备战中考物理总复习专题八简单机械.docx

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备战中考物理总复习专题八简单机械

专题八简单机械

考纲解读

内容清单

测评要求

中考指数

杠杆及五要素

Ⅱ级（记住、理解）

★★★

杠杆平衡条件

Ⅲ级（探究）

★★★

杠杆的应用

Ⅲ级（列举、解释）

★★★

定滑轮、动滑轮、滑轮组及其应用

Ⅲ级（识别、区分）

★★

了解机械使用的历史发展过程,认识机械的使用对社会发展的作用

Ⅰ级（列举）

★

3年中考

2014年全国中考真题演练

一、选择题

1.（2014·江苏常州）小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如左下图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（　　）.

A.B点挂5个钩码B.C点挂4个钩码

C.D点挂1个钩码D.D点挂2个钩码

2.（2014·山东济宁）小梦在探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如右上图所示.他这样做的最终目的是（　　）.

A.便于直接读出拉力的大小

B.便于提供不同方向的拉力

C.便于正确认识力臂

D.便于测量力臂的大小

3.（2014·浙江湖州）“竹抻面”是我国传统面点美食,如图甲,在制作面团的过程中,让一段毛竹的一端固定在绳扣中,人坐在另一端可以上下跳动,面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性,如图乙是它的原理图,可以把毛竹视为一根杠杆,关于此杠杆的叙述中,正确的是（　　）.

甲

乙

A.B是支点

B.杠杆在B点受到向下的力

C.杠杆在B点受到的力大于F1

D.A点移动的距离小于B点移动的距离

4.（2014·吉林长春）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（　　）.

5.（2014·四川遂宁）用如图所示的四种简单机械,将同一物体从低处匀速搬到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是（　　）.

6.（2014·山东威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4m,乙斜面长5m,所做的功跟别是W甲、W乙,则下列说法正确的是（　　）.

A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功

B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高

C.拉力F甲与F乙之比为5∶4

D.两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5

7.（2014·福建福州）如左下图所示,用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度,滑轮重0.2N,不计摩擦和绳重,所用的拉力分别是F甲和F乙,机械效率分别是η甲和η乙,则（　　）.

A.F甲>F乙B.F甲=F乙

C.η甲>η乙D.η甲<η乙

8.（2014·黑龙江省齐齐哈尔）如右上图所示,用滑轮组提升重物时,将重500N的物体在10s内匀速上升了2m,已知动滑轮重为100N（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1000J

B.绳子自由端拉力F的功率为60W

C.滑轮组的机械效率为55.6%

D.提升的重物变为400N时,滑轮组的机械效率将变小

二、填空题

9.（2014·广西防城港）如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N.当OC=10cm时,绳子的拉力为　　　　N,此时G1对地面的压强为2×104Pa.现用一水平拉力,使G2以　　　　cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5s后,可使G1对地面的压力恰好为0.

10.（2014·邵阳）小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卜,它们都想多分点.小猴提出分配方案:

将胡萝卜放在三角形石块的尖端,调节胡萝卜位置,使胡萝卜静止时保持水平,然后沿支点处竖直切开,各拿一份,如图甲所示.小白兔说:

“我要长的那一头!

”,小猴却暗自高兴.

请问:

甲

乙

（1）从质量角度来看,小猴有没有吃亏?

答:

（2）从图乙可看出,造成上述现象的原因是:

A端重力的力臂　　　　（填“大于”或“小于”或“等于”）B端重力的力臂,根据杠杆平衡的条件可得出:

A端的质量　　　　（填“大于”或“小于”或“等于”）B端的质量.

11.（2014·湖南株洲）如左下图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景.已知地面对两个手掌的支持力为360N,对两个脚尖的支持力为240N,手掌到脚尖的距离为1.5m,则运动员所受的重力为　　　　N,人体重心到脚尖的水平距离为　　　　m.

运动员正在做俯卧撑

12.（2014·广西柳州）使用如右上图所示的滑轮　　　　（填“能”或“不能”）省力.使用该滑轮匀速提升货物时,若货物重6N,拉力为4N,则机械效率为　　　　.

