中考物理二轮复习第十讲简单机械和功练习

1、第十讲简单机械和功命题点一杠杆类型的判断由于1.如图中的斧头柄相当于一个继续向下运动，木头便被劈开了.杠杆劈木头时，用卡在斧头上的木头撞击树墩，斧头.杠杆，犁地时，提压泥土对铧的摩擦力.第i题图2.如图所示是耕地用的犁，它凝聚着劳动人民的智慧.犁是扶手容易改变铧在泥土中的深浅；犁的铧表面很光滑，使用中可以3.如图是一款带有放大镜的指甲刀.” “等于”或“小于”）；拇指按压的第2题图使用时，透镜到指甲的距离应倍焦距（选填“大杠杆是杠杆，人的指甲对上刀刃的阻力方向是的（选填“向上”或“向下”）.第3题图【延伸】电视剧三国中，常常看到这样一个情景：大军攻城，一群士兵用力拉动投石机,将石块或火球抛向敌

2、方阵营.如下图所示，它是一个 杠杆.要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿方向最小（选填“ a”“ b”或“ c”）.延伸题图命题点二杠杆平衡条件的应用4. 如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”时，应先调节杠杆两端的 ，使杠杆在水 平位置平衡.多次实验后，可得杠杆的平衡条件为1珀一1iiiFrijiinpiiii.iiiiinHi i* lu*(A 1 1 11 Fqiir|inir iiPla1 ca【延伸】小唯的妈妈从超市买回一袋萝卜，小唯挑了最大的一个用细线系好挂在弹簧测力计上,如图所示，萝卜刚好处于静止状态如果在系线处将胡萝卜切成两段，则两段胡萝卜受到的重力GA（选填“大于”“小于”或“等

3、于”） GB.延伸题图命题点三简单机械作图类型一杠杆相关作图5. 如图所示，0为支点，请画出路灯所受重力G的示意图及其力臂 L.第5题图6. 如图为揭开井盖的示意图，0为支点，请在图中画出拉力F的力臂L.第6题图7. 图甲是一种简易晾衣架它的横杆相当于一个杠杆，如图乙，0点是支点，F2是阻力请作出A点受到的动力Fi的示意图和它的力臂 Li.甲乙第7题图类型二滑轮组绕线作图8. 请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.第8题图【延伸】1.如图所示，是小明在河边网鱼时的情景，请画出渔网的重力G及其力臂L.延伸1题图2.请画出站在地面上的人将物体提升时滑轮组的正确绕法.延伸2题图命题点四

4、简单机械实验9. 在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用图甲中 A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题.(1) 下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果.实验次数滑轮组物块重GN物块上升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N弹簧测力计移 动的距 离s/m总功W总/J机械效率n1A0.500.20.100.200.40.08125%2A1.900.20.380.950.40.38100%3B0.500.20.100.250.6甲乙丙4B1.900.20.380.750.60.4584.4%参考表中数据，完成以下要求：(g取10 N/kg)第9题图(2) 实

5、验中机械效率 n1(选填”或“v” )，而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125嚇口 100%.这是什么原因？通过观察图乙和图丙，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图乙中指针在零刻线的下方.(3) 经过分析，找到了机械效率为100呀口 125%勺原因是：用滑轮组 A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要 ，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要 ,因此测得的机械效率比实际效率要高.(4) 实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向 移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处.命题点五功、功率的相

6、关计算10. 利用图示滑轮组将重为 1 200 N的摩托车匀速提升 2 m所用时间为1 min，拉力F为280 N.此 过程中绳子自由端移动的距离为m,额外功为J ,拉力做功的功率为W.第10题图11“擦窗机器人”的质量为 2 kg，它的“腹部”有吸盘，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上.(g取10 N/kg)(1) 当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力(选填“变大” “变小”或“不变”).(2) 吸盘与玻璃的接触面积为1.2 X 10 3 m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5 x 105 Pa , 则吸盘对

7、玻璃的压力是多大?(3) 擦窗机器人以0.1 m/s的速度匀速竖直向下运动8 s，它所受重力做的功是多少？重力做功的功率是多大?第11题图30 Hz是指压路机在施工中钢轮12. 图示为某型号压路机，其部分参数如下表其中，振动频率1秒钟压路30次.(g取10 N/kg)整机质量(kg)18 000钢轮振动频率(Hz)30行驶速度(km/h)2.5/9. 8钢轮振动振幅(mm)2.0/1 . 0发动机功率(kW)110钢轮激振力3(X 10 N)320/160(1)压路机静止时对水平路面的压力是 N;钢轮的质量大、与地面 小，对地面的压强大.(2) 压路机以2.5 km/h的速度在路面上匀速行驶6

