1、考点一 简单机械,A组 2019年全国中考题组,1.(2019天津,7,3分)图1是用撬棒撬石头的情景,图2中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是 ( ) 图1,图2,答案 A 力臂应当是支点到力的作用线的距离。B中阻力方向错误,阻力是阻碍杠杆转动的力,应当是向 下,B错误;C、D中动力臂、阻力臂错误,C、D错误。,解题关键 动力、阻力都是作用在杠杆上的力,要明确两个力的施力物体,从而正确画出力的方向,再画力 臂。,易错警示 力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离。,2.(2019河南,11,2分)图1中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。图2能正确表示它工作示意图的
2、是 ( ) 图1 图2,答案 B 使用开瓶器开启瓶盖时,用力向上抬起开瓶器,开瓶器绕顶端与瓶盖的接触点转动,所以开瓶器 顶端与瓶盖的接触点是支点,末端受到的向上的力是动力,瓶盖边缘对开瓶器向下的力是阻力,B图所示的 杠杆能表示开瓶器工作示意图。,解题思路 根据开瓶器的工作过程分析其支点位置,然后再根据开瓶器的使用目的和受力情况来判断动力 与阻力方向。,3.(2019贵州贵阳,10,3分)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并 使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动 吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是 (
3、 ) A.撑杆对吊臂的作用力不断增大 B.钢绳对吊臂的作用力不断增大 C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大 D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小,答案 D 由题意“撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直”可知,撑杆对吊臂的作用力F1的力臂L1不变,C 错误;钢绳对吊臂的作用力F2等于货物的重力,保持不变,B错误;吊臂提升货物过程中,钢绳对吊臂作用力的 力臂L2逐渐变小,D正确;根据杠杆平衡条件得F1L1=F2L2,当L1、F2不变时,撑杆对吊臂的作用力F1随L2的减小 而减小,故A错误。,4.(2019陕西,7,2分)工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(g取10 N/kg)( ),A.滑轮组
4、中的定滑轮能改变拉力的大小 B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m D.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石,答案 B 定滑轮只能改变拉力的方向,不能改变拉力大小,A项说法错。动滑轮相当于一个省力杠杆,B项 正确。图中滑轮组承担物重的绳子是2段,当自由端移动距离s=1 m时,被拉动的桶移动h= =0.5 m,C项错。 工人用力向下拉动绳子时,最大的拉力等于自身重力G人,所以利用该滑轮组能提起的砂石最大重力G=2F=2 G人=2m人g=265 kg10 N/kg=1 300 N,砂石最大质量m= = =130 kg,所以D项错。,思路分析
5、使用滑轮组工作时,分析受力和移动距离的关键是先判断承担物重的绳子段数。通常的判断方 法是观察直接连接动滑轮绳子的段数。,易错警示 人用力向下拉动物体的过程中,最大的拉力不超过自身重力,当拉力等于人自身重力时,人处于 平衡状态,此时的拉力即为最大拉力。,5.(2019四川成都,A18,4分)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选 择 (选填“A”、“B”或“C”)剪刀,这样选择是为了省 。,答案 C 力,解析 因为铁皮较硬,所以剪铁皮时要用省力杠杆,C剪刀的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故选C剪 刀。,6.(2019新疆,20,10分)在“探究杠杆平衡条件”
6、的实验中: (1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于 (填“平衡”或“非平衡”)状态, 为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。 (2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5 N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中 M所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5 N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在 水平位置平衡时,弹簧测力计的示数 (填“大于”或“小于”)2.5 N,此时拉力的方向与竖直方向 的最大夹角为 (填“30”“45”或“60”)。 (3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两
7、个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆在水平位置 平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离L,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动 的距离为 (填“ ”“ ”或“ ”)。,答案 (1)平衡 右 (2)大于 60 (3),解析 (1)杠杆处于静止状态时杠杆平衡;当杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,为让杠杆在水平位置平 衡,这时应将平衡螺母向右调节。 (2)弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为2.5 N,若拉力F倾斜,如图所示,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知,力变大,弹簧测力计的示数大于2.5 N;随着倾角的增大,弹簧测力 计的示数越来越大,弹簧测力计的量程为5 N,即拉力最
