简单机械-2024年中考物理复习易混易错题限时练（解析版）

易混易错16简单机械

2024年中考物理【提分・固基】易混易错题限时快练

易混易错知识点速记清单

易混易错点01：杠杆的分类：

（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，省力但费距离。

（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力但省距离。

（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力也不费力。

易混易错点02：杠杆平衡条件：

杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。

公式表示为F1L1=F2L2,其中F1和F2分别表示动力和阻力，L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。

易混易错点03：滑轮的分类和特点：

（1）定滑轮：不省力，但可以改变力的方向。

（2）动滑轮：可以省力，但不改变力的方向。

（3）滑轮组：由定滑轮和动滑轮组成，可以省力，也可以改变力的方向。

易混易错点04：机械效率的计算：

机械效率是有用功与总功的比值。

公式表示为机械效率=有用功/总功。

易混易错点05：功率的计算：

功率是单位时间内所做的功。

公式表示为P=W/t,其中P表示功率，W表示功，t表示时间。

限时快练

1.下列说法中正确的是（）

A.用平面镜整理仪表时，若人远离平面镜，人的像变小

B.用筷子夹食物时，筷子是费力杠杆

C.排球被垫起上升的过程中，其重力势能转化为动能

D.菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力

【答案】B

【详解】A.平面镜成的像和物体大小相等，用平面镜整理仪表时，若人远离平面镜，人的像大小不变,

故A错误；

B.用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，筷子是费力杠杆，故B正确；

C.排球被垫起上升的过程中，排球的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，其动

能转化为重力势能，故c错误；

D.菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为通过减小受力面积增大了压强，故D错误。

故选B。

2.如图装置中，物体A重100牛，物体B重10牛，在物体B的作用下，物体A在水平面作匀速直线运

动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力E拉力的功率为10瓦，使物体B匀速上升4米所用的时

间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计轮和绳重）（）

A|------0"式

////////、

B

A.5秒B,6秒C,7秒D.8秒

【答案】D

【详解】由图可知，通过动滑轮绳子段数"=3,不计轮与轴之间的摩擦，不计轮重、绳重，物体A在物体

B的作用下向右做匀速直线运动时

尸F行3GB=3X10N=30N

拉动A向左运动时，A受力如图：

拉力

F=fvF桁30N+30N=60N

物体B匀速上升4m,A移动的距离

SA4

A333

拉力厂做功为

4

W=Fs.=60Nx-m=80J

A3

所用时间为

W80J

=8s

P10W

故选D。

试卷第2页，共17页

3.一拉杆箱在水平路面上被缓慢推行，若箱内物品质量分布均匀，当轮子遇到固定障碍物时，拉杆箱最

【答案】D

【详解】当遇到相同的障碍物时，可将行李箱看作是杠杆，行李箱最易倾倒，说明动力最小；各种情况中,

杠杆的五要素如下图所示,

根据杠杆的平衡条件也i=G4可知，动力为F=

勺

此D图中的动力最小，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

4.如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升1m,所用时间为10s,作用在绳子末端的拉力F为60N

（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60J

B.动滑轮自重40N

C.拉力F做功的功率为12W

D.该滑轮组的机械效率恒定不变

【答案】C

【详解】A.因为用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功；所以所做的有用功

W^=G/j=100Nxlm=100J

故A错误；

B.绳子的有效段数为2,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时

尸=；（G动+%）

则动滑轮的重力

G动=2F-G物=2x60N-100N=20N

故B错误;

C.绳子自由端移动的距离为物体升高距离的2倍，用滑轮组提升物体，拉力厂做的功是总功，则拉力尸

做功的功率

小_60Nx2m

=12W

t10s

故C正确;

D.不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，故该滑轮组的机械效率

优GhGxl00%=—^xlOO%

〃=』x100%=------------x100%=

%Gh+G^hG+G动1+且

G

动滑轮的重力不变，当提升物体的重力变大时，由上式可知，该滑轮组的机械效率变大，故D错误。

故选C。

5.小明探究斜面的机械效率，他将木块由斜面底端匀速拉至顶端，其中说法正确的是（）

试卷第4页，共17页

A.斜面是一种可以省功的机械

B.木块的机械能保持不变

C.木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力

D.斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关

【答案】D

【详解】A.使用任何机械都不能省功，故A错误；

B,木块由斜面底端被匀速拉至顶端，速度大小不变，质量不变，高度变高，动能不变，而重力势能变大，

所以木块的机械能变大，故B错误；

C.物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是

一对平衡力，故C错误；

D.斜面的机械效率为"=事=T，拉力/和物重G不变，提升的高度也增大，所以机械效率〃不变，

故D正确。

故选D。

6.图中，用大小相同的力作用核桃夹上,更容易夹碎核桃的是（）

飞

飞

C.

