑轮与轴的摩擦，物体被匀速竖直提升，将物体与动滑轮作为研究对象，受力情况如图4所示,

因为

GA+G动=2/

又因为

F=F=300N

所以