中考物理12简单机械知识库与专题训练.docx
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中考物理12简单机械知识库与专题训练
12简单机械
知识点1:
杠杆五要素和平衡条件
1.杠杆的五要素和平衡条件
(1)定义:
一根在力的作用下能绕着__固定点O__转动的硬棒叫做杠杆
(2)杠杆的五要素:
支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂
(3)平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
【提示】画力臂:
(1)先在杠杆示意图上确定出支点。
(2)画出动力作用线和阻力作用线。
(3)最后从支点向力的作用线引垂线。
2.杠杆的分类:
省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆
【提示】省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必然费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的。
知识点2:
滑轮
1.滑轮与滑轮组
2.斜面与轮轴
【提示】轮轴不一定是省力机械,主要取决于动力作用于轮还是轴。
知识点3:
机械效率
1.定义:
物理学中,将__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率,用η表示
2.表达式_η=
___
3.测量滑轮组的机械效率:
η=
=
_
本章中考主要热点有:
杠杆的应用、杠杆的示意图、杠杆的平衡条件、定滑轮与动滑轮的特点、滑轮组的应用、机械效率。
1.杠杆的应用与杠杆平衡条件
杠杆的七要素、杠杆平衡条件、杠杆的示意图和杠杆的应用。
主要有以下几个方面:
(1)杠杆应用类:
判断属于省力杠杆还是费力杠杆;
(2)考查杠杆的平衡条件主要是利用杠杆平衡条件分析、解答实际问题。
(3)公式:
F1L1=F2L2。
2.杠杆示意图
杠杆的示意图以画出力臂较多。
作图题一般情况下和其他作图题结合。
3.定滑轮与动滑轮
滑轮是杠杆的另一种形式。
对定滑轮与动滑轮的特点的考查也较多。
主要有以下几个方面:
(1)定滑轮及其特点:
力与距离的关系;
(2)动滑轮杠及其特点:
力与距离的关系,做功特点。
4.滑轮组的应用
滑轮组的应用主要有:
滑轮组及其特点:
力的关系及特点,距离的关系及特点,做功的计算;作图类主要涉及绕线(很少出现);计算类主要是根据定滑轮和动滑轮的特点,分析滑轮组的特点及其有关计算。
5.机械效率
机械效率属于计算类型问题。
在机械效率问题上一定要分清有用功、额外功和总功,只要理解了这些问题,无论试题出现在选择题、填空题还是大型计算题,都可以很好的解答。
1.(2019·海南)图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子。
把A点压在百香果上固定、B处的“刺刀”刺进果壳,用力使勺子绕A点转动一周,“刺刀”就把果壳切开(如图乙)。
关于勺子的构造和使用说法正确的是(A)。
A.勺子转动切果时可作省力杠杆用B.勺柄表面有花纹是为了减小摩擦
C.“刺刀”很尖利是为了增大压力D.勺子绕着果转动时运动状态不变
2.(2019·衢州)如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间,其中拉力最小的是(C)
A.B.C.D.
3.(2019·温州)晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是(B)。
A.B.C.D.
4.(2019·河南)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。
下图能正确表示它工作示意图的是(B)。
A.B.C.D.
5.(2019·遂宁)如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图,水平吊臂是可绕点O转动的杠杆,为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡,在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C,假设这时起重机装置在水平位置平衡(相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡),由于起吊物体时配重物体C不能移动,且被起吊物体重力各不相同,起重机装置将会失去平衡容易倾倒,造成安全事故,某科技小组受杠杆平衡实验的启发,为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D,如图乙所示。
不起吊物体时,配重物体D靠近支点O;起吊物体时,将配重物体D向左移动适当距离,使起重机装置重新平衡,现用该装置起吊重为5×103N,底面积为0.01m2的物体A,已知D的质量为900kg,OB长18m;当配重物体D移动到距支点6m的E点时,B端绳子对A的拉力为T,A对地面的压强为p;若再让配重D以速度V向左运动,25秒后,甲对地面的压力恰好为零;起吊过程中,物体A在10s内匀速上升了10m,B端绳子的拉力T′做功功率为P。
(g=10N/kg)下列相关计算错误的是(A)。
A.P等于5kWB.V等于C.p等于D.T等于
6.(2019·泸州)如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是(B)。
A.杠杆的动力臂为8cm;B.该杠杆为费力杠杆;
C.该杠杆的阻力大小为;D.动力F的大小为
7.(2019·天津)如图是用撬棒撬石头的情景,下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(A)
A.B.C.D.
8.(2019·泸州)用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体,不计一切摩擦和绳重。
下列判断正确的是(B)
A.该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一;
B.用该滑轮组提升不同的物体,物体越重,其机械效率越大;
C.用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体,其机械效率相等;
D.其他条件不变,仅将滑轮组中的动滑轮重力变大,其机械效率变大
9.(2019·海南)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的拉力恒为F。
以下说法正确的是(AB)
A.拉力F的功率为;B.额外功为(2F-G)h
C.滑轮组的机械效率为;D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大
10.(2019·河北)如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以v的速度匀速运动了s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是(BC)。
A.使用该滑轮组一定省力;B.拉力的功率为2Fv;
C.额外功为(2nF﹣G)s;D.滑轮组的机械效率为
11.(2019·岳阳)如图,动滑轮实质上是一个______(填“省力”或“费力”)杠杆,用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上,拉力做的功是______J。
【答案】省力;1080。
12.(2018•枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将即可。
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示。
你认为的实验方案更好,请说明你的理由。
(4)实验中小王发现:
如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?
请说明理由。
【答案】
(1)右;
(2)左;将左侧的钩码去掉一个;(3)小李;弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量;(4)这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡
13.(2019·河北)如图所示,一轻质杠杆AB.长1m,支点在它中点O.将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点,已知OC:
OB=1:
2,M的边长l=0.1m。
(1)在图中画出N受力的示意图。
(2)求此时M对地面的压强。
(3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分,然后将C点处系着N的细绳向右移动h时,M对地面的压强减小了60Pa,求h为多少。
【答案】
(1)如图所示;
(2)900Pa;(3)0.05m。
14.(2019·达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。
已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。
求:
(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
【答案】
(1)600W。
(2)2.5×103kg/m3。
(3)物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。
15.(2018·滨州)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的杠杆,支架,弹簧测力计,刻度尺,细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在位置平衡,目的是便于测量,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆对平衡的影响。
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验象如图B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)甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:
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,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验(选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”。
【答案】
(1)右;水平;力臂;自重;
(2)0.15;(3)一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律;(4)能;等于。
16.(2019·海南)如图,小谦想把被台风刮倒的树拉正。
他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有_______段绳子拉甲树。
如果不计绳重和摩擦,甲树受300N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为_______N。
【答案】2;150。
17.(2019·遂宁)遂宁在“测量滑轮组机械效率”的实验中,某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验效据如下表:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度H/cm
拉力F/N
绳端移动距离S/cm
机械效率
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______(选填“甲”或“乙“)滑轮组。
(2)在第一次实验中,当______拉动滑轮组时,弹簧测力计示数如图丙所示,拉力F为______N;该次实验滑轮组的机械效率是______(计算结果精确到0.1%)。
(3)机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效率的措施不可行的是______(选填符号)。
A.增加所提物重B.减轻机械自重C.机械加润滑油D.增加重物上升高度
【答案】甲;竖直向上匀速;0.4;41.7%;D。
18.(2019·益阳)如图所示是吊车吊起货物的示意图,已知AB=4m,BC=6m。
吊臂是一个杠杆,当吊臂吊着2t的货物处于静止状态时,杠杆的支点是___
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