1、栏目索引栏目索引专题八 简单机械 功和功率中考物理中考物理栏目索引栏目索引考点一简单机械考点一简单机械五年中考1.(2018河南,8,2分)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是()答案答案 B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。栏目索引栏目索引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 NB.6 N C.11 ND.22 N答案答案 B由
2、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+G动),解得G动=6 N,故选B。13121312栏目索引栏目索引3.(2018四川绵阳,21,3分)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N;现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上,此时托盘秤乙的示数是()A.8 NB.12 NC.16 ND.1
3、8 N栏目索引栏目索引答案答案 C如图所示,设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,托盘秤甲的示数是6 N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6 N,由杠杆平衡条件有:FAAB=GBD,即:6 NAB=24 NBD,所以:AB=4BD,BD=AB。当C点放在托盘秤甲上时,以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,因为AO=BO,AC=OC,BD=AB,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD,由杠杆平衡条件有:FBBC=GCD,即:FB3BD=24 N2BD,所以FB=16 N,则托盘秤乙的示数为16 N。故C项正确。141
4、4栏目索引栏目索引4.(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。栏目索引栏目索引5.(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m
5、1、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)2lll12lll栏目索引栏目索引答案答案 AC扁担可以看成杠杆,O点为支点,原来平衡,则m1gl1=m2gl2l1l2,m1gm2g,两筐悬挂点均向O点移动l,则左边减少m1gl,右边减少m2gl,m1glL2,省力杠杆。L1=L2,等臂杠杆。L1B,滑轮组的机械效率=100%,W有用=
6、Gh,W总=W有用+W额外=Gh+G滑h,因为AB,则有,即GB,也就是说相同的滑轮组匀速提升A、B过程,提起A时,所做有用功大,但所做额外功相同,故A、B选项错。由于总功等于有用功和额外功之和,所以提升A物体过程总功大,故C错,D正确。WW有用总AAG hG hG h滑BBG hG hG h滑AAGGG滑BBGGG滑栏目索引栏目索引4.(2017重庆A,7,3分)工人师傅用图所示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳端的拉力F为500 N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则 ()A.绳子自由端移动的距离为9 mB.动滑轮的重力为200 NC.人通过滑轮组做的有用功为1 5
7、00 JD.滑轮组的机械效率为53.3%答案答案 B滑轮组中由两段绳子承担物体和动滑轮的总重,则绳子自由端移动的距离为s=nh=23 m=6 m;此过程中,所做有用功为W有=Gh=800 N3 m=2 400 J;所做总功为W总=Fs=500 N6 m=3 000 J;额外功为W额=W总-W有=3 000 J-2 400 J=600 J。不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,由W额=G动h可得,动滑轮的重力为G动=200 N;滑轮组的机械效率为=100%=100%=80%。故选B。Wh额600J3mWW有总2 400J3 000J栏目索引栏目索引5.(2016宁夏,27,
8、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20 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。2GG物轮100N20N2解题思路解题思路(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。12WW有总WWW有有额知识拓展知识拓展(1)影响滑轮组机械
9、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。栏目索引栏目索引6.(2017福建,21,2分)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GAGB,则甲 乙;若FA=FB,则GA GB。(选填“”、“=”或“解析解析用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,物体越重,有用功越大,所以有用功与总功的比值越大,机械效率越大,因此甲的效率大于乙的效率;根据题图可知,GA+G动=2FA,GB+G动=
