專題12簡(jiǎn)單機(jī)械一、選擇題1.（2023·廣東深圳·統(tǒng)考中考真題）下列屬于費(fèi)力杠桿的是（）ABCDA．

汽車方向盤B．

門把手C．小白同學(xué)家的水龍頭D．

雨刮器2．（2023·湖北·統(tǒng)考中考真題）如圖是我國(guó)古代勞動(dòng)人民運(yùn)送巨木的情景。他們通過(guò)橫桿、支架、懸繩、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，將其移到其他地方。下列說(shuō)法正確的是（）

A．橫桿相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，可以省距離B．縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，更有利于將巨木抬起C．支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大對(duì)地面的壓力D．巨木下墊上圓木是通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦3.（2023·江蘇泰州·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是仿照人的手臂設(shè)計(jì)的我國(guó)天宮空間站的機(jī)械臂。下列工具使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同類型杠桿的是（）A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘C．剪鐵絲的鋼絲鉗 D．起瓶蓋的開瓶扳手4.（2023·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，平板支撐是我市首屆中小學(xué)生“核心體能大比武”項(xiàng)目之一。當(dāng)人支撐在地面上靜止時(shí)，說(shuō)法正確的是（）

A．以腳為支點(diǎn)，人相當(dāng)于省力杠桿B．地面對(duì)前臂的支持力等于人的重力C．靜止支撐的過(guò)程中，支持力對(duì)人做了功D．人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力5．（2023·山東淄博·統(tǒng)考中考真題）肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)前臂骨骼可以看成一個(gè)杠桿模型，簡(jiǎn)稱前臂杠桿。如圖所示，手提重物時(shí)，對(duì)前臂杠桿的分析錯(cuò)誤的是（）A．前臂杠桿是省力杠桿B．肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)C．肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力是動(dòng)力D．前臂保持水平時(shí)，阻力臂最長(zhǎng)6．（2023·海南·統(tǒng)考中考真題）用下列簡(jiǎn)單機(jī)械提升同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，最省力的是（）A BC D7.（2023·山東菏澤·統(tǒng)考中考真題）用動(dòng)滑輪在水平地面上沿直線勻速拉動(dòng)重為G的物體，如圖所示。已知水平拉力為F，物體受到地面的摩擦力為f，物體移動(dòng)的距離為s。下列說(shuō)法正確的是（）A．重力做功數(shù)值為GsB．拉力做功數(shù)值為FsC．摩擦力做功數(shù)值為fsD．使用此滑輪既省力又省功8．（2023·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，小潘用動(dòng)滑輪將重為8N的物體勻速提升，繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2m/s，動(dòng)滑輪的重力為2N，忽略繩重和摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）

A．經(jīng)過(guò)5s，物體被提升1mB．經(jīng)過(guò)5s，小潘做的有用功為5JC．小潘對(duì)繩子的拉力F大小為4ND．此過(guò)程中該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%9．（2023·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，用滑輪組幫助汽車脫困，汽車被水平勻速拉動(dòng)1.2m時(shí)，作用在繩子自由端的拉力F為1000N，繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車移動(dòng)的速度為0.4m/sB．拉力F做的功為1200JC．汽車受到的摩擦力大小為2000ND．拉力F所做的有用功的功率為480W10．（2023·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考中考真題）在小區(qū)改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示?；喗M掛在固定的鋼架上，每個(gè)滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內(nèi)勻速上升了3m，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）

