中考物理试题分项版解析汇编（第01期）专题09 简单机械及其效率（含解析）.doc

专题9 简单机械及其效率一、单选题1图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）a. 右端下沉b. 左端下沉c. 要保持平衡应将左端的物体向右移动d. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体【来源】山东省临沂市2018年中考物理试题【答案】acd、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故c错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故d错误。故选：a。【点睛】本题考查了杠杆平衡的条件的应用，注意杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂的应用。2某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是a. 以地面为参照物，国旗是运动的b. 国旗由静止到运动是由于受到了力的作用c. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮d. 地面相对于国旗是静止的【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】dc. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮，此说法正确；d. 地面相对于国旗是运动的，故此选项错误；故选d【点睛】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性。3如右图所示，某同学使用动滑轮把600n的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400n。下列说法正确的是a. 机械效率是80% b. 有用功是1800jc. 额外功是300j d. 总功是2100j【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】b【解析】分析：已知物体的重力和升高的高度，根据公式可求有用功；已知物体上升的高度和动滑轮上绳子的段数以及拉力的大小，根据公式可求拉力做的总功；有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率。解答：有用功；故b正确；拉力做的总功为故d错误；，故c错误；动滑轮的机械效率故a错误。故选：b。【点睛】本题考查总功、有用功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。4如图题图所示的杠杆，动力f的力臂是a. od b. of c. oa d. oc【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】d【点睛】本题主要考查了有关力臂的判断，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。5如图所示，光滑带槽的长木条ab（质量不计）可以绕支点o转动，木条的a端用竖直细线连接在地板上，oa=0.6m，ob=0.4m。在木条的b端通过细线悬挂一个长方体木块c，c的密度为0.8103kg/m3，b端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块c缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5n的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从b点沿槽向a端匀速运动，经4s的时间系在a端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10n/kg）（）a. 木块受到的浮力为0.5nb. 木块c受到细线的拉力为0.3nc. 小球刚放在b端时a端受到细线的拉力为2.2nd. 小球的运动速度为0.2m/s【来源】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题【答案】d正确；（3）小球的质量为：m球300g0.3kg，小球的重：g球m球g0.3kg10n/kg3n，小球刚放在b端时，b端受到的力为3n+0.3n3.3n，根据杠杆平衡条件得出关系式：faoafbob，则a端受到细线的拉力：fa2.2n，故c正确。（4）设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离svt，当a端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到o点距离：ssobvtobv4s0.4m，根据杠杆平衡条件可知：g球sfbob，即：3n（v4s0.4m）0.3n0.4m，解得：v0.11m/s。故d错误。故选：d。点睛：（1）溢水杯内裝满水，当物体放入后，根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力；（2）根据f浮水v排g求排开水的体积；此时木块浸入体积为木块体积的一半，可求木块的体积，又知道木块的密度，利用密度公式和重力公式求木块重；根据fbgf浮求杠杆b端受到的拉力fb，（3）根据杠杆平衡条件得出关系式faoafbob求出小球刚放在b端时a端受到细线的拉力；（4）知道小球的质量可求重力，设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离svt，可求当a端的拉力为0时，小球到o点距离（sobvtobv4s0.4m），再根据杠杆平衡条件得出g球sfbob，据此求小球运动速度。6. 分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是a. 甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元素和氢元素b. 乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳子带同种电荷c. 丙：试管中无明显现象，说明co2与naoh溶液没有发生化学反应d. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向【来源】2018年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】db、带电体能吸引微小的物体，塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑，说明摩擦后的塑料尺带电，不正确；c. 丙：试管中无明显现象，并不能说明co2与naoh溶液没有发生化学反应，不正确；d. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，正确。故选d【点睛】本题考查的是常见的物质的性质以及物理知识的结合，完成此题，可以依据已有的知识进行。7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】2018年浙江省温州市中考物理试题【答案】d【解析】解：以吸盘a为支点，设挂钩与吸盘a的距离为l，根据杠杆的平衡条件可得，glfab，f，ab、g不变，l不为零，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解答。8某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物g提升相同高度，f1和f2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）a. 