简单机械中考题汇编解析要点.docx
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简单机械中考题汇编解析要点
物理科2016年中考试题分类解析表
(不要调整表格)
序号
考地标注
试题及其解析
111
(2016·滨州中考)
(2016·滨州中考)在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。
每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直。
现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示)。
下列做法能使木板重新平衡的是。
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在E处
D.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在F处
【解析】选BCD。
本题考查杠杆的平衡条件。
设AB=BO=OC=CD=L,每个钩码的重力为G.
A.在B、D两处各加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为3G×L,右侧力与力臂的积为2G×2L,因3G×L≠2G×2L,所以木板不会平衡,故A错误;
B.在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为4G×L,右侧力与力臂的积为2G×2L,因4G×L=2G×2L,所以木板会平衡,故B正确;
CD.把D处的一个钩码挂在E处或F处,杠杆右侧的力臂不变,仍为OD长,杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等,所以木板会平衡,故CD正确.
故选BCD.
111
(2016·潍坊中考)
【解析】选D.本题考查对三类杠杆的辨析。
使用羊角锺、撬棒、起子的目的都是为了省力,使用时都是动力臂大于阻力臂,所以它们都是省力杠杆;而使用钓鱼杆目的是为了方便、省距离,使用时动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
111
(2016·青岛中考)
5.下列作图中,错误的是()
【解析】选A。
本题考查对物理作图。
力臂是支点到力的作用线的距离,A项错误,其余各项均正确。
111
(2015·遂宁中考)
如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至B,在这个过程中,力F的大小将()
A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小
解析:
选C。
本题考查动态杠杆的定性分析。
将杠杆由A位置拉至B位置时,阻力臂逐渐变大,由F×OA=GL阻可知,G不变,L阻变大,动力臂OA始终不变,所以动力F逐渐变大,故选择C。
111
(2016▪连云港中考)
如图所示是生活中几种常见的杠杆其中属于费力杠杆的是
A.道钉撬B.钢丝钳C.开瓶扳手D.筷子
解析:
选D。
本题考查杠杆的分类。
使用时,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,由图可知,道钉撬、钢丝钳和开瓶扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,因而是省力杠杆;筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
111
(2016▪泰州中考)
解析:
选C。
本题考查杠杆的平衡条件。
两侧钩码同时向外移一格,右端下沉,故A错误;两侧钩码同时向内移一格,左端下沉,故B错误;若左侧钩码向内移一格,其力臂减小为2格;右侧减去一个钩码,力臂不变,仍为2格,但钩码变为与左侧相同的2个,此时杠杆可以在水平位置保持平衡,故C正确;同时加挂一个相同的钩码,左端下沉,故D错误。
111
(2016·枣庄中考)
7.在生产生活中,利用如图所示的简单机械时,一定费力的是( )
A.
笤帚B.
斜面C.
滑轮D.
羊角锤
【解析】选A..笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.故A正确;使用斜面可以省力.故B错误;使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向.故C错误;羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故D错误.故选:
A.
112
(2016·安徽中考)
6.(2016·安徽中考)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示。
已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N.请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作力F的示意图,且F=______N.
解析:
本题考查了利用杠杆平衡条件的作图与计算。
在阻力与阻力臂一定时,要使作用的动力最小,就需要最大的动力臂,所以当杠杆长度一定时,垂直作用在杠杆的顶端的力的力臂最大。
所以最小作用力F的示意图如图所示。
根据杠杆的平衡条件可以计算得F×1.0m=120N×0.2m,所以F=24N.
答案:
如图所示
24
112
(2016·福州中考)
【解析】本题考查简单机械的知识。
根据杠杆平衡条件,F1l1=F2l2 ,要使力最小,力臂要最长,即以D为支点,作用在A点的力垂直杠杆向上,此时l1=1m,F2=420N,l2 =0.15m,利用公式求即可。
答案:
63。
112
(2016·金华)
【解析】
(1)根据图示甲,为动滑轮,由于不计摩擦及滑轮和绳子的自重,即使用动滑轮,绳子自由端的拉力为物体重力的一半,由于弹簧测力计有下往上拉,弹簧测力计的读数应为2.4N,即物体的重力为4.8N;
(2)图乙剪刀为杠杆,达到省力的目的,即减小阻力臂,选择B点。
答案:
(1)4.8(2分)
(2)B(2分)
112
(2016·衢州中考)
23.如图甲(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6米,CD=0.2米.在做背景的白纸上作有以O为圈心半径为0.2米的圆.在A点挂5牛顿的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为 15 牛,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且毎次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为 FC=FD .
