備戰(zhàn)2025年中考物理真題分類(lèi)匯編(全國(guó)通用)專(zhuān)題10簡(jiǎn)單機(jī)械(第02期)(學(xué)生版+解析)

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【中考新考法】
1. （2024·廣東廣州）如圖甲，質(zhì)量不計(jì)的晾曬架鉤在支撐物上，掛上衣服后，晾曬架可看成以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，圖乙是其簡(jiǎn)化圖，晾曬架上A、B、C、D四點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上。
（1）B、C、D是掛衣處，同一件衣服掛在B時(shí)，A點(diǎn)受到的支持力最小，請(qǐng)說(shuō)明理由：__________，若衣服重為，則此支持力最小值為_(kāi)_________N；
（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙中：①畫(huà)出B點(diǎn)受到衣服的拉力F，②畫(huà)出拉力F的力臂l。____
【答案】 ①. 同一件衣服掛在B時(shí)，阻力不變，阻力臂最小，動(dòng)力臂不變，因此動(dòng)力最小 ②. 4 ③.
【解析】
（1）[1]由題意可知，晾曬架可看成一個(gè)杠桿，設(shè)衣服對(duì)晾曬架的作用力為阻力，則支撐物對(duì)晾曬架的作用力為動(dòng)力，根據(jù)杠桿平衡條件
動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
可知，同一件衣服掛在B時(shí)，阻力不變，阻力臂最小，動(dòng)力臂不變，因此動(dòng)力最小，即A點(diǎn)受到的支持力最小。
[2]若衣服重為，根據(jù)杠桿平衡條件可得
當(dāng)衣服掛在B時(shí)，阻力臂最小，所以此支持力最小值為
（2）[3]根據(jù)題意，B點(diǎn)受到衣服的拉力的方向?yàn)樨Q直向下，由于力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，因此反向延長(zhǎng)拉力F，畫(huà)出支點(diǎn)O到拉力F的反向延長(zhǎng)線(xiàn)的垂線(xiàn)段，即為拉力F的力臂l。如圖所示
【新科技新情境】
2.（2024·湖北） 2024年6月2日至3日，嫦娥六號(hào)完成了人類(lèi)首次月球背面采樣。如圖，嫦娥六號(hào)的機(jī)械臂正繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，將采集的月球樣品送往貯存裝置。請(qǐng)畫(huà)出樣品對(duì)機(jī)械臂上A點(diǎn)的作用力F的力臂l。
【答案】
【解析】
過(guò)支點(diǎn)O作力F作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段即為力臂l，作圖如下：
考點(diǎn)1 杠桿
1. （2024·廣東）如圖為某款剪刀的示意圖。握住手柄修剪樹(shù)枝時(shí)，剪刀可視為杠桿，該杠桿的特點(diǎn)是（ ）
A. 省力B. 費(fèi)力C. 省功D. 省距離
【答案】A
【解析】
該剪刀屬于杠桿，支點(diǎn)是O點(diǎn)，動(dòng)力作用在A點(diǎn)，阻力作用在手柄處，使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2. （2024·廣西）2024 年六五環(huán)境日國(guó)家主場(chǎng)活動(dòng)在南寧舉行。期間，小明利用垃圾鉗撿垃圾，并進(jìn)行分類(lèi)，如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)B. 垃圾鉗是省力杠桿
C. 可利用垃圾來(lái)發(fā)電D. 垃圾鉗是費(fèi)力杠桿
【答案】B
【解析】
A．保護(hù)環(huán)境，是我們每個(gè)公民義不容辭的責(zé)任，故A正確，不符合題意；
BD．由圖可知，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故B錯(cuò)誤，符合題意，D正確，不符合題意；
C．垃圾進(jìn)行收集并分類(lèi)處理，對(duì)于燃燒值較高的垃圾，進(jìn)行高溫焚燒，可以用來(lái)發(fā)電，故C正確，不符合題意。
故選B。
3. （2024·吉林）《天工開(kāi)物》中記載的“六槳課船”（課船：運(yùn)稅銀的船）如圖所示，關(guān)于“六槳課船”下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 船槳是一種杠桿
B. “六槳課船”只受浮力作用
C. 船槳的機(jī)械效率大于100%
D. “六槳課船”浸入水中的體積與運(yùn)載稅銀的質(zhì)量無(wú)關(guān)
【答案】A
【解析】
A．船槳相當(dāng)于費(fèi)力杠桿，故A正確；
B．“六槳課船”受浮力與重力作用，故B錯(cuò)誤；
C．船槳由于要克服阻力做功，機(jī)械效率小于100%，故C錯(cuò)誤；
D．運(yùn)載稅銀的質(zhì)量越大，船的總質(zhì)量越大，船的總重力越大，船漂浮在水面，受到的浮力等于船的總重力，由得，運(yùn)載稅銀的質(zhì)量越大，“六槳課船”浸入水中的體積越大，故D錯(cuò)誤。
故選A。
4. （2024·天津）利用如圖所示的“搬重物利器”搬運(yùn)大件家具時(shí)，先用金屬棒撬起家具，再將帶有滾輪的底座放入家具底部，便可以輕松移動(dòng)家具。其中，金屬棒是________（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿，底座裝有滾輪是為了減小________。
