2017年中考物理试题分项版解析汇编第04期专题09简单机械及其效率含解析20170926157.wps

《2017年中考物理试题分项版解析汇编第04期专题09简单机械及其效率含解析20170926157.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年中考物理试题分项版解析汇编第04期专题09简单机械及其效率含解析20170926157.wps（23页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、专题 0909 简单机械及其效率 一、选择题 1、【2017深圳卷】下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（ ） A、 自行车的脚踏装置 B、 盘山公路 C、 划船用的船桨 D、 动滑轮 【答案】C 【解析】 【考点定位】杠杆的分类 2. 【2017南通卷】如图，O 为拉杆式旅行箱的轮轴，OA 为拉杆。现在拉杆端点 A 处施加力 F，使箱体从图示位置绕 O 点缓慢逆时针转至竖直位置。若力 F 的大小保持不变，则力 F 的方 向应（ ） A.垂直于 OA B.竖直向上 C.沿 OA 向上 D.水平向左 【答案】B 【解析】 使箱体从图中位置绕 O 点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，

2、即阻力不变，阻力臂 逐渐减小根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2知，要使力 F 的大小保持不变，需要使阻力臂和动 力臂同减小； A、当 F 垂直于 OA时，动力臂大小不变，故 A 不符合题意； 1 B、若 F 竖直向上时，动力臂减小，故 B 符合题意； C、若 F 沿 OA 向上时，动力 F 的力臂为零不能将箱体从图中位置绕 O 点缓慢逆时针转至竖直位 置，故 C 不符合题意； D、若 F 水平向左时，动力臂增大，故 D 不符合题意 故选 B 考点：杠杆的应用 3. 【2017青岛卷】下列作图中，正确的是： 【答案】D 【解析】 D、由物体的浮沉条件可知，上浮的小球受到的浮力大于重力，故 D

3、 正确 故选 D 考点：通电螺线管的磁场；力臂的画法；物体的浮沉条件及其应用；磁感线及其特点 4.【2017常州卷】渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示， 效果最好的是（ ） 【答案】D 2 【解析】 要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，应选动力臂最大的，根据杠杆平衡条件，动力臂越长，越 省力；由图可知，阻力和阻力臂相同，D 中动力臂最大，效果最好故选 D 考点：杠杆的应用 5【2017北京卷】图 3 所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是 【答案】D 【解析】 考点：杠杆的种类 6. 【2017东营卷】为倡导低碳出行，东营市投放了大量的共享单车，如图所示。共享单车 的设

4、 计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是 A车座设计的面积较大可以增大压强 B轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以减小摩擦 C红色尾灯利用光的反射起到警示的作用 D刹车手闸是费力杠杆 【答案】C 【解析】 3 A车座设计的面积较大可以减小压强 ，是错误的；B轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以增 大摩擦，是错误的；C红色尾灯利用光的反射起到警示的作用 ，是正确的；D刹车手闸是省 力杠杆，是错误的。故本题正确选项是 C。 【考点定位】增大、减小压强、摩擦的方法，光的反射的应用，杠杆的应用。 7. 【2017东营卷】如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物 体，不计绳重及摩擦。若每个

5、滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A甲更省力，甲机械效率大 B乙更省力，机械效率一样大 C乙更省力，乙机械效率大 D甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【考点定位】滑轮组的机械效率。 8【2017“”聊城卷】如图所示，在 探究杠杆的平衡条件 实验中，已知杠杆上每个小格长度 为 2cm，当弹簧测力计在 A 点斜向上拉(与水平方向成 30角)杠杆使杠杆在水平位置平衡 时下列说法正确的是 4 A动力臂为 0.08m B此时为省力杠杆 C弹簧测力计的示数为 4N D钩码总重为 2N 【答案】D 【解析】 A、当弹簧测力计在 A 点斜向上拉（与水平方向成 30角）杠杆，此时动力

