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文檔簡介

2025年中考物理一輪復(fù)習:簡單機械考點講義

【考情分析】

《簡單機械》是人類社會在生產(chǎn)生活中所經(jīng)常使用的工具,對本單元的學習和考察應(yīng)立足

于社會實踐。所以,考題也會從社會實踐中對這些工具的使用入手。

本單元考題在中考試卷中所占分值一般在2-6分之間。對本單元的考察,從出現(xiàn)概率看,

主要由:杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪組的應(yīng)用與計算、滑輪與滑輪

組、斜面等。

【知識講解】

一、杠桿

1、概念:一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動,這根硬棒就是杠桿。

“硬棒”是指杠桿在轉(zhuǎn)動中,形變很小,可忽略。

杠桿的外形可以是任意形狀,可以是直的,也可以是彎的。

“支點”可在棒的一端,也可在棒上其他位置。

2、杠桿的五要素

(1)支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點。

(2)動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力人

(3)阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力放

(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離/1

(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離/2

①動力和阻力并不一定分布在支點的兩邊,也可在支點的同一邊;

②動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向一定是相反的,但二者的方向不一定相反;

③動力和阻力作用點都在杠桿上;

④力臂是支點到力的作用線的距離,而不是到力的作用點的距離。

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二、杠桿的平衡條件

1、杠桿平衡:杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動時,稱之為杠桿平衡。

2、杠桿的平衡條件:動力X動力臂=阻力X阻力臂,或?qū)憺闉?1三&Z2

三'生活中的杠桿

省力杠桿費力杠桿等臂杠桿

力臂關(guān)系11>12h<hh-h

力的關(guān)系F1<F2F1>F2F1=F2

優(yōu)缺點省力,費距離費力,省距離不省力,不省距離

//

ni*1

圖示

%▲4hF*

應(yīng)用示例撬棒、起子、扳手鑲子、釣魚竿、筷子托盤天平

四、定滑輪和動滑輪

X定滑輪動滑輪

概念軸固定不動的滑輪軸可以隨物體二起運動的滑輪

特點不省力也不省距離,可以改變力的方向可以食力,,但費距離,且不能改變力的方向

(1)從理論上看,使用定滑輪不省力也不費力,但由于摩擦力的存在,實際動力要大于阻力。

使用動滑輪可以省力,當R豎直向上拉動時,在不計摩擦和繩重的情況下,E=g(G動+G物),

由于摩擦和繩重的存在,尸>%(G動+G物),但繩端移動的距離卻剛好是重物移動距離的二倍。

(2)在這里,我們所講的動滑輪的軸要和重物一起運動,如果動滑輪的軸不是和重物一起運

動而是和動力一起運動就不能簡單地說能省一半的力了,我們可以根據(jù)受力分析及動滑輪的特

點對這種情況進行研究。

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五'滑輪組

1、概念:把動滑輪和定滑輪組合在一起,構(gòu)成滑輪組。

2、特點:滑輪組既可以省力,也可以改變力的方向,但是費距離。

3、省力情況及判斷

(1)使用滑輪組時,若不計機械摩擦及繩重,滑輪組由幾段繩子承擔物重,提起物體所用的

力就是物體和動滑輪總重的幾分之一,即動力尸=2&,若忽略動滑輪重,則有尸=g也,

nn

其中n為承擔物重的繩子的段數(shù)。

(2)確定承擔物重的繩子的段數(shù)〃的方法:在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,只計算“提

升”動滑輪的繩子段數(shù)。如圖所示,有4段繩子吊著動滑輪,柞=4;如圖所示,有5段繩子

吊著動滑輪,%=5。

有用功額外功總功

為了達到目的我們不需要但又不得不做的功(主要指克

概念有用功與額外功之和

而必須做的功服機械自重和摩擦所做的功)

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%=G物h%=G物〃(忽略摩擦和繩重)唯=%+%

計算

方法%=力物W總=b5,甲總=Pt

從井中打水時從井中打水時手對繩的

示例從井中打水時提水桶和繩子所做的功

提水所做的功拉力所做的功

三種常見機械做功的比較

用克服物重做的功W^=Gh;

