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文档简介
易错12简单机械
易错剖析
A易错01杠杆的五要素理解易错?<
♦易错典例
【典例01】(2025•山东滨州•中考真题)如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景,用
独轮车运输货物时需左右对称,否则不稳定,极易倾倒。下列说法正确的是()
A.独轮车是费力杆杆
B.车上物体的重力为阻力
C.推车人的手越靠近车轮越费力
D.倾倒时,车以车轴为支点转动
【答案】C
【详解】A.独轮车在使用中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.车上物体和车的重力之和会阻碍杠杆的转动,故为阻力,故B错误;
C.推车人的手越靠近车轮,动力臂越短越费力,故c正确:
D.杠杆可以绕其转动的点就叫支点,独轮车左右倾倒时,是以地面为支点转动,故D错误。
故选配
【典例02】(2025•山东德州•中考真题)“秤花虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国
粹〃之一。如图甲所示,当不挂秤花时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤蛇移
到5点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是()
秤钩
甲
A.甲图中/点为杠杆的支点
B.若08=504,则“秤曲”的质量为20g
C.若秤钩再加挂20g物体,秤蛇向左移动可使杆秤再次平衡
D.如果“秤泥〃磨损,则测量值比真实值偏小
【答案】B
【详解】A.支点为杠杆绕着转动的点,甲图中。点为杠杆的支点,故A错误;
B.若03=504,根据杠杆的平衡条件可知d-GB。。
BPmAgOA=mBgOB
则“秤超’的质量为"=?善=吧誓=208,故B正确;
OB5
C.若秤钩再加挂20g物体,根据杠杆的平衡条件可知G.\04=GB05
即阳,\gO4=m^OB
可知秤昵向右移动可使杆秤再次平衡,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件有〃八8。力=叫^。5
秤蛇磨损了,质量变小,08变大,则测量结果将偏大,故D错误。
故选Bo
【错因分析】易错选。杠杆的五要素理解不透彻
A避坑攻略
【知识链接】
(1)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
(2)动力和阻力都是杠砰受到的力,作用点都在杠杆上。
(3)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。
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
(5)如果力的作用线恰好通过支点,则其力臂为零。
♦类题巩固♦
3.(2025•江苏镇江•中考真题)图1为停车场的电子闸杆,其结构图如图2所示,闸杆和摇杆组成一根可
绕转轴。转动的杠杆,闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力歹作用于4点时,闸杆恰好开始向上转动,
下列说法正确的是()
图1图2
A.此装置可视为省力杠杆B.力厂的力臂为0/1
C.闸杆重力的力臂为OAD.当力厂垂直于O4向下时,产为最小值
【答案】D
【详解】A.由图可知,闸杆的重力作用点在08的中点,动力臂小于阻力臂,提杆时需用较大的力,故该
杠杆为费力杠杆,故A错误:
B.力F的力臂应为从转轴。到F的作用线之间的垂直距离,只有当F垂直。八时才等于故B错误;
C.闸杆重力作用点在。8的中点,其力臂为08中点到。点的距离,而非。8,故C错误;
D.由杠杆平衡条件片4=乃/2可知,阻力和阻力臂一定时,动力臂越大所需的动力就越小,当F垂直时,
力臂最大,F最小,故D正确。
故选D。
4.(2025•山东•中考真题)小明使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一
根筷子做了分析,如图所示。以下选项错误的是()
4O
L、
A.巳为动力B.£/为动力臂
C.尸2为阻力D.口为阻力臂
【答案】D
【详解】杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒。在杠杆中,使杠杆转动的力叫做动力,阻碍杠杆转动的力
叫做阻力,从支点到动力作用线的距离叫做动力臂,从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。
A.在使用筷子夹菜时,手对筷子施加的力E使筷子转动,所以耳为动力,故A正确,不符合题意;
B.图中4是从支点。到动力片作用线的距离,所以乙是动力臂,故B正确,不符合题意;
C.菜对筷子的力巴阻碍筷子转动,所以巴为阻力,故(:正确,不符合题意;
D.图中&不是从支点。到阻力人作用线的距离,所以右不是阻力臂,故D错误,符合题意。
故选Do
,易错02三类杠杆的特点及应用辨别易错?<
♦易错典例
【典例01】(2025•山东青岛•中考真题)在践行青岛中小学生"十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送
货物。车和货物的总重力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独
