2026年中考科学解答题专练:简单机械(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

2026年中考科学解答题专练:简单机械(含解析)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考科学解答题专练:简单机械(浙教版)
1.羊角锤主要有拔钉和敲击两种用途。
(1)如图所示,小明用羊角锤将钉子匀速向上拔出了2 cm,钉子对羊角锤竖直向下的阻力大小为180 N。
①使用羊角锤拔钉时,其可看作一个点为支点的____(选填“A 省力”或“B 费力”)杠杆;
②小明对羊角锤点处施加的动力最小为____,请在图中羊角锤点处,用力的示意图画出这个最小动力;____
③求出此过程中,克服阻力所做的功;____
(2)使用羊角锤敲钉时,保持其锤头平击钉帽,若羊角锤对钉帽的作用力大小为120 N,钉子垂直进入墙面,锤头、钉帽的表面积及钉尖的面积如表所示,求敲钉时墙面受到的压强。
锤头的表面积
钉帽的表面积
钉尖的面积
2.小华在学校操场上采用踮脚的方式进行关节柔韧性训练,如图所示小华脚踮起站稳时,相关肌肉骨骼可以看作以O点为支点的杠杆,每条腿中肌肉竖直向上的动力为F1,竖直向下的阻力,F2的力臂为12cm。
(1)在图中画出F1的力臂L1___________,且L1的大小为___________cm,F1的大小为___________N;
(2)小华的体重为480N,若小华20s内连续踮脚10次,每次踮脚她的重心均升高0.05m,求小华在20s内克服自身重力做功的平均功率。
3.简单机械的使用, 给我们的工作和生活带来了极大的便利。
(1)如图所示用开瓶器打开瓶盖,可以将开瓶器看作是一个 ;
A.省力杠杆 B.等臂杠杆 C.费力杠杆
(2)如图所示,工人师傅站在高处利用动滑轮将物体竖直向上匀速提升到高处,物体所受重力为1000N。
①在图中,画出物体所受的重力的示意图____;
②若物体所受重力为1000N, 不计滑轮重力和摩擦,工人师傅对绳端的拉力大小为____N;若10秒内工人师傅通过动滑轮将重物匀速提升2m,则滑轮对重物所做的功为_____J,功率为____W;
③在使用简单机械时,对物体做的有用功为400J的同时,还要做100J的额外功,则该简单机械的效率为_________。
4.杆秤作为传统衡器,不仅是计量重量的工具,更承载着中华历史文脉与传统智慧,正所谓“秤砣虽小压千斤”。杆秤的构造如图甲所示,称量时将被称量物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡,根据挂绳所处位置的秤星(刻度)就可以读出被称量物体的质量。小明对杆秤很感兴趣,由此开展制作简易杆秤的学习。
(1)如图甲示,小明用木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽,则______点相当于支点。
(2)调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置0,此位置为秤的定盘星,对应的质量刻度值为______g。
(3)在秤盘中逐个添加50g的砝码,调节秤砣位置使秤杆水平平衡,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表),根据表中数据,应将150g的刻度值标记在距离B点______cm处。
托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200
距离B点的长度/cm 7 12 22
(4)在每相邻两细线的位置处均匀地画上49条刻度线,每一格就表示______g,即为该杆秤的分度值。
(5)在称重过程中若杆秤左低右高,如图乙所示,则此时杆秤所示的质量值______被测物的真实质量值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)请你提出一个增大杆秤量程(称量)的方法:______。
5.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。
(1)图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它按照___________(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶的总质量为6kg,则水桶受到的总重力为________N。若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为___________N。(不计井绳的粗细和自重,g取10N/kg)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用___________(选填“①”或“②”)。
(4)图丁螺丝钉是一种简单机械,螺丝钉上螺纹的展开长度相当于___________(选填“斜面”或“轮轴”),螺纹密一些的螺丝钉拧起来更___________(选填“省力”或“费力”)
6.用独轮车搬运泥土。设车体和泥土的总重力,独轮车各部分如下图所示。
(1)运土时刚好抬起独轮车需要的力F是多大?
