贵州省遵义市中考物理总复习第8讲机械与人精练 新人教版94.docx
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贵州省遵义市中考物理总复习第8讲机械与人精练新人教版94
第八讲 机械与人
第1课时 简单机械
一、选择题
1.(2017德州中考)如图所示的四种情景中,使用的工具属于费力杠杆的是( A )
B.裁纸刀)
C.托盘天平),
D.瓶盖起子))
2.(2017连云港中考)如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g,若在A,B两处各加1个钩码,那么杠杆( A )
A.右边向下倾斜 B.左边向下倾斜
C.仍保持水平位置平衡 D.无法确定杠杆是否平衡
3.(2017舟山中考)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
下列有关说法正确的是( C )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
(第3题图))
(第4题图))
4.(2017台州中考)小柯用图中装置提升重为400N的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是( C )
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
5.(2017宜宾中考)指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( A )
A.一个省力杠杆,两个费力杠杆
B.一个费力杠杆,两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆
6.(2017坪山区二模)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( D )
B)
C),
D))
7.(2017枣庄中考)如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是( A )
A.先变小后变大B.先变大后变小
C.逐渐变大D.逐渐变小
8.(2017宁波中考)如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙。
若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( C )
A.F甲<F乙、P甲=P乙B.F甲>F乙、P甲>P乙
C.F甲>F乙、P甲=P乙D.F甲<F乙、P甲<P乙
9.为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器。
下列关于图示灭火器的说法正确的是( A )
A.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个省力杠杆
B.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个费力杠杆
C.干粉能喷出是因为灭火器内的气压等于外界大气压
D.干粉能喷出是因为灭火器内的气压小于外界大气压
10.某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是( D )
A.动滑轮B.定滑轮C.轮轴D.斜面
11.如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳方向,杠杆OBA可绕O点绕动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。
图中能够正确表示动力臂的是( B )
A.l1B.l2C.l3D.l4
二、填空题
12.(2017江西中考)如图所示,是小鹰用扫帚打扫地面卫生的情景,此时扫帚属于__费力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,平时用力扫地,是通过__增大压力__的方法来增大摩擦,可使地面打扫得更干净。
13.(2017哈尔滨中考)如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3N,整个装置处于静止状态,则物体的重力为__6__N。
此时杠杆属于__省力__(选填“省力”或“费力”)杠杆。
14.(2017济宁中考)小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为__100__N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为__20__N。
15.(2017金华中考)在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起,抬起过程应用了杠杆原理。
图2为引擎盖的受力分析模型图:
引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置。
由图2可知,该杠杆属于__省力__杠杆,在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐__变小__。
16.(2017杭州中考)小金将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,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,则此时手压木棒的压力大小为__20__N,肩对木棒的支持力大小为__60__N,人对地面的压力大小为__540__N。
(g取10N/kg)
17.(2017烟台中考)如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂。
) ,)
18.(2017徐州中考模拟)如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法。
19.(2017绥化中考)如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
) 解:
如图所示:
)
四、实验探究题
20.(2017成都中考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。
(1)平衡时,应该让杠杆静止在________位置。
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图1所示,他们记录的数据为:
动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=________m。
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是( A )
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?