6、臂等于 1 1 OA 42cm=4cm ，故 A 错误； 2 2 B、阻力臂的大小：L2=32cm=6cmL1，杠杆为费力杠杆，故 B 错误； C、由图中弹簧测力计指针在 3N，弹簧测力计的示数为 3N，故 C 错误； F L 3N4cm D、根据杠杆的平衡条件 F1L1=GL2得G 1 1 2N，故 D 正确 L 6cm 2 故选 D 考点：杠杆的应用 9【2017聊城卷】如图所示，重 300N的物体在 20N 的水平拉力 F 的作用下，以 02ms 的 速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s，滑轮组的机械效率为 80，则在此过程中。下列说 法正确的是 A绳子自由端移动的距离为 2m B物

7、体与地面间的滑动摩擦力为 48N C拉力 F 的功率为 12W D有用功为 120J 【答案】BC 【解析】 5 拉力做功的功率： P W 120J 总 12W ，故 C 正确； t 10s D、有用功：W 有=fs 物=fv 物 t=48N0.2m/s10s=96J，故 D 错 故选 BC 考点：滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；功率的计算 10【2017北京卷】图 7 展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下 列说法中正确的是 A古代捣谷工具利用了杠杆原理 B光沿直线传播是日晷能够测量时间的条件之一 C碾谷物的石磨选用厚重的石材，目的是为了减小石磨对谷物的压强 D从

8、两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体，这一功能的实现利用了大气压 【答案】ABD 【解析】 答案为 ABD。 考点：杠杆原理 光的直线传播 压强 大气压 11【2017遵义卷】建筑工人用如图所示的滑轮组，在 4s 内将重为 1500N的物体沿水平方向 匀速移动 2m的过程中，所用的拉力大小为 375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍在此过程中下列说法正确的是（ ） A绳子自由端沿水平方向移动了 6 m 6 B物体受到的拉力为 750N C拉力 F 的功率为 750W D滑轮组的机械效率为 80% 【答案】D 【解析】 由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离 s=nsA

9、=22m=4m，故 A 错误 ；物体沿水 平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力 FA=f=0.4G=0.41500N=600N，故 B 错误；拉力 F做的功 W总=Fs=375N4m=1500J，则拉力 F的 功率 P= = =375W，故 C 错误；有用功 W有=FAsA=600N2m=1200J，则滑轮组的机械效 率 = 100%= 100%=80%，故 D 正确；故应选 D。 【考点定位】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算 12【2017宁波卷】如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速 上升相同的高度

10、，所用的力分别是 F甲和 F乙，拉力做功的功率分别是甲和 P乙。若不计摩擦、 动油轮重和绳重，则 F甲与 F乙、甲与 P乙之间的大小关系是（ ） AF甲F乙 甲P乙 CF甲F乙 甲=P乙 DF甲F乙 甲P乙 【答案】C 【解析】 考点：动滑轮及其工作特点 7 13、【2017温州卷】小明在按压式订书机的 N 点施加压力，将订书针钉入 M 点下方的纸张中， 能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ） A、 B、 C、 D、 【答案】A 【解析】 据杠杆上的支点、动力、阻力的定义分析即可判断出正确的选项；据图可知，当按压订书机时， 其会绕着订书机左边的固定点转动，即为支点，所按压的哪一点，即动

11、力作用点，方向向下； 而装订的物体对订书机有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的，如图 所示： 故选 A 考点： 杠杆的应用 14. 【2017哈尔滨卷】用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是 A弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 B测量机械效率的原理：（W有用/ W总） 100% C机械效率与动滑轮重力的大小有关 D提高机械效率可以通过减小钩码的重力来 实现 【答案】D 【解析】 8 考点：滑轮组的机械效率 15【2017台州卷】小柯用图中装置提升重为 400牛的物体，不计摩擦 和滑动自重，下列说法 正确的是（ ） A两个滑轮均为定滑轮 B人将绳子拉过 1 米

12、，物体也上升 1 米 C物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 200 牛 D使用该装置不能省力，但能改变力的方向 【答案】C 【解析】 【考点定位】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点 16、【2017温州卷】小明在按压式订书机的 N 点施加压力，将订书针钉入 M 点下方的纸张中， 能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ） A、 B、 C、 D、 【答案】A 9 【解析】 支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力， 分析可知 O 是支点，动力 F1作用 N 点，阻力 F2作用在 M 点；N 点向下施力，M 点受力方向向上， 故应选 A。 【考点定位】

