天津市红桥区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-09简单机械与机械效率
一、单选题
1．（2022·天津红桥·统考一模）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．园艺剪 B．筷子
C．瓶盖起子 D．核桃夹
2．（2020·天津红桥·统考三模）下列杠杆中属于省力杠杆的是
A．定滑轮 B．筷子 C．钳子 D．钓鱼竿
3．（2020·天津红桥·统考模拟预测）如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
4．（2020·天津红桥·统考二模）如图所示器具中，属于省力杠杆的是（ ）
A． 笤帚 B． 筷子 C． 独轮车 D． 钓鱼杆
二、多选题
5．（2022·天津红桥·统考二模）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为100N
B．物体A上升的速度是0.3m/s
C．拉力F的功率是100W
D．滑轮组的机械效率是90%
6．（2021·天津红桥·统考二模）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组对重物做的功为
B．滑轮组的机械效率为
C．绳子自由端拉力的功率为
D．提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小
7．（2021·天津红桥·统考一模）有一根轻质杠杆，在中点支起，两边挂上砝码后，恰能在水平位置平衡，如图所示。那么，在下列几种情况下，还能使杠杆保持平衡的是（ ）
A．左右两边的砝码各减少一个
B．左右两边的砝码各减少一半
C．左右两边的砝码各向里移动一格
D．左边的砝码减少一半，右边的砝码向里移动两格
三、填空题
8．（2022·天津红桥·统考二模）如图中搬运砖头的独轮车，使用时可视为________（选填“省力”或“费力”）杠杆；若车厢和砖头所受的总重力为（车架所受重力忽略不计），独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，人手向上的力的大小为________。
9．（2022·天津红桥·统考一模）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
10．（2021·天津红桥·天津市第五十五中学校考三模）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。把重物直接提升h所做的功是有用功（g取10N/kg）是______J，此斜面的机械效率为______。
11．（2020·天津红桥·统考二模）一个工人用类似如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。则这个工人做的有用功是______J；该滑轮组的机械效率是_______。
12．（2020·天津红桥·统考模拟预测）如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个____（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重200 N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为______N。
13．（2020·天津红桥·统考一模）如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_____(选填“A”、“B” 或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省____．
14．（2020·天津红桥·统考三模）如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg，某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖着向上的拉力F=_____N；竖着向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了10m高．则滑轮组的机械效率是_____．（取g=10N/kg）
15．（2020·天津红桥·统考一模）将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是______J，斜面的机械效率是 ______。
四、计算题
16．（2022·天津红桥·统考一模）如图所示，建筑工人用400N的拉力，将重1000N的物体匀速提升2m，所用时间是12s，求：
（1）工人做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。
17．（2021·天津红桥·统考一模）用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦．求：
(1)拉力所做的功；
(2)拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率．
18．（2020·天津红桥·统考三模）如图所示，在斜面上经 5 s 将一个重为16 N 的物体从底端匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为 5 N，斜面长 1.2 m、高 0.3 m。求：
（1）拉力的功率；
（2）这个斜面的机械效率。
19．（2020·天津红桥·统考模拟预测）如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
20．（2020·天津红桥·统考模拟预测）利用图所示的滑轮组，在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N．求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力的功率．
参考答案：
1．B
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错误；
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；
D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误．
3．C
【详解】A．杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点；故A错误；
B．阻力作用在B点，开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；
C．起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，可看作是以C为支点的省力杠杆，故C正确；
