2024年浙江省中考一轮复习专题13 简单机械（含解析）

专题 13 简单机械
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.使用动滑轮可以( )
A．省力又省距离
B．可以省力， 但不能改变用力方向
C．既省力又能改变用力方向
D．费力但可以省距离
2.用木桶从井中打水， 则此过程中( )
A．人对木桶做的功是额外功 B．人对水做的功是额外功
C．人对水和木桶做的功都是额外功 D．人对水和木桶做的功都是有用功
3.皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示， 比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一
手用力划浆。下列说法正确的是( )
A．该杠杆是省力杠杆
B．为更省力， 可将用力划浆的手远离支点
C．为更省距离，可将用力划浆的手远离支点
D．只要技巧到位， 既能省力又能省距离
4.关于机械效率的说法中正确的是( )
A．越省力的机械， 效率越高 B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D．做功越快的机械，效率越高
5.如图是工人正在使用铁锹铲运石料的情景，下列能正确表示使用该铁锹的杠杆示意图是( )
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A.
B.
C.
D.
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6.在图中所示的简单机械中，忽略机械自重、绳重和摩擦， 当提起相同重物时，最省力的是( )
A.
B.
C.
D.
7.开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆， 不计自重。图中能正确表示它的工作原理的示意图是( )
A B C D
8.如图， 用 5N 的力 F 向下拉绳子， 使物体在 6s 内匀速上升 0.3m。这一过程中( )
A．物体上升速度为 0.1m/s B．拉力所做的功为 1.5J
C．拉力做功的功率为 0.5W D．物体的机械能守恒
9.高速铁路的输电线， 无论冬、夏都需要绷直， 以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线 的牵引装置工作原理图。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣， 每个坠砣配重为 100N。若某段时间内坠砣串下降了 8cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确
的是( )
A．滑轮 A 为动滑轮，滑轮 B 为定滑轮
B．钢绳上的拉力为 2000N
C．输电线 P 端受到的拉力大小为 1000N
D．输电线 P 端向左移动了 16cm
10.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体， 改变物体 M 悬挂点 B 的位置，当杠杆在水平位置平衡时， 在 M 悬挂点处标出相应液体的密度值。下列
关于密度秤制作的说法中，错误的是( )
A．每次倒入空桶的液体体积相同
B．秤的刻度值向右越来越大
C．悬点 O 适当右移，秤的量程会增大
D．增大 M 的质量， 秤的量程会增大
二 、填空题
11.下列杠杆实例： ①钓鱼竿②道钉撬、③铡刀、④拔钉子的铁锤、⑤镊子、⑥扳手、⑦人体的前臂，
其中属于省力杠杆的是 (填序号，下同)，属于费力杠杆的是 。
12.如图所示， 有一根均匀铁棒，长为 10cm，OA＝2.5cm，重力 G＝600N，为了不使这根铁棒的 B 端下 沉，所需外力 F 至少应为 N，若 F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的 B 端，所需外力 F 应为
N。
13.现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶， 他能有效阻隔垃圾散发的气味， 图乙为打开
桶盖时的简化图。若动力作用在 A 电上， 请在图中画出：
①桶盖重力 G 的力臂 L；
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②作用在 A 点的最小动力 F 示意图。
14.如图所示， 物体 A 重 100 牛， 用 10 牛的拉力 F，使物体以 0.1m/s 的速度匀速直线运动， 不计滑轮
自重和绳子与滑轮之间的摩擦，则物体 A 受到的摩擦力为 牛，拉力 F 的功率为 瓦。
15.在物理综合实践活动中， 小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒 CD 或 EF，使它们在水平面内 绕轴 O 转动，即可将绳逐渐绕到轴 O 上，提升重物 G。硬棒 CD 是 力杠杆，滑轮 B （能
/不能）改变力的大小。在重物上升的过程中， 轴 O 上增加的绳长 重物上升的高度。
三 、实验题
16.小科参观了学校的青少年科技创新大赛， 受到启发，回家后经过自己的思考成功制作了可以直接测 量液体密度的“密度天平”，如图所示， 其制作过程和原理如下： 选择一根长 1 m 粗细均匀的轻质杠
杆，将杠杆的中点固定在支点 O 处，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在左侧离 O 点 L 1 处的 A 点位置用细线固定一个质量为 m 1 、容积为 V 的塑料空杯；
②用细线悬挂一质量为 m 2 的钩码（细线质量可忽略不计）在右侧 B 点时，杠杆恰好在水平位置平衡， 第 4 页（共 13 页）
B 点到 O 点的距离表达式为 （用已知物理量表示），B 点就是该密度天平的零刻度线；
③在塑料杯中倒满牛奶，移动悬挂钩码的细线，当杠杆再次在水平位置平衡时， 测出细线到 O 点的距
离为 L2；
④则牛奶的密度表达式 ρ= （用已知物理量表示）；
⑤若适当的增大钩码质量，该“密度天平 ”的量程将 （选填“增大 ”“减小 ”或“不变 ”）。
17.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示， 实验装置如下图（每个钩码重 2N）
（1）通过表中数据可分析出实验 1 是用 图做的实验，
（2）通过实验 1 和实验 2 的数据分析可得出结论： 使用不同的滑轮组， 提升相同的重物时， 动滑轮的
个数越多， 滑轮组的机械效率 。
（3）比较实验 1 和实验 3 可得出结论：使用同一滑轮组， 提升不同的重物时， ，滑轮
组的机械效率越高.
