湖南省中考物理 第一部分 教材知识梳理 第12章 简单机械试题.doc

第12章 简单机械湖南三年中考 命题点 1 杠杆类型的判断(2016年6次，2015年6次，2014年4次)1. (2016衡阳7题2分)如图所示的常用工具中属于费力杠杆的是()2. (2014怀化7题3分)如图所示，属于省力杠杆的是()3.(2013株洲16题2分)室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为o1、o2.则对应的杠杆分别是()第3题图a. 省力杠杆省力杠杆b. 省力杠杆费力杠杆c. 费力杠杆费力杠杆d. 费力杠杆省力杠杆命题点 2 杠杆平衡条件的应用(2016年5次，2015年4次，2014年4次)1. (2016怀化15题3分) 如图所示的杠杆正处于水平平衡，若把杠杆的两端各加一个钩码，杠杆将()第1题图a. 还继续处于水平平衡b. 右端下降，左端上升c. 右端上升，左端下降d. 无法确定杠杆的运动状态2. (2016株洲5题2分)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时()第2题图a. 尽量让树枝靠近o点，手握剪刀的位置远离o点b. 尽量让树枝远离o点，手握剪刀的位置靠近o点c. 树枝和手离o点的距离无论远近，修剪树枝时都费力d. 树枝和手离o点的距离无论远近，修剪树枝时都省力3.(2016长沙27题3分)如图为一健身器材模型，杠杆ab可绕o点在竖直平面内转动oa ob14，质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80 n当边长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43 kg；当边长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡，a、b两端绳子拉力保持竖直不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10 n/kg.则重物甲与重物乙的密度之比为() 第3题图a. 1 3 b. 2 3 c. 3 2 d. 3 14. (2014怀化28题2分)如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，o为支点，a为重心，他的体重为550 n，地面对手的支持力f的力臂是_m，力f的大小为_第4题图5. (2015株洲30题10分)一根金属棒ab置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端b缓慢拉起，如图甲所示在此过程中弹簧测力计对棒所做的功w与b端离开地面的高度x的关系如图乙所示请根据图像解答下列问题第5题图(1)该金属棒的长度l_m.(2)在b端拉起的过程中，当x10.6 m时，测力计的示数为f1_n；当x21.6 m时，测力计的示数为f2_n.(3)求金属棒的重心到a端的距离d.命题点 3 简单机械的作图类型1杠杆作图(画力臂、画最小力臂、画力与力臂)(2016年2次，2015年4次，2014年2次)1. (2016怀化28题3分)用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力f的力臂第1题图2. (2016岳阳17题3分)如图所示，用杠杆绕固定点o撬起地面上的石头，请画出石头所受重力的示意图和动力f的力臂第2题图3. (2015衡阳24题2分)图中，请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力f的示意图和它的动力臂l1.第3题图4. (2015永州28题4分) 杠杆oa可绕o点转动，受力情况如图所示请在图中作出力f的力臂l.第4题图类型2滑轮组绕线2016娄底17(2)，2014衡阳215. 2016娄底17题(2)2分如图所示，小明利用滑轮组来提升重物请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法第5题图6. (2014衡阳21题2分)如图所示，某人站在a处通过一根绳子和两个滑轮匀速提起物体b，所用的拉力f100 n，物体b重300 n(不计滑轮重和绳重，不计摩擦力)，画出滑轮组的绕线第6题图命题点 4 滑轮、滑轮组的特点及相关计算(2016年5次，2015年6次，2014年6次)1. (2015娄底9题3分)用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是()2. (2014益阳6题3分)如图所示，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是()a. f1与f2大小相等b. 甲中绳的自由端移动的距离比乙大c. f1做总功比f2多d. 甲的机械效率比乙高第2题图3. (2016常德18题3分)如图所示，质量为2 kg的物体a在滑轮组的拉动下，沿水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动已知a与地面间的摩擦力为12 n，弹簧测力计的拉力f为5 n不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若a匀速运动4 s，则此过程中()第3题图a. 物体a的重力做功24 jb. 弹簧测力计移动2.4 mc. 拉力f做功的功率是1.5 wd. 