轮车在水平地面静止时如图所示,下列说法正确的是()
A.独轮车是一个费力杠杆B.小明对车竖直向上的力尸为400N
C.小明对地面的压力为900ND.小明对地面的乐强为IxlO,Pa
【答案】BC
【详解】A.由图可知,动力臂为l.2m,阻力臂为0.5m,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.小明抬起独轮车,独轮车可以看作以前轮轴为支点的杠杆,动力臂为1.2m,阻力臂为0.5m,阻力等于
重力为960N,根据杠杆平衡条件可得,小明对车竖直向上的力"为尸二牛=誓当工=400N,故B止
/11.2m
确;
C.小明对车竖直向上的力为400N,由于力的作用是相互的,车对小明有向下的压力,大小为400N,所以
小明对地面的压力大小为尸朽40UN+50kgxl0N/kg=900N,故C正确:
D.小明对地面的压强为〃=与=黑>=L8xl()4pa,故D错误。
S0.05m-
故选BCo
【典例02](2025•江苏徐州•中考真题)陈毅元帅曾说:"淮海战役的胜利,是人民群众用小车推出来的。〃
如图是当时群众运粮用的独轮车,请判断它应用了哪类杠杆,并简要说明你的判断依据:。
【答案】省力杠杆,判断依据是独轮车在使用过程中动力臂大于阻力臂。
【详解】在独轮车的使用过程中,支点是车轮转轴。货物的重力是阻力,作用点在货架处;人施加的力是
动力,作用点在把手处。从图中可以看出,动力臂的长度明显大于阻力臂的长度。根据杠杆的平衡条件
Fih=F2l2,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,所以独轮车是省力杠杆。
填攻略
【知识链接】
力臂关
类型力的关系特点应用举例
系
省力撬棒、恻刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、
LI>L<2F1<F2省力、费距离
杠杆钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力缝纫机踏板、起重臂
LVL2FI>F费力、省距离
杠杆2人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂既不省力也不省距离,
L1=L2FI=F天平,定滑轮
杠杆2既不费力也不费距离
♦类题巩固►
7.(2025•青海•中考真题)如图所示,踏碓是古代的舂米工具,运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相
同的是()
【详解】A.踏碓的动力臂比阻力臂短,它的实质是费力杠杆,省距离。赛艇的船桨使用时.,动力臂比阻力
臂短,是费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶器的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤的动力臂比阻力臂长,属于省力杠杆,故C不符合题意:
D.手钳子的动力臂比阻力臂长,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
8.(2025•湖南长沙•中考真题)下列属于费力杠杆的是()
【答案】C
【详解】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意:
C.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.托盘天平使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C.
A易错03动滑轮和定滑轮的相关概念理解易错。<
♦易错典例[♦
【典例01】(2025•上海•中考真题)如图所示用不同方向的拉力片、F?、用匀速拉动重力为G的物体时,
不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是()
〃//〃〃
G
A.月=E=KB.F.>G
C.月和鸟是一对平衡力D.6和G是一对平衡力
【答案】A
【详解】AB.为定滑轮相当于一个等臂杠杆,力臂均为轮的半径,只能改变力的方向,而不省力,故用定
滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,不“绳重和摩擦,则G-公-八-G
故A正确,B错误:
CD.二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,耳和工、鸟
和G均不满足“方向相反、作用在同一条直线上〃这一条件,所以都不是一对平衡力,故C、D错误。
故选A.
【典例02】(2025•山东烟台•中考真题)为了响应国家体重管珅年的号召,小明为家人制作了如图所示的
简易拉力器,关于图中的滑轮分析正确的是()
A.是定滑轮,可以省力B.是动滑轮,可以省力
C.是定滑轮,可以改变力的方向D.是动滑轮,可以改变力的方向
【答案】C
【详解】在使用时,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动,为定滑轮,
定汽轮不能省力,但是可以改变力的方向,动滑轮可以省力,但是不能改变力的方向,故ABD错误,C正
确。
故选C。
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【知识链接】
名称定滑轮动滑轮
物重GG
作用力
夕.
