中考物理总复习《选择题-简单机械》专项测试题(附带答案)

第第页中考物理总复习《选择题-简单机械》专项测试题(附带答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一．选择题（共10小题）1．如图，用下列简单机械（重力不计）提升同一物体时，属于费力杠杆的是（）A． B． C． D．2．如图所示，杠杆水平静止，当拉力F绕作用点A转动时，为保持杠杆水平平衡，F大小随θ（F方向与水平方向的夹角）变化关系图象符合实际的是（）A． B． C． D．3．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，OA：OB＝3：2，若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人对B点的作用力为F1使水平静止的横木转动。则下列说法正确的是（）A．碓头的重力为20N B．图乙中的春相当于省力杠杆 C．捣谷人对B点作用的最小力F1为300N D．碓头下落过程中始终竖直向下的F1变小4．如图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（）A．钢丝钳 B．钓鱼竿 C．筷子 D．理发剪刀5．在向高处搬运货物时，经常需要按照如图所示的方式搭踏板工作，在向上匀速推动货物的过程中，下列说法正确的是（）A．利用这个踏板推物体，坡度越陡越省力，做功效率越高 B．箱子的动能增大 C．斜面对箱子的支持力不做功 D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，每次到达水平面的速度一定相同6．如图，轻质杠杆可以绕O点在竖直平面内转动，在A点用细线悬挂一铁块，在B点施加一竖直向下的动力F，使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力改为沿虚线方向的F′，使杠杆仍在水平位置保持平衡。则（）A．动力臂增大，F′＞F B．动力臂增大，F′＜F C．动力臂减小，F′＞F D．动力臂减小，F′＜F7．如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（）A．拉力F做的功为840J B．绳子自由端移动的距离为15m C．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小 D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功8．物理知识在生产和生活中的应用十分广泛。下列应用正确的是（）A．①船桨——省力杠杆 B．②孔明灯升空—大气压 C．③赛车安装尾翼——流体压强与流速的关系 D．④活塞式抽水机——连通器9．某同学进行“探究杠杆平衡条件”的操作，调平后，在杠杆两侧挂上不同数量、质量相同的钩码，其中能让杠杆在水平位置平衡的是（）A． B． C． D．10．如图所示，O为杠杆（不计杠杆重力）的支点，挂在A点的物体重为30N，OA：AB＝1：2，图甲中，在竖直向上的拉力F作用下，杠杆OB在水平位置保持平衡状态。下列说法正确的是（）①图甲杠杆是费力杠杆②图甲中，拉力F大小为10N③保持图甲位置，仅增加物重，则拉力F变化量与物重变化量之比为3：1④如图乙所示，保持物体悬挂在A点位置不变且拉力F竖直向上的方向不变，将杠杆匀速提到虚线位置的过程中，拉力F大小不变A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．如图，用下列简单机械（重力不计）提升同一物体时，属于费力杠杆的是（）A． B． C． D．【考点】杠杆的分类．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】B【分析】（1）根据动力臂和阻力臂的大小，判断省力情况；（2）定滑轮实质是等臂杠杆，既不省力，也不费力，但可以改变力的方向；（3）动滑轮可省力。【解答】解：A、由图可知，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；B、由图可知，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确；C、由图可知，该滑轮为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，既不省力，也不费力，但可以改变力的方向，故C错误；D、由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮可省力，故D错误。故选：B。【点评】此题主要是考查各种简单机械省力情况，属于基础知识的考查。2．如图所示，杠杆水平静止，当拉力F绕作用点A转动时，为保持杠杆水平平衡，F大小随θ（F方向与水平方向的夹角）变化关系图象符合实际的是（）A． B． C． D．【考点】杠杆的动态平衡分析．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】B【分析】通过测力计和水平方向的夹角变化，找出力臂的变化情况，结合杠杆平衡条件得出动力的大小变化。【解答】解：杠杆水平静止，当拉力F绕作用点A点转动，θ逐渐变大时，F的力臂先变大后变小，阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，F先变小后变大；当θ＝90°时，动力臂最大，动力最小；当θ＝180°时，动力臂为0，不会出现这种情况，故B正确。故选：B。【点评】本题考查了力臂的变化、杠杆平衡条件的应用，难度不大。3．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，OA：OB＝3：2，若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人对B点的作用力为F1使水平静止的横木转动。则下列说法正确的是（）A．碓头的重力为20N B．图乙中的春相当于省力杠杆 C．捣谷人对B点作用的最小力F1为300N D．碓头下落过程中始终竖直向下的F1变小【考点】杠杆中最小力的问题；杠杆的分类；杠杆的平衡条件．【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．