简单机械及机械效率专项训练-2025年中考物理二轮复习（有解析）

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简单机械及机械效率专项训练-2025年中考物理二轮复习
一、单选题
1．（2025·上海闵行·二模）图示的工具中，属于费力杠杆的是（　　）
A． 滑轮 B．核桃夹
C．钢丝钳 D．镊子
2．（2025·安徽池州·二模）悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为；若力施加在B点或C点，最小的力分别为、，且，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．（2025·湖南怀化·一模）周末小明帮妈妈做家务，不仅学会了更多劳动技能，还发现生活中处处都有物理。以下对多种厨房用品在使用中蕴含的物理知识分析正确的是（ ）
A．天然气燃烧越充分，热值越大
B．切蛋器的金属丝很细是为了减小压强
C．夹菜的筷子是省力杠杆
D．能稳稳挂住厨房沥水篮的吸盘利用了大气压强
4．（2025·广东珠海·一模）如图所示，人们使用钳子剪断钢丝，这是为了（　　）
A．省力 B．省距离 C．省功 D．提高机械效率
5．（2025·广东·一模）如图，《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景，踏碓的实质是杠杆。下列工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2025·河南驻马店·二模）如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．甲图：该装置不省力但省距离
B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的
C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小
D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率会越低
7．（2025·黑龙江大庆·一模）工人用如图所示的滑轮组竖直提升重为的物体，所用的拉力为，物体以的速度匀速上升了。组成滑轮组的两个滑轮质量相同，且不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力做功的功率为
B．天花板受到滑轮组的拉力为
C．动滑轮的重力为
D．若用该滑轮组匀速提升另一重为的物体，滑轮组的机械效率为
8．（2025·江西上饶·二模）图是甲、乙两个滑轮使用方法的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．甲滑轮是动滑轮
B．使用甲滑轮时，如果不计绳重和摩擦，一定可以省一半的力
C．乙滑轮是定滑轮，使用时可随物体一起运动
D．FB一定等于物重
二、填空题
9．（2024·山东济南·模拟预测）《天工开物》中记载：桔槔，井上汲水的工具。在井旁架上设一杠杆，一端系汲器，一端悬、绑石块等重物，用较小的力量即可将灌满水的汲器提起。为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物 （选填“靠近”或“远离”）支点。汲水的过程中，水的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
10．（2024·山东济南·模拟预测）如图中自拍杆为人们拍摄带来方便。自拍杆相当于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，增大了人脸与相机的距离，使所成的像 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
11．（2021·江苏常州·二模）现代工厂为方便搬运笨重零件，设计了一个杠杆和电磁铁组合的器件来搬动（如图）。当零件被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应 （大于/等于/小于）零件的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向 （左/右）滑动。
12．（2024·广东汕头·二模）质量为12kg的物体放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，示数为2N，不计绳重、绳子的伸长及滑轮组内的摩擦，则绳子自由端的移动速度是 m/s，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。
13．（2021·四川广元·一模）如图所示，工人用动滑轮将重500N的木箱匀速向上提升，不计摩擦、绳重和滑轮重，在此过程中，工人用的拉力为 N，木箱的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
14．（2024·山东青岛·二模）《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书，其中蕴含着古代工匠的智慧结晶，书中有记载“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是 ，此过程铁要 （选填“吸热”或“放热”），将铁水注入模具后，冷却成铁锅，铁水发生的物态变化是 。书中记载的桔槔是我国古代汲水的一种器具，如图甲所示，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点画出水桶所受重力的示意图，并画出力的力臂 。
15．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）用杠杆和滑轮组均可提升重物。