拉力大小F=G1G
的关系2
拉力方向与物体运动方向相反与物体运动方向相同
移动距物体移动的距离hh
离的关
拉力移动的距离s=hs=2h
系
省一半的力,但不能改变力的
特点不省力但可以改变力的方向
方向
动力臂是阻力臂2倍的省力
实质等臂杠杆
杠杆
♦类题巩固,
11.(2025•四川成都•中考真题)在“使用动滑轮〃的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图。弹簧测力计静
止时的示数是大、石,则百、士的大小关系是;若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是
m。
【答案】片=%0.2
【详解】⑴⑵由图可知该滑轮为动滑轮,动滑轮上同一根绳子上的拉力相等,所以耳二与;动滑轮可以省
•半力,则费两倍距离,若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是s=2〃=2x0.1m=0.2m
12.(2025•陕西西安•三模)中国高铁已经成为了中国的一张名片。高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得
直直的,如图甲采用坠陀牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线的牵引装置工作原理图,
其中定滑轮可以改变力的方向,图乙中为定滑轮(选填"A"或"B")。钢绳通过滑轮组悬挂相同的坠蛇,
每个坠坨配重为200N,若某段要将输电线绷直需要8000N的力,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,应该悬挂
个坠昵。这段时间内坠昵串下降了20cm,输电线P端向左移动了cm,坠泥重力做功J。
2010800
【详解】[1]定滑轮的特点是轴的位置固定不动,不随物体移动,图乙中A滑轮轴固定,可改变力
的方向,是定滑轮;B滑轮随输电线移动,是动滑轮。
⑵由图可知,使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数〃=2,某段绳子要将输电线绷直需要8000N的力,图
中坠泥挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,可得G讹=;G=;x8xl()3N=4000N
不计滑轮和钢绳自重、摩擦,应该悬挂坠泥个数〃'=.=4瞿=20
G。200N
⑶图中坠泥挂在钢绳的自由端,则坠无串下降高度人=2冲,则输电线尸端向左移动的距离
Sp=—/z=—x20cni=10cm
P22
⑷这段M间内坠佗串卜降了20cm,RP0.2m,坠蛇重力做的功力=G梧〃=4000Nx0.2m=800J
A易错04滑轮组绳子的绕法易错。<
♦易错典例
【典例01】(2024•陕西・中考真题)工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方
【详解】由图可知使用该滑轮组是为了省力和改变力的方向。工人站在地面上向下拉绳来提升重物,所以
由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法,根据"奇动偶定"原则绕绳方法如下图所示
【典例02】(2025•云南昆明•三模)如图是用滑轮组提升重物的示意图,重物的重力为100N,每个滑轮重
20N.在匀速竖直提升的过程中,重物上升的速度大小为0.4m/s,绳重及摩擦均忽略不计。则绳子自由端的
拉力为N;拉力尸做功的功率为W<,
【答案】4048
【详解】⑴由图可知,滑轮组绳子段数为3,绳重及摩擦均忽略不计,滑轮组中绳子自由端拉力与物重的关
系为物+品)
故绳子自由端的拉力为物+G沱)=gx(100N+20N)=40N
[2]绳子自由端的速度为%=〃%=3x0.4m/s=1.2m/s
拉力厂做功的功率为尸=F%=40Nx1.2m/s=48W
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【知识链接】
(1)确定绕过动滑轮的绳子的根数:首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力
G-G动
F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数出丁+丁,如果
算出的绳子段数不是整数,一律进一位。例如:所得结果为n=3.4时,我们应选择绳子的根数
为4。
(2)确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应
拴在定滑轮上,开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。
(3)示例:
♦类题巩固►
15.(2025•黑龙江大庆・三模)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3N,
