（百日捷进提升系列）中考物理 专题09 简单机械及效率（讲练测）（含解析）(1).doc

专题09 简单机械及效率（讲练测）考点1 杠杆解读：1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。of1l1l2f22五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母o 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 f1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 f2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。3、研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式f1l1=f2l2 也可写成：f1 / f2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。【针对练习】1（2013永州）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（）a左端下沉b右端下沉c仍然平衡d无法判断2（2013连云港）下列四种情形中所使用的杠杆属千省力杠杆的是考点2 滑轮解读：1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）f=gf1l1f2l2绳子自由端移动距离sf(或速度vf) = 重物移动的距离sg(或速度vg)2、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：f= 1 2g；只忽略轮轴间的摩擦则 拉力f= 1 2(g物+g动)绳子自由端移动距离sf(或vf)=2倍的重物移动的距离sg(或vg)3、滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力f= 1 n g 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力f= 1 n (g物+g动) 绳子自由端移动距离sf(或vf)=n倍的重物移动的距离sg(或vg)组装滑轮组方法：首先根据公式n=(g物+g动) / f求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。【针对练习】1（2013湘西州）学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中（）a该滑轮可以省力b该滑轮可以省功c该滑轮可以改变力的方向d做的功都是有用功2（2013年福州）小明用如图9所示的滑轮组，将重为1.5n的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是 a小于0.75 n b等于0.75 n c大于0.75 n d等于0.5 n考点3 机械效率：、有用功：定义：对人们有用的功。公式：w有用gh（提升重物）=w总w额=w总 斜面：w有用= gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：w额= w总w有用=g动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：w额=f l3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：w总=w有用w额=fs= w有用 斜面：w总= fl+gh=fl4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。w有用w总 =ghfl=ghfs=ghfh=gf=ghfs=ghf2h=g2f=ghfs=ghfnh=gnf= 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。w有用w总 =ghfs=5、机械效率的测量： 原 理： 应测物理量：钩码重力g、钩码提升的高度h、拉力f、绳的自由端移动的距离s 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：a动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。b提升重物越重，做的有用功相对就多。c 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 重物提升高度不影响滑轮机械效率；注意：在摩擦力忽略不计时，绕线方法也不影响机械效率6、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。【针对练习】1（2013漳州）下列关于机械效率的说法正确的是 a机械效率不可能达到100 b随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100 c滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率d杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率2（2013柳州）使用动滑轮能省（选填“力”、“功”或“距离”）用重为2n的动滑轮匀速提升一个重物时，动滑轮的机械效率为75%，若改用重为1.5n的动滑轮匀速提升同一重物，此动滑轮的机械效率为%（不计绳重和摩擦）第二部分 专题测试1（2013扬州）下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是 a羊角锤 b筷子 c起瓶器 d独轮车2（2013内江）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力f1、f2、f3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是a. f1较小 b. f2较大 c. f1、f2、f3的大小不能确定 d. 如果将钩码提升相同的高度，那么力f1、f2、f3做的功相等3（2013四川自贡）如图所示，一根粗细均匀的铁棒ab静止在水平地面上，现用力f将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力f作用在a端且始终与铁棒垂直，则用力f将（ ）a.逐渐变大 b.逐渐变小 c.保持不变 d.先变小后变大4（2013德州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）a甲图省力，机械效率甲图大b甲图省力，机械效率一样大c乙图省力，机械效率一样大d乙图省力，机械效率乙图大【答案】c 5 (2013年福建省泉州市)如图6所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是abcd图6f3f1f2f46（2013宁波）如图所示，物体g在竖直向上的拉力f的作用下，匀速上升02m。 已知g=18n，f=1on。这一过程中，不能得到的结论是 a绳子自由端上升0.4m b拉力f做功4jc动滑轮重为2n d该动滑轮的机械效率为907（2013乐山）重为g的均匀木棒竖直悬于o点，在其下端施一水平拉力f，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中：a动力臂逐渐变大 b阻力臂逐渐变小c动力f逐渐变大 d动力f逐渐减小8（2013雅安）工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房, 他们设计了如图3 所示的四种方案( 机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面) 。其中最省力的方案是9（2013天津）图3为用瓶起开启瓶盖的情景，图4中关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（ ）【答案】d 【解析】使用瓶起开启瓶盖，瓶起子是绕上端点移动，上端点是支点，力臂是支点到力作用线的距离，动力臂是支点到动力作用线的距离，阻力臂是支点到阻力作用线的距离。选项d 正确。考点：杠杆点评：解决本题方的关键是杠杆的一要素,难度不大。10（2013年河南省）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（ ）a.有用功减少，总功减少 b.有用功增加，总功增加c.有用功不变，总功不变 d.有用功不变，总功减少11（浙江省2013年）如图甲，物体a在水平拉力f的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧秤示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是( ) a拉力f为2牛 b此滑轮是定滑轮 c拉力f的功率为0.4瓦 d以物体a为参照物，弹簧秤是静止的12（2013年河南省）如图5所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是（ ）a.苹果的重力b.桔子的重力c.杆对桔子的支持力d.苹果对杆的压力13 （2013沈阳）如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5n沿斜面向上的拉力f，将重10n的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为；若仅使倾角逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐（选填“增大”、“不变”或“减小”）14（2013沈阳）如图所示，轻质杠杆abo能绕o点自由转动，若在杠杆末端a点施加一个力提起重物g，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在a点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是【答案】不一定、垂直于oa向上 【解析】杠杆有三种，省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆是动力臂大于阻力臂的杠杆，费力杠杆是动力臂小于阻力阻力臂，等臂杠杆是动力臂和阻力臂相等，如图这个杠杆的阻力臂是ob，动力作用在a点，如果力的方向和杠杆成30度角或150度角是等臂杠杆，如果成的角小于30度大于150度是费力杠杆，成角在30度到150度是省力杠杆。考点：杠杆点评：解决本题方的关键是力臂的长短,难度中等。15（2013长沙）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100n，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象，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）16（2013南京）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550n。地面对手的支持力f 的力臂是_m ，大小为_ n。17（2013龙岩）（1）“糖枣”是上杭古田红色旅游圣地的美食。图10示意了筷子夹“糖枣”的情景，此时筷子是 杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”）。 请在图中画出“糖枣”所受重力的示意图。18电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上钢缆的a端固定在电杆上，b端通过滑轮组连接在电杆c上（1）配重d是n个混凝土圆盘（图中只画出3个），每个盘的质量是m按图示的配置，钢缆在b端所受的拉力大约是多少？（2）如果只考虑b端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆c上，也可以用一个很硬的大弹簧连接b和c，实际上却用滑轮组来连接，这样做的优点是什么？态如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度。考点：滑轮组及其工作特点点评：本题考查了滑轮组的省力公式的应用，滑轮组在实际生产生活中的应用，难度中等。19（2013扬州）工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800n，人对绳的拉力为500n。求此过程中：（1）做的总功。（2）做的有用功