8、大为5 N,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,当阻力和阻 力臂不变时,动力变为原来的二倍,则动力臂变为原来的二分之一,即OB= OA,三角形的直角边等于斜边的 一半,此直角边对应的角为30,所以拉力与竖直方向的最大夹角为60。,(3)设杠杆的总长度为4a,平衡螺母不移动时,杠杆的重心在杠杆的中点,当右端的平衡螺母移动L,设重心移,动的距离为x,根据杠杆的平衡条件可知,m(2a+x)+24m(2a+x)=24m(2a-x)+m(2a-x+L),化简得50x=L,则x= 。,易错点拨 本题易错点有两个,第一个是误认为杠杆只有在水平位置才是平衡状态;第二个是一定要看清 第(2)问中求的是拉力的方
9、向与竖直方向的夹角,不是与水平方向的夹角。,7.(2019江苏南京,25,4分)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直 方向,A为拉杆端点。已知箱重为250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。 (1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止。则动力F的力臂为 cm,大小为 N。 (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。 (3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 (选填 “变大”、“变小”或“不变”)。,答案 (1)60 100 (2)50 (3)变小,解析 (1)如图所示 , F的力臂为L1= OA=
10、 120 cm=60 cm, 根据杠杆的平衡条件可知 FL1=GL2,可得F= = =100 N。 (2)当施加动力F垂直于OA时,F的力臂最大,为120 cm,F最小。 Fmin= = =50 N。 (3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知:动力臂L1和阻力F2不变,阻力臂L2减小时,F1也将减小。故把箱内较重 物品靠近O点摆放时,最小动力将变小。,解题方法 解决杠杆问题时,应根据杠杆的平衡条件,寻找出对应物理量或确定相关物理量的变化情况,进 行求解。,考点二 功、功率、机械效率,1.(2019北京,8,2分)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是 ( )
11、A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功 B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功 C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功,答案 D 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠铃做 功,A错误;从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠铃做功, B错误;从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠铃做功,C 错误;举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上没有移动距离,运动员对杠铃不做 功,D正确。,2
12、.(2019天津,6,3分)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近 ( ) A.9 J B.30 J C.90 J D.300 J,答案 C 两个鸡蛋所受的重力约为1 N,30个鸡蛋所受的重力约为15 N,从一楼走到三楼其实是升高了两 层楼的高度,一层楼高约3 m,所以上升的高度约为6 m,由W=Gh得人提鸡蛋的力做功约为90 J,故选项C正 确。,3.(2019内蒙古包头,6,3分)如图所示,拉力F为5 N,物体A以0.1 m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动 (B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4 N的摩擦力,弹簧测力计示数为12
13、N。下列说法正 确的是 ( ) A.物体A受到的摩擦力为10 N B.拉力F的功率为1.5 W C.滑轮组的机械效率为80% D.拉力F增大到15 N时,物体B开始向左运动,答案 C 物体B静止,受到的拉力(12 N)等于地面对B的摩擦力(4 N)和A对B的摩擦力之和,则A对B的摩擦 力为8 N, A受到的摩擦力等于A对B的摩擦力,为8 N,故A错误;拉力的功率P=Fv=5 N20.1 m/s=1 W,故B错 误;滑轮组的机械效率= =80%,故C正确;拉力增大,A的运动速度增大,但不会影响A对B的摩擦力大小, 故物体B依然受平衡力,保持静止,D错误。,4.(2019北京,20,2分)(多选)
14、某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中 图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450 g,所用动滑轮的 质量为50 g,绳子自由端的拉力F为1.3 N。g取10 N/kg。在02 s的过程中,下列说法中正确的是 ( ) A.绳子自由端移动的速度为5.0 cm/s B.拉力F的功率为0.26 W C.有用功为0.45 J D.滑轮组的机械效率为90%,答案 BC 绳子自由端移动的速度v= = =0.2 m/s,A错误;拉力F的功率P=Fv=1.3 N0.2 m/s=0.26 W,B 正确;有用功W有=mgh=0.45 kg10