滑轮组的机械效率是80%4.(2013怀化19题2分)学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升这是由于旗杆顶部有一个_滑轮，它能改变力的方向，但_(选填“能”或“不能”)省力5. (2015株洲20题2分)如图是用高枝剪修剪树枝的情景仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_和滑轮组两类简单机械当园林工用 30 n 的力向下拉绳时，因拉绳而使图中a处受到的作用力大约增加_n.第5题图命题点 5 机械效率的理解及计算(2016年6次，2015年3次，2014年7次)1. (2015湘潭13题2分)下图是四种不同的装置，将同一货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮质量均相同，不计绳重和摩擦，机械效率最高的是()2. (2014衡阳11题2分)下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是()a. 改变提升重物的高度b. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮c. 提升更重的物体d. 给定滑轮加润滑油3. (2014长沙24题3分)甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物g1、g2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()第3题图a. 若g1g2，则拉力做的总功相同b. 若g1g2，则甲的机械效率大于乙的机械效率c. 若g1g2，则拉力做的有用功相同d. 用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变4.(2016郴州19题4分)建筑工人用吊车匀速提升重物，重物的_增大(选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)，吊车的机械效率_1(选填“大于”“小于”或“等于”)5. (2016怀化25题3分)有一同学用如图所示的动滑轮，把500 n的重物提升了2 m，此时动滑轮的机械效率是80%，那么这位同学做的有用功是_j，总功是_j.第5题图6. (2013长沙32题2分)用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100 n，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，由图可知动滑轮重为_n，当某次运送4件货物时，绳子的拉力f是_n，滑轮组的机械效率为_(不考虑绳重和摩擦)第6题图7. (2016邵阳34题9分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是 6 m/s，绳子自由端的拉力f是500 n，该装置的机械效率为80%.求：(1)故障车在30 s内通过的路程；(2)拉力f在30 s内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力第7题图8. (2015张家界28题5分)新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2 700 n的物体，物体上升了2 m，绳子末端的拉力为750 n，不计绳重和摩擦力，求：(1)工人做的有用功是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？(3)动滑轮的总重力是多少n?第8题图命题点 6 探究杠杆的平衡条件的实验(2016常德27，2015长沙36)1.(2016常德27题6分)小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5 n.第1题图(1)实验前，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，这时应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是_(2)在图甲中的a点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在b点悬挂_个钩码(3)如图乙所示，取走悬挂在b点的钩码，改用弹簧测力计在c点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为_n；若在c点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将_(选填“变大”“变小”或“不变”)，画出此时力f的力臂命题点 7 机械效率相关实验(2016、2015年各1次)类型1测量滑轮组的机械效率1.(2016衡阳28题8分)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示实验次数物理量123钩码重g/n446钩码上升的高度h/m0.10.10.1绳端拉力f/n1.81.61.8绳端移动的距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%第1题图(1)实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率_(选填“越高”“不变”或“越低”)(4)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中绳端移动距离s漏记，但仍能计算出第3次实验的机械效率_(保留3位有效数字)类型2测量斜面的机械效率2. (2012张家界25题6分)小华同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想斜面的机械效率跟：a. 