通过实验,他们得到了如图2所示的结果。
根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:
F1L1=______________。
(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
21.(2017慈溪校级模拟)在探究定滑轮及其工作特点的活动中。
(1)这个活动除了要用到铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺外,还要用到弹簧测力计,因为需要用弹簧测力计来测绳子自由端的拉力和__重力__。
(2)实验前,弹簧测力计已经在竖直方向调零(如图甲),实验过程中不再进行调零,则进行图乙操作时,测得绳子自由端的拉力__<__(选填“>”“=”或“<”)绳子自由端真实拉力。
(3)本探究活动需要进行多次实验,下列多次实验的方案比较合理的是__方案二__。
方案一:
相同数量钩码,多次测量求平均值。
方案二:
不同数量钩码,各测一组数据。
22.(2017扬州中考)“暴走”是一种快速的徒步运动方式。
观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。
(已知某人的质量为80kg,g取10N/kg。
)
运动方式
散步
快走
慢跑
快跑
消耗能量E/J
315
1165.5
1260
1764
) ,)
(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是__400__N。
(3)人向前走一步的过程中,重心升高约4cm,人克服自身重力约做了__32__J的功。
(4)通过查阅资料:
人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如上表所示.请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因:
__人运动的速度越大,在单位时间内消耗的能量越多__。
五、计算题
23.(2017河北一模)如图重力不计的木板可绕O点无摩擦转动,在其A端挂一边长为10cm的正方体重物P,一个重力为500N的中学生站在B点时,木板在水平位置平衡,P对地面的压力刚好为零,且OA=1m,OB=3m,求:
(1)物体P的重力为多少?
画出中学生作用在杠杆上的力的力臂。
(2)当人向左走1m,木板在水平位置平衡时,P对地面的压力和压强分别是多少?
解:
(1)O为支点,由于人的重力方向是竖直向下,则作用在杠杆上的压力是竖直向下,所以OB段为力臂L1,如图:
由杠杆平衡条件得:
F·L2=F1L1,即:
GPOA=G人OB,
所以,GP=
=
=1500N;
(2)当人向左走1m,人的重力力臂为L1=OB-1m=3m-1m=2m;
由杠杆平衡条件得:
F·OA=G人L1,
所以,F=
=
=1000N,
根据物体P的受力分析可知:
F压=G-F=1500N-1000N=500N,
P=
=
=5×104Pa;当人向左走1m时,P对地面的压力是500N,对地面的压强是5×104Pa。
第2课时 功和能
一、选择题
1.将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是( B )
A.0.2JB.2JC.20JD.200J
2.(2017灌南校级中考模拟)如图所示的几种情景中,人对物体做了功的是( C )
)
)
)
)
3.(2017宝应一模)一年一度的中考体育测试将在5月初进行,下列与中考体育加试相关的物理知识,分析正确的是( C )
A.抛出去的实心球离开手后继续运动过程中,手的推力做了功
B.抛出去的实心球在空中运动到最高点时,速度为零
C.立定跳远时,脚要用力向后蹬地,利用物体间力的作用是相互的
D.做俯卧撑时,手只是施力物体
4.(2017南芜中考)2017年4月20日,我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭发射升空,并于4月27日成功完成与“天宫二号”的首次推进剂在轨补加实验。
则下列说法正确的是( C )
A.“天舟一号”加速上升时,其机械能总量保持不变
B.“天舟一号”加速上升时,其惯性逐渐增大
C.“天舟一号”给“天宫二号”进行推进剂补加时,它们处于相对静止状态
D.“天宫二号”在轨运行时,处于平衡状态
5.(2017武汉中考模拟)质量相等的甲、乙两车,在同一平直公路上向东行驶,他们行驶过程中的路程与时间图像如图所示,则下列说法正确的是( B )
A.在行驶过程中,两车的动能始终相等
B.以乙车为参照物,则甲车向东行驶
C.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲车受到的牵引力较大
D.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲、乙两车的功率之比为4∶9
6.(2017北京中考模拟)一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是( B )
A.机械能不变,重力势能不变
B.机械能变小,动能变小
C.机械能不变,动能变小
D.机械能变小,动能不变
7.(2017临沧期末)下列关于功和功率的说法中正确的是( D )
A.物体做功时间越短,功率越大
B.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功
D.物体做功越快,功率越大
8.(2017自贡中考)如图所示,一名运动员投掷铅球的过程示意图。
铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。
在a到d的整个过程中,下列说法不正确的是( B )
A.只有在a到b的过程中,运动员对铅球做了功
B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
C.在c到d的过程中,铅球的重力势能减少
D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断地变化
9.(2017玄武区二模)如甲图所示,小明用弹簧测力计水平拉木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。
下列说法错误的是( D )
A.两次木块都作匀速直线运动
B.两次木块受到的摩擦力一样大
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率一样大
二、填空题
10.(2017云南中考)儿童节期间,小朋友在公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”),不再用力推时,秋千最后会停下来,在此过程中机械能转化为__内__能。
11.(2017内江中考)用一个动滑轮把重80N的沙袋从地面提到6m高的脚手架上,所用的力是50N,这一过程所做的有用功是__480__J,这个动滑轮的机械效率是__80%__。
12.(2017绵阳中考)如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量15kg,某次提升材料质量240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力F=__850__N;竖着向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是1000N,并将材料提升了10m高,则滑轮组的机械效率是__80%__。