(2)在距离A点左边多少厘米可以用大小为375N,方向竖直向上的力刚好抬起独轮车?(计算结果保留整数)
(3)刚好抬起独轮车时,请在图中画出最小动力的示意图。(动力作用点在A点)
7.自行车是同学们上学常用的交通工具。如图1是某款公路自行车。表格是一些可用来制作自行车车架的常见材料。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能强度 强 较弱 较强 强
密度
(1)若车身的材料要求耐用且轻便,则表中最理想的材料是______,理由:______;
(2)图2是自行车手闸的示意图,这是一个______杠杆填写“省力”“费力”或“等臂”;
(3)写出一个自行车上增大或减小摩擦的例子。
(4)某同学自行车的质量为10kg,自行车每个轮胎与地面的接触面积为,该同学的质量为取,则该同学骑车时,自行车对地面的压强是多少?
(5)若该同学沿直线匀速骑行3km共用时,此路段自行车所受阻力30N,则该同学骑行自行车时克服阻力做功是多少焦不计空气阻力?
(6)请你从能量的角度解释,为什么骑自行车时速度不能太快?
8.简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产中,如杠杆、滑轮、轮轴等。(g取)
(1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮组。图甲、乙所示的用两个相同的滑轮组成的不同的滑轮组,若用它们分别将同一物体匀速提升到相同的高度,不计绳重及摩擦,则绳子自由端的拉力大小关系为________(选填“>”“<”或“=”)。
(2)图丙所示的是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境,其简化结构图如图丁所示,绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为,吊框的重力为100N,不计绳重和机械间的所有摩擦。
①绞车可以看作________(选填“轮轴”或“滑轮”),滑轮A和B的作用是________。
②若一名工匠用绞车匀速提升大理石板,工匠的推力为100N,则大理石板的重力为________N。
9.如图甲所示,这是某款搬家利器,利用该工具移动大件家具只需四步:①撬杆推入家具底部,按住把手向下压;②撬杆撬起,推入四块移动板;③撬杆把手稍向上抬起,撬杆轻松取出;④安装完成,轻松推走。搬家利器的相关数据标注如图乙所示。
(1)撬杆属于_____(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;其移动板的底部采用轮子结构,从物理学角度分析是为了_____。
(2)图乙是该撬杆在使用时的简化模型,其中,撬杆点处受到竖直向下的阻力,求作用在点处的最小动力。
(3)已知实心撬杆的质量为,体积为,请通过计算说明撬杆是否是铁制成的。
(4)如图丙所示,一个质量分布均匀的长方体重物,两条边的中点分别为和,用该撬杆分别作用于、两点,撬起的瞬间,撬杆对重物的作用力分别是竖直向上的和。当重物抬高至竖直位置时,、做功分别为、。下列判断正确的是_____(填选项)。
A. B. C. D.
10.生活中,许多工具可视为杠杆,学会使用给我们带来了方便。
(1)如图甲所示为一款手动榨汁机,使用时上方压杆可以视作杠杆,图乙是其示意图(O为其支点)请在图乙中画出下压时作用在A点的最小动力及力臂
(2)(不定项)如图所示,下列工具正常使用时,属于省力杠杆的有(  )
