2023年河南省九年级物理中考模拟题分项选编：简单机械

简单机械
一、单选题
1．（2023·河南南阳·统考一模）如图所示的四种工具中，正常使用时可以省距离的杠杆是（）
A．园艺剪B．筷子
C．瓶盖起子D．核桃夹
2．（2023·河南驻马店·统考一模）在探究杠杆平衡条件的实验中，小明进行了如图1、2所示的实验，下列说法正确的是（）
A．图1中，杠杆处于平衡状态
B．在实验过程中，为使杠杆平衡，除改变钩码位置和个数外，还可以调节平衡螺母
C．图2中杠杆已经平衡、如果将两侧钩码分别向远离支点O方向移动一格，杠杆仍然能平衡
D．实验中，多次实验的目的是减小误差
3．（2023·河南·统考模拟预测）如图所示，是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。

下列说法正确的是（）
A．图甲，运动员腾空后其惯性消失了
B．图乙，运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦
C．图丙，运动员下落过程中受到的力是平衡的
D．图丁，运动员用冰球杆击球时，冰球杆是费力杠杆
4．（2023·河南南阳·统考模拟预测）如图是赛艇的场景，赛艇的桨可看成一个杠杆，赛艇的桨属于
A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法判断
5．（2023·河南商丘·统考一模）如图所示，木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。

当托盘中放入重为G的物体甲时，木块恰好能从A点向右做匀速直线运动；当木块运动到B点时，托盘和物体甲触地，木块继续向右运动了一段距离，最后停在C点，不计托盘和绳的重力及轮与轴的摩擦。

下列说法中不正确的是（）
A．该装置使用滑轮是为了改变拉力的方向
B．木块在BC段向右运动的过程中所受摩擦力水平向左
C．若木块在由A向B运动中绳子突然断开，木块还会继续滑动
D．托盘和物体甲匀速下落的过程中，物体甲的机械能保持不变
6．（2023·河南洛阳·统考三模）如图所示，某商场要把同一种货物搬运到同一辆汽车上，可采用甲、乙两种不同的方式，下列说法中正确的（）
A．甲图所用方法克服货物重力做功多
B．甲图所用方法比乙图所用方法机械效率高
C．甲图中，所搭斜面越长机械效率越高
D．甲图中，所搭斜面越长越省力
7．（2023·河南南阳·统考一模）下列各种现象与其涉及物理知识中，错误的是（）
A．滑轮组不能既省力又省距离——功的原理
B．飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系
C．水下潜水艇能够上浮——液体的压强和深度的关系
D．密度计原理——漂浮特点和阿基米德原理
8．（2023·河南许昌·统考一模）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B 表面做匀速直线运动；物体B静止在光滑地面上，弹簧测力计示数为30N，下列说法正确的是（）
A．物体A受到的摩擦力为20N
B．拉力F的功率为1.0W
C．滑轮组的机械效率为75%
D．拉力F增大时，弹簧测力计示数增大
9．（2023·河南南阳·统考模拟预测）如图所示，有关下列现象与其对应的物理知识的说法，正确的是（）
A．甲图：自行车轮胎上有花纹，这是为了减小摩擦
B．乙图：鸡蛋破裂，鸡蛋受到的力较大
C．丙图：连通茶壶的壶嘴与壶身构成了一个连通器
D．丁图：盘山公路既可以省力，也可以省功
10．（2023·河南·统考模拟预测）如图所示，利用滑轮组将重为80N的物体在30s内匀速提升3m，已知拉力F为50N，若不计绳重和摩擦。

下列说法正确的是（）
A．绳端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重力为50N
C．拉力做功的功率为40W D．滑轮组的机械效率为80%
二、多选题
11．（2023·河南信阳·统考一模）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离l AO＝2l BO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（）
A．点燃前A、B蜡烛重力之比为1∶2
B．经时间t，杠杆右端下沉
C．经时间t，杠杆左端下沉
D．经时间t，杠杆继续保持水平平衡
12．（2023·河南周口·统考一模）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F A、F B匀速提升重力为G A 、G B的A、B两个物体。

物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法一定正确的是（）
A．若F A>F B，则G A<G B
B．若G A=G B，则η甲=η乙
C．若F A=F B，则η甲>η乙
D．若F A<F B，则甲的机械效率一定等于乙
13．（2023·河南洛阳·统考一模）如图，用滑轮组拉着重为80N的物体沿水平地面匀速直线运动，拉力F 为12N，滑轮组机械效率为75%，不计绳重、轮与轴间的摩擦。

下列说法正确的是（）
A．此滑轮组动滑轮的重力为6N
B．用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮，滑轮组的机械效率会增大
C．物体受到水平地面的摩擦力为20N
D．若在此物体上加一砝码，使其一起沿水平地面匀速直线运动，机械效率将变大
三、填空题
14．（2023·河南商丘·统考一模）如图所示为工人师傅用笤帚扫地的情景，若把左手握处视作支点，笤帚是______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，就扫地的过程分析使用这样的杠杆的好处是：______。

