2021-2023年中考物理试题专项练习：简单机械 《简单机械》章末综合训练

专题十二简单机械

《简单机械》章末综合训练一一三年（2021—2023）中考真题分项精编

一、单选题

1.（2023・山东济南・统考中考真题）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有

“0.5kg”“lkg”“5kg”和2个标有“2kg”的增蛇配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增坨放在秤盘中称量

它的质量，测量结果应该（）

A.大于2kgB.等于2kg

C.小于2kgD.无法判断

【答案】C

【详解】标有“2kg”的增坨实际质量不是2kg,是指当被测物体的质量为2kg时，放在该增坨，案秤恰好在

水平方向平衡，该增蛇的质量为根，根据杠杆平衡条件得，加*2kgx/物，因为/6/物，所以/小2kg,即

当把增坨放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该小于2kg,故C正确。

故选C。

2.（2023•江苏泰州•统考中考真题）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工

具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）

A.夹起食物的筷子B.拔钉子的羊角锤

C.剪铁丝的钢丝钳D.起瓶盖的开瓶扳手

【答案】A

【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。

A.夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；

BCD.拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故

BCD不符合题意。

故选Ao

3.（2023•江苏宿迁•统考中考真题）在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上，小明列举的以下观点中

错误的是（）

A.轮胎上有花纹——增大摩擦力

B.用铝合金做车架——可减轻车身质量

C.刹车把手是杠杆——可以省力

D.停止蹬车，车仍运动——车受到惯性作用

【答案】D

【详解】A.轮胎上有花纹是在压力一定时，通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确，不符

合题意；

B.车架为铝合金材质，密度较小，在体积相等的情况下，整车质量越小，可减轻质量，故B正确，不符

合题意；

C.自行车的车把相当于杠杆，且动力臂大于阻力臂，所以刹车把手属于省力杠杆，故C正确，不符合题

思；

D.停止蹬车，车还能继续向前运动，是因为车具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能说

车受到惯性作用，故D错误，符合题意。

故选D。

4.（2023・山东日照•统考中考真题）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课

堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（）

【详解】A.利用撬棒撬大石块、用钢丝钳剪铁丝、用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，

故ACD不符合题意；

B.用手拿石块时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，石块作用

在手上产生的力是阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意。

故选B。

5.（2023・北京•统考中考真题）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆可绕固定点。在竖直

平面内转动，。4：。8=3：2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在8端施加竖直方向的力杆

A8在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为尸2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A

端，杆可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在。点，在B端施加竖直方向的力使杆在水平位

置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总

面积为400cm2,不计杆重与绳重,下列判断正确的是（）

A

□

A.、为200NB.F2为1100N

C.6为830ND.p为11750Pa

【答案】C

【详解】A.已知:OB=3：2,根据杠杆平衡条件Fll]=F2l2得

FixOB=GxOA

即

F.=GxOA=300Nx-=450N

OB2

故A错误;

B.他对水平地面的压力为

F2=GA-B=650N-450N=200N

故B错误;

C.将固定点移动到A端，杆48可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在。点，在8端施加竖直方向

的力，使杆A8在水平位置再次平衡，小强对8端施加力的方向应竖直向上，该力大小

F.=GxOA=300Nx=180N

4OA+OB2+3

根据力的作用是相互的，则此时8端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小

入

F4'=180N

他对水平地面的压力

F3=GA+F4'=650N+180N=830N

故C正确;

D.此时他对水平地面的压强

E830Nc

p=——------二一-二20750Pa

S400xl0-4m2

故D错误。

故选C。

6.（2023•湖北•统考中考真题）如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、

石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（）

A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离

B.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起

C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力

D.巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦

【答案】B

【详解】A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但费距离，故A错误；

B.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，动力臂、阻力大小不变，阻力臂变短，根据杠杆平衡条件耳4=