【答案】C【分析】（1）根据G＝mg计算碓头的重力；（2）根据动力臂和阻力臂的大小关系分析杠杆的种类；（3）根据杠杆的平衡条件求出最小力F1；（4）根据下落过程中动力臂和阻力臂的比值关系分析动力的大小变化。【解答】解：A、碓头的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，故A错误；B、OA：OB＝3：2，根据图乙可知，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B错误；C、当OB为动力臂时，动力臂是最大的，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的，则：F1×OB＝G×OA，则：F1＝G×＝200N×＝300N，故C正确；D、碓头下落过程中，动力和阻力的方向不变，根据三角形知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变，由杠杆平衡的条件可知，F1大小不变，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了重力的计算、杠杆平衡条件的应用、杠杆的分类，属于综合题。4．如图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（）A．钢丝钳 B．钓鱼竿 C．筷子 D．理发剪刀【考点】杠杆的分类．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】A【分析】结合图片和生活经验，先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】解：钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；钓鱼竿、筷子和理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确。故选：A。【点评】判断杠杆的种类主要看动力臂与阻力臂的大小关系：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。5．在向高处搬运货物时，经常需要按照如图所示的方式搭踏板工作，在向上匀速推动货物的过程中，下列说法正确的是（）A．利用这个踏板推物体，坡度越陡越省力，做功效率越高 B．箱子的动能增大 C．斜面对箱子的支持力不做功 D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，每次到达水平面的速度一定相同【考点】斜面的机械效率；力是否做功的判断；动能和势能的转化．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】C【分析】（1）斜面越平缓越省力，机械效率与摩擦力有关；（2）动能与质量和速度有关；（3）做功的两个必要因素是力和物体在力的方向移动的距离；（4）斜面上下滑速度与高度和接触面的粗糙程度有关。【解答】解：A．利用这个踏板推物体，坡度越小越省力，越陡越不省力，做功效率与斜面的粗糙程度有关，粗糙程度不变时，越陡机械效率越高，故A错误；B．动能与质量和速度有关，箱子的质量和速度不变，动能不变，故B错误；C．斜面对箱子的支持力垂直于斜面，箱子在支持力方向没有移动距离，因而不做功，故C正确；D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，由于粗糙程度不同，摩擦力不同，因而不能确定每次到达水平面的速度大小，故D错误。故选：C。【点评】本题考查斜面的省力、机械效率、做功的必要因素、动能和摩擦力的有关因素，属于中档题。6．如图，轻质杠杆可以绕O点在竖直平面内转动，在A点用细线悬挂一铁块，在B点施加一竖直向下的动力F，使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力改为沿虚线方向的F′，使杠杆仍在水平位置保持平衡。则（）A．动力臂增大，F′＞F B．动力臂增大，F′＜F C．动力臂减小，F′＞F D．动力臂减小，F′＜F【考点】杠杆的动态平衡分析．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】C【分析】支点与力的作用点间的距离为最长的力臂，当动力沿虚线方向拉杠杆时，根据杠杆平衡的条件和动力臂的变化确定动力的变化。【解答】C如图所示，将动力F改为沿虚线方向的F′后，动力臂减小（题眼），阻力和阻力臂不变，杠杆仍保持平衡，根据杠杆平衡条件可知动力和动力臂的乘积不变，则动力增大.故C正确解：在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力时，动力臂最长，如图所示：当动力沿虚线方向拉杠杆时，动力臂将变小，而阻力和阻力臂均不变，由F1L1＝F2L2可知，动力将变大，故C正确。故选：C。【点评】本题主要考查杠杆平衡条件的应用，关键是判断动力臂的变化，当阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力会增大。7．如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（）A．拉力F做的功为840J B．绳子自由端移动的距离为15m C．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小 D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组及其工作特点；有用功和额外功．【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】A【分析】（1）根据绳子的有效段数为2，求出物体M从a点到c点过程中绳子自由端移动的距离；已知ab＝2m，bc＝3m分别求出绳子自由端移动的距离，由图乙知绳子的拉力大小，根据功的公式求出拉力做的总功；（2）使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于拉力的大小，根据滑轮组的机效率为η＝＝＝＝＝分析机械效率的变化；（3）本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同，根据W＝Gh可知额外功的大小关系。