专题22简单机械与功- 练习—2021年中考科学华东师大版二轮专题巩固

这是一份专题22简单机械与功- 练习—2021年中考科学华东师大版二轮专题巩固，共12页。试卷主要包含了如图所示杠杆中属于费力杠杆的是等内容，欢迎下载使用。

A B C D

2、如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆（ ）
A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．无法判断
3、密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是( )
A．2.5N B．5N
C．7.5N D．10N
4、用不等臂天平来称量某物体，当物体放在左盘，右盘中加m1的砝码天平平衡；若把同一物体放在右盘中时，要往左盘加m2的砝码，天平平衡，那么，物体实际质量应是（ ）
A、（m1+m2）/2 B、2m1m2/（m1+m2）
C、 D、m1m2/(m1+m2)
5、在等臂杠杆两端各挂一个实心铜球P和Q，已知P的半径大于Q，其中一个浸没水中，另一个浸没煤油中，杠杆恰好平衡如图所示，那么（ ）

A、P浸没在水中，Q浸没在煤油中
B、Q浸没有水中，P浸没在煤油中
C、Q受到的浮力大
D、两球受到的浮力一样大
6、如图所示的装置中，甲物重5 N，乙物重3 N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是( )
A．0，3 N B．0，5 N C．2 N，5 N D．2 N，3 N
7、如图7所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A．始终是省力杠杆
B．先是省力的，后是费力的
C．始终是费力杠杆
D．先是费力的，后是省力的
8、如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A．20N B．25N
C．30N D．35N
9、如图小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）
A．F1 >F2，η1 =η2 B．F1 >F2，η1 >η2
C．F1 η2
10、如图所示，重为50N的物体A在大小为5N的拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动．已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为15N
B．绳子自由端移动的速度为2m/s
C．拉力F做功的功率为12W
D．在10s内机械所做的有用功为120J
11、如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点．甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa．下列说法中正确的是（ ）
A金属块甲的重力为60N
B金属块乙的体积为200cm3
C将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡
D将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，放手后甲被拉离地面
12、为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是（ ）
A．0s-1s内，地面对物体的支持力是10N B．1s-2s内，拉力F做的功是187.5J
C．2s-3s内，拉力F的功率是100W D．2s—3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
13、如图所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止．小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升．不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．物体B受到的滑动摩擦力大小为6N
B．水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2W
C．水平向左拉物体B时，拉力F2的大小为10N
D．用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02W
14、面积很大的水池．水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止．如图甲．现用力F将木块匀速下压，运动时，F随木块底面深度H变化如图乙，则下列说法正确的是（ ）
A．正方体木块的密度为水的2/3
B．在木块匀速下沉过程中，F最大值是mg/4
C．木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是mga/4
D．木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F对木块做功是mga/32
15、如图所示,湖水中有两艘小船,绳子的一端拴在甲船上,乙船上固定着滑轮,绳子绕过滑轮,站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m,同时乙船向左匀速移动了4m,则下列说法正确的是( )
A.人对绳子的力做功的功率是100W
B.绳子自由端移动的距离为14m
C.绳子自由端的速度为1.4m/s
D.甲船受到的拉力为100N,乙船受到的拉力为200N
16、如图所示，置于水平桌面上的物体A重1000N,物体B重600N，此时物体B恰好能匀速下降；当用一水平向左的力F拉动物体A在5s内匀速向左移动1m，若不计动滑轮、绳重、以及滑轮轴间的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A.拉力F为300N ，拉力F的功率为60W
B.拉力F为600N，拉力F的功率为120W
C.物体A与桌面间的滑动摩擦力为600N
D.绳子拉力对物体B所做的功为600J
17、如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，使木棒保持水平，用水平恒力F推木棒的A端，使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置推至图乙位置时，推力F做的功为（ ）
A．FL/2 B．F（L+πD） C．2FL D．2F（L+2πD）
18、如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N．动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）．则下列计算结果中，正确的是（ ）
A．绳子自由端受到的拉力大小是100N
B．人对地面的压力为400N
C．人对地面的压力为250N
D．绳子自由端运动速度是0.01m/s
19、用一根长为L、重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）．如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁捧最右端的力至少为（ ）
A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）
C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）
20、在如图所示的装置中，质量不计的杠杆CD可绕转轴O点自由转动，OC：OD=2：1，A、B两个滑轮的质量均为2kg，E时边长为20cm、密度为ρ1的正方体合金块，合金块E通过滑轮A用轻细线悬吊着全部浸没在密度为ρ2的液体中．当质量为60kg的人用F1=75N的力竖直向下拉绳时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p1=1.05×104Pa；若把密度为ρ2的液体换成密度为ρ3的液体，合金块E全部浸没在密度为ρ3的液体中，人用F2的力竖直向下拉绳，杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p2=1.034×104Pa．若ρ2：ρ3=5：4，取g=10N/kg，人与地面接触的面积保持不变，杠杆和滑轮的摩擦均可忽略不计，则（ ）
A．图中的滑轮B是定滑轮
B．当人用F1拉绳时，杠杆C端所受的拉力大小150N
C．合金块E的密度ρ1=3g/cm3
D．F2的大小是166N
21、一根粗细不均匀的木棒长为1.8m，水平放在地面上，抬起木棒粗端用力540N,抬起木棒细端用力360N,这根木头的重力为________，它的重心到粗端距离为_____________。
22、如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40 cm，AC长30 cm，一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉能承受的最大水平拉力为40 N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为_______N(支架重力不计)。若花瓶的重力较大，放置时应尽量_______(选填“靠近”或“远离”)墙壁可确保安全。

