专题二十八 简单机械---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破
试卷更新日期：2024-05-31 类型：三轮冲刺
一、选择题
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1. 如图是我国古代人民用工具抬木料的情景。下列说法正确的是
A、如图使用横杆时，横杆可以看作费力杠杆 B、如图抬起木料时，木料可以看作省力杠杆 C、支架下面垫着的石块是为了增大对地面的压强 D、移动木料时，木料底下的小圆木有增大摩擦的作用2. 在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（ ）
A、车对地面的压力与车的重力是一对平衡力 B、车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力 C、脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N D、脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N3. （物）如图所示，用三种方法拉动同一物体以相同速度v匀速上升相同高度h。拉力F1、F2、F3的功率分别是P1、P2、P3。不计滑轮与绳及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重力，则下列功率大小关系正确的是（ ）
A、P1>P2>P3 B、P1>P3>P2 C、P2>P3>P1 D、P1=P2=P34. 如图所示，两滑轮采取不同的绕绳方法，在粗糙程度相同的木板上，拉着同一重物（不计绳重、滑轮重和摩擦），沿水平方向匀速运动相同的距离。下列说法中正确的是（ ）
A、F1所做的额外功多 B、F1＜F2 ， F2移动距离多 C、两装置的机械效率相同 D、所拉重物越小，机械效率越高5. 如图是小金家阳台上的手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为100牛，在拉力作用下5s内使衣服匀速上移了1m，不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是()
A、A为动滑轮，B为定滑轮 B、衣服匀速上升时，摇柄对绳的拉力F为20牛 C、利用该装置能省力，也能改变力的方向 D、拉力的功率为80W6. 如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中 （）
A、F大小保持不变 B、人做的功为Gs C、人做的功为Fs D、人做功的功率逐渐增大7. 用如图所示的滑轮组，在10秒内将重为2400牛的物体匀速提升3米，绳子自由端的拉力为1000牛，下列说法中，正确的是（ ）
A、绳子自由端的移动速度为0.3米/秒 B、10秒内拉力做功的功率是900瓦 C、滑轮组提升重物时的机械效率是72% D、若只增大物体的重力，则滑轮组的机械效率会降低8. 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s 内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A、绳子自由端移动的速度为0.3m/s B、动滑轮重160N C、该工人对地面的压力为400N D、工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%9. 如图甲是广州传统美食“竹升面”的制作过程，其原理图如图乙，让竹竿A端固定在绳扣中，人坐竹竿在竹竿C端上下跳动，带动竹竿挤压面团增加韧性。你认为此过面团程中竹竿属于哪类杠杆？人在施力F1、F2、F3、F4四个方向施力，请你分析哪个力是最小的？下列答案正确的是（ ）
A、省力、F2 B、费力、F2 C、省力、F1 D、费力、F110. 如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A、拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 B、2s内，物体B克服重力做功5.4J C、拉力F大小为40N D、物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s11. 如图所示，F1=10 N，F2=3 N，此时物体A静止在地面上，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)。下列说法正确的是（ ）
A、弹簧测力计示数为6 N B、F2的功率为0.9 W C、物体A受到地面向左4 N的摩擦力 D、F2增大到5N时，物体A开始向左运动12. 如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=20A，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2 ， 不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则（ ）
A、物体M的密度为0.6×103kg/m3 B、当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kg C、当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为 D、加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N二、填空题
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13. 有一斜面长s＝5m，高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80％，则物体的重力为N，物体受到斜面的摩擦力为N，使用斜面可以（选填“省力”或“省功”）。
14. 图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是(选填“A”或“B”)，动滑轮重为N。
15. 如图为“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应该移动至点处。 （选填“①”“②”或“③”）16. 两个实心物体的质量与体积的关系如图甲所示。
(1)、物体A的密度是。(2)、分别由A、B两种物质组成的体积相同的甲、乙两个物体的重力比为。(3)、将体积相同的A、B两物体分别挂在滑轮和杠杆下面，如图乙所示，O为杠杆OQ的支点，P为杠杆OQ的中点，若要使他们处于静止，则虚线框内悬挂物体B的个数是。(不计摩擦以及杠杆和滑轮的自重)17. 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OA ， 可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1 ， 当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2 ， 所用的时间是0.5min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)。则：