四 、解答题
18.如图所示，在宽为 BC=30cm 的小方凳上与凳边平行放一轻质硬木棒，木棒左端 d 处悬挂物体甲，右
侧悬挂物体乙， 使木棒能水平静止， 当把悬挂乙的细绳移至 E 点时，木棒恰好将顺时针转动。已知
AB=20cm，则要使木棒能水平静止，悬挂乙的细绳可移动范围 DE 长度是多少
19.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 300N 的物体，拉力 F 的大小为 60N，10s 内物
体在水平面上移动了 3m。若物体和地面之间的摩擦力大小为 75N。求：
（1）A 处拉力大小。
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（2）拉力 F 的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
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专题 13 简单机械答案解析
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.B
【解析】根据动滑轮的特点分析解答。
动滑轮不能改变力的方向，但可以省力， 故 B 正确，而 A．C、D 错误。
故选 B。
2.A
3.B
【解析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）（3）根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 分析；
（4）根据功的原理分析。
A．根据图片可知， 桨柄末端的手为支点， 阻力作用在船桨的尖端， 动力作用在另一支手上， 此时动力
臂小于阻力臂， 为费力杠杆， 故 A 错误；
B.根据 F1L1=F2L2 可知， 要更省力，就要增大动力臂 L1 ，那么用力的中间那只手应该远离支点，故 B 正
确；
C.根据 F1L1=F2L2 可知， 要更距离，就要减小动力臂 L1 ，那么用力的中间那只手应该靠近支点，故 C 正
确；
D.无论技巧有多到位，要么省距离费力， 要么省力费距离，绝对不能既省距离又省力， 故 D 错误。
故选 B。
4.C；
5.C
【解析】将正在使用的铁锹看作一根绕固定点转动的硬棒，分别确定它的几个要素即可。
工人在使用铁锹铲运石料时， 靠近胸口的手几乎不动， 因此这个位置相当于杠杆的支点 O；铁铲上石块 的重力为阻力 F1，且方向向下；另一只手作用在柄上的力为动力 F2，方向向上， 故 C 正确，而 A．B、D
错误。
故选 C。
6.D
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【解析】根据公式F = 可知， 当物重相同时，绳子的段数 n 越大，提起物体的力 F 越小， 据此判断。
A 图中有 n=2，B 图中 n=1，C 图中 n=2，D 图中 n=3；
据公式F = 可知，当物重相同时，绳子的段数 n 越大， 提起物体的力 F 越小；
因为 D 图中 n=3 最大，所以这时提起物体的力最小。
故选 D。
7.B
8.