【解答】解：AB、物体M从a点到c点过程中，通过的距离为2m+3m＝5m，绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×5m＝10m；ab＝2m，bc＝3m，绳子自由端移动的距离分别为：s1＝2×2m＝4m，s2＝2×3m＝6m，由图乙知绳子的拉力分别为60N和100N，拉力做的总功为：W＝W1+W2＝F1s1+F2s2＝60N×4m+100N×6m＝840J，故A正确、B错误；C、使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由f＝F水平＝nF绳﹣G动可知bc段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率为：η＝＝＝＝＝，动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机械效率变大，故C错误；D、本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同，根据W＝Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故D错误。故选：A。【点评】本题考查二力平衡的条件、功和机械效率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。8．物理知识在生产和生活中的应用十分广泛。下列应用正确的是（）A．①船桨——省力杠杆 B．②孔明灯升空—大气压 C．③赛车安装尾翼——流体压强与流速的关系 D．④活塞式抽水机——连通器【考点】杠杆的分类；连通器原理；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系．【专题】其他综合题；理解能力．【答案】C【分析】（1）结合图片和生活经验，先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；（2）孔明灯冉冉升空是因为热空气密度小于空气的密度，孔明灯向下的重力小于向上的浮力；（3）在流体中，流动速度越大的位置，压强越小；（4）连通器：上端开口下端连通的容器。【解答】解：A、划水时桨的动力臂小于阻力臂为费力杠杆，故A错误；B、孔明灯升空是灯罩内气体膨胀，密度变小，孔明灯向下的重力小于向上的浮力，从而升起来，利用的是浮力，故B错误；C、赛车在高速运动的时候，尾翼的下凸结构使它的上方的空气在相等的时间内流速小于下方空气，则跑车就可以得到一个额外的下压力，增大抓地力，利用的是流体压强与流速的关系，故C正确；D、抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用的是大气压，没有利用连通器原理，故D错误。故选：C。【点评】此题考查的是物理知识在生活中的应用，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。9．某同学进行“探究杠杆平衡条件”的操作，调平后，在杠杆两侧挂上不同数量、质量相同的钩码，其中能让杠杆在水平位置平衡的是（）A． B． C． D．【考点】杠杆的平衡条件．【专题】简单机械；应用能力．【答案】D【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析解答。【解答】解：由题意可知，钩码的质量相同，由G＝mg得，每个钩码的重力相等，假设每格的长度为L；A、图中2G×3L≠G×4L，不满足杠杆的平衡条件，故不能让杠杆在水平方向平衡，故A错误；B、图中2G×3L≠G×5L，不满足杠杆的平衡条件，故不能让杠杆在水平方向平衡，故B错误；C、图中3G×3L≠2G×2L，不满足杠杆的平衡条件，故不能让杠杆在水平方向平衡，故C错误；D、图中4G×2L＝2G×4L，满足杠杆的平衡条件，故能让杠杆在水平方向平衡，故D正确。故选：D。【点评】本题考查杠杆平衡的判断，属于简单的基础题。10．如图所示，O为杠杆（不计杠杆重力）的支点，挂在A点的物体重为30N，OA：AB＝1：2，图甲中，在竖直向上的拉力F作用下，杠杆OB在水平位置保持平衡状态。下列说法正确的是（）①图甲杠杆是费力杠杆②图甲中，拉力F大小为10N③保持图甲位置，仅增加物重，则拉力F变化量与物重变化量之比为3：1④如图乙所示，保持物体悬挂在A点位置不变且拉力F竖直向上的方向不变，将杠杆匀速提到虚线位置的过程中，拉力F大小不变A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的分类．【专题】应用题；简单机械；分析、综合能力．【答案】D【分析】（1）先判断图中杠杆在使用过程中，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；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）根据杠杆平衡条件可求出拉力的大小；（3）利用杠杆平衡的条件表示出拉力变化量与物重变化量的关系，从而进行判断；（4）如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，画出动力和阻力的作用线，找出动力臂的阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。【解答】解：①根据图甲可知，动力臂大于阻力臂，因此该杠杆为省力杠杆，故①错误；②已知物重为30N，图甲位置时，OA：AB＝1：2，且动力臂为OB，阻力臂为OA；由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，则拉力：F＝＝＝10N，故②正确；③图甲位置时，原来杠杆平衡，则有F×OB＝G×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，若仅增加物重，杠杆再次平衡时，有（F+ΔF）×OB＝（G+ΔG）×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，②﹣①可得：ΔF×OB＝ΔG×OA，所以，＝＝，即拉力的变化量与物重的变化量之比为1：3，故③错误；④如图乙，保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：OB′为动力臂，OA′为阻力臂，阻力不变为G，因为ΔOA′A∽ΔOB′B，所以OA′：OB′＝OA：OB＝1：3，由杠杆平衡条件可得F′×OB′＝G×OA′，则F′＝＝＝10N；由此可知保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力大小不变，故④正确。故选：D。【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的综合应用，能正确画出杠杆的示意图，并借助三角形相似确定两力臂的关系是本题的关键。

