2018届中考物理第十二章简单机械真题体验把脉中考.docx

第十二章 简单机械真题体验 把脉中考考点1 杠杆1.(2017乐山中考)如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()【解析】选A。本题考查杠杆的分类。剪头发的剪刀在使用时,动力臂小于阻力臂,因而是费力杠杆,故A正确;自行车的脚踏板、剪铁丝的手钳和自行车的刹车闸,在使用时,都是动力臂大于阻力臂,因而都是省力杠杆。【方法归纳】判断杠杆种类的方法(1)经验法:由生活经验判断,如:酒起子是省力杠杆。酒瓶盖直接用手不能打开,使用了酒起子后,用手通过酒起子可以将酒瓶盖打开,这一定是用一个较小的力克服了一个较大的力。道钉撬是省力杠杆。道钉撬多数人没有见过,但通过字面可以看出是用来拔钉子用的,使用了道钉撬后,将不能拔出的钉子拔出来了,一定是用一个较小的力克服了一个较大的力。(2)简图法:利用简图找到支点、动力作用点、阻力作用点的位置,比较力臂的长短,确定杠杆的种类。如:筷子是费力杠杆由简图可知,手作用于A,是动力;被夹起的物体在B处,是阻力,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。2.(2015厦门中考)用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平。如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是()A.两车的质量相等B.两车的速度大小相等C.质量较小的车速度较大D.两车同时到达木板两端【解析】选C。本题考查杠杆平衡条件的应用。由题意知,小车的重力等于小车对木板的压力。由杠杆平衡条件知,G左L左=G右L右,若两车质量相等,速度不相等,杠杆不能平衡;若两车速度相等,质量不相等,杠杆不能平衡;若两车同时到达木板的两端,质量、速度都不知道,也不能保证杠杆平衡;若质量小的小车,速度较大,即相同时间内,运动的路程(l)较大,有可能使杠杆平衡。故选C。3.(2017杭州中考)小金将长为0.6m,质量可忽略不计的木棒撬在肩上,棒的后端A挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50kg,则此时手压木棒的力大小为N,肩对木棒的支持力大小为N,人对地面的压力大小为N(g取10N/kg)。【解析】本题考查杠杆平衡条件的应用。根据杠杆的平衡条件,有FAOA=FBOB,可得FB=20N;肩对木棒的支持力F=FA+FB=40N+20N=60N;人对地面的压力大小等于人与物体的总重力,有:F=G总=mg+FA=50kg10N/kg+40N=540N。答案:20605404.(2017眉山中考)如图所示,O为支点,L1为动力F1的力臂。请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。世纪金榜导学号59944156【解析】本题考查对杠杆力臂概念的理解。根据力和力臂的垂直关系,过力臂L1的右端,作垂直于力臂L1的直线,与杠杆的交点为力F1的作用点,已知阻力F2的方向向下,那么力F1的方向应向上,然后标出力F1的方向。答案:如图所示【易错警示】画力臂时的常见失误(1)画力臂时,直接将支点与力的作用点连接。(2)从支点向力的作用线作垂线时,漏标注垂直符号,或力臂与力的作用线不垂直(这也是验证力臂画得是否正确的依据)。(3)没有将力臂标注出来或者漏标注力臂l。5.(2016遵义中考)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请在图中画出力F1和F2的力臂l1和l2。【解析】本题考查力臂作图。过支点O引动力作用线的垂线,标垂足,即为动力臂l1;延长阻力作用线,过支点引阻力作用线的垂线,标垂足,即为阻力臂l2。答案:如图所示6.(2017遵义中考)小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码质量相等。世纪金榜导学号59944157(1)将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后,杠杆左端仍有轻微下沉,这时他应将右端的平衡螺母向端调节,才能使杠杆在水平位置平衡。(2)如图甲所示是他在探究过程中的一个情境,接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,为了使杠杆在水平位置平衡,他应将右端钩码移动到右端离支点第格处。(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡,并记录各次实验数据,通过对数据分析后得出结论: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。与其他小组交流后,他们又做了如图乙、丙、丁三次实验,其中图所示实验能直接说明该结论是错误的。【解析】本题考查杠杆的平衡条件。(1)现在杠杆左端仍有轻微下沉,说明杠杆左端偏重,为使杠杆在水平位置平衡,这时应将右端的平衡螺母向右端调节。(2)设一个钩码重为G,杠杆一个格为L,左边加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,则左边力和力臂的乘积为F左L左=4G3L=12GL,右边加一个相同的钩码,设右边的力臂为L右,则右边的力和力臂的乘积为F右L右=3GL右,为了使杠杆在水平位置平衡,F左L左=F右L右,即12GL=3GL右,所以L右=4L,他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处。