人教版 中考物理第一轮复习 简单机械.docx

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人教版中考物理第一轮复习简单机械

简单机械

　　基础过关

一、填空题

1.（2016湖州）下图是三类不同用途的杠杆模型．这三类杠杆中，一定是省力杠杆的是第________类，钓鱼竿与第________类杠杆原理相同．

第1题图

2.（2016郑州二模）用如图所示的剪刀剪断物体，已知剪断物体需要120N的力，图中L1∶L2＝2∶1，则在手柄处至少施加________N的力．若要使剪断物体更省力，应把被剪物体尽量________（选填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴．

第2题图第3题图

3.（2017哈尔滨改编）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，整个装置处于水平静止状态，则物体重为________N；若此时将动力和重物同时向支点移动1格后，此时杠杆________（选填“左”或“右”）端将上升．

4.（2017青海）某同学用如图所示的滑轮组提升重物，物体在10s内被匀速提升了1m．已知拉绳子的力F为500N，在提升重物的过程中，拉力做的有用功是800J．物体的重力是________N，拉力F做功的功率是________W，此滑轮组的机械效率是________．

第4题图　第5题图

5.（2017崇左）如图所示，重为100N的物体A在拉力F＝5N作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为60%，物体A运动的速度为0.5m/s，则物体A在20s内通过的路程为________m，该机械所做的有用功的功率为________W．（忽略绳子和滑轮的重力）

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，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为__________；若实际用力为500N，斜面的机械效率为__________，重物受到的摩擦力为________．（g取10N/kg）

第6题图

二、选择题

7.（2017山西）下列工具属于省力杠杆的是（　　）

8.（2017烟台）踮脚是一项很好的有氧运动（如图所示），它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱．踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是（　　）

A.脚后跟是支点，是省力杠杆

B.脚后跟是支点，是费力杠杆

C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆

D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆

第8题图第9题图

9.（2017巴中）如图所示，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（　　）

A.一直变大B.始终不变

C.一直变小D.先变小后变大

10.（2017陕西）如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是（　　）

A.M处滑轮的作用是改变力的方向

B.提升货物过程中的有用功是3×104J

C.拉力的功率为660W

D.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大

第10题图第11题图

11.（2017济源一模）如图所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等的时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度．若不计空气阻力、摩擦和绳子的重力，则下列说法正确的是（　　）

A.甲、乙两人做的功相等

B.甲拉绳子的速度大于乙

C.甲使用的装置其机械效率大于乙

D.甲、乙两人做功的功率相等

12.（2018原创）（双选）如图所示，书从粗糙木板顶端由静止加速下滑的过程中，下列说法中错误的是（　　）

A.书的机械能不断减小

B.木板对书的支持力没有做功

C.书所受的重力做功越来越慢

D.斜面的机械效率η≤1

第12题图　第13题图

13.（2017滨州）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到斜面顶端，如图所示．斜面长2m、高1m，沿斜面向上的拉力为40N，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）

A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用

B.做的有用功为80J

C.该斜面的机械效率为62.5%

D.物体受到的摩擦力大小为10N

三、作图题

14.如图所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，用竖直向下的力F1压A点，在图中标出F1的力臂l1及阻力F2.

第14题图第15题图

15.（2017广州改编）用力F1把门推开，弹性绳会被拉长，如图所示，门处于静止状态．O为支点，画出F1的力臂，弹性绳对门的拉力F2的示意图．

16.（2017南京改编）如图所示是一个电热水壶的简易图，用力作用在壶盖上A点时，可将壶盖打开.请在A点画出所需最小力F的示意图（O为支点）．

第16题图

四、实验探究题

17.（2017郑州模拟）（4分）小明在探究影响滑轮组机械效率因素．

第17题图

（1）在实验中，小明发现沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使示数稳定很难做到，为了方便于读数，小明读出了弹簧测力计静止的示数，你认为小明这样做是否合适，并说明理由：

____________________.

（2）小明利用如图所示的组装方法按照正确的操作步骤测出钩码重0.5N时，弹簧测力计的示数为0.22N，则此时滑轮组的机械效率是________%.（保留两位有效数字）

（3）如果增加提升钩码的个数，滑轮组的机械效率将会________（选填“提高”、“不变”或“降低”）．

18.（2016说明与检测下册P62第17题改编）（7分）如图是某学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表．

第18题图

斜面倾

斜程度

物块

重/N

斜面

高/m

沿斜面

拉力/N

斜面

长/m

机械

效率

较缓

10

0.1

5.0

1

20%

较陡

10

0.3

6.7

1

最陡

10

0.5

8.4

1

60%

（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做____________运动．

（2）比较表中“物块重”和______________两栏数据可知斜面是一种省力机械．

（3）沿斜面的拉力为6.7N时，拉力做的功为________J，斜面的机械效率为________．

（4）本实验探究的问题是______________________________，得出的结论是_______________________.

