专题10 简单机械-2021年全国中考物理真题专项汇编（第一期）（解析版）.docx

1、2021年全国中考物理真题专项汇编（第一期）专题10 简单机械1、（2021重庆市A卷T7）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A定滑轮的作用是省力B滑轮组机械效率为80%C动滑轮的重力为100ND拉力F的功率为100W【答案】B【解析】A定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误；B有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m，因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为因此机械效率为 故B正确；C对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物体的总

2、重力，因此有带入数据得 故C错误；D拉力的功率 故D错误。故选B。2、（2021重庆市B卷T7）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）A动滑轮的重力为20NB拉力所做的功为200JC拉力做功的功率为40WD滑轮组的机械效率为90%【答案】D【解析】A重物的重力G=mg=36kg10N/kg=360N由图可知，重物由2段绳子承担，即n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力G动=2F-G=2200N-360N=40N故A错误；B绳子自由端移动的距离s=2h=21m=2m拉力所做的总功W总

3、=Fs=200N2m=400J故B错误；C拉力做功的功率 故C错误；D有用功W有=Gh=360N1m=360J滑轮组的机械效率为 故D正确。故选D。3、（2021浙江金华T2）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【答案】C【解析】独轮车、开瓶器和大铡刀的动力臂都大于阻力臂，都是省力杠杆，而钓鱼竿的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4、（2021云南T8）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%

4、，绳重和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（）A物块的边长为0.6mB动滑轮重为300NC提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%D将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J【答案】D【解析】A由图，0.6m开始出水，1.1m完全出水，所以物块边长为0.5m，故A错误；B物块完全离开水面后，拉力2000N，动滑轮的机械效率为解得G=3500N，动滑轮重为G1=2F-G=22000N-3500N=500N故B错误；C提升物块完全离开水面前，因为存在浮力，所以对物体的实际拉力小于重力，所以机械效率小于87.5%，故C错误；D将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的

5、功为W=2F1h1=21375N0.6m=1650J故D正确。故选D。5、（2021四川泸州T11）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N，物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则在本次实验中（）A若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低B物体A的重力为27NC绳子自由端的拉力F大小为8ND绳子自由端拉力的功率为3W【答案】BD【解析】A用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高，若提升更重的物体，滑轮组的机械效率提高，故A不符合题意；B物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，做的额外功由滑轮组的机械效率为90%，可知总

6、功有用功物体A的重力故B符合题意；C绳子自由端的拉力F大小为故C不符合题意；D绳子自由端拉力的功率故D符合题意。故选BD。6、（2021四川乐山T7）下列属于费力杠杆的是【答案】A【解析】杠杆的分类，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，为等臂杠杆。A为费力杠杆，B、C、D为省力杠杆，故选A。7、（2021四川乐山T15）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则A.有用功为1.35J,机械效率为75

7、B.有用功为2.16J,机械效率为62.5C.有用功为1.35J,机械效率为62.5D.有用功为1.35J,机械效率为100【答案】C【解析】W有用=Gh=4.5N0.3m=1.35J；W总=Fs=1.8N1.2m=2.16J；=W有用/W总=1.35J/2.16J=62.5%。故选C8、（2021云南T20）（1）如图甲所示，木块的长度是_cm。（2）在图乙中，画出动力F的力臂l_。（3）如图丙所示，按照安全用电原则，用笔画线代替导线，将开关、灯泡接入家庭电路中_。【答案】3.40 【解析】（1）1左端在零刻度线，右端在3.40cm，所以长度3.40cm。（2）2延长F的作用线，从O向力的作

8、用线作垂线，垂线段长度为力臂l。（3）3开关在灯和火线之间，灯的另一边接零线。9、（2021四川泸州T20）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆”装置，活动中使用的硬币完全相同。在刻度均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆在水平位置平衡，说明该杠杆的重心在_点。在A点叠放两枚硬币时，则可在E点叠放_枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保持A点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是_。【答案】D 6 B、C、D 【解析】1杠杆在水平位置平衡时，其重心在杠杆的几何中心，即D点。2设杠杆上每两点间的距离为l

9、，每个硬币的重为G，据题意及杠杆的平衡条件有2G3l=nGl解得，在E点放置的硬币枚数n=6枚3保持A点叠放的硬币不变，那么在B、C、D这三点放硬币无法让杠杆两次水平平衡，因为BC两点上放置硬币时，动力和阻力在杠杆的同一侧且力的方向相同，而D点放置硬币时，阻力作用在杠杆的重心上，那么杠杆只受到一个动力的作用，也无法平衡。10、（2021四川乐山T39）工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为800N的物体，所用拉力F为250N，20s内物体上升了6m（物体的上表面始终未露出水面），已知动滑轮重20N，绳重及摩擦均忽略不计。求：（1）20s内绳子自由端A移动的距离；（2）拉力F做功的功率；（3