(1)、F1：F2=。(2)、士兵们对吊桥做功的平均功率是W。三、实验探究题
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18. 如图甲，小嘉匀速拉升木块时，发现无论往哪个方向拉弹簧测力计，在不计摩擦和绳重时，F与G的大小都相等。小嘉对此很好奇，在老师的引导下展开了探究。
【问题】F与G的大小为什么总是相等？
【探究】
(1)、老师先给小嘉提供了图乙装置进行实验，并告知OB与OA的长度相等，根据杠杆的平衡条件可知此时F1G（选填“>”、“=”或“<”）(2)、接着，老师提供了模型丙（已知每根棒大小、长度相等，材质均匀，不计转动时的摩擦)，引导小嘉在C点用弹簧测力计沿F2的方向拉模型匀速转动，记录测力计的示数；为了获得更多数据，小嘉接下来的操作是。【分析】小嘉根据数量关系 ， 进一步推理，得出定滑轮在使用时相当于一个变形的等臂杠杆。
19. 某兴趣小组在探究滑轮组工作的特点时，难以分析每股绳子的受力情况，李老师提供了如图甲所示的自制教具进行进一步探究。该装置中，每一股绳上都加装了相同的弹簧，观察并记录每根弹簧的长度如下表，
实验
次数
重物
弹簧A的
伸长量
△LA/cm
弹簧B的
伸长量
△LB/cm
弹簧C的
伸长量
△LC/cm
弹簧D的
伸长量△
LD/cm
1
X
1.6
1.6
1.6
4.8
2
Y
2.1
2.1
2.1
6.3
3
Z
2.5
2.5
2.5
(1)、分析表中数岩发现，当挂上某一重物时，弹簧A、B、C的伸长长度相等，我们可以得出的结论是：。(2)、分析表中数据，发现它们之间有一定的定量关系：△LD=（用△LA、△LB、△Lc表示）。(3)、将滑轮组改成图乙绕线方式，并在下端挂上重物Z，则弹簧A的伸长长度△LA为cm，（不计滑轮和绳子的重，以及滑轮和蝇子之何的摩擦）20. 斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小明作了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关。
猜想2：与斜面的倾斜程度有关。
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角
30
30
30
30
35
40
斜面的表面材
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.25
1.45
2.50
3.75
1.35
1.48
得出结论：分析上述数据，斜面的省力情况与有关；
拓展交流：已知实验中，斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率是%。
四、解答题
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21. 如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB ， 置于支架上，支点为O ， 且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N。一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：
(1)、滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小；(2)、当滑块匀速运动时拉力F做功的功率；(3)、滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平。22. 如图所示，用滑轮组提升重200N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。已知拉绳子的力F为120N，求：
(1)、在此过程中滑轮组所做的有用功。(2)、拉力F的功率。(3)、该滑轮组的机械效率。23. 由我国自主研制，体现中国力量与中国速度的大国重器，世界上首台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时，要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置.
(1)、当箱梁静止在水甲桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200m2， ， 求箱梁对桥面的压强。(2)、工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30m，求此过程中克服箱梁所受重力做的功。(3)、如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中L1表示MN的水平距离，L2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。24. 图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。
(1)、吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？(2)、吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D，E，F处时，能达到最佳防翻效果的是。(3)、电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。25. 为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，坚持环境保护的基本国策，努力加快天蓝、地绿、水美、空气新鲜的美丽乡村建设。
(1)、农村露天焚烧作物秸秆会导致空气中PM2.5的升高。部分PM2.5颗粒会通过呼吸道和肺进入血液，危害人体健康。PM2.5进入血液循环后，最先到达心脏四腔中的。(2)、“绿色低碳生活，从垃圾分类开始”，图1是一种轮式垃圾桶，若拖动时垃圾桶总重为100N，且动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的力F为N。(3)、美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器，太阳能路灯等，太阳能是在太阳内部氢原子核发生（选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量。(4)、有人测算，一棵树龄为50年的大树，其产生的生态价值高达十多万美元，树的生态价值包括很多方面，除了能吸收二氧化碳外，还表现在（请写出一条）。