五、综合应用题

19.（2017开封一模）（9分）一名体重为600N、双脚与地面接触面积为500cm2的学生站在水平地面上向下拉绳，用滑轮组在10s内将480N的重物匀速提升1m，提升该重物的过程中滑轮组的机械效率是80%（不计绳重及摩擦）．求：

（1）画出滑轮组的绕线方式．

（2）拉力F的大小；拉力F的功率．

（3）他站在水平地面上匀速拉绳时，人对地面的压强．

（4）为了提高该滑轮组的效率，请你说出一种方法，并说明理由．

第19题图

　　满分冲关

1.（2017福建）如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），其支点是图中________点．

第1题图　　第2题图

2.（2017安徽）如图所示，将一把薄木尺的

长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上．已知报纸的上表面积为0.25m2，则大气对报纸上表面的压力为________N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为________N（假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取1.0×105Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计）．

3.（2018原创）市民搭乘电梯从地面升至410m高的观光环廊．电梯轿厢上升时的工作原理如图所示．电梯启动过程中，人受________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用．若轿厢中的乘客增加时，该装置的机械效率________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．

第3题图　　第4题图

4.（2017福建）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.（均选填“>”、“＝”或“<”）

5.（2017深圳）下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（　　）

6.（2017常州）渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示，效果最好的是（　　）

7.（2018原创）分别用图甲、乙两种方案，将重为G的物体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

第7题图

A.甲方案比乙方案做的有用功多

B.甲方案比乙方案人所需的拉力小

C.甲方案比乙方案滑轮组的机械效率小

D.增大物体重力G，乙滑轮组机械效率变大

8.（2017广州）图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图乙）．此过程滑轮组（　　）

第8题图

A.总功为F2s　　　

B.额外功为F1s

C.机械效率为

D.额外功为3F2s－F1s

9.（2017天津）（双选）如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1＞l2，扁担和筐的重力不计．若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl，则（　　）

第9题图

A.扁担左端向下倾斜

B.扁担右端向下倾斜

C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2－m1）

D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2－m1）

10.（2017省实验二模）（双选）如图所示，重100N的木板A放在水平桌面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.02m/s的速度在水平桌面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为1N，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是（　　）

第10题图

A.木板A与桌面的摩擦力为4N

B.滑轮向右移动的速度为0.04m/s

C.物块B受到的摩擦力为1N，方向水平向左

D.绳子拉木板A的功率为0.1W

11.（2017信阳二模）某剧组为了拍摄需要，设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，在图中画出杠杆ABO所受动力F1的示意图和动力臂l1.

第11题图第12题图

12.（2017外国语三模）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图．O为支点，A为手握鱼竿的作用点，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂，最小的动力F1及其力臂．

13.（2017成都）（4分）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，实验现象如图甲所示，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.

甲乙

第13题图

（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是______．

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，他们得到了如图乙所示的结果．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）

14.（2016说明与检测上册P81第20题）（8分）如图所示，工人用240N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10min将绳子拉下60m，已知小船重1.8×104N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍，求：

（1）小船受到的浮力．

（2）工人拉绳时做功的功率．

（3）此装置的机械效率．

第14题图

参考答案

基础过关

1.二　三

2.60　靠近　【解析】剪刀是一个省力杠杆，剪刀的轴是杠杆的支点，已知L1∶L2＝2∶1，由此可知动力臂是阻力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件可知，动力是阻力的

，因此在手柄处至少施加60N的力；根据F1L1＝F2L2可知，当阻力一定时，为了省力，应该减小阻力臂或者增大动力臂，因此应该把被剪的物体尽量靠近剪刀的轴，用来减小阻力臂．

3.6　左　【解析】杠杆在图示位置平衡，设每格长度为L，则此时有F1×4L＝G×2L，G＝6N；若将动力和重物同时向支点移动1格，此时杠杆左端力与力臂的乘积为6N×L，杠杆右端力与力臂的乘积为3N×3L，此时杠杆左端将上升．

4.800　100　80%　【解析】物体的重力G＝

＝

＝800N；滑轮组有2段绳子承担物重，则绳端移动的距离s＝2h＝2m，拉力做功的功率P＝

＝

＝

＝100W；该滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝80%.

