中考物理 第十二章 簡單機械真題體驗 把脈中考.doc

第十二章 簡單機械真題體驗 把脈中考考點1 杠桿1.(xx樂山中考)如圖所示的簡單機械中,屬于費力杠桿的是()【解析】選A。本題考查杠桿的分類。剪頭發(fā)的剪刀在使用時,動力臂小于阻力臂,因而是費力杠桿,故A正確;自行車的腳踏板、剪鐵絲的手鉗和自行車的剎車閘,在使用時,都是動力臂大于阻力臂,因而都是省力杠桿。【方法歸納】判斷杠桿種類的方法(1)經(jīng)驗法:由生活經(jīng)驗判斷,如:酒起子是省力杠桿。酒瓶蓋直接用手不能打開,使用了酒起子后,用手通過酒起子可以將酒瓶蓋打開,這一定是用一個較小的力克服了一個較大的力。道釘撬是省力杠桿。道釘撬多數(shù)人沒有見過,但通過字面可以看出是用來拔釘子用的,使用了道釘撬后,將不能拔出的釘子拔出來了,一定是用一個較小的力克服了一個較大的力。(2)簡圖法:利用簡圖找到支點、動力作用點、阻力作用點的位置,比較力臂的長短,確定杠桿的種類。如:筷子是費力杠桿由簡圖可知,手作用于A,是動力;被夾起的物體在B處,是阻力,動力臂小于阻力臂,所以是費力杠桿。2.(xx廈門中考)用細(xì)繩系住厚度不均勻的木板的O處,木板恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),且上表面保持水平。如圖所示,兩玩具車同時從O點附近分別向木板的兩端勻速運動,要使木板在此過程始終保持平衡,必須滿足的條件是()A.兩車的質(zhì)量相等B.兩車的速度大小相等C.質(zhì)量較小的車速度較大D.兩車同時到達(dá)木板兩端【解析】選C。本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用。由題意知,小車的重力等于小車對木板的壓力。由杠桿平衡條件知,G左L左=G右L右,若兩車質(zhì)量相等,速度不相等,杠桿不能平衡;若兩車速度相等,質(zhì)量不相等,杠桿不能平衡;若兩車同時到達(dá)木板的兩端,質(zhì)量、速度都不知道,也不能保證杠桿平衡;若質(zhì)量小的小車,速度較大,即相同時間內(nèi),運動的路程(l)較大,有可能使杠桿平衡。故選C。3.(xx杭州中考)小金將長為0.6m,質(zhì)量可忽略不計的木棒撬在肩上,棒的后端A掛一個40N的物體,肩上支點O離后端A為0.2m,他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡,如圖所示。小金的質(zhì)量為50kg,則此時手壓木棒的力大小為N,肩對木棒的支持力大小為N,人對地面的壓力大小為N(g取10N/kg)?！窘馕觥勘绢}考查杠桿平衡條件的應(yīng)用。根據(jù)杠桿的平衡條件,有FAOA=FBOB,可得FB=20N;肩對木棒的支持力F=FA+FB=40N+20N=60N;人對地面的壓力大小等于人與物體的總重力,有:F=G總=mg+FA=50kg10N/kg+40N=540N。答案:20605404.(xx眉山中考)如圖所示,O為支點,L1為動力F1的力臂。請作出此杠桿的動力F1和阻力F2的示意圖。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944156【解析】本題考查對杠桿力臂概念的理解。根據(jù)力和力臂的垂直關(guān)系,過力臂L1的右端,作垂直于力臂L1的直線,與杠桿的交點為力F1的作用點,已知阻力F2的方向向下,那么力F1的方向應(yīng)向上,然后標(biāo)出力F1的方向。答案:如圖所示【易錯警示】畫力臂時的常見失誤(1)畫力臂時,直接將支點與力的作用點連接。(2)從支點向力的作用線作垂線時,漏標(biāo)注垂直符號,或力臂與力的作用線不垂直(這也是驗證力臂畫得是否正確的依據(jù))。(3)沒有將力臂標(biāo)注出來或者漏標(biāo)注力臂l。5.(xx遵義中考)手機自拍已成一種時尚。如圖所示是使用自拍桿輔助手機進(jìn)行自拍時的示意圖,將自拍桿看作一個杠桿,請在圖中畫出力F1和F2的力臂l1和l2?！窘馕觥勘绢}考查力臂作圖。過支點O引動力作用線的垂線,標(biāo)垂足,即為動力臂l1;延長阻力作用線,過支點引阻力作用線的垂線,標(biāo)垂足,即為阻力臂l2。答案:如圖所示6.(xx遵義中考)小錦小組用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實驗中,每個鉤碼質(zhì)量相等。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944157(1)將杠桿的中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,他將杠桿左端平衡螺母向右調(diào)節(jié)到最大限度后,杠桿左端仍有輕微下沉,這時他應(yīng)將右端的平衡螺母向端調(diào)節(jié),才能使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖甲所示是他在探究過程中的一個情境,接下來他在兩邊鉤碼的下方各加一個相同的鉤碼,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處,為了使杠桿在水平位置平衡,他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點第格處。