15．（2023·河南开封·统考一模）如图所示，小敏在运动会上竖直举着班牌匀速前进，前进时班牌遇到水平向后风的阻力等效作用在A点上。

若将班牌视为杠杆，选_______（填“B”“C”）点作为支点，人的另一只手对杆的水平作用力较小，这个力的方向是_______（填“水平向前”“水平向后”）。

16．（2023·河南焦作·统考一模）小丽用扫帚打扫地面卫生，此时扫帚属于______（选填“省力”、“费力”或
“等臂”）杠杆。

扫地时要用力，这是通过______的方法来增大了______，从而使地面被打扫得更干净。

17．（2023·河南焦作·统考模拟预测）赛龙舟是我国端午节的一项传统习俗，参加赛龙舟的选手一手撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，如图所示。

则此时的船桨属于_______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆
18．（2023·河南南阳·统考一模）_______________________ 是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题，其二是关于杠杆问题。

1654 年5 月8 日，德国学者格里克完成了历史上著名的____________________ 实验，从而证明了大气压的存在。

19．（2023·河南信阳·统考一模）如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料筐A，右端挂一外形相同的金属框B，以O为支点在水平位置静止．现使此装置竖直匀速下降，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线），当A、B框下端一同刚进入磁场时，发现杆沿逆时针方向转动，请你分析并推测此现象产生的原因：________；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿_______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动．
20．（2023·河南南阳·统考一模）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。

这个过程中拉力做的功是___________J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是___________。

四、作图题
21．（2023·河南洛阳·统考三模）劳动人民的智慧是无穷的，省力耐用的拔杆器就是劳动人民智慧的结晶，使用时将该工具支在地上，用卡口卡住棉花杆、木薯杆较下的部位，用力提起手柄。

如图甲所示，就可以
轻松拔出棉花杆、木薯杆。

请在图乙中画出拔杆时最小的动力和其力臂。

22．（2023·河南焦作·统考一模）如图，一轻质杠杆保持平衡，O为支点，请画出拉力F的力臂l1及物体的重力。

23．（2023·河南郑州·二模）如图所示是晓辉制作的斜拉索大桥模型。

用质地均匀的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连。

请在图中画出细线对A端拉力F及其力臂l和桥面OA所受重力的示意图。

24．（2023·河南洛阳·统考一模）如图是一轻质杠杆，O是支点，OB AC
，为了使杠杆在此位置平衡，请画出所施加的最小动力F及其力臂L。

25．（2023·河南周口·统考一模）如下所示，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A 为拉杆的端点。

拉杆旅行箱在图示位置静止，画出在A点的最小拉力F及它的力臂l。

26．（2023·河南三门峡·统考一模）如图是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂。

五、实验题
27．（2023·河南安阳·统考模拟预测）在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡．
（2）在如图甲所示的装置中，每个钩码重1N（杠杆上每格等距，摩擦不计），要使杠杆在水平位置平衡，小张在A处应挂____个1N重的钩码，而邻组的小强在C处施加一个竖直方向的力，也使杠杆也在水平位置平衡，则这个力的方向应__，大小为__N．
（3）完成实验后，同学们利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量（摩擦不计）．
∶将杠杆的B位置挂在支架上，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡（如图乙）．
∶用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和____的距离L2．
∶可以计算出杠杆的质量m杆=____（用题目中所给物理量表示）．
28．（2023·河南信阳·统考一模）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。

【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。

请将表格中∶的内容补充到横线上：∶______；
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。

29．（2023·河南洛阳·统考一模）小明同学用图的甲、丙滑轮组探究滑轮组的机械效率和什么因素有关，实
（1）第1次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，拉力是_______；
（2）第1次、第2次实验选用的是如图的甲滑轮组，请根据表中的数据画出其绕线；_______ ；
（3）由1、2两次实验可知：同一滑轮组，____________越大，机械效率越高；
（4）第3次实验选用的是如图的丙滑轮组，其动滑轮总重大于甲滑轮组动滑轮重，请根据表中的数据，得出机械效率为_________%；
（5）小组的其他同学在实验过程中发现竖直向上_______拉动弹簧测力计时读数很不方便，他便在测力计静止时读数，小明同学指出他这样测出的数据是错误的，原因是________。

六、计算题
30．（2023·河南南阳·统考一模）王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。

若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。

（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组；
（2）求该滑轮组的机械效率；
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。

31．（2023·河南焦作·统考模拟预测）如图所示，小明家装修房子时在楼上安装了一个滑轮组，将水泥从地面送上楼。

每袋水泥的质量为50kg，放在水平地面上与水平地面之间的接触面积为0.8m2，他用300N的力拉动绳子，将一袋的水泥匀速提升2m。

不计绳重和摩擦，g取10N/kg。

求：
（1）这袋水泥对水平地面的压强；
（2）此过程中滑轮组的机械效率。

32．（2023·河南南阳·统考一模）一物块重2.5N，在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，用时6s。

此过程F做的功W和时间t的关系图像如图2所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图3所示。

求：
（1）图1中，拉力F对物体所做的有用功是多少？
（2）拉力F做的总功是多少？
（3）斜面的机械效率是多少？（保留一位小数）
（4）拉力F是多少？
七、综合题
33．（2023·河南周口·统考一模）人工智能逐渐融入我们的生活，一些大学校园出现了“快递机器人”，如图所示。