克服動滑輪重、繩重及摩擦力

克服杠桿本身重力及摩擦所做的功卬額=w總.-%;克服摩擦力/所做的功卬額=

力所做的功卬額=w總-%J若不計繩重、摩擦力,動滑輪%-W有或立

重為G動,W額=6動人

拉力做的功卬總=Fs拉力做的功卬總=也

七'機械效率

1.概念:有用功與總功的比值叫機械效率。

%

2公式:"樂

3.物理意義:機械效率的高低反映了使用機械時有用功在總功中所占的比例大小,機械效率越

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高可以反映出機械性能越優(yōu)秀。

探究:杠桿的平衡條件

提出問

杠桿平衡應(yīng)滿足什么條件呢

猜想與

杠桿平衡時,動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在一定的關(guān)系

假設(shè)

(1)實驗前要調(diào)節(jié)杠桿的J平衡螺母使其ZE水平位置平衡;

(2)在已調(diào)節(jié)平衡的杠桿:兩端掛上不同考攵量的鉤碼,移動鉤碼的位置使杠桿重新

在水平位置耳詢,這時,t1桿兩側(cè)受到的彳乍用力等于各自鉤碼的重力,兩邊的力臂等

于支點到力件J作用點的距i益

實驗步(3)改變力和力臂的數(shù)值L,多次實驗,3¥將實驗數(shù)據(jù)填入表格

~0~111g?1_1__1___1___1___F-H--Rd___1___1__1__1_1,11l-Q-

*\

,,/2

g

1___rz?H1

匠7J7/7

甲乙丙

序號

Fi/Nh/cmF2/N£2/cm

實驗數(shù)

1150.510

據(jù)

21100.520

31.510115

實驗結(jié)

杠桿的平衡條件:動力X動力臂=阻力X阻力臂,或?qū)憺镕ib=F2l2

①調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使杠桿水平平衡的目的是:消除杠桿自身重力對實驗的影響。

②移動兩側(cè)鉤碼使杠桿再次水平平衡的目的是:便從杠桿上直接讀出力臂。

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③進行多次實驗的目的是:避免實驗數(shù)據(jù)的偶然性,分析多組數(shù)據(jù)得出普遍結(jié)論。

實驗探究:測量滑輪組的機械效率

1.實驗?zāi)康模簻y量滑輪組的機械效率。

2.實驗原理:7=—=—

%Fs

3.實驗器材:滑輪組、相同的鉤碼若干、鐵架臺、細繩、彈簧測力計、刻度尺等。

4.實驗步驟

(1)用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。

(2)按照上圖安裝滑輪組,分別記下鉤碼和繩端的位置。

(3)緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,讀出拉力R的值,用刻度尺測出鉤碼上升的高度力

和繩端移動的距離s,將這三個量填入表格。

(4)算出有用功W有、總功W總、機械效率〃并填入表格

(5)改變鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上面的實驗

5.實驗數(shù)據(jù)

鉤碼重鉤碼上升的高度有用功繩端的拉力繩端移動的距離總功機械效率

次數(shù)

G/Nh/mW有/JF/Ns/mW&/J7

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1100.114.20.31.2679.4%

2150.11.56.00.31.883.3%

3200.127.50.32.2588.9%

6.實驗結(jié)論:使用同一滑輪組提升不同的重物時,重物越重,滑輪組的機械效率越高

【重難延伸】

一、力臂及其相關(guān)作圖

1、杠桿力臂作圖五要點:三定一作一標,即確定支點;確定動力(或阻力);確定動力(或

阻力)的作用線;從支點向動力(或阻力)的作用線作垂線;標出力臂。

2、要根據(jù)動力和阻力的作用效果來確定動力和阻力的方向(動力使杠桿旋轉(zhuǎn),阻力阻礙

杠桿旋轉(zhuǎn))。

二,滑輪組的設(shè)計與組裝

解答“滑輪組的組裝及設(shè)計”問題時,一般要按照以下思路:

求解方法有兩種,一是根據(jù)〃=。物+6動去求,當G物+G動不能被R整

FJ'