13、杠杆的应用 17. 【2017北部湾卷】图是我们使用的筷子，它已经成为中华民族的一种传统文化。下列关 于使用筷子的说法不正确的是： A. 正常使用的筷子属于省力杠杠 B. 正常使用的筷子属于费力杠杠 C. 筷子能夹起食物，说明筷子和食物间有摩擦力 D. 筷子能夹起食物，说明筷子可以改变物体的运动状态 【答案】A 【解析】 【考点定位】生活中的简单机械 18. 【2017“”枣庄卷】如图所示是小明探究 杠杆平衡条件 的实验装置，实验中杠杆始终处 于水平平衡状态。若在 C 处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从 。则拉力的变 化情况是（ ） A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐

14、渐变小 10 【答案】A 【解析】 由图知，测力计在位置时，其动力臂等于 OC，此时动力臂最长；测力计由的过 程中动力臂先变大后变小，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数先变小后变大故选：A 考点：杠杆的应用 19. 【2017长春卷】如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相 同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是 （ A ） A.甲的拉力大 B.乙的额外功少 C.甲的拉力功率大 D.乙的机械效率低 【答案】A 【解析】 选 A。 考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较；功率大小的比较 20【2017营口卷】如图所示，某工人

15、用滑轮组在 30s内将重物提升 3m被提升的重物重为 1000N，动滑轮重为 50N，拉力大小为 400N，则（ ） 11 A拉力做功是 3150J B工人做的额外功是 150J C工人做功的功率是 120W D滑轮组的机械效率是 83.3% 【答案】CD 【解析】 由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3h=33m=9m，所以拉力做功：W 总=Fs=400N 9m=3600J，故 A 错误；工人做的有用功：W 有用=Gh=1000N3m=3000J，因为 W 总=W 有用+W 额，所 以，工人做的额外功：W 额=W 总W 有用=3600J3000J=600J，故 B 错误；工人做功的

16、功率：P= = =120W，故 C 正确；滑轮组的机械效率：= 100%= 100%83.3%，故 D 正确；故应选 CD。 【考点定位】功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算 二、填空题 1. 【2017哈尔滨卷】如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计，O 是支点，左侧挂一重物， 动力 F1 大小为 3N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为 N此时杠杆属于 “”杠杆（选填 省力 或 “费力”） 【答案】6 省力 【解析】 考点：杠杆 三、作图与探究 12 1【2017营口卷】植树时，需要挖树坑，小军把铁锹的锹面踩进坚硬的土壤里，用锹把土翻 起，如图所示的是铁锹的剖面图，土

17、壤对锹面的阻力 F2的示意图已画出，请在图中 找到并标 出支点 O，画出最小作用力 F1的示意图及力臂 L1 【答案】如下图所示 【解析】 由题意知，铁锹与地面间的接触点为支点 O；在阻力 与阻力臂的乘积一定的情况下，动力臂最 长时最省力，由图可知，O 到锹把的最远点 A 之间的距离作为动力臂时动力臂最长；所以，连 接 OA，过 A 点垂直于 OA 向右画一条带箭头的线段，即为最小动力 F1，如上图所示。 【考点定位】杠杆中最小力的问题 2.【2017南京卷】（2）如图乙所示，是一个电热水壶的简易图，在图中画出它所受重力的示 意图（B 为重心）；用力作用在壶盖上 A 点时，可将壶盖打开，请在

18、A 点画出所需最小力 F 的 示意图（O 为支点） 【答案】 13 【解析】 考点： 杠杆中最小力的问题 3【2017宿迁卷】有人说，同一机械的机械效率是不变的小华设计了“探究滑轮组机械效 ”率与所提升重物质量的关系 实验，来检验此说法是否正确 （1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法 （2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀速拉 动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表（g 取 10N/kg）： 14 第 2 次实验中的机械效率是 ；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质 量的增大而 【答案】（1） （2）62.5% （3）增大 【

