專題10 簡單機械（第02期）2024年中考物理真題分類匯編（全國版）解析版

第第頁專題10簡單機械【中考新考法】1.（2024·廣東廣州）如圖甲，質(zhì)量不計的晾曬架鉤在支撐物上，掛上衣服后，晾曬架可看成以O(shè)為支點的杠桿，圖乙是其簡化圖，晾曬架上A、B、C、D四點在同一水平線上。（1）B、C、D是掛衣處，同一件衣服掛在B時，A點受到的支持力最小，請說明理由：__________，若衣服重為，則此支持力最小值為__________N；（2）請在圖乙中：①畫出B點受到衣服的拉力F，②畫出拉力F的力臂l。____【答案】①.同一件衣服掛在B時，阻力不變，阻力臂最小，動力臂不變，因此動力最小②.4③.【解析】（1）[1]由題意可知，晾曬架可看成一個杠桿，設(shè)衣服對晾曬架的作用力為阻力，則支撐物對晾曬架的作用力為動力，根據(jù)杠桿平衡條件動力×動力臂＝阻力×阻力臂可知，同一件衣服掛在B時，阻力不變，阻力臂最小，動力臂不變，因此動力最小，即A點受到的支持力最小。[2]若衣服重為，根據(jù)杠桿平衡條件可得當衣服掛在B時，阻力臂最小，所以此支持力最小值為（2）[3]根據(jù)題意，B點受到衣服的拉力的方向為豎直向下，由于力臂是支點到力的作用線的距離，因此反向延長拉力F，畫出支點O到拉力F的反向延長線的垂線段，即為拉力F的力臂l。如圖所示【新科技新情境】2.（2024·湖北）2024年6月2日至3日，嫦娥六號完成了人類首次月球背面采樣。如圖，嫦娥六號的機械臂正繞O點轉(zhuǎn)動，將采集的月球樣品送往貯存裝置。請畫出樣品對機械臂上A點的作用力F的力臂l?！敬鸢浮俊窘馕觥窟^支點O作力F作用線的垂線段即為力臂l，作圖如下：考點1杠桿1.（2024·廣東）如圖為某款剪刀的示意圖。握住手柄修剪樹枝時，剪刀可視為杠桿，該杠桿的特點是（）A.省力 B.費力 C.省功 D.省距離【答案】A【解析】該剪刀屬于杠桿，支點是O點，動力作用在A點，阻力作用在手柄處，使用時動力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2.（2024·廣西）2024年六五環(huán)境日國家主場活動在南寧舉行。期間，小明利用垃圾鉗撿垃圾，并進行分類，如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.保護環(huán)境，人人有責 B.垃圾鉗是省力杠桿C.可利用垃圾來發(fā)電 D.垃圾鉗是費力杠桿【答案】B【解析】A．保護環(huán)境，是我們每個公民義不容辭的責任，故A正確，不符合題意；BD．由圖可知，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故B錯誤，符合題意，D正確，不符合題意；C．垃圾進行收集并分類處理，對于燃燒值較高的垃圾，進行高溫焚燒，可以用來發(fā)電，故C正確，不符合題意。故選B。3.（2024·吉林）《天工開物》中記載的“六槳課船”（課船：運稅銀的船）如圖所示，關(guān)于“六槳課船”下列說法正確的是（）A.船槳是一種杠桿B.“六槳課船”只受浮力作用C.船槳的機械效率大于100%D.“六槳課船”浸入水中的體積與運載稅銀的質(zhì)量無關(guān)【答案】A【解析】A．船槳相當于費力杠桿，故A正確；B．“六槳課船”受浮力與重力作用，故B錯誤；C．船槳由于要克服阻力做功，機械效率小于100%，故C錯誤；D．運載稅銀的質(zhì)量越大，船的總質(zhì)量越大，船的總重力越大，船漂浮在水面，受到的浮力等于船的總重力，由得，運載稅銀的質(zhì)量越大，“六槳課船”浸入水中的體積越大，故D錯誤。故選A。4.（2024·天津）利用如圖所示的“搬重物利器”搬運大件家具時，先用金屬棒撬起家具，再將帶有滾輪的底座放入家具底部，便可以輕松移動家具。其中，金屬棒是________（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿，底座裝有滾輪是為了減小________?！敬鸢浮竣?省力②.摩擦【解析】[1]由圖可知，中間墊的物塊處為杠桿的支點，手在把手處向下摁動杠桿過程中，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿。[2]底座裝有滾輪，在壓力不變的和粗糙程度不變的情況下，變滑動為滾動，減小摩擦力。5.（2024·黑龍江齊齊哈爾）端午節(jié)時，同學們外出游玩。購買飲料時，售貨員用啟瓶器開啟飲料瓶的情景如圖所示。啟瓶器在正常使用時，屬于______（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。開啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，說明力可以使物體發(fā)生______?！敬鸢浮竣?省力②.形變【解析】[1]啟瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。[2]開啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，瓶蓋發(fā)生了形變，說明力可以改變物體的形狀。6.