2021年中考物理真题分类汇编：简单机械

2021年中考物理真题分类汇编之十一简单机械

姓名：班级：考号：

一、单选题

1.（2021•岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G,

不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）

2.（2021・潍坊）"节约用水，人人有责"，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠

杆，。为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（）

D.d

3.（2021•北京）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）

4.（2021•烟台）用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（）

6.（2021•泰州）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列

操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）

o

AnBT

Z

A.两侧钩码同时向支点移动一格B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格

7.（2021•常德）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力

F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（）

A.所做的有用功为6JB.动滑轮自重4N

C.拉力F做功的功率为5WD.该滑轮组的机械效率为83.3%

8.（2021•永州）如图所示，用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N（忽略绳子与

滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（）

G

A.绳子末端移动的距离是0.2mB.拉力做的功是2.7J

C.滑轮组的机械效率是90%D.动滑轮的重力是1N

9.（2021・北部湾）图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕"春稻谷”的示意图。小华若要更省力,

下列做法可行的是（）

A.支点不动，脚在杆上的位置前移B.将支点靠近人，脚在杆上的位置不动

C.将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移

10.（2021・黄石）如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地

面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（）

A.物体与地面间的滑动摩擦力为100NB.拉力F做的功为100J

C.额外功的功率是8WD.绳子自由端移动的速度为0.3m/s

11.（2021•深圳）下列杠杆中属于费力杠杆的是（）

A.撬石头

C.小推车

12.（2021•枣庄）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕。点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于

木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）

A.先变大，后变小B.先变小，后变大C.一直是变大的D.一直是变小的

13.（2021•广州）图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（）

A.总功较大B.有用功较小C.额外功较大D.机械效率较低

14.（2021•新疆）如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂Iw和动力F动的变化情况

是（）

电不变，动变大矶不变，动不变阴变大，动变大变大，动不变

A.IFB.IFC.IFD.1fHF

15.（2021・重庆）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重

及摩擦，下列说法正确的是（）

A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组机械效率为80%

C.动滑轮的重力为100ND.拉力F的功率为100W

二、填空题

16.（2021•北部湾）图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是—（选填

"静止"或"运动"）的，动滑轮上有一段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N,F为1500N,则该

滑轮组的机械效率是

17.（2021•娄底）小明用如图所示的滑轮组匀速提升600N的物体上升1m,绳子自由端施加的拉力为250N,

不计绳重和一切摩擦，则克服物体重力做的功为_J,滑轮组的机械效率为

□

18.（2021嗯施）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过

程克服物体重力做的功为_J,若动滑轮重10N,则F=_N。

G

////////

19.（2021•锦州）如图所示，将重为40N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动2m,用时5s。已知滑轮

组中动滑轮重为6N,绳子自由端拉力F为10N,则物体与地面间的摩擦力为—No绳子自由瑞拉力F的

功率为_W。该滑轮组的机械效为_（不计绳重和滑轮组的摩擦）。

20.（2021•青海）一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速

提升了4m,建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是_J,建筑工人做功的功率

是_W,该滑轮组的机械效率是

21.（2021•龙东）如图所示，o-19为一可绕。点自由转动的轻质杠杆，OU垂直于AR,且OX长度为

40pm1长度为20cm，在中点「处挂一质量为1kg的物块，要求在端点后处施加一个最小

的力F,使杠杆在图示位置平衡，则力户的力臂应是一cm,最小的力户是—N。

22.（2021•黄石）搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力为800N,独轮车的有关尺寸如图所示，推

车时，人手向上的力F=—N。一根60C的电阻丝，通电5min产生了6480J的热量，则通过该电阻丝的电

流为—A。

23.（2021•泰州）如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为

1.25N,小车沿斜面移动的距离s=1.6m,上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是—J,斜面的机