【答案】 ①. 省力 ②. 摩擦
【解析】
[1]由圖可知，中間墊的物塊處為杠桿的支點(diǎn)，手在把手處向下摁動(dòng)杠桿過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿。
[2] 底座裝有滾輪，在壓力不變的和粗糙程度不變的情況下，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，減小摩擦力。
5. （2024·黑龍江齊齊哈爾）端午節(jié)時(shí)，同學(xué)們外出游玩。購(gòu)買(mǎi)飲料時(shí)，售貨員用啟瓶器開(kāi)啟飲料瓶的情景如圖所示。啟瓶器在正常使用時(shí)，屬于______（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿。開(kāi)啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，說(shuō)明力可以使物體發(fā)生______。
【答案】 ①. 省力 ②. 形變
【解析】
[1]啟瓶器在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
[2]開(kāi)啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，瓶蓋發(fā)生了形變，說(shuō)明力可以改變物體的形狀。
6. （2024·甘肅武威）用如圖所示的扳手?jǐn)Q螺絲時(shí)，一只手穩(wěn)住扳手的十字交叉部位，另一只手用同樣大小和方向的力在___________點(diǎn)（選填“A”“B”或“C”）更容易擰動(dòng)螺絲，原因是___________。
【答案】 ①. C ②. 在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力
【解析】
[1][2]用扳手?jǐn)Q螺絲時(shí)，阻力和阻力臂一定，在A點(diǎn)施力時(shí)，動(dòng)力臂最小，動(dòng)力最大，在C點(diǎn)施力時(shí)，動(dòng)力臂最大，動(dòng)力最小，所以在C點(diǎn)施力更容易擰動(dòng)螺絲。
7. （2024·黑龍江龍東）用手提起重物，從生物學(xué)的視角，可認(rèn)為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)如圖，從物理學(xué)的視角來(lái)看，這可以簡(jiǎn)化為一種簡(jiǎn)單機(jī)械模型。___________部位是支點(diǎn)，此模型屬于什么杠桿_________？請(qǐng)說(shuō)明理由_________。
【答案】 ①. 肘關(guān)節(jié) ②. 費(fèi)力杠桿 ③. 見(jiàn)解析
【解析】
[1]用手提起重物時(shí)，前臂圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)處。
[2][3]用手提起物體時(shí)，人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿，肱二頭肌給橈骨的力是動(dòng)力，物體給前臂的力是阻力，用手向上提物體時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此前臂是一根費(fèi)力杠桿。
8. （2024·黑龍江綏化）請(qǐng)作出杠桿上動(dòng)力F的力臂l。
【答案】
【解析】
力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，過(guò)支點(diǎn)O作力F的作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段，即為對(duì)應(yīng)的力臂。作圖如下：
9. （2024·廣東深圳）圖甲是飛鳥(niǎo)經(jīng)過(guò)無(wú)背索斜拉橋的情景。圖乙是其簡(jiǎn)化的模型，用S表示飛鳥(niǎo)，用F表示橋塔上端收到鋼索的拉力。請(qǐng)幫助思考樂(lè)亮亮同學(xué)在圖乙畫(huà)出：
（1）飛鳥(niǎo)S經(jīng)水面反射形成的虛像S'
（2）拉力F對(duì)應(yīng)的力臂l（O是支點(diǎn)）
【答案】
【解析】
（1）平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)，作出飛鳥(niǎo)S經(jīng)水面反射形成的虛像S'，如下所示：
（2）O是支點(diǎn)，從支點(diǎn)向力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)段即為拉力F對(duì)應(yīng)的力臂l，如下所示：
10. （2024·湖北武漢）某同學(xué)利用若干個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)探究杠桿的平衡條件。
（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并______，達(dá)到平衡狀態(tài)，如圖所示。
（2）在杠桿左側(cè)15cm刻度線(xiàn)處掛上4個(gè)鉤碼，在杠桿右側(cè)掛上6個(gè)鉤碼，移動(dòng)右側(cè)鉤碼到______cm刻度線(xiàn)處使杠桿重新在水平位置平衡。這時(shí)動(dòng)力或阻力是______（填“鉤碼受到的重力”“鉤碼對(duì)杠桿的拉力”或“杠桿對(duì)鉤碼的拉力”）。
