湖北省各地市2022年中考物理真題分項(xiàng)匯編-09簡(jiǎn)單機(jī)械與機(jī)械效率 一、單選題1.(2022·湖北襄陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,以下器具在使用時(shí)屬于省力杠桿的是( ?。?/span>A筷子 B食品夾C鋼絲鉗 D鑷子2.(2022·湖北荊州·統(tǒng)考中考真題)某學(xué)校勞動(dòng)教育課堂上,四位同學(xué)利用杠桿原理使用勞動(dòng)工具的場(chǎng)景如圖所示。其中屬于使用費(fèi)力杠桿的是( ?。?/span>A鋤地時(shí)舉起鋤頭B用羊角錘拔釘子C用園藝剪修剪樹(shù)枝D用鋼絲鉗剪鐵絲3.(2022·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)下列工具正常使用時(shí),能省力的是(  )A瓶蓋起子B托盤(pán)天平C筷子夾食品D理發(fā)剪刀4.(2022·湖北隨州·統(tǒng)考中考真題)由于熱脹冷縮,戶外的導(dǎo)線在夏天會(huì)變得松弛,冬天又拉得很緊。某些地方用如圖所示的滑輪組來(lái)控制導(dǎo)線的松緊程度。某次導(dǎo)線對(duì)滑輪N的拉力為F,配重水泥塊(重為G)被勻速拉升的高度為h(不考慮滑輪自重,繩重和繩與滑輪之間的摩擦)。下列說(shuō)法中正確的是( ?。?/span>AM是動(dòng)滑輪B.拉力F=2GC.拉力F做的功為3FhD.拉力F移動(dòng)的速度與配重G上升的速度相同5.(2022·湖北黃岡·統(tǒng)考中考真題)對(duì)下列情境的判斷正確的是( ?。?/span>A.圖甲:改變提升物體受到的重力,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變B.圖乙:人不接觸高壓電線就不會(huì)觸電C.圖丙:拇指所指的那端就是通電螺線管的ND.圖?。禾鞂m課堂授課是通過(guò)超聲波實(shí)現(xiàn)天地之間的互動(dòng)6.(2022·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題)用一個(gè)動(dòng)滑輪在8s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提起2m,拉力為200N。這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率和拉力的功率分別是(  )A66.7%,50W B66.7%100W C75%,50W D75%100W 二、填空題7.(2022·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)汽車在冰雪路面上行駛,輪子上安裝防滑鏈,這是通過(guò)增大接觸面________的方法來(lái)增大與路面的摩擦力。如圖所示,汽車起重機(jī)通過(guò)液壓裝置推動(dòng)吊臂時(shí),吊臂屬于________(選填省力、費(fèi)力等臂)杠桿。8.(2022·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,斜面與水平地面夾角為30°,某快遞員用500N的力,將重800N的貨物沿斜面勻速推上車廂,不考慮斜面形變,貨物所受摩擦力方向沿斜面向 _____;斜面的機(jī)械效率為 _____。不改變斜面與地面夾角和貨物質(zhì)量,采用 _____的方法可以提高斜面的機(jī)械效率。 三、實(shí)驗(yàn)題9.(2022·湖北襄陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η11.0100.63055.6%22.0101.030 34.0101.63083.3%1)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上 _____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);2)第二次實(shí)驗(yàn)中,滑輪組的機(jī)械效率為 _____;3)分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用同一滑輪組提升重物時(shí),重物越 _____(選填),滑輪組的機(jī)械效率越高;4)小琪同學(xué)在僅改變提升物體速度的情況下,又做了上述第三次實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)滑輪組的機(jī)械效率 _____(選填變大”“變小不變)。10.(2022·湖北隨州·統(tǒng)考中考真題)在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中:1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿處于________(選填平衡非平衡)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向________(選填)調(diào)。2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,某小組的同學(xué)得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由此可總結(jié)出杠桿的平衡條件:________(用F1、F2、l1、l2表示)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1130310222014033206103)在完成實(shí)驗(yàn)后,陶子同學(xué)在A處掛了3個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重1N,杠桿上每格的長(zhǎng)度為10cm),如圖乙所示,他將彈簧測(cè)力計(jì)斜向下拉,杠桿水平平衡(OA30cm,OB40cm),此時(shí)拉力與水平方向的夾角為30°,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_______N。 