解： A．物体上升速度 v＝ ＝ ＝0.05m/s，故 A 错误；
B、由图知，n＝2，则 s＝2h＝2×0.3m＝0.6m，拉力所做的功： W＝Fs＝5N×0.6m＝3J，故 B 错误；
C、拉力做功的功率 P＝ ＝ ＝0.5W，故 C 正确；
D、物体在上升的过程中， 质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能变大，而
物体的机械能等于动能和重力势能之和， 所以物体的机械能变大、不守恒。故 D 错误。
故选： C。
9.B
【解析】（1）定滑轮是指固定不定的滑轮；动滑轮是指和物体一块运动的滑轮；
（2）钢绳上的拉力即为 20 个坠砣的总重力， 由 F=G 可求得钢绳上的拉力。
（3）如图使用的滑轮组承担 P 端拉力的绳子股数 n=2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，
由 G=FP ，据此求输电线 P 端受到的拉力大小。
（4）坠砣串下降高度 h=2sP ，可求输电线 P 端向左移动的距离。A．图中 A 和 B 滑轮都固定不动， 为定
滑轮， 故 A 错误；
B.20 个坠砣的总重力： G=20×100N=2000N，钢绳上的拉力 F=G=2000N，故 B 正确；
C.由图知， 使用的滑轮组承担 A 端拉力的绳子股数 n=2，
图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，
可得 G=FP，
则输电线 P 端受到的拉力大小： FP=2G=2×2000N=4×103N，故 C 错误；
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D.图中坠砣挂在钢绳的自由端， 且 n=2，则坠砣串下降高度 h=2sP，
则输电线 P 端向左移动的距离： sP=h=×8cm=4cm，故 D 错误。
故选 B。
10.C；
二 、填空题
11.②③④⑥; ①⑤⑦
【解析】如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂等于阻力臂，那么为等臂杠杆； 如果
动力臂小于阻力臂， 那么为费力杠杆，据此分析判断。
①使用钓鱼竿时，靠近胸口的手所在的位置看作支点，阻力作用在鱼竿的顶端，而另一只手的动力施
加在鱼竿的中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
②使用道钉撬时，锤头与地面接触的凸起位置为支点，阻力作用在豁口处， 动力作用在手柄上， 此时
动力臂大于阻力臂， 为省力杠杆；
③使用铡刀时， 转轴为支点，阻力作用在刀口上， 动力作用在手柄上， 此时动力臂大于阻力臂， 为省
力杠杆；
④拔钉子的铁锤，锤子与木头接触的凸起为支点， 阻力作用在羊角处， 动力作用在手柄上， 此时动力
臂大于阻力臂， 为省力杠杆；
⑤使用镊子时， 两个镊片相连的位置为支点， 阻力作用在尖端，而动力作用在中间，此时动力臂小于
阻力臂，为费力杠杆；
⑥使用扳手时， 夹住的螺母相当于支点， 阻力作用在夹口处， 动力作用在手柄上， 此时动力臂大于阻
力臂， 为省力杠杆。
⑦人前臂的动作的支点在肘关节。肱二头肌收缩提供动力，而物体的重力相当于阻力， 此时动力臂小
于阻力臂， 为费力杠杆。
则属于省力杠杆的是②③④⑥; 属于费力杠杆的是①⑤⑦。
12.
解：（1）由题意可知 BC＝10cm，O 为 BC 的中点， 则 AB＝+OA＝+2.5cm＝7.5cm，
为了不使这根铁棒的 B 端下沉， 此时杠杆的支点是 A，根据杠杆的平衡条件可得： F×AB＝G×OA，
即 F×7.5cm＝600N×2.5cm，
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所以 F＝200N；
（2）微微抬起这根铁棒的 B 端，此时杠杆的支点是 C，根据杠杆的平衡条件可得：F′×BC＝G×; 则 F′＝ ＝ ＝300N。
故答案为： 200；300。
13.
解：
过支点 O 向重力作用线作垂线段，即为重力 G 的力臂， 用 L 表示。
以 OA 为动力臂是最长的力臂，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小； 过 A 点作垂直于 OA 向上的作
用力， 即最小的动力 F．如图所示：
14.30；3
【解析】（1）首先根据 F 拉=nF 计算出物体 A 受到绳子的拉力， 然后再根据二力平衡知识计算出物体 A
受到的摩擦力 f；
（2）首先根据 v=nv'计算出拉力 F 移动的速度，然后根据 P=Fv 计算拉力 F 的功率。
动滑轮上承担拉力的绳子段数 n=3；
（1）物体 A 受到的拉力： F 拉=nF=3×10N=30N；因为 A 做匀速直线运动， 所以它受到的拉力与摩擦力是
平衡力，即摩擦力 f=F 拉=30N；
（2）自由端的拉力 F 移动的速度为： v=nv'=3×0.1m/s=0.3m/s；
拉力 F 的功率为：P=Fv=10N×0.3m/s=3W。
15.省；不能； 等于
【解析】（1）杠杆的分类：①省力杠杆， 动力臂大于阻力臂， 省力但费距离；②费力杠杆， 动力臂小
于阻力臂， 费力但省距离；③等臂杠杆， 动力臂等于阻力臂， 既不省距离也不省力．（2）定滑轮的本
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质是等臂杠杆， 使用时不能省力，但可以改变力的方向．本题考查了杠杆和滑轮的相关知识，属于基
础知识的考查， 相对比较简单.