10、3FB,FA=FB时GAGB。知识拓展知识拓展若有用功相同,额外功越多,机械效率越低;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高。解题关键解题关键解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系和滑轮组的特点。栏目索引栏目索引7.(2015天津,16,4分)在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m,拉力做功为 J,重力做功为 J。答案答案2000解析解析拉力做的功W=Fs=50 N4 m=200 J;重力的方向是竖直向下的,而小车是在水平方向上移动了4 m,没有在重力方向上移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0。解题关键解题关键分析力的方向和运动的方向是关键。
11、思路分析思路分析功等于力与在力的方向上通过的距离的乘积。要理解做功的两个必要因素:力;在力的方向上通过的距离。在拉力方向上通过距离为4 m,故拉力做功W=Fs=50 N4 m=200 J;在重力方向上没有通过距离,故重力做功W=Gh=100 N0 m=0 J。栏目索引栏目索引8.(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 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。答案答案14 40060%2 400解析解析有用功:W有=Gh=3 600 N4 m=14 400 J机械效率:=60%总功率:
12、P=2 400 WWWW有有额14 400J14 400J9 600 JWWt有额14 400J9 600 J10s栏目索引栏目索引9.(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端向左移动了 cm。(g取10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)栏目索引栏目索引答案答案110415解析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
13、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=225 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。12方法技巧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。栏目索引栏目索引10.(2018吉林,17,5分)如图所示,用400 N的拉力F,将重为900 N的木箱匀速提升1 m,求:(1)拉力所做的功;(2)该滑轮组的机械效率。栏目索引栏目索引答案答案(1)1 200 J(2)75%解析解析(1)
14、由题图可知,滑轮组中承担物重的绳子股数为3,则拉力所做的功W总=Fs=400 N1 m3=1 200 J;(2)滑轮组的机械效率=100%=100%=100%=100%=75%。WW有用总GhFsGnF900N3 400N易错警示易错警示拉力做功W=Fs中的s指绳端移动的距离,滑轮组中有n股绳子承担物重,则绳端移动的距离就为物体移动距离的n倍,不能将物体上升的高度与绳端移动的距离混淆。栏目索引栏目索引教师专用题组教师专用题组考点一简单机械考点一简单机械1.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是()答案答案 C费力杠杆为动力臂小于阻力臂的杠杆,省
15、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。栏目索引栏目索引2.(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答案 C为了不让空调架倾倒,墙给空调架一个支持力,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
16、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;室外机外移,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。栏目索引栏目索引3.(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”栏目索引栏目索引答案答案 C本题
17、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F1G B.FB=GC.FCFC 栏目索引栏目索引答案答案 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
18、短确定力的大小关系。栏目索引栏目索引5.(2017云南昆明,5,3分)如图所示,正在使用的各类工具中,属于费力杠杆的是()答案答案 A由图中工具使用过程中的结构可知,使用镊子夹取砝码时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以A符合。核桃钳的支点在交叉顶端,扳手使用时的支点在螺丝的圆心,开瓶器的支点在开瓶器和瓶盖顶端接触点,使用时动力臂都大于阻力臂,属于省力杠杆,所以B、C、D三项与题意不符。审题技巧审题技巧杠杆的使用属于实际应用和杠杆模型相结合的题型,审题时应当结合生活实际进行分析,关键是要找到支点。解题关键解题关键杠杆分类的关键是确定支点的位置,然后再判断动力臂与阻力臂的大小关系。栏目索引栏目
19、索引6.(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。栏目
20、索引栏目索引7.(2016江西南昌,8,3分)(多选)如图所示,是同学们所画的几种情景下的示意图,其中正确的是()A.施加在门把手上力F的力臂B.小球对斜面的压力C.通电螺线管周围磁感线的方向D.蜡烛在平面镜中成像的光路栏目索引栏目索引答案答案 AC A选项,力臂为支点到力的作用线的距离,正确;B选项,小球对斜面的压力的作用点应该在斜面上,错误;C选项,用右手螺旋定则判断螺线管的极性为左S右N,正确;D选项,光路中箭头方向画反了,光应从烛焰经平面镜反射后,反射到眼睛,错误。栏目索引栏目索引8.(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O