力f1和f2做功的功率相同b. 力f1和f2做的总功相同c. 乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大d. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【来源】【全国市级联考】2018年四川省攀枝花市中考物理试题【答案】d乙两滑轮组提升的物重g相同，设一个动滑轮的重为g动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：甲100%，乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：乙，所以甲乙，故c错误，d正确。故选：d。点睛：使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；根据已知条件判断省力情况；利用公式比较滑轮组机械效率。 9如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500n的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150n（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（ ）a. 斜面上的摩擦力是50n b. 拉力的功率是50wc. 拉力所做的功是300j d. 斜面的机械效率是80%【来源】【全国市级联考】2018年四川省广安市中考物理试题【答案】a点睛：（1）利用wfs计算该过程拉力f做的功；利用w有gh求出有用功，利用w额w总w有求出额外功，然后利用w额fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用p 求拉力做功功率；（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。10（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【解析】a、由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=20.1m/s=0.2m/s，拉力做功功率p2=f2v=3n0.2m/s=0.6w，故a正确；b、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，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：f=3f2=33n=9n，故b正确；c、物体a受到b的摩擦力为23n=6n，受到拉力4n，所以相对于地面有向左的运动趋势，物体a与地面之间有摩擦力，故c正确；d、如果增大f2，当f2大于ab间的摩擦力与地面对a的最大静摩擦力时，a会向右运动，故d错。故选：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。11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】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】b所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：f1l1f2l2，因为l1l2，所以f1f2，即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49n故b正确，cd错误。故选：b。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。12a、b两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示，把体积相等的a、b物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂b物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）a. 1个 b. 2个 c. 3个 d. 4个【来源】广东省2018年中考物理试题【答案】b【解析】根据图1得物体a、b的密度为：；体积相等时，两物体的重为：，即；如图2，a物体上面为一个动滑轮，由两段绳子承担物重，所以：，代入得，即虚线框内悬挂b物体的个数是2。故b正确。13小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000n下列说法中正确的是（ ）a. 要使底部c稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600n的力b. 他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功c. 他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力d. 油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力【来源】2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】a解答：a、作用在b点的力，要使油桶c点稍离地面，必须以c点为支点，则bc作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，此时动力为f，阻力为g=2000n，动力臂，阻力臂，由于，则最小拉力，故a正确。b、他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故b错误；c、他用水平力没推动油桶，油桶处于静止状态，推力等于摩擦力，故c错误；d、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故d错误。故选：a。【点睛】根据杠杆的平衡条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长；而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。14如图所示，用滑轮组提升重物时，重400n的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力f为250n，则提升重物的过程中（ ）a. 做的总功是400j b. 拉力f的功率是25wc. 绳子自由端被拉下1m d. 滑轮组的机械效率是80%【来源】【全国市级联考】2018年四川省自贡市中考物理试题【答案】d点睛：（1）（3）已知拉力大小，由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n2，则s2h，求出拉力端移动距离，利用wfs可求总功；（2）知道做功时间，利用p 求出拉力f的功率；（4）已知物重和物体被提升高度，根据公式wgh可计算出有用功；利用效率公式 求滑轮组的机械效率。15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【解析】 解：有用功为w有gh1000n,故a错误；物体移动1m,则绳子的自由端移动2m,所以拉力f所做的有总功w总fs600n,额外功为200j,所以g动200n,故b错误；83.3%,故c正确；拉力f的功率为p240w,故d错误。故答案为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16如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（ ）a. 实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调b. 