总复习第十二单元《简单机械》例题与单元综合训练题.docx
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总复习第十二单元《简单机械》例题与单元综合训练题
第十二章简单机械
◆学习指要
1.本章中考考试内容和要求（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）
评价目标
课标要求
评价水平
知识目标
技能
体验目标
了
解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
（1）知道简单机械。
通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。
▲
▲
（2）知道机械效率。
了解提高机械效率的途径和意义。
▲
（3）了解人类使用机械的历史发展过程。
了解机械的使用对社会发展的作用。
▲
▲
2.中考怎样考
考查学生是否知道杠杆的平衡条件及定滑轮和动滑轮改变力的大小、方向的规律。
是否会利用简单机械来改变力的大小和方向。
考查学生是否经历探究杠杆平衡条件的实验过程。
是否会设计实验数据记录表格，分析实验数据，得出结论。
考查学生是否知道有用功、额外功和总功的定义；是否会运用机械效率的公式进行计算，并能通过计算解决一些简单的问题。
考查学生经历测定某种简单机械的机械效率的实验过程，体验提高机械效率的实际意义和方法，关注机械效率与日常生活的联系，在学习和生活中有没有提高效率的意识等。
中考命题通常以填空题、选择题、计算题、探究题考查该单元知识点，本章是中考重点考查对象。
分值在4分—6分左右。
◆考点金题解析
[例1]质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kw，车上装有12t的砂石．汽车先以36km/h的速度，220kw的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min，然后又以额定功率用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地．求：
（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力．
（2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率．
[解析]
（1）汽车匀速行驶过程中做的功为W=Pt=2×105W×300s=6×107J；
汽车行驶的路程为S=vt=10m/s×300s=3000m；
汽车水平行驶过程中受到的阻力为f=F=W/s=6×107J/3000m=2×104N
（2）爬坡时，汽车做的有用功为W有用=Gh=mgh=1.2×104kg×10N/kg×60m=7.2×106J
汽车发动机做的总功为W总=P额t=2.4×105W×120s=2.88×107J；
汽车向坡顶运送砂石的效率为η=W有用/W总=7.2×106J/2.88×107J=25%
[答案]
（1）汽车水平行驶过程受到的阻力为2×104N；
（2）汽车向坡顶运送砂石的效
率为25%．
[详解易错点]解决机械效率问题时，要明确使用机械完成的任务，以确定有用功；动力做的
功为总功．两者的比值就是机械效率．该题易错点还有就是单位不统一，导致计算结果错误
【例2】在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体，下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。
物体所受重力
G/N
作用在绳子自由端的拉力
F/N
滑轮组做的有用功
W有用/J
拉力做的总功
W总/J
500
200
1000
1200
（1）通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在图中虚线框中画出该滑轮组的组装示意图。
（如右图所示）
（2）用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少？
【解析】
（1）物体升高的高度：
h=W有用/F=1000J/500N=2m
拉力的作用点通过的距离：
S=W总/F=6m6m
滑轮组承担物重的绳子段数：
n=s/h=3
（2）动滑轮的重力：
G总/=（W总-W有用）/h=（1200J-1000J）/2m=100N
物重为800N，升高1m所做的总功：
W=（G′+G轮）×h′=（800N+100N）×1m=900J。
【答案】
（1）n=3
（2）W总=900J
【详解易错点】关于滑轮组的问题，在判断绳子股数时容易出错，以及自由端和物体上升高度容易混淆。
判断股数应该把定、动滑轮分开，数一数承担动滑轮和重物的绳子的股数。
解答这部分知识最基本的公式是F=（G+G动）/n，从而根据已知条件推导出相关物理量。
[例3]一根长1m左右、粗细均匀的细木棒，一个已知质量为m的钩码，一把刻度尺，还有一些细绳、一支铅笔、一张桌子。
只用这些器材如何测出这根细棒的质量？
写出实验步骤及导出计算这根细棒的质量的表达式。
[解析]本题考查学生是否能利用杠杆的平衡条件设计实验解决实际问题。
粗细均匀的细木棒重心在其几何中心，可以利用刻度尺找到重心的位置，因为只要F1l1=F2l2，杠杆就处于平衡状态。
所以，只要利用所给的仪器做出一个杠杆就可以测出细棒的质量。
考查的目标属于科学探究领域中的“设计实验与制订计划”水平。
[答案]实验步骤：
（1）利用刻度尺找到细棒中心的位置，即重心的位置。
（2）如图所示，把细棒放在桌面并让一部分露出桌边，用细线把钩码吊在细棒的一端。
（3）移动钩码，让细棒处于平衡状态，又刚好开始翘起。
（4）用刻度尺测出此时钩码到桌边的距离l1，细棒重心到桌边的距离l2
（5）根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，可知此时m棒gl2=mgl1
[易错点详解]对学生而言，如何利用杠杆平衡条件设计实验是关键的。
器材给出了，主要就是设计操作步骤，要紧紧围绕杠杆平衡时，支点在哪？
测量哪段距离？
都要心里有数。
有的学生对移动钩码，让细棒处于平衡状态，又刚好开始翘起会有疑问。
刚好开始翘起为找支点做准备，刚好是指不影响杠杆平衡。
