中考物理总复习《滑轮及简单机械》专项练习题及答案

中考物理总复习《滑轮及简单机械》专项练习题及答案一、单项选择题（下列各题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分）下列简单机械在正常使用、机械自重不可忽略的情况下，属于省力杠杆的是（）A.赛艇比赛中运动员使用的船桨B.建筑工地起吊重物时配套使用的动滑轮C.实验室中夹取砝码的镊子D.学校旗杆顶端安装的定滑轮一根密度均匀的直木棒可绕端点O在竖直平面内无摩擦转动，木棒中点处悬挂一个重力为10N的重物，在木棒的另一端始终施加竖直向上的拉力F，将木棒从水平位置匀速抬升至与水平面成30°夹角的过程中，拉力F的大小变化情况是（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终保持5N不变D.始终保持10N不变重力为2N的动滑轮下悬挂一个重力为10N的物块，轻质细绳一端固定在竖直天花板上，绕过动滑轮后另一端连接在竖直向上拉的弹簧测力计挂钩上，整个装置保持静止，不计绳重和滑轮轴处摩擦，则弹簧测力计的示数为（）A.5NB.6NC.10ND.12N建筑工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（n=3，绳子固定端在动滑轮上端），不计绳重和滑轮轴摩擦，将重力为600N的建筑材料匀速竖直提升2m，作用在绳子自由端的拉力大小为250N，下列说法正确的是（）A.动滑轮的重力为100NB.拉力做的总功为1000JC.滑轮组的机械效率为80%

D.若提升的建筑材料重力变为800N，滑轮组机械效率保持不变工人利用长4m、高1m的斜面将重900N的货物匀速推到高台上，沿斜面方向的推力大小为300N，下列说法错误的是（）A.推力做的有用功为900JB.斜面的机械效率为75%

C.货物受到的滑动摩擦力大小为75ND.使用该斜面既可以省力，也可以省功学校旗杆顶端装有定滑轮，关于该定滑轮的使用，下列说法正确的是（）A.使用定滑轮可以省力B.使用定滑轮可以改变拉力的方向C.定滑轮实质是动力臂大于阻力臂的省力杠杆D.定滑轮使用时，绳子自由端移动的距离大于物体上升的距离在杠杆的相关概念中，下列关于力臂的说法正确的是（）A.力臂是支点到力的作用点的直线距离B.杠杆的总长度一定等于动力臂与阻力臂的长度之和C.力臂是支点到力的作用线的垂直距离D.所有情况下，力臂都与杠杆本身重合小明用由一个定滑轮和一个动滑轮组成、承担物重的绳子段数n=2的滑轮组，将重为400N的物体匀速竖直提升3m，用时10s，作用在绳子自由端的拉力竖直向下，大小为250N，不计绳重和滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是（）A.动滑轮的重力为100NB.绳子自由端移动的速度为0.3m/sC.拉力做功的功率为75WD.滑轮组的机械效率为62.5%