21、O线,棒在图所示位置处于静止状态。则()A.F1F2,所以A项错。F1的力臂小于s1,根据杠杆平衡条件可得出F1s2F2/s1,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。栏目索引栏目索引9.(2018安徽,21,4分)图a所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆,不计自重。若铅球质量m=3 kg,OA=0.03 m,OB=0.30 m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10 N/kg)。答案答案300 N解析解析根据杠杆平衡条件,有F1l1=F
22、2l2(2分)将F2=mg=30 N,l1=OA=0.03 m,l2=OB=0.30 m代入可得F1=300 N(2分)解题关键解题关键掌握杠杆的平衡条件和力臂的定义是解答本题的关键。栏目索引栏目索引10.(2018黑龙江齐齐哈尔,21,2分)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50 N的物体,为保证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿 (选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为 N。答案答案 F2100解析解析 当沿F2方向用力时,力臂为OB,当沿F1或F3方向用力时,对应的力臂均小于OB,故沿F2方向力最小。根据杠杆平衡条件可知,F2=100 N,故最小力为1
23、00 N。21G ll50N12OAOA栏目索引栏目索引11.(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OB AB=2 1。则F=N,它是 杠杆。答案答案30费力解析解析动力臂为OB,阻力臂为OA,因OB”、“=”、“”)。栏目索引栏目索引答案答案(1)(2)如图所示(3)F1L1=F2L2L2,所以F1”、“=”或“(3)12.5解析解析(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
24、弹簧测力计向左倾斜拉,则拉力的力臂会变小,故F2F1;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。栏目索引栏目索引考点二功、功率、机械效率考点二功、功率、机械效率1.(2018黑
25、龙江齐齐哈尔,12,3分)(多选)小庆家买了新楼房,为了搬运装修材料,设计了如图所示的滑轮组,已知动滑轮和装货物的箱子共重100 N,一次提升重500 N的材料到12 m高的楼上,绳重和摩擦忽略不计,则此过程中,下列说法正确的是()A.工人提升重物时,绳上的拉力为300 NB.工人做的有用功是6 000 JC.工人做的总功是10 800 JD.滑轮组的机械效率为83.3%答案答案 ABD材料和动滑轮及箱子的总重G总=100 N+500 N=600 N,承担物重的绳子股数n=2,提升高度h=12 m,故拉力F=G总=600 N=300 N,总功W总=Fs=300 N212 m=7 200 J,有
26、用功W有=G材h=500 N12 m=6 000 J,机械效率=83.3%。故正确选项为A、B、D。1212WW有总6 000J7 200J栏目索引栏目索引2.(2018河南,13,2分)(多选)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是()A.F1大于F2 B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大 D.甲的重力做功较多答案答案 AB滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,题中条件为粗糙程度相同,所以只有压力影响滑动摩擦力。甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,
27、甲所受的摩擦力大于乙,因为都是匀速运动,所以拉力与摩擦力大小相同,所以A正确。因为速度相同,时间相同,所以运动距离相同,因为W=Fs,F1大于F2,则F1做的功多,所以B正确。根据P=W/t,时间相同时,F1做功多,故F1的功率大于F2的功率,C错误。重力与运动方向垂直,重力不做功,D错误。栏目索引栏目索引审题技巧审题技巧题中给出的条件较多,对于选择题的四个选项应当逐项分析进行判断。解题关键解题关键本题重点考查影响滑动摩擦力大小的因素和功与功率的计算。解题的关键是把握题中“以相同速度匀速直线运动”这个条件。匀速直线运动表示物体受到的是平衡力,即拉力等于摩擦力。栏目索引栏目索引3.(2018江西
28、,16,3分)如图所示,图中阴影部分的面积描述相应物理量不正确的是()答案答案 D阴影部分的面积表示横纵坐标对应物理量的乘积。因m=V,所以-V图中的阴影部分面积可表示质量,A项正确。因s=vt,所以v-t图中的阴影部分面积可表示路程,B项正确。因P=UI,所以U-I图中的阴影部分面积可以表示电功率,C项正确。因为压强p=F/S,而不是两个物理量的乘积,所以D项错。栏目索引栏目索引4.(2018北京,22,2分)(多选)图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是()A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变C