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15N;在物体B下加挂重为9N的物体C后,用水平向左的
力尸拉动物体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,则物体A所受滑动摩擦力大小为N,/做功的功率为W。
测力计
【答案】62.25
【详解】⑴由图可知,n=3,不计绳重及滑轮的摩擦,物体A对滑轮组的拉力。=《G物+G动)
弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力与一个定滑轮的重力之和,即弹簧测力计的示数为
七=6动+2耳立
即15N=3N+2X;(GB+3N)
解得,Ge=15N,物体A对滑轮组的拉力为0=;(GB+G动)=;X(15N+3N)=6N
物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,所受滑动摩擦力为/=/^=6N
⑵拄物体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,物体A受:到的摩擦
力不变,此时拉力为/=/+;(GB+GC+G动)=6N+;(15N+9N+3N)=15N
拉力端移动速度为v=3%=3x5cm/s=15cm/s=0.15m/s
wF、
拉力F做功的功率为P=卜宁=Fv=15Nx().I5m/s=2.25W
16.(2023・江苏南通・中考真题)如图所示,在“测定滑轮组的机械效率”实验中,小明匀速向下拉动绳子,
2s内物体上升2Ucm,G沪1UN,尸=6N,不计绳重和摩擦。
G物
(1)重物上升的速度Vam/s;
(2)动滑轮的重G赤N,滑轮组的机械效率/%:
(3)小明想更省力,他只改变了滑轮组的绕线方法,滑轮组的机械效率将
【答案】0.1283.3不变
【洋解】(1)[1]由图可知,承担物重绳子的股数是〃=2,重物上升的速度为
v=A=2^E=o.lm/s
t2s
(2)[2]不计绳重和摩擦,拉力/二』(G+GP,则动滑轮重力为
G护nF-G桁2x6N-10N=2N
⑶滑轮组的机械效率为
(3)⑷不计摩擦及绳重,额定功的来自克服动滑轮重力做的功.改变图中滑轮组的绕线方法,提起同一重
物时,有用功延产G/b额外功用布G动〃,总功力所G〃+G动力,根据
町川匕川
W总%用+%GQ+G%G物+G
可知,只改变了滑轮组的绕线方法,滑轮组的机械效率将不变。
A易错05几种简单机械的机械效率易错。<
♦易错典例♦
【典例01](25-26九年级上•江苏泰州•期中)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,他将重为100N
的物体挂在均匀杠杆的中点,在杠杆的另一端始终保持竖直方向拉动杠杆,使其绕。点缓慢转动,带动物
体匀速上升了0.1m(不计绳重及摩擦),下列说法正确的是()
A.在物体上升过程中,拉力大小将变大
B.若杠杆机械效率为80%,则杠杆自重为50N
C.仅将物体悬挂点向支点靠近一些,杠杆的机械效率将变大
D.仅将拉力户的作用点向支点靠近一些,杠杆的机械效率将不变
【答案】D
【详解】A.物体挂在杠杆中点,拉力的方向始终竖直向上,杆的重力的方向和物体通过绳对杆的拉力的方
向始终竖直向下。假设拉力的力臂为/八因为物体挂在均匀杠杆的中点,而力始终保持竖直,所以根据数学
知识中的三角形相似,对应边成比例可知,阻力臂与动力臂之比等于杆的一半的长度与杆的全长之比,即
物体对杆的拉力的力臂4=34。假设杠杆自重为G”,其重心在中点,则力臂也为g/一根据杠杆平衡条件
用二q2可知,Ex《=Gx;4+G杆X?
化简得厂=空曳
2
因为杆的重力与物体的重力大小不变,则拉力大小不变,故A错误;
B.机械效率〃=”=方>丁,因为物体对杆的拉力的作用点和杆自身重力的作用点都在杠杆的中点,
町Gh+G杆如
…lOONxA
所以物体和杠杆上升高度相同,艮】人=如。已知〃=80%,G=100N,代入得80%=
1UUNX/?十U杆XU
约去右后,解得G杆=25N,而非50N,故B错误:
C.将物体悬挂点向支点靠近,物体上升高度力不变,有用功匕:=G〃不变;额外功[%=①也?,由数学知
GhG
识可知,入凌大,额外功变大。机械效率"%Gh+G肝如G+G:x也
由于生变大,会使"变小,故C错误;
h
D.仅将拉力作用点向支点靠近,物体的重力G、杠杆自重G"不变,因为物体和杠杆的上升高度比例由悬
二点和重心位置决定,与拉力作用点无关,所以力、〃“不变,则有用功和额外功也不变,因此机械效率
不变,故D正确。
故选D。
【典例02】(2024•山东•中考真题)小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知
识,提出了以下两个问题:
①斜面越缓越省力,是不是机械效率高呢?
②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械
效率越高呢?