（2024·甘肅武威）用如圖所示的扳手擰螺絲時，一只手穩(wěn)住扳手的十字交叉部位，另一只手用同樣大小和方向的力在___________點（選填“A”“B”或“C”）更容易擰動螺絲，原因是___________。【答案】①.C②.在阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力【解析】[1][2]用扳手擰螺絲時，阻力和阻力臂一定，在A點施力時，動力臂最小，動力最大，在C點施力時，動力臂最大，動力最小，所以在C點施力更容易擰動螺絲。7.（2024·黑龍江龍東）用手提起重物，從生物學的視角，可認為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動如圖，從物理學的視角來看，這可以簡化為一種簡單機械模型。___________部位是支點，此模型屬于什么杠桿_________？請說明理由_________?！敬鸢浮竣?肘關(guān)節(jié)②.費力杠桿③.見解析【解析】[1]用手提起重物時，前臂圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，因此支點在肘關(guān)節(jié)處。[2][3]用手提起物體時，人的前臂相當于一個杠桿，肱二頭肌給橈骨的力是動力，物體給前臂的力是阻力，用手向上提物體時，動力臂小于阻力臂，因此前臂是一根費力杠桿。8.（2024·黑龍江綏化）請作出杠桿上動力F的力臂l?！敬鸢浮俊窘馕觥苛Ρ凼侵c到力的作用線的距離，過支點O作力F的作用線的垂線段，即為對應(yīng)的力臂。作圖如下：9.（2024·廣東深圳）圖甲是飛鳥經(jīng)過無背索斜拉橋的情景。圖乙是其簡化的模型，用S表示飛鳥，用F表示橋塔上端收到鋼索的拉力。請幫助思考樂亮亮同學在圖乙畫出：（1）飛鳥S經(jīng)水面反射形成的虛像S'（2）拉力F對應(yīng)的力臂l（O是支點）【答案】【解析】（1）平靜的水面相當于平面鏡，根據(jù)平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對稱，作出飛鳥S經(jīng)水面反射形成的虛像S'，如下所示：（2）O是支點，從支點向力的作用線作垂線段即為拉力F對應(yīng)的力臂l，如下所示：10.（2024·湖北武漢）某同學利用若干個質(zhì)量為50g的鉤碼和彈簧測力計探究杠桿的平衡條件。（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并______，達到平衡狀態(tài)，如圖所示。（2）在杠桿左側(cè)15cm刻度線處掛上4個鉤碼，在杠桿右側(cè)掛上6個鉤碼，移動右側(cè)鉤碼到______cm刻度線處使杠桿重新在水平位置平衡。這時動力或阻力是______（填“鉤碼受到的重力”“鉤碼對杠桿的拉力”或“杠桿對鉤碼的拉力”）。（3）保持杠桿左側(cè)鉤碼的數(shù)量和位置不變，取下右側(cè)鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計的示數(shù)為3N時，該拉力的作用點可能在杠桿______（填序號）刻度線處。①左側(cè)10cm②右側(cè)5cm③右側(cè)15cm【答案】①.靜止②.10③.鉤碼對杠桿的拉力④.①③【解析】（1）[1]杠桿靜止時處于平衡狀態(tài)，杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，便于測量力臂。（2）[2]設(shè)一個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿平衡條件解得L=10cm則移動右側(cè)鉤碼到10cm刻度線處時，杠桿重新在水平位置平衡。[3]動力或阻力是作用在杠桿上使杠桿轉(zhuǎn)動的力，則動力或阻力是鉤碼對杠桿的拉力。（3）[4]一個鉤碼的重力若使用彈簧測力計拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件代入數(shù)據(jù)后有解得拉力力臂若豎直使用彈簧測力計拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，此時力臂等于該拉力的作用點到支點的距離，故①符合題意，若彈簧測力計傾斜，力臂小于該拉力的作用點到支點的距離，則③符合題意，則符合條件的為①③?？键c2滑輪11.（2024·天津）高高的旗桿矗立在操場上。旗手緩緩向下拉繩子，旗子就會徐徐上升。這是因為旗桿頂部有一個滑輪，關(guān)于該滑輪的說法正確的是（）A.它是動滑輪 B.利用它可以省力C.利用它可以省距離 D.利用它可以改變力的方向【答案】D【解析】旗桿頂部滑輪的軸固定不動，是一個定滑輪；升旗儀式上，旗手緩緩向下拉動繩子，旗子就會徐徐上升，這是因為用定滑輪可以改變力的方向。定滑輪不省力也不省距離。故選D。12.（2024·江蘇無錫）如圖所示，用滑輪組勻速提升重為200N的物體，拉力F為125N，物體升高的高度為4m，不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法中正確的是（）A.總功為800J B.