2021中考物理专题复习：简单机械(含答案)

2021中考物理专题复习：简单机械一、选择题1. 用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则()A. η甲＝η乙，W甲＝W乙B. η甲>η乙，W甲>W乙C. η甲<η乙，W甲<W乙D. η甲>η乙，W甲<W乙2. 如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。

下列有关说法正确的是()A.刀刃很薄，可以增大压力B.铡刀实质上是一种费力杠杆C.甘蔗放在a点比b点更易被切断D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力3. 一辆东风牌汽车发动机功率为160 kW，运送5 t的货物，以4 m/s的速度沿30°角的斜坡匀速到达坡顶，已知斜坡长60 m(g＝10 N/kg)，则下列说法错误．．的是()A. 汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是15 sB. 汽车上坡时的牵引力是4×104 NC. 汽车上坡时受到的摩擦力为1.5×104 ND. 汽车运送货物的机械效率是50%4. 如图所示，利用滑轮组在2 s内将重400 N的物体匀速提升了1 m，所用拉力F为150 N。

不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的速度为2 m/sB.动滑轮的总重为100 NC.滑轮组的机械效率为83.3%D.提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小5. 【多选】如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则()A.甲、乙的拉力之比是3∶2B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2D.甲、乙的机械效率之比是1∶16. 用一个动滑轮和一个定滑轮先后组成如图甲、乙所示的滑轮组，分别用它们将同一重物匀速提升相同的高度(忽略绳重和摩擦)．下列说法正确的是()A. 甲滑轮组提起物体的力大B. 甲滑轮组提起物体做的有用功多C. 甲滑轮组提起物体做的总功少D. 甲滑轮组的机械效率高7. 如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同，分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()A.若G1=G2，则拉力F1、F2做的总功相同B.若G1=G2，则拉力F2做的有用功多C.若G1>G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率D.若G1>G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等8. 如图所示，斜面长20 m、高10 m，固定在水平地面上。

一位同学用平行于斜面向上40 N的拉力，在20 s内把重60 N的物体沿斜面向上匀速拉动了10 m。

在此过程中()A.斜面的机械效率是66.7%B.斜面的机械效率是75%C.该同学对物体做功的功率是10 WD.该同学对物体做功的功率是30 W9. 为了将放置在水平地面上重为100 N的物体提升一定高度，某同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。

当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。

下列计算结果正确的是()A.1~2 s内，拉力F做的功是187.5 JB.0~1 s内，地面对物体的支持力是10 NC.2~3 s内，拉力F的功率是100 WD.2~3 s内，滑轮组的机械效率是62.5%10. (多选)建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计，这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1，η2，η3，则()A. F1＋F2＝F3B. F1＋F2＞F3C. η1＋η2＝η3D. η1＜η2＜η3二、填空题11. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA＝14OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为________，提升该物体做的有用功是________J，木棒重为________N(不计摩擦)．12. 如图所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，OB=3OA，物体G的重力为150 N。

若要使物体G对水平地面的压力为零且轻杠OB仍能处于如图所示的水平位置，则需要在B端施加的拉力F=N。

13. 如图斜面长6 m，高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把重1 600 N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是________W，该斜面机械效率是________%.14. 如图所示，工人用滑轮组将重为600 N的建筑材料以0.3 m/s的速度匀速竖直提升。

人对绳子自由端的拉力F=375 N，滑轮组的机械效率为，拉力F的功率为W。

15. 如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA=20 cm，G1是棱长为5 cm的正方体，G2重为20 N。

当OC=10 cm时，绳子的拉力为N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa。

现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右做匀速直线运动，经过s后，可使G1对地面的压力恰好为零。

(OB长度足够长)16. 如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使它们均升高0.2 m，测得A、B所受重力为G A＝4.5 N，G B＝9 N．甲滑轮组中弹簧测力计的示数F A＝2 N．则甲滑轮组的机械效率为________．若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数F B＝________N(不计绳重和摩擦)．三、解答题17. [改变物体运动方向]如图所示，物体E的质量为60 kg，在绳子自由端拉力F ＝50 N的拉力下，物体E以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，动滑轮自重10 N，求：(1)物体E所受的摩擦力？(2)1 min内物体E克服摩擦力所做的功？18. 如图所示，用滑轮组匀速提起重1000 N的物体，使物体上升10 m，所用拉力为400 N，绳重和摩擦均忽略不计。

