中考物理试题分项版解析汇编（第02期）专题09 简单机械及其效率（含解析）.doc

专题09 简单机械及其效率一、单选题1如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将（ ）a. 左端下降 b. 右端下降 c. 仍然平衡 d. 无法判断【来源】山东省潍坊市2018年中考物理试题【答案】b【解析】设一个钩码的重为g，杠杆上一格的长度为l，由杠杆平衡条件知道此时：2g3l=3g2l；若杠杆两侧的钩码各减少一个，则左边力与力臂的乘积是：1g3l，右边力与力臂的乘积是：2g2l，由于右边力与力臂的乘积较大，所以右端下降，故选b。2如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从p点开始向吸盘b移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘a的距离为l，则吸盘b受到的摩擦力f的大小与l的关系图象为（）a. b. c. d. 【来源】浙江省温州市2018年中考物理试题【答案】d【解析】解：以吸盘a为支点，设ap的距离为l，根据杠杆的平衡条件可得，glfab，f，因为ab、g不变，l不为零且l越大拉力f越大，故吸盘b受到的摩擦力f的大小与l的关系图象为d。故选：d。点睛：根据杠杆的平衡条件和平衡力分析进行解答。3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（）a. 大于5kg b. 大于49n c. 小于49n d. 等于49n【来源】山东省聊城市2018年中考物理试题【答案】b【解析】a、力的单位是n，质量的单位是kg，题目是求力的大小，不能用kg左单位，故a错误；bcd、由图知，物体的重力为gmg5kg9.8n/kg49n；肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：点睛：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件f1l1f2l2，并结合力臂的概念进行分析。4下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）a. b. c. d. 【来源】河南省2018年中考物理试题【答案】b【解析】分析：判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。解答：a、羊角锤的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；b、筷子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；c、起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；d、天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。故选：b。【点睛】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。5墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图中“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，应更换更小的“权”【来源】福建省2018年中考物理试题【答案】c【解析】解：a根据杠杆平衡条件，“权”小于“重”时，因为不知道“标”和“本”的大小关系，无法确定“权”和“标”的乘积与“重”和“本”乘积的大小的关系，故a错误。 b根据杠杆平衡条件，“权”小于“重”时，“标”一定大于“本”，故b错误。c根据杠杆平衡条件，“本”不变，增大“重”时，因为“权”不变，“标”会变大，即应把“权”向a端移，故c正确。d使用杆秤时，同一杆秤“权”不变，“重”可变，不同的“重”对应不同的“标”。若更换更小的“权”，“标”也会变得更大，不符合秤的原理，故d错误。答案为c。6如图所示，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a. 额外功较小b. 额外功较大c. 总功较小d. 总功较大【来源】福建省2018年中考物理试题【答案】d点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的。7（2018宁波）如图所示，f1=4n，f2=3n，此时物体a相对于地面静止，物体b以0.1m/s的速度在物体a表面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）。下列说法错误的是（）a. f2的功率为0.6wb. 弹簧测力计读数为9nc. 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【来源】浙江省宁波市2018年中考物理试题【答案】d点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体a受到b的摩擦力，地面的摩擦力和拉力f，此三个力平衡。8下图为“测滑轮组机械效率”的实验在弹簧测力计拉力作用下，重6n的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）下列说法错误的是（ ）a. 弹簧测力计的拉力是2.4nb. 物体上升的速度为0.05m/sc. 弹簧测力计拉力的功率为0.12wd. 滑轮组的机械效率约83.3【来源】广东省深圳市2018年中考物理真题【答案】c【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离，利用求拉力做的总功，再利用求功率；已知物体的重力和上升高度，利用求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4n ，故a正确；物体2s内匀速上升0.1m，物体上升的速度为，故b正确；n=3，拉力端端移动距离，拉力做的总功为：；拉力的功率为：，故c错误；拉力做的有用功为：；滑轮组机械效率为：。故d正确；故答案为c【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。9工人用如图所示的动滑轮,将重1000n的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力f为600n,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )a. 动滑轮的有用功为600jb. 动滑轮的重力为400nc. 动滑轮的机械效率为83.3%d. 