13.（2014·辽宁锦州）如图所示,工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m.则此过程中,工人拉力做的功是　　　　J;该滑轮组的机械效率是　　　　;工人对地面的压力与其重力相比要　　　　（填“大”或“小”）.

三、实验与简答题

14.（2014·湖北黄冈）如图所示是液压起重车意图.使用时液压杆将起重臂顶起,可将重物吊起并安放到需要的地方.请在图中分别画出:

（1）重物对起重臂的作用力的示意图及该力的力臂;

（2）液压杆对起重臂最小作用力的示意图.

15.（2014·广西柳州）小明利用铁架台、带有最小刻度为1cm的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件.

甲

乙

（1）在挂钩码前,小明发现杠杆左端高,右端低（如图甲）,他应将杠杆两端的平衡螺母向　　　　（填“左”或“右”）调节,使杠杆在水平位置平衡.

（2）接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡.则杠杆两侧受到的作用力大小　　　　（填“大于”“等于”或“小于”）各自钩码所受重力大小.设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,则动力臂l1大小（如图乙）为　　　　cm.

（3）改变钩码数量与位置,获取多组测量数据,填入记录表中,根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是:

F1l1=F2l2,据此,实验测量数据记录表中第三次实验中的空格应填　　　　.

实验测量数据记录表:

实验次序

动力

F1/N

动力臂

l1/cm

阻力

F2/N

阻力臂

l2/cm

2.0

5.0

1.0

10.0

2.0

10.0

2.0

10.0

2.0

15.0

3.0

…

（4）测量多组数据的目的是　　　　（填“减小实验误差”或“避免实验错误”）.

16.（2014·吉林长春）用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系:

（1）实验时,应　　　　竖直向下拉动弹簧测力计.

（2）改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙的图象.分析可知:

被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越　　　　.

（3）分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为　　　　N.（忽略绳重和摩擦）

甲

乙

17.（2014·江苏宿迁）学习了“机械效率”后,小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同.他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同.小明用如图所示装置,选用三个自重不同的动滑轮进行了实验,测得数据如表所示.

实验

序号

动滑轮

自重

G0/N

被提升

钩码重

力G/N

钩码上

升的高

度h/cm

弹簧测

力计的

示数

F/N

弹簧测

力计移

动的距

离s/cm

动滑轮

的机械

效率

①

0.2

3.2

93.8%

②

0.5

3.4

88.2%

③

1.5

4.0

（1）在实验中,弹簧测力计应竖直向上　　　　拉动;

（2）第③次实验中,动滑轮的机械效率为　　　　;

（3）分析表中数据,可得出的结论是　.

18.（2014·山东济宁）小梦在进行物理复习迎接中考前,认真阅读了一遍物理课本.当他看到“人们在使用简单机械时发现:

省力的机械不省距离,省距离的机械不省力……于是人们开始认识到,力和物体在力的方向上移动距离的乘积,是一个有意义的物理量.”对文中“有意义”产生了疑问,于是重新设计实验进行了探究,收集的实验数据如下:

实验

器材

物重

G/N

物体上升

高度h/cm

拉力F/N

沿拉力方

向移动的

距离s/cm

测量数据

理想数据

杠杆

4.1

①　　

动滑轮

1.2

②　　

（1）请将表格中的数据补充完整.

（2）结合上表中的数据进行分析,你认为“力和物体在力的方向上移动距离的乘积,是一个有意义的物理量.”其意义在于　　　　.

（3）拉力的测量数据与理想数据不同的主要原因是　　　　　　　　　　　.

四、计算题

19.（2014·新疆乌鲁木齐）如图,质量为60kg的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重力均为50N,

（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中,人做的有用功为多少?

（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N,重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功率的10%,求滑轮组的最大机械效率.

20.（2014·广东佛山）我们学习了简单机械知识后知道,使用滑轮组能够省力,可以大大减轻人们的劳动强度.如图甲所示,某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井口,圆柱体的底面积为S,高为L,动滑轮的质量为m,水的密度为ρ,圆柱体的密度是3ρ,忽略绳重及摩擦,不计水的体积变化,请回答下列问题:

（1）若增加动滑轮的个数（其他条件不变）,滑轮组的机械效率是变大还是变小?