29、.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功栏目索引栏目索引答案答案 CD运动员在空中下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,A选项错误;运动员转弯时运动方向在变化,说明运动状态改变,B选项错误;掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性,C选项正确;冰球水平滑动过程中,在重力方向上没有移动距离,重力不做功,D选项正确。解题关键解题关键重力势能大小决定于质量和高度,在判断重力势能大小怎样变化时,要考虑质量和高度这两个影响因素;运动状态的标志是速度大小和运动方向,只要其中之一发生了变化,则物体运动状态
30、就发生了变化。栏目索引栏目索引5.(2017黑龙江哈尔滨,24,2分)用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是()A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动B.测量机械效率的原理:=100%C.机械效率与动滑轮重力的大小有关D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现WW有用总答案答案 D在研究滑轮组机械效率时,为了使示数稳定,便于读数,通常竖直向上匀速拉动弹簧测力计,A项正确;=100%,B项正确;提高机械效率可以通过减小动滑轮重力、增大钩码重力来实现,C项正确、D错误。WW有用总栏目索引栏目索引6.(2017甘肃兰州,9,3分)如图所示,用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升,在时间t
31、内物体上升的高度为h(物体未拉出水面),若物体的体积为V,水的密度为,则下列算式正确的是()A.=B.=C.W有=Gh D.P有=3GF3GVgF()GVg ht答案答案 D =,A、B错误;W有=h=h,C错误;P有=,D正确。故选D。WW有总GFnF浮3GgVFGF浮GgVWt有GgV ht栏目索引栏目索引7.(2016北京,12,2分)水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是()A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有力对购物车做功答案答案 C购物车水平运动,在重力方向上没有距离,重力不做功,A项错误;购物车
32、水平运动,在支持力方向上没有距离,支持力不做功,B项错误;购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,推力做功,C项正确,D项错误。故选C。栏目索引栏目索引8.(2016新疆乌鲁木齐,8,3分)如图所示,利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%。要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为()A.3个 B.4个C.5个 D.6个答案答案 D由于不计绳重和摩擦=,由题意可知:=60%,=90%,n=6。WW有总0GhGhG h0GGG0GGG0nGnGG栏目索引栏目索引9.(2015新疆乌鲁木齐,8,3分)为模拟盘山公路,现将连接了重1 N
33、小球的细线穿入一根长1 m的细管。如图,将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后,恰好绕至顶部b点,相邻细管间的高度均为12 cm。在b点处通过细线用0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为 ()A.83.3%B.80%C.75%D.60%答案答案 C由题可知细管缠绕在圆柱体上后相当于一个斜面,图中a点到b点的高度h=50.12 m=0.6 m,拉小球上升时,有用功W有=Gh=1 N0.6 m=0.6 J,总功W总=Fs=0.8 N1 m=0.8 J,所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率=75%。所以C正确
34、,A、B、D错误。WW有总栏目索引栏目索引10.(2014湖北武汉,18,3分)某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里,在此过程中,下列估算不合理的是()A.他提鸡蛋的力做的功约为200 JB.他提鸡蛋的力做功的功率约为3 WC.他爬楼做的功约为6103 JD.他爬楼做功的功率约为1103 W答案答案 D一个鸡蛋的质量约为50 g,那么,手托两只鸡蛋的力大约为1 N,30个鸡蛋的重力约为G=15 N;住宅楼的楼层高度大约为3米,家住5楼,此时实际爬楼高度h=3 m4=12 m;故提鸡蛋的力大约做功W1=Fs=Gh=15 N12 m=180 J。中学生体重约为50
35、0 N,他爬楼克服重力做功约为W2=Gh+W1=500 N12 m+15 N12 m=6 180 J,故A、C比较合理;从1楼到5楼大约用1 min,则他提鸡蛋的力做功的功率约为P1=3 W,B合理;爬楼做功的功率约为P2=103 W,D不合理。故选D。评析评析估算是依据生活经验或常识,对相关物理量进行估计,必要时还需根据相关公式计算得出结果。解题时需注意:实际爬楼的层数等于楼层数减一。栏目索引栏目索引11.(2017吉林,15,2分)利用动滑轮把重30 N的物体竖直向上提升5 m,所用拉力是20 N,拉力所做的功是 J;动滑轮的机械效率是 。答案答案20075%解析解析 F=20 N,s=2