可知，动力变小，更有利于将巨木抬起，故B正确；

C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积，减小支架对地面的压强，故C错误；

D.巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦，故D错误。

故选B。

7.（2023•湖北鄂州•统考中考真题）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m,已知动

滑轮重2N,不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A.拉力厂为5N

B.有用功为10J

C.绳子自由端移动的距离为1.5m

D.该滑轮组的机械效率为83.3%

【答案】D

【详解】A.由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力为

尸=g（G+G动）=；x（10N+2N）=6N

故A错误；

B.物体提升的高度为/z=0.5m,故由W=G/z可得，所做的有用功为

w产G/Z=1ONXO.5m=5J

故B错误；

C.因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为

s=2/z=2x0.5m=lm

故C错误;

D.由图中可知，该滑轮组的机械效率为

77=---X100%=X100%X83.3%

G+Gg,10N+2N

故D正确。

故选D。

8.（2023•河南・统考中考真题）如图所示，在200N的拉力/作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提

升，在20s内货物竖直上升了2m,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（）

A.滑轮组做的有用功为400J

B.拉力尸做功的功率为30W

C.滑轮组的机械效率为75%

D.此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大

【答案】C

【详解】A.拉力做的有用功

W产G/z=300Nx2m=600J

故A错误；

B.由图可知，动滑轮上的绳子段数〃=2,绳子自由端移动的距离

5'=n/z=2x2m=4m

拉力做的总功

W.e=F5=200Nx4m=800J

拉力做功的功率

故B错误；

C.滑轮组的机械效率

X100%=X100%=75%

800J

故C正确；

D.由不计绳重和摩擦时

n%—j_—_%___□__=_G_h___=G____=1___

一%.一%+%外-Gh+G动厂G+G动一i+曳

G

可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。

故选Co

9.（2023・湖北荆州•统考中考真题）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s

的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为

60%,在此过程中下列选项正确的是（）

F

A.绳子自由端移动的距离为3mB.拉力做的有用功为500J

C.拉力做的额外功为150JD.拉力做功的功率为25W

【答案】D

【详解】A.物体以O.lm/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,物体移动的距离是

s=vt=OAm/sx10s=1m

有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为

s折〃s=2x1m=2m

故A错误；

B.物体与地面间的滑动摩擦力为150N,拉力克服摩擦力做的有用功为

卬月i=150Nxlm=150J

故B错误；

C.滑轮组的机械效率是60%,则总功为

%「150J

=250J

60%

拉力做的额外功为

Wg^Ws-W尹250J-150J=100J

故C错误；

D.拉力做功的功率为

J^_250J

=25W

t10s

故D正确。

故选D。

10.（2023・湖北随州•统考中考真题）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了

许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子

轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠

杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（）

A.肩膀应该靠近“轻的一头”

B.肩膀应该靠近“重的一头”

C.肩膀应该居于扁担正中间

D.挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运

动

【答案】B

【详解】ABC.根据杠杆平衡的条件乃/尸死办可知，力变大，力臂减小，为了使扁担处于水平平衡状态,

肩膀应该靠近“重的一头”，故AC错误，B正确；

D.挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一个框子向上运动同时另一个框子向下运动，会使

扁担前后一端翘起，一端下沉，不便于人向前运动，故“闪动”时两个框会同时向下或向上运动，故D错误。

故选B。

二、填空题

11.（2023•山东东营・统考中考真题）《天工开物》中描述了古人应用桔椁汲水的情景。桔椽的结构相当于

一个普通的杠杆，如图所示，水桶悬挂点到支点的距离和重物悬挂点到支点的距离之比为1：2,当水和水

桶的总质量为20kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为kg。(不计杠杆自重)

【答案】10

【详解】口]水和桶的总重力为

G总=»ig=20kgx9.8N/kg=19.6N

由题意知，〃：〃=1：2,根据杠杆平衡条件知

Gh—n物gb

解得机物=10kg。

12.(2023•宁夏•统考中考真题)某校组织学生参加观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图所示，头部