四、作圖題11.(2022·湖北·統(tǒng)考中考真題)下圖是指甲剪的示意圖。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿ABOO點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí)動(dòng)力的力臂和阻力。(忽略摩擦,保留作圖痕跡) 五、計(jì)算題12.(2022·湖北荊州·統(tǒng)考中考真題)某項(xiàng)目建設(shè)中,工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為70kg的建筑材料勻速提升了6m,用時(shí)10s。電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定為600W,不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg。求:1)建筑材料上升的速度;210s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的總功;3)動(dòng)滑輪所受的重力;4)若用此滑輪組勻速提升另一批建筑材料時(shí),機(jī)械效率是90%,則該建筑材料上升的速度。13.(2022·湖北黃岡·統(tǒng)考中考真題)由我國(guó)自主研制、體現(xiàn)中國(guó)力量與中國(guó)速度的大國(guó)重器,世界首臺(tái)千噸級(jí)運(yùn)、架一體機(jī)昆侖號(hào),可為高鐵、道路橋梁的建設(shè)高效鋪設(shè)箱梁。某次架橋時(shí),要將一段重為1.0×107N的箱梁運(yùn)到鋪設(shè)位置。1)當(dāng)箱梁靜止在水平橋面時(shí),箱梁與橋面的接觸面積為200m2,求箱梁對(duì)橋面的壓強(qiáng);2)工作時(shí),昆侖號(hào)將箱梁自橋面豎直向上提升0.6 m,固定好后,載著箱梁水平向前運(yùn)動(dòng)了30m。求此過(guò)程中克服箱梁所受重力做的功;3)如圖所示,昆侖號(hào)將箱梁運(yùn)到橋墩AB之間的正上方時(shí)水平靜止。圖中l1表示MN的水平距離,l2表示ON的水平距離,G表示昆侖號(hào)與箱梁受到的總重力(不包括輪車A受到的重力)、其重心在O點(diǎn),F表示橋墩B上的支腿對(duì)昆侖號(hào)豎直向上的支持力。請(qǐng)推導(dǎo)支持力F的表達(dá)式(用字母表示)。14.(2022·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題)我國(guó)萬(wàn)米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國(guó)奮斗者"號(hào)載人潛水器的海試現(xiàn)場(chǎng)。1)潛水器的前邊固定著一個(gè)采樣籃,里面放著海底沉積物采樣器等工具,采樣器是一個(gè)下端開(kāi)口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機(jī)械手臂,其中一只機(jī)械手臂的簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示,它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成,C點(diǎn)為機(jī)械手臂和潛水器的連接點(diǎn)。當(dāng)液壓桿伸長(zhǎng)或縮短時(shí),會(huì)帶動(dòng)金屬桿AB繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),金屬桿B端就會(huì)向上提或向下壓采樣器;請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時(shí),采樣器對(duì)金屬桿AB的力的示意圖;OAOCAC的長(zhǎng)分別是18cm、24cm30cm,OB的長(zhǎng)是72cm,這只機(jī)械手臂的液壓桿AC對(duì)水平金屬桿A端的拉力是200N,玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是2cm2時(shí),則豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少Pa?(不考慮金屬桿AB和采樣器它們受到的重力和浮力)2)總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后,會(huì)拋卸吸附在艙外的壓載鐵再上浮。為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全,科學(xué)家們?cè)谠O(shè)計(jì)奮斗者號(hào)時(shí),可以讓潛水器在不能拋卸壓載鐵時(shí)進(jìn)行斷臂求生,即讓潛水器在深海拋掉兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深海演練拋掉質(zhì)量是1.8t。體積是0.3m3的兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體,則此時(shí)潛水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?15.(2022·湖北宜昌·中考真題)如圖甲,宜昌市某中學(xué)學(xué)生在課外實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)滑輪組進(jìn)行了探究。他們自制滑輪組的簡(jiǎn)化圖如圖乙所示,小華利用此滑輪組用時(shí)10s將小軍勻速提升了50cm,稱得小軍的質(zhì)量為54kg,動(dòng)滑輪組的質(zhì)量為6kg。g=10N/kg,不計(jì)繩重和滑輪與繩之間的摩擦,求:1)小華的拉力是多少?2)小華拉力的功率是多少?3)此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是多少?
