2019年中考物理试题专题训练——简单机械专题(参版)

2019年中考物理试题专题训练

——简单机械专题

一、选择题

1.（2019黄石，4）中国很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节，下列表述正确的是（ ） A．运动员向后划桨，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的 B．划龙舟时所用的桨是省力杠杆

C．甲、乙两龙舟并排滑行，甲以乙为参照物，甲龙舟是运动的 D．冲过终点后，龙舟慢慢停下来，说明龙舟的惯性在减小 【答案】A。

2.（2019孝感，4）如图所示是建筑工地上的起重机示意图，B是配重。起重机工作时，在钢索吊起货物加速上升的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．钢索对货物的拉力等于货物的重力 B．货物加速上升过程中没有惯性

C．货物的动能转化为它的重力势能

D．配重是为了防止起重机翻倒，利用了杠杆原理 【答案】D。

3.（2019孝感，9）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3：2 B．甲、乙绳的自由端速度之比是1：1 C．甲、乙拉力的功率之比是3：2 D．甲、乙的机械效率之比是1：1

【答案】AD。

4.（2019湘西州，8）如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）

A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿 【答案】D。

5.（2019湘西州，15）一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500N的力（g=10N/kg），则原木的质量大约为（ ） A．50kg B．100kg C. 250kg 【答案】B。

6.（2019长春，10）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦） 下列判断正确的是（ ）

D.500kg

A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少 C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重 【答案】D

7.(2019云南，1)如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（ ）

【答案】B

8.（2019临沂，4）下列各选项是小明整理的物理笔记，错误的是（ ） A. 做功快的机械，效率不一定高 B. 动滑轮既能省力又能改变力的方向 C. 不透明物体的颜色由它反射的色光决定 D. 沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关 【答案】B 9.（2019临沂，9）各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是（ ）

【答案】B 二、填空题

1.(2019绥化，20)如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴0自由转动（AB＝2AO）。将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是 kg．若撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa，则力F2的大小是 N。

【答案】9；52。

2.（2019毕节，14）某大桥设计车速为60km/h，图1为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。

（1）可以看出它用到了 （选填“杠杆”或“斜面”）的物理知识。为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当 （选填“增加”或“减小”）桥塔的高度。

（2）若某汽车质量为5×103kg，在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为 W．（g取10N/kg）

【答案】（1）杠杆；增加；（2）5×104。

3.（2019长春，23）小明和同学到福利院义务劳动时，发现有的桌子脚下装有如图甲所示的轮子．

（1）他将压杆按下，压板就会紧压在轮子上，使轮子无法滚动，桌子不容易被推动，说明用滑动代替滚动可以 摩擦：压杆做得较宽人可以起到 压强的作用．（均选填“增大”或“減小”）

（2）小明发现压杆是省力杠杆，O为支点．请在图乙中画出压力F的力臂l．

【答案】（1）增大；减小（2）如图：

4.（2019铜仁，14）一电动抽水机10秒内把100kg的水抽到10m高的水池中，则抽水机至少对水做功 J，在抽水的过程中，若抽水机其消耗的电能是1.25×104J，则抽水机的效率是 。(g=1ON/kg） 【答案】1×104；80%。 三、实验题

1.(2019绥化，29)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。

实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 1 2 3 1 2 4 0.1 0.1 0.1 0.6 1.0 1.8 0.3 0.3 0.3

机械效率η 55.6% 66.7%

（1）实验过程中，应竖直向上 拉动弹簧测力计。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 。

（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重 ，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为 W

（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是 。（填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

【答案】（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。

2.（2019黄石，19）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。

（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。

（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因 。

（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有 因素影响机械效率。（答一种因素即可）

（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和 组的数据，发现重物的重力越大，差值△W （选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释 。

【答案】

（1）如上表所示；

（2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大； （3）绳重、各种摩擦；

（4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。

3.（2019玉林，）小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图9所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：

（1）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝ m，机械效率η＝ 。

（2）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率 。

（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为 N. （4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是（ ）

A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度 【答案】（1）0.4 50.00% （2）越高（大） （3）2.2 （4）C 四、计算题

1.（2019毕节，24）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力； （2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；

（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。

解：（1）因为金属块浸没水中， 所以金属块排开水的体积： V排＝VA＝

＝

＝0.01m3；

金属块所受的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；

（2）由图知，使用的滑轮组n＝2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：

F＝（GA﹣F浮+G动）＝×（80kg×10N/kg﹣100N+100N）＝400N； （3）拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m， 人的拉力所做的功： W＝Fs＝400N×4m＝1600J。

答：（1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为100N； （2）在金属块未露出水面时，人的拉力F为400N；

（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，人的拉力所做的功为1600J。

2..(2019天水,21)在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2×105J．（g取10N/kg）求： （1）钢材上升过程中的速度。 （2）起重机对钢材所做的有用功。 （3）起重机的机械效率。

3.（2019徐州，35）工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求： （1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率． 解：（1）

W有用Gh180N0.5m90JW有用90J100%90%100J

W总（2） 4.（2019玉林，）某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图13甲所示。OBA为水平杠

杆、OA长100cm，O为支点，OB：BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图.13乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。

求：

（1）电源电压；

（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力； （3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警：

（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：6时，托盘受到的压力。 解：（1）当托盘空载时，此时电路中的电流，I1由图乙可知托盘空载时，压力传感器R＝30Ω 电源电压U＝I1（R0＋R）＝0.1A×（10Ω＋30Ω）＝4V

'U02V（2）当报警器开始报警时，此时电路中的电流I20.2A

R010'U'UU04V2V2V压力传感器的电阻R'10

I2I20.2A0.2AU01V0.1A R010由图乙可知当压力传感器为10Ω时，压力传感器受到的压力F＝20N （3）根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知F托盘×OB＝F×OA， 由OB：BA＝1：4，可得OB:OA＝1：5， 压力传感器受到的压力F’＝F’托盘×

OB1＝120N×＝24N OA5由于报警器报警时F＝20N，而F’>F，因此报警器报警。

''U03V（4）要保证电路安全，I最大0.3A，P最大＝UI最大＝4V×0.3A＝1.2W

R010由P’’：P最大＝5:6可得P’’＝P最大×

55＝1.2W×＝1W 66U2(4V)2U2''106 此时电路输出的电功率P’’＝，则R''R0''P1WR0R由图乙可知当压力传感器R’’＝6Ω时，压力传感器受到的压力F’’＝30N

由杠杆平衡条件可得，托盘受到的压力F’’托盘＝F’’×

OA5＝30N×＝150N OB15.（2019菏泽，28）如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：

（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强； （2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；

（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；

（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。

解：（1）箱子在水底时下表面的深度h=5m， 此处水产生的压强：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/Kg×5m=5×104Pa。

（2）箱子沉入水底，则V排=V=0.2m3， 则浮力F浮=ρ水gV排=1×103Kg/m3×10N/Kg×0.2m3=2×103N。

（3）物体完全露出水面后，在提升箱子过程中，不计绳重、摩擦和水的阻力，有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功； 箱子的重力：G=mg=600Kg×10N/Kg=6×103N；

出水后，根据可得：

机械效率：

（4）由于箱子从水底匀速提到地面，根据P=Fv即可判断出拉力最大时，功率最大； 箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时电动机对滑轮组的拉力最大； 由于不计绳重、摩擦和水的阻力，

则；

电动机上绳子的提升速度为v′=2v=2×0.5m/s=1m/s， 则p最大=f最大v′=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。

答：（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强为5×104Pa； （2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力为2×103N；

（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率为98.4%； （4）整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大，为3.05×103w。