资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
第十二章 《简单机械》综合能力检测题（满分70分）
一、填空题(每空1分，共16分。）
1.（2024年广东四会市中考二模题）如图为《天工开物》中记载的桔槔，它的前端通过细杆系一木桶，后端捆绑质量适当的配重石块，桔槔属于________ (选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”)，在桔槔上的“B”和“O”三点中，点____为支点.提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可适当_____ (选填“增大”或“减小”)配重石块的质量。
【答案】杠杆 O 增大
【解析】桔槔的横杆是可以绕着固定点转动的硬棒，属于杠杆，图中横杆绕着固定不动的O点转动，0为横杆的支点。
利用横杆提同样多的水，配重对杠杆的拉力作用在A点，水桶对杠杆的拉力作用在8点，且配重对杠杆的拉力FA =G配重，水桶对杠杆的拉力F水桶=G水桶，人对细杆的向上拉力F作用在B处，由杠杆平衡条件可得，FALA=FBLB,即G配重LA=（G水桶-F）LB , LA、LB和G水桶一定，要使人对细杆的拉力减小，需要增大配重的质量。
2.（2025年河南郑州二七区期末考试题）如图所示，重为125N的粗细均匀的光滑金属杆可绕点转动，杆上有一光滑轻质圆环，用竖直向上的测力计拉着圆环缓慢向右移动，使杠杆保持水平静止，测力计向右移动的过程中示数_______ (填“变大”、“变小”或“不变”)，圆环位于如图所示位置时该杠杆为______杠杆，当圆环到O点距离为15cm时，测力计示数F为100N，该杠杆长为___cm.
【答案】变小 费力 24
【解析】金属杆粗细均匀，其重心位于金属杆的中点。当测力计拉着圆环缓慢向右移动时，动力臂逐渐增大，阻力和阻力臂均不变。根据杠杆的平衡条件可知，动力F减小，即测力计的示数会逐渐变小。圆环位于图示位置时，动力臂小于阻力臂，该杠杆为费力杠杆。当圆环到O点距离为15cm时，测力计示数F为100N，此时阻力臂，则金属杆的长度OA=2l2=2×12cm=24cm.
3.（2025年云南红河期末考试题）如图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形，我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆,不计杠杆自重。若铅球质量m=4kg,0A=0.04m，0B=0.36m,阻力F2为____N，此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1为_______N.
【答案】40 180
【解析】杠杆所受阻力为杠杆所受的重力，为F2=G=mg=4kg×10N/kg=40N；根据杠杆平衡条件可得，杠杆平衡时，肱二头肌对前臂产生的拉力.
4.(2025年重庆渝北区期末考试题) 如图所示，两个滑轮重力相同，用F1和F2分别将同一物体以相同速度提升相同高度。不计绳重和摩擦，其中动滑轮的重力小于物体的重力，所用拉力大小F1___(选填“＞”、“＜”或“＝”）F2；拉力F1和F2的功率P1____(选填“＞”、“＜”或“＝”）P2；机械效率η1______(选填“＞”、“＜”或“＝”）η2.
【答案】＞ ＜ ＞
【解析】不计绳重和摩擦，图甲中利用定滑轮提升物体，拉力等于物体重，为F1=G；图乙中利用动滑轮提升物体，拉力等于动滑轮和物体总重的一半，由于动滑轮重小于物体重，则
，即F1＞F2；
图甲中利用定滑轮提升物体，
利用图甲、乙中的滑轮提升物体，拉力做的有用功相同,W有用=Gh，不计绳重和摩擦，拉力F1做的总功W1=W有用；拉力F2做的总功W2=W有用+W额外，由可知，以相同速度将物体提升相同高度，拉力做功时间相同，由可得，拉力做功的功率P1＜P2；
由得，利用滑轮提升物体时，定滑轮的机械效率高于动滑轮的机械效率，即η1＞η2.
5.(2025年河南嵩县期末考试题）至2025年3月，中国高铁超4.6万公里，稳居世界第一。高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为______(选填“定”或“动”)滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为_____ N，输电线P端向左移动了______cm.