【答案】D

【详解】用核桃夹时，核桃的位置是固定的，夹子的两根杆要同时向内夹，才能将核桃夹碎，阻力和阻力

臂不变，动力臂越长，动力越小，越容易夹碎核桃，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

7.用如图所示的滑轮组，把一个重为20N的物体沿竖直方向匀速提升，所用拉力厂为12N,拉力厂的作

用点在4s内拉动了6m。不计轴处摩擦和绳子重，下列说法中正确的是（）

4

A.动滑轮重8N

B.4s内拉力下的功率为18W

C.滑轮组的机械效率为60%

D.若增加提升的物重，机械效率保持不变

【答案】B

【详解】A.由图可知绳子承重段数〃=2,不计绳重和摩擦时，绳端的拉力

所以动滑轮的重力

G动=2/-G物=2x12N-20N=4N

故A错误；

B.拉力做的总功

%=Fs=l2Nx6m=72J

拉力做功的功率

故B正确；

C.物体上升的高度

/?=—=—m=3m

n2

滑轮组的机械效率

77=^x100%=—x100%=^^^~83.3%

理Fs12Nx6m

故C错误；

D.不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

试卷第6页，共17页

〃=x100%=x100%=—————=——^-―

理G物h+G动kG物+G动i+可

G物

若增加提升的物重，机械效率变大，故D错误。

故选B。

8.如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，质量为50kg的小明将A提升到高处，施加的拉力P随时

间变化关系如图乙所示，A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A的绳子足够牢固，绕过滑轮的绳

子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列结论中正确的是（）

①动滑轮的重力为5N

②1~2s内拉力F的功率为2W

③此装置匀速提升重物的最大机械效率约为95.83%

④用此装置匀速提升60N的货物时，小明对地面压力为470N

A.①②B.①③C.②④D.③④

【答案】B

【详解】①由图丙可知，在卜2s内A被匀速提升，由图乙可知此时的拉力尸=10N,由图知有效绳子段数

w=2,忽略绳重及摩擦，根据F=：（G篮+G动）可得，动滑轮重力为

G动=wF-Gffi=2xlON-15N=5N

故①正确；

②由图丙可知，1~2s内A上升的速度以=0-2m/s,拉力端移动速度为

v=2yA=2x0.2m/s=0.4m/s

l~2s内拉力尸的功率为

p=Fv=10Nx0.4m/s=4W

故②错误；

③由机械效率公式可知，物体重力越大，机械效率就越大，绳子能承受的最大拉力为60N,则B处绳子能

拉起的总重力为120N,则能拉起的货物重力最大为

G物=120N—G动=120N-5N=115N

则最大机械效率为

〃=陛x100%=-------------------------x100%=

%］（6物+6动+6篮）2/?