拉力f的功率为120w【来源】重庆市2018年中考物理试题a卷【答案】c点睛：首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况，这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系，再通过已知数据，可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力，有用功等10墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图中“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，应更换更小的“权”【来源】福建省2018年中考物理试题（b卷）【答案】cd使用杆秤时，同一杆秤“权”不变，“重”可变，不同的“重”对应不同的“标”。若更换更小的“权”，“标”也会变得更大，不符合秤的原理，故d错误。 答案为c。12（题文）如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是a. b. c. d. 【来源】海南省2018年中考物理试题【答案】c【解析】a、筷子使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故a不符合题意；b、钓鱼竿使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故b不符合题意；c、钢丝钳翦断钢丝时，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，故c符合题意；d、食品夹使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故d不符合题意；故选c。13如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50n，滑轮组下端挂有物体b，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体a相连，物体a在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550n；在物体b下加挂重为90n的物体c后，用水平向左的力f拉动物体a可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体b上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10n/kg，则下列说法中正确的是a. 物体a所受滑动摩擦力大小为275nb. f的大小为530nc. f做功的功率为42wd. b的重力为500n【来源】湖北省荆州市2018年中考物理试题【答案】b点睛：先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与b相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和b的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出b的重力；然后根据物体a在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。14下列各选项中，完全正确的是( )a. b. c. d. 【来源】山东省济宁市2018年高中段学校招生考试（中考）物理试题【答案】d点睛：注意理解重力的方向始终竖直向下，与物体所处的位置及运动状态无关，不可描述为垂直向下。15下列说法不正确的是( )a. 自然界中存在省既费力又费距离的机械 b. 氢弹是利用核裂变原理制造的核武器c. 半导体二极管具有单向导电性 d. 热量、能量和功的单位都是焦耳【来源】山东省济宁市2018年高中段学校招生考试（中考）物理试题【答案】b【解析】a. 自然界中存在省既费力又费距离的机械，如使用斜面时是费距离的，但如果摩擦力特别大，也可能费力，故a正确；b. 氢弹是利用核聚变原理制造的核武器，故b错误；c. 半导体二极管由特殊的半导体材料制成，具有单向导电性，故c正确；d. 热量、能量和功的单位都是焦耳，故d正确；故选b。 点睛：注意a选项的判断，通常来说，费距离的机械是省力的，但由于摩擦力的存在，费距离又费力的机械是可能存在的。16如图所示，o为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为g的物体，杠杆在力f1的作用下在水平位置平衡。如果用力f2代替力f1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（ ）a. f1f2 b. f1f2 c. f2g d. f1=g【来源】江苏省连云港市2018年中考物理试题【答案】b点睛：由题知，o为支点，当阻力、阻力臂不变时，由杠杆的平衡条件知：动力和动力臂的乘积一定，当动力臂较大时，动力将较小；动力臂较小时，动力将较大。因此先判断出f1、f2的力臂大小，即可判断出两力的大小关系从而比较出f1、f2与g的关系。二、多选题17工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m，木板长3m，货物质量为60kg，沿斜面所用的拉力为400n，g=10n/kg，则下列说法正确的是（）a. 工人做的总功为900j b. 工人做的额外功为300jc. 工人做功的功率为60w d. 此斜面的机械效率为75%【来源】山东省聊城市2018年中考物理试题【答案】bd点睛：根据功的计算公式wfs可求出拉力做的功，即总功；再根据p 可求功率；再根据wgh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。 三、实验题18如图所示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_。【来源】山东省枣庄市2018年中考物理试题【答案】 右 左 将左侧的钩码去掉一个 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 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【解析】解：（1）因为杠杆右端偏高，所以应将平衡螺母应右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）设杠杆每个格的长度为l，每个钩码的重力为g，根据杠杆的平衡条件：f左l左f右l右，即4g2l2g3l，左端大，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，根据杠杆的平衡条件可得只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡；点睛：（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（2）设一个钩码重为g，杠杆一个小格是l，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码；（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，不易测量力臂；（4）过支点的力，力臂为零。