①求承擔物重的

求繩子的“段數(shù)”除時,要采用“只入不舍”的方法來處理小數(shù)位;二是根據(jù)移動距離的

關(guān)系〃=:來求

②確定動滑輪的根據(jù)求出的繩子的段數(shù)〃來確定。當〃為奇數(shù)時,動滑輪的個數(shù)

定,,個數(shù)”N=--,當〃為偶數(shù)時,動滑輪的個數(shù)N=‘

22

③找繩子的“起可依據(jù)“奇動偶定”的原則來確定。當冏為奇數(shù)時,繩子的起始端在動

找八占、、”滑輪的掛鉤上;當〃為偶數(shù)時,繩子的起始端在定滑輪的掛鉤上

④畫繞繩、確定根據(jù)要求確定滑輪的個數(shù),最后得到符合要求的裝配圖

畫滑輪個數(shù)

說定滑輪和動滑輪個數(shù)已知的滑輪組組裝問題,可以按照“①求、②找、③畫”的思路解

明答

三、滑輪組的相關(guān)計算

1、在不計動滑輪重、繩重和摩擦的情況下,使用滑輪組提升物體時,有幾段繩子承擔物重,

拉力就是物重的幾分之一,即歹=^G物(〃為吊動滑輪和重物的繩子股數(shù));若考慮動滑輪重

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G動,則.=6物+6動(不計繩重及摩擦)。

n

2、若物體升高距離人則繩子自由端移動距離5=泌。

3、繩子自由端移動的速度n繩與物體移動的速度v物的關(guān)系:耍=利物。

四、有用功和額外功的判斷

判斷有用功和額外功,必須抓住做功的目的,為完成目的必須做的功就是有用功;而為達

到目的在過程中不得不做但對我們沒用的功就是額外功。在判斷時,要注意如果目的改變了,

有用功和額外功也要發(fā)生變化。

五,對機械效率的深度理解

機械效率是衡量機械做功性能好壞的物理量,但機械效率的高低與使用機械是省力還是費

力無關(guān)。

六'測量滑輪組機械效率的注意事項

使用機械做功時總會不可避免地做一些額外功,如克服摩擦力和機械自身重力所做的功等,

所以機械效率總小于lo

【方法突破】

一、怎樣解運用公式p=pg』分析固體壓強的問題?

對于粗細均勻、密度均勻的固體(長方體、圓柱體等)放于水平面上的情況,水平面所受

的壓強p=g=£=詈==與區(qū)=pg/i。式中p表示固體的密度,//表示固體的高度。

二、怎樣解連通器的應(yīng)用問題?

分析有關(guān)連通器應(yīng)用實例的思路如下:(1)根據(jù)連通器的定義準確判斷應(yīng)用實例中哪部分

是連通器;(2)根據(jù)連通器的原理判斷液面是否相平,注意連通器各部分液面保持相平的條件;

(3)若分析有關(guān)液體壓強的大小,可運用p=pg/i來分析。

三、怎樣解托里拆利實驗的有關(guān)問題?

在托里拆利實驗中,大氣壓強支持著玻璃管內(nèi)的水銀柱不下落,大氣壓強的數(shù)值等于管內(nèi)

外水銀面的高度差產(chǎn)生的壓強,它的大小與管的粗細、是否傾斜、上提些還是下壓些無關(guān),但

上方進入空氣或外界氣壓變化,都會導(dǎo)致測量數(shù)值發(fā)生變化。

四、怎樣解大氣壓的其他測量方法的問題?

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用吸盤或注射器、彈簧測力計、刻度尺測大氣壓的原理是p=:關(guān)鍵是利用二力平衡條

件求出大氣壓力,利用刻度尺測出長度,間接求出大氣壓力的作用面積。要注意使吸盤或注射

器內(nèi)部形成真空。

五、怎樣解大氣壓的變化問題?

(1)大氣壓隨高度的增加而減??;(2)一般情況下,冬天的氣壓比夏天的高,晴天的氣

壓比陰天的高;(3)溫度不變時,氣體的體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小。

六'怎樣解流體壓強的應(yīng)用問題?