15、 N/kg0.1 m=0.45 J,C正确;滑轮组的机械效率= = =87%,D 错误。,解题思路 根据图像可计算出绳子自由端移动的速度,再利用拉力和速度算出总功率,从图像中可知物体 上升的高度,从而算出有用功,利用机械效率公式可计算出滑轮组的机械效率。,易错警示 图像中给出了绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系图线a和物体上升的高度随时间 变化的关系图线b,提取信息时必须区分开。,5.(2019重庆A,11,2分)用图的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10 s内匀速提升2 m,所用的拉力 为100 N,10 s内拉力F的功率为 W,该滑轮组的机械效率为 %。,答案 60 60
16、,解析 拉力的功率P= = = =60 W;该滑轮组的机械效率= 100%= 100%= 10 0%= 100%=60%。,6.(2019吉林,15,1分)如图所示,用滑轮组把300 N的重物匀速提升3 m,人所做的有用功是 J;如果用 该滑轮组提升400 N的重物,它的机械效率将 。,答案 900 变大(或增大、提高、增加),解析 人做的有用功:W有用=Gh=300 N3 m=900 J;当提升重物的重力增加时,做的有用功变大,而额外功几 乎不变,有用功和总功的比值变大,滑轮组的机械效率变大。,规律总结 滑轮组的机械效率与重物的重力有关,还与动滑轮的重力和绳子与轮、轮与轴之间的摩擦力有 关,
17、为了提高滑轮组的机械效率,可以提高重物的重力、减小动滑轮的重力和摩擦力。,知识归纳 此类题目所涉及的物理量通常有:机械效率、有用功W有用、额外功W额外、总功W总、重物重力 G、重物升高的高度h、作用在绳子自由端的拉力F、绳子自由端移动的距离s、承担重物的绳的股数n。 有用功是重物升高h所做的功,即W有用=Gh。 额外功是克服动滑轮所受重力和绳子与轮、轮与轴之间的摩擦力所做的功。若不计摩擦,额外功是动滑轮 的重力G动与升高高度h的乘积,即W额外=G动h。 总功是作用在绳子自由端的拉力F与绳子自由端移动距离s的乘积,即W总=Fs,机械效率= = = = 。 若不计摩擦和绳重,则= = = 。,7.
18、(2019陕西,33,8分)图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台,方便 工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。,(1)这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?(g取10 N/kg) (2)起升电机以额定功率工作时,将总重为1 000 N的人和作业工具以0.2 m/s的速度举高8 m。该机器做的有 用功是多少?机械效率是多少? (3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是: 。,答案 (1)4105 Pa (2)8103 J 5% (3)机器所做额外功较多(或自重较大)(答案合理即可得分),解析 (1)机器静止在水平地面 F=G=mg=3 200 kg10
19、N/kg=3.2104 N(1分) 则机器对地面的压强p= = =4105 Pa(2分) (2)机器做的有用功W有用=Gh=1 000 N8 m=8103 J(1分) 由v= ,得t= = = =40 s(1分) 由表格可知,P=4 kW=4 000 W 机器做的总功W总=Pt=4 000 W40 s=1.6105 J(1分) 机器的机械效率= 100%= 100%=5% (1分) (其他方法参照赋分) (3)此类机器所做额外功较多(或自重较大) (1分),考点一 简单机械,B组 20152018年全国中考题组,1.(2018河南,8,2分)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 B
20、 根据杠杆分类原则,若杠杆阻力臂大于动力臂,则是费力杠杆。B图中,手使用筷子时的阻力臂大 于动力臂,所以筷子属于费力杠杆。A、C是省力杠杆,D是等臂杠杆。,2.(2018新疆乌鲁木齐,6,3分)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲乙两种 情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为 ( ) A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N,答案 B 由题图可知,甲图中承担物重的绳子股数为3,乙图中承担物重的绳子股数为2,不计绳重和摩擦 力,则绳端拉力分别为F= (G1+G动),F= (G2+G动),得 (60 N+G动)= (38 N+
21、G动),解得G动=6 N,故选B。,3.(2017湖北黄冈,3,3分)为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器。下列关于图示灭火器 的说法正确的是 ( ) A.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个省力杠杆 B.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个费力杠杆 C.干粉能喷出是因为灭火器内的气压等于外界大气压 D.干粉能喷出是因为灭火器内的气压小于外界大气压,答案 A 由题图中的手柄结构可知,用力压下手柄过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,A项正确,B 项错误;灭火器内的干粉能被喷出,是因为灭火器内的气压大于外界的大气压强,所以C、D两项错。,4.(2018天津,18,4分)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬
22、棒相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;利 用图乙中的滑轮组匀速提升900 N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为 N。 图甲 图乙,答案 省力 300,解析 在撬动石块时,手用力为动力,石块对杠杆施加阻力,动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆;由题图可知n= 3,故F= G物= 900 N=300 N。,考点二 功、功率、机械效率,1.(2018重庆A,7,3分)工人用图所示的动滑轮,将重1 000 N的物体在5 s内匀速竖直提升了1 m,人对绳自由端 的拉力F为600 N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是 ( ) A.动滑轮的有用功为600 J B.动滑轮的重力为400 N
23、 C.动滑轮的机械效率为83.3% D.拉力F的功率为120 W,答案 C W有=G物h=1 000 N1 m=1 000 J,A项错误;F= (G动+G物),G动=2F-G物=2600 N-1 000 N=200 N,B项 错误;= = =83.3%,C项正确;P= = = =240 W,D项错误。,2.(2018天津,5,3分)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62 kg级冠军,挺举成绩是176 kg,图为他比赛 时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近(g取10 N/kg) ( ) A.600 J B.1 200 J C.1 800 J D.3 400 J,答案 D 运动员对杠铃所用
24、的力约为F=G=mg=176 kg10 N/kg=1 760 N,挺举时要把杠铃从地面抓起,再 举过头顶,移动距离约为s=2 m,故运动员做功约为W=Fs=1 760 N2 m=3 520 J,故选择D。,3.(2016宁夏,27,3分)如图所示,同一滑轮采用甲、乙两种连接方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮重2 0 N(绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计)。则 ( ) A.手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲F乙;机械效率:甲乙 D.手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙,答案 C 题中甲是定滑轮,乙是动滑轮。绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计时,F甲=G物=100 N,F乙= = =60 N,所以F
25、甲F乙。两滑轮提升相同重物且提升相同高度时,有用功相同,甲种方式不 做额外功,乙种方式需克服动滑轮重力做额外功,所以甲乙。故选C。,解题思路 (1)定滑轮不省力,F甲=G物=100 N; 动滑轮省一半力,F乙= (G轮+G物)=60 N。 (2)机械效率= = ,做相等的有用功,额外功越多,越小。,知识拓展 (1)影响滑轮组机械效率的因素 G动;G物;G绳;摩擦。其中G动、G绳及摩擦都是影响额外功大小,G物影响有用功大小。 (2)滑轮组机械效率与物体提升高度h、提升物体速度(做功快慢)及绕绳方式无关。,4.(2018河北,25,3分)一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4
26、 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 ,起重机的总功率是 W。,答案 14 400 60% 2 400,解析 有用功:W有=Gh=3 600 N4 m=14 400 J 机械效率:= 100%= 100%=60% 总功率:P= = =2 400 W,5.(2018河南,4,2分)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。 图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25 kg,不计滑轮和钢绳自 重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了30 cm,则输电线A端向左
27、移动了 cm。(g取10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩),答案 1104 15,解析 根据滑轮的工作特点首先判断出滑轮组左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,坠砣对钢绳自由端施加拉力, 不计滑轮和钢绳的自重及摩擦,所以输电线A端受到的拉力等于2倍钢绳末端受到的拉力,即F=2G=2mg=2 25 kg2010 N/kg=10 000 N;A端移动的距离等于 钢绳末端移动的距离,故等于15 cm。,方法技巧 本题是滑轮组的特殊使用方法:在水平方向上使用滑轮组。空间想象能力薄弱的同学可以将图 横着观察分析,这样有助于理解。,考点一 简单机械,C组 教师专用题组,1.(2019北京,5,2分)图所示的用具中,
28、在使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 A 筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A正确;瓶盖起子、撬棒、核桃夹在使用时,动 力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,B、C、D错误。,2.(2019广西北部湾经济区,15,2分)如图所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡。 现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡, 则拉力F的变化情况是 ( ),A.一直变大 B.一直变小 C.一直不变 D.先变大后变小,答案 A 保持杠杆水平平衡,将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,动力臂l1会一直减小,阻 力F2=G和阻力臂l2不变,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,