19图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5n的物体从a位置提升到a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下列问题：（1）物体提升的高度是_cm，拉力是_n，该滑轮组的机械效率=_；（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”）。【来源】2018年山东省泰安市中考物理试题【答案】 5.0 2 75% 变小【解析】（1）如图刻度尺的单位是cm，分度值为1cm，a的位置对应的刻度为0刻度上面第5格，所以物体提升的高度h是5.0cm，拉力移动的距离为：；如图测力计的分度值为0.2n，拉力是2n；该动滑轮的机械效率：；（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，有用功不变，而滑轮的重增加，由于对滑轮做的功为额外功，所以额外功增大，则滑轮组的机械效率变小。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。20“探究杠杆的平衡条件”实验如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆右的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节；如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_（填序号）a使测量数据更准确b多次测量取平均值减小误差c避免偶然性，使实验结论具有普遍性【来源】广东省深圳市2018年中考物理真题【答案】 左 变大 c【解析】分析：（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（2）弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（3）通过实验总结实验结论时，一般要进行多次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。解答：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，应把杠杆右的平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大； 【点睛】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。21结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，(1)对图中的两支蜡烛的要求是 _；(2)图中,_的机械效率高；(3)图研究的是电流产生的热量跟_的关系；(4)图中的_ (填“铁屑”或“小磁针”)能更好的显示磁场的分布。【来源】山东省济宁市2018年高中段学校招生考试（中考）物理试题【答案】 大小相等 乙 电流和电阻 铁销【解析】(1)图是研究平面镜成像的实验，因为平面镜成像时，像与物的大小相等，所以为了比较像与物的大小，对图中的两支蜡烛的要求是大小相等；(2)图中，同样的滑轮组，即动滑轮的重相同，当提升的物体越重时，有用功越多，根据可知物体越重机械效率越高，所以乙图的机械效率高；(3)图是研究焦耳定律的实验，当滑动变阻器的滑片固定不动时，两电阻串联，电流相等，可以研究电热与电阻的关系，当改变滑片的位置时，电流改变，通过任一只电阻可以比较电流不同时电热的多少，所以该装置可以研究电流产生的热量跟电流和电阻的关系；(4)图中实验，使用小磁针时，只能显示出磁场的方向，使用铁屑时，能直观的显示出磁场的分布特点，即铁屑的疏密情况代表磁场的强弱分布特征，所以铁屑能更好的显示磁场的分布。点睛：实验中理解影响机械效率的因素，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高动滑轮做的功，所以额外功相同时，提升的物体越重，有用功越大，则机械效率越高。四、填空题22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gagb，则甲_乙；若fa=fb，则ga_gb（选填“”、“”或“=”）【来源】山东省枣庄市2018年中考物理试题【答案】 【考点定位】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算23如图所示，将长为 1.2 米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 0.3 米。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，台面收到木棒的压力为_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。【来源】浙江省杭州市2018年中考物理试题【答案】 60 90 l090点睛：1. 以木棒为研究对象，木棒受力平衡，据二力平衡知识解答；2. 若要使木棒右端下沉，则b点为支点，确定动力臂和阻力臂，由杠杆平衡条件求出b 端挂的物体的重力；3. 木棒在水平台面上静止，分别以a、b为支点，由杠杆平衡条件求出b 端挂的物体的重力，即为g 的取值范围。24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。如图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）【来源】河南省2018年中考物理试题【答案】 104 15【点睛】本题综合了重力知识、质量知识、滑轮组的知识来解决实际问题，其中判断绳子的股数是关键。25泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活，从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个_杠杆（选填“省力”或“费力”）；垃圾桶底部的小轮子是为了_摩擦力（选填“增大”或“减小”）；若拖动时垃圾桶总重为150n，且动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的拉力f为_n。【来源】四川省泸州市2018年中考物理试题【答案】 省力 减小 75【解析】（1）图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆；（2）垃圾桶底部安装小轮子，采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力；（3）已知垃圾桶总重g150n，动力臂l12l2，根据杠杆平衡条件：fl1gl2可得，保持垃圾桶平衡的拉力为：f75n。