36、h=25 m=10 m拉力所做的功W=Fs=20 N10 m=200 J=0.75=75%GhFs30N 5m20N 10m易错警示易错警示拉力所做的功W=Fs,克服物体重力所做的功W=Gh,要注意对应关系。栏目索引栏目索引12.(2017上海,13)如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体。图 中的滑轮可以看作省力杠杆;图(a)中,若不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为 牛,物体受到合力的大小为 牛。答案答案(b)100解析解析图(a)中为定滑轮,实质为等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向,故不考虑摩擦和滑轮重力时,拉力等于物体重力,为10 N;图(b)中为动滑轮,实质
37、为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆;当物体被匀速提升时,受力平衡,合力为0。栏目索引栏目索引13.(2016吉林,14,2分)有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运,小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 ,但小雪的方法会 。答案答案相同的(或相等的,或一样的,或同样多)省力解析解析甲、乙两图中,两人搬运同一物体升高相同的高度,由公式W=Gh可知,克服箱子的重力做的功相同;小雪利用斜面,虽然费距离,但可以省力。栏目索引栏目索引14.(2016重庆B,12,2分)如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦),工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1 60
38、0 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台,此滑轮组的机械效率为%;若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N的砖块,绳子B和C能承受的最大拉力分别为1 000 N和600 N,当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时,吊篮对二楼平台的最小压强为 Pa。栏目索引栏目索引答案答案62.5625解析解析题图动滑轮上有2股绳子,=100%=100%=100%=62.5%人对C绳的拉力最大为FC=G人=500 N,而G动=2F-G篮=240 N-50 N=30 N,则G总=G砖+G篮+G动=1 020 N+50 N+30 N=1 100 N那么吊篮对平台的压力F压=G总-2FC=1 100 N-2500 N
39、=100 N压强p=625 PaWW有用总2GF篮50N2 40NFS压2100N0.16m栏目索引栏目索引15.(2018北京,34,3分)图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重450 N的货物A在50 s的时间里,匀速竖直上升了10 m。在这个过程中,拉力F做的功为5 000 J。求:(1)有用功W有;(2)拉力F的功率P;(3)动滑轮的机械效率。栏目索引栏目索引答案答案(1)4 500 J(2)100 W(3)90%解析解析示例:(1)W有=Gh=450 N10 m=4 500 J(2)P=100 W(3)=90%Wt总5 000J50sWW有总4 500J5
40、000 J栏目索引栏目索引16.(2017重庆A,19,8分)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5 m,距右端l2=0.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A,右端挂边长为0.1 m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20 N。求:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?(2)正方体B的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4103 Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛顿?栏目索引栏目索引答案答案(1)20 N(2)7103 kg/m3(3)12 N解析
41、解析(1)A的重力:GA=mAg=2 kg10 N/kg=20 N(1分)A受力平衡,绳子对A的拉力大小等于A受到的重力:F1=GA=20 N,则此时绳子对杠杆左端拉力大小为20 N(1分)(2)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2知:右端所受的拉力大小F2=50 N(1分)B受力平衡:GB=F支+F2=20 N+50 N=70 N(1分)B的质量为:mB=7 kgB的密度为:B=7103 kg/m3(1分)(3)B受到的地面对它的支持力最大为:F支=F压=pS=4103 Pa10-2 m2=40 N(1分)B受力平衡:F2=GB-F支=70 N-40 N=30 N(1分)A的重力最小值为:G最小
42、=F1最小=12 N(1分)1 12Fll20N0.5m0.2mBGg70N10N/kgBBmV37kg(0.1m)221F ll30N0.2m0.5m栏目索引栏目索引17.(2016陕西,33,7分)如图是一台两栖履带起重机,它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作。(1)起重机安装宽大履带的目的是减小起重机对地面的 。(2)当起重机吊起4.8105 N的货物时,货物匀速升高15 m用时40 s。若滑轮组的机械效率为75%,滑轮组上绳子自由端的拉力及拉力的功率各是多少?答案答案(1)压强(2)3.2105 N2.4105 W栏目索引栏目索引解析解析(2)解法一提升重物时做的有用功W