29、可知动力F1即拉力F一直变大,故选A。,易错警示 要充分理解力臂是指支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离,另外将弹簧测 力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,动力臂是在变小的,在a位置,动力臂最大。,3.(2019山东青岛,5,2分)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=1.0 N,阻力 臂l2=20 cm,测力计示数F1=2.5 N,则动力臂l1为 ( ) A.15 cm B.8 cm C.50 cm D.80 cm,答案 B 当杠杆平衡时,根据杠杆的平衡条件可知:F1l1=F2l2, ,故选B。,4.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所示
30、的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是 ( ),答案 C 费力杠杆为动力臂小于阻力臂的杠杆,省力杠杆为动力臂大于阻力臂的杠杆。A、B、D为省力 杠杆,C为费力杠杆,故选C。,5.(2016黑龙江哈尔滨,25,2分)如图,用撬棒撬起石块并保持平衡。下列说法正确的是 ( ) A.动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果 B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆 C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等 D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力,答案 B 撬棒保持平衡,则动力对棒的转动效果等于阻力对棒的转动效果,A项错误;手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力
31、臂,为省力杠杆,B项正确;手在A点沿不同方向用力,力臂大小会改变,则力的大小会变化,C项错误;手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力,在B点时力臂更大,更省力,故D项错误。正确选项为B。,6.(2018陕西,6,2分)如图所示的不锈钢空调架,安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑,其中O、A两点固定 在墙上,C端固定在横杆OB上。通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体。下列相关说法正确的是 ( ) A.空调架对墙没有力的作用 B.若以O为支点,OB一定是一个省力杠杆 C.若室外机向外移动,AC对OB的支撑力变大 D.室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电,答案 C 为了不让空调架倾倒,墙给空调架一
32、个支持力,根据力的作用是相互的,空调架对墙有力的作用, 故A错误;若以O为支点,沿AC方向的力是动力,空调对支架的压力是阻力,阻力臂和动力臂大小不能比较,OB 可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故B错误;室外机向外移动,阻力臂变大,阻力不变,动力臂不变,根据杠 杆的平衡条件可知,动力变大,即AC对OB的支撑力变大,故C正确;空调室外机离墙太近,会影响空调的通风 散热,故D错误。,7.(2018福建A,14,2分)墨经最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表 示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是 ( ) A.“权”小于“重”时,A端一定上扬 B.“权”小于“重”时,“标”一
33、定小于“本” C.增大“重”时,应把“权”向A端移 D.增大“重”时,应换用更小的“权”,答案 C 本题考查杠杆的平衡条件。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,在本题中“标”表示L1,“本”表示 L2,“权”表示F1,“重”表示F2。当F1F2时,是否平衡还要看L1与L2的关系,故A错。当F1F2时,L1一定大于L 2,故B错。增大F2,F1、L2不变时,L1= ,L1也必须增大才能平衡,所以增大“重”时,应把“权”向A端移,故 C正确。当F2增大时,若L1、L2保持不变,F1= ,F1也必须增大才能平衡,所以增大“重”时,应换用更大的 “权”,故D错。,8.(2018吉林长春,10,2分)
34、悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A 点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC。下列判断正确的是 ( ) A.FAG B.FB=G C.FCFC,答案 C 如图所示,FA、FB、FC分别为作用在A、B、C的最小力,OD为FG的力臂,FG=G,根据杠杆平衡条件 得,FGOD=FAOA=FBOB=FCOC,又因为OAOB=OCOD,则得到:FAFB=FCG,故A、B、D选项错误,C正 确。,思路分析 根据杠杆平衡条件得,作用在某点最小的力,其力臂最长(最长的力臂为支点到作用点的距离), 再通过比较四个力臂的长短确定力