9.下列关于简单机械的描述，正确的是（）A.吃饭时使用的筷子是省力杠杆，使用时可以省距离B.滑轮组的机械效率越高，说明做的有用功总量越多C.功率越大的简单机械，做功的速度一定越快D.斜面的坡度越大，提升物体时的机械效率越低一把刻度准确的木质杆秤，若使用前不慎在秤砣上沾了一小块湿泥，且湿泥在称量过程中不会掉落，那么用该杆秤称量物体质量时，测得的质量值与物体实际质量相比（）A.偏大B.偏小C.与实际值相等D.无法判断偏差方向二、填空题（每空1分，共26分）使用开瓶器开启汽水瓶盖时，开瓶器属于______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；其支点位于______（选填“手与开瓶器上端的接触位置”“开瓶器与瓶盖顶部的接触位置”或“开瓶器下端与瓶盖侧壁的接触位置”）；若开启瓶盖时动力臂长度为6cm，阻力臂长度为0.8cm，手施加的竖直向下压力为10N，则瓶盖对开瓶器的阻力大小为______N。体重为500N的工人站在水平地面上，用由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（n=3，绳子固定端固定在动滑轮上端挂钩处）匀速提升建材，已知动滑轮重力为40N，不计绳重和滑轮轴摩擦，当提升重力为800N的建材时，工人对绳子的拉力大小为______N；此时工人对水平地面的压力大小为______N；若建材在1min内被匀速提升6m，则绳子自由端移动的距离为______m，拉力做功的功率为______W，该过程中滑轮组的机械效率约为______（结果保留至0.1%）。山区修建的盘山公路属于简单机械中的______，使用这类机械可以______（选填“省力”“省距离”或“省功”）；一辆总重为2×10^4N的汽车沿长1000m、高50m的盘山公路匀速行驶到山顶，发动机提供的沿斜面方向牵引力为1500N，行驶过程中摩擦阻力恒定，则牵引力做的总功为______J，该盘山公路的机械效率为______（结果保留至0.1%），汽车行驶过程中受到的摩擦阻力大小为______N。分别用固定在天花板上的定滑轮（甲装置）和重力为10N的动滑轮（乙装置）将重力为90N的同一重物匀速提升相同高度，不计绳重和滑轮轴摩擦，甲装置中绳子自由端的拉力大小为______N，乙装置中绳子自由端的拉力大小为______N；两个装置的机械效率η甲______η乙（选填“大于”“小于”或“等于”），判断的依据是______。可绕O点无摩擦转动的轻质杠杆OB，OA段长度为0.3m，AB段长度为0.2m，A点处悬挂一个重力为30N的重物，在B点施加拉力使杠杆平衡。若拉力始终垂直于杠杆向上，将杠杆从水平位置缓慢抬升至与水平面成30°角的过程中，拉力的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；杠杆在水平位置平衡时，垂直于杠杆的拉力大小为______N；若将拉力改为始终竖直向上，在杠杆缓慢抬升的过程中，拉力的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。家用门把手、汽车方向盘都属于轮轴类简单机械，轮轴实质是可以连续转动的杠杆；使用轮轴时，若动力作用在半径更大的轮上，阻力作用在轴上，可以______（选填“省力”或“省距离”）；某汽车方向盘的轮半径为30cm，轴半径为5cm，不计摩擦阻力，若要克服轴上240N的阻力转动方向盘，需要在轮上施加的最小动力为______N。生活中使用的各类简单机械，虽然可以带来省力或方便操作的效果，但根据______原理，任何机械都无法实现省功的效果；使用机械时，我们把不需要但不得不做的功叫做额外功，比如使用动滑轮提升重物时，克服______（写出一个即可）做的功就属于额外功。三、作图题（每小题4分，共8分）轻质杠杆OA在竖直向下的拉力F1和悬挂重物的绳子拉力作用下保持静止，O为杠杆的支点。请在图中完成以下作图：①画出重物对杠杆的拉力F2的示意图；②画出拉力F1的力臂L1。（作图要求：力的示意图需标注作用点、方向和力的符号；力臂需标注垂直符号、大括号和力臂符号，线条清晰规范）下图为未绕线的滑轮组，由一个固定在天花板上的定滑轮和一个悬挂重物的动滑轮组成，请画出符合要求的滑轮组绕线：人站在水平地面上向下拉绳子自由端时，可将重物匀速提升至高处。（作图要求：绕线不交叉、不重叠，绳子需拉直，自由端标注拉力方向）四、实验探究题（每空2分，共24分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，实验器材包括带均匀刻度的直杠杆、铁架台、弹簧测力计、质量均为0.5N的钩码若干、细线。（1）实验前将杠杆中点支在铁架台上，静止时杠杆左端下沉、右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在______位置平衡，该操作的目的是消除杠杆自身重力对平衡的影响，同时______。（2）调节平衡后，多次改变钩码的悬挂位置和个数，使杠杆在水平位置重新平衡，记录的实验数据如下表所示：实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.0102.0521.581.01232.0151.520分析表格中的实验数据，可归纳得出杠杆的平衡条件为______（用公式表示）；实验中多次改变条件测量数据的目的是______（选填“多次测量取平均值减小误差”或“寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性”）。（3）在杠杆左侧距离支点10cm的位置悬挂3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右侧距离支点15cm的位置悬挂______个相同的钩码；若在右侧位置改用弹簧测力计竖直向下拉，弹簧测力计的示数为______N时杠杆可保持水平平衡；若将弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，使杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”），出现该现象的原因是______。（4）实验中有同学将支点调整到杠杆的一端，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆使杠杆水平平衡，发现测得的拉力大小与通过杠杆平衡条件计算出的理论值不相等，造成该偏差的原因是______。在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，三次实验中承担物重的绳子段数均为n=3，实验数据记录如下表：实验次数钩码总重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η120.10.90.374.1%240.11.50.3340.11.50.388.9%（1）实验过程中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，此时绳子自由端的拉力大小与弹簧测力计示数相等。（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为______（结果保留至0.1%）。