(1)用杠杆将重为180N的物体匀速提升50m，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J，总功的功率是 W。
(2)用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m，此过程拉力F所做的总功为 J。
16．（2024·江苏泰州·一模）在课外实践制作活动中，小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，电路如图甲所示。电源电压恒为6V，电阻R0为60Ω，压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点，托盘固定在B点，AO∶BO=1∶4，托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10N/kg。
(1)该电子秤最大测量值是 kg，由推理可知电子秤的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
(2)要增大电子秤的量程，有以下改进方法：①只将托盘固定的B点移至C点，②只将R0换成阻值为120Ω的电阻，③只将电源电压调为4.5V，能实现的方法是 （选填①、②或③序号）。
三、实验题
17．（2023·黑龙江哈尔滨·二模）探究杠杆的平衡条件，就是用杠杆、支架、钩码等器材探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的定量关系。实验中每个钩码均重0.5N，杠杆上相邻刻线的间距均为5cm。
（1）小文将改进后的实验装置放在水平桌面上，如图甲，指针垂直杠杆，标线处于竖直方向。为了使杠杆不挂钩码时在水平位置保持平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至指针对准 ；
（2）小文第一组实验，杠杆平衡时的证据如图乙所示，此时动力和阻力对杠杆的转动效果 （选填“抵消”或“等效”），根据证据可初步归纳出，杠杠平衡时满足的条件是∶ ；
（3）学过杠杆的知识后，小文就尝试解释生活中的物理现象。恰好窗外就是斜拉式松浦大桥，某种角度的照片如图丙，部分拉索在桥塔和桥板固定点如图丙1、丙2所示，如果加以简化，桥板就是杠杆模型。图丁是某两个拉索拉桥板的模型示意图。请回答下列问题。
①请你用手中的刻度尺测出动力臂和阻力臂，其中阻力臂 = cm，通过比较动力臂与阻力臂的大小关系，可确定，对应 （选填“a”或“b”）拉索桥板是省力杠杆；
②小文发现，拉索拉桥板的同时也拉桥塔，如果真实的斜拉桥如丁图所示，桥塔会很容易倾倒，为保证桥塔的稳固，小文设想了以下两个方案，你认为最合理得是( )
A．在桥塔的另一侧也安装拉索 B．降低桥塔的高度
18．（2024·河南周口·三模）为探究滑轮组机械效率的影响因素，小华提出了以下几种猜想并使用相同的滑轮和钩码设计了如图所示的a、b、c、d四种实验装置。
猜想1：滑轮组的机械效率与动滑轮上承重的绳子段数有关，需用 两组装置进行实验；
猜想2：滑轮组的机械效率与悬挂物体的重力大小有关，需用 两组装置进行实验；
（1）验证猜想1和2时使用的物理研究方法叫做 法。小华对同一个猜想进行反复实验的目的是 ；
（2）除了小华提出的猜想，请你对如何提高滑轮组机械效率提出一条合理的建议： 。
四、计算题
19．（2025·广东深圳·二模）如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。小明每次向下拉动拉杆时，拉力为250N，在0.4s内使质量为20kg的配重块匀速升高到40cm后放手，让其自由落下。（不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg）求：
(1)小明拉动拉力器的功率；
(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；
(3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率。
20．（2025·重庆潼南·二模）杠杆在工业生产中有广泛的应用，如图为某杠杆示意图，正方体C边长为20cm，其质量为16kg，杠杆AB可绕O点转动，。一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子，对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力，杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、绳重及摩擦均不计。求：
(1)物体C的密度；
(2)把C刚好拉起时人对绳子的拉力；
(3)若人与地面的接触面积为，当物体C对地面的压强为1000Pa时，人对地面的压强。
《简单机械及机械效率专项训练-2025年中考物理二轮复习》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D D A D B B A
1．D
【详解】A．如图A所示，国旗顶端是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．如图B所示，核桃夹的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．如图C所示，钢丝钳的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．如图D所示，镊子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】
如图，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力最小；若力施加在A点，当OA为动力臂时，动力最小为；若力施加在B点；当OB为力臂时动力最小为；若力施加在C点，当OC为力臂时，最小的力为；从支点作阻力的力臂，阻力和阻力臂的乘积不变；