（2）圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用,结合各力之间的关系,在图乙中画出每个力随上升高度变化的图线,并在图线旁注明力的名称（不用标出坐标值）.

（3）推导出圆柱体在水中上升时（上表面还没有露出水面）滑轮组的机械效率.

甲

乙

2013~2012年全国中考真题演练

一、选择题

1.（2012·河南）如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,则（　　）.

A.左端下降

B.右端下降

C.仍然平衡

D.无法判断

2.（2013·江苏扬州）下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是（　　）.

3.（2013·江苏常州）如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①—②—③.此过程中,弹簧测力计的示数将（　　）.

A.逐渐变大B.逐渐变小

C.先变大后变小D.先变小后变大

4.（2013·江苏连云港）下列四种情形中所使用的杠杆属于省力杠杆的是（　　）.

5.（2013·山东临沂）下列关于简单机械的理解,正确的是（　　）.

A.吃饭用的筷子是个省力杠杆

B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关

C.使用杠杆,就是为了省力

D.使用定滑轮不省力.但可以省距离

6.（2013·山东淄博）下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦）,其中所需动力最小的是（　　）.

7.（2013·山东泰安）如下图所示的用具中,属于费力杠杆的是（　　）.

二、填空题

8.（2013·江苏镇江）图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5∶4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环.要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为　　　　N,人要不被拉起,则人重至少为　　　　N.与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）.

9.（2013·湖北襄阳）如图所示,一根粗细均匀的杠杆,等距标注了刻度,可绕A端转动,当在B处施加30N竖直向上的拉力F时,杠杆刚好平衡,则杠杆自重为　　　　N.

10.（2012·江苏无锡）如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2∶3,则服务员作用在扶把上的动力为　　　　N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是　　　　（填“A”“B”或“C”）点,这种情况下,手推车可以视为　　　　（填“省力”或“费力”）杠杆.

11.（2013·江苏盐城）在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型.推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G,硬棒CD是　　　　杠杆,滑轮B　　　　（填“能”或“不能”）改变力的大小.在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长　　　　重物上升的高度.

三、实验与简答题

12.（2013·江苏泰州）如图所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂.

13.（2013·山东德州）如图所示,请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂L.

14.（2013·山东日照）如图所示,用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法.

15.（2013·浙江金华）如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图.杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等,杆AB的重力不计,柱形物体较重.

（1）若作用在A点的动力F方向始终竖直向下,则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中,动力F大小的变化是　　　　.

（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是　　　　.

四、计算题

16.（2013·江苏镇江）如图甲所示,用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升0.5m.

（1）求图甲中弹簧测力计对绳的拉力所做的功;

（2）求图甲中滑轮组的机械效率;

（3）请在图乙中画出比图甲更省力的绕线.

2年模拟

一、选择题

1.（2014·广东梅州·模拟）如选项所示的简单机械,忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力,当提起相同重物时,最省力的是（　　）.

2.（2014·江苏无锡·模拟）在生产生活中常使用如图所示的简单机械,其中一定不能省力的做法是（　　）.

3.（2014·江苏淮安·模拟）如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）.使用时:

瘦子固定不动,胖子用力FA拉绳使G匀速上升;胖子固定不动,瘦子用力FB拉绳使G匀速上升.下列说法中正确的是（　　）.

A.FAFB

C.FB=2GD.以上说法都不对

4.（2013·甘肃庆阳）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了（　　）.

A.增大阻力臂,减小动力移动的距离

B.减小动力臂,减小动力移动的距离

C.增大动力臂,省力

D.减小阻力臂,省力

5.（2013·福建泉州）如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是（　　）.

二、填空题

6.（2014·四川乐山·模拟）在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型.推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G.硬棒CD是　　　　　（填“省力”或“费力”）杠杆,滑轮B　　　　（填“能”或“不能”）改变力的大小.在重物上升的过程中,轴O上绕进（增加）的绳长　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）重物上升的高度.请指出该装置的一个主要优点:

　　　　,该装置使用带来的一个不利影响:

三、实验与简答题

7.（2013·浙江湖州）如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下:

选择一根长1m的杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡.在左侧离中点10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器.右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）.测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度.

（1）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O　　　　厘米处.

（2）该“密度天平”的量程为多大?