(3)通過不斷改變兩端所掛鉤碼的個數(shù)和位置,使杠桿在水平位置平衡,并記錄各次實驗數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論:動力支點到動力作用點的距離=阻力支點到阻力作用點的距離。與其他小組交流后,他們又做了如圖乙、丙、丁三次實驗,其中圖所示實驗?zāi)苤苯诱f明該結(jié)論是錯誤的?！窘馕觥勘绢}考查杠桿的平衡條件。(1)現(xiàn)在杠桿左端仍有輕微下沉,說明杠桿左端偏重,為使杠桿在水平位置平衡,這時應(yīng)將右端的平衡螺母向右端調(diào)節(jié)。(2)設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿一個格為L,左邊加一個相同的鉤碼,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處,則左邊力和力臂的乘積為F左L左=4G3L=12GL,右邊加一個相同的鉤碼,設(shè)右邊的力臂為L右,則右邊的力和力臂的乘積為F右L右=3GL右,為了使杠桿在水平位置平衡,F左L左=F右L右,即12GL=3GL右,所以L右=4L,他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點第四格處。(3)小錦得到“動力支點到動力作用點的距離=阻力支點到阻力作用點的距離”,這個結(jié)論是不正確的;當(dāng)動力臂不等于支點到動力作用點的距離時,看實驗結(jié)論是否成立,所以利用圖丁進(jìn)行驗證。答案:(1)右(2)四(3)丁7.(xx呼和浩特中考)如圖甲所示是大剛同學(xué)兩手做俯臥撐時的示意圖。他的身體可視為杠桿,如圖乙所示,O點為支點,A點為重心。已知每只手所受的支持力大小為200N,求:(g取10N/kg)(1)若每只手掌與水平地面的接觸面積為100cm2,計算手掌對地面的壓強。(2)該同學(xué)的質(zhì)量?！窘忸}思路】本題考查杠桿的平衡條件以及壓強公式的應(yīng)用。(1)根據(jù)壓強公式p=可得手掌對地面壓強。(2)根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2可得該同學(xué)重力G=,根據(jù)重力公式G=mg,可得m=?！窘馕觥?1)手掌對地面的壓強:p=20000Pa。(2)因為杠桿平衡所以GL2=FL1G=600N根據(jù)重力公式G=mg,可得m=60kg。答案:(1)20000Pa(2)60kg考點2 滑輪及滑輪組8.(xx臺州中考)小柯用圖中裝置提升重為400N的物體,不計摩擦和滑輪自重,下列說法正確的是()A.兩個滑輪均為定滑輪B.人將繩子拉過1m,物體也上升1mC.物體勻速上升時,人對繩子的拉力為200ND.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向【解析】選C。本題考查滑輪組的特點。由圖可知,該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成,故A錯誤。使用動滑輪時,物體上升1m,則繩子的自由端會通過2m,故B錯誤。不計摩擦和滑輪自重,使用動滑輪能省一半的力,物體的重力為400N,則拉力為200N,故C正確。使用動滑輪能省力,使用定滑輪能改變力的方向,故D錯誤。故選C。9.(xx黑龍江中考)利用如圖所示的滑輪組將一個重200N的物體,勻速提高5m,不計滑輪自重、繩重及摩擦,繩子自由端施加的拉力F為N。若實際拉力為60N,則實際拉力所做的功為J?！窘馕觥勘绢}考查使用滑輪組時拉力和功的計算。由題圖知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4。不計滑輪自重、繩重及摩擦,拉力F=G=200N=50N;拉力端移動的距離s=4h=45m=20m。實際拉力做功:W=Fs=60N20m=1200J。答案:50120010.(xx東營中考)如圖所示,某人在A處提起物體,請在圖中畫出最省力的繩子繞法?！窘馕觥勘绢}考查滑輪組的設(shè)計和組裝。本題中繩子可以從定滑輪或動滑輪繞起,當(dāng)繩子從動滑輪繞起時有三段繩子承擔(dān)物重,當(dāng)繩子從定滑輪繞起時有兩段繩子承擔(dān)物重,第一種繞法更省力。答案:如圖所示考點3 機械效率11.(xx南充中考)將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端(如圖所示),斜面長1.2m,高0.4m,斜面對物體的摩擦力為0.3N(物體大小可忽略)。則下列說法正確的是()A.沿斜面向上的拉力為0.3NB.有用功為0.36J,機械效率為20%C.有用功為1.8J,機械效率為20%D.總功為2.16J,機械效率為83.3%【解析】選D。本題考查功、機械效率的計算。