中考冲刺必刷：各式各样的简单机械
试卷更新日期：2024-05-22 类型：三轮冲刺
一、选择题
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1. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）A、
B、
C、
D、
2. 如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（ ）
A、以脚为支点，人相当于省力杠杆 B、地面对前臂的支持力等于人的重力 C、静止支撑的过程中，支持力对人做了功 D、人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力3. 如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（ ）
A、“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂 B、图中的B点为杠杆的支点 C、“权”小于“重”时，A端一定上扬 D、增大“重”时，应把“权”向A端移4. “争创全国文明城市，建设活力术力雅安”。雅安市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力为 ， 建筑材料在内匀速上升了 ， 不计绳重及摩擦。下列说法正确的是
A、动滑轮所受重力为 B、滑轮组所做的有用功为3000J C、拉力的功率为 D、滑轮组的机械效率为5. 如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（ ）
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁6. 图甲所示的吊车，通过液压伸缩撑杆推动吊臂，可使其绕点转动。吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，下列说法正确的是（ ）
A、货物的机械能保持不变 B、货物受到的拉力大于重力 C、吊臂可看作是一个费力杠杆 D、图乙是该车四冲程内燃机的吸气冲程7. 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A、向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B、向下拉绳放下空桶时拉力为 C、向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D、向上拉绳提起装满水的桶时拉力为8. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A、较大 B、较大 C、较大 D、、、的大小相等9. 在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（ ）A、
用钓鱼竿钓鱼
B、
用锤子撬钉子
C、
用筷子夹食物
D、
用镊子取药品
10. 小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（ ）
A、
B、
C、
D、
11. 如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm2 ， 锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0=1×105Pa），则B所挂重物的重力是（ ）
A、20N B、25N C、30N D、120N12. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1 ， 杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3 ， 压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（ ）
A、F1为200N B、F2为1100N C、F3为830N D、p为11750Pa13. 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（ ）
A、物体C的密度为8×103kg/m3 B、杠杆A端受到细线的拉力为70N C、物体D对地面的压强为1.5×103Pa D、物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa14. 如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点O转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体C不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体D靠近支点O；起吊物体时，将配重物体D向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为5×103N，底面积为0.01m2的物体A，已知D的质量为900kg，OB长18m；当配重物体D移动到距支点6m的E点时，B端绳子对A的拉力为T，A对地面的压强为p；若再让配重D以速度V向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体A在10s内匀速上升了10m，B端绳子的拉力T′做功功率为P．（g=10N/kg）下列相关计算错误的是（ ）
A、P等于5kW B、V等于0.4m/s C、p等于2×105Pa D、T等于3×103N15. 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/s二、填空题
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16. 利用图甲中的撬棒撬石块时，撬棒相当于（选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为N。
17. 如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m， 人需用的拉力为N，绳子自由端移动的距离为m，人所做的有用功为J。
18. 小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，便之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为kg。（g取10N/kg）
19. 丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时，有如图所示的三种情形。你认为图的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中，能闻到阵阵香味，这是现象。
20. 如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为s（g=10N/kg）。
21. 如图，小明用10N的水平拉力拉着重100N的物体A沿着水平面匀速运动了30cm，若滑轮组的机械效率是80%，则物体A与水平面之间的滑动摩擦力是N。
22. 如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D到0点的距离分别为20cm、30cm.则物体 A 所受的重力为N，细线对物体 B 的拉力为N，物体 B 的体积为m3。（g取 10N/kg）
23. 如图所示，物体的质量为 ， 斜面的长为高度的倍，物体沿斜面向上匀速运动的速度为 ， 若滑轮的效率是 ， 斜面的效率是 ， 则绳子拉力为 ， 拉力做功的功率为。
24. 如图所示，用4N的拉力将重为30N的物体匀速向左移动0.2m，此时滑轮组的机械效率为75%，此过程中绳子自由端移动的距离为m，物体与地面的摩擦力为 N；加速拉动物体，物体所受的摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。
25. 人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆，当手托物件曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。前臂相当于一个杠杆，假设小臂的长度为0.3m，水平托起一个重力为20N的铅球，动力臂的长为5cm，则肱二头肌对前臂拉力为N（不考虑此杠杆模型自重及摩擦）。
三、作图题
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26. 如图所示，开启瓶盖时开瓶器以为支点，手在点施加坚直向上的力打开瓶盖，请在图中画出力的力臂。
27. 桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。
28. 图甲是一种太阳能“摆叶花”，图乙是其摆动原理图。整个摆件部分是硬质整体，由OA和OBC组成，O为摆动支点。OBC下端固定着磁铁，太阳能电池向线圈提供如图所示电流时，磁铁被推向左上方运动，使摆件顺时针小幅摆动后，立即断电，摆件会自动逆时针摆回来，如此往复。请根据图中所示情况：
(1)、画出磁铁所受重力的示意图及其力臂；(2)、将磁铁下端的磁极名称填入括号中。四、实验探究题
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29. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)、在调节杠杆水平平衡时，如果杠杆左端下沉应将平衡螺母向 调节；(2)、如图所示让杠杆保持水平静止，如果在处挂总重的钩码，在处用测力计竖直向上拉，其示数为 ；如果在处斜向上拉，测力计的示数将变 。30. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。
(1)、实验中，杠杆在位置平衡便于测量力臂；(2)、如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的和力臂有关；(3)、小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
0.15
分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1F2l2；
(4)、小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。①画出图丁中F1的动力臂l1；
②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2 ， 其原因可能是。
31. 在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
(1)、相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；(2)、调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量100g，则物块质量为g；(3)、将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为N；(4)、物块的密度是kg/m3；(5)、在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是__________（选填字母）。A、避免实验的偶然性，便于得到普遍规律| B、取平均值，减小误差五、计算题
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32. 人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
(1)、合金块M的密度为多少；(2)、A端施加的竖直向下拉力的大小。33. 疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮质量m2=56kg，g取10N/kg，求此时：
(1)、大壮对杆的拉力大小；(2)、地面对大壮的支持力大小。34. 如图所示，重力不计的木棒可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg．当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m．求：
(1)、 物体乙受到的重力；(2)、物体甲受到的支持力；(3)、物体甲的质量．35. 如图所示，在科普节目加油向未来中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为 ， 乙的质量为。平衡板质量为 ， 且质量分布均匀，重心在点。取(1)、 甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组在内将平衡板匀速提升至离地面. 的高度处。提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力为. 。求在此过程中：
滑轮组所做的有用功为多少？
拉力的功率多大？滑轮组的机械效率为多少？
(2)、当甲、乙两人竖直站立在图中、位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至、竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离和之比为多少？