届中考物理第十二章简单机械真题体验把脉中考.docx
《届中考物理第十二章简单机械真题体验把脉中考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届中考物理第十二章简单机械真题体验把脉中考.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
届中考物理第十二章简单机械真题体验把脉中考
第十二章简单机械真题体验把脉中考
考点1杠杆
1.（2017·乐山中考）如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是 （ ）
【解析】选A。
本题考查杠杆的分类。
剪头发的剪刀在使用时,动力臂小于阻力臂,因而是费力杠杆,故A正确;自行车的脚踏板、剪铁丝的手钳和自行车的刹车闸,在使用时,都是动力臂大于阻力臂,因而都是省力杠杆。
【方法归纳】判断杠杆种类的方法
（1）经验法:
由生活经验判断,如:
①酒起子是省力杠杆。
酒瓶盖直接用手不能打开,使用了酒起子后,用手通过酒起子可以将酒瓶盖打开,这一定是用一个较小的力克服了一个较大的力。
②道钉撬是省力杠杆。
道钉撬多数人没有见过,但通过字面可以看出是用来拔钉子用的,使用了道钉撬后,将不能拔出的钉子拔出来了,一定是用一个较小的力克服了一个较大的力。
（2）简图法:
利用简图找到支点、动力作用点、阻力作用点的位置,比较力臂的长短,确定杠杆的种类。
如:
筷子是费力杠杆
由简图可知,手作用于A,是动力;被夹起的物体在B处,是阻力,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
2.（2015·厦门中考）用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平。
如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是 （ ）
A.两车的质量相等 B.两车的速度大小相等
C.质量较小的车速度较大D.两车同时到达木板两端
【解析】选C。
本题考查杠杆平衡条件的应用。
由题意知,小车的重力等于小车对木板的压力。
由杠杆平衡条件知,G左L左=G右L右,若两车质量相等,速度不相等,杠杆不能平衡;若两车速度相等,质量不相等,杠杆不能平衡;若两车同时到达木板的两端,质量、速度都不知道,也不能保证杠杆平衡;若质量小的小车,速度较大,即相同时间内,运动的路程（l）较大,有可能使杠杆平衡。
故选C。
3.（2017·杭州中考）小金将长为0.6m,质量可忽略不计的木棒撬在肩上,棒的后端A挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。
小金的质量为50kg,则此时手压木棒的力大小为
N,肩对木棒的支持力大小为 N,人对地面的压力大小
为 N（g取10N/kg）。
【解析】本题考查杠杆平衡条件的应用。
根据杠杆的平衡条件,有FA·OA=FB·OB,可得FB=
=20N;肩对木棒的支持力F=FA+FB=40N+20N=60N;人对地面的压力大小等于人与物体的总重力,有:
F′=G总=mg+FA=50kg×10N/kg+40N=540N。
答案:
20 60 540
4.（2017·眉山中考）如图所示,O为支点,L1为动力F1的力臂。
请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。
世纪金榜导学号59944156
【解析】本题考查对杠杆力臂概念的理解。
根据力和力臂的垂直关系,过力臂L1的右端,作垂直于力臂L1的直线,与杠杆的交点为力F1的作用点,已知阻力F2的方向向下,那么力F1的方向应向上,然后标出力F1的方向。
答案:
如图所示
【易错警示】画力臂时的常见失误
（1）画力臂时,直接将支点与力的作用点连接。
（2）从支点向力的作用线作垂线时,漏标注垂直符号,或力臂与力的作用线不垂直（这也是验证力臂画得是否正确的依据）。
（3）没有将力臂标注出来或者漏标注力臂l。
5.（2016·遵义中考）手机自拍已成一种时尚。
如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请在图中画出力F1和F2的力臂l1和l2。
【解析】本题考查力臂作图。
过支点O引动力作用线的垂线,标垂足,即为动力臂l1;延长阻力作用线,过支点引阻力作用线的垂线,标垂足,即为阻力臂l2。
答案:
如图所示
6.（2017·遵义中考）小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码质量相等。
世纪金榜导学号59944157
（1）将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后,杠杆左端仍有轻微下沉,这时他应将右端的平衡螺母向 端调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图甲所示是他在探究过程中的一个情境,接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,为了使杠杆在水平位置平衡,他应将右端钩码移动到右端离支点第 格处。
（3）通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡,并记录各次实验数据,通过对数据分析后得出结论:
动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
与其他小组交流后,他们又做了如图乙、丙、丁三次实验,其中 图所示实验能直接说明该结论是错误的。
【解析】本题考查杠杆的平衡条件。
（1）现在杠杆左端仍有轻微下沉,说明杠杆左端偏重,为使杠杆在水平位置平衡,这时应将右端的平衡螺母向右端调节。
（2）设一个钩码重为G,杠杆一个格为L,左边加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,则左边力和力臂的乘积为F左L左=4G×3L=12GL,右边加一个相同的钩码,设右边的力臂为L右,则右边的力和力臂的乘积为F右L右=3G×
L右,为了使杠杆在水平位置平衡,F左L左=F右L右,即12GL=3G×L右,所以L右=4L,他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处。
（3）小锦得到“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论是不正确的;当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立,所以利用图丁进行验证。
答案:
（1）右
（2）四 （3）丁
7.（2017·呼和浩特中考）如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图。
