专题9 简单机械及其效率一、单选题1图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）A. 右端下沉B. 左端下沉C. 要保持平衡应将左端的物体向右移动D. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体【来源】山东省临沂市2018年中考物理试题【答案】ACD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故C错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。故选：A。【点睛】本题考查了杠杆平衡的条件的应用，注意杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂的应用。2某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是A. 以地面为参照物，国旗是运动的B. 国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D. 地面相对于国旗是静止的【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】DC. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮，此说法正确；D. 地面相对于国旗是运动的，故此选项错误；故选D【点睛】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性。3如右图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。下列说法正确的是A. 机械效率是80% B. 有用功是1800JC. 额外功是300J D. 总功是2100J【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】B【解析】分析：已知物体的重力和升高的高度，根据公式可求有用功；已知物体上升的高度和动滑轮上绳子的段数以及拉力的大小，根据公式可求拉力做的总功；有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率。解答：有用功；故B正确；拉力做的总功为故D错误；，故C错误；动滑轮的机械效率故A错误。故选：B。【点睛】本题考查总功、有用功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。4如图题图所示的杠杆，动力F的力臂是A. OD B. OF C. OA D. OC【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】D【点睛】本题主要考查了有关力臂的判断，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。5如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（）A. 木块受到的浮力为0.5NB. 木块C受到细线的拉力为0.3NC. 小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND. 小球的运动速度为0.2m/s【来源】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题【答案】D正确；（3）小球的质量为：m球300g0.3kg，小球的重：G球m球g0.3kg10N/kg3N，小球刚放在B端时，B端受到的力为3N+0.3N3.3N，根据杠杆平衡条件得出关系式：FAOAFBOB，则A端受到细线的拉力：FA2.2N，故C正确。（4）设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离svt，当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离：ssOBvtOBv4s0.4m，根据杠杆平衡条件可知：G球sFBOB，即：3N（v4s0.4m）0.3N0.4m，解得：v0.11m/s。故D错误。故选：D。点睛：（1）溢水杯内裝满水，当物体放入后，根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力；（2）根据F浮水V排g求排开水的体积；此时木块浸入体积为木块体积的一半，可求木块的体积，又知道木块的密度，利用密度公式和重力公式求木块重；根据FBGF浮求杠杆B端受到的拉力FB，（3）根据杠杆平衡条件得出关系式FAOAFBOB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力；（4）知道小球的质量可求重力，设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离svt，可求当A端的拉力为0时，小球到O点距离（sOBvtOBv4s0.4m），再根据杠杆平衡条件得出G球sFBOB，据此求小球运动速度。6. 分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是A. 甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元素和氢元素B. 乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳子带同种电荷C. 丙：试管中无明显现象，说明CO2与NaOH溶液没有发生化学反应D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向【来源】2018年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】DB、带电体能吸引微小的物体，塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑，说明摩擦后的塑料尺带电，不正确；C. 丙：试管中无明显现象，并不能说明CO2与NaOH溶液没有发生化学反应，不正确；D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，正确。故选D【点睛】本题考查的是常见的物质的性质以及物理知识的结合，完成此题，可以依据已有的知识进行。7如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为L，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为（）A. B. C. D. 【来源】2018年浙江省温州市中考物理试题【答案】D【解析】解：以吸盘A为支点，设挂钩与吸盘A的距离为L，根据杠杆的平衡条件可得，GLFAB，F，AB、G不变，L不为零，故吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为D。故选：D。点睛：根据杠杆的平衡条件和平衡力分析解答。8某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A. 力F1和F2做功的功率相同B. 力F1和F2做的总功相同C. 乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【来源】【全国市级联考】2018年四川省攀枝花市中考物理试题【答案】D乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：甲100%，乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：乙，所以甲乙，故C错误，D正确。故选：D。点睛：使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；根据已知条件判断省力情况；利用公式比较滑轮组机械效率。 9如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（ ）A. 斜面上的摩擦力是50N B. 拉力的功率是50WC. 拉力所做的功是300J D. 斜面的机械效率是80%【来源】【全国市级联考】2018年四川省广安市中考物理试题【答案】A点睛：（1）利用WFs计算该过程拉力F做的功；利用W有Gh求出有用功，利用W额W总W有求出额外功，然后利用W额fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P 求拉力做功功率；（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。10（2018宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）A. F2的功率为0.6WB. 弹簧测力计读数为9NC. 物体A和地面之间有摩擦力D. 如果增大F2，物体A可能向左运动【来源】浙江省宁波市2018年中考物理试题【答案】D【解析】A、由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=20.1m/s=0.2m/s，拉力做功功率P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W，故A正确；B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：F=3F2=33N=9N，故B正确；C、物体A受到B的摩擦力为23N=6N，受到拉力4N，所以相对于地面有向左的运动趋势，物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；D、如果增大F2，当F2大于AB间的摩擦力与地面对A的最大静摩擦力时，A会向右运动，故D错。故选：D。点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A受到B的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F，此三个力平衡。11人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（）A. 大于5kg B. 大于49N C. 小于49N D. 等于49N【来源】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】B所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：F1L1F2L2，因为L1L2，所以F1F2，即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N故B正确，CD错误。故选：B。点睛：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2，并结合力臂的概念进行分析。12A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个【来源】广东省2018年中考物理试题【答案】B【解析】根据图1得物体A、B的密度为：；体积相等时，两物体的重为：，即；如图2，A物体上面为一个动滑轮，由两段绳子承担物重，所以：，代入得，即虚线框内悬挂B物体的个数是2。故B正确。13小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N下列说法中正确的是（ ）A. 要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力B. 他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功C. 他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力D. 油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力【来源】2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】A解答：A、作用在B点的力，要使油桶C点稍离地面，必须以C点为支点，则BC作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，此时动力为F，阻力为G=2000N，动力臂，阻力臂，由于，则最小拉力，故A正确。B、他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故B错误；C、他用水平力没推动