23、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1____W2，P1____P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”)

24、安全阀常作为超压保护装置，如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA：AB=1：2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105帕，大气压强为1.01×105帕，则在B处应挂______牛的重物．若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向______（选填“左”或“右”）移动．

24题图 25题图
25、由于交通不便．道路受阻．运送一批物资需要经过一台阶．如图甲所示．重力为8000N的油桶要及时送到指定地点，附近民工立即跑来帮忙．
（1）若油桶直径为100cm，障碍物高度为20cm，民工要将油桶推上台阶至少用力___N．至少做的功应为___J．
（2）将油桶推上台阶后，有人想了一个办法，找来一根绳子，如图乙所示，绳子的一端固定，另一端绕过油桶在绳子的自由端用200N的水平拉力，使油桶沿水平地面匀速滚动了20m到达指定地点A．在此过程中拉力所做的功为___J．
26、小明利用杠杆进行了系列实验：
（1）在“研究杠杆平衡条件”中，小明需要用到的器材有杠杆及其支架、钩码、尺、线和_______。
（2）在实验过程中，未挂钩码时，需调节杠杆在水平位置平衡；调节过程中如发现杠杆左端下倾，小明应将杠杆上的平衡螺母向________端调节（选填“左”或“右”）。
（3）如果在实验中只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图，当在A点挂上3个钩码时，小明应将剩余的钩码挂在左侧离中点________格处才能使杠杆在水平位置平衡。
（4）在“研究杠杆的平衡条件”的任务完成之后，又继续使用弹簧秤研究杠杆的机械效率。如下图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景。请在下表中把相关的数据填写完整
针对机械效率的计算结果，请给出合理的分析和解释：____________________________________。
27、我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）为了便于直接读出力臂的大小，应对甲图杠杆进行的操作是 ；
（2）用图乙装置进行探究，已知每个钩码重0.5牛，考虑到杠杆实际情况，当杠杆水平平衡时，弹簧秤的示数 2.1牛（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）实验中，如果只在杠杆右侧挂钩码，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，如图丙所示，发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为的原因是 。
28、小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．（支点和杠杆的摩擦不计）问：
（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m．问：人的拉力F与第一次相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）．比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导．
29、一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图象解答下列问题。