图乙，在ab处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡c. 图丙，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大d. 图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛【来源】浙江省金华市、丽水市2018年中考科学试题物理部分【答案】c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；（4）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。解答：a、由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右端移动，故a错误；b、设一个钩码重为g，一格的长度为l，原来：，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故b错误；c、图中弹簧测力计从a位置转到b，此时拉力f的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故c正确；d、若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件可得：，解得测力计的示数：；利用如图所示装置进行探究，杠杆的重力不能忽略，且杠杆的重心在杆的中点（杠杆的重心没有通过支点），杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3n，故d错误。故选：c。【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。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】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【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、填空题18小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体a，测出a移动的距离s、水平拉力f和a的重力g。（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率？_如果能，写出的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出的表达式_（用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若a在10s内运动了4m，a的速度为_。【来源】广东省广州市2018年中考物理试题【答案】 不能 用弹簧测力计测出物体a在水平面上匀速移动时所受的摩擦力f 0.4m/s19小明用如图所示的动滑轮提起140n的水桶，动滑轮重20n（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为_n；如果向水桶内再加入40n的水，提起时动滑轮的机械效率_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【来源】山东省临沂市2018年中考物理试题【答案】 80 变大【解析】分析：不计绳重和摩擦，人拉绳子自由端的拉力；用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高。解答：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。故答案为：80；变大。【点睛】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化，属于基础知识。20小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体a，测出a移动的距离s、水平拉力f和a的重力g。（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率？_如果能，写出的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出的表达式_（用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若a在10s内运动了4m，a的速度为_。【来源】广东省广州市2018年中考物理试题【答案】 不能 用弹簧测力计测出物体a在水平面上匀速移动时所受的摩擦力f 0.4m/s动了4m，a的速度为v0.4m/s21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】【全国市级联考】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。22一台起重机在10 s内将重为3 600 n的货物匀速提高了4 m，起重机做的有用功是_j。若起重机做的额外功是9 600 j，则机械效率是_，起重机的功率是_w。【来源】2018年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】 1.44104 60% 2400解答：（1）起重机做的有用功：；（2）起重机做的总功：则机械效率：；（3）起重机的总功率：。故答案为：1.44104j；60%；2400。【点睛】本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，关键要理解有用功和总功的定义、灵活应用相关公式。 23如图，ab是能绕b点转动的轻质杠杆，在中点c处用绳子悬挂重为100n的物体（不计绳重）在a端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力f=_n若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将a端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力f将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）【来源】【全国市级联考】2018年四川省广安市中考物理试题【答案】 50 减小点睛：（1）物体的重力为阻力，杠杆在水平位置保持平衡时，bc为阻力臂，ba为动力臂，根据杠杆的平衡条件f1l1f2l2求出拉力的大小；（2）利用杠杆平衡条件分析拉力f的大小变化情况。24如图所示，用滑轮组提起一个重为7n的物体，在拉力f4n的作用下，10s内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦，可知拉力f的功率为_w，此滑轮组的机械效率为_。【来源】湖南省衡阳市2018年中考物理试题【答案】 1.6 87.5%【解析】解v物0.2m/s,因为n2所以v绳2v物0.4m/s,拉力的功率pfv4n, 滑轮组的机械效率为87.5%.25小丽同学用水平力f拉动如图所示装置，使重100n的a物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体b重50n（物体b与a始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10n，弹簧测力计的示数为8n若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为_m/s，物体a受到b施加的摩擦力_（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力f为_n，水平拉力f的功率为_w。