解答此類問題的思路:(1)確定流速大的地方在哪里。(或分析物體形狀,凸出部分的流

體流速大)(2)根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系。流速大的地方,壓強小,流速小的地方,壓強大。

(3)根據(jù)壓強大小確定壓力大小及壓力差的方向。(4)根據(jù)壓力差的作用分析產(chǎn)生的各種現(xiàn)

象。

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【典型例題】

1.[2024年河北中考真題]下圖所示為電動起重機的工作場景。下列說法正確的是()

I-I

一鋼絲繩

滑輪、

塑料管\二一鐵鉤

MIIr.i

A.鋼屬于合金B(yǎng).鐵屬于非晶體

C.塑料屬于天然材料D.圖中所示的滑輪屬于定滑輪

2.[2024年甘肅蘭州中考真題]如圖所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重為

1X1()3N的重物被豎直向上勻速吊起,已知動滑輪重200N,重物在8s內(nèi)上升了10m,不計繩

重與摩擦,下列說法中不正確的是()

A.拉力F大小為400NB.拉力F的功率為1250W

C.克服動滑輪重力做功2000JD.滑輪組的機械效率約為83.3%

3.[2024年重慶中考真題]建筑工人通過圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂中口

料從地面提起,桶離開地面后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m,工人所用的拉力為500No

下列說法中正確的是()

A.該裝置做的有用功為400J

B.該裝置的機械效率為90%

C.繩子自由端移動的平均速度為0.4m/s

D.桶離開地面前,工人拉力逐漸增大,桶對地面的壓強不變

4.[2024年吉林長春中考真題]如圖所示是《天工開物》中記載的南方獨輪推

車。人推車前進的過程中()

A.人對車不做功B.車是定滑輪C.車是費力杠桿D.車是省力杠桿

5.[2024年重慶中考真題]同學們模仿中藥房的戳秤制作桿秤,用筷子做秤桿,用鉤碼做秤蛇,

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用細線將秤盤系在A點。當不掛秤坨、且秤盤不放物體時,在。點提起提紐,秤桿水平平衡;

當秤盤放100g物體、秤蛇移到3點時,秤桿再次水平平衡,如圖4所示。在。到3兩條刻線

之間均勻地畫上49條刻度線。下列說法正確的是(

A.自制桿秤的每一格約表示2.08g

B.稱中藥時B端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡

C.如果秤坨磨損則測量結(jié)果會比真實質(zhì)量偏小

D.若將提紐移到。點右側(cè)可以增大桿秤的量程

6.[2024年陜西中考真題]工人利用如圖所示裝置提升物料,該裝置中的滑輪為滑輪。

已知滑輪重80N,貨籃重120N,不計繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力為

N?若繩子能承受的最大拉力為520N,每根鋼條重100N,該裝置勻速提升鋼條時,

所能達到的最大機械效率為

7.[2024年湖北中考真題]如圖是漢代畫像成上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫面,兩邊各

有數(shù)人用繩子通過滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪(填“能”或“不能”)

起到省力的作用;此時兩邊繩子對鼎豎直向上的拉力分別為耳、F2,鼎受到的拉力之和為

。鼎在水中上升的過程中,其底部所受水的壓強(填“增大”“減小”或

“不變”)。

第7題圖第8題圖

8.[2024年河南中考真題]人體中有很多結(jié)構(gòu)可簡化為杠桿。如圖,手提起物體時,槎骨在肱

二頭肌的收縮牽引下繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動,這是一種杠桿,此過程中肱二頭肌收縮的距離

(填“大于”“等于”或“小于”)手移動的距離。

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【模擬訓(xùn)練】

L“節(jié)約用水,人人有責”,應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿,

。為支點,R為阻力,分別用力沿。、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭,其中用力最小的是()

A.a方向B力方向C.c方向D.d方向

2.我國古代科學著作《天工開物》中記載有井上汲水裝置——桔棒,如圖甲所示,它相當于一

個杠桿。圖乙為小明根據(jù)其原理自制的模型裝置,杠桿左端是懸掛的石塊,右端懸掛水桶。下

列有關(guān)說法正確的是()