35、的大小关系。,9.(2015广东广州,11,3分)AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO线,棒在图所 示位置处于静止状态。则 ( ) A.F1F2 B.F1= F2 C.F1力臂小于s1 D.F2方向沿OO线向下,答案 C A点是杠杆的支点,根据力臂的定义可知:F2的力臂是s2,F1的力臂小于s1,所以C项正确。根据杠杆 平衡条件判断出F1F2,所以A项错。F1的力臂小于s1,根据杠杆平衡条件可得出F1 ,所以B项错。F1的方 向竖直向下,所以F2的方向应为沿OO线向上,所以D项错。,评析 本题综合考查杠杆平衡条件的应用。难点是对力臂的理解和作图,属易错题。,
36、10.(2017天津,13,3分)(多选)如图所示,某人用扁担担起两筐质量分别为m1、m2的货物,当他的肩处于O点时, 扁担水平平衡,已知l1l2,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离l,则 ( ) A.扁担左端向下倾斜 B.扁担右端向下倾斜 C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1) D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1),答案 AC 扁担可以看成杠杆,O点为支点,原来平衡,则m1gl1=m2gl2 l1l2,m1gm2g,两筐悬挂点均向O点移动l,则左边减少m1gl,右边减少m2gl,m1glm2gl, 左边下
37、沉,A项正确; 要恢复平衡,需向右侧筐内加入货物,设其质量为m,则 m1g(l1-l)=(m2g+mg)(l2-l) m1gl1-m1gl=m2gl2+mg(l2-l)-m2gl 得:m= ,C项正确。,11.(2019安徽,7,2分)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则甲受 到地面的支持力为 N。,答案 4,解析 物块甲受竖直向下的重力G甲=12 N、绳子竖直向上的拉力F拉=G乙=8 N、地面竖直向上的支持力F支 作用而静止,静止属于平衡状态,由力的平衡条件得:G甲=F拉+F支,则甲受到地面的支持力:F支=G甲-F拉=12 N-8 N=4 N。,易
38、错警示 本题不能习惯性地认为地面对物块甲的支持力大小一定等于物块甲的重力。,规律总结 对物体正确进行受力分析、熟练应用平衡条件是解题的前提与关键。当物体在水平地面上处 于静止状态时,竖直方向上受到的一定是平衡力,根据平衡条件建立等量关系可计算其中一个力。,12.(2018北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离 相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调 节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂 个钩码。,答案 右 3,解析 由题图甲可知,
39、杠杆左边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调节右端的平衡螺母。在题图乙 中,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在B点应该挂3个钩码。,13.(2018云南昆明,13,2分)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20 N的物体,B点处 加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OBAB=21。则F= N,它是 杠杆。,答案 30 费力,解析 动力臂为OB,阻力臂为OA,因OBOA,故该杠杆为费力杠杆; = ,根据FOB=GOA,得F= G= 20 N=30 N。,14.(2019浙江杭州,33,6分)如图甲,有一轻质杆,左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2
40、(m1m2)的实 心物块后恰好水平平衡。 (1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。 (2)将两物分别浸没于水中(如图乙),杆将会 (选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),试 通过推导说明。,答案 (1)m2m1 (2)仍然平衡 推导过程见解析,解析 (1)杠杆平衡时有:F1L1=F2L2 m1gL1=m2gL2 变形得到:L1L2=m2m1 (2)杠杆仍然平衡 以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析: F拉+F浮=m物g F拉=m物g-F浮=m物g-水gV物= m物g 所以:F拉1L1= m1gL1 F拉2L2= m2gL2 m1gL1=m2gL2 F拉1L1=F拉2L2,因此
41、杠杆仍然平衡,15.(2018湖北武汉,24,4分)如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。 (1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态, 接下来应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止。 (2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50 g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个质量 均为50 g的钩码。(g=10 N/kg),(3)将杠杆的支点移到如图丙所示的位置,为了让杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆上画出最小动力F的示意 图。,答案 (1)达到 右 (2)3 (3)最小动力F的示意图如图所示,解析 (1)杠杆在
42、如图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态,只不过不是在水平位置平衡。要让杠杆 在水平位置平衡,应向右调节杠杆两端的螺母。 (2)由图乙知, F1=25010-3 kg10 N/kg=1 N L1为三格的长度,L2为两格的长度 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F2= =1.5 N 1个钩码的重力G=5010-3 kg10 N/kg=0.5 N n= =3,即应在B点挂3个质量均为50 g的钩码,才能让杠杆在水平位置平衡。 (3)动力要最小,动力的力臂必须最长。在杠杆中寻找作用点,根据力臂最长画出F,如答案图所示。,16.(2017广东广州,16)用力F1把门推开,弹性绳会被拉长。如图,门