(3)小锦得到“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”,这个结论是不正确的;当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立,所以利用图丁进行验证。答案:(1)右(2)四(3)丁7.(2017呼和浩特中考)如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图。他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O点为支点,A点为重心。已知每只手所受的支持力大小为200N,求:(g取10N/kg)(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强。(2)该同学的质量。【解题思路】本题考查杠杆的平衡条件以及压强公式的应用。(1)根据压强公式p=可得手掌对地面压强。(2)根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可得该同学重力G=,根据重力公式G=mg,可得m=。【解析】(1)手掌对地面的压强:p=20000Pa。(2)因为杠杆平衡所以GL2=FL1G=600N根据重力公式G=mg,可得m=60kg。答案:(1)20000Pa(2)60kg考点2 滑轮及滑轮组8.(2017台州中考)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()A.两个滑轮均为定滑轮B.人将绳子拉过1m,物体也上升1mC.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200ND.使用该装置不能省力,但能改变力的方向【解析】选C。本题考查滑轮组的特点。由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,故A错误。使用动滑轮时,物体上升1m,则绳子的自由端会通过2m,故B错误。不计摩擦和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400N,则拉力为200N,故C正确。使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,故D错误。故选C。9.(2017黑龙江中考)利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体,匀速提高5m,不计滑轮自重、绳重及摩擦,绳子自由端施加的拉力F为N。若实际拉力为60N,则实际拉力所做的功为J。【解析】本题考查使用滑轮组时拉力和功的计算。由题图知,承担物重的绳子股数n=4。不计滑轮自重、绳重及摩擦,拉力F=G=200N=50N;拉力端移动的距离s=4h=45m=20m。实际拉力做功:W=Fs=60N20m=1200J。答案:50120010.(2016东营中考)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。【解析】本题考查滑轮组的设计和组装。本题中绳子可以从定滑轮或动滑轮绕起,当绳子从动滑轮绕起时有三段绳子承担物重,当绳子从定滑轮绕起时有两段绳子承担物重,第一种绕法更省力。答案:如图所示考点3 机械效率11.(2017南充中考)将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N(物体大小可忽略)。则下列说法正确的是()A.沿斜面向上的拉力为0.3NB.有用功为0.36J,机械效率为20%C.有用功为1.8J,机械效率为20%D.总功为2.16J,机械效率为83.3%【解析】选D。本题考查功、机械效率的计算。使用斜面的过程中,额外功W额=fs=0.3N1.2m=0.36J,有用功W有=Gh=4.5 N0.4 m=1.8 J,所做总功W总=W额+W有=0.36J+1.8J=2.16J,由W总=Fs得拉力F=1.8N;斜面的机械效率=100%=100%=83.3%,故选D。12.(2017遵义中考)建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是世纪金榜导学号59944158()A.绳子自由端沿水平方向移动了6mB.物体受到的拉力为750NC.拉力F的功率为750WD.滑轮组的机械效率为80%【解析】选D。本题考查滑轮组的机械效率。由图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=22m=4m,故A错误。物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N,故B错误。拉力F做的功W总=Fs=375N4m=1500J,则拉力F的功率P=375W,故C错误。有用功W有=FAsA=600N2m=1200J,则滑轮组的机械效率=100%=100%=80%,故D正确。故选D。13.(2017无锡中考)如图所示,用动滑轮匀速提起重3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m,在此过程中,动滑轮的机械效率为,拉力F的功率为W,若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是。【解析】本题考查动滑轮的机械效率。动滑轮的机械效率为:=75%;拉力F的功率为:P=0.4W;若要提高动滑轮提升物体的效率,可以增大重物的重力、换用轻质的动滑轮、减小绳重、减小绳与轮、轮与轴之间的摩擦等。