为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如
下表:
实验斜面物重斜面高沿斜面斜面长有用功总功机械效率
次数倾角G/N度拉力s/mW小忆力〃(%)
/?/mF/N
①45°10.70.91—0.977.8
②30。10.50.710.50.771.4
③30°20.51.4111.4—
⑴表格中缺少2个数据,请补充完整(保留一位小数):
(2)在实验操作过程中,应沿斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的
木块向移动(选填"左"或"右");
⑶通过对比实验①②的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率越;
⑷通过对比实验的数据(选填实验次数),得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重
力。
【答案】⑴0771.4
(2)匀速左
⑶小
⑷②③无关
【详解】(1)⑴第一组数据中的有用功叫=G,4=INx0.7m=0.7J
⑵第三组数据中斜面的机械效率%=*=昌'100%=71.4%
"总3"J
(2)[1]根据二力平衡的知识,只有物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小,
所以应沿斜面向上匀速拉动木块。
⑵斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾角变大,木块向右移动倾角变小。
(3)分析表格中①②两组数据可知,说明当其它条件一定时,斜面越缓越省力,机械效率越小。
(4)[1]⑵要得由斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变改变物重,表格中②③两
组数据符合:由②③两组数据可知,其它条件相同时改变物体的重力,斜面的机械效率不变,故可得结论:
时于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力无关。
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【知识链接】
杠杆斜面滑轮组
有用功W^=GhW«=GhW«=fL
额外功W«=G»hW«=fLW-=GW«=WS—W<r
W=FsW=FLW=FsW=Fs
怠、功saas
=W^+W«=Wj+Wa=Wq+W便=Wq+W
AOB-D—AOA-CFWf
①Ssa=n%:①FWf;
注意在水平面上匀速
②usa=n6s。②WjWGh。
-QD_OBz__tc运动时,F=f
OC-OAs
♦类题巩固,
19.(2025•四川广安•中考真题)小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列
问题。
实验钩码重力钩码上升的高绳子自由端的绳子自由端移动的机械效
次数G/N度h/cm拉力F/N距离s/cm率〃
qX130.5①66.7%
2351.41571.4%
3692.527②
⑴实验时应该竖直向上(选填“匀速〃或"变速”)拉动弹簧测力计:
⑵她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为
;第3次实验中,机械效率②为;
⑶她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更o(选填"省力"或"费力”)
【答案】⑴匀速
(2)980.0%
(3)费力
【详解】(1)在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,受到的拉力等于测力
计示数。
叫GhGhG
(2)[1]第i次实验中,==—=-=—;=—
/FsFxnhnF
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数々=J。=nW,'3
F)i0.5Nx66.7%
绳子自由端移动的距离5/=w/A/=3x3cm=9cm
⑵第3次实验中,机械效率%=需=誓=:禽:黑》=80。%
(3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置.,提升相同钩码,滑轮组的动滑轮绕
绳子的段数由3段变成2段,图乙装置更费力。
20.(2025•广东佛山•二模)盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某
盾构机满负荷工作时,最大推进力尸是4.2X107N,在25s内向前推进0.05m,盾构机推进的总功率是
2.8X105W。安装的某个管片有效承压面积是5m2,管片承受的压强是2xl()8pa。求:
⑴盾构机满负荷工作时推进速度:
(2)该管片承受的压力?工
⑶推进力做的功:
⑷盾构机推进的机械效率。
【答案】⑴0.002m/s
(2)lxlO9N
(3)2.1xlO6J
(4)30%
【详解】⑴盾构机满负荷工作时推进速度v=±=2浮=0.0D2m/s
t25s
(2)该管片承受的压力厂伙upS=2xl()8pax5m2=1X109N
(3)推进力做的功为FK=Fs=4.2xl07Nx0.05m=2.1xl06J
/56
(4)盾构机推进的总功Wrf=P/=2,8xl0Wx25s=7xl0J
ii/21x106J
盾构机推进的机械效率为〃=—xlOO%=xlOO%=30%
叭/xlUJ
易错闯关
21.(2025・四川绵阳•中考真题)持续提升农村幸福宜居品质是美丽乡村建设的任务之一。某乡村建设工地
上,建筑工人准备利用如图所示的滑轮组(绳子未连接)匀速提升建筑材料,第一次需提升的建筑材料重
15C0N,第二次需提升的建筑材料重2000N,已知动滑轮组的总重量是200N,不计绳重和摩擦,则()
wwww
□
A.第一次提升,工人的拉力最小为340N
B.第二次提升,工人的拉力最小为550N
C.第一次提升,滑轮组的机械效率约为91%
D.笫二次提升,滑轮组的机械效率约为88%
【答案】B
【详解】A.该滑轮组由2个定滑轮和2个动滑轮组成。为了省力,绳子的有效段数〃应尽可能多。对于该
滑轮组,最省力的绕法是绳子从动滑轮的挂钩上开始缠绕,此时滑轮组的动滑轮绕绳子的段数〃=5,拉力
方向向上;如果考虑工人站在地面上方便施工,拉力方向应向卜.,此时绳子从定滑轮的挂钩上开始缠绕,n=4.