【答案】动 8000 5
【解析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮。观察可知，滑轮B随被拉物体一起运动，所以滑轮B为动滑轮。
由图可知，和动滑轮相连的绳子段数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，则输电线P端受到的拉力大小为F=2G总=2×20×200N=8000N；若某段时间内坠砣串下降了h=10cm，输电线P端向左移动的距离.
6.（2026年河南漯河市实验中学期中考试题）如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为_____(选填“定”或“动”)滑轮。若斜面长为L、高为h，物体重力为G，后轮施加在绳子上的拉力大小为F，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，该车的机械效率为η=_________。
【答案】定
【解析】斜面引重车中的滑轮不随被拉动的重物移动，为定滑轮。重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端过程中，绳子的拉力做的有用功为W有用=Gh，做的总功W总=FL，引重车的机械效率为
二、选择题（每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求。第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选1个且正确的得1分，有选错的得0分。）
7.(2025年重庆中考题)如图所示，为了防烫、防滑和操作便利，重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达42cm.下列描述正确的是【 】
A．筷子捞起小面时是费力杠杆
B．捞面时手越靠近筷子尾端越省力
C．筷子表面较粗糙是为了减小摩擦
D．面条从筷子上滑落时不受摩擦力版权所有
【答案】A
【解析】A.图中筷子捞起小面时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，A描述正确；
B.捞面时手越靠近筷子尾端时，动力臂大小不变，阻力臂变大，捞面越费力，B描述错误；
C.筷子表面较粗糙是为了增大摩擦，C描述错误；
D.面条从筷子上滑落时，面条对筷子表面有压力，面条相对筷子滑动，面条受筷子的摩擦力，D描述错误。故选择A.
8.(2025年湖北中考题)如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是【 】
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时，配重越重用力越小
C. 配重相同时，推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向，力臂始终不变
【答案】C
【解析】A．健身杆能绕O点处的轴上下转动，O点为支点，配重片对健身杆的力是阻力，人对把手的推力是动力，由图可知，健身时，动力臂大于阻力臂，此健身杆是省力杠杆，A说法错误；
B．根据杠杆的平衡条件，F1L1=F2L2，手推N处时，配重越重，即阻力越大，阻力臂和动力臂不变，则动力越大，所以手推N处时，配重越重用力越大，B说法错误；
C．根据杠杆的平衡条件，F1L1=F2L2，配重相同时，即阻力相同时，推N处时的动力臂小于推M处时的动力臂，则推N处比推M处费力，C说法正确；
D．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若改变M处推力方向，力的作用线改变，力臂也会发生改变，D说法错误。故选择C.
9.(2025年福建漳州期末考试题)学生参加劳动实践，下列实践工具属于费力杠杆的是【 】
A.挖地时举起锄头 B.羊角锤起钉 C.用钢丝钳剪铁丝 D.园艺剪刀修剪树枝
【答案】A
【解析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆的动力臂小于阻力臂，等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。
A.举起锄头挖地时，阻力臂大于动力臂。锄头是费力杠杆;
B.用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，羊角锤是省力杠杆;
C.用钢丝钳剪铁丝时，动力臂大于阻力臂，钢丝钳是省力杠杆；
D.用园艺剪刀修剪树枝时，动力臂大于阻力臂，园艺剪刀是省力杠杆;
使用锄头、羊角锤、钢丝钳和园艺剪刀时，属于费力杠杆的是锄头。故选择A.
10.（2025年江苏扬州中考题）如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是【 】
A. 克服动滑轮重力做的功是有用功 B. 重物与人手移动的距离相等
C. 重物与人手移动的速度相等 D. 增加重物，动滑轮的机械效率变大
【答案】D
【解析】A．用动滑轮提升重物，克服重物所受的重力做的功是有用功，提升动滑轮克服动滑轮所受重力做的功是额外功，A说法错误；
B．使用动滑轮能省力，但费距离。由图可知，承担动滑轮和重物总重的绳子段数n=2，物体被提升的高度为h，人手拉绳子移动的距离s=2h，B说法错误；
C．t时间内重物被提升的高度为h，重物移动的速度，人手拉绳子移动的速度为v绳=2V物，
C说法错误；
D．影响动滑轮机械效率的主要因素有物体重和动滑轮重。该动滑轮所受的重力一定，其机械效率与被提升的物体重有关，被提升的物体越重，动滑轮的机械效率越大，增加被提升的物体重，动滑轮的机械效率变大。D说法正确。故选择D.