本题具有创新思想，是一道好题。
【例4】如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（）
①核桃夹②船浆③手推车④碗夹
A．①②B．②③C．②④D．③④
[解析]动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
核桃夹和手推车属于省力杠杆，船桨和碗夹属于费力杠杆。
[答案]C
[考查的知识点]简单机械的知识
【例5】一辆重2×104N的四辆卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶．司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s．若每个车轮与地面接
触的面积为0.05m2．
（1）求汽车对路面的压强．
（2）求拉力F做的功和功率．
（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力．
【解析】
（1）轮胎与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2
汽车对路面的压强：
p=F/s=G/s=2×104N/0.2m2=1×105Pa；
（2）由v=s/t得，
汽车前进的距离：
s1=vt=0.2m/s×10s=2m，
绳子移动的距离：
s2=2×2m=4m，
拉力F做的功：
W总=Fs2=3750N×4m=1.5×104J
拉力F的功率：
P=W总/t=1.5×104J/10s=1.5×103W；
（3）因为η=W有/W总，
所以W有=ηW总=1.5×104J×80%=1.2×104J，
因为W有=F1s1，所以摩擦力f=F1=6000N．
[答案]
（1）汽车对路面的压强为1×105Pa．
（2）拉力F做的功为1.5×104J；功率为1.5×103W．
（3）若动滑轮的机械效率为80%，汽车所受的阻力为6000N．
[考查的知识点]速度、压强、功、功率、机械效率。
2015年中考总复习《光现象》一章综合达标检测试题
一.单项选择题（本题包括12小题，每小题2分，共24分。
每小题只有一个正确答案，把
正确答案的序号填写入题后的括号内）
1．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（）
A．F1·OC=F2·OAB．F1·OD=F2·OBC．F1·OE=F2·OAD．F1·OE=F2·OB
1题图2题图3题图
2．如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样大小的钩码个数为（）
A．6个B．4个C．3个D．2个
3.如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（ ）
A．
一直是省力的
B．
先是省力的，后是费力的
C．
一直是费力的
D．
先是费力的，后是省力的
4．小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。
当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以
不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）
A．F1=F2＜F3B．F1＜F2＜F3
C．F1＞F2＞F3D．F1=F2=F3
4题图5题图6题图
5.如图所示为自行车的车把和手闸，下列说法错误的是（）
A、车把上刻有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B、手闸做得较为扁平，是为了增大受力面积减小压强
C、手闸是一个省力杠杆，手用很小的力就能使车闸以比较大的压力压在车轮的钢圈上
D、手闸是一个费力杠杆，手移动很小的距离就能使车闸以比较大的压力压在车轮的钢圈上
6.皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）
A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点
B．为省力，可将用力划浆的手远离支点
C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点
D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
7.如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在1Os内匀速提升2m，则此过程中（）
A.工人做的有用功为800JB.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为60%D.拉力做功的功率为20W
7题图8题图9题图
8．小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两端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
9.如图所示，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
10.甲乙两个滑轮组如右图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2
提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A.若G1=G2则拉力做的总功相同
B.若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C.若G1>G2，则拉力做的有用功相同
D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
10题图11题图
11.如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。
下列说法正确的是（）
A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变