该快递机器人某次运送快递时，机器人和货物总质量约为120kg，轮胎与地面的总接触面积为400cm2，轮胎与地面的摩擦力约为总重力的0.15倍，在2min行驶了200m，消耗电能0.0125kW h 。

（g取10N/kg）（1）机器人轮胎大多都有凸凹不平的花纹，这是利用增大粗糙程度来______（填“增大”或“减小”）摩擦的；（2）该快递机器人此次运送快递时，对地面的压强为多少______？
（3）此过程中，快递机器人牵引力做功的功率为多少______？
（4）此过程中快递机器人的机械效率为多少______？
参考答案：
1．B
【详解】简单机械中，力和距离之间的关系为省力费距离、省距离费力，若正常使用时可以省距离的杠杆，则为费力杠杆，园艺剪、瓶盖起子、核桃夹属于费距离省力杠杆，筷子属于省距离费力杠杆，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

2．A
【详解】A．杠杆的平衡状态为静止状态或匀速转动状态，当杠杆处于静止时，此时杠杆为平衡状态，故A正确；
B．杠杆调节平衡后，在整个实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再旋动两侧的平衡螺母，故B错误；
C．若两侧钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧
3G×3L＝9GL
右侧
2G×4L＝8GL
因为9GL>8GL，杠杆不能平衡，故C错误；
D．在实验中，多次改变力的力臂的大小主要是为了避免实验的偶然性，获取多组实验数据归纳出物理规律，故D错误。

故选A。

3．D
【详解】A．物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，运动员腾空后，其质量不变，惯性不变，惯性不会消失，故A错误；
B．运动员鞋底有花纹是为了在压力一定时，使接触面变粗糙从而增大摩擦，故B错误；
C．运动员下落过程中，重力大于空气阻力，受到的力不是平衡力，故C错误；
D．运动员用冰球杆击球时，冰球杆的动力臂小于阻力臂，所以球杆是一个费力杠杆，故D正确。

故选D。

4．B
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解．动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆．
【详解】运动员在使用船桨的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离．
故选B．
5．D
【详解】A．由于物体甲的重力方向竖直向下，该装置使用滑轮是将竖直向下的重力改变为水平方向的拉力，即改变了拉力方向，故A正确，不符合题意；
B．木块在BC段向右运动，摩擦力方向与物体运动方向相反，所以摩擦力水平向左，故B正确，不符合题意；
C．木块在由A向B运动中绳子突然断开，木块由于具有惯性，还会继续滑动，故C正确，不符合题意；D．物体甲匀速下落的过程中，速度不变，质量不变，高度降低，所以动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故D错误，符合题意。

故选D。

6．D
【详解】A．将同一货物搬运到同一辆汽车上时，货物的重力和搬运的高度相同，根据W=Gh可知，两种方法克服货物重力做的功相同，故A错误；
BC．机械效率是有用功和总功的比值。

甲图的斜面就是一种简单机械，与不使用简单机械的乙图相比，多了克服摩擦做的额外功，所以甲图的机械效率是更低的；如果斜面越长，克服摩擦做的额外功就越多，机械效率越低，故BC错误；
D．使用斜面的好处是可以省力，在斜面高一定时，斜面越长越省力，故D正确。

故选D。

7．C
【详解】A．根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，滑轮组可以省力，但费距离，故A正确，不符合题意；
B．飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼的特殊形状，使下方空气流速小，压强大，获得升力，故B 正确，不符合题意；
C．水下潜水艇能够上浮，是因为浮力大于潜水艇的重力，故C错误，符合题意；
D．密度计无论在哪种液体中都是漂浮，所以受到的浮力都等于其重力，根据阿基米德原理可知，密度计浸入越深，待测液体的密度越小，故D正确，不符合题意。

故选C。

8．C
【详解】A．物体B静止在光滑地面上时处于平衡状态，弹簧测力计对B水平向右的拉力和物体A对物体B水平向左的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计的示数可知，物体A对物体B的摩擦力
AB
N =30
f F
弹簧
3600J
W
21．
22．
【详解】过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带有箭头的直线表示物体重力G；延长拉力F的作用线，过支点O做拉力F作用线的垂线，即为拉力F的力臂l1。

如图所示
23．
【详解】细线对A端拉力F沿细线AB，过支点O点向拉力的作用线作垂线，这条垂线就是拉力F的力臂l，过桥面OA的重心作一条竖直向下的线段，标上字母G，如图所示：
24．
，所以OA是最长的动力臂；物体对杠【详解】根据杠杆的平衡条件，动力臂越长越省力；由于OB AC
杆的力使杠杆向逆时针方向转动，则动力应使其向顺时针方向转动，过A点作垂直于OA向上的动力F，即为最小动力，OA即为力臂L，如下图所示：
25．
【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，此时动力最小，动力F的方向垂直于动力臂向上，如下图所示：
26．
mL
29．1N 提升钩码的重力68.2 匀速没有考虑机械之间的摩擦，测出的拉力偏小
30．（1）；（2）80%；（3）375W。