北师大版2022年中考物理真题汇编：机械和功

试卷更新日期：2022-09-13 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（）

A、羊角锤 B、镊子 C、天平 D、瓶起子

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2. 下列四幅图中，力有对物体做功的是（）

A、推车未推动 B、提着滑板水平前行 C、搬石未搬起 D、用绳子提升物体

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3. 在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（）

A、2×10^﹣⁵W B、2×10^﹣⁴W C、2×10^﹣³W D、2×10^﹣²W

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4. 如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（）

A、F₁＞F₂ ， F₁移动距离多 B、F₁＜F₂ ， F₂移动距离多 C、F₁所做的额外功多 D、两装置的机械效率相同

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5. 2022年5月20日，我市文化体育新地标一临沂奥体中心体育场钢结构主体顺利完成合拢。履带式起重机是该项工程的重要施工机械，施工现场的履带式起重机（）

A、水平移动时其重力不做功 B、吊臂前端的定滑轮能省力 C、粗糙的履带可以减小摩擦 D、宽大的履带可以增大压强

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6. 如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）

A、工人所用的拉力为200N B、动滑轮的重力为100N C、拉力的功率为150W D、提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变

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7. 如图所示，用滑轮组将重为 $200 N$ 的物体匀速提升 $3 m$ ，所用时间为 $30 s$ ，绳末端施加竖直向上的拉力 $F$ 为 $80 N$ ，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A、此过程总功为600J B、动滑轮的重力为80N C、拉力 $F$ 的功率为24W D、该滑轮组机械效率约为70%

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8. 如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）

A、利用此装置既可以省力，也可以省功 B、物体受到的摩擦力为50N C、对物体所做的有用功为500J D、该斜面的机械效率为 $80 %$

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9. 为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）

A、 B、 C、

D、

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10. 如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（）

A、仅将绳在两木棍上多绕1圈 B、仅将绳在两木棍上少绕1圈 C、仅增加绳的总长 D、仅减小绳的总长

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11. 如图所示，杠杆处于水平平衡状态，若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，则杠杆（）

A、仍然平衡 B、右端下降 C、左端下降 D、匀速转动

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12. 如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（）

A、动滑轮重40N B、绳子自由端通过的距离为12m C、拉力做的有用功为720J D、动滑轮的机械效率为8.3%

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13. 使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（）

A、滑轮组的机械效率为50% B、动滑轮重为100N C、绳子自由端拉力的功率为20W D、增大物重机械效率不变

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14. 如图所示，用一水平压力F将重为10N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30N时，体处于静止状态；当压力F为25N时，物体恰好匀速下滑。下列说法中正确的是（）

A、物体处于静止状态时，受到墙壁对它竖直向下的摩擦力为10N B、若物体匀速下滑的速度为0.2m/s，则其重力做功的功率为5W C、物体在匀速下滑过程中，受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为15N D、保持25N的压力不变，竖直向上施加20N的拉力可使物体匀速上滑

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15. 物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为 $F_{1}$ ；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为 $F_{2}$ 。两次推力的功率分别为 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 。则 $F_{1} ： F_{2}$ 和 $P_{1} ： P_{2}$ 分别为（）

A、 $3 ： 5$ ， $9 ： 25$ B、 $3 ： 5$ ， $1 ： 1$ C、 $3 ： 5$ ， $3 ： 5$ D、 $1 ： 1$ ， $3 ： 5$

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16. 小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。

A、①③ B、②④ C、①② D、③④

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17. 如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（）

A、起重机的吊臂AOB可视为杠杆 B、增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小 C、物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×10³J D、物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×10⁴J

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18. 由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）

A、M是动滑轮 B、拉力F=2G C、拉力F做的功为3Fh D、拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同

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19. 码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上（杠杆始终保持水平）。挂在A端的的桶重100N，内部底面积为 $600 c m^{2}$ ，桶内装有800N的水，水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端，工作人员的脚与地面的接触面积 $300 c m^{2}$ ， $O A ： O B = 1 ： 3$ 。下列计算结果错误的是（）（ $ρ_{水} = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， g取 $10 N / k g$ ）

A、水对桶底的压强为 $1.0 \times 1 0^{4} P a$ B、水对桶底的压力为600N C、人对地面的压力为375N D、人对地面的压强为 $1.0 \times 1 0^{4} P a$

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20. 在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重 $20 N$ ，在绳子自由端用 $100 N$ 的拉力把货物匀速提高 $1 m$ ，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（）

A、 $20 N$ ； $80 %$ B、 $20 N$ ； $90 %$ C、 $180 N$ ； $90 %$ D、 $180 N$ ； $80 %$

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二、计算题

21. 如图所示，某电动叉车抬升石材的情景。电动叉车将

1500 k g

石材完成一次最大起升高度，用时

30 s

，其项目参数如下表。（g取

10 N / k g

）

项目	参数
额定载重（kg）	1500
最大起升高度（m）	3
空载行驶速度（ $k m / h$ ）	5
空载质量（kg）	720
轮胎接地总面积（ $m^{2}$ ）	0.08