11.（2026年辽宁葫芦岛绥中中考一模题）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是【 】
A. F1＜F2, η1＞η2 B. F1＜F2, η1＝η2 C. F1＞F2, η1＜η2 D. F1＞F1, η1＝η2
【答案】B
【解析】图甲中，承担动滑轮和重物总重的绳子段数n=3，提升重物的拉力，
图乙中，承担动滑轮和重物总重的绳子段数n=2，提升重物的拉力，F1＜F2；
利用滑轮组提升重物，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率.
用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，G物和G动均相同，机械效率相同，即η1＝η2.选项中拉力及机械效率的关系正确的是B，故选择B.
12.（2026年河南三门峡中考二模题）道路救援车拖移故障车辆时可构建成如图所示的模型，已知被拖车辆总重力为G，拉力F在时间t内将车辆从斜面底端匀速拉至顶端，斜面高度为h,长度为L,忽略滑轮处的摩擦，下列说法正确的是【 】
A.借助车上的滑轮可以省力 B.借助斜面拉动故障车辆可以省功
C.该斜面的机械效率为 D.拉力F做的功是有用功
【答案】C
【解析】A.车上的滑轮不随被拉动的车辆移动，是定滑轮，利用定滑轮拉动物体，只能改变力的方向，不能省力，A说法不正确；
B.借助斜面拉动故障车辆可以省力，但要多移动距离，拉力对故障车辆做的功大于不用斜面直接把故障车辆搬上救援车做的功，利用斜面拉动故障车辆不能省功。B说法不正确；
C、D.借助斜面拉动故障车辆，克服故障车辆所受重力做的功是有用功，为W有用=Gh，拉力F做的功是总功，为W总=FL，斜面的机械效率，C说法正确，D说法不正确。故选择C.
13.(2024年重庆中考题)（改编）（双选题）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100 g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.下列说法正确的是【 】
A.自制杆秤的每一格约表示2 g
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.将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
【答案】AB
【解析】A．在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，共计50格，则每一格代表的质量为，即自制杆秤的每一格约表示2g，A说法正确；
B．称量中药时B端翘起说明FA×OA＞FB×OB，此时可以减少中药数量，即减小FA恢复秤杆在水平位置平衡，B说法正确；
C．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件FA×OA＝FB×OB，秤砣实际质量偏小，FB偏小，则OB长度偏大，则测量结果会比真实质量偏大，C说法错误；
D．若将提纽移到O点右侧，则OA增大，OB减小，FB一定，则FA变小，则杆秤的量程减小，D说法错误。故选择AB.
14.(2026年河南漯河市实验中学期中考试题)（双选题）如图所示，物体A放在水平面上，我们用80N的拉力F通过滑轮组使A以0.2m/s的速度向左运动了2m,A受到地面的摩擦力是180N,忽略绳重及滑轮的摩擦，以下说法正确的是【 】
A.绳子自由端移动的距离为4m B.该滑轮组的机械效率为75%
C.拉力的功率为48W D.该滑轮组的额外功为240J
【答案】BC
【解析】A.利用图示的滑轮组沿水平方向拉动物体A，和动滑轮相连的绳子段数n=3，拉力F的作用点（绳子自由端）移动距离是物体A移动距离的3倍，即s=3sA=3×2m=6m，A说法不正确；
B、C、D.利用图示的滑轮组沿水平方向拉动物体A，克服地面对物体A的摩擦力做的功是有用功，为W有用=fsA=180N×2m=360J；拉力做的功是总功，为W总=Fs=80N×6m=480J；由得，拉力做功的时间，拉力做功的功率为，滑轮组做的额外功为
W额外=W总-W有用=480J-360J=120J，滑轮组的机械效率，B、C说法正确，D说法不正确。故选择BC.
