中考冲刺必刷：各式各样的简单机械

更新时间：2024-05-22 浏览次数：26 类型：三轮冲刺

一、选择题

1. (2023九上·昆山月考) 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（）

A . B . C . D .

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2. (2023·牡丹江) 如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（　　）

A . 以脚为支点，人相当于省力杠杆 B . 地面对前臂的支持力等于人的重力 C . 静止支撑的过程中，支持力对人做了功 D . 人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力

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3. (2021·衡阳) 如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（　　）

A . “标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂 B . 图中的B点为杠杆的支点 C . “权”小于“重”时，A端一定上扬 D . 增大“重”时，应把“权”向A端移

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4. (2023·雅安中考) “争创全国文明城市，建设活力术力雅安”。雅安市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重 $\text{[math]}$ 的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，建筑材料在 $\text{[math]}$ 内匀速上升了 $\text{[math]}$ ，不计绳重及摩擦。下列说法正确的是

A . 动滑轮所受重力为 $\text{[math]}$ B . 滑轮组所做的有用功为3000J C . 拉力 $\text{[math]}$ 的功率为 $\text{[math]}$ D . 滑轮组的机械效率为 $\text{[math]}$

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5. (2023·威海) 如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（）

A . 甲 B . 乙 C . 丙 D . 丁

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6. (2023·盘锦中考) 图甲所示的吊车，通过液压伸缩撑杆推动吊臂，可使其绕 $\text{[math]}$ 点转动。吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，下列说法正确的是（）

A . 货物的机械能保持不变 B . 货物受到的拉力大于重力 C . 吊臂可看作是一个费力杠杆 D . 图乙是该车四冲程内燃机的吸气冲程

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7. (2023·无锡) 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）

A . 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B . 向下拉绳放下空桶时拉力为 $\text{[math]}$ C . 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D . 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 $\text{[math]}$

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8. (2023·自贡) 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 较大 B . $\text{[math]}$ 较大 C . $\text{[math]}$ 较大 D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小相等

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9. (2017·邵阳) 在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（）

A . 用钓鱼竿钓鱼 B . 用锤子撬钉子 C . 用筷子夹食物 D . 用镊子取药品

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10. (2022·济南) 小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（）

A . B . C . D .

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11. (2023·常德) 如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm² ，锅炉内气体压强的安全值p=6×10⁵Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p₀=1×10⁵Pa），则B所挂重物的重力是（　　）

A . 20N B . 25N C . 30N D . 120N

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12. (2023·北京) 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F₁ ，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F₂。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F₃ ，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（　　）

A . F₁为200N B . F₂为1100N C . F₃为830N D . p为11750Pa

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13. (2019·达州) 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm³、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm²（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（）

A . 物体C的密度为8×10³kg/m³ B . 杠杆A端受到细线的拉力为70N C . 物体D对地面的压强为1.5×10³Pa D . 物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×10³Pa

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14. (2019·遂宁) 如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点O转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体C不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体D靠近支点O；起吊物体时，将配重物体D向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为5×10³N，底面积为0.01m²的物体A，已知D的质量为900kg，OB长18m；当配重物体D移动到距支点6m的E点时，B端绳子对A的拉力为T，A对地面的压强为p；若再让配重D以速度V向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体A在10s内匀速上升了10m，B端绳子的拉力T′做功功率为P．（g=10N/kg）下列相关计算错误的是（）

A . P等于5kW B . V等于0.4m/s C . p等于2×10⁵Pa D . T等于3×10³N

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15. (2018·达州) 如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×10³kg/m³ ， B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（　　）

A . 木块受到的浮力为0.5N B . 木块C受到细线的拉力为0.3N C . 小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N D . 小球的运动速度为0.2m/s

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二、填空题

16. (2018·天津) 利用图甲中的撬棒撬石块时，撬棒相当于（选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为N。

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17. (2020·广东) 如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为N，绳子自由端移动的距离为m，人所做的有用功为J。

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18. (2021·无锡) 小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，便之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为kg。（g取10N/kg）

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19. (2022·云南) 丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时，有如图所示的三种情形。你认为图的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中，能闻到阵阵香味，这是现象。

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20. (2021·南充) 如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为s（g=10N/kg）。

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21. (2024·西昌模拟) 如图，小明用10N的水平拉力拉着重100N的物体A沿着水平面匀速运动了30cm，若滑轮组的机械效率是80%，则物体A与水平面之间的滑动摩擦力是N。

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22. (2024·梅县区模拟) 如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D到0点的距离分别为20cm、30cm.则物体 A 所受的重力为N，细线对物体 B 的拉力为N，物体 B 的体积为m³。（g取 10N/kg）

