專題06機(jī)械與機(jī)械效率（專項(xiàng)測試）

2020年中考科學(xué)全真模擬試卷專題06機(jī)械與機(jī)械效率專項(xiàng)測試（滿分100分，時(shí)間60分鐘）學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________選擇題（共10小題，每小題1分，共10分）1.（2020·常州）如圖所示，起瓶器開啟瓶蓋時(shí)，可看作是（）A.以B為支點(diǎn)，動力方向向下的杠桿B.以B為支點(diǎn)，動力方向向上的杠桿C.以A為支點(diǎn)，動力方向向下的杠桿D.以A為支點(diǎn)，動力方向向上的杠桿【答案】D【解析】我們在使用起瓶器開啟瓶蓋時(shí)，瓶蓋中的B點(diǎn)被撬起，所以B點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn)，并且在開啟的過程中，起瓶器繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動，所以A是支點(diǎn)，在開啟瓶蓋時(shí)，杠桿應(yīng)繞A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以動力的方向向上，在整個過程中，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿。2.（2020·無錫）如圖所示的釣魚竿可以看成一個杠桿，關(guān)于釣魚竿下列說法正確的是（）

A.釣魚竿是省力杠桿，B點(diǎn)是支點(diǎn)B.A點(diǎn)是支點(diǎn)，使用釣魚竿可以省功C.釣魚竿是費(fèi)力杠桿，它的好處是可以省距離D.釣魚竿是省力杠桿，增大兩只手之間的距離能更省力【答案】C【解析】如圖所示的釣魚竿，釣魚時(shí)魚竿繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動，A為支點(diǎn)，B為動力作用點(diǎn)，C為阻力作用點(diǎn)，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，好處是可以省距離，但不省功；若增大兩只手之間的距離，即增大動力臂，能更省力，故ABD錯誤、C正確。3.（2019·成都）如圖所示是自卸車的示意圖，車箱部分可視為杠桿，則下列分析正確的是（）A.C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車箱前部（靠近車頭）可省力B.C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車箱后部（靠近車尾）可省力C.B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車箱前部（靠近車頭）可省力D.B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施加的力是動力，貨物重力是阻力【答案】B【解析】由圖可知，車廂繞著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動，所以C點(diǎn)為支點(diǎn)，液壓桿施加的力是動力，貨物的重力是阻力；當(dāng)物體A放在車廂的后部時(shí)，動力臂大于阻力臂（下面第2幅圖），此時(shí)可省力，故ACD錯誤，B正確。4.（2019·南寧）下列工具中，屬于省力杠桿的是（

）A.天平 B.筷子 C.釣魚竿 D.撬棒【答案】D【解析】A．天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿．B．筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；C．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；D．撬棒在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．5.（2020·南京）如圖所示，在輕質(zhì)杠桿上吊一重物G，在一端施加一個始終與杠桿垂直的動力F，使杠桿緩慢地從OA轉(zhuǎn)至水平位置OB，則在轉(zhuǎn)動過程中（）A.F變大B.F先變大后變小C.F變小D.F先變小后變大【答案】A【解析】由圖可知，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時(shí)，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，動力逐漸變大。（2019·桂林）兩個物體所受重力分別為G1和G2，將它們按圖所示懸掛在空中時(shí)，恰好靜止．忽略滑輪自重、繩重和摩擦，則G1與G2之比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.2:3【答案】B【解析】由圖知，G2由兩根繩子承擔(dān)，G1的力作用在繩端上，若滑輪重、繩重及摩擦均忽略不計(jì)，則G1=1/2G2，即G1:G2=1:2．故選：B．（2020·亳州）利用相應(yīng)規(guī)格型號的較質(zhì)滑輪，如圖所示的甲、乙兩種方式，把質(zhì)量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉方分別為F甲、F乙，機(jī)械效率分別是?甲、?