中考二轮专题复习：简单机械 （优生加练）
试卷更新日期：2021-05-09 类型：二轮复习
一、单选题
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1. 如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳了之间的摩擦)。下列说法错误的是（ ）
A、F2的功率为0.6W B、如果增大F2 ， 物体A可能向左运动 C、物体A和地面之间有摩擦力 D、弹簧测力计读数为9N2. 在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示)，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（ ）
①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大； ②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大；
③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A 端移动；
④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B 端移动
A、①③ B、①④ C、②③ D、②④3. 如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值，下列关于密度秤制作的说法中，正确的是（ ）
A、悬点O适当左移，秤的量程会增大 B、秤的刻度值分布不均匀 C、增大M的质量，秤的量程会减小 D、每次倒入空桶的液体质量相同4. 如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3 ， B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（ ）
A、木块受到的浮力为0.5N B、木块C受到细线的拉力为0.3N C、小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N D、小球的运动速度为0.2m/s5. 如图所示，一根木棒 AB 在 O 点被悬挂起来，AO=OC，在 A、C 两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的 A、C 点各增加一个同样的钩码，则木棒 （ ）
A、绕 O 点顺时针方向转动 B、绕O 点逆时针方向转动 C、平衡可能被破坏，转动方向不定 D、仍能保持平衡状态6. 重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A、绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 B、F1做功比F2做功少 C、两种方法中所做的有用功一样多 D、两种方法中机械效率相同7. 如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）
A、绳子自由端移动的距离为6m B、动滑轮重100N C、拉力做功的功率为100W D、滑轮组的机械效率为60%8. 如图所示，当水平拉力F＝50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（ ）
A、拉力F做功为30J B、物体重力做功为120J C、拉力F做功的功率为12W D、该装置的机械效率约为60%9. 如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A、0.4J 83.3% B、0.8J 91.7% C、0.8J 83.3% D、0.4J 91.7%10. 如图，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若A物体与桌面间的摩擦力为1N，g取10N/kg，下列说法中错误的是（ ）
A、拉力F做功的功率是3W B、B物体的质量是2.7kg C、B物体上升的速度是0.1m/s D、A物体运动1s则B物体克服重力做功3J11. 一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（ ）
A、该金属棒的长度L＝1.6m B、在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5N C、当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5N D、金属棒的重心到A端的距离为0.6m12. 如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是（ ）
A、绳端移动速度为0.2m/s B、弹簧测力计读数为9N C、物体A和地面之间有摩擦力 D、如果增大F2 ， 物体A可能向左运动13. 现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b。将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La ， 如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A、若La<Lb<L，则La<Lx< 成立 B、若La<Lb<L，则Lx > 成立 C、若Lb <La ， 则 < Lx<La成立 D、若Lb <La ， 则Lx < 成立14. 如图所示，AOB为一杠杆(质量忽略不计) ， 物体悬挂在A端并浸没在水中，B端在F力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解(溶解过程中溶液温度和体积不变)，若杠杆仍水平平衡，拉力F与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
15. 如图所示是一块三角形的均匀大木板ABC，已知AB<AC<BC。现在有甲、乙、丙三个人来抬木板，甲抬A角，乙抬B角，丙抬C角，则抬起来后，每个人所用力的大小关系是（ ）
A、F甲>F乙>F丙 B、F甲<F乙<F丙 C、F甲=F乙=F丙 D、无法判断16. 一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠，成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块3m长的坚实木板，他们想出了如图的方式过渠，请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？（ ）
A、100N B、200N C、300N D、400N17. 如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡，甲图上有两个体积不同的铁球，乙图上有两个体积相同的铝球和铁球，如果把他们都浸没在水中，则杠杆将发生的变化是（ ）
A、仍保持平衡 B、都失去平衡 C、甲仍保持平衡，乙失去平衡 D、甲失去平衡，乙仍保持平衡18. 如图所示，用300N的力沿斜面将600N的物体匀速推到斜面的项部，斜面的长度为3m，高度为1m。下列说法正确的是（ ）