考点卡片1．连通器原理【知识点的认识】上端开口不连通，下部连通的容器叫做连通器．连通器的原理可用液体压强来解释．若在U形玻璃管中装有同一种液体，在连通器的底部正中设想有一个小液片AB．假如液体是静止不流动的．左管中之液体对液片AB向右侧的压强，一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强．因为连通器内装的是同一种液体，左右两个液柱的密度相同，根据液体压强的公式p＝ρgh可知，只有当两边液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等．所以，在液体不流动的情况下，连通器各容器中的液面应保持相平．【命题方向】连通器原理的应用（生活中的事例）是命题方向例如，水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计，以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器．世界上最大的人造连通器是三峡船闸和自来水水塔．例：如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是（）A．B．C．D．分析：根据连通器：上端开口下端连通的容器．连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的．解：A、茶壶是利用连通器的原理制成的，本选项不符合题意；B、锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的，本选项不符合题意；C、盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的，本选项符合题意；D、乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的，本选项不符合题意．故选：C．点评：本题考查生活中常见的连通器原来的应用，同时干扰选项设计到大气压的应用，属于简单题目，考试需要准确区分各物理知识点及其应用．此点中考出现概率很高．【解题方法点拨】利用原理解题是关键，同时要注意物理学方法﹣﹣﹣理想模型法：通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法．理想模型法是物理学中经常使用的一种研究方法．这种方法的主要特点是，它把研究对象所具有的特征理想化，也就是它突出强调了研究对象某方面的特征或主要特征，而有意识地忽略研究对象其他方面的特征或次要的特征．使用这种方法的根本目的在于，使人们能集中全力掌握研究对象在某些方面表现出的本质特征或运动规律．事实证明，这是一种研究物理问题的有效方法，也是我们理解有关物理知识的基础．2．大气压的综合应用【知识点的认识】亦称“大气压强”．重要的气象要素之一．由于地球中大量气体分子碰撞而产生．其大小与高度、温度等条件有关．一般随高度的增大而减小．例如，高山上的大气压就低．产生原因：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强．气压变化：温度、湿度与大气压强的关系：湿度越大大气压强越小．面上的大气压小得多．在水平方向上，大气压的差异引起空气的流动．【命题方向】生活中利用大气压来为人类服务的例子命题，例如：钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上，高压锅是利用锅内气压增大、沸点升高的原理煮熟食物的．例：小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的是（）A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪B．将密封易拉罐置于深水中，易拉罐变瘪C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪D．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪分析：分析易拉罐变瘪的原因（A是手的压力、B是水的压力、C是地面的撞击力、D是大气压的作用），判断是否能体验大气压的存在而得出答案．解：A、用手捏易拉罐，手对易拉罐施力，使易拉罐变形、变瘪，与大气压无关，不符合题意，故A错；B、液体内部的压强随深度的增加而增大，将密封易拉罐置于深水中，受到水的压强很大，而使易拉罐变形，与大气压无关，不符合题意，故B错；C、易拉罐从高处下落撞击地面，地面给易拉罐一个很大的力，使易拉罐变形，与大气压无关，不符合题意，故C错；D、用注射器抽取密封易拉罐中的空气，使里面的气压变小，在外界大气压的作用下变形，符合题意，故D正确．故选D．点评：学生利用身边的器材验证大气压的存在、用所学的知识分析判断，有意义！【解题方法点拨】知道什么是大气压强，大气压强产生的原因，大气压强与高度的关系及其他原因与气压的影响来解题．3．流体压强与流速的关系【知识点的认识】液体和气体都具有流动性，统称为流体．如：空气、水等．流体流动时的压强称作流体压强．空气和水流动时有快有慢，流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大．【命题方向】联系生活实际用流体压强与流速的关系解释现象是命题方向，一般出现选择题、填空题或简答题．例：如图是家用煤气灶灶头的示意图使用时打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是（）A．进口处煤气流速小，压强大于大气压强B．进口处煤气流速小，压强小于大气压强C．进口处煤气流速大，压强小于大气压强D．进口处煤气流速大，压强大于大气压强分析：流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．比较煤气进口处的内外气体的流速是解决本题的关键．解：因为流速越快，流体的压强越小，所以进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄露．