点睛：（1）由示意图分析动力和阻力，然后看动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆种类；（2）用滚动代替滑动可以减小摩擦；（3）根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力。26如图为吊装工具示意图，物体m为重5000n的配重，杠杆ab的支点为o，oa：ob=1：2，每个滑轮重100n当重为700n的工人用300n的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为_n，物体m对地面的压力为_n（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计）【来源】山东省威海市2018年中考物理试题【答案】 400 4500【解析】重为700n的工人用300n的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300n的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：；点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求a点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故a点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重。27如图所示，用动滑轮把重为 40n 的物体 a 以 0.5m/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_。【来源】海南省2018年中考物理试题【答案】 25 80%【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即。总功为：拉力 f 的功率是：；有用功为：机械效率为：。 点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，明确这些功，求效率就很简单了。28如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，oa=20cm，g1是边长为5cm的正方体，g2重为20n. 当oc=l0cm时，绳子的拉力为_n，此时g1对地面的压强为2104pa. 现用一水平拉力使g2以5cm/s的速度向右匀速直线运动，经过_s后，可使g1对地面的压力恰好为零【来源】湖北省荆州市2018年中考物理试题【答案】 10 10点睛：本题考查杠杆的平衡条件的应用。由杠杆平衡条件求出g2在c点时，杠杆在a点受到的拉力，由压强公式的变形公式求出g1对地面的压力，然后对g1进行受力分析，由平衡条件求出g1的重力；由杠杆平衡条件求出g1对地面压力为零时g2到支点的距离，然后由速度公式求出g2的速度。29用如图装置，在20s内将80n的水桶提升3m，拉力为50n，则拉力的功率为_w，该装置的机械效率是_%若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为_n。【来源】江苏省扬州市2018年中考物理试题【答案】 15 80 20点睛：（1）先根据s2h求出绳子自由端移动的距离，然后根据w总fs拉力做的总功，最后根据p求出拉力的功率；（2）先根据w有gh求出拉力做的有用功，然后利用100%求出该装置的机械效率；（3）不计绳重及摩擦，根据f（g+g动）求出动滑轮的重力。五、计算题30如图所示，工人用滑轮组提升重为400n的货物所用拉力恒为240n，货物被匀速提升10m。求:（1）工人做的功 （2）滑轮组的机械效率【来源】山东省潍坊市2018年中考物理试题【答案】（1）4800j；（2）83.3%。【解析】（1）由图知道，滑轮组绳子的有效段数是：n=2，所以，绳子自由端移动的距离是：s=2h=210m=20m，故工人做的功是：w总 =fs=240n20m=4800j；（2）由题意知，提升物体做的有用功是：w有=gh=400n10m=4000j，所以，滑轮组的机械效率是：=w有/w总100%=4000j/4800j100%83.3%点睛：本题考查使用滑轮组做功和机械效率的计算，解题的关键是知道根据动滑轮上绳子的段数及求绳子自由端移动的距离，难度不大。 31考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力f=1.6104n在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，（水=1.0103kg/m，g=10n/kg）求：（1）石像受到的浮力_。（2）石像的重力_。（3）石像的密度_。（4）若将石像提升了3m，石像受到水的压强减少了多少_？【来源】山东省聊城市2018年中考物理试题【答案】 2104n 5.2104n 2.6103kg/m3 3104pa点睛：（1）利用阿基米德原理f浮g排液gv排求出石块受到的浮力；（2）若不计摩擦和滑轮重力，根据f （gf浮）可求石像的重力；（3）根据m 可求石像的质量，利用密度公式求出石像的密度；（4）已知h3m，根据pgh可求石像减少的水的压强。32某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。abo为一水平杠杆，oa长120cm，o为支点，ab：ob=5：1；已知报警器r0的阻值恒为10，压力传感器r固定放置，r的阻值随所受压力f变化的关系如表所示。闭合开关s，水平踏板空载时，电压表的示数为2v；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5v时，报警器r0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：（1）电源电压为多少？（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？（3）若电源电压变为14v，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点b的位置。试计算说明触点b应向哪个方向移动多少厘米？【来源】2018年山东省泰安市中考物理试题【答案】（1）11v；（2）150n；（3）8cm。【解析】如图，压力传感器和报警器串联，电压表与报警器并联。（2）电压表示数达到5v时，报警器r0开始发出报警信号，此时电流为：，根据串联电路电压特点得，此时压敏电阻两端的电压为：压敏电阻的阻值为：，由表格知，12时压敏电阻受到的压力为：25n，即；oa长120cm，ab：ob=5：1，可得：，根据杠杆平衡条件得：即：，所以踏板设定的最大压力值为150n；点睛：综合性较强，有一定难度，关键是思路要清晰，即：跳板压力变化（利用杠杆平衡条件）a点压力变化（利用规格信息）压敏电阻变化（利用欧姆定律）电流变化（利用欧姆定律）电压表示数变化，解题时通常从电压或电流着手，向前解题。