中考物理考点真题分类训练简单机械含答案解析.docx
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中考物理考点真题分类训练简单机械含答案解析
中考物理考点真题分类集训:
简单机械
命题点1 杠杆类型的判断命题点2 杠杆平衡条件及其应用命题点3 滑轮、滑轮组、斜面的特点命题点4 机械效率的相关计算命题点5 简单机械作图命题点6 探究杠杆的平衡条件命题点7 测量滑轮组的机械效率命题点8 测量斜面的机械效率
1.如图所示的杠杆,属于费力杠杆的是( )
2.下列工具可以省力的是( )
A.钓鱼竿 B.钢丝钳 C.镊子 D.筷子
3.如图为可升降晾衣架,通过转动摇柄实现晾衣架的升降.晾衣架的摇柄属于简单机械中的 (选填“省力”或“费力”)机械;摇柄上的花纹是为了 .
4.今年2月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔.下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是( )
5.如图所示,在探究“杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格的长度为3cm,当弹簧测力计在A点沿与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( )
A.拉力的力臂为0.12mB.此时为省力杠杆
C.弹簧测力计的示数为4ND.钩码总重为2N
6.图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆( )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
7.如图所示,轻质杠杆在中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F,杠杆保持平衡,保持力F方向不变,当将重物向右移动时,要使杠杆保持平衡,力F将 ;将杠杆顺时针方向缓慢转动,力F将 .(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
8.如图所示,将一根质量均匀的铁棒按4∶3的比例折成直角后,一端用铰链固定在墙上,铁棒能绕O点转动,此棒重70N,若要保持此棒在如图所示的位置平衡,则加在A端的最小力为 N.
9.图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形.我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆,不计自重.若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10N/kg).
10.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度
B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少
C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D.若用定滑轮提升重物,当拉力竖直向下时最省力
11.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子拉力F相等.则每个动滑轮的重力为( )
A.3NB.6NC.11ND.22N
12.用图甲中的撬棒撬石块时,撬棒相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为 N.
13.一个箱子需要从地面搬到汽车上.小冰想用如图甲所示的方法搬运,小雪想用如图乙所示的方法搬运.两种方法克服箱子的重力做的功是 ,但小雪的方法会 .
14.如图所示,重10N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示数为4N,物体A受到摩擦力为 N.
15.高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触.图中为输电线的牵引装置.钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为 N.若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了 cm.(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)
16.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是( )
A.有用功越多,机械效率越高
B.同一起重机提起的货物越重,机械效率越高
C.额外功越少,机械效率越高
D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高
17.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦.下列说法正确的是
( )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
18.工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦.以下结论正确的是( )
A.动滑轮的有用功为600JB.动滑轮的重力为400N
C.动滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F的功率为120W
19.如图所示,用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为
80%,则在此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为1m
B.滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C.拉力F的功率为3W
D.拉力F所做的有用功为72J
20.(多选)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s.已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为900JB.工人做的额外功为300J
C.工人做功的功率为60WD.此斜面的机械效率为75%
21.如图所示,用滑轮组把质量为80kg的物体匀速提升3m,若拉为F=500N,则滑轮组的机械效率为 ;若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为 N.
22.用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重
为 N;当某次运送3件货物时,绳子的拉力F是 N.(不考虑绳重和摩擦)
23.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,请画出F1、F2的力臂L1和L2.
24.如图所示杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F2及阻力臂
L2.
25.如图所示,一个绕O点转动的杠杆,已知动力F1的方向和阻力F2的力臂L2,请画出动力F1的力臂L1以及阻力F2.
26.如图所示,曲杆ABC自重不计,O为支点,要使曲杆在图示位置平衡,请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图.
27.如图所示,用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重物G,请在图中画出最省力的绳子绕法
.
28.请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人用力往下拉獉獉獉绳使重物升起.
29.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中.
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”).将杠杆调节水平平衡的目的是避免 对实验的影响和便于 .
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A处下方再挂一个相同钩码,为使
杠杆保持水平平衡,则需将挂在B处的钩码向右移动 格.
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码,改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉
力,为使杠杆保持水平平衡,且弹簧测力计示数最小,则弹簧测力计对杠杆
的拉力方向是 .
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平
衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
30.测量滑轮组的机械效率:
步
骤
如图为测量某滑轮组机械效率的实验装置.
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计.
②分析表中数据可知:
实验2是用图 做的实验.
③实验序号3中的机械效率η=.
装
置
图
表
格
实验
序号
钩码重
量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
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
结
论
通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:
同一滑轮
组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.
通过比较2、3两次实验数据可得出结论:
不同滑轮组提升相同重物
时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 .
问
题
讨
论
实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静
止时读数.你认为他的想法 (选填“正确”或“不正确”),因
为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响.
31.小明利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:
“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?