斜面的倾斜程度有关；b. 斜面的粗糙程度有关；c. 斜面的长度有关；d. 物体的重力有关他为了证实其中的部分猜想是否正确，自己设计了如图所示的装置，并将实验记录在下面表格(小华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直线运动)：实验序号斜面倾角斜面粗糙程度物重g/n斜面高度h/m沿斜面拉力f/n斜面长度s/m有用功w有/j总功w总/j机械效率(%)130玻璃70.54.913.54.971.4230木板70.56.013.5330毛巾70.56.513.56.553.8420木板70.344.912.384.948.6515毛巾70.265.111.825.135.7(1)在第2次实验中，拉力做的总功是_j，斜面的机械效率是_%.第2题图(2)通过对比实验1、2、3的数据，可验证猜想_(填写字母)(3)通过对比实验2、4或3、5的数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越_(4)若要验证猜想d，应控制斜面的倾斜程度和_不改变(5)实验还发现，斜面材料相同时，斜答案命题点1杠杆类型的判断1. a【解析】本题考查杠杆的分类筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故a正确；用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，b错误；钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，c错误；天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，d错误故选a.2. b【解析】判断杠杆是否省力的依据是动力臂和阻力臂的关系，动力臂大于阻力臂则省力，动力臂小于阻力臂则费力鱼竿钓鱼动力臂小于阻力臂是费力杠杆， a错误；羊角锤拔钉子动力臂大于阻力臂是省力杠杆，b正确；用筷子夹取食物动力臂小于阻力臂是费力杠杆，c错误；用扫帚扫地动力臂小于阻力臂是费力杠杆，d错误故选b.3. b【解析】以o1为支点的杠杆中，由于动力臂大于阻力臂，属于省力的杠杆，而以o2为支点的杠杆中，由于动力臂小于阻力臂，属于费力的杠杆故选b.命题点2杠杆的平衡条件的应用1. b【解析】图中根据杠杆平衡条件可得左边的力臂小杠杆原来平衡，力与力臂的乘积相等，给两边各加一个钩码时，因为两边所加力的大小相等，而右边的力臂大，所以右边所加的力与力臂的乘积大，故杠杆的右端下降，左端上升故选b.2. a【解析】要使剪刀修剪树枝时更省力，应该让剪刀的动力臂尽可能地大一些，阻力臂尽可能地小一些，即尽量让树枝靠近o点，手握剪刀的位置远离o点，故a项正确，b项错误；树枝和手离o点的距离远近不同，动力臂和阻力臂的关系不确定，修剪树枝时可能省力，也可能费力，故c、d两项错误3. d【解析】由杠杆平衡条件可得：(g甲80 n)oa(60 kg43 kg) gob，代入oa ob14，即得：g甲600 n，同理还可以得到g乙1 600 n，而物体的质量与重力成正比，所以两个物体的质量之比是m甲m乙g甲g乙3 8；而两个物体的边长之比为1 2，而体积与边长的立方成正比，所以体积之比是1 8，而不同物体的密度比值与质量之比成正比，与体积之比成反比，故其密度之比为(3 8)(8 1)3 1.4. 1.5330 n【解析】地面对手的支持力f的力臂是支点o到力f作用线的距离，由图可看出此时力臂为0.9 m0.6 m1.5 m由杠杆平衡的条件可得：f550 n330 n.5. (1)1.2(2)35(3)0.72【解析】(1)由图乙可知，b端离开地面1.2 m后，wx图像斜率增大，即拉力变大，说明此时a端已经离开了地面，故金属棒的长度l1.2 m；解：(2)由图乙可知，x10.6 m时，w11.8 j，则f13 n，a端离开地面的高度h1.6 m1.2 m0.4 m，则克服重力做的功为w25.6 j3.6 j2 j，则g5 n，即为此时弹簧测力计的示数(3)金属棒a端离地之前，动力臂和阻力臂按同比例减小，其比值不变，此时，测力计的示数保持3 n不变，对水平位置而言有：dgf1l，则d0.72 m命题点3简单机械的作图类型1杠杆作图1. 如答图所示第1题答图【解析】从支点o向力f的作用线作垂线段即为力f的力臂l.2. 如答图所示第2题答图【解析】重力的作用点在物体的重心上，其方向竖直向下；力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，先沿着力f的方向画出力的作用线，然后，从支点向力的作用线作垂线，则支点到垂足之间的距离即为所求的力臂3. 如答图所示第3题答图【解析】力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用线，支点到垂足间的距离即为所求的力臂4. 如答图所示第4题答图5. 如答图所示第5题答图【解析】要使该滑轮组最省力，绳子自由端的拉力应该向上，即n3.6. 