使用斜面的過程中,額外功W額=fs=0.3N1.2m=0.36J,有用功W有=Gh=4.5 N0.4 m=1.8 J,所做總功W總=W額+W有=0.36J+1.8J=2.16J,由W總=Fs得拉力F=1.8N;斜面的機械效率=100%=100%=83.3%,故選D。12.(xx遵義中考)建筑工人用如圖所示的滑輪組,在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中,所用的拉力大小為375N,物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944158()A.繩子自由端沿水平方向移動了6mB.物體受到的拉力為750NC.拉力F的功率為750WD.滑輪組的機械效率為80%【解析】選D。本題考查滑輪組的機械效率。由圖可知,n=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=22m=4m,故A錯誤。物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài),物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N,故B錯誤。拉力F做的功W總=Fs=375N4m=1500J,則拉力F的功率P=375W,故C錯誤。有用功W有=FAsA=600N2m=1200J,則滑輪組的機械效率=100%=100%=80%,故D正確。故選D。13.(xx無錫中考)如圖所示,用動滑輪勻速提起重3N的物體,拉力F為2N,物體在10s內(nèi)上升1m,在此過程中,動滑輪的機械效率為,拉力F的功率為W,若要提高動滑輪提升物體的效率,可以采取的措施是?！窘馕觥勘绢}考查動滑輪的機械效率。動滑輪的機械效率為:=75%;拉力F的功率為:P=0.4W;若要提高動滑輪提升物體的效率,可以增大重物的重力、換用輕質(zhì)的動滑輪、減小繩重、減小繩與輪、輪與軸之間的摩擦等。答案:75%0.4換輕質(zhì)動滑輪等14.(xx赤峰中考)如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D,當(dāng)手往下壓動搖臂時,能把重物抬高一段較小的距離,工人在4s時間內(nèi)用100N的力豎直向下壓動搖臂1m,把1000N的重物勻速抬高8cm。則重物上升的速度為m/s,人做的功為J,千斤頂?shù)男适?。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944159【解析】本題考查機械效率的有關(guān)計算。由題知,4s時間內(nèi)重物被勻速抬高h(yuǎn)=8cm,所以重物上升的速度:v=0.02m/s;所做的有用功:W有用=Gh=1000N0.08m=80J,人做的功是總功:W總=Fs=100N1m=100J,所以千斤頂?shù)臋C械效率:=100%=100%=80%。答案:0.021008015.(xx泰州中考)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中,小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實驗,實驗數(shù)據(jù)如表:序號動滑輪重G動/N物重G/N物體上升的高度h/m繩端受到的拉力F/N繩端移動的距離s/m滑輪組的機械效率/%10.510.10.60.355.620.520.11.00.366.730.540.10.3(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法。(2)實驗中,沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升,在測量繩端所受的拉力時,彈簧測力計應(yīng)(選填“保持靜止”或“勻速上升”)。(3)第三次實驗時,測力計示數(shù)如圖乙所示,此時繩端受到的拉力為N,滑輪組的機械效率為%。(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:隨著物重的增大,額外功(選填“變小”“不變”或“變大”),原因;要提高同一滑輪組機械效率,可以采取的措施?！窘馕觥勘绢}考查了探究影響滑輪組機械效率的實驗,涉及滑輪組的組裝、實驗操作注意事項、彈簧測力計的讀數(shù)以及機械效率的計算。(1)由表格中數(shù)據(jù)可知,n=3。(2)為使拉力相對穩(wěn)定,彈簧測力計應(yīng)保持勻速上升。(3)由圖乙可知,此時彈簧測力計的示數(shù)為1.8N;滑輪組的機械效率為=74.1%。(4)由表格數(shù)據(jù)可知,隨著物重的增大,額外功變大,原因是:克服摩擦做功更多;要提高同一滑輪組的機械效率,可采取的措施有:增加提起的物重,減輕動滑輪重,或加強轉(zhuǎn)動部分的潤滑等。