2026年中考科学一轮复习第十课时简单机械（二）（含解析）

第十课时简单机械（二）
一．选择题（共10小题）
1．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．撬棒 B．筷子
C．瓶盖起子 D．核桃夹
2．如图是常用的燕尾夹，当用力按压N点打开夹子时，燕尾夹可以抽象为一个杠杆，能正确表示燕尾夹工作示意图的是（　　）
A． B．
C． D．
3．实验中某同学将装水的烧杯放置在铁架台上，以下情况铁架台最有可能倾倒的是（　　）
A． B． C． D．
4．如图是已经调节平衡的杠杆，在某处挂上适当的钩码后，用弹簧测力计在图示位置竖直向上拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则所挂钩码的位置和重力分别是（　　）
A．A处、4N B．B处、2N C．C处、6N D．D处、3N
5．室内垃圾桶平放时桶盖关闭不使垃圾发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图（如图所示）可确定（　　）
A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C．桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D．桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
6．如图为父子两人一起抬货物的示意图，F1、F2为父子两人肩膀所受压力。走在后边的儿子偷偷将货物从a位置移到b位置，则（　　）
A．F1变小，F2变大
B．F1变大，F2变小
C．F1、F2保持不变
D．F1、F2同时变大
7．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。如图所示，小科用手提起哑铃，这一动作可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。下列说法正确躬是（　　）
A．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
B．此杠杆的支点为A点
C．肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
D．用手提起哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂
8．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
9．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法不正确的是（　　）
A．自制杆秤的每一格约表示2.0g
B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D．若将提纽移到O点右侧可以减小杆秤的量程
10．工人利用如图所示的滑轮组将重150N的物体向上匀速提起3m用时6s。所用拉力为60N（不计绳重和摩擦力）。以下说法正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为30N
B．绳子端的移动速度为0.5m/s
C．该滑轮组的机械效率为85%
D．将物体提升高度越高，机械效率越大
二．填空题（共8小题）
11．如图所示，利用筷子开启啤酒瓶盖，筷子相当于 　 　 （“省力”或“费力”）杠杆，筷子受到的阻力方向 　 　 ；要用更小的力F就可以打开瓶盖，则可以把F的作用点向 　 　 （“左”或“右”）移动。
12．年糕是我国的传统食物，属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器，请回答下面的问题：
（1）该机器属于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
（2）小柯切年糕时想更轻松，应将年糕靠近刀片 　 　 端，（选填“A”或“B”），同时动力的方向应选择图中的 　 　 （选填“1”“2”或“3”）。
13．台风将小区绿化带里的树吹倒了，小明将绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，慢慢将吹倒的树扶正（如图）。
（1）图中甲树相当于 　 　 （选填“定”或“动”）滑轮。
（2）若不计绳重和摩擦，甲树受到300N的拉力，则小明对绳子的拉力至少为 　 　 N。
14．2022年春晚舞剧“青绿腰”中有个动作如图，若将舞者身体视为杠杆，A点为身体重心，O点为支点，地面对右脚的支持力F为动力，人所受重力G为阻力，则动力臂L1　 　 （填“大于”、“等于”或“小于”）阻力臂L2，该杠杆为　 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆。假设动力F方向及腿部形态保持不变，随着上身缓缓直立，舞者会觉得右脚受力逐渐　 　 （选填“增大”或“减小”）。
15．如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.4米，物体G受到的摩擦力为4牛，绳、滑轮重及滑轮与绳之间摩擦不计，图中使用的滑轮属于　 　 （填滑轮类型），拉力F的大小为　 　 牛，绳子自由端移动　 　 米。
16．如图所示，推走独轮车之前，先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中，独轮车属于 　 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆。已知车厢和砖头的总重力G＝800N，则图中人手竖直向上的力为 　 　 N．若施加在车把手向上的力始终与把手垂直，则慢慢抬起的过程中这个力的大小 　 　 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）。