A.左端懸掛的石塊是多余的

B.右邊水桶越重,提起水時有用功越多

C.當減輕桔棒(模型A3桿)的重時,提水時機械效率可達100%

D.汲水后,如圖乙所示時,水桶總重比石塊大

3.如圖,某同學在實驗室中用彈簧測力計按圖中所示的方向拉杠桿,彈簧測力計示數(shù)為7.5N

時,杠桿恰好在水平位置處于平衡狀態(tài),由此可知物體G的重力大小應(yīng)()

A.小于7.5NB.等于7.5N

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C.大于7.5ND.以上情況都有可能

4.如圖所示是一個杠桿式簡易起吊機的原理示意圖,其中杠桿0B4可繞。點轉(zhuǎn)動?,F(xiàn)施加一

個始終垂直于杠桿的力F在將重物勻速吊起的過程中,下列說法正確的是()

A.杠桿的阻力臂為B.拉力R逐漸變小

C.動力臂逐漸增大D.此杠桿一定為省力杠桿

5.如圖所示,在水平拉力R的作用下使物體如沿水平地面作勻速直線運動,若滑輪與繩子質(zhì)

量及摩擦不計,已知物體機與地面間的摩擦力為10N,物體機運動的速度為2m/s,那么關(guān)于

拉力口的大小和拉力的功率P的大小,下列說法中正確的是()

--------

m

A.拉力F的大小為20NB.拉力F的大小為5N

C.拉力的功率P的大小為40WD.拉力的功率P的大小為10W

6.如圖所示,用懸吊在天花板上的滑輪組提升重為100N的物體,兩個滑輪的重力均為20N.

不計繩重和輪與軸之間的摩擦,則下列說法正確的是()土耳嚏4

天花板

A.繩子自由端的拉力為40N

B.若物體上移0.5m,則繩子自由端移動Im尸

C.與天花板相連的繩子的拉力為140N

D.若繩子自由端移動的速度為0.2m/s,則物體移動的速度為0.4m/s

7.輕質(zhì)杠桿。43中,。為支點,OALAB,OA=24cm,AB=lcm,在。4的

中點懸吊的重物G=5N,動力R作用在3點,使杠桿在豎直平面內(nèi)繞。點

逆時針緩慢轉(zhuǎn)動,以下說法正確的是()L'A

IA

A.動力P作用在3點,則動力臂一定是。4FG

第13頁共25頁

B.當前位置,作用在3點的最小力R應(yīng)沿豎直方向向上

C.轉(zhuǎn)動到虛線位置時,阻力臂變大

D.當前位置,作用在3點的最小力R大小為2.4N

8.在橫桿、滑輪自重及摩擦不計的情況下,最省力的是()

9.某同學設(shè)計了一款家用手搖升降晾衣架,該裝置有4個定滑輪、2個

動滑輪、橫桿、繩子及手柄組成,如圖所示。若將共40N的衣物(帶

衣?lián)危煸跈M桿上,搖動手柄使衣物勻速上升1m,用時5s(上升過切士

程中,橫桿保持水平且質(zhì)量不可忽略),此過程中該裝置的機械效率為

80%,不計繩重及摩擦。則下列判斷正確的是()

A.動滑輪總重為10N

B.該裝置的有用功大于40J

C.手柄處繩子拉力的功率為10W

D.若將衣物勻速提升0.5m,該裝置的機械效率變小

10.做仰臥起坐主要分為兩部分,前半段需要同學們的背部由平躺

狀態(tài)變成脊柱彎曲狀態(tài),后半段則需要同學們的上半身完全離開/

地面,圖中G是上半身的重力.此過程中人體可看成杠桿模型,其40^77^

中。為支點,肌肉的拉力R為動力,下列分析正確的是()仁

A.拉力F逐漸變小

B.此過程中阻力臂變大

第14頁共25頁

C.先將頭向前抬起,可以減小動力

D.改變做仰臥起坐的快慢,來控制體育鍛煉的效果,從物理學角度分析,

其實質(zhì)是改變效率大小<

11.如圖所示,為輕質(zhì)杠桿,長30cm,。為支點,在杠桿的3點施加彳§f訊

拉力F,當拉力方向與杠桿成30。角時使杠桿在水平位置平衡,拉力

的大小為20N,物體重30N,則04=cmo應(yīng)