參考答案:1C【詳解】A.筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A不符合題意;B.食品夾在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B不符合題意;C.鉗子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C符合題意;D.鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。故選C。2A【詳解】A.鋤地時(shí)舉起鋤頭的過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故A符合題意;B.用羊角錘拔釘子的過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故B不符合題意;C.用園藝剪修剪樹(shù)枝的過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故C不符合題意;D.用鋼絲鉗剪鐵絲的過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故D不符合題意。故選A3A【詳解】A.瓶蓋起子在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故A符合題意;B.托盤(pán)天平是一個(gè)等臂杠桿,既不省力也不費(fèi)力,故B不符合題意;C.筷子在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故C不符合題意;D.理發(fā)剪刀在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。故選A。4B【詳解】A.在拉力F的作用下,N會(huì)隨著拉力一起移動(dòng),M不動(dòng),所以M是定滑輪,N是動(dòng)滑輪,故A錯(cuò)誤;B.由于N是動(dòng)滑輪,且n=2,不考慮滑輪自重,繩重和繩與滑輪之間的摩擦,拉力為F=2GB正確;C.拉力F做的功為C錯(cuò)誤;D.配重G上升的速度是拉力F移動(dòng)的速度的2倍,故D錯(cuò)誤。故選B5C【詳解】A.如圖甲所示,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為改變提升物體受到的重力,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率也改變,故A錯(cuò)誤;B.高壓觸電分高壓電弧觸電和跨步電壓觸電,人不接觸高壓電線也會(huì)觸電,故B錯(cuò)誤;C.如圖丙所示,根據(jù)安培定則,四指指電流方向,拇指所指的那端就是通電螺線管的N極,故C正確;D.如圖丁所示,聲音無(wú)法在真空中傳播,天宮課堂授課是通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)天地之間的互動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選C。6D【詳解】AB.一個(gè)動(dòng)滑輪提升重物,一共有兩段繩子分擔(dān)物重,故n=2,這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率AB不符合題意;CD.繩子移動(dòng)的距離為拉力的功率分別是C不符合題意,D符合題意。故選D。7     粗糙程度     費(fèi)力【詳解】[1]在冰雪路面上行駛時(shí),汽車輪胎上裝防滑鏈,是為了在壓力一定時(shí),增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦。[2]由圖可見(jiàn),吊臂OAB是杠桿,O是支點(diǎn),動(dòng)力作用在A點(diǎn),阻力作用在B點(diǎn),則動(dòng)力臂小于阻力臂,故吊臂是費(fèi)力杠桿。8          80%     減小木板粗糙程度【詳解】[1]貨物相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng),所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。[2]如圖所示,斜面的長(zhǎng)度為l,其高度斜面的機(jī)械效率[3]斜面與地面夾角和貨物質(zhì)量不變,即有用功保持不變,可通過(guò)減少額外功來(lái)提高斜面的機(jī)械效率。為了減少額外功,可減小摩擦力,壓力不變時(shí),可通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)改變摩擦,所以可通過(guò)減小木板表面的粗糙程度來(lái)提高機(jī)械效率。9     勻速直線     66.7%          不變【詳解】(1[1]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),以保證拉力大小恒定。