2022届中考科学第一轮专题复习：简单机械
试卷更新日期：2021-12-02 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A、拉力F逐渐变大 B、拉力F跟它力臂的乘积变小 C、拉力F始终大于1/2G、小于G，该杠杆是省力杠杆 D、以上说法均不正确2. 如图是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，下图左是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是(梁自重不计)（ ）
A、
B、
C、
D、
3. 如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A、吊臂是一个省力杠杆，但要费距离 B、吊臂是一个费力杠杆，但可以省功 C、匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小 D、匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小4. 三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案 ：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A、乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离 B、乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离 C、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离5. 关于杠杆，下列说法正确的是（ ）A、力臂一定是杠杆上的一部分 B、力臂就是从支点到力的作用线的距离 C、只有在费力情况时才能省功 D、杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的6. 如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A、 ×100% B、 ×100% C、 ×100% D、 ×100%7. 如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物＞G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（ ）
A、F1＞F2、η甲＞η乙 B、F1＞F2、η甲＜η乙 C、F1＜F2、η甲＜η乙 D、F1＜F2、η甲＞η乙8. 在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）A、
B、
C、
D、
9. 下列有关杠杆的说法中错误的是（ ）A、等臂杠杆既可以省力又可以省距离 B、用来剪断铁丝的钢丝钳是省力杠杆 C、力臂是指从支点到力的作用线的距离 D、两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，则两人的重力和他们各自力臂的乘积一定相等10. 一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（ ）
A、甲、乙都省力 B、甲省力，乙不省力 C、甲不省力，乙省力 D、甲、乙都不省力11. 生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）A、独轮车
B、开瓶器 
C、钓鱼竿 
D、大铡刀 
12. 小华在做实验时提出了如图所示两个模型，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个密度相同但体积不同的实心物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体（物体的密度都大于水）。如果将它们都浸没在水中，则两杠杆将（ ）
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13. 如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）A、 起子
B、钢丝钳 
C、剪刀 
D、镊子 
14. 如图所示的简单机械，属于费力杠杆的是（ ）。A、
B、
C、
D、
15. 如图所示，一块厚度，密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则（ ） 。
A、F甲<F乙 ， 因为F甲的阻力臂短 B、F甲>F乙 ， 因为F乙的动力臂长 C、F甲=F乙 ， 因为动力臂都是阻力臂的2倍 D、F乙>F甲 ， 因为F乙的阻力臂短16. 下列四幅图是起重机将倒地的一棵大树扶起时的四种方案，其中拉力最小的是（ ）。A、
B、
C、
D、
17. 推门时，在门把手附近用力，很容易把门推开，而在门轴附近用力，要把门推开就很费劲了。这说明在转动杠杆时（ ）。A、无论什么情况下都可以省力 B、需要的动力与动力臂的长短有关 C、动力臂越长，需要的动力就越大 D、需要的动力都与支点的位置有关．18. 如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将（ ） 。
A、逐渐变大 B、逐渐变小 C、先变大后变小 D、先变小后变大19. 如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A处的钩码下再挂一个同样的钩码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须（ ）。
A、在B处钩码下再挂一个同样的钩码 B、在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格 C、在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格 D、把B处钩码向右移动一格20. 两个小孩坐在跷跷板上，恰好在水平位置平衡，此时（ ）。A、两个小孩的重力一定相等 B、两个小孩到支点的距离--定相等 C、两个小孩对跷跷板的压力一定相等 D、两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等二、填空题
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21. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插硾头，硾嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示。若硾头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
(1)、图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点， F2为阻力，请在图中作出阻力臂 ， 此时春属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。(2)、若每次硾头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次， 则人克服硾头重力做功的功率为瓦。22. 如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m， OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)、当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为N。(2)、松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．A、B′点处 B、①点处 C、②点处 D、③点处23. 某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。
24. 如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”的装置，该装置实质是。当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，舂球的重力势能将。
25. 如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡。
(1)、在图示位置平衡时，整个装置的总重心位于。（选填“O处”、“OA之间处”或“BO之间”）(2)、保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F（选填“先变大后变小”或“先变小后变大”或“不变”） ；26. 安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2 ， OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂N 的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向（选填“左”或“右”）移动。