”针对这个问题,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:
实验
序号
斜面倾
斜程度
物体重
力G/N
物体上
升高度
h/m
沿斜面拉
力F/N
物体移
动距离
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效
率η(%)
1
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
63
2
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68
3
极陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做 运动。
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为 J,机械效率是 .
(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:
斜面越缓,越 .
(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:
在其他条件不变的情况下, .
参考答案
1.C 2.B
3.省力 增大摩擦
【方法指导】杠杆平衡条件的相关判断
1.支点在中间的杠杆
当支点两边的力臂与力的乘积发生变化后,乘积大的那边下沉.
2.支点在一侧的动态杠杆
用杠杆提升重物时,利用杠杆平衡条件F=L2L1
G和控制变量
法,抓住不变的量,分析变量之间的关系.
4.B
5.D 【解析】已知此时杠杆处于平衡状态,拉力的方向与杠
杆成30°角,由正弦定理可得拉力的力臂是OA的一半,
OA=3cm×4=12cm,故拉力的力臂L1=6cm=0.06m,
A错误;此时拉力的力臂L1=6cm,阻力臂L2=9cm,由于
阻力臂大于动力臂,故杠杆为费力杠杆,B错误;由图可知,
弹簧测力计的示数为3N,C错误;由杠杆的平衡条件F1×
L1=F2×L2可得,其中F1=3N,L1=6cm,L2=9cm,解得
F2=2N,D正确.故选D.
6.A 【解析】设一个钩码重为G,杠杆一格长为L,甲图杠杆
平衡是因为:
2G×2L=G×4L;乙图分别加挂一个等重的物
体后(为便于研究,设物体的重也为G),左边力与力臂的乘
积:
3G×2L,右边力与力臂的乘积:
2G×4L,因为3G×2L<
2G×4L,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆不能平衡,
右端下沉,故A正确,B错误;将左端的物体向右移动,则左
端的力臂减小,力与力臂的乘积减小,则杠杆右端继续下
沉,故C错误;在右端再加挂一个物体,右边的力变大,力与力
臂的乘积变大,也会使杠杆右端继续下沉,故D错误.故选A.
7.变大 不变
8.40 【解析】根据题意,可将此铁棒分成两部分:
OB和BA,
它们的受力情况如解图所示,且OB∶BA∶OA=4∶3∶5,则有
OC∶OB∶OA=2∶4∶5;根据杠杆的平衡条件可得:
4G7×OC+3G7×OB=F×OA,因G=70N,代入上式中可得加在A端的最小动力为:
F=40N.
9.解:
由题意可知铅球的重力即为杠杆的阻力,则F2=G球=
m球g=3kg×10N/kg=30N
由杠杆平衡条件:
F1LOA=F2LOB可得:
拉力F1的大小为:
F1=F2LOBLOA
=30N×0.30m
03m=300N
10.C 【解析】用动滑轮提升重物上升h高度,测力计上升2h
高度,A错误;若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉
力更小,但使用动滑轮时需要对动滑轮做额外功,比使用
定滑轮提升重物时做功要多,B错误;由机械效率公式η=
W有用W总
×100%=Gh
Fs×100%=Gh
1
n(G+G动)×nh
×100%=
G
G+G动
×100%=m
m+m动
×100%,减小动滑轮的质量可以
提高动滑轮的机械效率,C正确;定滑轮属于等臂杠杆,不
能省力,能改变力的方向,当使用定滑轮提升重物时,即使
拉力竖直向下,拉力的大也小不变,D错误.故选C.
11.B 【解析】由题图甲可知,承担动滑轮绳子的段数为n1=
3,作用在甲滑轮组上绳子的拉力为F=1
n1
(G1+G动)=
13
×(60N+G动);由图乙可知,承担动滑轮绳子的段数为
n2=2,作用在乙滑轮组上绳子的拉力为F=1n2
(G2+G动)=12×(38N+G动);由于甲乙两种情况下绳子拉力F相
等,即13×(60N+G动)=12×(38N+G动),解得:
G动=6N.故选B.
12.省力 300 【解析】由图甲可知,使用撬棒时,撬棒的动
力臂大于阻力臂,故撬棒是省力杠杆;图乙中滑轮组中承
担物重的绳子股数为3股,忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人
对绳的最小拉力为F=G
3=900N
3=300N.
13.相等的 省力 14.8
15.1×104 15 【解析】由题图可知,滑轮组中绳子的拉力等
于坠砣的重力,即F=G砣=25kg×10N/kg×20=5000N.
动滑轮上有两段绳子承担物重,即n=2,则输电线A端受
到的拉力FA=2F=2×5000N=1×104N,输电线A端向
左移动的距离:
sA=12×30cm=15cm.
16.B 【解析】机械效率η=W有用W总
×100%,与有用功和总功都
有关系,A错误;同一起重机提起的货物越重,有用功越
多,而额外功不变,则有用功占总功的比例越大,机械效率
就越高,B正确;额外功少,而有用功不确定,则机械效率
也不确定,C错误;起重机的机械效率与提起货物的速度
无关,D错误.故选B.
