中考物理 第一部分 考点研究 第九讲 简单机械.docx
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中考物理第一部分考点研究第九讲简单机械
第九讲简单机械
玩转重庆9年中考真题(2007~2015年)
命题点1杠杆
类型一杠杆类型的判断
1.(2012重庆5题3分)如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()
2.(2009重庆10题2分)正上初三的张丽同学发现,妈妈在厨房炒菜时,在客厅里也能闻到香味,这是由于________________________的原因;细心的她还发现爸爸工具箱中的钢丝钳(如图)是______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆.
类型二杠杆相关作图
3.(2008重庆12题2分)在建筑工地上,王师傅想用撬棒将一块大石头挪开.其实撬棒就是一个杠杆,其支点(O)和受力情况如图所示,请你在图中画出动力F1的力臂L1.根据王师傅使用撬棒的情况,可知此时撬棒是一个______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
4.(2013重庆A卷14
(1)题1分)如图所示,请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图
【专家猜押】如图1所示,杠杆的B点挂一重物G,要使杠杆在图示位置平衡,请画出最小力及其力臂的示意图
.
命题点2
机械效率及其相关计算
1.(2015重庆A卷7题)如图所示,不计摩擦和绳重,把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m,所用拉力F为12.5N.下列说法中正确的是()
A.动滑轮重7.5N
B.4s内拉力F做功25J
C.4s内拉力F的功率为6.25W
D.滑轮组的机械效率为80%
2.(2014重庆A卷11题2分)科学家最新揭秘,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实现巨石的搬运.在泼热水的冰面上,只需要用2.4×104N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.若使用如图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_____.
3.(2014重庆B卷11题2分)工人借助如图所示的装置,在20s时间内将重700N的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为500N.该过程中,工人所用装置的机械效
率为___,工人对绳子拉力的功率为____W
.
4.(2013重庆A卷7题3分)小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为3N的物体匀速提高了0.5m,已知绳端的拉力F为2N,则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是()
A.s=1.5m,η=50%B.s=1.5m,η=80%
C.s=1m,η=75%D.s=1m,η=37.5%
5.(2011重庆7题3分)如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是()
A.对物体做的功是额外功
B.拉力F做的功是有用功
C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D.增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
6.(2013重庆B卷11题2分)用如图所示滑轮组提升正方体物体,动滑轮重2N,不计摩擦和绳重.物体边长为0.1m,密度为2×103kg/m3,物体的质量是__kg;作用在绳端的拉力F为___N时,物体对水平地面的压强为600Pa
.
7.(2012重庆12
题2分)用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为____.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N.
8.(2010重庆12题2分)如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦不计.则拉力的大小是____N,此时该装置的机械效率是____
.
9.(2007重庆13题2分)如图所示,大小为20N竖直向上的拉力F通过动滑轮把重30N的物体向上提升了5m.拉力F做的功是____J,此滑轮的机械效率是_____.
10.(2015重庆A卷19题)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg.当
把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点1.6m.求:
(1)物体乙受到的重力;
(2)物体甲受到的支持力;
(3)物体甲的密度
.
11.(2015重庆B卷19题8分)有一质量为60kg、底面积是0.5m2的物体先静置在水平地面上,然后工人用如图所示的装置在20s内将物体匀速提升2m,已知拉力F的大小为400N,在此过程中不计绳重和摩擦.求:
(1)物体静置时对水平地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率.
命题点3简单机械实验
1.(2009重庆17题6分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1
)在表中的空格处填上适当的数据.(机械效率用百分数表示,保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上___拉动弹簧测力计.
(3)从实验数据分析得出:
使用同一滑轮组,_____可以提高滑轮组的机械效率.
(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,请你作出恰当的猜想:
滑轮组的机械效率与________有关(写出一种影响因素即可).
【答案】
命题点1
1.A【解析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,可以通过比较力臂长度来区分.动力臂大于阻力臂的为省力杠杆,如开瓶器、钢丝钳、撬棒等;动力臂等于阻力臂的为等臂杠杆,如天平;动力臂小于阻力臂的为费力杠杆,如钓鱼竿、船桨、镊子等.本题B、C、D都是省力杠杆,A是费力杠杆.故选A.
2.分子永不停息地做着无规则运动省力【解析】闻到香味是因为分子在永不停息地做着无规则运动;钢丝钳的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
3.如答图所示省力
【解析】本题考查了力臂和杠杆的分类.力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,因此在画力臂时应遵循以下几步:
①画动力F1的作用线;②从支点到动力F1的作用线引垂线;③连接支点和垂足的距离即为力臂.如答图所示.
4.如答图所示
【解析】根据杠杆平衡条件可知,要使作用在A点的拉力最小,拉力的力臂要最大,当支点与力的作用点的连线作为力臂时,力臂最大,力最小,即以OA为力臂,力垂直OA向上.
命题点2
1.D图片信息解读:
图中有两段绳子承担物重,绳子自由端的拉力F=1/2(G+G动),绳子自由端移动的距离s=2h.