三、作图题（15题2分，16题2分，共4分。）
15.(2025年江苏泗洪期末考试题)如图所示,AC为轻质杠杆,O为支点,在B点挂一个匀质铁球,请画出杠杆在图示位置平衡时受到的最小动力F1和铁球所受的重力G.
【答案】
【解析】根据杠杆平衡条件，杠杆在图示位置平衡时受到的最小动力F1的力臂应是最大。由图可知,动力臂等于OA的长度时动力F1的力臂最大,过A点垂直于OA向上作出动力,即其受到的最小动力F1的示意图;匀质铁球的球心为重力作用点,过作用点竖直向下画一带箭头的线段,用字母G表示,即铁球所受重力的示意图。
16.（2024年河北秦皇岛期末考试题）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
【答案】
【解析】人站在地面上用滑轮组提升重物，人对绳子自由端的拉力方向向下，绳子开始从最上端的定滑轮绕过，依次绕过动滑轮和下面的定滑轮，最后绳端固定在动滑轮的轴上，三段绳子承担动滑轮和被提升重物的总重。
四、实验探究题（17题7分，18题5分，19题4分，共16分。）
17.（2026年河南中考模拟题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用杠杆质量分布均匀。
（1）猜想:在阻力、阻力臂一定的情况下，杠杆平衡时动力臂越大，所需的动力越小，,请你写出一个能支持该猜想的生活实例:_______________________________________。
（2）为了验证该猜想，进行了如下实验步骤:
①挂钩码前，杠杆如图甲所示，调节杠杆右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是__________,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
②调节杠杆水平平衡后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，_______________________，使杠杆重新在水平位置平衡,记录相应数据。
③接着保持左侧阻力臂l2、阻力F2不变，如图乙所示,改变右侧动力F1和__________，使杠杆重新在水平位置平衡，得到的数据如下表所示，根据表中数据可以得出初步结论:____________________(用F1、l1、F2、l2表示)。
④为了使结论更有普遍性，然后再保持____________不变，改变阻力和阻力臀。
（3）如图丙所示,将钩码悬在A点,改用弹簧测力计在C点将弹测力计拉力方向由竖直方向不断倾斜，使杠杆仍然保持在水平位置平衡，发现测力计的读数变大，这是因为_____________________。
【答案】（1）关门时，手推门的位置离门轴越远，推开门越容易 （2）①方便直接从杠杆上读取力臂 ②移动钩码的悬挂位置 ③动力臂l1 F1l1=F2l2 ④动力和动力臂 （3）拉力的力臂变小
【解析】（1）关门时，手推门的位置离门轴越远，推开门越容易。
（2）①如图甲所示，挂钩码前，杠杆右端翘起，说明右端偏轻，向右调节杠杆右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是方便直接从杠杆上读取力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
②调节杠杆在水平位置平衡后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡,记录相应数据。
③保持左侧阻力臂l2、阻力F2不变，如图乙所示,改变右侧动力F1和动力臂l1，使杠杆重新在水平位置平衡。根据表中记录的实验数据可以看出，三次实验中，动力F1和动力臂l1的乘积都等于阻力F2和阻力臂l2的乘积，由此可以得出初步结论:F1l1=F2l2.
