云南中考物理专题复习第12讲 简单机械.docx
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云南中考物理专题复习第12讲简单机械
第12讲 简单机械
命题点1 杠杆
1．（2017·昆明）如图所示，正在使用的各类工具中，属于费力杠杆的是（A）
A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃
C．用扳手拧螺帽 D．用开瓶器开瓶盖
2．（2018·昆明）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1.则F＝__30__N，它是__费力__杠杆．
3．（2017·曲靖）如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20N，盘的半径为20cm，轴的直径为4cm，不计摩擦阻力，则F2＝__200__N．门锁的把手相当于__省力__（填“省力”或“费力”）轮轴．
4．（2018·曲靖）在图中，l1是动力臂，作出动力F1.
解：
5．（2017·云南）请在图中画出F的力臂l.
解：
6．（2014·昆明）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．
（1）调节平衡时，应该使它在__水平__位置平衡．根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向__左__（填“右”或“左”）调整．
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆__垂直__，挂钩码位置所对应的刻度值就等于__力臂__．
（3）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是__错误__的．
（4）另一小组的实验结果如下表所示．
动力
（F1/N）
动力臂
（l1/cm）
阻力
（F2/N）
阻力臂
（l2/cm）
3
6
6
3
2
5
5
2
4
2
2
4
3
6
9
2
3
4
2
6
4
4
2
8
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：
动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂．
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂．
两个同学都认为自己是正确的，对方是错误的．那么你认为他们中正确的应该是__乙__同学．原因是__甲同学的结论仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论__．
（5）下列正在使用中的杠杆：
用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子，属于费力杠杆的是__镊子__．
命题点2 滑轮
7．（2018·曲靖）如图所示，体重为500N的小强站在水平地面上，竖直向下拉动绳子使600N的物体匀速上升2m，绳端向下移动的距离为__4__m；若不计绳重，滑轮重及摩擦，小强对地面的压力是__200__N.
8．（2017·云南）某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是__动__（填“定”或“动”）滑轮，该工人拉力的功率为__60__W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）．
9．（2017·昆明）图中物体的重力为200N，不计绳和动滑轮的重力及摩擦，则匀速提起重物时拉力F＝__100__N.
10．（2014·云南）如图所示，用动滑轮把重为100N的物体匀速提升3m，拉力F＝80N，则拉力F所做的额外功为__180__J，若改用质量更小的动滑轮来提升此重物．则动滑轮的机械效率将会__变大__（填“变大”“变小”或“不变”）．
命题点3 机械效率
11．（2016·云南）如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是（忽略绳重和摩擦）（B）
A．改变绕绳方式
B．减小动滑轮重
C．减小提升重物的高度
D．减小被提升物的质量
12．（2018·云南）如图所示，用滑轮组把质量为80kg的物体匀速提升3m，若拉力F＝500N，则滑轮组的机械效率为__80%__，若不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为__200__N．（g取10N/kg）
13．（2015·云南）如图所示，小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m，滑轮的机械效率是__80%__，拉力的功率是__120__W.
14．（2015·曲靖）如图所示，用一个长为1.2m的斜面将重为45N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60%，则把重物拉上高台时做的有用功是__18__J，物体与斜面间的摩擦力是__10__N.
15．（2014·曲靖）小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表：
实验
次序
斜面
倾角
物重
G/N
拉力
F/N
斜面高
度h/m
斜面长
度s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
斜面机
械效率η
①
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
②
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
③
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%
（1）在实验过程中，应沿斜面向上__匀速__拉动木块．
（2）第①次实验中斜面的机械效率η＝__60%__．
某型号电动机
ZGZ007
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
（3）对比实验①②的数据可以用来验证猜想__A__，对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是__斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关__.