12.如圖所示是一種抽水馬桶水箱自動上水裝置的示意圖。當水箱內(nèi)的水達到一定高度時,浮

標帶動杠桿A03通過金屬桿壓住入水口,停止上水。請在圖中作出:

(1)動力耳和動力臂右;

(2)阻力鳥/

13.【實驗名稱】探究杠桿平衡條件.

【證據(jù)】

(1)如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,可將杠桿左端的平衡螺母向(選填“左”

或“右”)旋轉(zhuǎn),使杠桿水平平衡的主要目的是方便測量_____.

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(2)如圖乙所示,在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的懸掛位置使杠桿在水平

位置平衡,記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示,分析表格中數(shù)據(jù)可得杠桿的平衡條件是(用含

片、F2、4的式子表不)?

阻力臂

實驗次數(shù)動力耳/N動力臂乙/cm阻力6/N

L2/cm

13.05.01.015.0

22.015.01.520.0

31.020.04.05.0

【交流】

(1)圖乙是第2次實驗杠桿水平平衡時的情景,生活中有很多這類杠桿,請舉一例:.

若將圖乙中杠桿左、右兩側(cè)的鉤碼各減少一個,杠杠將(選填“左低右高”“左高右低”

或“仍水平平衡”).

(2)圖丙實驗中,先在C點處用彈簧測力計施加一個豎直向上的力使杠桿水平平衡,然后將

彈簧測力計沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)至虛線位置,杠桿仍水平平衡,則彈簧測力計的示數(shù)(選

填“變大”“變小”或“不變”).

A\\\\但4

14.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中,某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖心

甲、乙所示的滑輪組;

實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示:

次物體的重力提升高度拉力繩端移動的距離機械效率

□tU

數(shù)7

G/Nh/mF/Ns/m甲2

120.210.666.7%

230.21.40.671.4%

340.21.80.674.1%

420.21.50.4

(1)第1次數(shù)據(jù)是圖_______(選填“甲”或“乙”)所示的滑輪組測得的;

(2)采用甲圖裝置實驗時,應(yīng)用手豎直向上______拉動彈簧測力計,使掛在動滑輪下的物體

緩慢上升;

第16頁共25頁

(3)比較1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可判定,在裝置相同情況下,物體越重,滑輪組的機械效率越

(4)第4次實驗中的機械效率為;

(5)采用甲圖裝置實驗時,若彈簧測力計沒有豎直向上拉,則測得的機械效率將(選

填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

15.在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中,政府為某村購置了一批健身器材。工人在往車上搬運裝有健身器材的

箱子時,為了省力采用5m的長木板搭了一個斜面,用600N的力把重為1200N的箱子沿斜面

勻速推到了2m高的車廂上,如圖所示。求:

(1)工人對箱子做的有用功;

(2)工人推箱子做的總功;

(3)該斜面的機械效率。

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參考答案

【典型例題】

1.答案:A

解析:A.鋼是鐵和碳的合金,屬于合金材料,故A正確;

B.鐵熔化和凝固時有固定的熔點和凝固點,屬于晶體,故B錯誤;

C.塑料是經(jīng)過人工合成的,是合成材料,故C錯誤;

D.由圖可知,工作時,滑輪與物體一同運動,屬于動滑輪,故D錯誤。

故選Ao

2.答案:B

解析:A.由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)〃=3,拉力R大小為

3

F=-(G+Ga)=1x(lxl0N+200N)=400N

故A正確,不符合題意;

B.繩子自由端移動的距曷為§=zz/z=3x1Om=30m

拉力廠做的功為W=Ey=400Nx30m=1.2xl()4j

拉力/的功率為P=?=L2xl04j=]5oow

t8s

故B錯誤,符合題意;

C.克服動滑輪重力做功G動h=200Nxl0m=2000J

故C正確,不符合題意;