33如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为g=80n的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力f随时间t变化的图象如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知在2s4s内重物上升的竖直高度为2m，求：（1）在4s6s内，重物克服重力做功的功率_；（2）在2s4s内，绳自由端下降的平均速度_；（3）在02s内，重物对地面的压力大小_。【来源】四川省泸州市2018年中考物理试题【答案】 160w 2m/s 40n点睛：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n3，则拉力f移动的距离s3h。(1)由ft图象得出在4s6s内的拉力f，由vt图象得出重物上升的速度，利用pfv求出克服重力做功的功率；（2）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数，根据snh求出绳子自由端移动的距离，利用v求出绳子自由端移动的速度；（3）由丙图可知，物体在4s6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力，利用f（g物+g动）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，根据力的平衡条件求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力。34图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体a从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体a所受拉力f随时间t变化的图象（不计摩擦、水的阻力及绳重，水=1.0103kg/m3g=10n/kg）。请解答下列问题：（1）物体a的体积是多少？（2）物体a完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%，当物体a完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？（3）当物体a完全离开水面后，电动机两端电压为380v，通过的电流为5a，电动机线圈的电阻为多少？（不计电动机内部摩擦）【来源】山东省威海市2018年中考物理试题【答案】（1）1m3；（2）85.7%；（3）6。【解析】（1）根据图乙知，前30s时，拉力为；40s以后拉力为；30s到40s时，拉力逐渐增大。根据题中情境可以判断：前30s时，物体浸没在水面下，浮力最大，所以拉力最小；30s到40s时物体逐渐拉出水面，浮力变小，所以拉力变大；40s以后拉力最大且不变，说明物体已离开水面，此时拉力即为物体的重。 根据称重法测量浮力的原理，得到物体浸没时的浮力为：，根据阿基米德原理得，物体的体积为：。（3）由图知，两段绳子承担物重，所以电动机的拉力为：，根据得，电动机的输出功率为：，电动机的输入功率为：，电动机的发热功率为：，根据得，线圈的电阻为：。点睛：在涉及机械效率的相关计算，在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是，二是。35如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000n，每个滑轮重500n，声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10n/kg，水=1.0103kg/m3) （1）求工件在水下的深度；（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500n，求工件的体积；（4）不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）.【来源】湖北省荆州市2018年中考物理试题【答案】见解析所示点睛：（1）已知超声波在海水中传播的速度以及传播的时间，利用svt可以得到工件所在的深度；（2）已知海水的密度和工件所在的深度，利用pgh计算受到的压强；（3）已知作用在动滑轮上的绳子股数和自由端的拉力以及动滑轮的重力，可以得到滑轮组对水下工件的拉力；已知工件重力和滑轮组对它的拉力，可以得到工件受到的浮力；已知浮力和海水的密度，利用公式vv排得到工件的体积；（4）工件在水下匀速上升时，拉力做功为总功，克服重力做的功与浮力做的功之差为有用功，利用可以得到滑轮组的机械效率。 六、综合题36（2018宁波）为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12v、最大容量为100ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。r0为定值电阻，r为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆abo与圆柱形浮体相连，ab：bo=4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220v）（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接_。（2）“发电玻璃”光电转化率接近18%要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积至少为_m2（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000w计算，计算结果精确到0.1m2）（3）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360n，通过电磁铁线圈的电流为100ma，排水泵启动；当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，硬质杠杆abo仍处于水平位置，线圈中电流为30ma，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体_？（4）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向_（填“左”或“右“）移动。【来源】浙江省宁波市2018年中考物理试题【答案】 见解析 1.3 应选择重力为8n的浮体 右【解析】（1）当水位在安全位置以下时时，浮体受到浮力较小，则浮体通过连杆对a端的向上作用力较小，压敏电阻受到杠杆的压力较小，由表格数据可知，压敏电阻的阻值较大，由欧姆定律可知控制电路中电流较小（不