8、 min，通过的路程是多少？(3) 若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力，振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作1 min，激振力对路面所做的功是多少？功率是多大?第12题图13. 上海世博会采用了我国自行开发研制的纯电动中巴车用于接待来宾.该车部分技术参数如下表:长/宽/高(mm)7 030/2 050/2 650最大车速(km/h)100空车质量(kg)2 080最大功率(kW)80电源锂电池座位数(含司乘)15（1）该车轮胎上的花纹是为了增大;电动车与以汽油为燃料的汽车比较，它的优点是 （写出一条即可）.（2）该车静止在水平路面上，空载时轮胎与路面接

9、触的总面积为0.15 m2,车对路面的压强是多大？（3）该车在最大功率下，以最大车速在水平路面上匀速直线行驶5 km,需要多长时间？车在运动过程中受到的阻力是多大？命题点六机械效率的相关计算14. 图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，0为支点杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力 A端受到的向下的拉力（选填“大于” “小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500 N，若搬运2 000 N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1 600 N，该滑轮组的机械效率n甲=;若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为 n乙，考虑实际情况，则 F

10、甲F乙，n甲n乙（选填”或 “=”)第14题图乙15. 人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3 m长的木板将240 N的重物匀速推到1.5 m高处.推力F为150 N.该斜面的效率为 ，物体所受的摩擦力为 N.若要提高该斜面的效率，可采取的措施是 （写出一条即可）.承第15题图16. 图示的起重机将重为 6X 103 N的货物匀速提升10 m，它的电动机做功 1.25 X 105 J，起重机匀速提升货物做的有用功为 J，机械效率为 .对于实际机械，机械效率总小于100%勺原因是 .第16题图17. 如图所示，用平行于斜面、大小为 1.25 N的拉力F,将重为1.8 N的物体从

11、斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是 J，机械效率是 .第17题图18. 图示为一个升降晾衣架示意图，它依靠滑轮组升降衣物某次晾晒重80 N的湿衣物时，人匀速拉动绳子使衣物上升了1.2 m,机械效率为80%那么人所做的功为 J，人对绳子的拉力为N.第18题图19. 司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的 轴心转动可以提升物体.要使挂在小轮上重力为2 N的物体匀速上升10 cm,则测力计的示数为 0.8N,上升的距离为 30 cm.由此可知，利用此装置可以 (选填“省力”或

12、“省功”)，其机械效率是%.第19题图2.5米的滩涂路面行驶工作.20. 如图是一台两栖履带起重机它可以在陆地和水深不超过(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4.8 X 105 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？第20题图21. 如图所示，质量为 72 kg的人用滑轮组提升重物，把质量为 30 kg的物体匀速提升了 2 m， 用时12 s，拉力为120 N，他与地面接触的总面积为 0.04 m 2,请解答下列问题.(不计绳重和轮与 轴之间的摩擦，g取10 N/kg)(1)

13、当物体匀速上升时，人对地面的压力 (选填“大于” “小于”或“等于”)人的重力，此时人对地面的压强是多大？(2) 求匀速提升该重物时滑轮组的机械效率.(3) 若用此滑轮组在相同时间内， 把质量为45 kg的物体匀速提高相同高度，拉力的功率是多大？第21题图22. 如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N.此斜面的长为5 m高为1 m,这箱货物重为1 500 N.第22题图(1)05 s内，这箱货物处于状态，工人所做的功为J.530 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大?(3

14、) 该斜面的机械效率是多少？答案：1. 费力 惯性 【解析】劈木头时，斧柄相当于杠杆，后面手的位置是支点，前面手所用的力 是动力，斧头所受的力是阻力，由于动力臂小于阻力臂，所以斧柄相当于一个费力杠杆；而斧头继 续向下运动是由于斧头具有惯性.2. 省力 减小 【解析】从题图可以看出所使用的犁的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；犁的铧表面光滑，可以减小泥土对铧的摩擦力.3. 小于 省力 向上 【解析】根据凸透镜成像规律可知，当把凸透镜当作放大镜使用时，物 体到凸透镜的距离应该小于一倍焦距；由题图可知，使用该指甲刀时，拇指在杠杆上用力的力臂大 于指甲对杠杆阻力的力臂，故它属于省力杠杆；当拇指用力压杠杆