19、解析】 （2）第 2 次实验中的机械效率是 （3）根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大。 考点：滑轮组的机械效率 4. 【2017“”长春卷】如图所示，是 探究杠杆的平衡条件 的实验装置。 （1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重 1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使 杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数 F= N； （3）当弹簧测力计处于图中的虚线（斜拉）位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力 计的示数仍等于 F，应将钩码向 移动适当的距离。 15 【答案】（

20、1）右；（2）3；（3）右 【解析】 考点：探究杠杆的平衡条件实验 5【2017“”遵义卷】小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行 探究杠杆平衡条件 的实验中，每 个钩码质量相等 （1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母 向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向 端调节， 才能使杠杆在水平位置平衡 （2）如图甲所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加一个相同 的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩 码移动到右端离支点第 格处 （3）通过不断改变两端所挂钩码的个数和

21、位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数 据，通过对数据分析后得出结论：动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点 的距离与其他小组交流后，他们又做了如图乙、丙、丁三次实验，其中 图所示实验能 直接说明该结论是错误的 【答案】（1）右；（2）四；（3）丁 【解析】 16 点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图丁进行验证。 【考点定位】探究杠杆的平衡条件实验 6【2017北京卷】实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计 1 个， 所受重力为 1N 的钩 码 2 个，带支架的杠杆 1 个。杠 杆上相邻刻度间距离均为 0.05m，刻线上下靠近杠 杆边缘处 均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹

22、簧测力 计，如图 23 所示。请利用上述实验器材，设计一个 “实验证明： 杠杆在水平位置平衡时，如果动力臂 L1 保持不变，则 F1=k F2 L2” ，式中 F1 表示动力， k 是常量，F2 表示阻力，L2 表示阻力臂。 请写出实验步骤，画出实验数据记录表格。 【答案】实验步骤： 带支架的杠杆放在水平位置，调节杠杆使其水平平衡； 将重力为 1N的钩码（阻力 F2）挂在支点右侧 0.05m处（阻力臂 L2），将弹簧测力计的挂在 支点右侧的 0.1m处竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，读出弹簧测力计的示数（动力 F1），将 F2、L2、F1的数据记录在表格中； 保持弹簧测力计的位置不动，将

23、重为 1N 的钩码依次挂在支点右侧 0.1m、0.15m、0.2m、0.25m 处，仿照步骤再做 4 次，将 F2、L2、F1的数据记录在表格中； 保持弹簧测力计的位置不动，将两个重为 1N的钩码挂在支点右侧 0.05m 处，竖直向上拉弹 簧测力计，使杠杆水平平衡；将 F2、L2、F1的数据记录在表格中 根据实验数据计算出 F2与 L2的乘积，并记录在表格中。 实验数据记录表格： 17 【解析】 考点：探究杠杆的平衡条件 四、计算题 1【2017北京卷】图 27 是用滑轮组提升建筑材料 A 的示意图，在竖直向下的拉力 F 作用下， 使重 900N 的建筑材料 A 在 5s 的时间里，匀速竖直上

24、升了 1m，绳自由端匀速竖直向下移动 了 2m。 在这个过程中，拉力 F 为 500N，滑轮组的机械效率为 ，拉力 F 做功的功率为 P。 求：（1）滑轮组的机械效率 ； （2）拉力 F 的功率 P。 【答案】（1）90% （2）200W 【解析】 解：（1）W有用=Gh=900N1m=900J， 18 W总=Fs=500N2m=1000J， 滑轮组的机械效率 （2）拉力 F 的功率： 答：（1）滑轮组的机械效率为 90%。（2）拉力 F 的功率为 200W。 考点：滑轮组的机械效率 功率的计算 2. 【2017南通卷】个人用图示装置在 10s内将质量为 45kg的货物匀速提升 2m，此过程中