故选C．点评：掌握流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题．【解题方法点拨】理解、记住流体压强与流速的关系．4．杠杆的平衡条件【知识点的认识】（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡，注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态，（2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即＝（3）公式的表达式为：F1l1＝F2l2，即：＝。【命题方向】谁最早提出了杠杆原理，什么状态下是杠杆平衡，以及杠杆平衡条件的含义（动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一）都是命题方向。例1：园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（）A．增大阻力臂，减小动力移动的距离B．减小动力臂，减小动力移动的距离C．增大动力臂，省力D．减小阻力臂，省力分析：把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂，在阻力、动力臂一定的情况下，由杠杆的平衡条件可知，减小了动力，将更省力。解：把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂L2，而动力臂L1和阻力F2不变，由F1L1＝F2L2，得F1＝将变小，即省力。故选D。点评：灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法，多积累，能恰当的使用好杠杆（省力或省距离）。例2：俗话说“小小秤砣压千斤”，这可以根据杠杆平衡条件（或“杠杆原理”）来解释。只要秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂大得多（选填“大得多”或“小得多”），那么“小小秤砣压千斤”是完全可以实现的。分析：杠杆平衡的条件是，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，若动力臂与阻力臂的比足够大，则动力与阻力的比也较大。解，根据杠杆平衡的条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂大的多，则用较小的秤砣可以使挂较重物体的杠杆平衡。故答案：杠杆平衡条件（或“杠杆原理”）；大得多。点评：杠杆平衡的条件：动力与阻力的比等于阻力臂与动力臂的比。【解题方法点拨】理解杠杆平衡条件的含义是解决好此知识点的关键：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。5．杠杆的动态平衡分析【知识点的认识】杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论．【命题方向】杠杆动态平衡问题是初中物理力学中的重点和难点题型之一，该题型主要考查学生对杠杆平衡条件的理解和分析推理能力．由于此类题型构思新颖，变化灵活，注重对学生能力和思维品质的培养，符合当前素质教育的主旋律，已成为各地大型选拔性考试的热门题型．第一类：阻力一定，判断动力的变化情况如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A缓慢转动A’位置时，力F将（）A．变大B．变小C．先变大，后变小D．先变小，后变大分析：此题考查力矩的动态平衡，只需找到F力矩和重力力矩平衡，而重力不变，找到力臂的变化即可求解．解：在转动过程中，力F的力矩克服重力力矩而使杠杆运动，可认为二力矩相等，重力不变，而重力的力矩在杠杆水平时最大，力矩最大，所以说从A到A′过程中重力力矩先变大后变小，而F的力臂不变，故F先变大后变小．故选C．点评：如果杠杆的转动速度不大，可以认为杠杆处于一转动平衡状态，可以用力矩平衡分析．第二类：动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）A．两蚂蚁的质量一定相等B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D．两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等分析：蚂蚁爬行过程中，杠杆始终平衡，说明两侧始终满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂．解：根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2蚂蚁爬行时满足：G1L1＝G2L2得：m1gv1t＝m2gv2t∴m1v1＝m2v2故选C．点评：根据平衡条件，用顺推的方法得到答案，排除错误选项，为解题节省时间．第三类：动力臂与阻力臂不变，动力与阻力改变如图所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（）A．杠杆仍保持平衡B．杠杆的A端向下倾斜C．杠杆的B端向下倾斜D．无法判断分析：杠杆原来处于平衡状态，利用图示杠杆的力臂大小关系，根据杠杆平衡条件得到物体A、B的质量大小关系；利用现在的力臂和力分别表示出杠杆作用两边的力矩：力和力臂的乘积．比较力矩的大小，即可确定杠杆是否平衡．解：原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为G1和G2，其对应的力臂分别为OA、OB，根据杠杆的平衡条件可得：G1•OA＝G2•OB，由图示可知，OA＜OB．所以：G1＞G2，当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边的力矩为：G1（OA﹣△L）＝G1OA﹣G1△L，右边的力矩为：G2（OB﹣△L）＝G2OB﹣G2△L，由于G1＞G2，所以G1△L＞G2△L；所以：G1OA﹣G1△L＜G2OB﹣G2△L，因此杠杆将向右端倾斜．综上分析故选C．点评：根据杠杆第一次处于平衡状态，利用杠杆的平衡条件，确定G1和G2，大小关系；然后根据现在作用在杠杆上的力和力臂表示出两者力矩，利用推导出物体的重力关系，和力臂关系，得出两个力矩的大小关系，从而确定杠杆的偏转方向．