乙（忽略繩重與摩擦，且動滑輪G動小于物重G），下列關(guān)系式正確的是（）A.F甲<F乙?甲<?乙B.F甲>F乙?甲＝?乙C.F甲>F乙?甲>?乙D.F甲＝F乙?甲＝?乙【答案】C【解析】左圖為定滑輪，右圖為動滑輪，忽略繩重與摩擦，動滑輪G動小于物重G由圖可知，圖甲中拉力F甲＝G，而圖乙中拉力為F乙=G+G2；則F甲>F乙；因甲中拉力做的功等于克服物體重力做的功，故甲中沒有額外功，故機(jī)械效率為100%；而乙中由于要拉動動滑輪，要克服動滑輪重力做額外功，所以η甲>η乙。（2020·淮北）質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，利用如圖所示的裝置使物體A以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N，不計(jì)繩重、彈簧測力計(jì)重、繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則下列不正確的是（）A.作用在繩端的拉力F為2NB.水平桌面對物體A的摩擦力為6NC.在1s內(nèi)拉力F做功12JD.在1s內(nèi)拉力F的功率為4W【答案】D【解析】A．因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的示數(shù)是2N，所以，作用在繩端的拉力F為2N，故A正確；B．由圖可知，承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)n=3，所以，拉力F=1/nf，則水平桌面對物體A的摩擦力：f=nF=3×2N=6N，故B正確；C．物體A在1s內(nèi)通過的距離：s=vt=2m/s×1s=2m，繩子自由端移動的距離s′=ns=3×2m=6m，在1s內(nèi)拉力F做功：W=Fs′=2N×6m=12J，故C正確；D．拉力F的速度v′=nv=3×2m/s=6m/s，拉力的功率P=Fv′=2N×6m/s=12W，故D錯誤．本題選擇錯誤的，故選D．9.（2020·南京）關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是（

）A.功率越大，做功越快，機(jī)械效率越大 B.做功越少，功率越小，機(jī)械效率越小C.功率越大，反映做功越快，與機(jī)械效率無關(guān) D.機(jī)械效率越大，表明它做的功越多【答案】C【解析】功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，功率大小與做功多少和時(shí)間有關(guān)，機(jī)械效率是有用功與總功的比值．A．功率大，說明做功快，但不能說明機(jī)械效率越大，故A錯誤；B．功率大小與做功多少和時(shí)間有關(guān)，做功少，功率不一定小，機(jī)械效率不一定小，故B錯誤；C．功率越大，反映做功越快，與機(jī)械效率無關(guān)，故C正確；D．機(jī)械效率越大，說明有用功與總功的比值大，做功不一定多，故D錯誤．10.（2020·延安）下列有關(guān)機(jī)械效率的說法中正確的是（

）A.機(jī)械做的有用功越多，機(jī)械效率越高 B.機(jī)械效率越高，越省力C.機(jī)械效率可以提高到100% D.機(jī)械做的有用功占總功的比例越大，機(jī)械效率越高【答案】D【解析】機(jī)械效率是有用功與總功的比值，有用功占總功的比例越大，機(jī)械效率越高，不是做的有用功越多，機(jī)械效率就越高，故A錯誤，D正確；機(jī)械效率的大小與是否省力無關(guān)，機(jī)械效率不可能提高到100%，故B、C錯誤．二、作圖題（共3小題，共15分）11.（2020·泰州）如圖所示，使用羊角錘拔釘子，請作出拔釘子時(shí)所用最小動力F及對應(yīng)的動力臂L的示意圖；【答案】【解析】根據(jù)力臂的畫法，過支點(diǎn)O作動力作用線的垂線段即動力臂，過支點(diǎn)O作阻力作用線的垂線段即阻力臂。（2）由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，當(dāng)動力臂最大時(shí)，動力最小，即最省力。連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最小。力臂越長越省力，最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，羊角錘與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)O，動力作用在羊角錘的最上部A點(diǎn)，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可12.（2019·岳陽）為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止，請你在杠桿上畫出所施加最小動力F1的示意圖，并作出阻力F2的力臂．【答案】【解析】在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動力臂最長，由圖知OB比OA長，所以O(shè)B做動力臂最長，過B點(diǎn)與OB垂直向上作垂線就得到動力F的方向；畫出阻力作用線，則支點(diǎn)O到阻力作用線的垂直距離為阻力臂L2.13.（2020·駐馬店）畫出圖中拉力F的力臂L和重物A所受重力的示意圖．

