中考物理试题分类汇编简单机械之比值计算专题word版含答案.docx
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中考物理试题分类汇编简单机械之比值计算专题word版含答案
2019年中考物理试题分类汇编——简单机械之比值计算专题
1.（2019福建，12）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：
G滑轮＝9：
1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A．10%B．45%C．80%D．90%
2.（2019无锡，22）小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向 调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c（由a、b的材料组成）。
她将a挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得OA＝50cm，OB＝40cm，则a的密度为 g/cm3．接下来，她分别将b、c挂于A处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D处时，杠杆均水平平衡，测得OC＝30cm，OD＝34cm，则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为 。
（ρ水＝1.0×103kg/m3）
3.（2019新疆，10）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为
A.4:
3B.3:
4C.5:
4D.4:
5
4.（2019长沙，17）在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力。
当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg。
力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）
（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为 N；
（2）物体M的质量为 kg；
（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：
p2＝ 。
5.（2019孝感，9）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．甲、乙的拉力之比是3：
2
B．甲、乙绳的自由端速度之比是1：
1
C．甲、乙拉力的功率之比是3：
2
D．甲、乙的机械效率之比是1：
1
6.（2019达州，8）如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。
已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：
OB＝2：
1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（ ）
A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
7.（2019广安，18）如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA：
OC＝2：
1，G1是边长为5cm的正方体，G2重20N，则绳子对G1的拉力为 N，此时G1对地面的压强为2×104Pa，G1重 N。
8.（2019杭州，13）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1>m2）的实心物块后恰好水平平衡。
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会________（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。
9.（2019河北，18）如图所示，一轻质杠杆AB．长1m，支点在它中点O．将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：
OB＝1：
2，M的边长l＝0.1m。
（1）在图中画出N受力的示意图。
（2）求此时M对地面的压强。
（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为
h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa，求h为多少。
10.（2019玉林，）某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图13甲所示。
OBA为水平杠杆、OA长100cm，O为支点，OB：
BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图.13乙所示。
当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。
托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。
求：
（1）电源电压；
（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；
（3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警：
（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：
6时，托盘受到的压力。
2019年中考物理试题分类汇编——简单机械之比值计算专题答案
1.（2019福建，12）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：
G滑轮＝9：
1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A．10%B．45%C．80%D．90%
【答案】D。
2.（2019无锡，22）小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向 调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c（由a、b的材料组成）。
她将a挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得OA＝50cm，OB＝40cm，则a的密度为 g/cm3．接下来，她分别将b、c挂于A处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D处时，杠杆均水平平衡，测得OC＝30cm，OD＝34cm，则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为 。
（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【答案】右；5；2：
3。
3.（2019新疆，10）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为
A.4:
3B.3:
4C.5:
4D.4:
5
【答案】B
4.（2019长沙，17）在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力。
当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg。
力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）