(1)、求石材被抬升的速度；

(2)、求电机对石材做的功及做功功率；

(3)、求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。

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22. 如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度 $s = 3 m$ 、高度 $h = 1 m$ 的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为 $4 \times 1 0^{- 4} m^{2}$ ，（ $g = 10 N / k g$ ）。求：

(1)、行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；

(2)、小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；

(3)、拉力F做功的功率。

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23. 某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：

(1)、建筑材料上升的速度；

(2)、10s内电动机输出的总功；

(3)、动滑轮所受的重力；

(4)、若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。

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24. 某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化模型，轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO∶OB=2∶3，物体N是一个不吸水的柱体，打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示，t₂时刻装置自动报警，t₃时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×10³kg/m³ ，棱长为0.1m，悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³ ，单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量，求：

(1)、物体M的重力大小；

(2)、t₁时刻杠杆A端所受拉力大小；

(3)、物体N的密度。

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25. 某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮的重力为50N，物体A的密度为1.5×10³kg/m³ ，体积为0.04m³；通过滑轮组把A从水中匀速提升（A始终未露出水面），不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ_水=1×10³kg/m³ ， g=10N/kg。求：

(1)、A浸没在水中所受浮力；

(2)、A露出水面前，滑轮组的机械效率；

(3)、若人的重力为625N，与水平地面的接触面积为500cm² ，人对地面的压强。

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三、实验探究题

26. “探究杠杆的平衡条件”实验。

(1)、如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量，应向（选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；

(2)、给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力 $F_{1}$ ，左侧钩码对杠杆施的力为阻力 $F_{2}$ ；测出杠杆平衡时的动力臂 $l_{1}$ 和阻力臂 $l_{2}$ ；把 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $l_{1}$ 、 $l_{2}$ 的数据填入表格中。改变动力 $F_{1}$ 和动力臂 $l_{1}$ 的大小，相应调节阻力 $F_{2}$ 和阻力臂 $l_{2}$ ，再做几次实验，实验数据如下表所示；
次数
动力 $F_{1} / N$
动力臂 $l_{1} / m$
阻力 $F_{2} / N$
阻力臂 $l_{2} / m$
1
0.5
0.3
1
0.15
2
1.5
0.1
3
0.05
3
3
0.1
1.5
0.2
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：用 $F_{1}$ 、 $l_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $l_{2}$ 表示；

(3)、如图乙所示，在（选填“A”、“B”或“C”）点竖直（选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆；

(4)、在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕 $O$ 点转动，它的中点挂有 $100 N$ 的重物，在杠杆右端用竖直向上的力 $F =$ N，可使杠杆在水平位置平衡。

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27. 用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G_物/N
G_动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8

(1)、每次实验绳端移动距离为cm；

(2)、第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为N，第2次实验滑轮组的机械效率为%。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越；

(3)、实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将；

(4)、本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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28. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：

(1)、图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持（选填“很大”或“很小”）的坡度；

(2)、图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是；

(3)、图丙所示实验中，斜面倾斜角为 $30 °$ ，物体B重为 $4 N$ 。用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为。

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四、作图题

29. 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。

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30. 图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆，其中OAB是上方杠杆，图乙是OAB的简化图，F₂为作用在点B的阻力。请在图乙中画出：
⑴在A点施加的最小动力F₁及动力臂 $l_{1}$ ；
⑵阻力臂 $l_{2}$ 。

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五、填空题

31. 如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为 N；用这种方法使用滑轮是为了。

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32. 如图所示，我国古代科技著作《天工开物》中记载的“捣米的舂”，是古人巧妙应用杠杆的智慧结晶。要想更省力，使用舂捣米时应该（选填“靠近”或“远离”）O点。

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33. 物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为 $20 N$ ，距离讲台的水平距离 $\bar{O M} = 1.2 m$ ，距离讲台面的竖直高度 $\bar{O N} = 0.8 m$ ，如图所示。小明先用 $4 s$ 的时间在M点将器材匀速竖直搬起 $0.8 m$ ，再匀速直线运动 $5 s$ 到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为 $c m / s$ 、对器材做的功为J。

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34. 工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力 $G = 1200 N$ ，推车时，双手向上的力 $F =$ $N$ ；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为 $F^{'}$ ，则 $F^{'}$ $F$ （选填“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ ”）。

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35. 图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是。

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36. 如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为 $10 N$ ，所受支持力为 $8 N$ ，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为 J，支持力做功为J。

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37. 小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为J，他所做总功的功率是W。

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38. 用图示的滑轮组将重为 $3.6 N$ 的物体竖直向上匀速提升 $0.5 m$ ，拉力F的大小为 $1.5 N$ ，则该滑轮组的机械效率为。

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39. 如图所示是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，在使用过程中可以（填“省力”或“省距离”）。不停地摇动手柄，水在作用下从管口连续不断地流出。

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40. 2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力（选填“做功”或“不做功”）。

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次数	动力 $F_{1} / N$	动力臂 $l_{1} / m$	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / m$
1	0.5	0.3	1	0.15
2	1.5	0.1	3	0.05
3	3	0.1	1.5	0.2

次数	G_物/N	G_动/N	F/N	η/%
1	6.0	0.3	2.2	90.9
2	6.0	1.0
3	6.0	1.9	2.9	69.0
4	6.0	3.2	3.4	58.8