（3）对比第1、2次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，______越大，滑轮组的机械效率越高；对比第2、3次实验数据可发现，第3次实验中钩码提升的速度明显快于第2次，其余条件相同，说明滑轮组的机械效率与重物提升的速度大小______（选填“有关”或“无关”）。（4）若在第2次实验中将钩码上升高度调整为0.2m，其余实验条件不变，滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（5）若换用一个重力更大的动滑轮组成相同绳段数的滑轮组，仍将4N的钩码提升0.1m，不计绳重和摩擦，此时测得的机械效率将______（选填“大于”“小于”或“等于”）88.9%。

五、计算题（每小题6分，共12分，要求写出必要的文字说明、公式和计算步骤，只写最后结果不得分）工人站在水平地面上，用由一个定滑轮和一个动滑轮组成、n=2的滑轮组将重为900N的货物匀速提升至4m高的二楼平台，已知动滑轮重力为100N，不计绳重和滑轮轴处的摩擦。求：（1）工人对绳子自由端的拉力大小；（2）提升过程中工人做的有用功；（3）该滑轮组的机械效率；（4）若工人拉力做功的功率为100W，将货物提升至平台需要的时间。超市常用的轻质手推车可视为杠杆模型，车轴O为杠杆支点，车斗内货物与车斗的总重力为1200N，重心位于车斗中心位置，车轴到重心的水平距离为0.3m，车轴到把手末端的水平距离为1.2m。工人推手推车时，先沿水平路面匀速前行20m，之后抬起把手准备卸货，再将车沿长5m、高1m的斜坡匀速推至高台。求：（1）沿水平路面匀速前行时，地面对车的支持力对货物做的功；（2）抬起把手时，在把手末端至少需要施加多大的竖直向上的力，才能将车斗前端抬离地面；（3）沿斜坡推车上台时，若沿斜面方向的推力为300N，该斜面的机械效率和货物受到的摩擦阻力大小。参考答案及解析一、单项选择题B解析：船桨、镊子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，正常使用时可省一半力。C解析：拉力始终竖直向上时，动力臂为木棒长度的水平投影，阻力臂为木棒一半长度的水平投影，二者比值始终为2:1，根据杠杆平衡条件，拉力始终为物重的一半，即5N，大小不随抬升角度变化。B解析：静止的动滑轮受两段绳子向上的拉力、自身重力和物块向下的拉力，两段绳子拉力相等，因此2F=G轮+G物，解得F=6N。易错点为忽略动滑轮自重错选A。C解析：不计绳重摩擦时，nF=G物+G动，解得G动=150N，A错误；绳子自由端移动距离s=3h=6m，总功W总=Fs=1500J，B错误；有用功W有=Gh=1200J，机械效率为80%，C正确；物重增大时，有用功占比升高，机械效率增大，D错误。D解析：根据功的原理，任何机械都不能省功，斜面省力但费距离，D错误；其余选项计算验证：有用功900J、总功1200J、效率75%、摩擦力f=W额/s=75N，均正确。B解析：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力、不省距离，核心作用是改变拉力方向。C解析：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不一定沿杠杆方向，也不等于支点到作用点的距离，更不要求力臂之和等于杠杆长度。A解析：不计绳重摩擦时，2F=G物+G动，解得G动=100N，A正确；绳子自由端移动速度0.6m/s，拉力功率150W，机械效率80%，B、C、D错误。C解析：功率是描述做功快慢的物理量，功率越大做功越快，C正确；筷子是费力杠杆，A错误；机械效率是有用功与总功的比值，效率高不代表有用功总量多，B错误；斜面坡度越大，摩擦力越小，额外功越少，机械效率越高，D错误。B解析：秤砣沾泥后重力增大，根据杠杆平衡条件，称量相同重物时秤砣对应的力臂会变小，读取的刻度值偏小，因此测量值小于实际质量。二、填空题省力；开瓶器与瓶盖顶部的接触位置；75解析：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，代入数据得阻力为75N。280；220；18；84；95.2%解析：工人受到的绳子拉力向上，因此地面支持力为重力减拉力，大小为220N；总功5040J，功率84W，机械效率约为95.2%。斜面；省力；1.5×10^6；66.7%；500解析：盘山公路是斜面的应用，可省力但不省功；额外功为克服摩擦做的功，计算得摩擦力500N。90；50；大于；乙装置需要克服动滑轮重力做额外功，有用功相