27. 一座高达40米的大桥，总长为8350米．其中正桥只有850米，而两侧长度相等的引桥总长却达7500米。为什么一座大桥要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
(1)、小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。他发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。业由此他得出了结论：很长的引桥，在汽车上桥时能起到(选填“省力”或“省功")的作用。(2)、一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥，需要的时间为秒 ，所做的有用功为焦。(g取10牛/千克)28. 有重为10牛的定滑轮和动滑轮各一个，在不计摩擦的情况下，匀速提升260牛重物，最多可省牛的力。29. 滑轮组的机械效率无法达到100%，这是由于使用滑轮组时，必须克服和而做一定量的功。30. 某人用一个动滑轮把一袋1000牛的沙子匀速提到9米高的脚手架上，所用拉力为600牛，历时20秒，该过程中他所做的有用功为 ， 总功为 ，该装置的机械效率为。三、解答题
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31. 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2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
(1)、计算秤砣的质量(请写出计算过程)。(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2kg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“>”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。32. 用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m，所用的拉力F为200N，求：
(1)、拉力所做的有用功；(2)、滑轮组的机械效率；(3)、在绳子承受范围内，此滑轮组机械效率最大90%，当物体以0.3m/s速度向上运动时，拉力的功率最大1800W，则滑轮组能提升的最大物重是多少N？33. 古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦， ）．则：
(1)、请在图中画出阻力的方向和动力（拉力）的力臂；(2)、滑轮C的类型为 ；(3)、在拉动吊桥缓慢匀速升起的过程中，动力和动力臂F1L1的乘积变化情况是 ；(4)、若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，怎此时的拉力F2为 N；(5)、若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为W34. 据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重量，则该大象的质量为多少？（g取10N/kg）
35. 如图所示，工人用1000牛的力将280千克的货物匀速提升2米，若不计绳重和摩擦，且每个滑轮的质量相同，求：(g取10牛/千克)
(1)、一个滑轮的重力为多少？(2)、拉力做了多少功？四、实验探究题
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36. 下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：(本实验均使用轻质杠杆)
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：(待填)。
实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：①移动钩码，使杠杆 (待填) 。
②继续实验，使杠杆平衡，记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×l1＝F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答：
(1)、实验2中，在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是。(2)、将实验3中的①填写完整。(3)、“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是。37. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9
(1)、在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为 。（保留一位小数）(2)、分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。(3)、根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。A、71.6% B、82.6% C、92.4% D、100%(4)、另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）38. 某科学实验小组的同学，利用如图所示的实验装置，探究斜面的机械效率。他们用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了实验数据并通过计算得出了机械效率，见下表。实验序号
斜面的倾斜程度
物块重力G(牛)
斜面高度h(米)
拉力F(牛)
斜面长度s(米)
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
(1)、分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越力；斜面越陡，机械效率越。(2)、该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5米和1米，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5牛。这种情况下斜面的机械效率为。把第4次与第次测量结果相比较，还能得出在其他条件一定时 ，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。(3)、当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力物块所受的摩擦力。(4)、斜面在生产和生活中应用广泛．请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例： 。39. 小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等(如图所示)，实验步骤如下：步骤1；用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡(如图甲)，记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙)，记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙)，记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC
请回答下列问题：
(1)、根据图像可知F1=。(2)、请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离?并说明理由：。(3)、比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 ， 则能进一步支持以上结论。40. 某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：实验
次数
动滑轮重G动/N
钩码重
G物/N
钩码上升
高度h物/m
动力F动/N
动力作用点移动距离S动/m
滑轮组的机械效率η
1
0.53
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.1
2
0.3
(1)、请在表格右图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率。(2)、用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 ， 滑轮组的机械效率变。(3)、多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。（填字母）A、减小摩擦 B、多次测量取平均值减小误差 C、获得多组数据归纳出物理规律(4)、由本实验（填“能”或“不能” ）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。