17．如图甲为杠杆式咖啡机，它由控制杆OBA、活塞等部件组成，控制杆B端与活塞相连，O点到F1、F2力作用线的距离分别为15cm和1cm（如图乙所示）。使用时只需在A端下压控制杆，B端活塞即向下移动对筒内的水施加压力，高压水穿过咖啡粉，形成咖啡液流入下方的容器。
（1）控制杆OBA属于　 　 杠杆；
（2）若F1的大小为10N，控制杆B端对活塞的压力是　 　 牛。
18．如图所示，小王用两个同的滑轮组（摩擦和绳重不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＝G2，则所用的拉力F1　 　 F2（选填“＞”、“＜”或“＝”），其机械效率η1　 　 η2（填“＞”、“＜”或“＝”），若将物体G1慢慢浸入水中的过程中，其机械效率η1将不断 　 　 。（选填“减小”或“不变”或“增大”）。
三．计算题（共2小题）
19．如图是一个定滑轮（质量为3kg）和一个动滑轮（质量为2kg）组A成滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m，所用拉力F＝100N，不考虑绳重和摩擦影响。
（1）拉力F的功率为多少？
（2）该重物的重力为多少？
（3）若所提重物的重力增至280N，则此时滑轮组的机械效率？（保留一位小数）
20．《天工开物》中记载了三千年前人们在井上汲水使用的桔槔，如图甲所示。图乙是其简化模型图，水平轻质杠杆MN的力臂L1＝0.5m，L2＝0.2m；在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为10cm的正方体B完全浸没于水中，此时杠杆平衡。（水的密度为1.0×103kg/m3）求：
（1）B物体受到的浮力。
（2）B物体的密度。
（3）在杠杆M端施加拉力F使物体B恰好完全离开水面时，求此时F的大小。
第十课时简单机械（二）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A C D A D B C A
一．选择题（共10小题）
1．【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：ACD．撬棒、瓶盖起子、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ACD不正确；
B．如图筷子的支点在食指的底部，动力为手指对筷子的力，阻力为前端小球对筷子的力，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故B正确。
故选：B。
2．【分析】通过图示的模型结合杠杆的五要素，即可确定相关的燕尾夹工作示意图。
【解答】根据图示，当用力按下N点打开燕尾夹时，其会绕着中间的固定点O点转动，即O为支点；
按压N点处为动力作用点，力的方向向下；
M点处为阻力作用点，且力的方向向下。
故A正确，BCD错误。
所以本题答案为A。
3．【分析】根据杠杆的平衡条件结合图中力和力臂大小关系分析。
【解答】解：假设铁架台的自重为阻力，则阻力保持不变，AB的支点在最左侧边缘，A中水杯的力臂最大，AB中A最有可能翻倒；
CD支点在右侧边缘，CD的阻力和阻力臂相同，故CD烧杯压力的作用点在支点左侧，与阻力作用效果相同，不可能翻倒。
故选：A。
4．【分析】观察弹簧测力计的量程和分度值，读出弹簧测力计的示数；根据杠杆平衡条件计算不同位置钩码的总重力。
【解答】解：图中弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.0N；设杠杆的一个小格为L，钩码的重力为G，
当在A处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得，G×3L＝3.0N×2L，则G＝2N，即在A处所挂钩码的重力为2N；
当在B处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得，G×2L＝3.0N×2L，则G＝3N，即在B处所挂钩码的重力为3N；
当在C处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得，G×L＝3.0N×2L，则G＝6N，即在C处所挂钩码的重力为6N；
D处悬挂钩码，两个力都是使得杠杆转动，故不能平衡。故选：C。
故选：C。
5．【分析】根据动力臂和阻力臂的关系进行分析，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆。
【解答】解：桶中有两个杠杆，即脚踩踏板为一个杠杆，并且动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；桶盖是一个杠杆，并且动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。
故选：D。
6．【分析】根据力臂的定义分析力臂大小的变化，根据杠杆的平衡条件分析力的大小变化。
【解答】解：将货物从a位置移到b位置，对于父亲来说，儿子的肩膀为支点，此时阻力大小不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，父亲施加的力变小，即F1变小；对于儿子来说，父亲的肩膀为支点，此时阻力大小不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，儿子施加的力变大，即F2变大，故A正确。
故选：A。
7．【分析】题目描述了人体运动系统中肌肉、骨骼和关节的相互作用，并以提起哑铃的动作为例，分析杠杆原理。我们需要逐项分析选项的正确性。
【解答】解：A、在提起哑铃的过程中，哑铃对手掌的压力是阻力，故A错误；
B、肘关节处，即C点，是前臂杠杆的支点，故B错误；
C、肱二头肌的牵引力是使前臂运动的力，属于动力，而不是阻力，故C错误；
D、在提起哑铃的过程中，肱二头肌的力臂（动力臂）通常小于哑铃重力作用的力臂（阻力臂），因为肌肉附着点靠近肘关节，而哑铃的重力作用点远离肘关节，故D正确。
故答案为：D。