【答案】如解答圖所示【解析】重物的重心在物體的幾何中心，重力的方向是豎直向下的，從作用點(diǎn)起沿豎直向下的方向，畫一條帶箭頭的線段；O點(diǎn)是杠桿的支點(diǎn)，從支點(diǎn)向力F作用線做垂線，即是力臂．三、填空題（共6小題，每小空1分，共15分）14.（2019·石家莊）如圖所示，工人用一個動滑輪勻速提起一個重力為180N的重物，工人所用拉力為100N，不計(jì)繩重和摩擦，則滑輪的機(jī)械效率為________；如果用此裝置勻速提起一袋質(zhì)量為25kg的大米，當(dāng)拉繩子的速度為0.4m/s時(shí)，拉力的功率為________W；若僅增加重物的質(zhì)量，則滑輪組的機(jī)械效率將________（選填“增大”“減小”或“不變”）．(g=10N/kg)【答案】90%54增大【解析】圖中使用的是動滑輪，拉力端移動的距離s=2h，動滑輪的機(jī)械效率：η=W有用/W總×100%=G/2F×100%=180N/2×100N×100%=90%；繩重與摩擦不計(jì)，F(xiàn)=1/2(G+G輪)，動滑輪重：G輪=2F?G=2×100N?180N=20N，質(zhì)量為25kg的大米重力：G′=m′g=25kg×10N/kg=250N，此時(shí)拉力F′=1/2(G′+G輪)=1/2(250N+20N)=135N，由P=Fv=54W，同一個滑輪組，當(dāng)所提重物質(zhì)量增加時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率增大．15.（2019·宿州）如圖所示，用F=50N的力通過滑輪組水平拉重力為80N的物體，使其向左勻速運(yùn)動，在這過程中拉力F做功為50J，已知物體受到的水平地面的摩擦力為60N，則物體運(yùn)動的距離為________m，該滑輪組的機(jī)械效率為________．（忽略繩子和動滑輪的重力）【答案】0.560%【解析】由W總=F拉s繩可得繩子自由端移動的距離：s繩=W總/F拉=50J/50N=1m，由圖可知，n=2，因?yàn)閟繩=2s物，所以物體運(yùn)動的距離：s物=1/2s繩=1/2×1m=0.5m，滑輪組所做的有用功：W有用=fs物=60N×0.5m=30J，滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總=30J/50J×100%=60%．16.（2020·江蘇）如圖所示，把重6N的物體勻速向上提起，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N，不計(jì)繩重和摩擦，動滑輪重力________N．若繩子自由端上升的速度是0.3m/s，則重物上升的速度是________m/s．【答案】2.41.20.1【解析】彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，所以拉力為F=2N+0.4N=2.4N；滑輪組的繩子股數(shù)為：n=3，不計(jì)繩重和摩擦F=1/3(G+G動)，即：2.4N=1/3×(6N+G動)，解得：G動=1.2N；因?yàn)閟=nh，時(shí)間相同，所以v拉=nv物，所以v物=1/nv拉=1/3×0.3m/s=0.1m/s．17.（2020·延安）如圖所示，同時(shí)用力F1和F2沿豎直方向勻速提起相同的重物，物體在上升時(shí)，滑輪___________（前兩空選填“A”或“B”）可以看作省力杠桿，滑輪__________可以看作等臂杠桿；【答案】BA【解析】滑輪B為動滑輪，其實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，因此，可以省一半的力，是省力杠桿；而滑輪A為定滑輪，不能省力，拉力等于物重，可以看作等臂杠桿18.（2020·延安）桔槔（如圖甲）是我國春秋戰(zhàn)國時(shí)期勞動人民發(fā)明的一種提水工具，《墨經(jīng)》中已有記載，實(shí)際上它就是一種________（填簡單機(jī)械名稱），因?yàn)榱硪欢擞信渲匚?，所以人們提起水桶時(shí)所用的力________（選填“大于”“小于”或“等于”）水桶的重力．【答案】杠桿小于【解析】由圖可見，這種提水工具是杠桿；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，往上提水時(shí)，因?yàn)橛惺^幫忙，人的力氣比水和桶的總重力??；19.（2019·河南）搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車廂和磚頭所受的總重力G=1400N，獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如圖所示，該獨(dú)輪車是一個________杠桿，動力F=________，為了更省力，工人師傅可以采取的措施是________．（寫出一條即可）【答案】省力420N手向后移動【解析】由圖可知，獨(dú)輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，所以該獨(dú)輪車是省力杠桿．根據(jù)杠桿平衡條件可得：FL1=GL2，即：F×1m=1400N×0.3m解得F=420N．已知車廂和磚頭所受的總重力不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，增大動力臂（即手向后移動）或減小阻力臂（即重物向前移動），能減小動力，更省力．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題，每小題15分，共30分）20.