(g取10N/kg)
13.(2017烟台中考)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为__400__N__,若实际用力为500N,斜面的机械效率为__斜面的机械效率为80%__,重物受到的摩擦力为__100__N__。
(g取10N/kg)
14.(2017连云港中考)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1,若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1__=__W2,P1__<__P2。
(均选填“>”“<”或“=”)
15.(2017兰州中考)某同学在10s内做了5个“引体向上”,他的质量为60kg,每次上升的高度为40cm。
该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是__240__J,10s内做功的功率为__120__W。
(g取10N/kg)
16.(2017遵义模拟)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究:
(1)为了研究汽车超速问题,实验中应选择__甲、乙__两个图进行比较,得到的结论是:
小车的质量一定时,速度越大,则动能越大。
(2)为了研究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结论是__小车的速度一定时,质量越大,动能越大__。
三、实验探究题
17.(2017烟台中考)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。
实验名称:
测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
(2)按图安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据。
实验记录:
实验
次数
钩码
重力
G/N
物体
上升
的高度
h/cm
有用功
W有/J
拉力
F/N
弹簧测力
计移动的
距离
s/cm
总功
W总/J
机械
效率
η
1
6
3.00
18.00
2.38
9.00
21.42
84.0%
2
6
5.00
30.00
2.40
15.00
36.00
83.3%
3
6
8.00
48.00
2.36
24.00
56.64
84.7%
4
6
10.00
60.00
2.35
30.00
70.50
85.1%
实验结论:
在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关。
请你评价小明和小红的实验报告。
(1)指出实验步骤中存在的错误和不足;
(2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性。
答:
(1)有用功和总功计算错误;在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,小明和小红没有改变提升物体的重力大小。
(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,原实验只使用了一个滑轮组做了实验;
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验。
18.(2017淮安中考)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
次数
斜面的
倾斜
程度
物体
重
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
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做__匀速直线__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__1.25__J,机械效率是__80.6%__。
(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__省力__。
(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,__斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高__。
四、计算题
19.(2017苏州中考)小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。
已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。
(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为__45__N。
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率是多大?
解:
(1)由v-t图像可知,在0~10s内小推力做加速运动,处于非平衡状态,水平推力大于阻力;
阻力的大小:
f=0.15G总=0.15×(m物品g+G车)=0.15×(17kg×10N/kg+130N)=45N;
(2)由v-t图像可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45N,由v=
可得,10~20s内小推车运动的距离:
s=vt=0.8m/s×10s=8m,10~20s内水平推力做的功:
W=FS=45N×8m=360J;
(3)10~20s内水平推力的功率:
P=
=
=36W。
20.(2017泰安中考)如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重。
求:
(1)工人拉绳子的速度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中的动滑轮的重力。
解:
(1)由图可知,n=3,绳端移动的速度:
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,
(2)根据P=
=
=Fv可得,工人的拉力:
F=
=
=300N,
滑轮组的机械效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=90%;
(3)重物上升的高度:
h=vt=0.1m/s×10s=1m,
拉力做的有用功:
W有用=Gh=810N×1m=810J,
拉力做的总功:
W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J,
提升动滑轮做的额外功:
W轮=W总-W有用-Wf=900J-810J-60J=30J,
由W轮=G轮h可得,动滑轮的重:
G轮=
=
=30N。
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