(2)如图乙,在注射器A、B处分别扎一个等大的小孔,插入两根相同规格的硬质塑料管(连接处密封),并在管上分别系一个未充气的同规格气球(连接处不漏气).先慢慢往外拉活塞,使注射器中充满空气,接着快速向内推动活塞,在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是 ② (填序号).
①A孔处气球大②B孔处气球大③两个气球一样大
【解析】
(1)根据杠杆平衡条件可得:
G×OA=FB×OB,
OA=3OB=0.6m,则OB=0.2m,
所以,作用在B点竖直向下的力FB=
=
=15N;
由图可知,FC、FD两个力的力臂均与FB的力臂相等,都是圆的半径,阻力和阻力臂不变,
撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且毎次都使杠杆在水平位置平衡,
根据杠杆平衡条件可知,FC、FD大小关系为FC=FD;
(2)由图可知B的下端注射器的横截面积大,A的下端注射器的横截面积小,快速向内推动活塞,B的下端空气流速小,压强大,A的下端空气流速大,压强小,所以,21·cn·jy·com
在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是B孔处气球大.
答案:
(1)15;
(2)FC=FD;
(2)②
112
(2016·达州中考)
【解析】当向支点移动距离为L,时,左侧的力臂变为(L1-L),右侧的力臂变为(L2-L),则F1((L1-L)) 答案: B 112 (2016·淄博中考) (2016·淄博中考)19.杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示,则GA 大于 GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的 右 端下沉(选填“左”或“右”). 【分析】设一格的距离为L,根据杠杆平衡的条件即可求出两重物得重力关系; 将两个物体GA、GB同时浸没在水中后,对杠杆的拉力F等于重力和浮力的差,根据GA×LA与GB×LB的大小关系判断杠杆是否平衡. 【解析】本题考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用解。 根据图示可知,LA=5L,LB=3L; 由杠杆平衡条件GA×LA=GB×LB可得,两重物重力大小之比GA: GB=LB: LA=3L: 5L=3: 5,所以GA大于GB; 物体浸入水中时,对杠杆的拉力F=G﹣F浮,因为两个物体的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等,即F浮A=F浮B; 杠杆A端: (GA﹣F浮A)×LA=GA×LA﹣F浮A×LA, 杠杆B端: (GB﹣F浮B)×LB=GB×LB﹣F浮B×LB, 由LA>LB可得,F浮A×LA>F浮B×LB. 因为GA×LA=GB×LB,F浮A×LA>F浮B×LB, 所以(GA×LA﹣F浮A×LA)<(GB×LB﹣F浮B×LB),因此杠杆的右端下降,左端上升. 答案: 大于;右. 112 (2016▪淮安中考) 如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当一个 省力 杠杆;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,则抬起车把的力F为 400 N. 16.解析: 本题考查杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用。 由图可知,支点为O,独轮车在使用时,动力臂大于阻力臂,因而是省力杠杆;根据杠杆的平衡条件,可得抬起车把的力F为: 。 答案: 省力;400 112 (2016·重庆中考B) 如图8所示 ,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对 于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为N。 解析: 弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为3N;摩擦力水平向右; 以A为研究对象,它受到向右的拉力为15N,同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力,二者之和为15N, 所以地面对物体A的摩擦力为15N﹣3N=12N. 答案: 右;12. 112 (2016·成都中考) (2016•成都)如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起.使用定滑轮可以 (选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力.在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小 (选填: “变大”、“变小”或“不变”) 解析: (1)图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向; (2)吊桥的重心在中点,重力的方向是竖直向下的,在吊起桥的过程中,从支点O到重力的作用线的距离变小,即阻力臂变小. 答案: 改变动力的方向;变小. 112 (2016·聊城中考) 18.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”)。 若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为N。 【解析】本题考查了利用杠杆的平衡条件进行计算。 把拉杆式旅行箱看成一个杠杆,其支点为转轮的轴,动力为人提拉把手的力F,阻力为箱体的重力,由于动力臂大于阻力臂,所以为省力杠杆。 箱体的重心在箱体中间,即重力的力臂为箱体的一半,而拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,所以力F的力臂为重力力臂的3倍。 根据杠杆的平衡条件,FL1=GL2,F×3L=210N×L,得F=70N。 答案: 省力70 112 (2016▪徐州中考) 解析: 本题考查杠杆平衡条件、功和机械效率的计算。 