動滑輪重為5NC.繩端移動的距離為4m D.滑輪組的機械效率為80%【答案】D【解析】AC．由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離s=2h=2×4m=8m總功W總=Fs=125N×8m=1000J故A正確，C錯誤；B．不計繩重和摩擦，動滑輪重為G動=2F-G=2×125N-200N=50N故B錯誤；D．有用功W有=Gh=200N×4m=800J滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。13.（2024·山東濱州）（多選）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內(nèi)將重為400N的物體勻速提高了6m，在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.繩子自由端移動的速度是0.2m/sB.拉力做的有用功為2400JC.拉力做功的功率為100WD.若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機械效率為80%【答案】BC【解析】A．由圖可知，承擔物重繩子的股數(shù)是n=2，則繩子自由端移動的距離s=nh=2×6m=12m則繩子自由端移動的速度故A錯誤；B．拉力做的有用功為W有=Gh=400N×6m=2400J故B正確；C．拉力所做的功W總=Fs=250N×12m=3000J功率為故C正確；D．根據(jù)可知，動滑輪的重為G動=nF-G=2×250N-400N=100N當物體重500N時，拉力為滑輪的機械效率為故D錯誤。故選BC。14.（2024·甘肅臨夏）如圖是我國古代勞動人民利用自制的工具汲水的場景。圖中裝置頂端的輪子相當于現(xiàn)代人們所使用的定滑輪，其作用是可以改變力的________，但不能省力。圖中的扁擔做得較寬，主要是為了增大受力面積，________（選填“增大”或“減小”）壓強?！敬鸢浮竣?方向②.減小【解析】[1]定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿，所以不省力，也不距離，但可以改變用力方向。[2]把扁擔做得較大是增大受力面積，在壓力一定時可以減小扁擔對人肩膀的壓強，壓力的作用效果就不明顯，這樣人肩膀就不會感到疼。15.（2024·湖北）如圖是漢代畫像磚上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫面，兩邊各有數(shù)人用繩子通過滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪_________（選填“能”或“不能”）起到省力的作用；此時兩邊繩子對鼎豎直向上的拉力分別為、，鼎受到的拉力之和為_________。鼎在水中上升的過程中，其底部所受水的壓強_________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】①.不能②.③.減小【解析】[1]圖中的滑輪是固定的，不能隨重物一起移動，所以是定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。[2]兩邊繩子都對鼎施加豎直向上的拉力，鼎受到的合力方向豎直向上，所以鼎受到的拉力之和F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的過程中，其底部在水中的深度逐漸減小，由于液體壓強隨深度減小而減小，所以其底部所受水的壓強減小。16.（2024·陜西A卷）工人利用如圖所示裝置提升物料，該裝置中的滑輪為________滑輪。已知滑輪重80N，貨籃重120N，不計繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力為________N。若繩子能承受的最大拉力為520N，每根鋼條重100N，該裝置勻速提升鋼條時，所能達到的最大機械效率為________?！敬鸢浮竣?動②.100③.80%【解析】[1]由圖可知，滑輪隨物料一起運動，所以該裝置中的滑輪為動滑輪。[2]由圖可知，動滑輪上有兩股繩，已知滑輪重80N，貨籃重120N，不計繩重及摩擦，用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力[3]若繩子能承受的最大拉力為520N，提升鋼條的最大重力由于每根鋼條重100N，所以最多能提升8根鋼條，則該裝置勻速提升鋼條時，所能達到的最大機械效率17.（2024·甘肅武威）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重，B重，則A所受地面的摩擦力為___________N；若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運動，則拉力F大小為___________N。（不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）【答案】①.20②.40【解析】[1]如圖所示，物體A和B通過動滑輪相