A．由图可知的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，最小的力，故A错误；
B．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，，故B错误；
C．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，
故C错误；
D．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A错误；
B．切蛋器的金属丝很细是减小受力面积以增大压强，故B错误；
C．夹菜的筷子，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故C错误；
D．吸盘挂钩在使用时，先挤出里面的空气，里面气压减小，在大气压的作用下，吸盘被压在光滑的墙面上，是利用大气压的作用，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，且使用任何简单机械都不能省功，钳子在使用过程中，并非提高机械效率，而是为了省力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
A．核桃夹子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
C．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．筷子在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．甲图中，该滑轮的位置是固定的，是定滑轮，使用定滑轮时不省力也不省距离，故A错误；
BD．忽略绳重及摩擦，根据
可知，甲图中不用克服摩擦力和滑轮重力做额外功，该装置的机械效率最高；乙图中克服动滑轮的重力做的功为额外功，机械效率
丙图中，克服杠杆的重力做的功为额外功，当物体被提升时，该装置的机械效率
故乙的机械效率最低，当物体越重时，乙、丙的机械效率都越高，故B正确，D错误；
C．丙图中，根据杠杆平衡条件可得
则
在匀速拉动物体上升的过程中，物重和杠杆重不变，阻力臂变小，动力臂也变小，根据数学的相似三角形知识可知，阻力臂与动力臂的比值是一个定值，所以拉力不变，故C错误。
故选B。
7．B
【详解】A．由题意知道 ，物体上升的高度为
由图知道，承担物重绳子的股数为n=3，则绳端移动的距离为
由W=Fs知道，提升重540N的物体时拉力F做的功为
拉力F所做功的功率为
故A错误；
BC．因为不计绳重及摩擦时
所以动滑轮重力为
根据题意知道，天花板受到的拉力为
故B正确，C错误；
D．不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率为
若用该滑轮组匀速提升另一重为的物体，滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选B。
8．A
【详解】A．甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，故A正确。
B．使用动滑轮时，只有在不计绳重、摩擦和动滑轮重力的情况下，才可以省一半的力，若考虑动滑轮重力，则拉力大于物体重力的一半，故B错误。
C．乙滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用时轴的位置不随物体移动，故C错误。
D．乙是定滑轮，不考虑绳重和摩擦，FB等于物重，但如果考虑摩擦等因素，FB大于物重，故D错误。
故选A。
9． 远离 增大
【详解】[1]如图所示
O为支点，配重A对杠杆的拉力作用在C点，水桶对杠杆的拉力作用在D点，且
，
人的向上拉力作用在B处，结合杠杆平衡
将配重远离支点时，G配重、G水桶和 l水桶均不变，但l配重变大，结合杠杆的平衡条件可知人在B处施加的拉力变小，则为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物远离支点。
[2]汲水的过程中，质量不变，高度变大，重力势能增大，则机械能增大。
10． 费力 减小
【详解】[1]手机自拍杆在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但可以省距离。
[2]凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，所以增大了人脸与相机的距离，物距增大，使所成的像减小。
11． 大于 左
【详解】[1]由图可知，杠杆处于水平状态，设衔铁到支点的距离L1和零件悬挂点到支点的距离L2，分别为动力臂和阻力臂，且L1＜L2，电磁吸力为F1，零件的重力对杠杆的力为阻力F2，根据杠杆平衡原理可得，F1＞F2，所以左侧电磁吸力大于零件的重力。
[2]若提不起，则表明电磁吸力较小，应该增大电流或者增大线圈的匝数，所以应将滑动变阻器向左移动，减小电阻，从而增大电流。
12． 0.3 0.6 6
【详解】[1]由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，绳子自由端的移动速度是
[2]测力计的示数为2N，则绳子自由端的拉力为，根据
可得，拉力F的功率是
[3]根据题意可得，A受到绳子的拉力为
因为A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，所以，水平方向上A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则物体A受到的摩擦力是
13． 250 增大
【详解】[1]图中滑轮是动滑轮，不计摩擦、绳重和滑轮重，工人用的拉力