D.有用功為*=G/2=lxl()3Nxl0m=lxK)4j

滑輪組的機械效率約為〃=100%=1x101X100%=83.3%

%1.2X104J

故D正確,不符合題意。

故選B。

3.答案:B

解析:A.涂料重力為G=mg=45kgxl0N/kg=450N

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所以該裝置做的有用功為%=GA=450Nx0.8m=360J,故A錯誤;

B.定滑輪不省距離也不費距離,即s=/n該裝置做的總功為皿總=Es=5OONxO.8m=400J

W360J

則該裝置的機械效率為〃=薩=右方xl00%=90%,故B正確;

叱總400J

C.繩子自由端移動的平均速度為V=£="巴=o.2m/s,故C錯誤;

t4s

D.桶離開地面前,工人拉力逐漸增大,桶對地面的壓力變小,根據(jù)。=£,則壓強變小,故D

錯誤。

故選B。

4.答案:D

解析:A.人的推力作用在車上,且車在推力的作用下前進,人對車做了功,故A不符合題意;

BCD.人推車前進時,支點在輪子的轉(zhuǎn)軸處,阻力是車上物體的重力,動力是手作用在手柄處

的力,推車時動力臂大于阻力臂,車是一個省力杠桿,故BC不符合題意,D符合題意。

故選D。

5.答案:B

解析:當秤盤放100g物體、秤坨移到3點時,秤桿再次水平平衡,則在3點所示的質(zhì)量為物

體的質(zhì)量,在。到5兩條刻線之間均勻地畫上49條刻度線,則從。到3點共50個格,每一

格表示的質(zhì)量?=3F=2g,A錯誤;稱中藥時5端翹起,說明物體的質(zhì)量大于秤坨指示的

示數(shù),可以向右側(cè)移動秤坨,也可以減少物體的質(zhì)量來使桿秤恢復(fù)水平平衡,B正確;根據(jù)

G=mg和杠桿平衡條件可得根物=%匕gxOB,秤坨磨損了,OB會偏大,則測量結(jié)果將

偏大,C錯誤;若將提紐移到。點右側(cè),測量相同質(zhì)量的物體時,左側(cè)力臂變大,則其量程

變小,D錯誤。故選B.

6.答案:動;100;80%

解析:由圖可知,滑輪隨物料一起運動,所以該裝置中的滑輪為動滑輪。

由圖可知,動滑輪上有兩股繩,已知滑輪重80N,貨籃重120N,不計繩重及摩擦,用該裝置

勻速提升空貨籃時的拉力E=g(G滑+G籃)=gx(80N+120N)=100N

若繩子能承受的最大拉力為520N,提升鋼條的最大重力

G鋼=2/一G滑一G籃=2x520N-80N-120N=840N

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由于每根鋼條重100N,所以最多能提升8根鋼條,則該裝置勻速提升鋼條時,所能達到的最

G鋼用8xl00N

大機械效率x100%=80%

(G鋼+G滑+G篇-8xl00N+80N+120N

7.答案:不能;片+鳥;減小

解析:題圖中的滑輪是固定的,不能隨重物一起移動,所以是定滑輪,定滑輪不能省力和省距

離,只能改變力的方向:兩邊繩子都對鼎施加豎直向上的拉力,所以鼎受到的拉力之和

心=石+工;鼎在水中上升的過程中,其底部在水中的深度逐漸減小,由于液體壓強隨深度

減小而減小,所以其底部所受水的壓強減小。

8.答案:費力;小于

解析:手提起物體時,槎骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動,肱二頭肌收縮的距離小于

手移動的距離,即動力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動力大于阻力,所以是費力

杠桿。

【模擬訓(xùn)練】

1.答案:B

解析:在A點施加動力,當動力的方向與支點和力的作用點的連線垂直時,動力臂最大,此

時最省力,即沿人方向用動力最小。

故選:Bo

2.答案:D

解析:A.左端懸掛的石塊是在提水時,通過杠桿,給水桶施加向上的拉力,減小人所用的拉力,

不是多余的,故A錯誤;

B.右邊水桶越重,提起水時對水桶做的功是額外功,額外功越多,故B錯誤;