5.10　4.5　【解析】物体A通过的路程s＝vt＝0.5m/s×20s＝10m；有3股绳子与动滑轮相连，则绳端移动的速度v1＝3v＝1.5m/s，拉力F做功的功率P1＝Fv1＝5N×1.5m/s＝7.5W，则有用功的功率P＝ηP1＝60%×7.5W＝4.5W.

6.400N　80%　100N　【解析】若斜面光滑，没有摩擦，则工人没有做额外功，总功等于有用功，即FL＝Gh，F×3m＝120kg×10N/kg×1m，F＝400N；若实际用力为500N，斜面的机械效率为η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝80%；额外功W额＝W总－W有用＝F实L－Gh＝500N×3m－120kg×10N/kg×1m＝300J，则摩擦力f＝

＝

＝100N.

7.A

第8题解图

8.C　【解析】脚掌与地面接触的地方是支点，如解图所示，从图中我们能看出动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．

9.C　【解析】当在A端施加一个始终垂直于OA的力F，则力F的力臂始终是杠杆OA的长度，即动力臂不变，而在此过程中，阻力不变，阻力臂减小，故根据杠杆的平衡条件可知，动力逐渐减小，故选C.

10.C　【解析】该装置中上面两个滑轮为定滑轮，下面为动滑轮，故M处滑轮的作用为改变力的方向，A正确；有用功W有＝Gh＝5000N×6m＝3×104J，B正确；货物移动的速度v＝

＝

＝0.3m/s，有三段绳子与动滑轮相接，则拉力的功率P＝3Fv＝3×2200N×0.3m/s＝1980W，C错误；所提升货物的重力越大，滑轮组的机械效率越高，D正确．

11.C　【解析】图甲为两个定滑轮，图乙为一个定滑轮、一个动滑轮，n＝2；提升相同高度，甲做的功为W甲＝Gh，乙做的功为W乙＝

×2h＝（G动＋G）h，A错误；v甲＝v物、v乙＝2v物，B错误；不计空气阻力、摩擦和绳子的重力，甲不需要克服动滑轮做功，效率为1，C正确；乙做功多，时间相等，乙的功率大，D错误．

12.CD　【解析】书从粗糙木板顶端由静止加速下滑的过程中，有一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，A正确；木板对书的支持力与书移动的距离垂直，支持力没有做功，B正确；书加速下滑，下滑相同的高度，用的时间越来越短，重力做功功率变大，C错误；斜面粗糙，其机械效率不可能等于1，D错误．

13.C　【解析】物体沿斜面匀速上升，还受到垂直斜面向上的支持力，A错误；有用功W有＝Gh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，B错误；总功W总＝Fs＝40N×2m＝80J，斜面的机械效率为η＝

×100%＝

×100%＝62.5%，C正确；额外功W额＝W总－W有＝80J－50J＝30J，则摩擦力大小为f＝

＝

＝15N，D错误．

14.如答图所示

第14题答图

15.如答图所示

第15题答图

【解析】图中F1、F2的作用点在支点的同侧，所以两力方向相反才能平衡，即F2的方向沿绳子向下；过支点O作力F1作用线的垂线段，即为F1的力臂．

16.如答图所示

第16题答图

17.

（1）（2分）不合适，因为当弹簧测力计静止时，拉力没有对钩码做功，因此就不存在机械效率的高低　

（2）（1分）76　（3）（1分）提高

18.

（1）（1分）匀速直线　

（2）（1分）沿斜面拉力　（3）（2分）6.7　45%　（4）（3分）斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系　在其他因素一定时，斜面的倾斜程度越大，其机械效率越大

【解析】

（1）利用二力平衡条件测量拉力，需保持木块做匀速直线运动；

（2）由表格数据可知，拉力比物块重力小，即斜面是省力机械；（3）W总＝Fs＝6.7N×1m＝6.7J，W有＝Gh＝10N×0.3m＝3J，斜面的机械效率η＝

×100%＝

×100%≈45%；（4）物重不变，改变斜面倾斜程度，探究的问题是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系，由表格数据知，其他因素一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越大．

19.