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23. (2024·十堰模拟) 如图所示，物体的质量为 $\text{[math]}$ ，斜面的长 $\text{[math]}$ 为高度 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 倍，物体沿斜面向上匀速运动的速度为 $\text{[math]}$ ，若滑轮的效率是 $\text{[math]}$ ，斜面的效率是 $\text{[math]}$ ，则绳子拉力 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，拉力 $\text{[math]}$ 做功的功率为 $\text{[math]}$ 。

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24. (2024·梅县区模拟) 如图所示，用4N的拉力将重为30N的物体匀速向左移动0.2m，此时滑轮组的机械效率为75%，此过程中绳子自由端移动的距离为m，物体与地面的摩擦力为 N；加速拉动物体，物体所受的摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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25. (2024·成都模拟) 人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆，当手托物件曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。前臂相当于一个杠杆，假设小臂的长度为0.3m，水平托起一个重力为20N的铅球，动力臂的长为5cm，则肱二头肌对前臂拉力为N（不考虑此杠杆模型自重及摩擦）。

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三、作图题

26. (2023·雅安中考) 如图所示，开启瓶盖时开瓶器以 $\text{[math]}$ 为支点，手在 $\text{[math]}$ 点施加坚直向上的力 $\text{[math]}$ 打开瓶盖，请在图中画出力 $\text{[math]}$ 的力臂 $\text{[math]}$ 。

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27. (2023·衡阳) 桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l₁。

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28. (2023·潍坊) 图甲是一种太阳能“摆叶花”，图乙是其摆动原理图。整个摆件部分是硬质整体，由OA和OBC组成，O为摆动支点。OBC下端固定着磁铁，太阳能电池向线圈提供如图所示电流时，磁铁被推向左上方运动，使摆件顺时针小幅摆动后，立即断电，摆件会自动逆时针摆回来，如此往复。请根据图中所示情况：
1. （1）画出磁铁所受重力的示意图及其力臂；
2. （2）将磁铁下端的磁极名称填入括号中。
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四、实验探究题

29. (2023·襄阳中考) 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
1. （1）在调节杠杆水平平衡时，如果杠杆左端下沉应将平衡螺母向调节；
2. （2）如图所示让杠杆保持水平静止，如果在 $\text{[math]}$ 处挂总重 $\text{[math]}$ 的钩码，在 $\text{[math]}$ 处用测力计竖直向上拉，其示数为 $\text{[math]}$ ；如果在 $\text{[math]}$ 处斜向上拉，测力计的示数将变。
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30. (2023·青岛) 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。

（1）实验中，杠杆在位置平衡便于测量力臂；
（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

实验次数	动力F₁/N	动力臂l₁/m	阻力F₂/N	阻力臂l₂/m
1	1.0	0.20	2.0	0.10
2	2.0	0.15	2.0	0.15
3	2.0	0.15	1.5	0.20
4	1.5	0.10		0.15

分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F₁l₁F₂l₂；

（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。
①画出图丁中F₁的动力臂l₁；

②多次改变拉力F₁的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F₁l₁都是大于F₂l₂ ，其原因可能是。

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31. (2023·达州) 在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）
1. （1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；
2. （2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量100g，则物块质量为g；
3. （3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为N；
4. （4）物块的密度是kg/m³；
5. （5）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是__________（选填字母）。
  
  A . 避免实验的偶然性，便于得到普遍规律| B . 取平均值，减小误差
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五、计算题

32. (2023·呼和浩特) 人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
1. （1）合金块M的密度为多少 $\text{[math]}$ ；
2. （2） A端施加的竖直向下拉力 $\text{[math]}$ 的大小。
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33. (2020·潍坊) 疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m₁=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮质量m₂=56kg，g取10N/kg，求此时：
1. （1）大壮对杆的拉力大小；
2. （2）地面对大壮的支持力大小。
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34. (2024·安仁模拟) 如图所示，重力不计的木棒可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg．当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m．求：
1. （1）物体乙受到的重力；
2. （2）物体甲受到的支持力；
3. （3）物体甲的质量．
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35. (2024·十堰模拟) 如图所示，在科普节目 $\text{[math]}$ 加油向未来 $\text{[math]}$ 中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为 $\text{[math]}$ ，乙的质量为 $\text{[math]}$ 。平衡板质量为 $\text{[math]}$ ，且质量分布均匀，重心在点 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$
1. （1）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组在 $\text{[math]}$ 内将平衡板匀速提升至离地面 $\text{[math]}$ . 的高度处。提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ . 。求在此过程中：
  $\text{[math]}$ 滑轮组所做的有用功为多少？
  $\text{[math]}$ 拉力 $\text{[math]}$ 的功率多大？滑轮组的机械效率为多少？
2. （2）当甲、乙两人竖直站立在图中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之比为多少？
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