10、）物体在水中所受浮力的大小。【答案】（1）12m；（2）150W；（3）320N【解析】11、（2021四川遂宁T17）涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。（2）分析表中数据可知：第4次实

11、验是用 图所示装置来完成的。（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 （4）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)。（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） 。A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物体重C. 机械加润滑油 D. 增加重物上升高度【解析】（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力。（2）第4次实验，绕在动滑轮上绳子的股数n=5，所以第

12、4次实验是用丙图所示装置来完成的。（4）通过比较1、3两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。（6）根据=知，为提高滑轮组的机械效率，可以减轻动滑轮重力、或 机械加润滑油来减小额外功，或 增加所提物体重力增大有用功，增加重物上升高度不能改变机械效率，故ABC项正确。【答案】（1）匀速 （2）丙 （4）1、3 （6）ABC12、（2021浙江丽水T9）杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。（制作步骤）做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A“、“B“；挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上

13、部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子； 标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；定刻度：（交流评价）（1）杆秤是一种测量_的工具；（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向_侧移动；（3）步骤标零线的目的是_；（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为_的方法更合理；小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体；按上述方法直到标出所有刻度

14、；小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。【答案】质量 右 避免杆秤自身重力对称量的干扰 小思 【解析】（1）1杆秤是利用杠杆平衡原理来工作的，杆上标记的是质量单位，是一种测量质量的工具。（2）2A处挂纸杯，以放置待测物体，B点是系秤纽，0位置是纸杯不装物体，秤砣挂上时，杆秤平衡，若要在纸杯中放物体，根据杠杆平衡条件，秤砣应向右移，增大力臂才能使杠杆再次平衡。（3）30位置是纸杯不装物体，秤砣挂上时，杆秤平衡，以避免杆秤自身重力影响。（4）4小科的方法测量次数多比较烦琐，小思的方法操作简单，测量2

15、0克物体再分成20等份还可以减小误差，所以小思的方法更合理。13、（2021浙江湖州T12）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：F1s1=F2s2（注：s1和s2分别表示支点O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）s和l（支点到力的作用线的距离）

16、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F1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。实验次数F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.531.729.832.030.02.525.524.0实验3：移动钩码，使杠杆（待填）并使杠杆处于平衡状态；记录F1、s1、l1和F2、s2、l2 ；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；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

17、条件都是： F1l1=F2l2.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）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中的填写完整。_；（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为_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；（4）用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是_。【答案】 倾斜或转动 力臂 图1 的动力臂大于阻力臂，图2的动力臂等于阻力臂 【解析】（1）1分析表格中的数据，可以得到一个等量关系：。（2）2实验探究已经研究了杠杆在水平方向平衡的状态，现在应该移

18、动钩码，使杠杆倾斜或转动并使杠杆处于平衡状态，使支点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时再于去研究原来的等式是否合理。（3）3“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂。 （4）4用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是：图1 动滑轮的动力臂大于阻力臂，图2定滑轮的动力臂等于阻力臂。 14、（2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为_J。【答案】320【解析】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离s=2h=22m=4m总功W总=Fs=100N4m=400J对重物做的

19、有用功为W有=W总=400J80%=320J15、（2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如

20、图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析【解析】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂l1=OO1cos，l2=OO1cos因此L1=L2因此有G1L1=G2L2满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。（2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力

21、不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。16、（2021重庆市A卷T13）如图所示，ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm，OB=30cm，OC=60cm，水平地面上的实心均匀正方体物块M重为80N，用细线与C点相连，在A点用60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为_N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要使M对地面的压强变为原来的，可将物块M沿竖直方向切去的质量为_kg。（忽略支点处的摩擦）【答案】50 1.75 【解析】1绳子对C点的拉力对应的力臂为OC，为定值，作用在A点的拉力为60N，为定值，为使M对地面的压力最小，则应使C点绳子拉力最大，由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知，此时作用在A点的拉力的力臂应最大，作图如下由勾股定理可求拉力对应力臂为由杠杆平衡公式可求细线的拉力为2切去之前物块M对地面压强可表示为设切去质量为m切，则此时M对地面压力和与地面接触面积分别为此时对地面压强为又有要使M对地面的压强变为原来的，即解得m切=1.75kg