2020年中考物理真题分类汇编(2)专题13简单机械 13页

专题13简单机械 一、选择题 ‎1.（2020·重庆A）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械,工人师傅用500N的拉力F,利用图5所示的滑轮将重800N的重物在30S内匀速提高了6m下列判断正确的是（） A.绳端移动的速度为0.2 m/s B.该滑轮的机械效率为62.5% C.工人师傅拉绳子的功率为200W D.提升重物所做的有用功为3600J 答案：C 解析：‎ ‎，A错误 ‎，B错误 ‎，C正确 ‎，D错误 ‎2.（2020·重庆B）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（　　）‎ A. 钢绳自由端的移动速度为0.1m/s B. 拉力F的功率为1.5×103W C. 滑轮组的机械效率为90%‎ D. 钢绳的拉力F的大小为1.0×104N ‎【答案】C ‎【解析】‎ 13‎ ‎【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子移动距离 绳子自由端移动速度 故A错误；‎ BD．货物A的重力为 钢绳的拉力F的大小是 拉力F做功 拉力F的功率为 故BD错误；‎ C．滑轮组做的有用功是 滑轮组的机械效率为 故C正确。‎ 故选C。‎ ‎3.（2020·新疆生产建设兵团）小红用滑轮组将重力为1.5 N的物体匀速提升10 cm的过程中，绳子拉力为1.0 N，绳子自由端移动的距离为30 cm，则滑轮组的机械效率为（　　）‎ A. 50 % B. 60 % C. 70 % D. 80 %‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体克服重力做的功为有用功 13‎ 绳子拉力做的功为总功 则滑轮组的机械效率 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.（2020·四川省乐山市）如图所示，利用滑轮组在4s内将一重为9N的物体匀速向上提升了10cm，拉力为4N，不计一切摩擦和绳重，（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　）‎ A. 动滑轮重力为5N B. 滑轮组的机械效率为75％‎ C. 拉力所做的功为0.4J D. 拉力的功率为0.4W ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三股绳子与动滑轮接触，作用在绳子自由端的拉力为4N，则对动滑轮和物体的总拉力为 ‎4N×3=12N 物体重9N，则动滑轮重 ‎12N－9N=3N A选项错误，不符合题意 B．滑轮组的机械效率为 13‎ B选项正确，符合题意 C．物体向上移动了10cm，拉力做的功为 C选项错误，不符合题意 D．拉力的功率为 D选项错误，不符合题意 故选B。‎ ‎5.（2020·四川省甘孜州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）‎ A. 力F1和F2做功的功率相同 B. 力F1和F2做的总功相同 C. 两个滑轮组机械效率一样大 D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】因不计绳重及摩擦，故克服动动滑轮重力所做的功为额外功，由 可知，在相同时间内把重力G提升高度，甲乙两组滑轮组所做有用功相同，F1做的总功比F2做的总功少，甲做的额外功比乙做的额外功少，故两者的机械效率甲比乙高。‎ 故选D。‎ 13‎ ‎6.（2020·山东省聊城市）如图所示，用相同的滑轮安装成甲。乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两物体上升的速度相同 B. 两种装置的机械效率相等 C. 两次提升物体所做的有用功相等 D. 两种装置中拉力做功的功率相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v=可知绳端移动的速度相同，A物体上升的速度等于绳端移动的速度，B物体上升的速度是绳端移动的速度的一半，故A错误；‎ BCD．所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由W总=Fs可知总功相等，不计绳重和摩擦，甲图中物体的重力 GA=F 乙图中物体的重力 GB=2F-G动 A物体上升的高度 hA=s B物体上升的高度 hB=s A图中有用功 W有甲=GAhA=Fs 乙图中有用功 13‎ W有乙=GBhB=(2F-G动)s=Fs-G动s W有甲＞W有乙 甲图中机械效率 η甲=‎ 乙图中机械效率 η乙=‎ η甲＞η乙 由P=可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确，BC错误。‎ 故选D。‎ ‎7.（2020·山东省滨州市）如图所示，重的物体在水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 拉力F做的功为 B. 物体与地面间的滑动摩擦力为 C. 额外功的功率为 D. 若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体移动距离 s物=v物t=0.1m/s×20s=2m 由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离 s=3s物=3×2m=6m 拉力F做的功 13‎ W总=Fs=100N×6m=600J 故A错误；‎ B．