A、此斜面的机械效率为50% B、人们使用斜面主要是为了省功 C、物体受到的摩擦力是100N D、运动过程中木块的机械能守恒19. 如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A、拉力的功率为18W B、物体受到的摩擦力为60N C、绳子自由瑞移动的距离是18m D、额外功为54J20. 如图所示，s=60cm，与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：(1)沿竖直方向匀速提升小车：(2)沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如表，分析数据有如下一些发现。其中，错误的是（ ）数据操作
测力计示数(N)
移动距离(cm)
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
6
60
A、斜面是一个省力的简单机械 B、小车克服摩擦力做功60J C、利用斜面不能省功 D、斜面的机械效率为83.3%二、填空题
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21.(1)、某汽车的最大功率是92kW，以最大功率工作时飞轮转速为2400r/min，汽油机每秒钟做功次，该汽油机以最大功率工作时，每次做功冲程燃烧汽油0.5g，汽车的汽油机的效率是。(汽油的热值为4.6×107J/kg）。(2)、用轻绳悬挂杠杆一端的O 点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 ， 则杠杆机械效率的表达式为η=（用字母符号表示）．若只将钩码的悬挂点由A 移至C，O、B在杠杆上的位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（选填变大、变小或不变）。
22. 如图所示是某高压蒸气压力控制装置的示意图。当阀门S（底面积为2cm2）受到的蒸气压力超过其安全值时，阀门就会被顶起释放一些蒸气来降低压力，若OA=0.2m，AB=0.6m。物体C重25N，那么杠杆平衡时杆上的A点所受的支持力为N，方向是。（忽略杆重）
23. 如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N。当OC=10cm时，绳子的拉力为N，此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力，使G2以cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G1对地面的压力恰好为零。
24. 小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为m/s，水平拉力F的功率为W。
25. 如图所示，在处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂两个总重为2N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为N，此时的杠杆属于(选填“省力”或“费力”)杠杆。如果弹簧测力计的量程为0～5N，在支点不变的情况下，采用图中的杠杆，能较为精确地测量出悬挂物体的最大质量为kg。(g取10N/kg)
26. 姐姐拿不动一大箱快递，喊弟弟一起用一根杆子把快递抬回家。姐姐和弟弟身高相仿，两人体重均约为50kg，双脚与地面接触面积均约为400cm2 ， 肩膀对杆子作用点分别在杆子的两个端点，杆子重力忽略不计。快递箱总重为200N，悬挂点O恰在轻杆中点，问：
(1)、静止不动时，姐姐肩膀受到的压力约为N，弟弟对地面的压强约为Pa(2)、走了一段路后，弟弟喊肩膀痛，为了减轻弟弟的压力，姐姐应把悬挂点O点(选填“靠近”或“远离”或“不变”)自己的肩膀。27. 用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验（忽略绳重和摩擦）。实验中，向上匀速拉动弹簧测力计并读数。改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知：
(1)、被提升的物体重力相同时，增加动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将。（填“不变”、“增大”或“减小”）(2)、分析乙图象中的A点可知，被提升的物体重力为N。28. 如图所示，质量为m的人站在质量为 的均匀木板AB中点，木板可以绕B端转动，要使木板处于水平状态不动，此人拉力的大小为。(摩擦忽略不计)
29. 一辆汽车不小心陷进泥潭，人们借助大树，利用如图所示的滑轮组，通过拉绳将汽车从泥潭中匀速拉出10m(滑轮和拉绳自重不计)。已知汽车的总质量为3×103kg，匀速移动时受到的阻力是车重的0.1倍，若拉力F是900N，汽车移动的速度是0.1m/s，则整个过程中的有用功为焦，拉力的功率为 ， 滑轮组的机械效率为。(精确到0.1%)
30. 小金推着购物车在超市购物，如右图所示，购物车和货物的总重为100N，A点离地面距离为0.8m，B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车前轮遇到障碍物时，小金先后在A点对购物车施加了最小作用力。在使车的前轮越过障碍物时，施加的最小力的方向为 ， 最小力的大小为N；此时购物车可视为杠杆(选“省力”“费力”“等臂”)。
三、解答题
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31. 图甲为某品牌坚果开壳器，图乙为其结构示意图。该开壳器的工作原理为：用力向下压手柄可使金属杆OA绕O点旋转，带动连杆BC运动(连杆BC可绕B点和C点自由转动)，从而推动金属活塞M在金属套筒内水平向右运动，使固定在金属活塞M和金属块N之间的坚果受到压力。当压力增大到一定值时，坚果外壳就会被压碎。
(1)、开壳器使用过程中为了让坚果不易滑落，其金属块与坚果接触的面刻有花纹，这是通过增大而增大摩擦。(2)、若某种坚果碎壳时，作用在其表面的压力至少20牛，且坚果与金属块M间的接触面积为0.5厘米2 ， 则压碎该坚果时，金属块M对坚果的压强至少为 帕。(3)、如图乙，若某次使用该开壳器对一坚果进行碎壳过程中，当金属杆OA从竖直方向绕O点顺时针缓慢匀速转动60°时，连杆BC恰好处于水平位置。已知金属杆OA长20厘米，OB长2厘米，连杆BC长2.5厘米。作用在A点的压力F1=10牛，且方向始终垂直于金属杆OA，连杆BC对金属杆OA作用力F2的方向始终沿BC所在直线方向。求：该过程中连杆BC对金属杆OA作用力F2大小的范围。32. 如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形，底座直径30cm，质量为4.5kg，厚度不计；正中立柱杆AB长75cm，其顶端A为伸缩头固定位置，伸缩头中有可收缩的布带，内部有弹性装置固定，松手后布带会自动收回伸缩头中，收缩布带的拉力与伸长量成正比。其结构可简化为如图乙。
(1)、将图甲中的收缩布带向右拉出时，可将隔离柱整体伸 缩头看成是一根杠杆。请在图乙上画出杠杆的支点O、隔离柱受到的拉力F和拉力的力臂L；(2)、在使用“标配底座”时，布带可承受的最大拉力为多少？(3)、为使布带承受更大的拉力，可对伸缩隔离柱进行怎样的改进： (写出一种方法即可)。33. 杆秤是一种用来测量物体质量的工具．小金尝试做了如图所示的杆秤．在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度．当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5 cm，OB＝10 cm.