43、有=G物h=4.8105 N15 m=7.2106 J(1分)由=100%得,拉力做的总功W总=9.6106 J(1分)由W=Fs得,拉力F=3.2105 N(2分)拉力做功的功率P=2.4105 W(2分)解法二由=100%=100%=100%得,拉力F=3.2105 N(3分)绳子自由端移动的速度WW有总W有67.2 10 J75%Ws总2Wh总69.6 10 J2 15mWt总69.6 10 J40sWW有总G hFs物2GF物2G物54.8 10 N2 75%栏目索引栏目索引v=0.75 m/s(1分)则拉力做功的功率P=Fv=3.2105 N0.75 m/s=2.4105 W(2分)
44、st2ht2 15m40sWt总评析评析解法一为传统做法,思路清晰、规范,适于大多数同学的解题思路;解法二有一定的综合性,适于能力较强的同学。栏目索引栏目索引考点一简单机械考点一简单机械三年模拟1.(2018吉林长春宽城一模,1)如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与()A.力的大小有关 B.力的方向有关C.力的作用点有关 D.受力面积有关答案答案 C 用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,说明力的作用点改变,作用的效果也改变,故选项C正确。栏目索引栏目索引2.(2018江苏苏州园区一模,2)如图所示,下列工具在使用时属于费力杠
45、杆的是()答案答案 D使用时动力臂大于阻力臂,则动力小于阻力,为省力杠杆;使用时动力臂小于阻力臂,则动力大于阻力,为费力杠杆。羊角锤、核桃夹、撬棒都为省力杠杆;食品夹子后端是支点,手对夹子的力为动力,食品对夹子的力为阻力,故动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。栏目索引栏目索引3.(2017贵州黔东南一模,7)50 kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测铁块的质量约为()A.5 kgB.25 kgC.50 kgD.100 kg答案答案B设人到O点的距离为L1,铁块到O点的距离为L2,则由图可知L22L1,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,又F1=G人,F2=G铁,得G
46、铁G人,则m铁m人=25 kg。1212知识归纳知识归纳(1)杠杆的平衡是指杠杆静止或匀速转动,一般情况下,所见到的杠杆平衡都是杠杆静止。(2)杠杆的平衡与力的平衡不同,杠杆的平衡是用力和力臂的乘积的大小来衡量的。栏目索引栏目索引4.(2016四川泸州模拟,9)小刚家厨房里有一把多功能剪刀,图中标注了该剪刀的相关用途,对于它的使用,以下分析正确的是 ()A.做启瓶器使用时:它是一个费力杠杆B.做剪刀使用时:物体越靠近O点越省力C.做削皮刀使用时:刀刃很锋利,是为了增大压力把果皮削掉D.做挤压钳使用时:挤压齿尖锐,是为了减小压强把果壳挤开栏目索引栏目索引答案答案 B该多功能剪刀做启瓶器使用时,动
47、力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,A项错误;做剪刀使用时,物体越靠近O点,阻力臂l2越小,根据F1l1=F2l2,在l1、F2不变的情况下,l2越小越省力,B项正确;做削皮刀使用时,刀刃很锋利,是通过减小受力面积增大压强的方法来削果皮,C项错误;做挤压钳使用时,挤压齿尖锐是通过减小受力面积增大压强挤开果壳,D项错误。故选B。评析评析本题以多功能剪刀为命题材料,考查了杠杆与压强的相关知识,希望同学们对身边事物多观察与思考,善于领悟其中的道理。栏目索引栏目索引5.(2017天津滨海新区模拟,16)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F
48、的大小是 N,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。栏目索引栏目索引答案答案30不变解析解析动力臂l1=OA,阻力臂l2=OA,阻力F2=G,动力F1=F,由杠杆平衡条件有F1l1=F2l2,可得动力F1=30 N;杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件得,OAF=OCG,F=G,当杠杆匀速提起的过程中,杠杆平衡,根据杠杆平衡条件得,OAF=OCG,F=G,OAAOCC,=,所以,F=F。122 21F ll160N2OAOAOCOAOCOAOCOAOCOA解题关键解题关键结合几何知识正确分析动力臂和阻力臂的变化情况是解题关键。栏
49、目索引栏目索引6.(2018广西北部湾四市一模,19)如图所示,刻度均匀的轻质杠杆在水平位置平衡。则弹簧测力计的示数为 N,悬挂在A处的物体重 N。答案答案2.85.6解析解析弹簧测力计的分度值为0.2 N,读数为2.8 N;根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可得:F2=5.6 N。112FLL2.8N42栏目索引栏目索引7.(2018江苏无锡惠山二模,23)如图,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F2的力臂l2。栏目索引栏目索引答案答案如图所示 解析解析沿F2方向作力的作用线,从支点向力的作用线作垂
50、线,垂线段为力臂l2;以OB为力臂,画F1垂直于OB向上,F1为最小的力。知识拓展知识拓展最小力的作法:如果没有确定力的作用点,则连接支点到最远的点,这段距离为最长力臂,垂直于该力臂画出最小的力;如果已经确定力的作用点,则支点到该点的距离为最长力臂,垂直于该力臂画出最小的力。易错警示易错警示作用在杠杆上的两个力若让杠杆平衡,则两个力使杠杆绕支点转动的方向相反,即一个力使杠杆沿顺时针方向转动,另一个力使杠杆沿逆时针方向转动。栏目索引栏目索引考点二功、功率、机械效率考点二功、功率、机械效率1.(2018重庆江津六校联考,7)如图所示,在大小为500 N的拉力F作用下,滑轮组在2 s内将800 N的