械效率是

三、作图题

24.（2021•凉山）用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F

并标出相应支点。的位置。

25.（2021•福建）在图中画出使用锄刀时动力F的力臂I。

26.（2021•山西）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄茜切片的示意

图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L

27.（2021•宜昌）小勇在探究"杠杆的平衡条件"实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的

钩码若干。

（1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆（选填"是"或"不是"）平衡状态，为了调节杠杆

在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向边调；

（2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择使杠杆重新在

水平位置平衡；

A.向左调节平衡螺母

B.将左侧钩码向左移动

C.增加右侧钩码个数

（3）进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。

实验次数阻力臂

动力Fi/N动力臂Li/cm阻力F2/NLi/cm

13443

24554

35665

小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂。小华说他得出的结论

是错误的，小华判断的依据是o

28.（2021•阜新）在"探究杠杆的平衡条件"实验中，每个钩码质量都相等。

（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆（选填"平衡"或"不平衡"）。

（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量_______.，

（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆。点右侧第格的位置,

使杠杆再次在水平位置平衡。

（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是

（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a

位置移至b位置时，其示数（选填"变大""不变"或"变小"）。

29.（2021•东营）图甲是某实验小组探究"杠杆的平衡条件"的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于（选填"平衡"或"非平衡"）状态；

要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向（选填"左"或"右"）侧调节。

（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆（选

填"左端下沉"、"仍然平衡"或"右端下沉"）。

（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是。

（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的

装置进行探究，在杠杆。点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平

衡，此时弹簧测力计示数为N.以弹簧测力计的拉力为动力Fi,钩码处绳子拉力为阻力

，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是（选填"大于"、

F2Fili

"等于"或"小于"）F2I2，其原因可能是。

（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于（选填"省力"或"费力"）杠杆，请举出

它在生活生产中的一个应用实例：。

30.（2021•江西）（探究名称）探究杠杆的平衡条件

（猜想与假设）

猜想一：动力x动力臂=阻力x阻力臂；

猜想二：动力x支点到动力作用点的距离=阻力x支点到阻力作用点的距离。

（设计实验与进行实验）

（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向（选填"左"或"右"）调节，使杠杆在水平位置平衡;

（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如下表：

改变钩码的和钩码的位置，重复上述实验两次，记录的数据如下表：

动力

实验次数Ft/N03间距离/rm阻力!■间距离/cm

11.050.510

小明21.5101.015

31.0102.05

40.8151.010

小红和小明

51.4151.010

（3）（分析与论证）

根据小明同学的数据可验证猜想（选填"二"或"一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学

每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的

进行实验；

于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜

想是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是,通过以上研

究，小明同学真正理解了力臂是支点到的距离。

五、计算题

31.（2021•济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表，求:

钩码重GN钩码上升的高度hm拉力FN弹簧测力计上升距离rm

0.50.10.303

（1）拉力所做的功；

（2）滑轮组的机械效率。

32.（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N,不计绳重和摩擦。在拉力F

的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F做功的功率；

（3）此过程动滑轮的机械效率。

33.（2021,广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120kg的建筑材料匀速

提升了6m,用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F,滑轮组的机械效率为80%,g取10

（1）滑轮组做的有用功；

（2）拉力F的大小；

（3）根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出

的有（填写番号）。

34.（2021•枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿

水平方向做匀速直线运动，己知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的02倍。不计绳重及绳与滑轮、

滑轮与轴之间的摩擦。求：

（2）动滑轮的重；

（3）若物重增大到2000N,则滑轮组的机械效率是多少？

35.（2021•苏州）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg

的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2mo不计绳子重力和摩擦，g取:10N/kg,求：

（1）拉力的功率P;

（2）滑轮组的机械效率n；

（3）动滑轮的重力

36.（2021•怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3,密度为

lO'lg..lDA每个滑轮的重力为20N,不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。

（=1O'”.lQR.kg）求：

(1)工件浸没在水中时所受的浮力;

(2)工件受到的重力；

（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。

37.（2021•张家界）党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践

中来到某乡村建筑工地，建筑工L地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

乙

（1）一个工人质量为60kg,竖直向上匀速拉动700N的重物时，绳上拉力为400N,将重物提升2m用时

20s,滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这20s的时间内拉力的功率为多少？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少kg?