这是此题的解题思路．【解题方法点拨】（1）杠杆平衡时，力和力臂的大小成反比，即动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一．（2）杠杆只要是静止或匀速转动，无论在什么位置都属于平衡状态．如用手慢慢抬起木棒的一端时，整个过程都处于平衡状态．6．杠杆中最小力的问题【知识点的认识】古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂．据此，他说出了“只要给我一个支点，我就可以撬动地球“的豪言壮语．地球的质量大约是6×1024kg，人产生的推力约为588N，我们设想要撬起地球这个庞然大物，又找到了合适的支点，根据杠杆平衡条件，所用动力臂与阻力臂的比值为1023：1，当然要找到这样长的杠杆确实非常困难，但这个假想的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解：只要动力臂与阻力臂的比值足够大，动力与阻力之比也就足够小，这样使用杠杆也就最省力．【命题方向】画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图一般是命题方向．例1：如图所示，试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图并画出该力的力臂．分析：根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，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最长，据此可解决此题．解：连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；故答案：点评：要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行1、确定杠杆中的支点和动力作用点的位置2、连接支点与动力作用点，得到最长的线段3、经过动力作用点做出与该线段垂直的直线4、根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．例2：如图所示，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是（）分析：此题是求杠杆最小力的问题，已知点A是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行求解．解：如图，若在A端施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即：最小的作用力为F3．故选C．点评：找到动力作用点A到支点O的最长动力臂（动力的方向垂直于OA连线）是解决问题的关键．【解题方法点拨】求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题．找最长力臂，一般分两种情况：（1）在动力的作．用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂．【易错点辨析】根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，即当动力臂最长时，所用的动力是最小的．而部分同学判断最小动力的方向时，总认为竖直方向的力最小．解答此类问题的方法在通常情况下，连接杠杆的支点和动力作用点所得到的线段就是最长的动力臂，然后垂直于动力臂做出力的作用线最后判断出力的方向即可．7．杠杆的分类【知识点的认识】（1）人类发明各种杠杆应用于生活，其目的有三：省力、省距离和改变用力的方向．因此我们把杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）．（2）天平是等臂杠杆．关于天平的使用，我们已学过，天平是支点在中间的等臂杠杆，它是根据物体的重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的，天平平衡时，砝码加游码的总质量等于被称物体的质量．〔3）秤是用来称量物体的质量的工具，它是根据杠杆平衡条件制成的，使用时，可以是等臂杠杆，也可以是不等臂杠杆．（4）生活中常见的省力杠杆：羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、核桃夹等．生活中常见的费力杠杆：人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镊子等．【命题方向】判断生活中的杠杆式什么杠杆是命题的关键，例如：人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动．如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力．由图可以看出，这是一个杠杆．例1：如图所示的器具，属于省力杠杆的是（）A．B．镊子独轮车C．D．托盘天平筷子分析：结合图片和生活经验，先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：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B、独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；C、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误．故选：B．点评：此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．例2：如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是省力的，后是费力的D．先是费力的，后是省力的分析：本题主要考查两个方面的知识：（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂．（2）运用杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2分析动力的大小变化．解；由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．故选C．