故③正确；

④用此装置匀速提升60N的货物时，绳子自由端的拉力为

质量为的小张同学重力为

G=mg=50kgxlON/kg=500N

小明对地面压力为

F=G-ffi=500N-40N=460N

故④错误。故ACD错误，B正确。

故选B。

9.如图，斜面长s为5m、高为3m,现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，共用时5s,

若拉力尸为8N,则下列说法正确的是（）

A.斜面的机械效率为60%

B.拉力做的功的功率为8W

C.物体的移动速度为lm/s

D.物体所受的摩擦力等于2N

【答案】BCD

【详解】A.拉力做的总功

印总=Fs=8Nx5m=40J

拉力做的有用功

W介G/?=10Nx3m=30J

斜面的机械效率

试卷第8页，共17页

〃=畦x100%=—x100%=75%

Wa40J

故A错误；

B.拉力做功功率

町40J

P==8W

5s

故B正确；

C.物体的移动速度为

s现=lm/s

v=—

5s

故C正确；

D.拉力做的额外功

W折W总-W广40J-30J=10J

由W后方可得摩擦力

畦』=2N

5m

故D正确。

故选BCDo

10.图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》、《淮南万毕术》，下列说法正确的是（）

A.甲图“汲水桔椽”中，井上汲水的桔椽属于杠杆

B.乙图“簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用簸箕有惯性

c.丙图“磨冰取火”中，凸透镜又叫会聚透镜，对太阳光有会聚作用

D.丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压强越大

【答案】ACD

【详解】A.在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆，甲图“汲水桔棒”中，直竿能绕着一

固定点转动，所以井上汲水的桔棒属于杠杆，故A正确；

B.“簸扬稻谷”是由于稻谷具有惯性，饱满稻谷会落在较远的地面上，故B错误；

C.丙图“磨冰取火”中，阳光经冰透镜折射后，会聚一点，说明冰透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，

故C正确；

D.同种液体，液体压强随深度增大而增大，因此水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压强越大，故D

正确。

故选ACDo

11.小明用滑轮组从井内提水，以下能够提高滑轮组机械效率的做法是（）

A.换用更重的桶B.让桶尽量装满水

C.换用更轻的动滑轮D.换用更轻的定滑轮

【答案】BC

【详解】A.对桶做的功是额外功，所以换用更重的桶会使得额外功增大，机械效率降低，故A不符合题

后、；

B.对水做的功是有用功，水越多有用功越大，在额外功不变的情况下，有用功增大，有用功在总功中所

占的比例增大，滑轮组的机械效率变大，故B符合题意；

C.对动滑轮做的功是额外功，在有用功不变的情况下，额外功减少，有用功在总功中所占的比例增大，

滑轮组的机械效率变大，故C符合题意；

D.换用更轻的定滑轮对机械效率无影响，故D不符合题意。

试卷第10页，共17页

故选BC„

12.有一水果店，所用的秤是吊盘式杆秤，量程为10kg。现有一较大的西瓜，超过此秤的量程，店员A

找到另一秤蛇，它与原秤在完全相同，把它与原秤蛇结在一起作为秤坨进行称量。平衡时，双秤坨位于刻

度7kg处。他将此读数乘以2得14kg作为西瓜的质量卖给顾客。店员B对这种称量结果表示怀疑。为了检

验，他另取一西瓜，用单秤坨称量得到8kg,用店员A的双秤坨法称量，得读数3kg,乘以2后得6kg。

这证明了店员A的办法不可靠的。则店员A卖给顾客的那个西瓜的实际质量是。

【答案】16

【详解】当不秤重物时，秤坨应指在零刻度线上，设秤的重心到支点的距离为％,零刻度线到支点的距离

为4，当秤8kg的物体时，秤坨应指在第8个刻度线上，则有

G物%+G0Lg-Ga44+8)

当用双蛇时，指在第3刻度线上，则有

G物L物+G0L0=2G蛇&+3)

解得

4=2

用双蛇在第7刻度线上，则有

G物力物+G%=2金(2+7)

若用单坨应在x刻度线上，则有

G物。।+G%=2G兆(2+X)

解得

x=16

则店员A卖给顾客的那个西瓜的实际质量是16kg。

13.如图所示，一斜面长2m,高1m,通过滑轮沿斜面匀速拉动一个重力为300N的重物，重物受到斜

面的摩擦力为90N,则斜面的机械效率为0

【答案】62.5%

【详解】匀速拉动重物所做的有用功

=G/?=300Nxlm=300N

克服摩擦力所做的额外功

%=#=90Nx2m=180J

拉动重物所做的总功

%=%+%=300J+180J=480J

斜面的机械效率

区=300Jxl()0%=625%

唯480J

14.如图所示，压下液压千斤顶杠杆时，能把一个重物顶起来，假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的

位置上，若要在Imin内把It的重物顶起3cm,则大活塞所做的功为J；若整个装置的机械效率为

80%,使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力尸的平均功率为W,若杠杆上OA：。8=1：5,则加

在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为。

(取g=10N/kg)

