中考物理总复习《简单机械》专项检测卷-附带答案

第第页立足教材·夯实基础1.重点［2023·自贡］如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是（）A.F1、F2、F3的大小相等B.F1最大C.F2最大D.F3最大2.易错点［2023·连云港］下列关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，机械效率越高B．做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高3.难点［2023·重庆］在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（）A.重物上升的速度为0.4m/sB.动滑轮做的有用功为1000JC.工人的拉力的功率为90WD.动滑轮的机械效率为90%4.［2023·达州］将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为_____N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F=______N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）5.［2023·十堰］如图是某电梯的工作原理图，A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮___（选填“A”或“B”）能省力。某次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升，电动机输出功率为1960W，则人所受重力与_________________力是一对平衡力，此次电梯的机械效率为______。（g取10N/kg，百分号前保留一位小数）6.［2023·深圳］如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是___J，对物体B做的额外功是____J。理由是______________________________________________________。（3）该同学又采用了图丙所示的装置进行探究，为了使杠杆在水平位置平衡，计算出弹簧测力计的值应为_____N，但是小明在实际实验操作中发现弹簧测力计的示数稍大于计算值，其原因可能是________________________。7.如图甲所示，把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1；用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿着斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s。（1）在此过程中斜面的机械效率η=____（用题目中的字母表示）。小明在实验中，提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。（2）除了图乙中的器材，还需要什么测量工具：弹簧测力计和________。（3）请写出实验步骤：①按图乙安装好长木板和木块。②把物体甲挂在弹簧测力计上，甲静止时读出测力计的示数F1（即物体的重力）；③用弹簧测力计沿斜面把物体甲从斜面底部匀速拉至某一高度，读出弹簧测力计匀速拉动时的示数F2；用________测出此时物体甲离地面的高度H，物体从斜面底部运动至该处的距离s。④________________________，把物体甲沿斜面拉至同一高度H处，重复步骤③。⑤根据_________算出沿不同倾角时斜面提升物体甲至同一高度的机械效率。8.［2023·烟台］在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N每袋水泥质量为50kg。（g取10N/kg）求:（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（百分号前保留一位小数）（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？拓展进阶·提高能力9.［2023·唐山丰南区一模］如图所示，用拉力F1将物体甲匀速提升高度h，若借助滑轮组用拉力F2把物体甲匀速提升相同的高度。下列说法正确的是（）A.使用滑轮组的过程中，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍B.两个过程中拉力F1=3F2C.滑轮组的机械效率为D.拉力F2做功的功率比拉力F1做功的功率大10.［2023·原创］（多选）小明利用两个相同的滑轮组提升重物，图甲中虚线框内是小明设计的滑轮组（未画出）。利用该滑轮组提升质量为30kg的物体，绳子自由端所用的拉力为110N，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，g取10N/kg则（）A.拉力的功率为165WB.滑轮组中动滑轮重10NC.4s内所做的额外功为60JD.该滑轮组的机械效率为95%11.［2023·石家庄栾城区一模］（多选）如图所示的滑轮组，用150N的拉力F拉动水平地面上重为1200N的物体，使物体匀速前进8m，物体与地面之间的摩擦力为180N。在此过程中下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离是4mB．拉力做的功是2400JC．滑轮组的机械效率是60%D．A点受到的拉力为360N12.如图所示，是小明在实验室测量滑轮组机械效率的实验装置。