点评：能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．【解题方法点拨】解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系．要与生活实际相联系，例如上面的例题由于人的前臂相当于杠杆，动力臂和阻力臂已经固定，且阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆．根据杠杆平衡条件可知：在动力臂和阻力臂确定的情况下，手托起的物体越重，肌肉提供的动力越大，感觉越累．8．滑轮组及其工作特点【知识点的认识】（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组．使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离．（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F＝若忽略滑轮重，则有F＝．其中n为承担物重的绳子的段数．（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍．设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s＝nh（n表示承担物重的绳子的段数）（4）确定承担物重的绳子的段数n的方法在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数．如图甲所示，有两段绳子吊着动滑轮，n＝2，F1＝G，图乙有三段绳子吊着动滑轮，n＝3，F2＝G【命题方向】利用滑轮组的特点、用途及关系式解题是命题一个方面，滑轮组的绕法也是命题关键，例1：如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（）A．B．C．D．分析：（1）杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一．在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆．（2）定滑轮的优点是改变力作用的方向，使用一个动滑轮的优点是可以省一半的力，而它们匹配成滑轮组，可以达到既省力又改变力作用方向的目的．解：使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下；A、由杠杆的平衡条件F1•L1＝F2•L2，得：F1＝＝＝．B、使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，F2＝G．C、使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则F3＝．D、使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被两根绳子承担，绳子的拉力就是物重的二分之一．即F4＝．比较各机械使用时绳子的拉力可知：A图中的机械最省力．故选A．点评：本题考查杠杆、动滑轮、定滑轮和滑轮组的工作特点，比较拉力大小时，需逐个计算后再比较．例2：请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法．分析：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题．（1）最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n＝n'+1；（2）若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”．解；动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数n'＝2，所以绳子段数n＝3，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重．故答案为：如图．点评：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法．若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”．【解题方法点拨】（1）求绳子的“段数”：求解方法有两种，一是根据省力情况（公式F＝G）去求，当G不能被F整除时，要采用“只入不舍”的方法来处理小数位；二是根据移动距离的关系s＝nh来求．（2）确定动滑轮的“个数”：根据求出的绳子的段数n来确定．当n为奇数时，动滑轮的个数N＝；当N为偶数时，动滑轮的个数N＝．（3）找绳子的”起点“：可依据“奇动偶定”的原则，即当n为奇数时，绳子的起始端在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端在定滑轮的挂钩上．（4）画绕线：画装配图时，根据“一动一定”的原则，．从内向外绕线，同时根据要求确定定滑轮的个数，最后得到符合要求的装配图．9．力是否做功的判断【知识点的认识】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积．公式：．在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J．我们要注意不做功的三种情况：（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”．（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”．（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”．【命题方向】力是否做功的判断是中考命题的热点，一般以选择题、填空题的形式出现．【解题方法点拨】判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离．（即理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键．）10．有用功和额外功【知识点的认识】（1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功．