2017年中考物理试题分项版解析汇编(第03期)专题09简单机械及其效率(含解析)

1、专题9简单机械及其效率、选择题1.【2017?咸宁卷】如图所示的四幅图中，力F的力臂画法错误的是（:L 0 AB.【答案】D【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距就由團知ABC正礁，D團中动力臂应杲支点。到到F作用线的垂直距會而不是團中所示込的长，故D错误，故应选D。【考点定位】力臂的画法2.【2017?陕西卷】如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m,所用时间为20s，在绳的A. M处滑轮的作用是改变力的方向B.提升货物过程中的有用功是3X10JC.拉力的功率为660WD.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大【答案】C【解析】M处滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，其作

2、用是改变力的方向，故A正确；提升货物过程中的有用功W有用=GhF5000NX 6m=3F2,n1=n2B.F n2D.F1F2, n1则纟最子目由端通过的距离：5=2i=2x3m=6ni511.【2017?云南卷】某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m,此装置是_ 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）【答案】如下图所示15【解析】图中杠杆支点为Q延长拉力F的作用线，过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L,如上图所示。【考点定位】力臂的画法2.【2017?广元卷】如图所示，工人用 一根硬棒以Q为支点，想在A点施加最小的力撬

3、动石头，请画出最小 动力Fi的示意图和阻力F2的力臂L2.【答案】如下图所示16【解析】过支点。向阻方F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是尺的力臂 3 根据杠杆平衡条件动力*动力臂制g力邓且力臂“可知；在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小则动力臂必须最长由團知作动力臂最长，过上点与垂直向下作垂线就得到动力鬥的示意團，如上图所示。【考点定位】杠杆中最小力的问题【答案】如下图所示3.F的力臂.【答案】如下图所示17【解析】重力方向竖直向下，过均匀木棒的中心即木棒的重心，沿竖直向下的方向画一杀有锤站殳，用G表示，即为重力的示意團,沿力F的方向画出作用线，从O点助F的作用线作垂线段厶就是力

4、F的力臂，如上图所示【考点定位】力臂的画法4.【2017?徐州卷】如图所示，用绳子将电线杆竖起，请画出此时拉力F的力臂L.【答案】如下图所示【解析】支点为电线杆与地面的接触点，从支点O向力的作用线作垂线， 支点到垂足的距离就是力臂L.如上图所示。【考点定位】力臂的画法5.【2017?通辽卷】如图所示，已知轻质杠杆AB在 水 平 位 置 静 止 ， 作 出 物 体C所受重力的示意图以及拉力F的力臂L.1819【解析】 对于形状规则、质地均匀的物体，它的重心在它的几何中心上，从重心开始沿重力方向-竖直向下，画一条带箭头的线段并标出重力G过支点O作F的垂线段，即为拉力F的力臂L;如上图所示。【考点定

5、位】重力示意图；力臂的画法6.【2017?陕西卷】在探究杠杆平衡条件时，使轻质弯曲杠杆在如图所示的位置平衡，请画出阻力F2和阻力臂L2.【答案】如下图所示【解析】由團可扣支点是O点画出卩目力尺及其陌力作用戋，从。点向阻力靑二的作用线作垂线支点到垂足的距 离就是阻力臂二如上图所示。【考点定位】力臂的画法7.【2017?绥化卷】如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图.20【答案】如下图所示【解析】重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段用G表示；由杠杆平衡条件心可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力

6、越小,團中支点在0点，因此公作为 动力臂最长由图知动力的方向应该向上，如上團所示。【考点定位】杠杆中最小力的问题；重力示意图8.【2017?镇江卷】如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为30cm2,大气压强为1Xl05Pa,AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1:3保持杠杆水平，某人 在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖(1)求吸盘所受的大气压力Fo(2)求人所用拉力F(3)若人沿图中虚线方向施加拉力F将吸盘拉离地砖，请画出拉力F的力臂.【答案】(1)300N; (2)100N( 3)如下图所示21【解析】【解析】22(1)由p

7、=丄可得：吸盘所受的大气 压力Fo=pS=1x105PaX30 x104mf=300N;(2)吸盘沿竖直方向刚好拉离S地面，吸盘所受的拉力与大气对吸盘的压力是一对平衡力，即FA=FO=3OON,由杠杆原理FAXOA=FXOB可得：F=_l=-=100N;(3)力臂是支点到力的作用线的垂直距离，如上图所示。0B3【考点定位】压强的大小及其计算；力臂的画法；杠杆的应用9.【2017?毕节卷】图甲是钳子使用时的情景图乙是图甲中A部分受力的简化图，Fi是钳子受到的动力，B点是阻力的作用点，O是支点，请在图乙中画出动力臂Li和阻力【卩乙【答案】如下图所示【解析】确定支点 6 从支点向动力作用线引垂线垂线