D．使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】杠杆由动力臂与阻力臂的大小关系可以分为：费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆。A中的支点在右手位置，动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆；B图中筷子的支点在粗端的末端，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆；C图中只独轮车的支点在轮子与地面的接触点，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；D图中的钓鱼杆的支点在右手位置，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆。
故选C。
5．CD
【详解】A．物体A被竖直匀速提升了4m，滑轮组的额外功是400J，动滑轮自重及摩擦力一共为
则动滑轮自重小于100N，故A错误；
B．物体A上升的速度是
故B错误；
C．所受重力为900N的物体A，匀速移动了12m，拉力做的有用功为
W有用=Gh=900N×4m=3600J
拉力做的总功为
W总=W有用+W额外=3600J+400J=4000J
拉力F的功率是
故C正确；
D．滑轮组的机械效率是
故D正确。
故选CD。
6．AD
【详解】A．滑轮组对重物做的功
W有=Gh=500N×2m=1000J
故A符合题意；
B．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力
=300N
则绳端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
总功
W总=Fs=300N×4m=1200J
滑轮组的机械效率
≈83.3%
故B不符合题意；
C．绳子自由端拉力的功率为
=120W
故C不符合题意；
D．提升的重物变为400N时，提升重物减小了，提升重物减小时，有用功减小，动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值减小，滑轮组的机械效率将减小，故D符合题意。
故选AD。
7．BD
【详解】A．左右两边的砝码各减少一个时，根据杠杆平衡条件可知
左侧下降，故A不符合题意；
B．左右两边的砝码各减少一半时，根据杠杆平衡条件可知
两端平衡，故B符合题意；
C．左右两边的砝码各向里移动一格时，根据杠杆平衡条件可知
右侧下降，故C不符合题意；
D．左边的砝码减少一半，右边的砝码向里移动两格时，根据杠杆平衡条件可知
两端平衡，故D符合题意。
故选BD。
8． 省力 300
【详解】[1]由题图可知独轮车的动力臂是从轮子到扶手的距离，阻力臂为从轮子到重力作用线的距离，由于动力臂大于阻力臂，故独轮车属于省力杠杆。
[2]根据题图可知动力臂l1＝1 m，阻力臂l2＝0.3 m，根据杠杆平衡条件
Gl2＝Fl1
得到
G×0.3m＝F×1m
1000N×0.3m＝F×1m
F＝300N
9． 360 80
【详解】[1] 工人利用斜面提升重物，所做的有用功
W有用=Gh=600N0.6m=360J
即此过程中工人做的有用功为360J。
[2]斜面的机械效率
η=== 80
即斜面的机械效率为80。
10． 50 62.5%
【详解】[1]做的有用功为
W有=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J
[2]做的总功为
W总=Fs=40N×2m=80J
此斜面的机械效率为
11． 2000 62.5%
【详解】[1]从图中可以看出，动滑轮上有4段绳子，绳子自由端移动距离
s=4h=4m
则物体升高的高度h=1m；有用功
W有=Gh=2000N×1m=2000J
[2]拉力做的总功
W总=Fs=800N×4m=3200J
该滑轮组的机械效率
η==62.5%
12． 省力 40
【详解】[1]抬起拉杆的力F为动力，物品的重力为阻力，支点在下面，故动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]由杠杆的平衡条件得到Fl1=F阻l2，抬起拉杆的力
F=F阻=×200N=40N
13． C 力
【详解】第一空、第二空．剪铁皮需要较大的力，因此应选用省力的剪刀，三幅图中只有C图的剪刀动力臂是大于阻力臂的，是省力杠杆．
14． 850 80%
【详解】[1]由图可知，n＝3， 物体和动滑轮的总重力
G＝（m轮m材料）g＝（15kg240kg）10N/kg＝2550N
不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力
FG＝ 2550N＝850N
[2]拉力做的有用功
W有用＝m材料gh＝240kg10N/kg10m＝24000J
拉力移动的距离
s＝3h＝310m＝30m
实际拉力为1000N，则拉力做的总功
W总＝F′s＝1000N 30m＝30000J
滑轮组的机械效率
η 100% 100%＝80%
15． 288 80%
【详解】[1]因为G=240N，h=1.2m，所以克服物体重力所做的功是有用功
W有=Gh=240N×1.2m=288J
[2]F=120N，s=3m，拉力做的功
W总=Fs=120N×3m=360J
斜面的机械效率是
16．（1）200W；（2）83.33%
【详解】解：（1）由图可知n=3，则绳端移动的距离为
s=nh=3×2m=6m
工人所做的总功为
W=Fs=400N×6m=2400J
工人做功的功率为
（2）有用功为
W有=Gh=1000N×2m×=2000J
滑轮组的机械效率为
答：（1）工人做功的功率为200W；
（2）滑轮组的机械效率为83.33%。
17．(1) 500J；(2) 100W；(3)80%．
【详解】（1）由图知，有两段绳子拉着动滑轮，即，不计绳重和摩擦时，拉力的大小为：
，
拉力做的功为：
；
（2）根据计算拉力的功率为：
；
（3）先求物体升高所做的有用功，再利用计算效率．有用功为：
，
滑轮组的机械效率为：
．
答：(1)拉力所做的功为500J；
(2)拉力的功率为100W；
(3)滑轮组的机械效率为80%．
18．（1）1.2W ；（2）80%
【详解】(1)拉力做的功是
拉力的功率是
(2)对物体做的有用功为
这个斜面的机械效率是
答：(1)拉力的功率是1.2W。
(2)这个斜面的机械效率是80%。
19．（1）225J （2）66.7% （3）50N
【详解】（1）该过程拉力F做的功
W=Fs=150N×1.5m=225J
(2)有用功
W有用=Gh=mgh=500N×0.3m=150J，
该装置的机械效率
；
(3)额外功
W额=W-W有用=225J-150J=75J，
货物箱在斜面上受的摩擦力大小
；
20．（1）80%（2）15W
【详解】（1）滑轮组的机械效率
（2）拉力的功率
试卷第1页，共3页
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