（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为 N；
（2）物体M的质量为 kg；
（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：
p2＝ 。
【答案】
（1）30；
（2）0.2；（3）2：
3。
5.（2019孝感，9）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．甲、乙的拉力之比是3：
2
B．甲、乙绳的自由端速度之比是1：
1
C．甲、乙拉力的功率之比是3：
2
D．甲、乙的机械效率之比是1：
1
【答案】AD。
6.（2019达州，8）如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。
已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：
OB＝2：
1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（ ）
A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
【答案】D。
7.（2019广安，18）如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA：
OC＝2：
1，G1是边长为5cm的正方体，G2重20N，则绳子对G1的拉力为 N，此时G1对地面的压强为2×104Pa，G1重 N。
【答案】10；60。
8.（2019杭州，13）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1>m2）的实心物块后恰好水平平衡。
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会________（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。
解：
（1）∵杠杆平衡时有：
F1×L1=F2×L2
∴m1g×L1=m2g×L2
变形得到：
L1∶L2=m2∶m1
（2）仍然平衡
以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析：
F拉+F浮=m物g
F拉=m物g－F浮=m物g－ρ水gV物=（1－
）m物g
所以:
F拉1×L1=（1－
）m1gL1
F拉2×L2=（1－
）m2gL2
∵m1gL1=m2gL2
∴F拉1L1=F拉2L2
因此杠杆仍然平衡
9.（2019河北，18）如图所示，一轻质杠杆AB．长1m，支点在它中点O．将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：
OB＝1：
2，M的边长l＝0.1m。
（1）在图中画出N受力的示意图。
（2）求此时M对地面的压强。
（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为
h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa，求h为多少。
解：
（1）对N进行受力分析，由于N在空中处于静止状态，则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力，所以二力的大小相等（F＝G＝2N），方向相反；
过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号及大小，注意两线段要一样长，图所示：
（2）设B端受到细绳的拉力为FB，
由杠杆平衡条件得，GN×OC＝FB×OB，已知OC：
OB＝1：
2，
则有：
FB＝GN×
＝2N×
＝1N；
根据力的作用是相互的可知，细绳对M的拉力：
F＝FB＝1N，
此时M对地面的压力：
F压＝F支＝GM﹣F＝10N﹣1N＝9N，
M与地面的接触面积：
S＝l2＝（0.1m）2＝0.01m2，
则此时M对地面的压强：
p＝
＝
＝900Pa。
（2）若沿竖直方向将M两边各切去厚度为
h后，
剩余M的底面积：
S′＝l（l﹣
h﹣
h）＝l×（l﹣h），
剩余M的体积：
V′＝S′l＝l2×（l﹣h），
剩余M的密度不变，则剩余部分的重力与原来重力的比值：
＝
＝
，
所以剩余M的重力：
GM′＝
×GM＝
×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
剩余的物体M对地面的压强：
p′＝p﹣△p＝900Pa﹣60Pa＝840Pa，
剩余M的底面积：
S′＝l×（l﹣h）＝0.1m×（0.1m﹣h），
地面对剩余的物体M的支持力：
F支′＝F压′＝p′S′＝840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
沿竖直方向将M两边各切去厚度为
h后，将C点处系着N的细绳向右移动h，
设此时B端受到细绳的拉力为FB′，
由杠杆平衡条件得，GN×（OC﹣h）＝FB′×OB，
则有：
FB′＝
＝
，
即细绳对剩余M的拉力：
F′＝FB′＝
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
对剩余M进行受力分析，由力的平衡条件得，F支′+F′＝GM′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
将①②③式代入④式得：
840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）+
＝
×10N，
解得：
h＝0.05m。
答：
（1）如上图所示；
（2）此时M对地面的压强为900Pa；
（3）h为0.05m。
10.（2019玉林，）某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图13甲所示。
OBA为水平杠杆、OA长100cm，O为支点，OB：
BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图.13乙所示。
当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。
托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。
求：
（1）电源电压；
（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；
（3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警：
（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：
6时，托盘受到的压力。
解：
（1）当托盘空载时，此时电路中的电流，
由图乙可知托盘空载时，压力传感器R＝30Ω
电源电压U＝I1（R0＋R）＝0.1A×（10Ω＋30Ω）＝4V
（2）当报警器开始报警时，此时电路中的电流
压力传感器的电阻
由图乙可知当压力传感器为10Ω时，压力传感器受到的压力F＝20N
（3）根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知F托盘×OB＝F×OA，
由OB：
BA＝1：
4，可得OB:
OA＝1：
5，
压力传感器受到的压力F’＝F’托盘×
＝120N×
＝24N
由于报警器报警时F＝20N，而F’>F，因此报警器报警。
（4）要保证电路安全，
，P最大＝UI最大＝4V×0.3A＝1.2W
由P’’：
P最大＝5:
6可得P’’＝P最大×
＝1.2W×
＝1W
此时电路输出的电功率P’’＝
，则
由图乙可知当压力传感器R’’＝6Ω时，压力传感器受到的压力F’’＝30N
由杠杆平衡条件可得，托盘受到的压力F’’托盘＝F’’×
＝30N×
＝150N
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