如答图所示第6题答图【解析】不计滑轮重和绳重，不计摩擦力，承担物重的绳子段数为n3，滑轮组由3段绳子承担重物，绕线如答图所示命题点4滑轮、滑轮组的特点及相关计算1. d【解析】a选项动力臂小于阻力臂，是个费力杠杆，fg；b选项是个等臂杠杆，fg；不计机械自重和摩擦，c选项物体由两段绳子承担，所以f；d选项物体由三段绳子承担，所以f，所以最省力的是选项d.故选d.2. d【解析】f1g，f2(gg动)，拉力f1和f2大小不相等， a错误；甲只是改变力的方向，不省力，也不费距离，乙省力但费距离，故乙中绳的自由端移动的距离比甲大，b错误；f1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功，f2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功，所以f2做的功较多，c错误；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用动滑轮做的总功多，机械效率100%，故甲的机械效率比乙大，d正确故选d.3. d【解析】如题图所示，物体a为水平移动，重力方向竖直向下，所以重力不做功，故a错误；滑轮组n3，自由端拉力f速度为a速度的3倍，s0.3 m/s34 s3.6 m，故b错误；已知拉力f5 n，v0.3 m/s30.9 m/s，所以拉力功率pfv5 n0.3 m/s34.5 w，故c错误；因a匀速直线运动，摩擦力等于拉力等于12 n，w有fs12 n0.3 m/s4 s14.4 j，拉力f做的总功w总fs5 n3.6 m18 j，滑轮组的机械效率是100%100%80%，故d对故选d.4. 定不能【解析】升旗时，旗杆顶部的滑轮是固定不动的，故属于定滑轮；它是一个等臂杠杆，因此不能省力5. 杠杆90【解析】前面的剪枝部分可以绕固定点转动，则它属于杠杆；拉动a处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端有三段绳子通过动滑轮，所以a处受到的作用力fa3f330 n90 n.命题点5机械效率的理解及计算1. a【解析】机械效率等于有用功与总功的比值将同样的重物提升相同的高度时，做的有用功相等，而 a属于定滑轮，不需要克服动滑轮的重力做额外功，而b、c、d都有动滑轮，需要克服动滑轮的重力做额外功，故选a.2. a【解析】改变提升重物的高度，拉力端移动的距离snh成倍数的变化，不影响拉力大小，有用功和总功的比值不变，不能改变滑轮组机械效率， a符合题意；用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减轻了动滑轮重，减小摩擦力，减小做的额外功，在有用功一定时，总功减小，使有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变滑轮组机械效率，b不符合题意；使用同样的机械提升更重的物体，增大有用功，在额外功一定时，有用功越大，总功越大，有用功和总功的比值越大，机械效率越高，可以改变滑轮组机械效率，c不符合题意；给定滑轮加润滑油，减小额外功，在有用功一定时，总功减小，有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变机械效率，d不符合题意故选a.3. b【解析】甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，而每个滑轮的重量相等，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功比甲的多，若g1g2，把物体提升相同的高度，则根据wgh可知甲、乙所做的有用功相同，总功有用功额外功，是不相等的，故a错误；若g1g2，甲、乙所做的有用功相同，乙做的总功大于甲做的总功，根据100%，甲的机械效率大于乙的机械效率，故b正确；若g1g2，物体提升相同的高度，则根据wgh可知甲所做的有用功大于乙所做的有用功，故c错误；用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，有用功与总功中的比值发生变化，机械效率变化，所以d错误故选b.4. 重力势能小于【解析】重物被提升的过程中，质量不变，但高度增大，故重力势能增大；吊车在工作时，总是要克服阻力额外做功，故机械效率永远小于1.5. 1 0001 250【解析】这位同学做的有用功是w有用gh500 n2 m1 000 j；总功是w总1 250 j.6. 10025080%【解析】当被提升的货物g100 n时，机械效率50%，此时有100%100%100%100%50%，可以解得f100 n，在不计绳重和摩擦时，根据公式f(g物g动)得，g动nfg物，解得g动100 n当运送4件货物时，g物400 n，此时f(g动g物)(100 n400 n)250 n，100%100%100%100%80%.7. 解：(1)根据svt可得，故障车在30 s内通过的路程为：svt6 m/s30 s180 m.(2)根据wfs可得，拉力f在30 s内做的功为：wfs500 n180 m32.7105 j(3)根据100%可得：80%；解得f1 200 n.8. 解：(1)有用功w有gh2 700 n2 m5 400 j.(2)因n4，则w总fsfnh750 n42 m6 000 j，机械效率100%100%90%.(3)因f，则动滑轮的总重力g动4fg物4750 n2 700 n300 n.命题点6探究杠杆的平衡条件的实验1. (1)右便于测力臂(