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升800N的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离？

38.（2021•泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至

仓库门口A处，用时10s,此过程中甲工人做功的功率P，产30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同

样的路面上匀速移动3m到达指定位置B,拉力F乙为80N。求：

（1）甲工人做的功;

（2）该滑轮组的机械效率。

39.（2021・扬州）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s,工人所用拉

力F为250N,求：

（1）滑轮组的机械效率;

（2）拉力F的功率。

40.(2021•南充)如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的筒化示意图，已知物体A

质量为500kg,底面积为1.25m2不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。

(g=10N/kg)

(1)起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？

(2)如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N,增加绳子自由端

的拉力后物体A被成功匀速提升2m,请计算此时整个机械的机械效率。

(3)工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间变化

关系如图丙所示，请计算物体B的密度。(p”=1Q^ld^kyu?)

答案解析部分

一、单选题

L【答案】D

2.【答案】B

3.【答案】B

4.【答案】A

5.【答案】B

6.【答案】D

7.【答案】D

8.【答案】C

9.【答案】D

10.【答案】C

11.【答案】B

12.【答案】A

13.【答案】B

14.【答案】C

15.【答案】B

二、填空题

16.【答案】运动；2；80%

17.【答案】600J；80%

18.【答案】20；210

19.【答案】24；12；80%

20.【答案】1800；240；75%

21.【答案】50；4

22.【答案】160；0.6

23.【答案】1.8；90%

三、作图题

24.【答案】解：如图所示:

四、实验探究题

27.【答案】（1）是；左

（2）B

（3）不同的物理量不能相加

28.【答案】（1）平衡

（2）力臂

（3）2

（4）避免结论的偶然性，得出普遍规律

（5）变大

29.【答案】（1）平衡；左

（2）左端下沉

（3）避免偶然性，寻找普遍规律

（4）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响

（5）费力；钓鱼竿

30.【答案】（1）左

（2）数量

（3）一和二；方向；二；刻度尺；力的作用线

五、计算题

31.【答案】（1）解：拉力所做的功为厂,•$•=（）安-：•Q3m=009J

答：拉力所做的功为0.09J；

（2）解：滑轮组的机械效率为I]-二普二2二:：：F"?556co

'次9rs03N**03m

答：滑轮组的机械效率55.6%。

32.【答案】（1）解：由于绳重和摩擦不计，所以拉力为F=F'=£可°、=200N

答：拉力F的大小?00N；

（2）解：拉力F作用端绳子上升的高度S'=lfi=2：-Siu=6iu

拉力所做的功卬力产工=>001

拉力做功的功率户=?—11—6（W

7.

答：拉力F做功的功率为60W

（3）解・机械效率上亚-色的-仃y_9搜_32（N-gw

<,解,以惚双手7-犷0"-4O0N-80^0

F5-F'U~2F

答：机械效率800c

33.【答案】（1）解：物体重力为G=mg=120kgxl0N/kg=1200N

滑轮组做的有用功Wf,=Gh=1200Nx6m=7200J

答：滑轮组做的有用功7200J；

（2）解：总功为小。=界旦=9000J

SUaUro

有两股绳，物体上升6m,绳自由端移动；=%=?"61U=.1211）

拉力为v9000J--八\,

F=­r'-]=15ON

答：拉力F的大小750N

⑶①②

34.【答案】（1）解：该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度

'-n.1.=2：!Q?：in..-0.4in-'.

