簡單機(jī)械-2022年鄭州市中考物理一模匯編

1、簡單機(jī)械2022年鄭州市中考物理一模匯編如圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是 ABCD如圖所示，是一個(gè)電熱水壺的簡易圖，在圖中畫出它所受重力的示意圖（B 為重心）；用力作用在壺蓋上 A 點(diǎn)時(shí)，可將壺蓋打開，請?jiān)?A 點(diǎn)畫出所需最小力 F 的示意圖（O 為支點(diǎn)）。如圖所示，在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中，小紅用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn)序號動滑輪重物重G/N物體上升繩端受到繩端移動滑輪組機(jī)械G動/N高度h/m拉力F/N距離s/m效率/%10.510.10.60.355.620.520.11.00.366.730.540.11.80.3 (1) 在實(shí)

2、驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿豎直方向向上 拉動繩子上端。(2) 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析可知：i 第三次機(jī)械效率 。ii 隨著物重的增大，額外功 （選填“變小”、“不變”或“變大”）；iii 要提高同一滑輪組的機(jī)械效率，可以采取 的措施。分別用如圖所示的（甲）、（乙）兩個(gè)滑輪組，在 100s 內(nèi)將重為 400N 的物體 G 勻速提升 10m，每個(gè)滑輪的重均為 20N不計(jì)繩重及摩擦，此過程中 A F甲 做的功大于 F乙 做的功B F甲 做的功小于 F乙 做的功C F甲 做功的功率小于 F乙 做功的功率D F甲 做功的功率等于 F乙 做功的功率如圖甲是某小區(qū)高層住宅電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，它主要是由轎廂、滑輪、配重

3、、纜繩及電動機(jī)等部件組成，小明家住該小區(qū)某棟樓的 21 樓，他乘電梯從 1 樓勻速升到 21 樓用時(shí) 60s，已知每層樓的高度為 3m。小明重 500N，轎廂重 4500N，動滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力均忽略不計(jì)，針對此過程，解答下列問題。(1) 拉力 F 的功率為多大？(2) 動滑輪 A 提升小明的機(jī)械效率為多少？(3) 圖乙是該電梯超載自動報(bào)警系統(tǒng)工作原理的示意圖，在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時(shí)，觸點(diǎn) K 與觸點(diǎn) A 接觸，閉合開關(guān) S，電動機(jī)正常工作，當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn) K 與觸點(diǎn) B 接觸，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即使閉合開關(guān) S，電動機(jī)也不工作，在控制電路中，已知電源電壓為 8V，保護(hù)電阻

4、 R2=100，電阻式壓力傳感器 R1 的阻值隨乘客壓力（F壓）大小變化如圖丙所示，電磁鐵線圈的阻值忽略不計(jì)，當(dāng)電磁鐵線圈電流超過 0.02A 時(shí)，電鈴就會發(fā)出警報(bào)聲。i 由丙圖可知，電梯承載的人越多，電阻式壓力傳感器 R1 受到的壓力越大，電阻 ，電路中電流 ，當(dāng)電流達(dá)到 0.02A 時(shí)，銜鐵被吸下，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。ii 若乘客人均重為 600N，該電梯最多可以承載多少人？答案1. 【答案】D【解析】A、鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；B、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；C、核桃鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；D、鑷子在使用過程中，動力臂

5、小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿。2. 【答案】如圖所示：【解析】重力作用點(diǎn)的重心 B，從 B 點(diǎn)豎直向下畫一帶箭頭的線段表示重力 G；為使打開壺蓋的力最小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力臂要最長；壺蓋上 O 點(diǎn)為支點(diǎn)，OA 為最長的動力臂，過 A 點(diǎn)作垂直于 OA 斜向上的動力 F。3. 【答案】(1) 勻速(2) i 74.1% ii 變大iii 增大提升物體重力【解析】(1) 在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿豎直方向向上勻速拉動繩子上端，此時(shí)系統(tǒng)處于 平衡狀態(tài)，測力計(jì)示數(shù)等于拉力大小；(2) i 第三次試驗(yàn)時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為： =W有3W總3-G3h3F3s3=4N0.1m1.8N0.3m100%74.1

6、%；ii 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：由表數(shù)據(jù)，3 次實(shí)驗(yàn)的額定功分別為： W額外1=W總1-W有1=F1s1-G1h1=0.6N0.3m-1N0.1m=0.08J； W額外2=W總2-W有2=F2s2-G2h2=1.0N0.3m-2N0.1m=0.1J； W額外3=W總3-W有3=F3s3-G3h3=1.8N0.3m-4N0.1m=0.14J；故隨著提升物重的增大，額外功變大；iii 由表中數(shù)據(jù)，使用同一滑輪組，提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高，故提高滑輪組機(jī)械效率可以增大提升物體重力。4. 【答案】D【解析】（1）由圖甲可知：n=2， 不計(jì)繩重及滑輪軸間的摩擦， F甲=12(G物+G輪)=1

7、2(400N+20N)=210N， W甲=F甲S甲=F甲nh甲=210N210m=4200J P甲=W甲t=4200J100s=42W（2）由圖乙可知：n=3， 不計(jì)繩重及滑輪軸間的摩擦， F乙=13(G物+G輪)=13(400N+20N)=140N， W乙=F乙S乙=F乙nh乙=140N310m=4200J P乙=W乙t=4200J100s=42W由以上可得：W甲=W乙，P甲=P乙5. 【答案】(1) 5000W (2) 10% (3) i 越小；越大ii 13 【解析】(1) 他乘電梯從 1 樓勻速升到 21 樓時(shí)，上升的高度： h=(21-1)3m=60m，因動滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力

8、均忽略不計(jì)，克服小明重力和轎廂重力做的功為總功，所以，拉力 F 做的總功： W總=(G+G轎廂)h=(500N+4500N)60m=3105J，拉力 F 的功率： P=W總t=3105J60s=5000W。(2) 動滑輪 A 提升小明時(shí)做的有用功： W有=Gh=500N60m=3104J，動滑輪 A 提升小明的機(jī)械效率： =W有W總100%=3104J3105J100%=10%。(3) i 電梯承載的人越多，電阻式壓力傳感器 R1 受到的壓力越大，由丙圖可知，電阻越小，電路中的總電阻越小，由 I=UR 可知，電路中電流越大，當(dāng)電流達(dá)到 0.02A 時(shí)，銜鐵被吸下，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。ii 當(dāng)電流達(dá)到 0.02A 時(shí)，電路的