A. B.
C. D.
(3)(单选)如图所示,使用剪刀剪断较粗的麻绳时,可能存在一定的困难。这时我们可以采用的方法是(  )
A.将绳远离O点,增大动力臂 B.将绳远离O点,增大阻力臂
C.将绳靠近O点,减小动力臂 D.将绳靠近O点,减小阻力臂
《2026年中考科学解答题专练:简单机械(浙教版)》参考答案
1.(1) A 27
(2)
【详解】(1)[1]拔钉时羊角锤以O为支点,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,因此属于省力杠杆,故选A。
[2][3]作图:作用点在A点,方向垂直OA向左上方,标注,据此作图。
根据杠杆平衡条件,动力臂最大等于OA长度时,动力最小。
小明对羊角锤点处施加的最小动力
[4]已知
克服阻力做功
(2)钉尖面积
墙面受到的压力等于羊角锤的作用力
敲钉时墙面受到的压强
2.(1) 16 180/
(2)12W
【详解】(1)从支点向的竖直作用线作垂线,所得垂线段就是的力臂。 由题意和图可知,阻力的力臂,作用线在作用线后方处,因此动力臂
根据杠杆平衡条件,得
(2)小华踮脚10次克服重力做的总功为
平均功率为
3.(1)A
(2) 500 2000/ 200 /0.8
【详解】(1)开瓶器在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故选A。
(2)[1]重力的方向总是竖直向下的。
[2][3][4][5]由图可知,,不计滑轮重力和摩擦,绳端的拉力大小
滑轮对重物做的有用功
功率
机械效率
4.(1)B
(2)0
(3)17
(4)1
(5)小于
(6)将提纽向左移动适当距离
【详解】(1)由图甲可知,木棒可绕B点转动,所以B点是支点。
(2)此时秤盘中没有放物体,此时调节杆秤水平平衡,消除杆秤自重和秤盘质量的影响,则该位置对应的质量刻度值为0。
(3)根据杠杆平衡条件可得
当托盘中砝码总质量为,距离B点的长度是,秤砣质量,根据杠杆平衡条件可知①
当托盘中砝码总质量为,距离B点的长度是,根据杠杆平衡条件可知②
联立①②解得,
当托盘中砝码总质量为,根据杠杆平衡条件得
解得
(4)由表中数据可知,托盘中增加50g砝码,刻度值增加5cm,在每相邻两细线的位置处均匀地画上49条刻度线,把0~50g平均分成50格,每格表示1g。
(5)杆秤左低右高,说明秤砣所在的位置比平衡时更靠近支点,此时读出的质量值小于被测物的真实质量值。
(6)将提纽向左移动适当距离,对应的阻力臂减小,秤砣的质量不变,则动力不变,根据杠杆平衡条件可知,动力臂将变小,而杆秤的长度不变,杆秤的量程将变大。
5.(1)省力
(2) 60 20
(3)①
(4) 斜面 省力
【详解】(1)辘轳的动力作用在大轮,动力臂(大轮半径)大于阻力臂(小轮半径),动力臂大于阻力臂的杠杆属于省力杠杆,因此它按照省力杠杆设计。
(2)[1][2]水桶总重力为
根据杠杆平衡条件,且大轮与小轮半径比,阻力等于水桶总重力,代入得,解得
(3)水龙头开关应用了轮轴原理,动力作用在轮上,轮的半径越大,动力臂越大,越省力。①的轮更大,动力臂更大,因此为了省力选①。
(4)[1][2]螺丝钉的螺纹展开后相当于斜面,是斜面的变形;螺丝钉高度相同时,螺纹越密,展开后斜面的长度越长,斜面越平缓,越省力,因此螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)图中O点为支点,动力F的力臂为1.6m,阻力G的力臂为0.4m,则根据杠杆平衡条件有,解得。
(2)设在距离A点左边l的位置可以用大小为375N,方向竖直向上的力刚好抬起独轮车,则动力F的力臂变为,则根据杠杆平衡条件有;
解得,即在距离A点左边53cm可以用大小为375N,方向竖直向上的力刚好抬起独轮车。
(3)连接OA,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,当在A处沿垂直OA向上的力抬起独轮车时,动力臂最长,最省力,作图如下:
7.(1) 碳纤维 密度小,强度大
(2)省力
(3)车胎上有花纹,可以增大摩擦
(4)
(5)
(6)见解析
【详解】(1)[1][2]碳纤维;碳纤维具备密度小,强度大的特点,会使车身更轻便,使用更耐用,是自行车车身的理想材料。
(2)自行车手闸的动力臂大于阻力臂,符合省力杠杆的特征。
(3)轮胎上刻有花纹,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦。