15、时，刀片要向下压指甲，又因物体间力的作用是相互的，且刀片对指甲的力和指甲对刀片的力是作用力与反作用力，这两个力的方 向相反，故指甲对刀片的力的方向是向上的.【延伸】费力 c【解析】由图分析可知投石机动力臂小于阻力臂，所以它是一个费力杠杆；在a、b、c三个力的方向上，c的力臂最长，由杠杆平衡条件可知，c的力最小.4. 平衡螺母 Fili= F2I2【延伸】大于【解析】根据杠杆的平衡条件：Fix Li= F2X L2可知：Fa La= Fb Lb,由图知,萝卜粗的一端离支点近，力臂小，即La Fb；由题意知Fa= GA, Fb= G,所以GA G.5. 如答图所示第5题答图【作图步骤】画重力示意图

16、：过重心沿竖直向下的方向画带箭头的线段，并标上重力符号 G注:重力方向竖直向下)：画重力力臂：过支点 0作重力作用线的垂线段，用大括号括起来，标上力臂符号L和垂足.6. 如答图所示第6题答图【解析】力臂是支点到力的作用线的距离揭井盖时，力F是动力，0是支点，过 0点作力F的垂线，并标上垂足，支点到垂足之间的距离就是这个力的力臂，并用大括号括起来，用L表示.7. 如答图所示第7题答图【解析】本题考查力和力臂的作法，部分学生误认为0A就是力臂，这是错误的，力臂是从支点到力的作用线之间的垂足距离.8. 如答图所示（2分）第8题答图【延伸】1.如答图所示延伸1题答图【解析】渔网的重力作用点作用在鱼网的

17、重心上，过支点 并标上垂足具体如答图所示.0作重力G的垂线即为重力力臂 L,2.如答图所示【解析】由题分析可知站在地面上的人将物体提升，即绳子要从定滑轮出来具体如答图所示.9. （1）0.15（1 分）66.7%（1 分）（2） V （2 分）（3）小（1 分）小（少）（1 分）（4）上（1 分）v有用【解析】（1）依据功的计算公式 W Fs和机械效率的计算公式n=_wfX 100%艮容易算出空白处所填的数据；（2）实际中机械效率应该小于1; （3）由题图乙、丙观察可知，由于实验时手持弹簧测力计的影响（图乙手持弹簧测力计时，重力对结果有很大影响），导致1、2两次实验机械效率大于（或等于）1，所

18、以用它实验时，示数要比实际拉力小，则测得总功也比实际拉力做的功小；（4）为了防止类似现象的发生，实验时一般要将弹簧测力计竖直向上拉动.10. （每空1分，共3分）12960 56【解析】由题图可知滑轮组由6段绳子承担物重，绳子自由端移动的距离是摩托车提升高度的6倍，摩托车提升2 m,则绳子的自由端移动的距离是12 m；此时拉力做的总功 W= Fs= 280 NX 12 m= 3 360 J，对摩托车做的有用功Wt= Gh 1 200 N X2 mW 3 360 J=2 400 J，故额外功 Wb = W、 Wr= 3 360 J 2 400 J = 960 J ;拉力做功的功率 P=t 60

19、s=56 W.11. （1）不变（1分）【解析】当机器人在竖直玻璃上静止时，它在竖直方向上只受到两个力的 作用，即重力和摩擦力当真空泵继续向外抽气时，它在竖直方向上也只受这两个力的作用，根据 二力平衡的知识可知，摩擦力的大小总等于重力的大小，所以摩擦力大小不变.解：（2）由p=!知吸盘对玻璃的压力5一 32F= pS= 1.5 X 10 PaX 1.2 X 10m = 180 N（2 分）（3）擦窗机器人8 s下降的高度h= s = vt = 0.1 m/s X8 s = 0.8 m（1 分）擦窗机器人的重力G= mg= 2 kg X 10 N/kg = 20 N（1 分）重力做的功W= Gh

20、= 20 NX 0.8 m = 16 J（1 分）重力做功的功率W 16 J八P= 2 W（2 分）t 8 s12. （1）1.8 X 105（1分）接触面积（1分）【解析】根据压路机的整机质量，可以求得压路机的重力G= mg等于其在水平路面上静止时，对水平路面的压力；因为钢轮的质量大，则压力大，与 地面的接触面较小，故它对地面的压强大.解：（2）6 min内通过的路程2.5、s = vt = 36 m/sx 6X 60 s = 250 m（2 分）36钢轮1 min压路的次数n= 30 次/s x60 s = 1 800 次（1 分）钢轮振动一次做的功W= Fs= 320X 10 3 NX2