2[2]由表中可知,不計(jì)繩重與摩擦,滑輪組的機(jī)械效率3[3]分析1、2、3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),重物重力越大,滑輪組的機(jī)械效率越高。4[4]影響機(jī)械效率的只有摩擦力、繩子重力、動(dòng)滑輪重力,僅改變提升物體速度的情況下,又做了上述第三次實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)滑輪組的機(jī)械效率不變。10     平衡          F1l1=F2l2     4.5【詳解】(1[1][2]因?yàn)楦軛U靜止,所以判斷杠桿處于平衡狀態(tài),由于杠桿左端高、右端低,為使杠桿在水平位置平衡,平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)。2[3]通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)表格的各組數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與租力臂的乘積,由此得出杠桿平衡的條件為動(dòng)力乘動(dòng)力臂等于阻力乘阻力臂,即F1l1=F2l23[4]由圖可知,以O為支點(diǎn),杠桿的左邊,力為3N,力臂為30cm,即F1l1=3N×30cm杠桿的右邊,力為F2,即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),力臂為OB的二分之一,即20cm,由杠桿平衡條件可得3N×30cm=F2×20cm解得F2=4.5N11【詳解】把F1的作用線向下延長(zhǎng),過(guò)O點(diǎn)做F1的延長(zhǎng)線的垂線,就是動(dòng)力的力臂;阻力F2垂直于支持面向上,如圖所示:12.(10.6m/s;(26000J;(3300N;(40.2m/s【詳解】解:(1)建筑材料上升的速度為210s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的總功為3)建筑材料所受的重力為對(duì)建筑材料做的有用功為對(duì)動(dòng)滑輪做的額外功為動(dòng)滑輪所受的重力為4)由機(jī)械效率公式解得。另一批建筑材料上升的速度為答:(1)建筑材料上升的速度0.6m/s;210s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的總功6000J;3)動(dòng)滑輪所受的重力300N4)該建筑材料上升的速度0.2m/s。13.(15×104pa;(26×106J;(3【詳解】(1)根據(jù)公式可得。箱梁對(duì)地面的壓強(qiáng)為2)根據(jù)重力做功的公式W=Gh可得,克服重力做的功為W=Gh=1.0×107N ×10N/kg=6×106J3)根據(jù)杠桿平衡的原理可知F l1Gl1l2答:(1)箱梁對(duì)橋面的壓強(qiáng)為5×104pa;2)此過(guò)程中克服箱梁所受重力做的功為6×106J;3)支持力F的表達(dá)式。14.(1,②2×105Pa;(23.57×105N,1.5×104N【詳解】解:(1水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時(shí),根據(jù)力的作用是相互的,采樣器對(duì)杠桿有一個(gè)豎直向上的力,其大小為F,故如圖所示:2根據(jù)勾股定理可知該三角形是直角三角形,AC為斜邊,根據(jù)三角形的面積公式可知,液壓桿AC對(duì)水平金屬桿A端拉力的力臂金屬桿B端對(duì)采樣器的壓力圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)3)潛水器處于懸浮狀態(tài),總浮力為潛水器拋掉機(jī)械手臂等物體后,減小的浮力減小的重力潛水器剩下的重力拋掉機(jī)械手臂等物體后潛水器受到的浮力拋掉機(jī)械手臂等物體后浮力比重力大答:(1見(jiàn)解析,豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是;2)潛水器受到的浮力是,浮力比重力大15.(1100N;(230W;(390%【詳解】解:(1)由圖乙可知,與動(dòng)滑輪連接的繩子有6段,則小華的拉力2)繩子自由端移動(dòng)的距離s=6h=6×50cm=300cm=3m拉力做的總功W=Fs=100N×3m=300J拉力的功率3)小華做的有用功滑輪組的機(jī)械效率答:(1)小華的拉力是100N;2)小華拉力的功率是30W;3)此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是90%。 

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