解：（1）推动硬棒 CD 或 EF，使它们在水平面内绕轴 O 转动，支点在 O 点， 动力臂大于阻力臂， 属于省 力杠杆；（2）A．B 都是定滑轮， 使用时不能省力， 也不能省距离， 因此在重物上升的过程中，轴 O 上
增加的绳长等于重物上升的高度.
故答案为： 省； 不能；等于.
三 、实验题
16.
m (m1)2 (L)1 ；L1 (m2)v (L)2 一 v (m)1 ；增大
【解析】②由杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 计算出 B 点到 O 点的距离表达式；
④塑料杯中倒满牛奶时， 由杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 和密度公式列式计算牛奶的密度；
⑤由密度的表达式分析钩码的质量适当增大时，“密度天平 ”的量程的变化。
②用细线悬挂一质量为 m2 的钩码（细线质量可忽略不计） 在右侧 B 点时，杠杆恰好在水平位置平衡，
由杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 得到： G1 L1=G2 OB；
m1 L1=m2 OB，
解得：OB = m2 (m1L)1 ；
④由步骤③知， 在塑料杯中倒满牛奶，当杠杆再次在水平位置平衡时， 测出细线到 O 点的距离为 L2；
由杠杆平衡条件有：（G1+G 牛奶 ）L1=G2 L2；
（m1+m 牛奶 ）L1=m2 L2；
（m1+ρV）L1=m2 L2，
解得：p = 一 ；
⑤由p = LL (2)1v (m)2 一 v (m)1 可知， 杠杆两边力臂和空杯质量和容积不变时，当钩码的质量 m2 适当增大时， 密度
值 ρ 最大，即该“密度天平 ”的量程将增大。
17.（1）甲
（2）越低
（3）物重越重
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【解析】（1）根据 s=nh 计算出承担重力的绳子段数 n 进行分析即可；
（2）实验 1 中动滑轮只有 1 个，实验二中动滑轮有 2 个，然后与机械效率对照得出结论；
（3）对比实验 1 和 3 的数据得出结论即可。
（1）甲图中承担重力的绳子段数 n=3，乙图中 n=5；
根据实验 1 可知，n = (s) = 0 (0). (.)1m (3m) = 3；
因此实验 1 是用甲图做的实验；
（2）实验 1 中动滑轮只有 1 个，机械效率为 74%；实验 2 中动滑轮有 2 个，机械效率为 57%，因此得
到结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时， 动滑轮的个数越多， 滑轮组的机械效率越低；
（3）实验 3 中钩码的重力大于实验 1 中钩码的重力，且实验 3 的机械效率大于实验 1，因此得到结论：
使用同一滑轮组，提升不同的重物时，物重越重， 滑轮组的机械效率越高。
四 、解答题
18.解：若以右边缘 C 点为支点，右边力臂为 lCE，右边拉力为 G 乙=20N，左边力臂为 lAC=20cm+30cm=50cm，
左边拉力为 G 甲=40N，根据杠杆的平衡条件 G 乙 ×lCE=G 甲 ×lAC，可知 lCE=GG (甲)乙 (l AC)=40N×（220N (0cm)+30cm）=100cm；
若以左边缘 B 点为支点， 右边力臂为 lBD ，右边拉力为 G 乙=20N，左边力臂为 lAB=20cm，左边拉力为 G 甲
=40N，根据杠杆的平衡条件 G 乙 ×lBD=G 甲 ×lAB ，可知 lBD=GG (甲)乙 (l AB)=40N2N (20)cm=40cm；则 CD 的长度为 lCD=
lBD-lBC=40cm-30cm=10cm，悬挂乙的细绳可移动范围 DE 长度： lDE= lCE- lCD=100cm-10cm=90cm。
【解析】若以右边缘 C 点为支点，根据杠杆的平衡条件计算出 lCE ；若以左边缘 B 点为支点， 据杠杆平 衡条件计算出 lBD；利用 lCD=lBD-lBC 计算出 CD 的长度，则悬挂乙的细绳可移动范围 DE 长度为 lDE=lCE-lCD。
19.
解：（1）因为物体做匀速直线运动， 所以物体 A 受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等， F 拉 ＝f
= 75N，作用在 A 处的拉力大小等于物体受到的拉力，大小也等于 75N；
（2）由图可知 n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝ns 物 ＝2×3m＝6m，
拉力做的总功： W 总 ＝Fs＝60N×6m＝360J，
拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝36W；
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（3）滑轮组的机械效率： η = = 答：（1）A 处拉力大小为 75N； （2）拉力 F 的功率为 36W； （3）滑轮组的机械效率为 62.5%。 = = = ×100%＝62.5%。
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