有用功 W有=‎ 物体与地面间的滑动摩擦力 f==180N 故B正确；‎ C．额外功 W额=W总-W有=600J-360J=240J 额外功的功率 P==12W 故C正确；‎ D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，故增大了有用功，所以在额外功不变的情况下，滑轮组的机械效率变大，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎8.（2020·黑龙江省龙东地区）下图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（）‎ A. 用羊角锤起钉子 B. 用撬棒撬石头 C. 用启子起瓶盖 D. 用钓鱼竿钓鱼 ‎【答案】D 13‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A．能省距离的杠杆为费力杠杆。用羊角锤起钉子，是省力杠杆，费距离，故A错误，不符合题意；‎ B．用撬棒撬石头，是省力杠杆，费距离，故B错误，不符合题意；‎ C．用起子开瓶盖，是省力杠杆，费距离，故C错误，不符合题意；‎ D．用钓鱼竿钓鱼，是费力杠杆，省距离，故D正确，符合题意。‎ 故选D 二、填空题 ‎9.（2020·四川省南充市）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。‎ ‎【答案】 (1). 1 (2).75%‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]有用功 W有=Gh=5N×3m=15J 总功 W总=Fs=4N×5m=20J 额外功 W额=W总-W有=20J-15J=5J 摩擦力 f==1N ‎[2]斜面的机械效率 η==75%‎ 13‎ ‎10.（2020·四川省甘孜州）如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂__________个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的__________（选填“左”或“右”）端会下沉。‎ ‎【答案】 (1). 6 (2). 左 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]设每个钩码所受重力为G，杠杆上每一小格代表的长度为L，由杠杆平衡条件可得 解得 ‎[2]如果A、B两处再各挂一个钩码，则杠杆的左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 因 故杠杆的左端会下沉。‎ 三、作图题 ‎11.（2020·重庆A）按要求完成下列作图: (2)在图12中力F作用在杠杆的A端，画出它的力臂L。‎ 答案：‎ 13‎ ‎12.（2020·重庆B）按要求完成下列作图：‎ ‎(2)如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)________。‎ ‎【答案】 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)[2]由图可知，O点是支点，通过支点做F作用线的垂线，如图：‎ ‎13.（2020·新疆生产建设兵团）请在图中画出动力F的力臂。‎ ‎（ ）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】过支点O做力F作用线的垂线段，即为力F的力臂L，如图所示 ‎14.（2020·贵州省黔东南州）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡。‎ 13‎ ‎（ ）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】B点离支点最远，故最长的力臂为OB即为力臂l1，过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，力F1的方向向上；如图所示：‎ ‎15.（2020·山东省聊城市）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点。F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 13‎ ‎【详解】从支点O向阻力F2的作用线做垂线段，即可作出阻力的力臂l2，如图所示：‎ 四、综合与应用题 ‎16.（2020·黑龙江省龙东地区）如图所示，人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s，人对绳子向下的拉力为300N。求：‎ ‎(1)物体上升的高度；‎ ‎(2)滑轮组的机械效率；‎ ‎(3)拉力功率。‎ ‎【答案】(1)0.5m；(2)90%；(3)90W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由可得物体上升的高度 h=vt=01m/s×5s =0.5m ‎(2)克服物体重力做的功为有用功 W有=Gh=810N×0.5m=405J 由图可知绳子承担重物的段数为3，则绳子的末端通过的距离 s=3h=3×0.5m=1.5m 13‎ 拉力做的功为总功 W总=Fs=300N×1.5m=450J 所以滑轮组的机械效率 ‎ (3)拉力的功率 答：(1)物体上升的高度0.5m；‎ ‎(2)滑轮组的机械效率90%；‎ ‎(3)拉力的功率90W。‎ 13‎