答案:(1)如圖(2)勻速上升(3)1.874.1(4)變大克服摩擦做功更多增加提起的物重(減輕動滑輪重,或加強轉(zhuǎn)動部分的潤滑等)【知識拓展】影響滑輪組的多個因素根據(jù)=可知,分析影響滑輪組機械效率的因素可以從兩方面來進(jìn)行:(1)額外功的增加引起機械效率的降低如圖甲、乙兩個滑輪組中,每個滑輪重力相同,繩子均勻無彈性,現(xiàn)分別提起相同重物G,升高相同高度h時,有用功為W有=Gh,額外功有:克服動滑輪的重力所做的功G輪h、克服繩子重力所做的功G繩h、克服繩與輪之間的摩擦所做的功fl=Nnh=(G+G輪+G繩)nh。在甲、乙兩滑輪組中,W有甲=W有乙=Gh,而W額外甲與W額外乙不同,因為G動乙>G動甲(滑輪個數(shù)多),G繩乙>G繩甲(繩子長),所以有W額外乙>W額外甲,根據(jù)=?？芍?lt;甲,因此,動滑輪的重力、繩子的重力、繩子與滑輪之間的摩擦都是影響滑輪組機械效率的因素。(2)同一滑輪組的機械效率隨所掛重物重力的變化而變化如使用上例中滑輪組甲,把重為G的重物提升h高度,那么有用功為W有=Gh,額外功有W1=G輪h,W2=G繩h,W3=fl=Nnh=(G+G輪+G繩)nh。根據(jù)=由此公式可知,在滑輪組裝置不變時,所掛重物G增大時,也增大,因此,所掛重物的重力是影響滑輪組機械效率的又一因素。綜上所述,影響滑輪組機械效率的主要因素有動滑輪的重力、繩子的重力、繩子與滑輪之間的摩擦、所掛重物的重力等。16.(xx襄陽中考)質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓,滑輪組的機械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙,機械中摩擦力及繩重忽略不計。(g取10N/kg)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944160(1)影響滑輪組機械效率的因素之一是。(2)若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m,作用在鋼繩上的拉力為400N,求拉力的功率。(3)求動滑輪受到的重力。(4)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時,此滑輪組的機械效率最大值是多少?【解析】本題考查滑輪組機械效率的影響因素及相關(guān)計算。(1)已知機械中摩擦力及繩重忽略不計,則影響滑輪組機械效率的因素有物重、動滑輪重。(2)由圖甲可知,n=3,則繩端移動的距離:s=nh=36m=18m,拉力做的功:W=Fs=400N18m=7200J,拉力的功率:P=120 W。(3)由圖乙可知,物重G=300N時,滑輪組的機械效率=60%,因機械中摩擦力及繩重忽略不計,克服物重做的功為有用功,克服動滑輪重力和物重做的功為總功,所以,滑輪組的機械效率:=60%,解得:G動=200N。(4)已知工人的質(zhì)量為60kg,則該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時,繩子的最大拉力:F大=G人=m人g=60kg10N/kg=600N,由F=(G+G動)可得,提升的最大物重:G大=nF大-G動=3600N-200N=1600N,則滑輪組的最大機械效率:大=88.9%。答案:(1)物重(或動滑輪重)(2)120W(3)200N(4)88.9%【考點綜合練】17.(xx重慶中考B)工人師傅利用如圖所示的兩種方式,將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離。F1、F2始終沿豎直方向;圖甲中OB=2OA,圖乙中動滑輪重為60N,重物上升速度為0.01m/s。不計杠桿重、繩重和摩擦,則下列說法正確的是()A.甲、乙兩種方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐漸變大C.乙方式機械效率約為83.3%D.乙方式F2的功率為3W【解析】選C。本題考查簡單機械的特點和功、功率、機械效率的計算。甲省一半的力,乙中有3段繩子承擔(dān)動滑輪和重物,拉力是總重的,A錯誤;F1在移動過程中,動力臂變小,但由三角形相似原理可知,其阻力臂也成比例變小,即動力臂與阻力臂的比值不變,由杠桿平衡條件可知力F1不變,B錯誤;不計繩重和摩擦,F2=(G+G動)=(60N+300N)=120N,乙的機械效率為=83.3%,C正確;拉力F2的功率P=F2v=120N0.03m/s=3.6W,D錯誤。18.(xx安徽中考)如圖所示,將一把薄木尺的長度用多層報紙緊密地覆蓋在水平桌面上,已知報紙的上表面積為0.25m2,則大氣對報紙上表面的壓力為N;在木尺右端快速施加豎直向下的力F,要將報紙掀開,則力F至少為N(假設(shè)報紙對木尺的壓力全部作用在木尺的最左端,大氣壓取1.0105Pa,報紙和薄木尺的重力忽略不計)。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944161【解析】本題考查壓強的有關(guān)計算和杠桿的平衡條件。大氣對報紙上表面的壓力F1=p0S=1.0105Pa0.25m2=2.5104N;由于支點在桌的邊緣上,設(shè)薄木尺的長度為L,所以F1的力臂為L,F的力臂為L,由杠桿平衡條件可知F1L=FL,即2.5104NL=FL,解得F=1.25104N。答案:2.5104 1.25104