中考物理总复习系列第十二章《简单机械》知识点梳理及训练含答案.docx
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中考物理总复习系列第十二章《简单机械》知识点梳理及训练含答案
第十二章《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
【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
★考纲要求：
1.简单机械改变力的大小和方向.（探究）
2.机械效率.（了解）
3.机械使用的历史开展过程；机械的使用对社会开展的作用.（认识）
_η＝
___
3.测量滑轮组的机械效率：
η＝
＝
_
1.考查热点：
杠杆力劈的作图及其平衡条件的探究，滑轮组的绕制，机械效率的理解及简单计算
2.考查题型：
以填空题、作图题、计算题、实验题为主
3.备考重点：
杠杆与滑轮的作图，机械效率的理解及简单计算
考点1：
杠杆的分类
例1 如下列图，所使用杠杆属于费力杠杆的是（ A ）
方法点拨：
生活生产中，常用工具的杠杆分类：
（1）省力杠杆：
羊角锤、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、钢丝钳等。
（2）费力杠杆：
船桨、钓鱼竿、镊子、筷
子、坩埚钳、火钳等。
（3）等臂杠杆：
天平、跷跷板、定滑轮等。
例2 图甲是钳子使用时的情景。
图乙是图甲中A部分受力的简化图，F1是钳子受到的动力，B点是阻力的作用点，O是支点，请在图乙中画出动力臂l1和阻力F2。
【答案】
方法点拨：
（1）力臂表示的是支点O到力的作用线的距离，是从支点O向力的作用线引垂线，不是支点O到力的作用点的距离。
（2）画力臂时可以按照以下步骤：
①先在杠杆上确定支点O；②找到动力和阻力的作用点，沿力的方向画出动力作用线和阻力作用线；③最后从支点O向力的作用线引垂线。
考点2：
滑轮与滑轮组
例3 如下列图，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作用下静止。
则每个动滑轮的重力为（ B ）
A．3N B．6N C．11N D．22N
方法点拨：
（1）使用动滑轮能省一半力需满足两个条件：
一是不考虑动滑轮重及绳子与轮间的摩擦力；二是拉绳子的力的方向必须是竖直向上的（若动滑轮水平放置，拉力方向是水平的），且拉力作用在绳子上，阻力作用在动滑轮的轴上。
（2）判断滑轮组绳子段数n的方法：
可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几。
如图甲、乙所示。
考点3：
机械效率的计算
例4 用如下列图的滑轮组在5s内将静止在水平地面上质量m＝40kg，底面积S＝1m2的物体匀速竖直提升3m，所用拉力F＝250N，问：
（1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
（g取10N/kg）
（2）滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？
（3）拉力F的功率是多少？
（4）滑轮组的机械效率是多少？
解：
（1）物体静止在水平地面上，则F压＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N。
物体对地面的压强是p＝
＝
＝400Pa。
（2）滑轮组提升物体过程中做的有用功W有＝Gh＝400N×3m＝1200J。
（3）由图可知：
动滑轮上绳子的段数n＝2，则拉力作用点移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m。
W总＝Fs＝250N×6m＝1500J，拉力F的功率P＝
＝
＝300W。
（4）滑轮组的机械效率η＝
＝
＝80%。
方法点拨：
计算滑轮组的机械效率：
设物体上升的高度为h，机械效率：
（1）η＝
＝
＝
。
（2）若不计绳重及摩擦，则η＝
＝
＝
。
实验：
探究杠杆的平衡条件
命题点
1．杠杆平衡螺母的调节（左高向左调，右高向右调）。
2．让支点处于杠杆中央的目的（减小杠杆自重对实验造成的影响）。
3．实验开始需调节杠杆在水平位置平衡的目的（方便读出杠杆的力臂）。
4．弹簧测力计的使用和读数。
5．测量多组数据的目的（防止偶然性，使得出的结论更具有普遍性）。
6．测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化。
7．分析数据总结杠杆平衡条件（F1l1＝F2l2）。
8．杠杆平衡条件的应用。
实验结论：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F1l1＝F2l2。
例5 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）把支点放在质地均匀的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆
在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向__右__（选填“左”或“右”）边旋一些。
（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第__二__组实验更好，理由是__便于测量力臂__。
（3）某
小组通过屡次实验，得出以下数据，分析数据得出杠杆的平衡条件是__F1l1＝F2l2__（用字母表示）。
请你应用杠杆的平衡条件，将表格中的数据填完整。
物理量
次数
1
2
3
4
l1/m
F1/N
_2_
l2/m
F2/N
1
3
4
1.（2018山东东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。
关于功、功率和机械效率，以下说法正确的选项是（C）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率到达100%B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快D．做功快的机械，机械效率一定高
2.（2018浙江省绍兴市）归纳推理是一种重要的科学思维方法。
以下归纳推理正确的选项是（A）
A.甲图：
向右移动滑片，若通过R1的电流增加a安，则通过R2的电流也增加a安
B.乙图：
仍呈清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也要增加b厘米
C.丙图：
加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c牛，则大铁球受到的浮力也增加c牛
D.丁图：
保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码
3.（2018河南省）以下工具中，使用时属于费力杠杆的是（B）
4.（2018山东聊城）人体中的许多部位都具有杠杆的功能。
如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（B）
A．大于5kgB．大于49N
C．小于49ND．等于49N
5.（2018山东临沂）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．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
6.（2018四川巴中）如下列图，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小（C）
A．一直变大B．始终不变C．一直变小D．先变小后变大
7.（2018四川绵阳）如下列图，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。
此时托盘秤乙的示数是（C）
A．8N
B．12N
C．16N
D．18N
8.（2018浙江宁波）如下列图，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以/s的速度在物体A外表向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。
以下说法错误的选项是（D）
A．F2
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
9.（2018福建B卷）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。
图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。
以下说法符合杠杆平衡原理的是（C）
A．“权”小于“重”时，A端一定上扬
B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”
C．增大“重”时，应把“权”向A端移
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
10.（2018广西北部湾）在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如下列图，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（C）
A．一直变小B．一直变大C．一直不变D．先变小后变大
11.（2018四川达州）如下列图，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA＝，OB＝×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯．现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态．然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，以下结果不正确的选项是（忽略细绳的重力，g取10N/kg）（D）
D．小球的运动速度为/s
12.（2018贵州贵阳）人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用以下简单机械时说法正确的选项是（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
13.（2018湖北咸宁）如下列图，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，以下说法正确的选项是（B）
A．绳子自由端向上移动了4mB．拉力F的功率为90W
C．拉力F为90ND．滑轮组的机械效率为80%
14.（2018陕西省）如下列图的不锈钢空调架，安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑，其中O、A两点固定在墙上，C端固定在横杆OB上，通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体.以下相关说法正确的选项是（C）