【来源】2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】 0.1 水平向右 36 7.2解答：（1）物体移动的速度，滑轮移动的速度；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体b受到a的摩擦力，所以，物体a受到b施加的摩擦力，方向水平向右。（3）物体a受到向左的拉力等于地面对a的摩擦力f地加上物体a受到b施加的摩擦力fa，滑轮为动滑轮，水平拉力f为f左的2倍，故则拉力做功功率；故答案为：0.1；水平向右：36：7.2。【点睛】本题考查了使用滑轮时速度、功、功率的计算，知识点多、题图复杂，要求灵活运用所学知识。26如图是用滑轮组提升物体a的示意图，物体a受到的重力大小为ga=100n。在匀速竖直提升物体a的过程中，物体a上升的速度大小为v=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小f=_ n;（2）拉力f做功的功率p=_w。（3）物体a的机械能_(填“增加”、“减少”或“不变”)。【来源】【全国市级联考】湖南省娄底市2018年中考物理试题【答案】 50 40 增加【解析】 (1)由图知，n2，滑轮质量、绳重及一切摩擦均忽略不计,则拉力fg100n50n，（2）绳子自由端移动的速度：v2va20.4 m/s0.8 m/s，拉力做功的功率pfv 50n0.8m/s40w.（3）物体a匀速上升，速度不变，高度增加，因此动能不变，重力势能增加，故机械能增加。点睛：（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n2，则绳子自由端（拉力端）移动的速度等于物体上升速度的2倍；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力f（ga+g轮），（1）求出了拉力端移动的速度，利用pfv求拉力做功的功率27使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大，滑轮组的机械效率_(填“越高”“越低”或“不变”)【来源】2018年菏泽中考物理试题【答案】越大点睛：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。28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年中考科学试题【答案】 60 90 l09029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年初中学业考试（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：；从a点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故a点受到的拉力为：根据杠杆平衡条件得：，代入得：解得：因为力的作用相互，绳子对m向上的拉力也为500n，所以m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。 四、综合题30o为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力f1、f2（如图）。（1）此时杠杆能否保持平衡？_（2）画出图中f1的力臂l1。【来源】广东省广州市2018年中考物理试题【答案】 不能 点睛：根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从o像f1的作用线作垂线即f1的力臂31o为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力f1、f2（如图）。（1）此时杠杆能否保持平衡？_（2）画出图中f1的力臂l1。【来源】广东省广州市2018年中考物理试题【答案】 不能 点睛：根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从o像f1的作用线作垂线即f1的力臂32（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 右由题知，绿灯亮，排水泵不工作，红灯亮，同时排水泵正常工作，说明绿灯与红灯、水泵间互不影响，即为并联，红灯与水泵同时工作，同时停止工作，且它们的额定电压均为220v，所以红灯与水泵间并联，由此画出工作电路图连接情况如图所示：；（2）蓄电池充满电时储存的电能：w=uit=12v100a3600s=4.32106j=1.2kwh，由题知，发电玻璃光电转化率接近18%，在5h内对控制电路的蓄电池充满电，太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率1000w=1kw，设“发电玻璃”面积至少为s，所以有：18%1kw/m2s5h=1.2kwh，解得：s1.3m2；（3）当浮体刚好浸没时，压敏电阻受到压力为360n，由表中数据知，此时压敏电阻的阻值r=80，控制电路中r与r0串联，措施控制电路中的电流i=100ma=0.1a，由串联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻的阻值：设此时连杆对a端的作用力为fa，压敏电阻对b处的作用力为fb，已知ab：bo=4：1，则ao：bo=5：1，根据杠杆的平衡条件有：，则：，因为力的作用是相互的，所以a端对浮体向下的压力：fa=fa=72n，由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：f浮=g+fa=g+72n当浮体只有体积浸入水中时，由阿基米德原理可得此时的浮力：，由杠杆平衡条件有：，所以：，同理可得，此时浮体受到的浮力：f浮=g+fa，即：解可得：f浮=80n，g=8n；所以，应选择重力为8n的浮体。（4）水位已达到安全位置上限，排水装置还未启动（说明控制电路的电流偏小），由欧姆定律可知，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁，而其他条件保持不变，要减小压敏电阻r的阻值，根据表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力；在a端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，则阻力增大，即增大对压敏电阻的压力。点睛：综合考查了欧姆定律、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用，有一定难度，注意理解清楚题意，思路要清晰，第三问中根据两次的平衡，利用浮力、重力、压力的关系列出关系式，求出浮子的重。五、计算题33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。所以电源电压为：；（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；要保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，根据杠杆平衡条件得：即：，所以b应向左移动，移动的距离为：。点睛：综合考查了欧姆定律的应用，电路的动态分析，杠杆平衡条件的应用，有一定难度，解题时思路要清晰，理清思路后其实每一步的解答都是公式的基本应用，这种类型的题目综合性强，要多练习以求熟练解题。34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】【全国市级联考】四川省泸州市2018年中考物理试题【答案】 160w 2m/s 40n4s2s2s，则在2s4s内，绳自由端下降的平均速度：v2m/s。