16.（2018·曲靖）随着精准扶贫政策的落实，小红家正在新建楼房，他看到工人师傅用如图所示的装置，把220kg建筑材料匀速提升到3楼地板上用时20s，楼层高3m．电动机的铭牌如下表，求：
（1）装置中电动机正常工作时的电流．
（2）拉力F所做的功．
（3）该装置的效率．
解：
（1）装置中电动机正常工作时的电流：
I＝
＝
＝5A
（2）拉力F做的功：
W＝Fs＝220kg×10N/kg×2×3m＝1.32×104J
（3）电动机做的总功：
W总＝Pt＝1100W×20s＝2.2×104J
该装置的效率：
η＝
＝
＝60%
17．（2015·曲靖）如图是一个弹簧门的示意图，相当于一个杠杆，弹簧的作用是当人进门后，它的拉力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用．已知将门推到如图所示的位置时，推力F与门面垂直，它的力臂是0.8m，弹簧产生的阻力是120N，力臂是0.2m，求：
（1）在门关闭的过程中，弹簧的__弹性势__能转化为门的动能；
（2）将门推到如图所示的位置时，推力F的大小；（摩擦及其他阻力可不计）
（3）若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2，推力对门产生的压强是多少．
解：
（2）根据杠杆的平衡条件：
F·lF＝f·lf
F×0.8m＝120N×0.2m，解得F＝30N
（3）手对门的压强：
p＝
＝
＝3000Pa
18．（2014·昆明）用如图所示的滑轮，使一个铁块以0.2m/s的速度匀速上升了1m，已知铁块的体积为10－3m3，（其中ρ铁＝7.9×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）铁块的重力；
（2）若不计滑轮、绳子的重和摩擦，绳子受到的拉力F；
（3）拉力F的功率；
（4）若实际作用于绳子的拉力为50N，这个滑轮的机械效率．
解：
（1）铁块的重力：
G＝mg＝ρVg＝7.9×103kg/m3×10－3m3×10N/kg＝79N（2分）
（2）不计滑轮、绳子的重和摩擦，拉力F＝
G＝
×79N＝39.5N（2分）
（3）绳自由端拉力移动速度：
v＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s
拉力的功率：
P＝
＝
＝Fv＝39.5N×0.4m/s＝15.8W（2分）
（4）滑轮的机械效率：
η＝
＝
＝
＝
＝79%（2分）
杠杆
1．（2017·湘潭）下列工具在使用中属于费力杠杆的是（C）
A．启瓶器 B．钢丝钳
C．钓鱼竿 D．撬棒
2．如图是自行车手刹示意图，手刹是一个简单机械，这种简单机械的名称是__杠杆__，当图中手对车刹的作用力F＝10N时，刹车拉线受到力的大小为__40__N.
3．（2018·昆明盘龙区一模）如图所示为用钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点．请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2.
解：
滑轮
4．（2017·台州）小柯用图中装置提升重为400N的物体，不计摩擦和滑轮自重，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·济宁）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.
6．（2018·凉山）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力的绳子绕法．
解：
斜面与轮轴
7．驾驶员驾驶汽车时不断转动的方向盘属于简单机械中的__轮轴__（填“滑轮”或“轮轴”），它属于__省力__（填“省力”或“费力”）机械．
机械效率
8．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（滑轮重小于物重），则所用拉力F甲__＞__F乙，机械效率η甲__＞__η乙．（填“＞”“＜”或“＝”）
9．（2018·安徽）如图所示，当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时，可使重680N的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为__85%__.
10.（2018·怀化）如图所示，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端．沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m．则拉力做的有用功为__5__J，斜面的机械效率为__62.5%__．
重难点1 杠杆的动态平衡问题
（2018·临沂）图a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b所示，则杠杆（A）
a b
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
【变式训练1】 如图所示，刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态，每个钩码质量均相等．若将两边的钩码分别向靠近支点的方向移动相同的距离后，杠杆将（C）
A．仍然平衡
B．右端下降
C．左端下降
D．无法判断
【变式训练2】 如图所示的均匀木条AOB，AO＝OB，在O点系一绳并挂起，先使AO保持水平，然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会（B）
A．A端向上运动
B．A端向下运动
C．保持平衡不动
D．不能确定
重难点2 杠杆的最小力问题
（2018·眉山）如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）．
【变式训练3】 如图所示，画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向．
解：
【变式训练4】 （2018·齐齐哈尔）如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿__F2__（填“F1”“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为__100__N.