【解析】A选项:
根据F=1/2(G+G动),代入数据得:
12.5N=1/2(20N+G动),解得:
G动=5N,该选项错误;B选项:
4s内拉力F做的功:
W总=Fs=F·2h=12.5N×2×2m=50J,该选项错误;C选项:
4s内拉力F的功率:
该选项错误;D选项:
4s内的有用功:
W有=Gh=20N×2m=40J,则滑轮组的机械效率:
该选项
正确.故选D.
2.2.4×10460%
【解析】由于巨石做匀速直线运动,处于平衡状态,
受平衡力,故巨石受到的摩擦力f=F=2.4×104N.由题意可知,巨石受到的摩擦力f=2.4×104N,拉力F=2×104N,n=2,s2=ns1,故滑轮的机械效率
3.70%200【解析】题目已知:
作用在绳子自由端的拉力F=500N,提起货物的重力
G=700N,货物上升的距离h=4m;由图可知,承担物重的绳子段数n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×4m=8m;则有用功W有=Gh=700N×4m=2800J,,总功W总=Fs=500N×8m=
4000J,故滑轮组提升货物的机械效率
;拉力的功率
P=W总/t=40
00J/20s=200W.
4.C【解析】由图可知,本题中使用滑轮组时,滑轮组用两段绳子吊着物体,绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的两倍;s=2h=2×0.5m=1m.滑轮组的机械效率:
.故选C.
5.D【解析】该滑轮组中对物体做的功为有用功,拉力F做的是总功,故A、B两项错;本滑轮组是由3段绳子承担物重的,所以s=3h,故C项错;额外功是由于动滑轮的重力产生的,即W额不变;物重
增加,W有增大,
故η增加,所以选项D正确.故选D.
6.28【解析】物体的质量m=ρV=2×103kg/m3×10-3m3=2kg;G=mg=20N,物体对地面的压力为F′=pS=600Pa×0.01m2=6N,即地面对物体的支持力为6N,拉力F=
(G+G动-F′)=
(20N+2N-6N)=8N.
7.80%1150【解析】由题图知n=2,
在不计摩擦与绳重时,F=
(G物+G动),即125N=
(200N+G动),所以G动=50N,由题得人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,所以最大拉力F′=G=600N,因为F′=
(G物′+G动),即600N=
(G物′+G动),有G物=1150N.
8.10092%【解析】根据滑轮的特点可以判断出此滑轮为动滑轮,因为动滑轮能够省一半的力,由图中可知,人的拉力等于动滑轮、沙子、桶三者总重力的一半,即F拉=
(184N+6N+10N)
=100N;该装置的机械效率为
9.20075%【解析】由题图知,提升物体的高度h=5m,则绳子自由端移动的距离s=2h=
2×5m=10m,提起物体所做的总功:
W总=Fs=20N×10m=200J,提起物体所做的有用功:
W有用=Gh=30N×5m=150J,滑轮组的机械效率:
10.解:
(1)乙物体受到的重力G乙=m乙g=5.6kg×10N/kg=56N(2分)
(2)物体甲的底面积S甲=a2=(0.1m)2=0.01m2
物体甲对地面的压力F甲=p甲S甲=3000Pa×0.01m2=30N
物体甲受到的支持力F支=F甲=30
N(2分)
(3)杠杆AOB中:
F=G乙=56N
由FA×OA=FB×OB得
(2分)
G甲=FA+F支=49N+30N=79N
物体甲的密度
(2分)
11.解:
(1)物体对水平地面的压力
F=G=mg=60kg×10N/k
g=600N
静置时对水平地面的压强
(2分)
(2)滑轮组
的机械效率
(3分)
(3)拉力的总功
W总=Fs=400N×2m×2=1600J
拉力的功率
(3分)
1.C【解析】由于忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n1=2,n2=3,则两图所用拉力F1=
(G物+G轮),F2=
(G物+G轮),又由于滑轮相同,提升的物体重相同,所以F1>F2;两图将同一物体匀速提高相同的高度,则做的有用功W有相同,F1移动的距离s1=2h,F2移动的距离s2=3h,故s1<s2;在忽略绳重及摩擦,所做的额外功W额=G轮h,可得额外功W额相同,又W总=W有+
W额,所以总功相同,根据
故两图的机械效率η相同,即η1=η2.故
选C.
2.6×1041.5×104【解析】起重机在匀速提升货物过程中对货物做了功,可直接利用公式W=Gh进行计算;起重机对货物做的功是有用功,利用机械效率可计算出起重机做的总功大小,最后求解出额外功.
3.80%1050【解析】滑轮组的机械效率
由F=(G+G动)
可知:
动滑轮重力G动=nF-G=2×125N-200N=50N,人的最大拉力F大=G人=550N,又因为
F大=(G大+G动)
所以提升物体的最大重力G大=nF大-G动=2×550N-
50N=1050N.
命题点3
1.
(1)88.9%2.230
(2)匀速(3)增加物重(4)动滑轮的质量
【解析】
(1)由
得,第二组实验中,
s3=3h=3×10cm=30cm,由
得
F3≈2.2N;
(2)为了达到较理想效果,在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;(3)通过对比发现增加物重可以提高滑轮组的机械效率;(4)滑轮组的机械效率还与动滑轮的质量有关.
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