答案:75%0.4换轻质动滑轮等14.(2017赤峰中考)如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速抬高8cm。则重物上升的速度为m/s,人做的功为J,千斤顶的效率是%。世纪金榜导学号59944159【解析】本题考查机械效率的有关计算。由题知,4s时间内重物被匀速抬高h=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,人做的功是总功:W总=Fs=100N1m=100J,所以千斤顶的机械效率:=100%=100%=80%。答案:0.021008015.(2016泰州中考)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:序号动滑轮重G动/N物重G/N物体上升的高度h/m绳端受到的拉力F/N绳端移动的距离s/m滑轮组的机械效率/%10.510.10.60.355.620.520.11.00.366.730.540.10.3(1)根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应(选填“保持静止”或“匀速上升”)。(3)第三次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为N,滑轮组的机械效率为%。(4)根据表格中的数据分析可知:随着物重的增大,额外功(选填“变小”“不变”或“变大”),原因;要提高同一滑轮组机械效率,可以采取的措施。【解析】本题考查了探究影响滑轮组机械效率的实验,涉及滑轮组的组装、实验操作注意事项、弹簧测力计的读数以及机械效率的计算。(1)由表格中数据可知,n=3。(2)为使拉力相对稳定,弹簧测力计应保持匀速上升。(3)由图乙可知,此时弹簧测力计的示数为1.8N;滑轮组的机械效率为=74.1%。(4)由表格数据可知,随着物重的增大,额外功变大,原因是:克服摩擦做功更多;要提高同一滑轮组的机械效率,可采取的措施有:增加提起的物重,减轻动滑轮重,或加强转动部分的润滑等。答案:(1)如图(2)匀速上升(3)1.874.1(4)变大克服摩擦做功更多增加提起的物重(减轻动滑轮重,或加强转动部分的润滑等)【知识拓展】影响滑轮组的多个因素根据=可知,分析影响滑轮组机械效率的因素可以从两方面来进行:(1)额外功的增加引起机械效率的降低如图甲、乙两个滑轮组中,每个滑轮重力相同,绳子均匀无弹性,现分别提起相同重物G,升高相同高度h时,有用功为W有=Gh,额外功有:克服动滑轮的重力所做的功G轮h、克服绳子重力所做的功G绳h、克服绳与轮之间的摩擦所做的功fl=Nnh=(G+G轮+G绳)nh。在甲、乙两滑轮组中,W有甲=W有乙=Gh,而W额外甲与W额外乙不同,因为G动乙G动甲(滑轮个数多),G绳乙G绳甲(绳子长),所以有W额外乙W额外甲,根据=。可知乙甲,因此,动滑轮的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦都是影响滑轮组机械效率的因素。(2)同一滑轮组的机械效率随所挂重物重力的变化而变化如使用上例中滑轮组甲,把重为G的重物提升h高度,那么有用功为W有=Gh,额外功有W1=G轮h,W2=G绳h,W3=fl=Nnh=(G+G轮+G绳)nh。根据=由此公式可知,在滑轮组装置不变时,所挂重物G增大时,也增大,因此,所挂重物的重力是影响滑轮组机械效率的又一因素。综上所述,影响滑轮组机械效率的主要因素有动滑轮的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦、所挂重物的重力等。16.(2017襄阳中考)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10N/kg)世纪金榜导学号59944160(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是。(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,求拉力的功率。(3)求动滑轮受到的重力。(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?【解析】本题考查滑轮组机械效率的影响因素及相关计算。(1)已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。(2)由图甲可知,n=3,则绳端移动的距离:s=nh=36m=18m,拉力做的功:W=Fs=400N18m=7200J,拉力的功率:P=120 W。(3)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率=60%,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率:=60%,解得:G动=200N。(4)已知工人的质量为60kg,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:F大=G人=m人g=60kg10N/kg=600N,由F=(G+G动)可得,提升的最大物重:G大=nF大-G动=3600N-200N=1600N,则滑轮组的最大机械效率:大=88.9%。答案:(1)物重(或动滑轮重)(2)120W(3)200N(4)88.9%【考点综合练】17.(2017重庆中考B)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示