重难点3 有关机械效率的计算
（2018·咸宁）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．则在此过程中，下列说法正确的是（B）
A．绳子自由端向上移动了4m
B．拉力F的功率为90W
C．拉力F为90N
D．滑轮组的机械效率为80%
【变式训练5】 （2018·滨州改编）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法错误的是（B）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．有用功为400J
C．拉力F的功率为9W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为72N
【变式训练6】 （2017·烟台）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__80%__，重物受到的摩擦力为__100__N．（g取10N/kg）
实验1 探究杠杆的平衡条件
（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．
甲）
乙）
丙）
丁）
（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__右__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__左__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的前提下，只需__将左侧的钩码去掉一个__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__小李__的实验方案更好，请说明你的理由__图丙中弹簧测力计与杠杆垂直，力臂在杠杆上，便于测量__．
（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：
__不影响，因为这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，所以不影响杠杆的平衡__．
（5）如图戊所示，用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将__变大__．
戊
己
（6）小明组在实验中，发现用装置己的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，主要是因为__C__．
A．一个人无法独立操作
B．力臂与杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论
D．杠杆受力不平衡
（7）改变钩码数量和位置获取三次测量数据（如表），目的是__使实验结论具有普遍性__，根据表中数据你得出杠杆的平衡条件是：
__F1l1＝F2l2__，并完成表中的空格．
实验测量数据记录表
实验
次序
动力
F1/N
动力臂
l1/cm
阻力
F2/N
阻力臂
l2/cm
1
2.0
5.00
1.0
10.00
2
2.0
10.00
2.0
10.00
3
3.0
10.00
2.0
15.00
实验2 测量滑轮组的机械效率
（2017·齐齐哈尔）某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．
实验
次数
钩码重
力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
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
0.4
80%
（1）实验中应沿竖直方向__匀速__缓慢拉动弹簧测力计．
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法__不正确__（填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到__摩擦__对滑轮组机械效率的影响．
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．
（4）通过比较__1、2__（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：
使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．
（5）通过比较__2、3__（填实验次数的序号）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．
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
__不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）__．
（7）通过表中数据可分析出第2次实验是用__乙__（填“甲”或“乙”）图所示装置进行的．
（8）有的同学认为，测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离__可以不测量__（填“可以不测量”或“一定要测量”）．
（9）有的同学认为：
“机械越省力，它的机械效率越高”．分析表中数据，你认为这句话是__错误__（填“正确”或“错误”）的．
第12讲 简单机械
考点1 杠杆
1．人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（A）
A．筷子可以省距离B．所有剪刀都一定省力
C．定滑轮可以省力D．撬棒越短一定越省力
2．（2018·潍坊）如图所示，杠杆处于平衡状态．如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将（B）
A．左端下降B．右端下降
C．仍然平衡D．无法判断
3．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把__B__点看作支点，此时夹子可近似看作__等臂__（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆．
4．（2018·曲靖二模）划船的时候所用的船桨属于__费力__杠杆；用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长2m，阻力臂长40cm，那么只要用__100__N的力就能撬起重500N的一块石头．
5．（2018·昆明五华区二模）在图中画出F1的力臂l1.
解：
6．（2018·黄石）旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，O点为旅行箱的重心，A为拉力的作用点，请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意图．
解：
考点2 滑轮
7．如图所示，用机械使物体G分别在拉力F1、F2、F3作用下保持静止，不计摩擦，下列说法错误的是（D）
A．这个机械可以改变力的方向
B．F1、F2、F3一样大
C．这个机械的实质是一个等臂杠杆
D．使用这个机械可以省功
8．如图所示，在一水平地面上，木箱重600N，受到的摩擦力为300N，用力F拉动木箱使它匀速直线运动了2m（不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（C）
A．拉力F的大小为100N
B．拉力F的大小为200N
C．绳自由端移动了4m
D．绳自由端移动了1m
9．（2017·南充）如图所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦．则绳子自由端的拉力F＝__120__N，拉力F的功率P＝__72__W.
考点3 有关机械效率的计算
10．（2018·昆明官渡区二模）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（D）
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的额外功是400J
C．动滑轮的重力为300N
D．滑轮组的机械效率是80%
11．如图所示，斜面高0.2m，小明用细绳沿斜面将重4N的木块由斜面底端匀速拉到斜面顶端，拉力为2N，测出机械效率是80%，那么斜面长为（C）
A．0.32m
B．0.4m
C．0.5m
D．0.8m
12．（2018·临沂）小明用如图所示的动滑轮提起重140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为__80__N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率__变大__（填“变大”“变小”或“不变”）．
13．（2017·达州）用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m，则绳子自由端移动的距离为__0.6__m;若物体A与地面的摩擦力为9N，则拉力所做的有用功是__1.8__J;若实际拉力F＝4N，则该滑轮组的机械效率为__75%__．
14．（2018·乌鲁木齐）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，绳子在相等拉力F作用下均静止．则每个动滑轮的重力为（B）
A．3N B．6N C．11N D．22N
15．（2018·广安）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是（A）
A．物体受到斜面的摩擦力是50N
B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的功是300J
D．斜面的机械效率是80%
16．（2018·遂宁）小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N．下列说法中正确的是（A）
A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力
B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功
C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力
D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
17．（2018·乐山）图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离．图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2.使用动滑轮的过程中（D）
A．总功为W总＝F2s
B．有用功为W有＝Gs
C．机械效率为η＝
D．额外功为W额＝2F2s－F1s
18．（2018·枣庄）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA＞GB，则η甲__＞__η乙；若FA＝FB，则GA__＜__GB.（填“＞”“＜”或“＝”）
19．（2018·滨州）小明在“探究杠杆平衡条件”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、细线和质量相等的0.5N重的钩码若干个．
A B
C
（1）如图A所示，实验前，杠杆左端下倾，则应将左端的平衡螺母向__右__（填“左”或“右”）调节，直到杠杆在__水平__位置平衡，目的是便于测量__力臂__，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆__自重__对平衡的影响．
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，它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＝__0.15__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__没有多次实验，结论不具有普遍性__．
（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__能__（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
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