④为了使结论更有普遍性，然后再保持动力和动力臂不变，改变阻力和阻力臀。
（3）如图丙所示,将钩码悬在A点,改用弹簧测力计在C点将弹簧测力计拉力方向由竖直方向不断倾斜，使杠杆仍然保持在水平位置平衡，发现测力计的读数变大，这是因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，拉力的力臂变小，拉力变大。
18.（2025年江苏扬州月考题）同学们共同探究滑轮的特点(忽略绳重和摩擦)。
（1）他们探究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明:使用定滑轮不省力，但可以改变____________。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个_________杠杆。
（2）探究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升重为4N的物体，如图乙所示。记录数据如表。
通过观察和比较测量结果，可得初步结论:使用动滑轮可以________，但不能改变力的方向;用同一动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮上的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在_______(选填"静止”或“拉动”)时读数。
【答案】（1）力的方向 等臂 （2）省力 （3）二分之一 拉动
【解析】（1）由图甲可知，使用定滑轮提升物体，拉力等于被提升物体所受的重力，即F=G物，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。进一步分析发现：使用定滑轮时，动力臂等于阻力臂，动滑轮实质上是一个等臂杠杆。
（2）分析比较表中记录的实验数据，使用动滑轮提升物体，拉力小于被提升物体所受的重力，即F＜G物，由此可得初步结论:使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向;用同一动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮上的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力（动滑轮和被提升物体的总重）的二分之一。在实验中测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在拉动时读数。
19.（2025年北京海淀区中考一模题）在“探究滑轮组机械效率的影响因素”的实验中，用如图所示的两个滑轮组中的一个进行了三次实验，实验数据如表所示。
（1）探究实验是用_______图所示的滑轮组完成的。
（2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是_________(结果保留到0.1%)。
（3）比较三次实验，可以得到的实验结论:_________________________________________。
（4）实验过程中，边拉动弹簧测力计边读数，发现弹簧测力计示数不稳定，某同学认为应该静止读数，老师说该想法是错误的，原因是忽略了__________对滑轮组机械效率的影响。
【答案】（1）甲 （2）83.3% （3）滑轮组的机械效率和被提升的物体重有关。动滑轮重一定，被提升的物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）摩擦力
【解析】（1）由表中记录的实验数据可知，三次实验中，测力计移动的距离s等于物体上升的高度h的3倍，说明3段绳子承担动滑轮和被提升物体的总重，探究实验是用甲图所示的滑轮组完成的。
（2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是.
（3）比较三次实验，动滑轮重G动一定，物体上升的高度h相同，物重不同，测力计示数（拉力）不同，机械效率不同，由此可以得到的实验结论是：滑轮组的机械效率和被提升的物体重有关。动滑轮重一定，被提升的物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。
（4）实验过程中，滑轮组静止时读取测力计示数是错误的，原因是：①静止时，拉力不做功；②由于拉动时绳和轮、轮和轴之间有摩擦力，静止时测力计对绳子自由端的拉力小于拉动时测力计对绳子自由端的的拉力，静止时测量的机械效率大于拉动时测量的机械效率。
五、综合应用题（20题10分,22题8分，共18分。）
20.（2026年河南开封中考二模题）如图是我国古代劳动人民使用的辘轳提水装置，工人用该装置将井中装水的木桶匀速提升到井口。已知:木桶和水总重400N,提升高度为6m，工人所用拉力的功率为150W，提升一次用时20s.请解答:
（1）使用辘轳提升木桶的优点是可以省_______(填“力”或“功”)；提升木桶过程中，木桶内水的重力势能将___________。
（2）木桶上升的平均速度。
（3）该过程辘轳装置的机械效率。(g取10N/kg)
【答案】（1）力 增大 （2）0.3m/s （3）80%
【解析】(1)辘轳是轮和轴绕着共同轴线转动的简单机械，由于使用时，作用在轮边缘的动力的力臂大于作用在轴边缘的阻力的力臂，所以辘轳是省力机械，使用辘轳提升木桶的优点是可以省力。使用任何机械都不能省功；提升木桶过程中，木桶内水的质量不变，所处的高度增大，重力势能将增大。
（2）木桶上升的平均速度.