拉力做功的功率P-F\=150N，04m\=60\V

答：工人师傅拉力的功率为60W

（2）解:根据F='~G的.动滑轮重力为G3i=nF-f=nF-0.2G=2xl50N-0.2xl000N=100N

M

答：动滑轮重力为100N；

（3）解：若物重增大到2000N,则此时物体与地面之间的摩擦力2000N=400N

绳端拉力F2=J（G动X（1OONZOON）=25ON

滑轮组的机械效率=08=80%

答：滑轮组的机械效率为80%。

35.【答案】（1）解：由图可知，滑轮组承重绳子根数为2,绳子端移动的距离

s=%一=2：-2m=4m

绳子端所做的总功犷a=F$=J00%1Jm=1600J

拉力的功率p=*=华烂=160W

或者：绳子端的移动速度；-7—=0；.

拉力的功率P=F1=400N-041115=160W

答：拉力的功率P为160W；

（2）解：建筑材料的重力G=ni?=70kpIONk?=700N

提升建筑材料所做的有用功H*=Gh=700X-2m=1400J

滑轮组的机械效率«=事亘*100。。=x100%=87.5%

•n叁lovUJ

答：滑轮组的机械效率n为87.5%；

（3）解：据滑轮组的特点，有lF=GdG,：“

动滑轮的重力G诩=2F-G=2'400N-700N=100N

或者：滑轮组所做的额外功胪眼=方有=1600J-1400J=20QJ

不计绳子重力和摩擦，据”:「=G；/得Gf1==斗迎=I0ON

切h2m

答：动滑轮的重力G动为100N。

36.【答案】（1）解：工件的体积为30dm3,工件浸没在水中时所受的浮力为

F浮=照『=1.0x1ohcgx10Nkg*30dmJ=10*1Oleg'；msx1ONlcgx30*10Tm3300N

答：工件浸没在水中时所受的浮力是300N；

（2）解：工件受到的重力G=nig=P^g=3xlO^g/m3*30dmj*IGN/kg=900N

答：工件受到的重力是900N；

（3）解:每个滑轮的重力为20N,绳子拉力与重力、浮力和滑轮重关系、F=GE=•G

绳子拉力为k（9OCN-3OON+2ON）

先丁也F--------=-------：------=310、

工件在水中上升6m的过程中，绳子移动距离为S=?>-6111=1311

工人做功丁=Fs=入0\：口=9：、0J

答：工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做功3720J。

37.【答案】（1）解：滑轮组的机械效率为

7=x100%=^*100%=*100%=系X100%-x100%=87.5%答：滑轮

组的机械效率为S7工%;

（2）解：20s的时间内拉力的功率为P=2一与=：-80W

答：20s的时间内拉力的功率为80\k

（3）解：由人的体重可知，最大的拉力为人的体重，即为FmR=G=炳=60kgx10N，k『600N

动滑轮的重力为G动=2F—G^~2x400N-700N=1O0N

则最大的物重为G.=2Fmw—G动=2*600N-100N=1100N

该工人能够提升的最重的物体约为"|=§=招*=110kg

答：该工人能够提升的最重的物体约为110kg；

（4）解：一个定滑轮和一个动滑轮，最省力的是绳子的固定端从动滑轮起始，绕到定滑轮、动滑轮最后

至小红的手中，故如下图所示：

（5）解：最省力的方式，提升800N的重物，绳上拉力的大小

F=%G物+G动耳”（800N+100N）=300N

答：最省力的方式，提升800N的重物，绳上拉力的大小为300N

（6）解：物体上升的速度为xO.15ni/s=O.O5m/s

20s物体上升的距离f=Qfl-Sm■,Os=lin

答:20s物体上升的距离3m。

38.【答案】（1）解：甲工人做的功W甲-P,pt=^0W>-10,=300J

答：甲工人做的功为300J；

（2）货物与地面的摩擦力f=F甲==芈J=150N

滑轮组对货物的拉力F祈f=150N

滑轮组的机械效率

取有用Fa，入21SONxlm

7=居X100%=彘X100%=考X1000。=燃叠X100%=62.5%

答：该滑轮组的机械效率为62.5%。

39.【答案】（1）解：由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=2,则滑轮组的机械效率为n=

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