B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力杠杆
12.在使用如下的生活用具时，小伟同学善于思考、善于总结。
其观点错误的是（）
用剪刀剪断电线用镊子夹取铁钉用起子开起汽水瓶
A.这些工具的材质在软硬程度上共同特点是材质硬度大
B.在工作中它们的运动都是转动
C.它们在工作时都有一个固定点
D.一根棒子，在力的作用下能绕着固定点转动，这根棒子就是杠杆。
二.多项选择题（本题包括3小题，每小题3分，共9分。
每小题有多个正确答案，把正确答案的序号填写入题后的括号内，都选对给分）
13.如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N,用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，下列说法中正确的是（）
A．作用在绳自由端的拉力F为125NB．在2s内做的有用功为900J
C．该套装置的机械效率为90%D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小
13题图14题图
14.如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。
由此可知（）
A．水泥桶匀速上升的速度为3m/sB．0~10s内建筑工人对绳的拉力做的功为900J
C．0~8s内建筑工人对水泥桶做的功为684JD．建筑工人对绳的拉力的功率为30W
15.如图为我国古代建造宫殿移动大木料的情景，此图提供的信息解释合理的是（）
A．左边的人所使用撬棒相当于省力杠杆
B．大木料下放置小圆木是为了减少摩擦力
C．通过杠杆移动木料时可以省力
D．抬起大木料的一端则另一端对地面的压力等于重力
三．填空题（每空1分共24分）
16．在探究杠杆平衡条件的实验中，保持杠杆在水平位置平衡，就可以直接从杠杆上读____。
如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，右侧30cm刻度尺用弹簧测力计沿竖直拉杠杆，使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为_____N。
保持弹簧测力计悬挂点不变，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠杆水平平衡，弹簧测力计示数变__________。
16题图17题图18题图
17.如图是搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G=800N。
推车时，独轮车属于
杠杆，人手竖直向上的力F应为N。
18．科学家最新揭密，明代工人在建造故宫时，利用道路冰面泼热水充当润滑剂来卖现巨石的
搬运。
在泼热水的冰面上，只需要用2.4×104NN的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力约为_________N。
若使用图8所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石，拉力F为2×104N则滑轮的机械效率是___________。
19．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示。
若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的
。
已知
=
，则石块的密度为kg/m3。
19题图20题图21题图22题图
20．如图所示，某同学用滑轮组将重为3.2N物体匀速提高2m，用了10s，已知滑轮组的机
械效率为80%，拉力所做的有用功是________J；拉力所做的总功是________J；绳末端移
动的速度是________m/s；绳末端移动的距离是________m。
21．边长为0.5m的正方体,质量为60Kg,当它静止在水平地面上时,对水平地面产生的压
强为____Pa;现用如图所示的滑轮组来提升该物体,当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为%,拉力F的功率为W。
（g=10N/Kg）
22．如图所示是某高压蒸气压力控制装置的示意图。
当阀门S（底面祝为2cm2）受到的蒸气压力超过其安全值时，阀门就会被顶起释放一些蒸气来降低压力，该装置相当于一个杠杆。
杠杆的平衡条件是___________________；若OA=0.2m，AB=0.6m．物体C重25N，那么杠杆平衡时杆上的A点所受的支持力为________N（忽略杆重）；当锅炉内气压为4×l05Pa时，蒸气对阀门下表面的压力是________N．
23．小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图所示。
请根据图像推算，当L1为0.1m时，F1为N。
23题图24题图25题图
24．如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是_______m/s，拉力F的功率是_______W，该滑轮组的机械效率是_______。
25．如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，在拉力F和重力为30N的重物P的作用下，恰在水平位置平衡。
已知OA=80cm，AB=20cm，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，那么拉力F的力臂l=_______cm，拉力的大小F=_______N。
四．作图与分析简答题（26题4分、27题4分，共8分）
26．中考结束后，洋洋同学的全家要去旅游，爸爸在商场买了一个旅行箱如图所示。
洋洋发
现旅行箱上涉及到很多物理知识，请你结合旅行箱的结构和使用过程，写出两个相关的物理
知识（不能与示例重复）。
示例：
用力拉旅行箱，旅行箱运动力可以改变物体的运动状态。
27．图12是液压汽车起重机的示意图。
请你分别画出作用在吊臂上的动力F1的力臂L1和阻力F2的力
臂L2。
五．探究与实验题（28题4分、29题6分、30题3分、31题4分，共17分）