（3）使用辘轳提升装水的木桶做的有用功（绳子对装水木桶做的功）W有用=G总h=400N×6m=2400]，
由得，工人所用拉力做的总功W总=Pt=150Wx20s=3000J，
该过程辘轳装置的机械效率
21．(2025年青海西宁中考题)如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力F1时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为0.04m2，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时：
（1）配重的重力；
（2）拉力F1；
（3）小宁同学对地面的压强。
【答案】（1）150N （2）250N （3）5000Pa
【解析】（1）配重的重力为G=mg=15kg×10N/kg=150N
（2）杠杆在水平位置平衡，配重对杠杆A端的拉力FA=G，根据杠杆平衡条件得，
F1×OB=FA×OA=G×OA
拉力F1
（3）小宁同学受到杠杆B端对其向上的力F1ˊ=F1=250N，小宁处于静止状态，所受的地面的支持力为F支持＝G宁-F1ˊ=450N-250N=200N，小宁对地面的压力等于地面对小宁的支持力，为F=F支持＝200N，
小宁同学对地面的压强为/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
第十二章 《简单机械》综合能力检测题（满分70分）
一、填空题(每空1分，共16分。）
1.（2024年广东四会市中考二模题）如图为《天工开物》中记载的桔槔，它的前端通过细杆系一木桶，后端捆绑质量适当的配重石块，桔槔属于________ (选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”)，在桔槔上的“B”和“O”三点中，点____为支点.提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可适当_____ (选填“增大”或“减小”)配重石块的质量。
2.（2025年河南郑州二七区期末考试题）如图所示，重为125N的粗细均匀的光滑金属杆可绕点转动，杆上有一光滑轻质圆环，用竖直向上的测力计拉着圆环缓慢向右移动，使杠杆保持水平静止，测力计向右移动的过程中示数_______ (填“变大”、“变小”或“不变”)，圆环位于如图所示位置时该杠杆为______杠杆，当圆环到O点距离为15cm时，测力计示数F为100N，该杠杆长为___cm.
3.（2025年云南红河期末考试题）如图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形，我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆,不计杠杆自重。若铅球质量m=4kg,0A=0.04m，0B=0.36m,阻力F2为____N，此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1为_______N.
4.(2025年重庆渝北区期末考试题) 如图所示，两个滑轮重力相同，用F1和F2分别将同一物体以相同速度提升相同高度。不计绳重和摩擦，其中动滑轮的重力小于物体的重力，所用拉力大小F1___(选填“＞”、“＜”或“＝”）F2；拉力F1和F2的功率P1____(选填“＞”、“＜”或“＝”）P2；机械效率η1______(选填“＞”、“＜”或“＝”）η2.
5.(2025年河南嵩县期末考试题）至2025年3月，中国高铁超4.6万公里，稳居世界第一。高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为______(选填“定”或“动”)滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为_____ N，输电线P端向左移动了______cm.
6.（2026年河南漯河市实验中学期中考试题）如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为_____(选填“定”或“动”)滑轮。若斜面长为L、高为h，物体重力为G，后轮施加在绳子上的拉力大小为F，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，该车的机械效率为η=_________。
二、选择题（每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求。第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选1个且正确的得1分，有选错的得0分。）
7.(2025年重庆中考题)如图所示，为了防烫、防滑和操作便利，重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达42cm.下列描述正确的是【 】
A．筷子捞起小面时是费力杠杆
B．捞面时手越靠近筷子尾端越省力
C．筷子表面较粗糙是为了减小摩擦
D．面条从筷子上滑落时不受摩擦力版权所有
8.(2025年湖北中考题)如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是【 】
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时，配重越重用力越小
C. 配重相同时，推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向，力臂始终不变
9.(2025年福建漳州期末考试题)学生参加劳动实践，下列实践工具属于费力杠杆的是【 】
A.挖地时举起锄头 B.羊角锤起钉 C.用钢丝钳剪铁丝 D.园艺剪刀修剪树枝
10.（2025年江苏扬州中考题）如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是【 】
A. 克服动滑轮重力做的功是有用功 B. 重物与人手移动的距离相等
C. 重物与人手移动的速度相等 D. 增加重物，动滑轮的机械效率变大
11.（2026年辽宁葫芦岛绥中中考一模题）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是【 】
A. F1＜F2, η1＞η2 B. F1＜F2, η1＝η2 C. F1＞F2, η1＜η2 D. F1＞F1, η1＝η2
12.（2026年河南三门峡中考二模题）道路救援车拖移故障车辆时可构建成如图所示的模型，已知被拖车辆总重力为G，拉力F在时间t内将车辆从斜面底端匀速拉至顶端，斜面高度为h,长度为L,忽略滑轮处的摩擦，下列说法正确的是【 】
A.借助车上的滑轮可以省力 B.借助斜面拉动故障车辆可以省功
C.该斜面的机械效率为 D.拉力F做的功是有用功
13.(2024年重庆中考题)（改编）（双选题）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100 g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.下列说法正确的是【 】
A.自制杆秤的每一格约表示2 g
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.将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
14.(2026年河南漯河市实验中学期中考试题)（双选题）如图所示，物体A放在水平面上，我们用80N的拉力F通过滑轮组使A以0.2m/s的速度向左运动了2m,A受到地面的摩擦力是180N,忽略绳重及滑轮的摩擦，以下说法正确的是【 】
A.绳子自由端移动的距离为4m B.该滑轮组的机械效率为75%
C.拉力的功率为48W D.该滑轮组的额外功为240J
三、作图题（15题2分，16题2分，共4分。）
15.(2025年江苏泗洪期末考试题)如图所示,AC为轻质杠杆,O为支点,在B点挂一个匀质铁球,请画出杠杆在图示位置平衡时受到的最小动力F1和铁球所受的重力G.