他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O点为支点,A点为重心。
已知每只手所受的支持力大小为200N,求:
（g取10N/kg）
（1）若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强。
（2）该同学的质量。
【解题思路】本题考查杠杆的平衡条件以及压强公式的应用。
（1）根据压强公式p=
可得手掌对地面压强。
（2）根据杠杆平衡条件:
F1·L1=F2·L2可得该同学重力G=
根据重力公式G=mg,可得m=
。
【解析】
（1）手掌对地面的压强:
p=
=
=20000Pa。
（2）因为杠杆平衡
所以GL2=FL1
G=
=
=600N
根据重力公式G=mg,
可得m=
=
=60kg。
答案:
（1）20000Pa
（2）60kg
考点2滑轮及滑轮组
8.（2017·台州中考）小柯用图中装置提升重为400N的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是 （ ）
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1m,物体也上升1m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
【解析】选C。
本题考查滑轮组的特点。
由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,故A错误。
使用动滑轮时,物体上升1m,则绳子的自由端会通过2m,故B错误。
不计摩擦和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400N,则拉力为200N,故C正确。
使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,故D错误。
故选C。
9.（2017·黑龙江中考）利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体,匀速提高5m,不计滑轮自重、绳重及摩擦,绳子自由端施加的拉力F为 N。
若实际拉力为60N,则实际拉力所做的功为 J。
【解析】本题考查使用滑轮组时拉力和功的计算。
由题图知,承担物重的绳子股数n=4。
不计滑轮自重、绳重及摩擦,拉力
F=
G=
×200N=50N;
拉力端移动的距离s=4h=4×5m=20m。
实际拉力做功:
W=F′s=60N×20m=1200J。
答案:
50 1200
10.（2016·东营中考）如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。
【解析】本题考查滑轮组的设计和组装。
本题中绳子可以从定滑轮或动滑轮绕起,当绳子从动滑轮绕起时有三段绳子承担物重,当绳子从定滑轮绕起时有两段绳子承担物重,第一种绕法更省力。
答案:
如图所示
考点3机械效率
11.（2017·南充中考）将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）,斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）。
则下列说法正确的是 （ ）
A.沿斜面向上的拉力为0.3N
B.有用功为0.36J,机械效率为20%
C.有用功为1.8J,机械效率为20%
D.总功为2.16J,机械效率为83.3%
【解析】选D。
本题考查功、机械效率的计算。
使用斜面的过程中,额外功
W额=fs=0.3N×1.2m=0.36J,有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J,所做总功
W总=W额+W有=0.36J+1.8J=2.16J,由W总=Fs得拉力F=
=
=1.8N;斜面的机械效率η=
×100%=
×100%=83.3%,故选D。
12.（2017·遵义中考）建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。
在此过程中下列说法正确的是 世纪金榜导学号59944158（ ）
A.绳子自由端沿水平方向移动了6m
B.物体受到的拉力为750N
C.拉力F的功率为750W
D.滑轮组的机械效率为80%
【解析】选D。
本题考查滑轮组的机械效率。
由图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m,故A错误。
物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N,故B错误。
拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J,则拉力F的功率P=
=
=375W,故C错误。
有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J,则滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%=80%,故D正确。
故选D。
13.（2017·无锡中考）如图所示,用动滑轮匀速提起重3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m,在此过程中,动滑轮的机械效率为 ,拉力F的功率为 W,若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是 。
【解析】本题考查动滑轮的机械效率。
动滑轮的机械效率为:
η=
=
=75%;拉力F的功率为:
P=
=
=
=0.4W;若要提高动滑轮提升物体的效率,可以增大重物的重力、换用轻质的动滑轮、减小绳重、减小绳与轮、轮与轴之间的摩擦等。
答案:
75% 0.4 换轻质动滑轮等
14.（2017·赤峰中考）如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速抬高8cm。
则重物上升的速度为 m/s,人做的功为 J,千斤顶的效率是 %。
世纪金榜导学号59944159
【解析】本题考查机械效率的有关计算。
由题知,4s时间内重物被匀速抬高h=8cm,所以重物上升的速度:
v=
=
=0.02m/s;所做的有用功:
W有用=Gh=1000N×0.08m=80J,人做的功是总功:
W总=Fs=100N×1m=100J,所以千斤顶的机械效率:
η=
×100%=
×100%=80%。
答案:
0.02 100 80
15.（2016·泰州中考）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:
序
号
动滑
轮重
G动/N
物重
G/N
物体上
升的高
度h/m
绳端受到
的拉力
F/N
绳端移动
的距离
s/m
滑轮组的
机械效率
η/%
1
0.5
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
