05简单机械与机械效率-2023年中考物理一模试题分类汇编（广西专用）（有解析）

05简单机械与机械效率-2023年中考物理一模试题分类汇编（广西专用）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．（2023·广西桂林·统考一模）某滑轮组的机械效率，合理的是（　　）
A．0% B．0.07% C．82% D．120%
2．（2023·广西柳州·统考一模）日检测能力达7.2万管的滨海县核酸检测基地，从建成到投入使用仅用20天。为缩短建设工期，工程指挥部调运多台挖掘机同时施工，其目的是（　　）
A．提高挖掘机的机械效率 B．增大挖掘机施工总功率
C．减少挖掘机做的额外功 D．增大挖掘机做的有用功
3．（2023·广西柳州·统考一模）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所 需动力最小的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
4．（2023·广西贵港·统考一模）下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　）
A． 钓鱼竿 B．道钉撬
C．筷子 D． 理发剪刀
5．（2023·广西柳州·校考一模）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省距离的是（　　）
A．用羊角锤起钉子
B．用撬棒撬石头
C．用天平测质量
D．用钓鱼竿钓鱼
6．（2023·广西·校联考一模）如图所示，建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m，人所用的拉F为400N，则利用动滑轮提升重物时的机械效率是
A．75% B．100% C．67% D．33%
二、多选题
7．（2023·广西贵港·统考一模）图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（　　）
A．吊篮的动能不变 B．吊篮的机械能守恒
C．电动机对绳子的拉力为 D．电动机拉动绳子的功率为
三、计算题
8．（2023·广西·校联考一模）如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置，桶的容积为3×10-3m3，每个滑轮重5N，在匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，完全露出水面后，拉力变为25N（绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计，g=10N/kg）。求：
（1）水井底受到水的压强；
（2）桶的质量；
（3）桶的材料密度。
四、实验题
9．（2023·广西柳州·校考一模）小明同学在做“探究轻质杠杆的动力与动力臂的关系”时，探究过程如图 ：
（1）未挂钩码前，他发现杠杆左端下沉，他可将杠杆右端的平衡螺母向______调。实验中小明需 要将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是______；
（2）调节好的杠杆如图甲，在杠杆 A 点挂3个相同的钩码，每个钩码重0.5N ，用弹簧测力计在 B 位置竖直向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计读数为______N；若将弹簧测力 计由竖直方向向右转过一定角度，沿箭头方向拉动，使杠杆重新在水平位置平衡的过程中，弹簧 测力计的示数______（选填“变大” 、“变小”或“不变”）。
（3） 保持 A 点钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力 F1和动力臂l1的数据，绘 制了 F1- l1的关系图像，如图乙。请根据图线推算，当 l1 为 8cm 时，F1为______N；
（4）如图丙，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通过实验，小东明白这是通 过______的办法省力，图中工人在 C 处沿不同方向施力均能把螺 丝拧起，则 Fa_______ Fb。
10．（2023·广西柳州·统考一模）某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 ___________ 83.3%
3 4 0.1 1.1 0.5 72.7%
（1）表格中第2次测力计自由端移动的距离s=______m；
（2）在实验操作中应竖直向上 ______拉动弹簧测力计，小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 ______（选填“正确”“不正确”）；
（3）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；
（4）由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），滑轮组的机械效率 ______。
11．（2023·广西桂林·统考一模）小林用如图所示装置进行“测滑轮组机械效率的实验”：
（1）实验中应沿竖直方向 ___________缓慢拉动弹簧测力计；
（2）根据数据可知实验中选择的是 ___________图所示装置；
（3）收集的实验数据如表：根据第三组数据可计算得到滑轮组机械效率为 ___________（保留一位小数）；
（4）通过比较三次实验数据可知，同一滑轮组提升重物时，要想提高滑轮组的机械效率，应该 ___________；
（5）提升相同重的物体时，___________（填“乙”或“丙”）装置的机械效率高。（设每个动滑轮重均相同）
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 3 0.1 1.2 0.3 83.3%
3 4 0.1 1.5 0.3
参考答案：
1．C
【详解】由于使用滑轮组时一定会提升物体做有用功，由可知，滑轮组的机械效率一定大于0%，而0.07%几乎等于0%，同时使用滑轮组时一定会克服机械自重做额外功，因此滑轮组的机械效率一定小于100%，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A．机械效率指用来做有用功与总功之比，多台挖掘机同时施工不能提高挖掘机的机械效率，故A不符合题意；
B．建设核酸检测基地需要做的总功一定。每台挖掘机的工作功率一定，同时工作的挖掘机越多，总功率越大。由公式可得，总功率越大，做功时间越短，也就是建设工期会缩短。故B符合题意；
C．在总功一定的情况下，减小挖掘机的额外功，可以提高挖掘机的机械效率，但不能缩短建设工期，故C不符合题意；
D．在总功一定的情况下，多台挖掘机同时工作，不能增加有用功，只能改变做功快慢，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】不计绳重与机械重，利用A中动滑轮提升物体，所用拉力为物重的二分之一；利用B中滑轮组提升物体，有3段绳子与动滑轮接触，故所用拉力为物重的三分之一；利用C中的动滑轮提升物体，由于动力作用在滑轮轴上，故所用拉力为物重的两倍。D中杠杆的支点到动力作用点的距离为
1m+3m=4m
支点到阻力的作用点的距离为1m。二者之比为4∶1。根据力臂定义及数学知识可以知道，提升物体需要的动力为物体物重的四分之一。
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】用羊角锤起钉子、用撬棒撬石头时动力臂大于阻力臂，省力但费距离；用天平测质量是等臂杠杆，不省力也不省距离；用钓鱼竿钓鱼时动力臂小于阻力臂，费力但省距离。
故选D。
6．A
【详解】用一个动滑轮拉重物,物体提升3m,绳端须拉动6m，则利用动滑轮提升重物时的机械效率是：
所以A选项是正确的.