（2）额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功．（3）总功：有用功与额外功的和叫总功．（4）总功的计算：W总＝Fs；W总＝W有用+W额外（5）有用功的计算方法：W有用＝Gh；W有用＝W总﹣W额外（6）额外功的计算方法：W额外＝G′h，W额外＝f摩s；W额外＝W总﹣W有用【命题方向】此考点主要考察有用功与额外功的区别及功之间的简单计算，主要以选择、填空题为主．例1：下列说法正确的是（）A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功B．用水桶从井中提水的时候，对水做的是总功C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功分析：（1）有用功就是人们为达到某一目的而需要做的功；额外功是指人们在做功时，并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的功．（2）区分有用功和额外功关键是要看目的是什么．解：A、用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，故A错误．B、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，有用功和额外功之和是总功．故B错误．C、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，故C正确．D、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，桶里带了一些水，对水做的功是额外功．故D错误．故选C．点评：区分有用功和额外功关键是要看目的是什么．为达到目的做的功就是有用功，对达到目的没有用，但又不得不做的功就是额外功．例2：把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为80J；若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功为20J．分析：要解决此题，需要掌握有用功、额外功、总功及机械效率的概念，并能将各个功区别开．有用功是指对人们有用的功．额外功是没有用但又不得不做的功．总功是有用功与额外功之和．解：在提水的过程中，对水做的功是有用功，所以W有用＝G水h＝16N×5m＝80J对水桶做的功是额外功，所以额外功为W额＝G桶h＝4N×5m＝20J若是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则对水桶做的功为有用功，则此时的有用功为20J．故答案为：80；20．点评：此题通过对有用功的计算考查了学生对有用功的理解，在做功时对人们有用的功是有用功，没有用但不得不做的功是额外功，额外功与有用功的和是总功．【解题方法点拨】要弄清有用功、额外功和总功的概念．针对不同的题意确定有用功和额外功．举例来说，用水桶打水，提起水桶自身做功是额外功，提出水做的功是有用功．但把水中的桶捞上来，提起水桶自身做的功是有用功，把桶里的水提出来做的功成了额外功．11．动能和势能的转化【知识点的认识】动能①概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能．一切物体都具有动能．②影响动能大小的因素：物体的质量和速度．物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大．势能：弹性势能和重力势能统称为势能（1）重力势能①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能．②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大．（2）弹性势能①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能．②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大．【命题方向】第一类常考题：草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（）A．动能不变，势能不变B．动能减少，势能增加C．动能增加，势能减少D．动能减少，势能减少分析：动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，动能和势能统称机械能．据此结合题目描述可做出判断．解：当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变，因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少．故只有选项D的说法正确，符合题意．故选D．点评：本题主要考查了动能和重力势能的影响因素，本题中注意飞行喷洒农药时其质量在不断减小是解答中的易错点．第二类常考题：如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（）A．重力势能转化为动能，机械能增大B．重力势能转化为动能，机械能不变C．动能转化为重力势能，机械能增大D．动能转化为重力势能，机械能减小分析：动能大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关．解：不计空气阻力，运动员在下落过程中质量不变，速度增大，高度减小故重力势能减小动能增大，重力势能转化为动能，机械能不变；故选B点评：此题考查了动能和势能的转化，要注意不考虑空气阻力机械能守恒．【解题方法点拨】判断一个物体的动能、势能（重力势能和弹性势能）的变化情况，关键在于深入理解影响它们大小的因素．动能（势能）的大小不仅与物体的速度大小（所处高度）有关，而且还与物体的质量大小有关．判断一个物体的动能（势能）是否发生变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度（所处高度）或质量这两个因素中哪一个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化情况来判断物体动能（势能）的变化情况．12．滑轮（组）的机械效率【知识点的认识】（1）滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