0.5
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
0.5
4
0.1
0.3
（1）根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）。
（3）第三次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为 N,滑轮组的机械效率为 %。
（4）根据表格中的数据分析可知:
①随着物重的增大,额外功 （选填“变小”“不变”或“变大”）,原因 ;
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取 的措施。
【解析】本题考查了探究影响滑轮组机械效率的实验,涉及滑轮组的组装、实验操作注意事项、弹簧测力计的读数以及机械效率的计算。
（1）由表格中数据可知,n=
=3。
（2）为使拉力相对稳定,弹簧测力计应保持匀速上升。
（3）由图乙可知,此时弹簧测力计的示数为1.8N;滑轮组的机械效率为η=
=
=
≈74.1%。
（4）①由表格数据可知,随着物重的增大,额外功变大,原因是:
克服摩擦做功更多;②要提高同一滑轮组的机械效率,可采取的措施有:
增加提起的物重,减轻动滑轮重,或加强转动部分的润滑等。
答案:
（1）如图
（2）匀速上升 （3）1.8 74.1
（4）①变大 克服摩擦做功更多
②增加提起的物重（减轻动滑轮重,或加强转动部分的润滑等）
【知识拓展】影响滑轮组的多个因素
根据η=
=
可知,分析影响滑轮组机械效率的因素可以从两方面来进行:
（1）额外功的增加引起机械效率的降低
如图甲、乙两个滑轮组中,每个滑轮重力相同,绳子均匀无弹性,现分别提起相同重物G,升高相同高度h时,有用功为W有=Gh,额外功有:
克服动滑轮的重力所做的功G轮h、克服绳子重力所做的功G绳h、克服绳与轮之间的摩擦所做的功f·l=μN·nh=μ（G+G轮+G绳）nh。
在甲、乙两滑轮组中,W有甲=W有乙=Gh,而W额外甲与W额外乙不同,因为G动乙>G动甲（滑轮个数多）,G绳乙>G绳甲（绳子长）,所以有W额外乙>W额外甲,根据η=
。
可知η乙<η甲,因此,动滑轮的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦都是影响滑轮组机械效率的因素。
（2）同一滑轮组的机械效率随所挂重物重力的变化而变化
如使用上例中滑轮组甲,把重为G的重物提升h高度,那么有用功为W有=Gh,
额外功有W1=G轮h,W2=G绳h,
W3=f·l=μN·nh=μ（G+G轮+G绳）nh。
根据η=
=
=
=
由此公式可知,在滑轮组装置不变时,所挂重物G增大时,η也增大,因此,所挂重物的重力是影响滑轮组机械效率的又一因素。
综上所述,影响滑轮组机械效率的主要因素有动滑轮的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦、所挂重物的重力等。
16.（2017·襄阳中考）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计。
（g取10N/kg） 世纪金榜导学号59944160
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 。
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,求拉力的功率。
（3）求动滑轮受到的重力。
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
【解析】本题考查滑轮组机械效率的影响因素及相关计算。
（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。
（2）由图甲可知,n=3,则绳端移动的距离:
s=nh=3×6m=18m,
拉力做的功:
W=Fs=400N×18m=7200J,
拉力的功率:
P=
=
=120W。
（3）由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率:
η=
=
=
=
=60%,
解得:
G动=200N。
（4）已知工人的质量为60kg,
则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
由F=
（G+G动）可得,提升的最大物重:
G大=nF大-G动=3×600N-200N=1600N,
则滑轮组的最大机械效率:
η大=
=
≈88.9%。
答案:
（1）物重（或动滑轮重）
（2）120W
（3）200N （4）88.9%
【考点综合练】
17.（2017·重庆中考B）工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。
F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是 （ ）
A.甲、乙两种方式都省一半的力
B.甲方式F1由150N逐渐变大
C.乙方式机械效率约为83.3%
D.乙方式F2的功率为3W
【解析】选C。
本题考查简单机械的特点和功、功率、机械效率的计算。
甲省一半的力,乙中有3段绳子承担动滑轮和重物,拉力是总重的
A错误;F1在移动过程中,动力臂变小,但由三角形相似原理可知,其阻力臂也成比例变小,即动力臂与阻力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知力F1不变,B错误;不计绳重和摩擦,F2=
（G+G动）=
×（60N+300N）=120N,乙的机械效率为η=
=
=
=
=
=83.3%,C正确;拉力F2的功率P=F2v=120N×0.03m/s=3.6W,D错误。
18.（2017·安徽中考）如图所示,将一把薄木尺的
长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的上表面积为0.25m2,则大气对报纸上表面的压力为
N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 N（假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气压取1.0×105Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计）。
世纪金榜导学号59944161
【解析】本题考查压强的有关计算和杠杆的平衡条件。
大气对报纸上表面的压力F1=p0S=1.0×105Pa×0.25m2=2.5×104N;由于支点在桌的边缘上,设薄木尺的长度为L,所以F1的力臂为
L,F的力臂为
L,由杠杆平衡条件可知F1×
L=F×
L,即2.5×104N×
L=F×
L,解得F=1.25×104N。
答案:
2.5×104 1.25×104
升级会员 