A．繩子自由端的速度為0.1m/sB．拉力F的功率為50WC．滑輪組的機(jī)械效率為90%D．鋼架受到的拉力為1500N11．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）用滑輪組進(jìn)行“一瓶水提升一個(gè)人”活動(dòng)，如圖，水瓶勻速直線下降10m，使人勻速升高0.5m，水瓶對(duì)繩a的拉力為F1=30N，繩b對(duì)人的拉力為F2=480N。此過(guò)程（）A．有用功為300JB．F1做的功等于F2做的功C．F1做的功小于F2做的功D．滑輪組的機(jī)械效率為80%12．（2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題）桿秤是一種中國(guó)傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國(guó)人民的智慧。如圖所示，O為桿秤提紐，OA=8cm，秤砣質(zhì)量m=0.2kg，不掛重物和秤砣時(shí)，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當(dāng)秤砣置于B點(diǎn)時(shí)，桿秤再次水平平衡，此時(shí)測(cè)得OB=32cm，則魚的質(zhì)量為（）A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg二、填空題13．（2023·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過(guò)程中遇到陡坡時(shí)司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過(guò)某一長(zhǎng)為200m的路段時(shí)，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過(guò)程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為。

14.（2023·天津·統(tǒng)考中考真題）如圖甲是我國(guó)古代汲水裝置——桔槔，圖乙是它水平靜止時(shí)的簡(jiǎn)化模型，該裝置是（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱）；此時(shí)配重物重力為G1，水桶重力為G2，l1︰l2=2︰1，若不計(jì)桿重，則G15．（2023·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，將重力為10N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端。若斜面長(zhǎng)L為1m，斜面高h(yuǎn)為0.3m，拉力F為4N，拉力的功率為2W，則此過(guò)程中，斜面的機(jī)械效率是%，物體從斜面底端運(yùn)動(dòng)到斜面頂端所用的時(shí)間是s。16．（2023·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題）圖甲為多人賽艇。劃槳時(shí)，槳可繞側(cè)舷上的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使賽艇運(yùn)動(dòng)。圖乙為劃槳時(shí)槳的簡(jiǎn)化平面圖，其中O為固定軸，AB為賽艇的運(yùn)動(dòng)方向，槳上OC長(zhǎng)為0.8m，OD長(zhǎng)為2m，F(xiàn)1為人劃槳的力，F(xiàn)2為水對(duì)漿的作用力。（1）劃槳時(shí)，槳對(duì)水的作用力大小（填“大于”、“等于”或“小于”）水對(duì)槳的作用力大小；（2）槳為（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。請(qǐng)寫出一種與槳類型相同的杠桿：；（3）已知圖乙中F2為200N，F(xiàn)1與CD的夾角θ=30，F(xiàn)1、F2均與AB平行。要?jiǎng)潉?dòng)槳，F(xiàn)1至少多大？（sin30=0.5，不考慮槳的重力）17．（2023·廣東深圳·統(tǒng)考中考真題）如圖甲，A、B是兩個(gè)完全相同的物體，琴琴同學(xué)分別將A、B兩物體拉到斜面頂端，對(duì)物體做功情況如圖乙所示，請(qǐng)問(wèn)對(duì)物體A做的有用功是J，對(duì)物體B做的額外功是J。18.（2023·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題）如圖所示。放置花盆的支架只在A，D兩點(diǎn)用螺釘固定在墻壁上，BC保持水平。已知AC長(zhǎng)為l1，CD長(zhǎng)為l2，BC長(zhǎng)為l3，花盆的重力為G，重力作用線恰好過(guò)BC中點(diǎn)。若不計(jì)支架的重力，則D點(diǎn)螺釘對(duì)支B架的水平拉力F=（用已知量表示）。為了減小拉力F，花盆位置應(yīng)離墻壁一些。第18題圖第19題圖19．（2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是為了搬運(yùn)建筑材料而使用的簡(jiǎn)單機(jī)械。此滑輪組在1min內(nèi)將一批建材勻速提升了12m，此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是75%，鋼絲繩拉力F所做的功是7.2×104J。則這批建材所受的重力是N，拉力F的功率是W。20．（2023·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N，重心位于DC中點(diǎn)的正上方，AO1=30cm，O1B=20cm，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO1B和豎直連接桿BC的質(zhì)量不計(jì)。（1）杠桿AO1B是（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿；（2）若要把桶蓋翻開，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為N。三、作圖題21.（2023·四川雅安·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，開啟瓶蓋時(shí)開瓶器以O(shè)為支點(diǎn)，手在A點(diǎn)施加豎直向上的力F打開瓶蓋，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出力F的力臂l。第21題圖第22題圖22．（2023·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題）如圖，杠桿AOB保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)作出動(dòng)力F1的力臂l1和阻力F2。