25、拉 力的功率为 120W。（g 取 10N/kg）求： （1）有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 300N，额外功占总功的 20%，工人 提升货物的重。 【答案】（1）有用功为 900J； （2）滑轮组的机械效率为 75%； （3）工人提升货物的重为 720N 【解析】 19 所以提升物体的重力：G=nF=80%3300N=720N 答：（1）有用功为 900J； （2）滑轮组的机械效率为 75%； （3）工人提升货物的重为 720N 考点：有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率 3.【2017枣庄卷】如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的

26、物体拉至井口的装置图。已 知井深 10m，物体重 G=4103N，汽车重 G 车=3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2103N， 汽车受到的阻力为车重的 0.05倍。求： （1）若汽车运动的速度为 1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？ （2） 滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）汽车的牵引力为多大？ （4）将物体从井底拉至井口，汽车牵引力做的功是多少？ 【答案】答：（1）若汽车运动的速 度为 1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要 25s； （2）滑轮组的机械效率是 66.7%； （3）汽车的牵引力是 3500N； （4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力

27、做的功是 1.05105J 【解析】 20 （3）汽车的牵引力是 35 00N； （4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是 1.05105J 考点：滑轮（组）的机械效率；速度公式及其应用；功的计算 4、【2017深圳卷】如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的 衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的已知晾衣架上所挂一幅质量为 4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为 1kg小燕同学用力 F 拉动绳子自由端，在 5s时间内使衣 服匀速上移 0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： (1)绳子自由端拉力 F 的大小； (2)拉力所做的功 W； (3)拉

28、力的功率 P； (4)整个过程中机械效率 【答案】（1）12.5N；（2）25J；（3）80% 【解析】 （1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数 n=4，所承受的总重力： G 总 =m 总 g= （4kg+1kg）10N/kg=50N，不计绳重和摩擦，拉力：F= G 总= 50N=12.5N；（2）拉力 端移动的距离 s=4h=40.5m=2m， 拉力做功：W 总=Fs=12.5N2m=25J；（3）拉力做功功率： P= = =5W；（4）有用功：W 有用=G 衣 h=m 衣 gh=4kg10N/kg0.5m=20J，整个过程中 21 机械效率：= = 100%=80%。 【考点定位】滑轮

29、组绳子拉力的计算，功的计算，滑轮（组）的机械效率，功率的计算 5.【2017北部湾卷】图 21 是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体 A和 B、滑轮组、 轻质杠杠 CD、电子秤等组成。杠杠始终在水平位置平衡。已知 OC:OD=1：2，A的体积为 0.02m3，A重为 400N，B重为 150N，动滑轮重 100N，不计绳重与摩擦（ 水 =1.0103kg/m3）。求： （1）A的密度； （2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升 A时的机械效率； （3）水位上涨到 A的上表面时，A受到的浮力； （4）水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力。 【答案】（1）2103kg/m3；（2）80%；（

30、3）200N；（4）100N 【解析】 （1）长方体 A的质量,根据 G=mg可得：m=G/g=400N/10N/kg=40kg，所以长方体 A的密度，根 据 =m/V可得：=40kg/0.02m3=2103kg/m3；（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升 A 时，n=3,根据 =W有/W总100%可得：机械效率 =Gh/（G动+G物）h100%=400N/ （100N+400N）100%=80%；（3）当水位上涨到 A的上表面时，因为 A浸没水中，所以 V排 =VA，根据 F=gV 排可得：A受到的浮力：F浮=gV 排=1.0103kg/m310N/kg0.02m3=200N； （4）水位

31、上涨过程中，因要求电子秤所受的最大压力，即 A浸没水中，受到的浮力最大 F浮 =200N，n=3,根据力的平衡有：FC=（G动+G物-FA浮）/n，FC=（100N+400N-200N）/3=100N，根 据相互作用力大小相等可知，A对 C端拉力与 C对 A物体拉力大小相等，所以作用在杠杆 C端 的力，因杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，根据 F1L1= F2L2可 得：FC L1=FDL2，100NOC=ODFD 解得：FD=100NOC/OD=100N/2=50N，对 B物体受力平衡，所以电子秤受到 B物体对它的最大 压力：F压=FN=GB-FD=150N-50N=100N。 22 【考点定位】机械效率、密度及浮力的计算 23