C.當減輕桔棒(模型A3桿)的重時,由于水桶的重力不可忽略,仍要做額外功,因而提水時

機械效率不可能達100%,故C錯誤;

D.汲水后,如圖乙所示時,杠桿平衡,此時水桶總重拉力的力臂比石塊拉力的力臂短,根據(jù)杠

桿平衡條件44=耳/2知,水桶拉力比石塊拉力大,即水桶重力比石塊重力大,故D正確。

故選D。

3.答案:A

解析:用彈簧測力計按圖中所示的方向拉杠桿,拉力的力臂小于重力的力臂,由杠桿平衡條件

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可知,重力小于拉力,即重力小于7.5N。故A符合題意,BCD不符合題意。

故選A。

4.答案:B

解析:A.從支點到杠桿的重力作用線的距離為阻力臂,不是阻力臂,故A錯誤;

BC.根據(jù)杠桿平衡條件耳/小耳乙分析,在將重物勻速吊起的過程中,動力臂不變,阻力不變,

阻力力臂變小,所以動力變小,R逐漸變??;故B正確,C錯誤;

D.由于不知道動力的作用點,所以無法判定動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,無法判定杠桿的種類,

故D錯誤。

故選B。

5.答案:B

解析:圖中的滑輪是動滑輪,若滑輪與繩子質(zhì)量及摩擦均不計,則拉力等于物體所受摩擦力的

一半,即歹=g/=gxlON=5N

物體機的運動速度為2m/s,則繩子的速度為4m/s,故拉力的功率為P=AnSNxdm/sMZOW

故選B。

6.答案:B

解析:A(X)由題圖可知,繩子的有效股數(shù)〃=2,因為不計繩重和輪與軸之間的摩擦,故繩

子自由端的拉力/=:(G動+G物)=gx(20N+100N)=60N.

B(V)若物體上移0.5m,則繩子自由端移動的距離s==2x0.5m=lm.

C(X)對定滑輪進行受力分析,定滑輪受到與天花板相連的繩子對它向上的拉力、滑輪組中

三股繩子對它向下的拉力及定滑輪自身的重力作用而保持靜止,所以與天花板相連的繩子的拉

力/'=3/+G定=3x60N+20N=200N.

D(X)若繩子自由端移動的速度為0.2m/s,則物體移動的速度

v物='v繩=gx°.2m/s=0.1m/s?

7.答案:D

解析:A.只知道動力的作用點在3點,不知道動力的作用方向,所以也就不知道動力臂,如果

力的方向垂直于向上,動力臂是03,故A錯誤;

第21頁共25頁

B.阻力和阻力臂不變,動力臂越長,動力越小,當力臂為時,力臂最長,此時最省力,力

R垂直于向上,故B錯誤;\

nB

C.當杠桿轉(zhuǎn)動到虛線位置時,阻力臂。。如圖所示:

此時阻力臂變小,故C錯誤;匆―這----嗎

D.當力臂為時,力臂最長,此時最省力,的長度為何

OB=yjo^+AB-=,(24cmy+(7cm)2=25cm

由杠桿平衡條件得Gx-OA^FxOB

2

Gx-OA5Nx—x24cm

則歹=—2—=----2-----------=2.4N,故D正確

OB25cm

故選D。

8.答案:A

解析:A選項圖中,根據(jù)杠桿平衡條件可得,GxL=Flx4L,則£=[;B選項圖中,該滑

輪組由2股繩子承擔物重,F(xiàn)2=-1;C選項圖中,該滑輪為定滑輪,F(xiàn)3=G-,D選項圖中,

該滑輪組由3股繩子承擔物重,工=£.綜上可知,最省力的是A選項中的裝置.

3

9答案:C

%%_GhG

解析:A.不計繩重及摩擦,滑輪組的機械效率〃=

優(yōu)—%+%-G/z+G動桿/zG+G動桿

動滑輪和桿的總重G動桿=]f—x77G="1—x804%0N=10N

動滑輪的總重力小于10N,故A錯誤;

B.有用功W;ff=G〃=40N

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