（3）保持杠桿左側(cè)鉤碼的數(shù)量和位置不變，取下右側(cè)鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N時(shí)，該拉力的作用點(diǎn)可能在杠桿______（填序號(hào)）刻度線(xiàn)處。
①左側(cè)10cm ②右側(cè)5cm ③右側(cè)15cm
【答案】 ①. 靜止 ②. 10 ③. 鉤碼對(duì)杠桿的拉力 ④. ①③
【解析】
（1）[1]杠桿靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，便于測(cè)量力臂。
（2）[2]設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿平衡條件
解得
L=10cm
則移動(dòng)右側(cè)鉤碼到10cm刻度線(xiàn)處時(shí)，杠桿重新在水平位置平衡。
[3]動(dòng)力或阻力是作用在杠桿上使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，則動(dòng)力或阻力是鉤碼對(duì)杠桿的拉力。
（3）[4]一個(gè)鉤碼的重力
若使用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件
代入數(shù)據(jù)后有
解得拉力力臂
若豎直使用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力臂等于該拉力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，故①符合題意，若彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，力臂小于該拉力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，則③符合題意，則符合條件的為①③。
考點(diǎn)2 滑輪
11. （2024·天津）高高的旗桿矗立在操場(chǎng)上。旗手緩緩向下拉繩子，旗子就會(huì)徐徐上升。這是因?yàn)槠鞐U頂部有一個(gè)滑輪，關(guān)于該滑輪的說(shuō)法正確的是（ ）
A. 它是動(dòng)滑輪B. 利用它可以省力
C. 利用它可以省距離D. 利用它可以改變力的方向
【答案】D
【解析】
旗桿頂部滑輪的軸固定不動(dòng)，是一個(gè)定滑輪；升旗儀式上，旗手緩緩向下拉動(dòng)繩子，旗子就會(huì)徐徐上升，這是因?yàn)橛枚ɑ喛梢愿淖兞Φ姆较?。定滑輪不省力也不省距離。
故選D。
12. （2024·江蘇無(wú)錫）如圖所示，用滑輪組勻速提升重為200N的物體，拉力F為125N，物體升高的高度為4m，不計(jì)繩重和摩擦，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 總功為800JB. 動(dòng)滑輪重為5N
C. 繩端移動(dòng)的距離為4mD. 滑輪組的機(jī)械效率為80%
【答案】D
【解析】
AC．由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離
s=2h=2×4m=8m
總功
W總=Fs=125N×8m=1000J
故A正確，C錯(cuò)誤；
B．不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重為
G動(dòng)=2F-G=2×125N-200N=50N
故B錯(cuò)誤；
D．有用功
W有=Gh=200N×4m=800J
滑輪組的機(jī)械效率為
故D正確。
故選D。
13. （2024·山東濱州）（多選）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內(nèi)將重為400N的物體勻速提高了6m，在此過(guò)程中，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動(dòng)的速度是0.2m/s
B. 拉力做的有用功為2400J
C. 拉力做功的功率為100W
D. 若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機(jī)械效率為80%
【答案】BC
【解析】
A．由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)是n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離
s=nh=2×6m=12m
則繩子自由端移動(dòng)的速度
故A錯(cuò)誤；
B．拉力做的有用功為
W有=Gh=400N×6m=2400J
故B正確；
C．拉力所做的功
W總=Fs=250N×12m=3000J
功率為
故C正確；
D．根據(jù)可知，動(dòng)滑輪的重為
G動(dòng)=nF-G=2×250N-400N=100N
當(dāng)物體重500N時(shí)，拉力為
滑輪的機(jī)械效率為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
14. （2024·甘肅臨夏）如圖是我國(guó)古代勞動(dòng)人民利用自制的工具汲水的場(chǎng)景。圖中裝置頂端的輪子相當(dāng)于現(xiàn)代人們所使用的定滑輪，其作用是可以改變力的________，但不能省力。圖中的扁擔(dān)做得較寬，主要是為了增大受力面積，________（選填“增大”或“減小”）壓強(qiáng)。
【答案】 ①. 方向 ②. 減小
【解析】
[1]定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，所以不省力，也不距離，但可以改變用力方向。