由图可知,木棒OC在力的作用下可绕固定点O转动,因而是杠杆;提升物体做的有用功为: ;将物体匀速提升0.2m时,木棒的重心B上升的高度为0.4m;克服木棒重力做的功为额外功,有: 。 答案: 杠杆3610 112 (2016·张掖中考) 11.当用镊子夹取物体时,镊子就相当于 (选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”),它是一个 (选填“省力”或“费力”)的机械. 【解析】如图,在使用镊子时,在动力的作用下AC绕A点转动,镊子就相当于杠杆; A点是支点,AC的长度为阻力臂,AB的长度为动力臂,动力臂小于阻力臂,所以镊子是一个费力杠杆. 答案: 杠杆;费力. 112 (2016·自贡中考) 21.物理知识是在生活中有广泛的应用,洗手池的物理知识是在生活中有广泛的应用,洗手池的下水管道常常做成如图所示的弯管,图1中虚线框内部分弯管是利用物理模型 的原理来设计的,园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是通过 方式达到省力的目的. 【解析】 (1)当水流过下面的弯管后,总在弯管处留下一定的水,水静止不流动时,两边液面相平,防止污水管内的臭气顺着管道逆行,属于连通器,因此是利用物理模型连通器的原理来设计的; (2)剪树枝时,树枝尽量往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知动力F1会减小,因此更省力; 答案: 连通器;减小阻力臂. 113 (2016.泰安中考) 如图所示,一轻质杠杆AC可绕支点О自由转动,在B点挂一重为G的物体。 为使杠杆在水平位置保持平衡,画出施加在杠杆上最小力F的示意图。 解析: 根据杠杆的平衡条件,要想使施加在杠杆上的力最小,则必须使动力臂最长,因此施力点是C点,且竖直向下。 答案: 如下图所示 113 (2016·东营中考) 【解析】本题考查滑轮组的设计和组装。 本题中绳子可以从定滑轮或动滑轮绕起,当绳子从动滑轮绕起时有三段绳子承担车的拉力,当绳子从定滑轮绕起时有两段绳子承担车的拉力,第一种绕法更省力。 答案: 如图所示 113 (2016▪淮安中考) (1)在图丙中画出拉力F的力臂L(O为支点)。 20(3)解析: 本题考查力臂的作图。 将拉力F反向延长,作出其作用线,用不带箭头的虚线表示;然后从支点O向F的作用线引垂线,标出相应的字母符号即可。 答案: 如图所示: 113 (2016▪重庆中考A卷) (2)如图13甲所示是生活中常见的壁灯,图13乙是根据壁灯建立的杠杆模型,请在图13乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l。 【解析】 (2)本题考查力臂的画法。 重力的方向竖直向下;支点到力的作用线的距离叫做力臂;从支点O向重力G的作用线引垂线,标上相应的字母符号即可。 答案: 如图所示 113 (2016·重庆中考B) 如图12所示,杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动,请画出动力F的力臂l。 解析: 支点为O,反向延长力的作用线,然后从支点O作力F的作用线的垂线段,垂线段即为力F的力臂, 答案: 如图所示: 113 (2016·苏州中考) 【解析】首先沿力F的方向作出力F作用线的延长线,由支点O向力F的作用线做垂线,垂线段的长度为F的力臂L。 答案: 113 (2016▪连云港中考) 如图乙所示,有一个杠杆AOB,可绕0点自由转动,A端吊着一个物体。 请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂 解析: 本题考查力臂作图。 连接支点O和动力作用点A,作为动力的最大力臂;从A点作垂直于OA的斜向右上方的线段,即动力F的位置;标出相应的字母符号和力的方向即可。 答案: 如图所示: 113 (2016▪徐州中考) 解析: 本题考查滑轮组的装配方法。 由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,当拉力的方向向下时,只有一种装配方法: 绳子的始端和末端均在定滑轮上,如图所示。 答案: 如图所示: 113 (2016·枣庄中考) 19.一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在如图所示的位置,请画出作用在A点的最小作用力F和F的力臂L. 【解析】连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如图所示: 113 (2016·广安中考) 22.如图所示,想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉,请画出该最小动力F的示意图,并标出动力臂L. 【【解析】 (1)由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离.动力F最小时,其力臂最长,即为从支点到动力作用点的距离为力臂L; (2)力和力臂是垂直关系,故在B点做力臂L的垂线,方向斜向下,即为最小动力F. 115 (2016·丽水中考) 22.在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图甲,为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着 竖直向下 的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡. (2)如图乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将 先变小后变大 . 【解析】 (1)当支点到力的作用点距离成为力臂时,力臂最大,拉力最小,所以应在B点沿着竖直向下的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡; (2)由图可知,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大. 答案: (1)竖直向下; (2)先变小后变大
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