（3）若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）.

8.（2014·湖北黄冈·模拟）如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2.

1年预测

1.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是（　　）.

A.小于0.75N

B.等于0.75N

C.大于0.75N

D.等于0.5N

2.下列关于简单机械的描述不正确的是（　　）.

A.钓鱼竿是省力杠杆B.动滑轮是省力机械

C.天平是等臂杠杆D.利用斜面可以省力

3.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同.下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是（　　）.

①在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;②在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;③将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格;④将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格.

A.①③B.②④

C.②③D.①④

4.如图所示,物体做匀速直线运动,拉力F=60N,则物体受到的摩擦力是（　　）.

A.60NB.120N

C.20ND.180N

5.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”或“费”）力杠杆;若箱和物品共重100N,动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力至少为　　　　N.

6.用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?

甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:

甲:

A较重;

乙:

B较重;

丙:

A、B一样重.

（1）请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.

所用器材:

操作方法:

现象及结论:

（2）为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如下图所示.

①根据下图的实验,可以判断　　　　（填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的.

②根据上图的实验,该同学得出结论:

只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.

a.这个结论是否正确?

b.用下图所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.

7.某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是　　　　（填“正确”或“错误”）的.如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆　　　　（填“仍平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”）.

8.如图,手持10kg物体保持平衡,此时肱二头肌收缩所承受的力一定（　　）.

A.大于98NB.小于98N

C.等于98ND.等于10N

9.台风是一种破坏力很大的灾害性天气.某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起,工人们想到了下列图示四种方案,每个人所需拉力最小的方案是（　　）.

10.图甲为用瓶起开启瓶盖的情景,图乙中关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（　　）.

甲

乙

11.如图所示,轻质杠杆MN长0.8m,ON=0.6m,F2=10N,杠杆处于静止状态,与水平方向的夹角为30°,F1的方向竖直向下,F2沿水平方向.试计算:

（1）F2的力臂;

（2）F1的大小;

（3）若知道O点支持物对杠杆支持力的方向垂直于杠杆沿OP方向,支持力F的大小.

参考答案与解析

3年中考

[2014年全国中考真题演练]

1.D

2.C　[解析]从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识.故选C.

3.C　[解析]A、由图示可知,杠杆绕O点转动,O是支点,故A错误;B、由图示可知,面团在B点受到的力向下,杠杆在B点受到的力向上,故B错误;C、力F1是动力,在B点受到的力是阻力,由图示可知,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,阻力大于动力,即杠杆在B点受到的力大于F1,故C正确;D、由图示可知,A点的力臂大于B点的力臂,A点移动的距离大于B点移动的距离,故D错误.故选C.

4.A　5.B

6.C　[解析]斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%;

把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙;

根据题意可知,F甲的斜面长度s甲=4m;F乙的斜面长度s乙=5m,根据公式W=Fs可知,所以

故选C.

7.D　[解析]定滑轮不省力,而动滑轮省一半力,即在图中,使用定滑轮时F乙=G,使用动滑轮时,动滑轮重远小于物体重,所以F甲

8.A、D　[解析]

（1）滑轮组对重物做的功:

W有用=Gh=500N×2m=1000J,故A正确.

（2）由题知,n=2,

不计绳重和摩擦,

拉力移动的距离:

s=2h=2×2m=4m,

拉力做功:

W总=Fs=300N×4m=1200J,

拉力做功功率:

故B错.

（3）滑轮组的机械效率:

100%≈83.3%.故C错.

（4）提升重物减小时,有用功减小,而摩擦不计、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正确.

9.10　4

[解析]G2在C点时,由杠杆平衡条件得:

FA×OA=G2×OC,

即:

FA×20cm=20N×10cm,

解得:

FA=10N;

物体与地面的接触面积:

S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2;

由压强公式:

可知:

物体G1对地面的压力:

F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N,

地面对物体的支持力:

F'=F=50N,

G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F'、绳子的拉力FA作用,

物体静止,处于平衡状态,由平衡条件得:

G1=FA+F'=10N+50N=60N;

当G1对地面的压力为0时,杠杆在A点的受到的拉力:

FA'=G1=60N,

设G2位于D点,由杠杆平衡条件得:

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