（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f350n，因为不计绳重和摩擦，则由f（g物+g动）得，动滑轮的重力：g动nf3g物250n80n20n，在02s内，由图乙可知此时的拉力f130n，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，f支+2f1g+g动，则地面对物体的支持力：f支g动+g物2f120n+80n230n40n，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：f压f支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。35如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力f1为400n，此时滑轮组的机械效率1为75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10n/kg）。（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的_图。（2）工人的质量为60kg，双脚与地面接触面积为2.5103m2，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4104pa，求物体浸没在水中时受到的浮力_。（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180w，求物体上升的速度_。【来源】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题【答案】 a 300n 0.2m/s擦以及水的阻力均忽略不计，当物体完全露出水面时，f（g物+g动）g动3fg物3400n90kg10n/kg300n，此时人对地面压力：f压g人f60kg10n/kg400n200n，物体完全浸没在水中时对滑轮组的拉力：f拉g物f浮，完全露出后物体对滑轮组拉力f拉g物，所以物体被打捞出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，由p可得物体完全露出水面后，人对地面压力增大量：fps4104pa2.5103m2100n，所以物体完全浸没在水中时人对地面压力f压f压+f200n+100n300n，此时人对绳子自由端拉力：fg人f压60kg10n/kg300n300n，且f（f拉+g动）（g物f浮+g动），所以：f浮g物+g动3f90kg10n/kg+300n3300n300n；（3）由pfv 可得，物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度：v0.6m/s，由vnv物可得，物体的上升速度：v物0.2m/s。点睛：（1）由物体完全露出水面时的绳子自由端拉力、物体质量和机械效率，根据计算通过动滑轮绳子的段数，从而确定所使用的滑轮组；（2）绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，由f（g物+g动）计算出动滑轮重力；先计算出物体被打捞出来后人对地面压力，物体被打捞出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，由fps计算人对地面压力变化量，从而计算物体浸没时对绳子自由端拉力，由f（f拉+g动）（g物f浮+g动）计算出物体受到的浮力；（3）由pfv 计算物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度，由vnv物计算物体的上升速度。36如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、gps定位等功能，下表是该无人的部分参数：在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10n，通过计算回答下列问题：（g取10n/kg）（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒_？（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能_？（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗多少电能_？【来源】2018年甘肃省白银市、凉州市、张掖市中考物理试题【答案】 110s 1.2105j 2000j由90%可得消耗的电能：w电2000j。点睛：（1）利用svt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要时间； （2）求出悬停时电动机总功率（4个电动机），利用wpt求悬停时消耗电能；（3）无人机上升过程的升力等于重力加上阻力，利用wfs求升力做的有用功，利用90%求消耗的电能。37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】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】 2104n 5.2104n 2.6103kg/m3 3104pa【解析】（1）石像受到的浮力：f浮g排液gv排1103kg/m310n/kg2m32104n；（2）不计摩擦和滑轮重力，根据f（gf浮）可得石像的重力：g2ff浮21.6104n2104n5.2104n；（3）石像的质量：m5.2103kg；石像的密度：2.6103kg/m3；（4）石像减少的水的压强pgh1103kg/m310n/kg3m3104pa.。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。38如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为w，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s.（g=10n/kg）求：（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少_？机械效率是多少_？（2）若起重机ab长为20m，吊起重物时b端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则ob长为多少_？（不计摩擦和起重机自重）【来源】广东省2018年中考物理试题【答案】 2400w 80% 4m【解析】（1）提起重物做的功为；起重机提起重物做功的功率是：；机械效率是：；（2）物体重为：，配重的重为：使起重机不翻倒，杠杆是平衡的。即：解得：。39质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m2，物体重2000n、体积为0.1m3，物体未露出水面前，此装置机械效率为80%（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g取10n/kg求：（1）物体浸没在水中受到的浮力；（2）动滑轮的重力；（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm2，当他对地面的压强为2103pa时，池底受到水的压强的变化量。【来源】2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】（1）1000n；（2）250n；（3）50pa。（3）已知工人的质量，可求工人的重力；已知工人对地面的压强，根据可求对地面的压力，根据可求绳子的拉力，根据可求出浮力的变化量，即可求排开液体的变化量，再根据求出液体深度的变化量，由可求池底受到水的压强的变化量，解答：（1）物体浸没在水中受到的浮力：；，此时物体在长方形水池受到的浮力：，物体排开液体的体积：由可得，排开液体的变化量：；液体深度的变化量：，池底受到水的压强的变化量：。答：（1）物体浸没在水中受到的浮力是1000n；（2）动滑轮的重力是250n；（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm2，当他对地