粗，尾部细，由此提出疑问。若潜水艇头部细，尾部粗，所受的体阻力是否不同？同学们选取完全相同的

模型A和8照图乙组装进行探究所挂物重的质量均为0.5kg(g=10N/kg)„

(1)图乙的两个滑轮为作用是模型所受拉力是N(忽略沉重和摩擦);

(2)探究过程如图丙所示，为时刻重物开始下落，。时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中

所受液体阻力较:

(3)实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做

【答案】定滑轮改变力的方向5小转换法

【详解】(1)[1]⑵⑶图乙中两个滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，作用是改变力的方向；使

用定滑轮不省力，因此模型所受拉力是

F=G=/77g=O.5kgx10N/kg=5N

(2)[4]所挂重物的质量相等，模型所受拉力相等，重物同时开始下落，一段时间后发现模型8运动较快,

说明模型2在运动过程中，所受液体阻力较小。

(3)[5]实验中液体阻力大小不易直接测量，是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫

做转换法。

13.(2023・广东•统考中考真题)杠杆在如题图所示位置静止，此时杠杆(选填“是”或“不是”)处

于平衡状态，调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时

【答案】是杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响，且此时支点到力的作用

线的距离等于力臂长度

【详解】口］杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡。

⑵调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止时，杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影

响，且此时支点到力的作用线的距离等于力臂长度。

14.（2023・湖北.统考中考真题）（1）利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”，需要的测量工具有刻度尺

和;实验中，要想提高滑轮组的机械效率，可采取的措施有（写出一种方法即可）。

甲

（2）如图乙，用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身，玻璃管内液

面上升，说明力可以改变物体的；将此装置分别放入热水和冷水中，由于液体的,玻

璃管内液面会随之升降，这就是一个简易温度计；将装置内的水倒掉小部分，又可制作成简易的气压计,

如图丙所示。将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将（选填“上升”或“下降”）。

【答案】弹簧测力计增加被提升物体的物重形状

热胀冷缩上升

【详解】（1）［1］实验中，需要测量物体移动的距离、绳末端移动的距离；物体的重力、绳末端的拉力，因

此需要刻度尺和弹簧测力计。

⑵根据〃=鲁=/^r可知，要提高机械效率，当额外功一定时，增加被提升物体的重力或有用功一定

减少额外功即换用轻质滑轮。

（2）［3］因为力可以使物体发生形变，所以用力挤压瓶身，玻璃管内液面上升。

⑷因为液体具有热胀冷缩的性质，所以将此装置分别放入热水和冷水中，玻璃管内液面会随之升降。

［5］因为气压和海拔高度有关，海拔越高，气压越低，所以将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将上升。

15.（2022•江苏南京•统考中考真题）图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m

用时20s,滑轮组的机械效率是75%。此过程中：

（1）物体的动能（选填“变大”“变小”或“不变”）；

（2）有用功是；

（3）绳子自由端移动的速度是m/s；

（4）拉力尸的功率是W。

【答案】不变3xlO4J0.752xlO3

【详解】（1）口］物体的动能与质量和速度有关，因为物体被匀速吊起，物体的速度不变，物体的质量不变,

故物体的动能不变。

（2）⑵有用功是

%=G/z=〃zg/?=600kgxlON/kgx5m=3x104J

（3）［3］由题图可知，绳子承重股数为〃=3,绳子自由端移动的距离为

s=nh=3x5m=15m

根据v=）可得，绳子自由端移动的速度是

s15m八七,

v=—=-----=0.75m/s

t20s

（4）［4］根据/可得，拉力做的总功为

%

根据尸=/可得，拉力厂的功率是

16.（2022.江苏淮安.统考中考真题）如图所示，向上用125N的拉力，10s内将重200N的物体，匀速提

升2m。此过程中，重物上升的速度为m/s,拉力做的功为J,动滑轮的机械效率是

【详解】口］重物上升的速度为

v=-=—=0.2m/s

t10s

⑵由图可知，绳子承重股数为〃=2,绳子自由端移动的距离为

s=nh—2x2m=4m

拉力做的总功为

%=Fs=125Nx4m=500J

［3］拉力做的有用功为

%=G/z=200Nx2m=400J

滑轮组的机械效率为

片区x100%=x100%=80%

叫500J

三、实验题

17.（2023.湖北武汉.统考中考真题）在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆

两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下乙、%、11、/2的数值。

重做几次实验，部分实验数据如下表所示。

次数阻力臂

动力Fi/N动力臂/"cm阻力F2/Nh/cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.025.02.510.0

..............................