(1)求滑轮组的机械效率。

(2)若用此装置匀速提起1200 N的重物，求此时拉力的大小。

19. [涉及浮力问题]如图所示，打捞重为400 N的物体C，当物体C完全浸没在水中时，绳子自由端的拉力F＝20 N，求：(1)物体C此时的浮力？(2)物体C的体积和密度？(3)匀速打捞可分为3个阶段：①物体C处于浸没状态时，向上运动；②物体C 上表面刚露出水面到下表面完全离开水面；③物体C离开水面升空的过程．在这三个过程中，绳子自由端的拉力F如何变化(忽略水对物体的阻力)？第三阶段时滑轮组的机械效率？20. 我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB∶OA＝6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上．石墩质量为1.5×104 kg、底面积为3 m2、高为2 m(g取10 N/kg, ρ水＝1.0×103 kg/m3)．(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少？2021中考物理专题复习：简单机械-答案一、选择题1. 【答案】A【解析】钩码的重力G相同，钩码上升的高度相同，据W有＝Gh可知，所做的有用功相同；此时对动滑轮做的功是额外功，不计绳子和摩擦，动滑轮相同，即额外功相同，即W额是相同的，所以W总是相同的，故拉力做的功相同，即W甲＝W乙，机械效率η＝W有W总×100%，故也是相同的，即η甲＝η乙．故选A.2. 【答案】C[解析]刀刃很薄则减小了受力面积，从而增大了压强，故A错误;由图可知，铡刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误;甘蔗放在a点比在b点时阻力臂小，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，甘蔗放在a点比在b点时更省力，更易被切断，故C正确;由图知F2的动力臂大于F1的动力臂，因此沿F2方向更省力，故D错误。

3. 【答案】D【解析】汽车到达坡顶的时间t＝sv＝60 m4 m/s＝15 s，A选项正确，不符合题意；汽车上坡时的牵引力F＝Pv＝160×103 W4 m/s＝4×104 N，B选项正确，不符合题意；汽车上坡做的总功W总＝Fs＝4×104 N×60 m＝2.4×106 J, 有用功W有＝Gh＝5×103kg×10 N/kg×60 m×12＝1.5×106J，额外功W额＝W总－W有＝2.4×106 J －1.5×106 J ＝9×105J ，摩擦力为f ＝W 额s ＝9×105J 60 m ＝1.5×104 N ，C 选项正确，不符合题意；机械效率为η＝W 有W 总×100 %＝1.5×106 J 2.4×106 J ×100 %＝62.5 %，D选项错误，符合题意．故选D.4. 【答案】A [解析]由图知，滑轮组承担对物体拉力的绳子段数n=4，绳子自由端移动距离s=nh=4×1 m=4 m ，速度v===2 m/s ，A 正确;由F=(G+G 动)可得，动滑轮总重为G 动=nF-G=4×150 N-400 N=200 N ，B 错误;滑轮组机械效率η======67%，C 错误;由η=可知，提升物重变大，滑轮组机械效率变大，D 错误。

5. 【答案】AD [解析]不计绳重及摩擦，拉力F=(G 物+G 轮)，由图知，n 甲=2，n乙=3，所以甲、乙绳端的拉力分别为F 1=(G 物+G 轮)，F 2=(G 物+G 轮)，则甲、乙拉力之比F 1∶F 2=(G 物+G 轮)∶(G 物+G 轮)=3∶2，故A 正确。

将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，则提升物体的速度相同，则甲、乙绳的自由端速度分别为v 甲=2v ，v 乙=3v ，所以，甲、乙绳的自由端速度之比v 甲∶v 乙=2v ∶3v=2∶3，故B 错误。

由P===Fv 可得，甲、乙拉力的功率之比P 甲∶P 乙===1∶1，故C 错误。

不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G 轮h 、W 有=G 物h 可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由η=可知，两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比η甲:η乙=1∶1，故D 正确。