(1)该金属棒的长度l= m。
(2)在B端拉起的过程中，当x1=0.6m时，测力计的示数为F1= N；当x2=1.6m时，测力计的示数为F2= N。
(3)求金属棒的重心到A端的距离d。
30、如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点．现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成30°角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N．（g取10N/kg）求：
（1）滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；
（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；
（3）上述过程中，A所受重力做功的功率．
31、小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）．已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2，圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3（不计桶的厚度）．
（1）将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×104Pa，则桶和动滑轮总重是多少？
（2）向上提水，当桶底受到水向上的压强为2.5×103Pa时，小雨对地面的压强为1×104Pa；小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？
32、如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0.1m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N／kg）
求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；
（2）功率P1；
（3）机械效率η2。
参考答案
21. 900N, 0.72m
22. 60N；靠近
23. =；<
24. 96；右
25. （1）3200；1600；（2）8000．
26. （1）弹簧测力计（2）右（3）3；（4）2.4； 0.72； 104.2； 杠杆自身有重力
27. （1）将平衡螺母向右移 （2）大于 （3）水平位置时动力臂为零
28. （1）有用功：W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J；总功：W总=Fs=4N×0.5m=2J，
机械效率：η= ×100%= ×100%=75%；
答：机械效率η1为75%
（2）变小；
钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，
则由杠杠的平衡条件得：G•OA+G杠杆• OC=F•OC；
悬挂点移至B点时，由杠杠的平衡条件得G•OB+G杠杆• OC=F′•OC，
观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB＜OA，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F也变小；
杠杆的机械效率：η= = = ；
因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变（即W额=G杠杆•h杠杆不变）；由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小；
从上面η的表达式可知：W有用减小、W额不变，所以 变大，η就减小；即η2＜η1 ．
29. (1)1.2 (2)3，5 (3)0.72m
30.（1）经过40s后细绳会断裂；
（2）A所受重力做的功为4J；
（3）上述过程中，A所受重力做功的功率为0.1W．
31. 解：（1）由p=可得，小雨对地面的压力：FN=p人S人=1.15×104Pa×0.04m2=460N，
小雨对绳子的拉力：F=G人﹣FN=500N﹣460N=40N，
由图可知，n=3，不计绳重及摩擦，由F=G可得，桶和动滑轮总重：G0=nF=3×40N=120N；
（2）由p=ρgh可得，桶底所处的深度：
h1===0.25m，
水桶排开水的体积：V1=Sh1=0.2m2×0.25m=0.05m3＜0.1m3 ，
水桶受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N，
此时小雨对地面的压力：FN′=p人′S人=1×104Pa×0.04m2=400N，
小雨对绳子的拉力：F′=G人′﹣FN=500N﹣400N=100N，
由F=（G+G0）可得，水的重力：G水=nF′+F浮﹣G0=3×100N+500N﹣120N=680N，
水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=85%．
32. 解：（1）设货箱和动滑轮总重G, 人重70㎏×10N/㎏=700N 滑轮组有n=5股绳子，第一次货物重：160㎏×10N/㎏=1600N，
支持力N1=700N－F1 ①
又∵F1=(1600N＋G)/5
代入①得N1=380N－G/5 ②
第二次货物重：120㎏×10N/㎏=1200N
支持力N2=700N－F2 ③
又∵F2=(1200N＋G)/5
代入③得N2=460N－G/5 ④
②：④ 即N1：N2=（380N－G/5）：（460N－G/5）=15：19
解得货箱和动滑轮总重G=400N ∴m=G/g=400N/10N/㎏=40㎏
（2）将G=400N代入F1=(1600N＋G)/5 得 F1=400N
P1=F1×V=400N×0.5m/s=200w (绳子自由端的速度是物体速度的5倍）
（3）将G=400N代入F2=(1200N＋G)/5 得 F2=320N
η2=G物/nF2=1200N/(5×320N)=75％
测量项目
测量值
物体重G／N
5
物体上升的高度h／cm
15
弹簧测力计的示数F／N
________
弹簧测力计移动的
竖直距离S／cm
30
有用功W有／J
0.75
总功W总／J
________
机械效率η／％
________
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
B
C
A
A
B
D
A
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
B
B
C
D
B
C
B
C
C