[2]在木箱上升过程中，因木箱的质量不变、高度变大，所以木箱的重力势能增大。
14． 熔化 吸热 凝固
【详解】[1][2]“铁化如水”是指铁从固态变为液态的过程，是熔化过程，该过程会吸收热量。
[3]将铁水注入模具后，冷却成铁锅，铁从液态变为固态，是凝固过程。
[4]水桶所受重力竖直向下，过支点O作力作用线的垂线段即为力臂，作图如下：
15．(1) 9000 5000
(2) 40 440
【详解】（1）[1][2]根据题意可知，有用功为
W有=G甲h=180N×50m=9000J
由可知，总功为
总功的功率为
（2）[1][2]不计绳重和摩擦，当重物和动滑轮的总重为200N时，根据
可知，则有
解得：G=160N，故动滑轮重为
G动=200N-G=200N-160N=40N
由图知n=2，若重物变为400N时的拉力为
绳子移动的距离为
此过程拉力F所做的总功为
16．(1) 10 不均匀
(2)①③
【详解】（1）[1]由题图乙可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，托盘内的物体越重，对杠杆A点处的压力越大，即动力越大，由于动力臂和阻力臂不变，则B点处对压敏电阻的压力越大，因此压敏电阻的阻值越小。由题图甲可知，R1和R0串联，电压表测R0两端的电压，压敏电阻的阻值越小，由欧姆定律可知，电路中的电流越大，由U=IR可知，电压表的示数越大，因此当电压表示数为3V时，对应电子秤的最大量程值，当电压表的示数为最大值3V时，由欧姆定律，可得此时压敏电阻两端的电压
根据串联电路的分压规律可知，此时压敏电阻的阻值
R1=R0=60Ω
由题图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为400N，则杠杆B处受到的支持力为400N，由杠杆平衡条件可得此时物体的重力
该电子秤最大测量值是
[2]根据串联电路分压特点可知，电压表示数可表示为
而R1与质量（重力）成一次函数关系，所以U0与质量不成正比，也不是一次函数关系，因此电子秤的刻度不均匀。
（2）将托盘固定点从B点移动到C点，称量相同物体时，对压敏电阻的压力减小，压敏电阻阻值增大，根据串联分压原理，定值电阻两端电压减小，电压表示数减小，可以实现增大量程的目的；故①正确；
只将R换成120Ω的电阻，当电压表示数为3V时，根据串联分压原理，压敏电阻阻值也增大为120Ω，根据乙图可知，压力减小，电子称量程减小；故②错误；
只将电源电压调为4.5V，当电压表示数为3V时，根据串联分压原理，压敏电阻阻值为30Ω，压力增大，电子秤量程增大，也可以达到增大量程的目的，故③正确。
故选①③。
17． 右 标线 抵消 2.00 a A
【详解】（1）[1][2]在调节杠杆平衡时，如果杠杆的右端偏高，说明重心偏左，因此平衡螺母需向右调节，使杠杆在水平位置平衡。调节时，应观察指针是否对准标线，以确保杠杆真正达到水平平衡状态。
（2）[3][4]在图乙所示的实验中，杠杆在动力和阻力的作用下保持平衡，说明动力和阻力对杠杆的转动效果是可以抵消的。根据杠杆平衡的条件，我们可以得出：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1 L1=F2L2 。这是杠杆平衡时满足的基本条件。
（3）①[5]在图丁所示的模型中，我们可以使用刻度尺来测量动力臂和阻力臂的长度。从图中可以看出，阻力臂L2是从支点O到阻力F2作用线的垂直距离，测量所用刻度尺的分度值为1mm，测量后得出L2 =20.0mm。
[6]由图丁可知。在a拉索的情况下，动力臂大于阻力臂，因此a拉索对应的杠杆是省力杠杆。
②[7]在桥塔的另一侧也安装拉索，这个方案可以增加桥塔受到向左的拉力，拉力在桥塔上的合力更趋向于桥塔的中心，从而减小桥塔向外倾倒的趋势；降低桥塔的高度并不能改变拉索对桥塔的拉力方向或大小，因此无法有效减小桥塔向外倾倒的趋势。反而，降低桥塔高度可能会降低桥梁的通行能力或稳定性。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
18． ac ab 控制变量 寻求普遍规律，避免偶然性 减小滑轮与绳子之间的摩擦
【详解】[1][2]a、b两图中动滑轮承重绳子段数均为2段，c、d两图中动滑轮承重绳子段数均为3段，但a、c悬挂物为2个钩码，b、d悬挂物为3个钩码，所以a、c或b、d可用来研究滑轮组机械效率与动滑轮承重绳子段数的关系，a、b或c、d可用来研究滑轮组机械效率与悬挂物体重力大小的关系。
（1）[3][4]验证猜想1和2时使用的物理研究方法，这种研究方法控制了变量的单一性，为控制变量法。实验是为探究影响滑轮组机械效率的因素，总结规律，所以多次实验的目的是寻求普遍规律，避免偶然性。
（2）[5]可以提高滑轮组机械效率的方法：增大悬挂的物重，减小绳子与滑轮间摩擦即减小额外功，减小动滑轮的重力等。
19．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）图中均为定滑轮，则绳子自由端移动距离为
则小明拉动拉力器做功为
则小明拉动拉力器的功率
（2）小明拉动拉力器过程中有用功为
不计拉杆和绳的重力，则小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功
（3）在小明锻炼过程中拉力器的机械效率
20．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物体C的体积为
则物体C的密度
（2）物体C的重力为
根据杠杆平衡条件则有，则把C刚好拉起时人对绳子的拉力
（3）当物体C对地面的压强为1000Pa时，物体C对地面的压力为
则杠杆A端受到的拉力为
根据杠杆平衡条件则有，则此时人对绳子的拉力
则人对地面的压力为
则人对地面的压强
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