16.（2024年河北秦皇岛期末考试题）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
四、实验探究题（17题7分，18题5分，19题4分，共16分。）
17.（2026年河南中考模拟题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用杠杆质量分布均匀。
（1）猜想:在阻力、阻力臂一定的情况下，杠杆平衡时动力臂越大，所需的动力越小，,请你写出一个能支持该猜想的生活实例:_______________________________________。
（2）为了验证该猜想，进行了如下实验步骤:
①挂钩码前，杠杆如图甲所示，调节杠杆右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是__________,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
②调节杠杆水平平衡后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，_______________________，使杠杆重新在水平位置平衡,记录相应数据。
③接着保持左侧阻力臂l2、阻力F2不变，如图乙所示,改变右侧动力F1和__________，使杠杆重新在水平位置平衡，得到的数据如下表所示，根据表中数据可以得出初步结论:____________________(用F1、l1、F2、l2表示)。
④为了使结论更有普遍性，然后再保持____________不变，改变阻力和阻力臀。
（3）如图丙所示,将钩码悬在A点,改用弹簧测力计在C点将弹测力计拉力方向由竖直方向不断倾斜，使杠杆仍然保持在水平位置平衡，发现测力计的读数变大，这是因为_____________________。
18.（2025年江苏扬州月考题）同学们共同探究滑轮的特点(忽略绳重和摩擦)。
（1）他们探究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明:使用定滑轮不省力，但可以改变____________。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个_________杠杆。
（2）探究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升重为4N的物体，如图乙所示。记录数据如表。
通过观察和比较测量结果，可得初步结论:使用动滑轮可以________，但不能改变力的方向;用同一动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮上的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在_______(选填"静止”或“拉动”)时读数。
19.（2025年北京海淀区中考一模题）在“探究滑轮组机械效率的影响因素”的实验中，用如图所示的两个滑轮组中的一个进行了三次实验，实验数据如表所示。
（1）探究实验是用_______图所示的滑轮组完成的。
（2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是_________(结果保留到0.1%)。
（3）比较三次实验，可以得到的实验结论:_________________________________________。
（4）实验过程中，边拉动弹簧测力计边读数，发现弹簧测力计示数不稳定，某同学认为应该静止读数，老师说该想法是错误的，原因是忽略了__________对滑轮组机械效率的影响。
五、综合应用题（20题10分,22题8分，共18分。）
20.（2026年河南开封中考二模题）如图是我国古代劳动人民使用的辘轳提水装置，工人用该装置将井中装水的木桶匀速提升到井口。已知:木桶和水总重400N,提升高度为6m，工人所用拉力的功率为150W，提升一次用时20s.请解答:
（1）使用辘轳提升木桶的优点是可以省_______(填“力”或“功”)；提升木桶过程中，木桶内水的重力势能将___________。
（2）木桶上升的平均速度。
（3）该过程辘轳装置的机械效率。(g取10N/kg)
21．(2025年青海西宁中考题)如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力F1时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为0.04m2，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时：
（1）配重的重力；
（2）拉力F1；
（3）小宁同学对地面的压强。

展开更多......

收起↑