专题十 简单机械及其效率—— 2023年中考物理（人教版）一轮复习专题训练（答案）

专题十 简单机械及其效率
1.关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A.支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置
B.杠杆可以是直的，也可以是弯的
C.杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和
D.作用在杠杆上的动力和阻力一定是反方向的
2.如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为，在点竖直悬挂4个重均为的钩码，当在点用与水平方向成角的动力拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（ ）
A. 杠杆的动力臂为 B. 该杠杆为费力杠杆
C. 该杠杆的阻力大小为0.5N D. 动力的大小为1.5N
3.关于定滑轮、动滑轮、滑轮组，以下说法不正确的是( )
A.使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向
B.定滑轮实质是等臂杠杆，动滑轮实质是省力杠杆
C.动滑轮虽然省力，但不可以改变力的方向
D.滑轮组一定可以既省力又能改变力的方向
4.将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为和，物重，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.拉力一定大于 B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同 D.甲的额外功与有用功的比值较小
5.实验时，小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m.已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则( )
A.拉力F为4N B.有用功为5J
C.绳子自由端移动距离为1.5m D.该滑轮组的机械效率为80%
6.要用滑轮组匀速提起重为1250N的重物，而串绕滑轮组的绳子最多只能承受250N的拉力．若不计摩擦和滑轮重，则该滑轮组中至少有（ ）
A．一只定滑轮和两只动滑轮
B．两只定滑轮和三只动滑轮
C．两只定滑轮和两只动滑轮
D．三只定滑轮和两只动滑轮
7.如图，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3 m B.做的有用功是800 J
C.拉力F的功率是80 W D.滑轮组的机械效率是60%
8.在探究杠杆平衡条件得实验中，我们曾多次改变力和力臂的大小，这样做的目的主要是为了( )
A．获取多组实验数据归纳出物理规律
B．使每组数据更准确
C．多次测量取平均值减小误差
D．使杠杆处于平衡状态
9.如图所示，一块厚度不计、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端抬离地面。下列对此情景的分析中，正确的是( )
A.作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
B.作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
C.，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D.，因为甲方法的动力臂比乙方法的短
10.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
11.小明用100 N的水平力推着重为300 N的木箱在水平地板上前进了2 m。松手后，木箱又向前自由滑行了0.5 m后静止。该木箱在自由滑行过程中，它的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”），整个过程中，小明对木箱做功________J，木箱的重力做功________J。
12.如图所示，把重6 N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为_________N，不计绳重和摩擦，动滑轮重力为_________N。若绳子自由端上升的速度是0.3 m/s，则重物上升的速度是_________m/s。
13.如图所示，用大小为500 N的拉力F通过滑轮组将重为800 N的物体匀速提升10 cm，不计绳重与摩擦，拉力F移动的距离为______cm，滑轮组的机械效率是______%。
14.如图所示，人向下拉绳提升重物。已知物体重400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m，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。
2
答案以及解析
1.答案：B
解析：支点是杠杆绕着转动的点，支点不一定处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置，如使用钓鱼竿时，支点处在动力作用点和阻力作用点之外的某一位置；杠杆是在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，可以是直的，也可以是弯的，比如钳子、扳手等；力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；杠杆受两个力的作用而处于平衡状态，这两个力使杠杆转动的方向相反，作用在杠杆上的动力和阻力不一定是反方向的。
2.答案：B
解析：A、当动力在点斜向下拉（与水平方向成角）动力臂是： ，故A错误；
B、阻力臂，，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正确；
C、该杠杆的阻力大小为：，故C错误；
D、根据杠杆的平衡条件，
代入数据，，
解得，，故D错误。
故选：B。
3.答案：D
解析：A、省力杠杆能省力，费力杠杆则不能省力，所以该选项不正确.B、定滑轮不能省力，能改变力的方向，所以该选项不正确.C、动滑轮能省力，但不能改变力的方向，所以该选项不正确.D、滑轮组既能省力又能改变力的方向，所以该选项正确.故选D.
4.答案：D
解析：甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重，动滑轮重相同，由可知：与的大小关系不能确定，故A错误；已知物体上升的高度h相同，且物重，动滑轮重相同，由公式：可知：甲的有用功大于乙的有用功，两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；由公式：可知：在额外功相同时，甲的有用功大，其机械效率就高，故B错误。
5.答案：D
解析：不计绳重和摩擦时，拉力，故A错误；有用功，故B错误；绳子自由端移动的距离，故C错误；总功，滑轮组的机械效率，故D正确.
6.答案：C
解析：串绕滑轮组的绳子最多只能承受250N的拉力，物体的重为1250N，则至少由5段绳子承担动滑轮的重，一般的：两股绳子配一个动滑轮，所以当由动滑轮开始绕线时，可以安装2个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮．
7.答案：B
解析：有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，有用功是。物重由2段绳承担，绳端移动距离是2 m，拉力F的功率是。滑轮组的机械效率是。
8.答案：A
解析：在探究杠杆平衡条件得实验中，我们曾多次改变力和力臂的大小，这样做的目的主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验结论的偶然性。
故选A
9.答案：C
解析：和作用于水泥板时，动力臂都大于阻力臂，水泥板都可看成是省力杠杆，故A、B错误；两次抬起水泥板时，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则、质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，即动力臂都是阻力臂的2倍；甲的动力臂短，阻力臂也短，但动力臂仍然是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件可得：，即动力都等于水泥板重力的一半，则，故C正确、D错误。
10.答案：D
解析：①汽车的行驶速度，故①错误; ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量，故②正确;③因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力，该汽车牵引力所做的功，该汽车牵引力做功的功率，故③错误;发动机的效率，故④正确。故选D。
11.答案：减小；200；0
解析：该木箱在自由滑行过程中，需要克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以它的机械能减小。松手后，木箱又向前自由滑行了0.5 m，木箱滑动是由于惯性，不再受到推力的作用，此过程中小明对箱子没有做功，则整个过程中，小明对木箱做的功：，由题知，箱子在水平面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0 J。
12.答案：2.4；1.2；0.1
解析：弹簧测力计的分度值为0.2 N，所以拉力为；滑轮组承担物重的绳子股数为，不计绳重和摩擦，，即，解得；因为，时间相同，所以，所以。
13.答案：20；80
解析：本题考查滑轮组及其机械效率。由题图知，动滑轮和物体由两段绳子承担，提升物体高度，拉力移动的距离，有用功，拉力做的功，。
14.答案：230；1；200
解析：由题图知，，不计绳重及摩擦，人需用的拉力。绳子自由端移动的距离；人所做的有用功为。

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