【详解】[l]lt的重物重力为

G=mg=1000kgxlON/kg=1X104N

则大活塞对重物做功为

股=G/2=1X104Nx0.03m=300J

⑵若整个装置的机械效率为80%,使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力做功为

人消耗的平均功率为

p人==

人t60s

⑶根据题意，过支点作杠杆3端竖直向下的力作用线的垂线，得到动力臂。。，过支点作小活塞对杠杆施

加竖直向上的力作用线的垂线，得到阻力臂OC；因为这两个力的方向都是在竖直方向，所以两个力的力

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臂在同一条直线上，如图所示:

B

单向阀门

因为。4：OB=l：5,根据几何知识可得，Q4csOBD,则

OA：OB=OC：<90=13

则加在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为

OD：0C=5：l

15.如图是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为6m、高

为3m。现用该机械将一质量为0.6t的重物，从地面匀速搬运到3m高的平台，电动机消耗的电能为5x10^,

电动机输出的机械能为4.0x104。则此过程中，该组合机械的机械效率为。（g取10N/kg）

【详解】组合机械做的有用功为

W疗G/z=mg/z=0.6xICPkgxlON/kgx3m=1.8*10勺

该组合机械的机械效率为

1.8x10。

x100%=36%

5xlO4J

16.如图所示，超市购物时.小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端,

用时20s。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小明做的有用功为J；小明推力做功的功率为—

W；该斜面的机械效率为；日常生活中人们利用斜面可以（选填“省力”或“省功”）。

【答案】60037.580%省力

【详解】口］他做的有用功为

wS=G/?=5OONX1.2m=600J

⑵小明推小车做的功

WkFs=150Nx5m=750J

推小车的功率为

P=%=750J

=37.5W

20s

［3］该斜面的机械效率为

n=^xlOO%=(5(^xlOO%=8O%

%750J

［4］使用斜面可以省力，但由于克服摩擦力而多做额外功，不能省功。

17.甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强”为4xl()5pa。现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,

杠杆3端悬挂质量为1kg的乙物体，如图所示。当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强P2为

1xlO5Pao已知：AO:AB-1;4,g取10N/kg。求：

(1)细绳对甲物体的拉力大小？

(2)甲物体的底面积是多大？

(3)若移动。点，使甲物体刚好离开地面，问：AO:AB=r!

【答案】(1)30N；(2)IxlOW;(3)1：5

【详解】(1)把细绳对甲物体的拉力看做阻力，则阻力臂是04物体乙对杠杆的拉力看做动力，则动力

臂是03,动力为

6=Gn=mg=xION/=ION

又因为L=O8,L2=OA,F2=F绳，根据杠杆平衡条件片乙=耳右，可得

G^xOB=G^x(AB-AO)=F^xOA

即lONx(4-1)=F铲1,解得尸折30N。

(2)因为甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强R=4x105根据压强公式可得此时歹=0$,因为

此时重力和压力平衡，所以甲的重力

试卷第14页，共17页

Gv=F=RS

当连接杠杠时，根据压强公式可尸汨P2S,因为尸折G于而所以尸斫p/S-p2S,代入数值得

3ON=4xlO5PaxS-lxlO5PaxS

解得S=lxl0-4m2,即甲物体的底面积是lxl(y4m2。

(3)根据杠杠平衡条件片乙=乙4，可得：G/A=G4B,即月*40=08根g,代入数值

4xl05Paxlxl0-4m2xAO=OBxlkgxlON/kg

解得AO：OB^YA,所以

AO：AB=AO：(AO+OB)=1：［1+4)=1：5

答：(1)细绳对甲物体的拉力为30N；

(2)甲物体的底面积是1x10/12；

(3)若移动。点，使甲物体刚好离开地面，则AO：AB=1：5。

18.小明自制了一个上肢力量健身器，简化模型如图所示，细杆48可绕固定点O在竖直平面内转动,OA=2m,

AB=3m,重500N的长方体物块P用轻绳悬挂在8端，杆重、绳重、摩擦可忽略不计。小明在A端施加竖

直向下的力凡使4B从水平位置缓慢转至图中虚线位置。

(1)请画出细杆A2在虚线位置时拉力厂的力臂L的示意图；

(2)求细杆AB在虚线位置静止时拉力产的大小。

；(2)250N

【详解】解：(1)如图，先做力尸的反向延长线，再过点。作力产的作用线的垂线段即为力臂心

(2)在