43、处于静止状态。 (1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图。 (2)O为支点,画出F1的力臂。 (3)根据杠杆的平衡条件 可知F1 F2(选填“”、“=”、“”)。,答案 (1)(2)如图所示 (3)F1L1=F2L2 ,解析 (1)绳的拉力沿绳的方向。(2)从支点向力的作用线作垂线段。(3)杠杆平衡条件F1L1=F2L2,L1L2,所以 F1F2。,17.(2016广东,13,3分)如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自 重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为 ,1个甲球和1个乙球的质量之比为 ,甲球和乙球的密度之比为 。,答案 21 13
44、 13,解析 由题图可知左右两边力臂之比是42=21,由杠杆平衡条件可知(2G甲+G乙)2=(G甲+3G乙)1,解方程 可得3G甲=G乙,所以1个甲球和1个乙球的质量之比是13,由于体积相同,由密度公式= ,可知甲球和乙球 的密度之比也是13。,18.(2016江苏南京,23,4分)用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动 (选填“左”或“右”)。 (2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂2个钩码,在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆 在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1。将弹簧
45、测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F2 F1(选填“”、“=”或“”,下同);再将弹簧测力计斜向右拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F3 F1。,(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂重 物。若弹簧测力计的量程是02.5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达 N。,答案 (1)右 (2) (3)12.5,解析 (1)探究杠杆的平衡条件时,要先使杠杆在水平位置平衡,调节方法:哪边高,平衡螺母向哪边调。 (2)竖直向下拉弹簧测力计时,拉力的力臂为4(格),若弹簧测力计向左倾斜拉,则拉力的力臂会变小,故F2F1
46、; 若弹簧测力计向右倾斜拉,则拉力的力臂也会变小,故F3F1。 (3)若要悬挂的重物最重,则应把重物挂在左侧刻度线“1”处,使阻力臂最小,将弹簧测力计挂在右侧刻度 线“5”处,使动力臂最大,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得2.5 N5=G1,所以G=12.5 N。,评析 本题考查杠杆平衡条件的探究实验,要明白实验前杠杆应怎样调节水平平衡;还考查了对力臂的理 解和认识,在竖直向下拉时,力臂可以在杠杆上直接读出,当拉力方向改变时,力臂就不再是支点到力的作用 点的距离了。,19.(2019山西,44,3分)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加 强监管。如图
47、所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上 电子地磅秤,其读数为8 t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9 t。国家规定两轴 货车限载车货总重18 t,请你通过计算分析该货车是否超载。,答案 见解析,解析 货车前轮开上地磅秤时,以后轮为支点,如图甲所示 甲 根据杠杆的平衡条件得F前l=G车l1 (1分) 货车后轮开上地磅秤时,以前轮为支点,如图乙所示 乙,根据杠杆的平衡条件得F后l=G车l1 (1分) 联立式,得G车=F前+F后 依题意G车=G前+G后 则m车=m前+m后=8 t+9 t=17 t18 t(1分) 所以货车没有超载。
48、,考点二 功、功率、机械效率,1.(2019福建,12,2分)工人用图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物G滑 轮=91,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为 ( ) A.10% B.45% C.80% D.90%,答案 D 由题意知道 = ,同时知道可以忽略绳重与摩擦的影响,根据机械效率的公式,= 100%= 100%= 100%=90%。故选D。,2.(2019四川成都,B4,2分)(多选)如图甲所示的装置,每个滑轮的重力为10 N,物体A的重力GA=100 N,物体B的 重力GB=40 N,对A施加水平向右的拉力F1=110 N,使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动;撤去拉力F1,在A的右侧 加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对B施加一个竖直向下的拉力F2,使A以0.2 m/s的速度匀速向左运 动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是 ( ),A.甲图中,A受到的摩擦力为110 N B.乙图中,F2的大小为45 N C.乙图中,P点处受到的拉力为145 N D.乙图中,F2做功的功率为2 W,答案 CD 甲图中,A物体在水平方向上做匀速直线运动,受到水平向右的拉力F1=11