由表中数据可得，Fl、F2、11./2之间的关系式是;

(2)①在第(1)间的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如

图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是N；

②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，

当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为尸=1.5N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉

力厂的示意图及其力臂

iiii|iiii|iiii|iiii|iinin“nnpni.nnpniini|nnpni|nnpni]in“nnpnijnnpni

2()15止)5o510f12()2()151()50510f：2()

甲

【答案】F[Xl]=F2xl23N

【详解】(1)[1]分析数据可得，第一次试验

£x/]=3Nx5cm=F2xl2=1.5Nxl0cm

第二次实验

耳'x/]'=2Nxl5cm=K'x/2'=2Nxl5cm

由此可知，Fl、F2、h,〃之间的关系式为

£x4=F2xl2

(2)⑵由题意知，杠杆右侧挂了4个钩码，总质量为200g,由G=mg得，四个钩码重力为

G=mg=0.2kgx10N/kg=2N

杠杆右侧受到向下拉力的大小等于祛码重力大小，即

『G=2N

根据图甲可知，由4x/|=Kx/2可知，弹簧测力计的大小为

2Nxl5cm八r

-------------=3N

10cm

(3)[3]由4x4=Bx4得，杠杆再次平衡状态为

2Nxl5cm=1.5NxZ2

如图所示:

18.(2023・湖北省直辖县级单位•统考中考真题)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:

(1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在

水平位置平衡;

(2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力

臂〃为cm；

(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为(用B、尸2、11、/2表示);

次数动力Fi/N动力臂/“cm阻力E/N阻力臂h/cm

10.516.01.0

21.015.01.015.0

32.015.01.520.0

第3次实验的杠杆类型属于(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠,

请举一例：;并简要说明你的判断理由

(4)如图丙，尸始终杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，尸的大小将0(填

选项代码)

A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小

【答案】右8.0死/尸尸2/2费力扫帚扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂

C

【详解】(1)[2]实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置

平衡。

(2)⑵如图乙所示，刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂心为8.0cm。

(3)[3]分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆

的平衡条件为Flh=F2l2o

[4]由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。

⑸⑹依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂，可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。

(4)[7]如图丙所示，尸始终杠杆垂直，动力臂"不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置2的过程中，阻

力G不变，阻力臂及变大，根据杠杆平衡的条件短尸G/2,尸的大小将变大，故ABD不符合题意，C符合

题意。

故选C。

四、计算题

19.(2023•黑龙江大庆•统考中考真题)新时代中国科技飞速发展，激发了广大学生学习和研究的热情。某

兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示,A为封闭的圆柱金属罐,横截面积S为250cm2,

B滑轮重力为50N,横截面积为2s的圆柱槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起，

在向上捞起过程中，绳索拉力T与金属罐底面到槽底的距离/?关系如图乙所示，图丙为金属罐顶面刚到液

面的位置，图丁为金属罐底面离开液面的位置(已知g=10N/kg,不计绳重和摩擦及液体的阻力，不计物

体表面附着液体的影响，捞起过程中金属罐不与槽侧壁接触)。求：

(1)历~历过程中滑轮组的机械效率；

(2)金属罐A浸没在液体内部时受到浮力的大小；

(3)金属罐A在近位置时液体对容器底部的压强。

图丙图丁

【答案】(1)80%；(2)103N；(3)8.24xlO3Pa

【详解】解：(1)由图甲可知，滑轮组的绳子承:,由图乙可知，在历~生过程中，金属罐已

经露出水面，金属罐的重力为

G=q=200N

绳子自由端的拉力为

F=-