（2019·廣元）某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，得到的數(shù)據(jù)如表所示．（1）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用________（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)；（2）通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率________（選填“越高”“不變”或“越低”）；（3）小組同學(xué)再用第2次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中繩端移動距離s漏記，根據(jù)所學(xué)知識，第3次實(shí)驗(yàn)中繩端移動距離應(yīng)該是________m，并計(jì)算出第3次的機(jī)械效率η=________（保留3位有效數(shù)字）.【答案】（1）乙（2）越低（3）0.483.3%【解析】（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4倍，由圖示滑輪組可知，實(shí)驗(yàn)使用的是乙圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．（2）由表中第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低．（3）由表中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4倍，第3次實(shí)驗(yàn)使用同樣的裝置，則第3次實(shí)驗(yàn)：繩端移動距離s=4h=4×0.1m=0.4m，機(jī)械效率η=W有/W總×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(6N×0.1m)/(1.8N×0.4m)×100%≈83.3%．21.如圖所示，在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鈞碼若干個．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持在________位置并靜止．（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個鉤碼（如圖甲所示），為了使杠桿平衡，可以在B點(diǎn)處掛________個鉤碼或用彈簧測力計(jì)拉杠桿．若采用彈簧測力計(jì)，拉力的方向由豎直向下逐漸向右傾斜時(shí)，為使杠桿仍然保持平衡，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將________（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是________．（3）關(guān)于“杠桿不處于水平位置能否平衡？”小海和小紅意見不同．小海認(rèn)為能平衡，于是他每次讓杠桿傾斜到同一位置靜止，這樣實(shí)驗(yàn)也得出了同樣的杠桿平衡條件．小海認(rèn)為杠桿平衡不一定是水平的，這種說法對嗎？________（填“對”或“錯”)，小海這種方案與小紅讓杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，你認(rèn)為小海和小紅哪位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案好？請說明理由．答：________的實(shí)驗(yàn)方案好；理由是________．【答案】（1）左水平位置（2）6變大該力的力臂變短了（3）對小紅便于測量力臂【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，說明杠桿重心右移，所以應(yīng)該把杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至重心變到中點(diǎn)處，使杠桿在不掛鉤碼時(shí),保持在水平位置并靜止.（2）當(dāng)在A掛4個鉤碼，則A點(diǎn)處受到的重力為4G，力臂為3，點(diǎn)B的力臂為2，由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，可以在B點(diǎn)處F2=F1l1l2=4G?32=6G，所以應(yīng)在B處掛6個鉤碼；當(dāng)拉力的方向由豎直向下逐漸向右傾斜時(shí)，該力的力臂逐漸變短，由杠桿的平衡條件可知，為使杠桿仍然保持平衡，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變大．（3）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)都叫杠桿平衡，所以小海的說法是對的；小紅的方案好，因?yàn)榱Ρ凼菑闹c(diǎn)到力的作用線的距離，在小紅的方案中，杠桿在水平位置時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出業(yè)，而小海的實(shí)驗(yàn)方案中的力臂不便于測量，所以小紅的方案好.解答題（共2小題，每小題15分，共30分）22.（2020·揚(yáng)州）做俯臥撐運(yùn)動