17.D 【解析】由图知,n甲=3,n乙=4,由于绳端移动的距离
s=nh,则s甲<s乙,F1和F2大小相等,则F1在相同的时间
内所做的总功较少,力F1做功的功率较小,A、B错误;由
于两滑轮组提升的物重和绳子受的拉力分别相同,因此两
个滑轮组一样省力,做相同的有用功而甲的总功较少,所
以甲滑轮组的机械效率比乙的高,C错误,D正确.故选D.
18.C 【解析】由题意可知:
动滑轮的有用功W有=Gh=
1000N×1m=1000J,A错误;由图可知:
承担物体重力
的绳子段数n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×
1m=2m,故动滑轮做的总功W总=Fs=600N×2m=
1200J;动滑轮的机械效率η=W有W总
×100%=1000J
1200J×
100%≈83.3%,C正确;不计绳重和摩擦,由F=1
n(G+
G动)可知:
600N=1
2(1000N+G动),解得:
G动=200N,B
错误;拉力F的功率P拉=W总t=1200J
5s=240W,D错误.
故选C.
19.D 【解析】由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳子
自由端移动的速度:
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,绳
子自由端移动的距离s绳=v绳t=0.3m/s×10s=3m,A
错误;由公式η=W有W总
×100%=fs
Fns×100%=f
Fn×100%
可得,物体A受到的摩擦力:
f=ηnF=80%×3×30N=
72N,由于物体A匀速运动,所以滑轮组对物体A的水平
拉力等于物体A受到的摩擦力,大小是72N,B错误;拉力
F做功的功率:
P=Fv绳=_________30N×0.3m/s=9W,C错误;拉力
所做的有用功,也就是物体A克服摩擦力做的功:
W有=fs物=fv物t=72N×0.1m/s×10s=72J,D正确.故选D.
20.BD 【解析】使用斜面时,克服货物重力做的功为有用功,
W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×1.5m=900J,工人做
的总功即拉力做的功W总=Fs=400N×3m=1200J,则
工人做的额外功W额=W总-W有=1200J-900J=300J,
斜面的机械效率η=W有W总×100%=900J
1200J×100%=75%,
工人做功的功率P=W总t=1200Jx15s=80W,综合以上分析,
BD两项是正确的.故选BD.
21.80% 200 【解析】滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=Gh
Fs×100%=mgnF×100%=80kg×10N/kg
2×500N×100%=80%;动滑轮的重力:
F=1
2(G+G动),G动=2×500N-
800N=200N.
22.100 200 【解析】在不计绳重和摩擦的情况下,只需克
服动滑轮的重力做额外功,此时滑轮组的机械效率可以表
示为η=W有W总
×100%=W有W有+W额
×100%=Gh
Gh+G动h100%=G
G+G动
×100%,根据图乙可知,当G=100N时,η
=50%,则50%=100N
100N+G动
×100%,解得G动=100N;
当运送3件货物时,则根据力的平衡关系可知,2F=G物+
G动=300N+100N,解得F=200N.
【方法指导】杠杆作图
1.画已知力的力臂
(1)找点:
首先在杠杆的示意图上确定支点O;
(2)画线:
从支点O向力的作用线引垂线,作出垂足,则从支点
到垂足的距离就是力臂;
(3)最后用箭头标出力臂长度,在旁边标上字母L1或L2,表示
动力臂或阻力臂.
2.画最小力
(1)动力作用点要选在杠杆上距支点最远处;
(2)连接动力作用点和支点(用虚线);
(3)以动力作用点为垂足,作动力作用点与支点连线的垂线;
(4)根据动力和阻力使杠杆移动的方向相反,确定动力的方
向.即为最小力.
23.如答图所示 24.如答图所示
29.(1)右 杠杆自重 测量力臂大小 (2)1 (3)垂直杠
杆竖直向上 (4)寻找普遍规律
【解析】(1)由图甲可知,杠杆的右端上翘,应将右端的平
衡螺母向右调节,才能使杠杆在水平位置平衡;当杠杆在
水平位置平衡时,可避免杠杆自重对实验的影响,同时力
的作用线与杠杆垂直,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)在图乙中,设一钩码重为G,一格为L,若在A处下方再
挂一个相同的钩码,根据杠杆平衡条件可知:
4G×2L=2G
×LB,得LB=4L,所以为使杠杆在水平位置保持平衡,则需
要将B处钩码向右移动1格;(3)如果改用弹簧测力计在
C处拉,仍然要求杠杆在如图水平位置平衡,且使弹簧测
力计的示数最小,则测力计应垂直杠杆竖直向上拉;(4)探
究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为
了获取多组实验数据寻找普遍规律.
30.乙 80% 1、2 越低 不正确 摩擦力
31.(1)匀速直线 (2)1.25 81% (3)省力 (4)斜面越
陡,机械效率越大
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