（1）（2分）如答图所示

第19题答图

解：

（2）（3分）滑轮组的机械效率

η＝

×100%＝

×100%＝

×100%

即80%＝

×100%，则F＝300N

F做的功W＝Fs＝F×2h＝300N×2×1m＝600J

F做功的功率P＝

＝

＝60W

（3）（3分）人站在地面上竖直拉绳时，受到竖直向上的拉力，地面对他的支持力和竖直向下的重力，压力和支持力是相互作用力，则人对地面的压力F′＝F支＝G－F＝600N－300N＝300N

此时人对地面的压强p＝

＝

＝6×103Pa

（4）（1分）根据η＝

×100%＝

×100%＝

×100%可知，要提高滑轮组的机械效率，可减轻动滑轮的质量，增大提升物体的重力等（其他答案合理均可）

满分冲关

1.省力　A

2.2.5×104　1.25×104　【解析】大气对报纸上表面的压力为F上压＝pS＝1.0×105Pa×0.25m2＝2.5×104N；设杠杆的总长度为L，O为支点，要将报纸掀开，则根据杠杆平衡条件有F×

L＝F上压×

L，代入数值得F×

L＝2.5×104N×

L，解得F＝1.25×104N.

3.非平衡力　增大　【解析】电梯启动过程中，会加速上升，人受力不平衡；滑轮组的机械效率与物重、滑轮重及摩擦有关，滑轮重和摩擦力一定时，物体越重，滑轮组的机械效率越大．

4.＞　＜　【解析】由题意可得，两装置相同，两滑轮组做的额外功相同，A物体的重力大，所以甲做的有用功大于乙做的有用功，则甲的机械效率大于乙的机械效率．甲装置有2段绳子承担物重，乙装置有3段绳子承担物重，若FA＝FB，则乙滑轮组提升的物体更重些，即GA＜GB.

5.C

6.D　【解析】要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，在其他条件相同的情况下，应使动力臂最大（渔民离支点的距离），由图可知，D中力臂最大，效果最好，故选D.

7.C　【解析】重为G的物体被匀速提升相同的高度，则有用功W有＝Gh，A错误；不计绳重及摩擦，但动滑轮重不清楚，因此不能确定甲方案中拉力的大小，若G动＝G，则F甲＝F乙，B错误；甲图中需要克服动滑轮重做额外功，机械效率小于1，乙图中人不做额外功，机械效率始终等于1，C正确，D错误．

8.D　【解析】甲图中物体A在水平路面匀速移动，物体A受到的摩擦力f＝F1.乙图中使用滑轮组拉动物体A在同一路面上匀速运动s时，物体A受到的摩擦力仍为f＝F1，此过程中克服摩擦力做的功即为有用功，W有＝fs＝F1s；图中有3段绳子与动滑轮相连，拉力做的总功为W总＝F2×3s＝3F2s，额外功为W额＝W总－W有＝3F2s－F1s，滑轮组的机械效率为η＝

×100%＝

×100%.故选D.

9.AC　【解析】当他的肩位于O点时，由杠杆平衡条件可知：

m1gl1＝m2gl2,l1>l2，得m1

（1）当将两筐的悬挂点向O点移近相同距离Δl时，左边力和力臂的乘积为m1g（l1－Δl）＝m1gl1－m1gΔl，右边力和力臂的乘积为m2g（l2－Δl）＝m2gl2－m2gΔl，由于m2>m1，所以扁担左端向下倾斜，A正确，B错误；

（2）假设向右筐加入质量Δm的货物时，扁担再次水平平衡，则有m1g（l1－Δl）＝（m2＋Δm）g（l2－Δl），解得：

Δm＝（m2－m1）

，C正确，D错误．

10.AD　【解析】木板A在水平方向受到桌面对它向左的摩擦力、物块B对它向左的摩擦力以及绳子对它向右的拉力的作用，其中滑轮为动滑轮，则绳子对它的拉力为

＝5N，木块对它的摩擦力为1N，则桌面对它的摩擦力为5N－1N＝4N，A正确；滑轮移动的速度是木板移动的速度的

，即滑轮的移动速度为0.01m/s，B错误；物块B受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡，方向水平向右，大小为1N，C错误；绳子对木板A的拉力为5N，木板A移动速度为0.02m/s，则绳子拉木板A的功率P＝F′v＝5N×0.02m/s＝0.1W，D正确．

11.如答图所示

第11题答图

12.如答图所示

第12题答图

【解析】如图所示，过O点作力F2作用线的垂线，即为F2的力臂；连接AO，过A点作垂直OA向上的垂线段，即为最小动力F1.

13.（每空1分）

（1）水平　

（2）0.15　（3）A　（4）F2L2＋F3L3

14.解：

（1）（2分）由于船漂浮，则小船受到的浮力

F浮＝G＝1.8×104N

（2）（3分）由题知人的拉力F＝240N，绳子运动距离s＝60m，运动时间t＝10min，则工人拉绳子做功的功率

P＝

＝

＝

＝24W

（3）（3分）根据题意知W有用＝F阻s，W总＝Fs

故装置的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝75%