8．【分析】A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，由此得出结论；
B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，根据杠杆的平衡条件可得出结论；
C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小，由此可得出结论；
D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，由此可得出结论。
【解答】解：A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确
C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C错误；
D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据v可知，甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度，故D错误。
故选：B。
9．【分析】根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，杆秤水平平衡时，秤砣所在的位置显示的示数即物体的质量。
【解答】解：A．当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，则从O到B点共50个小格，每一小格表示的质量为：m02.0g，故A正确；
B．称中药时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明中药的质量大于秤砣指示的示数，根据杠杆平衡条件，可以减少中药的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确；
C．根据杠杆平衡条件G物×OA＝G砣×OB，如果秤砣磨损了，G砣变小，G物×OA不变，则OB变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故C错误；
D．若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，根据杠杆平衡条件G物×OA＝G砣×OB，提纽移到O点右侧，G砣不变，左边力臂OA变大，右边力臂OB变小，则G物变小，杆秤的量程量程变小，故D正确。
故选：C。
10．【分析】（1）由图可知n＝3，利用不计绳重和摩擦时F（G+G动）求动滑轮的重力；
（2）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用v求绳子自由端的移动速度；
（3）利用η求滑轮组的机械效率并分析机械效率的变化。
【解答】解：A、由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝3×60N﹣150N＝30N，故A正确；
B、绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×3m＝9m，绳子自由端的移动速度：v1.5m/s，故B错误；
C、滑轮组的机械效率：η100%≈83.3%，故C错误；
D、由滑轮组的机械效率η可知，滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共8小题）
11．【分析】动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆。根据盖子的作用力是阻力，结合杠杆平衡条件分析作用点的位置。
【解答】解：如图所示的筷子杠杆中，攥瓶手的拇指处为支点，此时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，为省力杠杆。盖子的作用力是阻力，垂直于筷子向下，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂减小减小动力，故可以把F的作用点向左移动，增大动力。
故答案为：省力；向下；左。
12．【分析】（1）先判断机器在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
（2）要想使用时更省力，在阻力一定时，应尽量减小阻力臂的大小、增大动力臂的长度。
【解答】解：（1）该机器使用时，支点在A点，阻力在B处，手柄为动力作用点，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
（2）要想切年糕时想要更加轻松，根据杠杆平衡公式F1L1＝F2L2，在阻力不变的情况下，应尽量减少阻力臂和增加动力臂，所以应将年糕靠近支点A，同时动力的方向应选择图中的2，此时动力臂最长。
故答案为：（1）省力；（2）A；2。
13．【分析】（1）定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，据此结合题意分析此时甲的树干相当于什么滑轮；
（2）若为动滑轮，则根据动滑轮的省力情况进行分析。
【解答】解：（1）把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子时，甲的树干要移动，因此甲的树干相当于动滑轮；
（2）拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，则小明对绳子的拉力至少为F300N＝150N。
故答案为：（1）动；（2）150。
14．【分析】根据力臂的定义分析力臂的大小，根据动力臂与阻力臂大小分类；根据力臂长度的变化分析用力的变化。
【解答】解：若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此舞者会觉得右脚受力逐渐减小。
故答案为：大于；省力；减小。
15．【分析】（1）使用过程中，固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的是动滑轮；