23.（2023·黑龍江哈爾濱·統(tǒng)考中考真題）小麗學(xué)習(xí)了滑輪的知識(shí)后，想利用滑輪組設(shè)計(jì)一個(gè)升降裝置，自己把物體吊上樓來(lái)，請(qǐng)你畫出最省力的繞線方式和物體所受重力的示意圖。第23題圖第24題圖24.（2022·遼寧營(yíng)口·統(tǒng)考中考真題）圖甲是自行車的手閘，其中ABO部分可視為一種杠桿，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出：（1）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。

四、探究實(shí)驗(yàn)題25.（2023·山東青島·統(tǒng)考中考真題）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力均為0.5N。（1）實(shí)驗(yàn)中，杠桿在位置平衡最便于測(cè)量力臂；（2）如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm，杠桿都將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān)；（3）小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時(shí)的情景，請(qǐng)將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中；實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10（）0.15分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1F2l2；（4）小海與小蘭對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行交流，產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，并用彈簧測(cè)力計(jì)代替一側(cè)的鉤碼施力，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動(dòng)力臂l1；②多次改變拉力F1的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1l1都是大于F2l2，其原因可能是。26．（2023·湘潭·統(tǒng)考中考真題）用圖所示裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，緩慢豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的時(shí)間為3s，此過(guò)程中，繩子自由端上升的速度為m/s；（2）第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J，滑輪組的機(jī)械效率是%；（3）分析1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越（選填“大”或“小”），滑輪組的機(jī)械效率越高；分析2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（4）用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是。A．換用更輕的動(dòng)滑輪B．加快提升物體的速度四、計(jì)算題27．（2023·山東淄博·統(tǒng)考中考真題）淄博城區(qū)東部快速路建設(shè)正在進(jìn)行，施工現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為1800kg的重物以0.1m/s的速度豎直勻速提升一定高度，用時(shí)60s，所做的額外功是7.2×104J，g取10N/kg。求：（1）起重機(jī)做功的功率；（2）起重機(jī)的機(jī)械效率。28．（2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題）人類在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，創(chuàng)造了各種各樣的工具，以無(wú)窮的智慧彌補(bǔ)了人類有限的力量，使工作更省力、更便捷，這些工具統(tǒng)稱為機(jī)械。杠桿便是其中最簡(jiǎn)單的機(jī)械之一。如圖所示，AB是一根長(zhǎng)為1.6m的不計(jì)質(zhì)量的杠桿，可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在距O點(diǎn)0.4m的B端懸掛一質(zhì)量為90kg，邊長(zhǎng)為30cm的勻質(zhì)正方體合金塊M，杠桿恰好在水平位置平衡。求：（1）合金塊M的密度為多少kg/m3；（2）A端施加的豎直向下拉力FA的大小。29.（2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題）如圖甲所示，重500N、底面積為0.2m2的箱子放在水平地面上。現(xiàn)用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(tái)（圖乙）。已知拉力為350N，箱子沿板移動(dòng)了2m，升高1m，用時(shí)20s。求：（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）上移過(guò)程中拉力做功的功率；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。六、綜合題30．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）圖1中工人用工具搬運(yùn)石頭，該工具可簡(jiǎn)化成圖2中杠桿AB，移動(dòng)支架，可使支點(diǎn)O在AB間移動(dòng)。桿水平靜止，忽略桿重；（1）人對(duì)桿的壓力為F1，繩對(duì)桿的拉力為F2，F(xiàn)1、F2豎直向下；①在圖2中畫出F1的力臂l1；②F2的力臂l2（用F1、F2、l1表示）；（2）同一石頭仍懸掛在桿B端，人對(duì)桿A端的壓力方向不變