A.空调架对墙没有力的作用B.若以O为支点，OB一定是一个省力杠杆
15.（2018湖北省宜昌市）以下有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的选项是（B）
A.有用功越多。
机械效率越高B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C.额外功越少，机械效率越高D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
16.（2018福建B卷）如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。
与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。
若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（D）
A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小D．总功较大
17.（2018四川省广安市）如下列图，斜面长3m，高，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），则以下说法正确的选项是（A）
C.拉力所做的功是300JD斜面的机械效率是80%
18.（2018湖南省常德市）如下列图，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提升了，则以下说法正确的选项是（B）
19.（2018四川省自贡市）如右图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。
已知拉绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（D）
1mD.滑轮组的机械效率是80%
20.（2018湖南省邵阳市）如右图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。
以下说法正确的选项是（B）
A．机械效率是80%B．有用功是1800J
C．额外功是300JD．总功是2100J
21.（2018河南省）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。
图2为输电线的牵引装置。
钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为N。
若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了cm。
（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
【答案】10000；15。
22.（2018湖南娄底）如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA=100N。
在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为v=/s，滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，
（1）绳子自由端的拉力大小F=N；
（2）拉力F做功的功率P=W。
（3）物体A的机械能（填“增加”、“减少”或“不变”）。
【答案】
（1）50；
（2）40；（3）增加
23.（2018四川遂宁）小丽同学用水平力F拉动如下列图装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为m/s,物体A受到B施加的摩擦力（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为N,水平拉力F的功率为W.
【答案】
24.（2018天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于（选填“省力”或“费力”）杠杆：
利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为N。
【答案】省力；300
25.（2018云南省昆明市）如下列图，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=N，它是杠杆。
【答案】30费力
26.（2018浙江杭州）如下列图，将长为的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为。
在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G=30牛，台面受到木棒的压力为牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于牛。
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为牛。
【答案】
（1）60；
（2）90；（3）l0～90
27.（2018山东东营）如下列图，杠杆AOB能绕O点转动。
在A点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的。
【答案】F2
28.（2018山东临沂）小明用如下列图的动滑轮提起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N；如果向水桶内再参加40N的水，提起时动滑轮的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】80；变大
29.（2018山东枣庄）如下列图，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GAGB．（选填“＞”、“＜”或“=”）
【答案】＞；＜
30.（2018海南）如下列图，用动滑轮把重为40N的物体A以/s的速度匀速提升，用时4s，拉力F的大小是25N，则拉力F的功率是W，动滑轮的机械效率是。
【答案】25；80%
31.（2018湖北荆门）工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜画的拉力200N，所用时间10s。
在此过程中，物体动能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
重力势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
拉力的功率为W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为。
【答案】不变；增大；80；62.5%
32.（2018江苏淮安）如下列图，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是J，工人做功的功率是W，动滑轮的机械效率是。
【答案】2400；50；80%
33.（2018河北）一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m,起重机做的有用功是J。
若起重机做的额外功是9600J，则机械效率是，起重机的总功率是W。
【答案】1440060%2400
34.（2018浙江湖州）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉开工件的情景，设置了如下列图的滑轮组。
他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。
人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。
求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。
【答案】
（1）72J
（2）18W（3）1N。
35.（2018广东省）如题19图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s.（g=10N/kg）求：
（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？
机械效率是多少？
（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？
（不计摩擦和起重机自重）
【答案】
（1）2400W；80%；
（2）4m。
36.（2018浙江省台州市）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③．经测试发现：
①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。
则与水壶金属外壳相连的装置是。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。
OA是小壶盖，C是其重力作用点。
B是小壶盖的配重。
OB是配重柄。
AOB能绕固定点O自由转动。
请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：
小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动翻开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。
求配重B的质量取值范围。
（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，
取1.4）
【答案】
（1）①；
（2）如下列图：
（3）4g~。
37.（2018山东枣庄）如下列图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。
38.（2018山东泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。
请你根据他们做的实验完成以下问题：
（1）物体提升的高度是cm，拉力是N，该滑轮组的机械效率η=；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】
（1）5.0；2；75%；
（2）变小。
39．（2018湖南娄底）在图中画出力F对支点O的力臂。
【答案】
40．（2018四川眉山）如下列图，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（要求保存作图痕迹）。
【答案】
41.（2018湖北咸宁）过去农村用的舂米工具是一个杠杆，如下列图是它的结构示意图。
O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下打击稻谷。
请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图。
【答案】
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