28．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的距离的乘积，是一个有意义的物理量”时，对文中“有意义”产生了疑问，于是重新设计实验进行了探究，收集到的实验数据如下表：
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
距离s/cm
测量数据
理想数据
杠杆
2
10
4.1
4
①_____
动滑轮
2
10
1.2
②_____
20
⑴请将表格中的数据补充完整。
⑵结合表中数据进行分析，你认为“力和物体在力的方向上移动的距离的乘积，是一个有意义的物理量。
”其意义在于__________________________________________。
⑶拉力的测量数据与理想数据不同的主要原因是_______________。
29．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。
小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡。
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，
并测出力臂。
多次实验并把数据记录在表格中。
次数
Ｆ１／N
l１／cm
Ｆ２／N
l２／cm
１
1
10
2
5
２
2
10
1
20
３
2
15
3
10
实验时杠杆在水平位置平衡的目的是：
；
多次实验的目的是：
。
（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：
。
（4）小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会（选填“右侧下降”或“左侧下降”）。
（5）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码（说出钩码移动的方向及格数）。
30.某实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率，得到的实验数据如下表．
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
2
0.1
0.7
0.5
57.1%
3
3
0.1
1.2
0.3
83.3%
（1）从表中的实验数据可以分析得出：
第一次实验数据是用 （选填“甲”或“乙”）实验装置测得的．
（2）分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到的结论________．
（3）分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到的结论_______．
31. 某实验小组“利用杠杆平衡条件测固体密度”。
【实验器材】待测小石块，杠杆及支架，细线，钩码数个，刻度尺，烧杯，水适量。
【实验过程】
（1）把杠杆的中点固定在支架上并调节杠杆在水平位置平衡；
（2）用细线将小石块拴好，把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡；
（3）分别量出小石块悬挂处与支点的距离L和钩码所挂处与支点的距离l，由杠杆平衡条件得出小石块的质量为______________；
（4）在烧杯内盛水，将小石块浸没水中，保持L不变，调节钩码m的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡；
（5）量出钩码所挂处与支点的距离d，则小石块所受水的浮力为____________；
（6）若水的密度为ρ，由阿基米德原理得出小石块的体积为___________；
（7）由密度公式求出小石块的密度为___________。
六．综合应用题（32题6分、33题6分、34题6分，共18分）
32．如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻
质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO。
在C端用F=150N的力竖直向下拉
杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直：
（绳重不计，g取10N／kg）求：
（1）物体A的重力G；
（2）绳对杠杆B端的拉力F拉；
（3）此时物体A对地面的压强p。
33.已知斜面倾角为30°，斜面高为2m。
小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。
拉力大小为300N，绳重不计。
求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体施加的摩擦力。
34.为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。
小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。
当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。
若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
求：
（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。
2015年中考总复习《光现象》一章综合达标检测试题参考答案
一.单项选择题（本题包括12小题，每小题2分，共24分。
每小题只有一个正确答案，把
正确答案的序号填写入题后的括号内）
1-5DABDD6-10BACDB11．B12．D
二.多项选择题（本题包括3小题，每小题3分，共9分。
每小题有多个正确答案，把正确答案的序号填写入题后的括号内，都选对给分）
13．BC14．BC15．ABC
三．填空题（每空1分共24分）
16．力臂1大17.省力24018．2.4×10460%19．3×10320．6.480.6621．24007516022．F1L1=F2L21008023．624．0.44880%25．404
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