（2）动滑轮绳子股数为2，绳、滑轮重及滑轮与绳之间摩擦不计，根据Ff求出拉力F的大小；
（3）根据s'＝2s求出绳子自由端移动的距离。
【解答】解：轴的位置固定不动的滑轮称之为定滑轮，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，图中的装置是动滑轮；
动滑轮绳子股数为2，绳、滑轮重及滑轮与绳之间摩擦不计，拉力F的大小为：
Ff4N＝2N；
绳子自由端移动的距离为：
s'＝2s＝2×0.4m＝0.8m。
故答案为：动滑轮；2；0.8。
16．【分析】（1）结合图片和生活经验，判断独轮车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件求出图中人手竖直向上的力；
（3）分析动力臂、阻力臂的大小变化情况，利用杠杆平衡条件分析判断。
【解答】解：
（1）独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）由图可知，LG＝0.2m，LF＝1m，
由杠杆的平衡条件可得：G LG＝F LF，
则图中人手竖直向上的力FG800N＝160N；
（3）向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则动力臂大小不变，而阻力G不变，阻力臂变小，由杠杆平衡条件可得，动力F将变小。
故答案为：省力；160；逐渐减小。
17．【分析】（1）根据力臂大小比较分析；
（2）根据F1×L1＝F2×L2，分析解答。
【解答】解：（1）控制杆OBA，动力臂远大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，属于省力杠杆；
（2）根据F1×L1＝F2×L2可得：F2150N，
根据相互作用力大小相等，则控制杆B端对活塞的压力是150N。
故答案为：（1）省力；（2）150。
18．【分析】小王用两个同的滑轮组（摩擦和绳重不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＝G2，从图中可知n1＝2，n2＝3，根据F（G+G动）可知所用的拉力大小关系；
根据η可知其机械效率大小关系；
若将物体G1慢慢浸入水中的过程中，根据阿基米德原理可知所受的浮力逐渐变大，根据η可知其机其机械效率的变化情况。
【解答】解：
小王用两个同的滑轮组（摩擦和绳重不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＝G2，从图中可知n1＝2，n2＝3，根据F（G+G动）可知所用的拉力F1＞F2；
根据η可知其机械效率η1＝η2；
若将物体G1慢慢浸入水中的过程中，根据阿基米德原理可知所受的浮力逐渐变大，根据η可知其机其机械效率η1将不断减小。
故答案为：＞；＝；减小。
三．计算题（共2小题）
19．【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功；利用P求拉力做功的功率。
（2）根据G＝mg求出动滑轮的重力，利用不计绳重和摩擦时F（G+G动）求该重物的重力。
（3）利用不计绳重和摩擦时η求此时滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×4m＝8m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×8m＝800J，
拉力做功的功率：P200W。
（2）动滑轮的重力：G动＝m动g＝2kg×10N/kg＝20N，
因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以该重物的重力：G＝nF﹣G动＝2×100N﹣20N＝180N。
（3）因为不计绳重和摩擦，所以所提重物的重力增至280N时，滑轮组的机械效率：
η100%≈93.3%。
答：（1）拉力F的功率为200W。
（2）该重物的重力为180N。
（3）此时滑轮组的机械效率为93.3%。
20．【分析】（1）根据体积公式求出B物体的体积，根据阿基米德原理求出B物体浸没在水中时所受的浮力；
（2）根据F＝G＝mg求出物体A对杠杆的拉力，再由杠杆原理求绳子对B物体的拉力；对B物体进行受力分析，由力的平衡条件求出物体B的重力，根据G＝mg求出B物体的质量，根据密度公式求出B物体的密度；
（2）根据杠杆平衡条件求出，物体B恰好完全离开水面时，在杠杆M端所需力的大小，进而求出在杠杆M端施加拉力F的大小。
【解答】解：（1）由题意可知，B物体的体积：VB＝（a）3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
因为B物体浸没在水中，所以B物体排开水的体积：VB排＝VB＝1×10﹣3m3，
则B物体受到的浮力：FB浮＝ρ水gVB排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）A物体对杠杆的拉力：FA＝GA＝mAg＝2kg×10N/kg＝20N，
由杠杆的平衡条件可得：FA×L1＝FB×L2，
即：20N×0.5m＝FB×0.2m，
解得：FB＝50N，
由图可知，此时B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力，由力的平衡条件可知，B物体的重力：
GB＝FB+FB浮＝50N+10N＝60N，
由G＝mg可知，B物体的质量：mB6kg，
则B物体的密度：ρB6×103kg/m3；
（3）物体B恰好完全离开水面时，B物体对杠杆的拉力：FB'＝GB＝60N，
由杠杆的平衡条件可得：FA'×L1＝FB'×L2，
即：FA'×0.5m＝60N×0.2m，
解得：FA'＝24N，
所以在杠杆M端施加拉力：F＝FA'﹣GA＝24N﹣20N＝4N。
答：（1）B物体受到的浮力为10N；
（2）B物体的密度为6×103kg/m3；
（3）此时F的大小为4N。
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