(4)自行车的质量为10kg,该同学的质量为50kg,g取,根据重力计算公式,可得该同学骑车时对地面的压力
自行车每个轮胎与地面的接触面积为,则自行车与地面接触的总面积
根据固体压强公式可得,骑行时对地面的压强
(5)匀速骑行时,自行车所受阻力30N,在阻力的方向上移动了3km,根据功的计算公式,可得克服阻力做功
(6)物体的动能与质量和速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大。骑自行车时,若速度太快,动能就会很大,当遇到紧急情况需要刹车时,由于动能大,克服摩擦力做的功多,根据,在摩擦力不变的情况下,刹车距离就会很长,容易发生交通事故。
8.(1)>
(2) 轮轴 改变力的方向 300
【详解】(1)图甲中滑轮组的动滑轮绕2段绳,图乙中滑轮组的动滑轮绕3段绳,将同一物体匀速提升相同高度,不计绳重及摩擦,由可知绳子自由端拉力。
(2)[1][2]由图可知通过转动绞盘使绳子绕到滚轴,从而拉起物体,绞盘相对于轮,滚轴相对于轴,所以绞车可以看作轮轴;滑轮A和B为定滑轮,其作用是改变力的方向。
[3]轮轴的本质是“连续转动的杠杆”,其力臂关系为:动力臂是轮的半径,即;阻力臂是轴的半径,即。根据杠杆平衡条件得已知,,,代入数据可计算出吊起大理石和吊框的总重力为,因此大理石板重。
9.(1) 省力 减小摩擦
(2)300N
(3)撬杆是铁制成的
(4)AD
【详解】(1)[1]撬杆使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]其移动板的底部采用轮子结构,因为滚动摩擦小于滑动摩擦,所以采用轮子可以减小摩擦。
(2)阻力和阻力臂一定,由杠杆平衡条件可知,动力臂最大,动力最小,动力臂等于OB时,动力臂最长,阻力臂为10cm,根据杠杆的平衡条件可得

解得
(3)实心撬杆的密度
此时
所以撬杆是铁制成的。
(4)AB.如图丙所示,一个质量分布均匀的长方体重物,重心在中点位置,两条边的中点分别为P和Q,用该撬杆分别作用于P、Q两点,撬起的瞬间,撬杆对重物的作用力分别是竖直向上的FP和FQ,两次的动力臂都等于阻力臂的2倍,因而动力等于阻力的一半,阻力等于重物的重力,重力不变,阻力不变,所以,故A正确,B错误;
CD.重物抬高至竖直位置,力FQ移动的距离较大,由可知力FQ做功较大,即,故D正确,C错误。
故选AD。
10.(1)
(2)ACD
(3)D
【详解】(1)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。所以要找到作用在A点的最小动力,需先确定最长动力臂。由图可知,支点为O,连接OA,OA就是最长的动力臂。因为动力的作用是下压,所以动力F1的方向应垂直于OA向下,这样才能保证动力臂为OA,从而得到最小动力F1。阻力臂是从支点O到阻力F2作用线的垂直距离。过支点O作阻力F2作用线的垂线段,该垂线段就是阻力臂l2。图示如下
(2)A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,根据省力杠杆的定义(动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆),属于省力杠杆,故A符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,根据费力杠杆的定义(动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆),属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.行李车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D符合题意。
故选ACD。
(3)A.将绳远离O点,是增大了阻力臂,根据杠杆平衡条件,阻力臂增大时,更难剪断麻绳,故A不符合题意;
B.将绳远离O点,是增大阻力臂,不能省力,更难剪断麻绳,故B不符合题意;
C.将绳靠近O点,是减小了阻力臂,而不是减小动力臂,故C不符合题意;
D.将绳靠近O点,根据杠杆平衡条件,阻力臂减小,在动力和动力臂一定时,会更省力,从而容易剪断较粗的麻绳,故D符合题意。
故选D。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源预览