[2]把扁擔(dān)做得較大是增大受力面積，在壓力一定時(shí)可以減小扁擔(dān)對(duì)人肩膀的壓強(qiáng)，壓力的作用效果就不明顯，這樣人肩膀就不會(huì)感到疼。
15. （2024·湖北）如圖是漢代畫(huà)像磚上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫(huà)面，兩邊各有數(shù)人用繩子通過(guò)滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪_________（選填“能”或“不能”）起到省力的作用；此時(shí)兩邊繩子對(duì)鼎豎直向上的拉力分別為、，鼎受到的拉力之和為_(kāi)________。鼎在水中上升的過(guò)程中，其底部所受水的壓強(qiáng)_________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【答案】 ①. 不能 ②. ③. 減小
【解析】
[1]圖中的滑輪是固定的，不能隨重物一起移動(dòng)，所以是定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。
[2]兩邊繩子都對(duì)鼎施加豎直向上的拉力，鼎受到的合力方向豎直向上，所以鼎受到的拉力之和
F合=F1+F2
[3]鼎在水中上升的過(guò)程中，其底部在水中的深度逐漸減小，由于液體壓強(qiáng)隨深度減小而減小，所以其底部所受水的壓強(qiáng)減小。
16.（2024·陜西A卷）工人利用如圖所示裝置提升物料，該裝置中的滑輪為_(kāi)_______滑輪。已知滑輪重80N，貨籃重120N，不計(jì)繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時(shí)的拉力為_(kāi)_______N。若繩子能承受的最大拉力為520N，每根鋼條重100N，該裝置勻速提升鋼條時(shí)，所能達(dá)到的最大機(jī)械效率為_(kāi)_______。
【答案】 ①. 動(dòng) ②. 100 ③. 80%
【解析】
[1]由圖可知，滑輪隨物料一起運(yùn)動(dòng)，所以該裝置中的滑輪為動(dòng)滑輪。
[2]由圖可知，動(dòng)滑輪上有兩股繩，已知滑輪重80N，貨籃重120N，不計(jì)繩重及摩擦，用該裝置勻速提升空貨籃時(shí)的拉力
[3]若繩子能承受的最大拉力為520N，提升鋼條的最大重力
由于每根鋼條重100N，所以最多能提升8根鋼條，則該裝置勻速提升鋼條時(shí)，所能達(dá)到的最大機(jī)械效率
17. （2024·甘肅武威）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重，B重，則A所受地面的摩擦力為_(kāi)__________N；若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，剛好使A在原來(lái)的水平面上勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F大小為_(kāi)__________N。（不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）
【答案】 ①. 20 ②. 40
【解析】
[1]如圖所示，物體A和B通過(guò)動(dòng)滑輪相連，動(dòng)滑輪上有2段繩子，已知B重10N，物體B恰好勻速下降，則A勻速向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動(dòng)滑輪的鉤子拉A的力是一對(duì)平衡力，即
f=F拉=2GB=2×10N=20N
[2]若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，則物體A受到三個(gè)力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB， 水平向右的摩擦力20N，所以水平剛好使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力
F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N
18. （2024·黑龍江綏化）如圖甲，質(zhì)量為40kg的貨物靜止在水平地面上，與地面的接觸面積是。如圖乙。工人用250N的拉力F，將貨物用滑輪組勻速提升到3m高的二樓，此過(guò)程中貨物上升的速度是0.2m/s。求：
（1）貨物靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）工人用滑輪組提升貨物時(shí)做功的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率；
（4）為提高該滑輪組的機(jī)械效率，請(qǐng)你提出一條合理建議。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）見(jiàn)解析
【解析】
解：（1）因?yàn)樨浳镬o止在水平地面上，對(duì)地面壓力為
則貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（2）由圖可知，有效繩子段數(shù)，繩子自由端移動(dòng)的速度為
工人做功的功率為
（3）滑輪組的機(jī)械效率為
（4）為提高該滑輪組的機(jī)械效率，措施有：①增加所提升的物重②減輕動(dòng)滑輪重。
答：（1）貨物靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為；
（2）工人用滑輪組提升貨物時(shí)做功的功率為；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為；
（4）見(jiàn)解答。