第一次提升,物重5=1500N,动滑轮重G功=200N。不计绳重和摩擦,承重绳段数〃=4,则工人的拉力
片=L(G1+G动)=qx(1500N+200N)=425N
故A错误;
B.第二次提升,物重G2=2000N,动滑轮重G劝=200N。不计绳重和摩擦,承重:绳段数〃=4,则工人的
拉力g=2(G?+G,,.)=-x(2000N+200N)=550N
“n4
故B正确;
C.第一次提升,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
‘先用=G、hG_1500N
=力88.2%
~G/+G/-G|+G动-1500N+200N
故C错误;
D.第二次提升,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
“二GJ?二」^二2000N。90.9%
■W;.,G2h+G/iG+Q,2000N+200N
故D错误。
故选B。
22.(2025•山东滨州•中考真题)如图所示,工人站在地面上,利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到
楼二,10s的时间内将建筑材料匀速提升4m,已知工人对绳端施加的拉力为300N,不计绳重及摩擦,下列
说法正确的是()
WWWW
A.绳端移动的速度为0.4m/s
B.拉力做功的功率为200W
C.动滑轮所受的重力为50N
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【详解】A.由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数〃=2,建筑材料上升高度力=4m,则绳端移动的距离为
s=nh-2x4m=8m
绳端移动的速度为v=±=等=03m/s,故A错误;
t10s
B.拉力做的总功为心=A=300Nx8m=2400J
拉力做功的功率为产二枪•二也”二240W,故B错误;
t10s
C.不计绳重及摩擦时,由尸=2曳可得,动滑轮的重力为6动=〃尸-G物=2x300N-500N=100N,故
n
C错误:
D.有用功为=G4=500Nx4m=2000J
机械效率为〃=£=霜=83.3%,故D正确。
故选Do
23.(2025•青海西宁•中考真题)如图甲所示,快递员用推力少将重为800N的快递,先沿水平面推行一段
距离,再推至长4m、高2m的斜面顶端,推力始终与快递运动方向相同:快递在整个运动过程中,路程与
时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示(g取10N/kg),下列分析正确的是()
A.。〜4s内快递所受的摩擦力为800NB.。〜4s内推力户的功率为800W
C.4〜12s内快递克服重力做的功为3200JD.4〜12s内快递受到的摩擦力为100N
【答案】D
【详解】A.根据题意,由图乙可知,4s内快递在水平面做匀速直线运动,则所受的摩擦力与推力是一对
平衡力,由图丙可知,0~4s内快递所受的摩擦力户户=200N,故A错误;
Pc200Nx4m
B.由图乙可知,0~4s内快速移动的距离为4m,则推力尸的功率尸=二=/:4m=200W
故B错误;
C.4~12s,快递从斜面底端运动到顶端,快递克服重力做的功%户G/?=800Nx2m=1600J
故C错误;
D.由图乙可知,4~12s内快递在斜面上做匀速直线运动,由图丙可知,推力产=500N,推力做的总功配©
=Fjz=500Nx4m=2000J
克服快递重力做的有用功匹X1600J,则克服快递所受摩擦力做的额外功W^2000J-1600J=400J
快递受到的摩擦力/=q=芈史=100N
s4m
故D正确。
故选Do
24.(2025•四川巴中•中考真题)晾晒相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是()
C.「丁D.j\
【答案】B
【详解】衣架可看成以挂钩为支点的杠杆,设每条湿毛巾重力为G,每个小格的长度为L;
A.左侧力与力臂的乘积为2GK2£-4G£
右侧力与力臂的乘积为GX£=G3由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平衡
的条件,故A不符合题意;
B.左侧力与力臂的乘积为2Gx£=2GL
右侧力与力臂的乘枳为GX2L=2GA,由于左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积,满足杠杆平衡的
条件,故B符合题意;
C.左侧力与力臂的乘积为Gx2£=2GL
右侧力与力臂的乘积为GXL=G3由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平衡
的条件,故C不符合题意;
D.左侧力与力臂的乘积为2Gx214GL
右侧力与力臂的乘积为Gx2A=2G£,由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积,不满足杠杆平
衡的条件,故D不符合题意。
故选Bo
25.(2025・山东济南•中考真题)如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始