（1）如图甲所示，小明在粗糙程度均匀的水平面上开始实验。依次匀速拉动表面粗糙程度相同、重力不同的物体M1、M2、M3，实验得到相关数据如下表：通过实验小明发现：物体在水平面上滑动时受到的摩擦力为其重力的_______倍。多次实验的目的是_____________。（2）小明用如图乙所示装置测量滑轮组的机械效率时，在原来的水平面上匀速拉动M1、M2、M3。记录实验数据如下表：①第2次实验时滑轮组的机械效率是______。②分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体移动的距离_______（选填“有关”或“无关”）。③通过本实验我们知道：除了减小绳重和滑轮与绳子间的摩擦外，还可以通过______的方法增大滑轮组的机械效率。【拓展】若被拉动物体与水平面的粗糙程度保持不变，绳子能承受的最大拉力是5N，不计绳重、滑轮与绳子的摩擦，装置乙能拉动的最大物重为_______N。F1=8.0N。（2）交换弹簧测力计和细线的位置，平衡时工艺品的位置也如图丙所示，弹簧测力计读数F2=6.0N。（3）由此可以计算出该工艺品的重力G=___N。（4）计算出O点到端点A间的距离LOA=-290-______cm。-290-参考答案1.A提示：题图中的滑轮是定滑轮，不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故B、C、D项错误，A项正确。2.D提示：机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否，及做功快慢均与机械效率大小没有关系，故A、B项错误；机械效率是指有用功与总功的比值，有用功越多的机械，有用功与总功的比值不一定越大，机械效率不一定越高，故C项错误。3.D提示：重物上升的速度：v==0.2m/s，故A项错误；动滑轮做的有用功：W有=Gh=450N×2m=900J，故B项错误；由题图可知n=2，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，拉力做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，拉力做功的功率：，故C项错误。4.1020提示：由题图可知n=2，不计绳重和摩擦时，物体A受到向右的拉力：F=2×5N=10N，根据二力平衡可得物体A受到桌面的摩擦力：f=F=10N；物体A水平向左运动或水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是10N；物体A水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力10N、水平向右的摩擦力10N；因此水平向左的拉力F′=10N+10N=20N。5.A电梯对人的支持30.6%提示：由题意知，n=2，则绳子自由端得绳子自由端受到的拉力：=980N，人的重力：G人=mg=60kg×10N/kg=600N，则电梯的机械效率：6.20.5提示：有用功与额外功的和叫总功。由题图乙知，WA有=WA总-WA额=3J-1J=2J，由题图甲知，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，做的有用功相等，即WA有=WB有=2J，对物体B做的额外功WB额=WB总-WB有=2.5J-2J=0.5J。7.（1）（2）刻度尺（3）刻度尺改变斜面倾角8.解：（1）题图甲中滑轮组动滑轮绕绳子的段数是2段，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×6m=12m，拉力F做功：W总=Fs=2400N×12m=28800J，拉力F做功的功率：（2）水泥总重力：G=mg=8×50kg×10N/kg=4000N有用功：W有=Gh=4000N×6m=24000J滑轮组的机械效率：（3）由题图乙可知滑轮组动滑轮绕绳子的段数是3段，不计绳重和摩擦，据F=得到水泥的总重力：G总=3F-G动+吊=3×2400N-200N=7000N，这种设计的装置一次能提起水泥的袋数：拓展进阶·提高能力9.C提示：由题右图可知n=3，绳子自由端移动的距离：s=nh=3h，即绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍，故A项错误；题左图中，因为物体做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，F1=G，右图中，若不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：，则F1=3F2-G动，但题中未说明不计动滑轮重，因此F1<3F2，故B项错误；由题意可知，拉力F1做的功为有用功，拉力F2做的功为总功，因此拉力F2比拉力F1做的功多，但将物体提升相同高度的时间不确定，则根据P＝可知，无法确定两个拉力做功的功率大小，故D项错误。10.AC提示：由题图乙可知，在t=4s内，物体上升高度h=2m，绳子自由端移动距离s=6m，滑轮组承担物重的绳子股数：，绳子自由端移动的速度：1.5m/s，拉力做功的功率：故A项正确；物体重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N，不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮的重力G动=3F-G=3×110N-300N=30N，故B项错误；4s内拉力做功：W总=Fs=110N×6m=660J，提升重物做功：W有=Gh=300N×2m=600J，则额外功：W总-W有=660J