(1)、计算秤砣的质量．(2)、小金在B处标的刻度应为kg.若图中OC＝2OB.则C处的刻度应为kg.(3)、当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数(选填“<”或“>”)2 kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣34. 一根质量分布不均匀，长度为1.2米、重为9N的金属棒AB置于水平地面上，用弹簧测力计始终竖直方向拉棒的B端使其缓慢匀速拉起离开地面，如图甲所示。
(1)、在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系，如图乙所示，其中最合理的是。(2)、在B端拉起的过程中，当h1=1m时，测力计的示数F1为3N；由此推断：金属棒的重心到A的距离d=；(3)、拉B端使金属棒缓慢匀速拉起，当h2=2m时，求这个过程中拉力做了多少功？35. 疫情期间我们采用网上直播方式进行授课时，为了使板书呈现流畅、高效，某老师自制了一个高拍仪。该仪器是由一部智能手机（参数如下表所示）、一个柱状盒子做成的底座、一块质量为350g的长方体均匀大理石（长、宽、高分别为250mm、50mm、10mm，如图所示）。具体使用方法为：将手机摄像头端伸出底座，另一端用长方体大理石竖直向下压在手机末端，固定手机，开启摄像头后，可全程直播教师的板书过程。某品牌手机的部分基本参数
手机类型
5G、八核、智能、拍照手机
电池类型
不可拆卸电池
输出电压
3.8V
电池容量
4000mAh
尺寸
150×71.1×8.5mm
重量
约175g
(1)、请求出这块大理石的密度。(2)、上课前先将手机充满电，在电池充电过程中，发现手机发烫，说明充电过程中电能转化为能和能。(3)、为了能够尽可能扩大拍摄的有效范围，手机允许伸出的最大长度约为多少？(4)、一节40分钟的课上完后，老师发现手机上显示的电量只剩下75%，远比自己平时使用手机耗电快了许多。请帮他估算一下，手机在这样的“重度”使用情况下，它的电功率有多大？四、实验探究题
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36. 如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。
(1)、实验时小红沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码上升10cm，弹簧测力计的示数如图甲所示，若每个物块重2N，则滑轮组的机械效率为。(2)、小红做完实验，通过和其他小组交流，了解到滑轮组的机械效率与动滑轮重有关系，接着她改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像。由图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。若不计绳重和摩擦，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N。37. 善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。
(1)、该小组想研究“密度计的工作原理”。图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液 ， 该液体密度为ρ液 ， 密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水 ， 水的密度为ρ水 ， 则浸入液体的深度h液＝（用给出的物理量表示）。
(2)、该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”，设计了如图乙所示装置，长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10﹣3m3的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。滑片P重力和摩擦不计。①若电源电压为3V，滑动变阻器标有“100Ω 1A”字样。在电路中串联一个量程为0～15mA的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是Ω。
②小强在给该液体加热过程中发现，电流表示数减小，则可得出该液体的密度随温度升高而（选填“增大”、“减小”或“不变”）（除烧杯内的液体外，装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计，合金块始终浸没）。
(3)、该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为20℃时计的密度为1.1×103kg/m3。杠杆水平平衡时，铜柱质量为2kg，点O距杠杆b端0.2m。则的密度是kg/m3（g取10N/kg）38. 某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图所示的装置去测量。图中OA：OB=1：3。他实验的步骤如下：
⑴用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB在水平位置静止，金属块静止在空中，读出弹簧测力计此时的读数F1；
⑵向容器中加适量的水，“适量”指的是 ， 待杆在水平位置重新平衡后，再读出弹簧测力计此时的读数F2 ， 则F1F2（选填“大于”、“等于”、“小于”）；
⑶若杠杆OAB质量不计，则被测金属块密度的表达式：ρ=。（水的密度表示为ρ水）
39. 小金在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度间的距离相等。
(1)、杠杆在如图甲所示的位置静止时（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。(2)、为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节。(3)、如图乙所示，杠杆水平位置平衡后，在A点挂了2个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为N。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）(4)、小金改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是。40. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。
实验次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端的拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
_____
80%
(1)、实验2，3，4中应沿（选填“竖直”、“水平”或“任意”）方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。(2)、小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法（选填“正确”或“不正确”）。(3)、用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，表中的数据应该是？