终垂直挡板的力尸,使小车绕。点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力产的大小
D.先增大后减小
【答案】A
【详解】以。点为支点,重物对小车的拉力为阻力,阻力大小等于重物的重力,在转动过程中阻力大小不
变;阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离,随着小车绕。点转动,阻力臂逐渐变小。力尸为动力,动
力臂是支点。到动力/作用线的垂直距离,由于b始终垂直挡板,动力臂大小始终等于挡板的长度,保持
不变。根据杠杆平衡条件“动力X动力臂=阻力X阻力臂”,动力臂和阻力大小不变,阻力臂变小,所以动力F
的大小一直减小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
26.(2025•江苏常州•中考真题)花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制‘碎壳神器〃,
用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是()
【详解】AB.两个图中均满足动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,由耳可知,阻力和阻力臂一定时,
其中A图的动力臂更长,这样可以用更小的动力克服较大的阻力,故A正确,B错误;
CD.两个图中均满足动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,不能省力,故CD错误。
故选A0
27.(2025•黑龙江齐齐哈尔•中考真题)小明用如图所示的滑轮拉着重100N的物体A,使A以0.2m/s的速
度在水平地面上向左匀速直线运动5s,作用在绳端的水平拉力尸=5N,该滑轮的机械效率为80%。关于该
过程,下列说法正确的是()
-A
A.物体A受到的重力所做的功是0J
B.绳端移动的距离是2m
C.拉力厂做功的功率是1W
D.地面对物体A的摩擦力大小是8N
【答案】ABD
【详解】A.物体A没有在重力的方向上移动距离,所以物体A受到的重力所做的功是0J,故A正确;
B.物体A移动的距离为s饬=i〃=0.2m/sx5s=lm
图中为动滑轮,有效绳子段数〃=2,则绳端移动的距离s=〃%=2xlm=2m
故B正确;
C.拉力产做功心=4=5Nx2m=IOJ
"二国=2W
则拉力尸做功的功率?=
5s
故C错误;
D.有用功为叫=,7匕=80%X10J=8J
区=,8N
则地面对物体A的摩擦力f=
s物1m
故D正确。
故选ABDo
28.(2。25•天津•中考真题)用图所示的动滑依,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两
次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则()
□□有用功□额外功
A.第一次提升重物时机械效率较高
B.第二次提升重物时的额外功较大
C.先后两次提升重物的重力之比为7:9
D.先后两次提升重物的总功率之比为6:5
【答案】AD
【详解】A.有用功和总功的比值等于机械效率,由国可知,第一次动滑轮的机械效率是75%,第二次动滑
轮的机械效率是70%,所以第一次提升重物时机械效率较高,故A符合题意;
B.不计绳重和摩擦,使用动滑轮提升重物,额外功是克服动滑轮重力做的功,两次使用相同的动滑轮,克
服动滑轮做的功相同,额外功相同,故B不符合题意;
强=幽=36。3
C.第一次的额外功为900J,第•次额外功25%,总功为%阳=
25%
有.用功上/W;///=3600Jx75%=2700J
两次额外功相同,第二次额外功30%,总功为力总2=%=黑=30()01
〃教2JU/b
有用功W42=^^2//2=3000JX70%=2100J
先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,先后两次提升重物的重力之比为
(二工二叫一2700J=9
G2匕处W,i22100J7
故C不符合题意;
.
D.先后两次提升重物的时间相同,先后两次提升重物的总功率之比5=,一=乎=嘤]=:
4"-2"总2JUUUJ3
t
故D符合题意。
故选ADo
29.(2025•四川成都•中考真题)工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台,如图所示。图中小C、H
是箱子在三段路面的起点,箱子经过月夙CF、HK路段时均做匀速直线运动,且所受推力方向与所在路面
平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF,BC=FH,HK=2m,
/G=1.3m,忽略箱子体积。则下列分析正确的是()
路段ABCFHK
推力(N)1011710
时间(s)132012
ABCG
A.工人的推力在48段做功为26J
B.工人的推力在/出段做功与在W段做功相等
C.工人把箱子从C推到尸处,该斜面没有省力
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