单独使用一个动滑轮时,绳端移动距离是物体移动距离的两倍,即物体提升3m,绳端须拉动.
【点睛】机械效率可以用公式来计算．
7．AD
【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误；
C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力
故C错误；
D．绳子在30s内移动的距离
s=4h=4×6m=24m
绳子移动的速度
电动机拉动绳子的功率
P=Fv=600N×0.8m/s=480W
故D正确。
故选AD。
8．（1）5×104Pa；（2）1.5kg；（3）3×103kg/m3
【详解】解：（1）水底受到水的压强
（2）桶中水的质量
桶中水的重力
不计绳重和摩擦，提升物体时绳端的拉力
因此全露出水面后，滑轮组对桶拉力为
即
桶重
桶的质量
（3）匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，由得，此时滑轮对桶拉力为
桶受到的浮力
排开水中的体积（桶的体积）
桶材料的密度
答：（1）水底受到水的压强5×104Pa；
（2）桶的质量为1.5kg；
（3）桶的密度3×103kg/m3。
9． 右 便于直接读取力臂 1.2 变大 0.75 增大力臂 小于
【详解】（1）[1][2]在挂钩码前，小组发现杠杆左端低右端高，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，是杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便测量力臂的大小。
（2）[3][4]根据杠杆平衡条件可得
拉力的方向由竖直向上逐渐向右倾斜时，根据力臂的定义可知，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变大。
（3）[5]由图像可得
当力臂时，可得
（4）[6][7]根据杠杆平衡原理可知，阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可以减小动力，在扳手手柄上加一个长套筒，就是通过增大力臂来达到省力的效果；分别作出、的力臂可知，的力臂大于的力臂，阻力和阻力臂不变，所以。
10． 0.3 匀速 不正确 增大提升物体的重力 越低
【详解】（1）[1]根据图乙可知，n=3，h=0.1m，则
s=nh=3×0.1m=0.3m
（2）[2]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计的示数稳定，便于读数。
[3]弹簧测力计静止时，绳子与滑轮之间的摩擦力与运动时的摩擦力不同，测得拉力不准确，所以他的想法不正确。
（3）[4]比较第1次实验和第2次实验，滑轮组相同，提升的重物不同，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。可得结论：使用同样的滑轮组，增大重物的重力可以提高滑轮组的机械效率。
（4）[5]由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），额外功占总功的比值越大，机械效率越低。
11． 匀速 乙 88.9% 增大提升物体的重力 乙
【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计的拉力大小等于绳子的拉力大小。
（2）[2]根据数据可知绳子的有效段数为
故实验中选择的是乙图所示装置。
（3）[3]根据第三组数据可计算得到滑轮组机械效率为
（4）[4]纵向比较表中数据可知，同一滑轮组提升物体的重力越大，机械效率越高，故同一滑轮组提升重物时，要想提高滑轮组的机械效率，应该增大提升物体的重力。
（5）[5]提升相同重的物体到相同的高度，做的有用功是相同的，乙、丙装置中，克服机械之间的摩擦做的额外功可认为是相同的，乙中克服一个动滑轮做额外功，丙中要克服两个动滑轮做额外功，故乙中做的额外功少，乙中做的总功少，根据机械效率的公式，故乙装置的机械效率高。
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