21、X 10一3 m = 640 J（1 分）61 min 做功为 Wb= nV= 1 800 x 640 J = 1.152 x 10J（1 分）丄十 r W总 1.152 x 106 J4 八功率 P= -= 1.92 x 10 W（1 分）t60 s13. （1）摩擦（或摩擦力）（1分）环保（1分）解：（2）空载时车对路面的压力F= G= mg= 2 080 kg x 10 N/kg = 2.08 x 10 4 N（1 分）F 2.08 x 104 N5车对路面的压强p= =沁1.39 x 10 PaS 0.15 m5（在138 6671.39 x 10 Pa范围均计分）（2 分）s 5 k

22、m解法一：所用时间t = v =而而h =0.05 h =180 s3亠丄 s 5x 10 m或 t = 一= 179.99 sv 27.78 m/s（在178.57180 s范围均计分）（1分）牵引力所做的功 W Pt = 8x 104 W【解析】对杠杆 A0盼析知，由于B端受到的向下的拉力的力臂大于 A端受到的向下的拉力的力臂,所以B端受到的向下的拉力小于A端受到的向下的拉力；分析甲图可知有两段绳子承担物重，由n 甲=x 100%= 物1 x 100%= 2物 X 100%=1 WF 甲 2h2F 甲2X 000Nn X 100%= 62.5%;分析乙图可知有三段绳子承担物重，则F甲大于F

23、 乙,乙图又增加了一个2 X 1 600 N滑轮，摩擦力变大，所以 n甲也大于n 乙.15.（每空1分，共3分）80% 30使斜面更光滑（或减小摩擦力）【解析】有用功： 血用=GhV有用360 J=240 NX 1.5 m= 360 J,总功：Wfe、= Fs= 150 NX 3 m= 450 J,故斜面的效率为 耳=而乂 100%=-V 总450 JX 100%= 80%因为 W、= Wr用+ W额，所以克服摩擦力做的额外功：Wi= Wa-血用=450 J 360 J =90 J，因为Wb= fs，所以摩擦力f =迟=譽丄=30 N ;要提高斜面的效率，可减小由于克服摩擦力s 3 m所做的额

24、外功，如使斜面更光滑等.即 Wr= Gh= 6X 103 NX 10 m= 6X 10416.（每空1分，共3分）6 X 104 48%机械不可避免地要做额外功 （或有用功总小于总功等）【解析】用起重机提升重物时，克服重物重力所做的功是有用功，J ;电动机所做的功是总功，则n = x 100%= ；：；0巳J X 100%= 48%即机械效率为 48%对于100%.实际机械，不可避免地要做额外功，使得有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于17. （每空2分，共4分）0.3672%【解析】把物体从斜面底端匀速拉至顶端做的有用功为有用=Gh= 1.8 N X 0.2 m = 0.36 J ;拉力

25、所做的总功为 W= Fs= 1.25 N X 0.4 m = 0.5 J，故斜面的机 仏十亠Wh0.36 J械效率为 n = UT X 100%=X 100%= 72%.W0.5 J18. （每空2分，共4分）120 25【解析】本题考查了功、机械效率的计算在提升过程中，人对湿衣物所做的功是有用功，人所做的功为总功，即Wa= Gh= 80 NX 1.2 m = 96 J，由机械效率W 96 JW W120 J是80涮知，W、= = 120 J;再根据公式 W= Fs知，人对绳子的拉力 F=；7 =n80%s hn 1.2 m X4=25 N.19. （每空2分，共4分）省力 83.3【解析】本

26、题考查的是简单机械一一轮轴从题图中可以看出动力臂大于阻力臂，因此是一个省力装置；其次本题还考查了机械效率的概念.机械效率/W=wX 100%=2 NX 10 cm0.8 N X 30 cmX 100% 83.3%.20. （1）压强（1分）【解析】起重机安装宽大履带的目的是通过增大受力面积来减小压强. 解：（2）提升重物时做的有用功W有用=G物h = 4.8 X 105 NX 15 m= 7.2 X 10 6 J（1 分）由n = Wx 100%得，拉力做的总功6Wh 7.2 X10 J6,W= 9.6 X10 J（1 分）n75%由W= Fs得，拉力6W W 9.6 X10 JF=s2h2X15 m3.2 X 10 5 N（2 分）6W 9.6 X 10 J5拉力做功的功率P= y= 2.4 X 10 W（2分）40 s【一题多解】(2)问还可以这样求解:用GhG由 n=x 100%rX 100%r .X 100%得v 总FS2F5Q 4.8 X10 N5 八F= 2V=32 X10 N（3 分）拉力绳子自由端移动的速度v = s =挙 2；05 m = 0.75 m/s（