8、段的长度即为动方臂丄打动力使杠杆向逆时针方向转动所以阻力应使其向顺时针方向转动，由于阻力臂比动力臂短，所以阻力大于动力，Fi的线段要长一些，如上團所示。【考点定位】力臂的画法10.【2017?贵港卷】在探究杠杆的平衡条件的实验中,(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向_ 移动右端的螺母(选填“左”或“右”)(2)实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂3个钩码时，如图乙所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？(请设计两种方案)_(3)通过对是雅安数据进行分析处理，可得出结论：杠杆平衡条件是_【答案】(1)右；(3)在G处挂2个钩码；在E处挂3个钩码；(3)FL1=

9、F2L223(1)如图甲，杠杆的右端上翘，无论左端或右端的平衡螺母都要向上翘的右端移动；(2)设一钩码重为G一格为L，则杠杆在水平位置平衡时：左边 =3GX4L=12GL，右边=2GX6L=3GX4L=4G3L=6GX2L=12GL，所 以可以在G处挂2个钩码，或在E处挂3个钩码、或在D处挂4个钩码、或在C处挂6个钩码；(3)经过 实验探究得出杠杆平衡条件：FiLi=F2L2。【考点定位】探究杠杆的平衡条件实验11.【2017?齐齐哈尔卷】某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示.(2) 小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你

10、认为他的想法(选填“正确”或“不正确”)，因为她没有考虑到 _对滑轮组机械效率的影响.(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整.(4)_ 通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子 段数无关(填实验次数的序号)(5)_通过比较两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论： _实验次数钩码重量钩码上升高绳端拉力绳端移动距机械效率nG/N度h/mF/N离s/m140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.

11、10.386%480.12.50.480%【答案】(1)匀速；(2)不正确；摩擦；(3)0. 4;80%(4)1、2;(5)2、3;(6)不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮(1)实验中应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计.24组的机械效率越低【解析】(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；(2)在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的；(3)丁图中，绳子的有效段数为沪4,绳端移动距會*就=4电1尬=2叫滑轮组的机械效率： 尸彈籌

12、鳥V：叫 绳端移动距离与物体升高的高度的关系为尸叭 所儿 结合表中Wti rs 2 x0. 4m数据可知实殓1、2、3中绳子的有效段数分別为和化3;再结合钩码的重力可知，实验 X2、3分别是用 甲、乙丙装贵侦的实验，根据控制变量法研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制摄 升物体的重力相同、渭轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应t仮U丄两次实脸数拓通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；(5)研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变 物体的重力，故通过比较2、3两次实验

13、数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械 效率越高(6)通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相 同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械 效率越高。【考点定位】滑轮(组)机械效率的测量实验四、计算题1【2017?毕节卷】利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N,边长为10cm的正方体物体.拉力F的大小为3N,物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N.求：(1)A处拉力大小；(2)正方体物体对地面的压强是多少？(3)若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A

14、处拉力所做的功是多少？【答案】(1)4.5N; (2)3000Pa； (3)4.5J.【解析】25(1)物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力：26_ _ _ , 、 ” _ _ , 2 2 2 2 _ ,F=f=4.5N; (2)正方体物体对地面的压力：F压=G=30N,受力面积：S=L=(10cm)=100cm=0.01m，对地面的压强：p=E=3000Pa； (3)由v=旦可得，绳端移动的距离：s=vt=0.5m/sx4s=2m由图可知，SQ.01 m2tn=2,由s绳=门$物可得，物体运动的距离：s物=Uy仝=伽 则A处拉力所做的功：W=Fs

15、物=4.5NX1m=4.5J。9n乙【考点定位】压强的大小及其计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84% (不计绳重和摩擦，g=10N/kg).求:(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少?【答案】(1)42kg,8kg; (2)500J【解析】由以可得2对地面的压力：F汐SEN如:：他因为物体鼻在水平地面上，所以物体卫的重力：GYPOM物体一的质豊叱引用滑轮组匀速提升物体卫时，不计绳重GhG 420N和摩攝 则滑轮组的机械效率：*L 飞御-(G+G轮

16、)hG+G轮FZON+G轮丸呱 解得G占0N*动渭轮 的质量：沪乎口器二仝如(2)用此滑轮组使物休卫以0.2m s的速度匀速上升记则物体卫上升的高度：h=vt=0.2m/sx5s=1m由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2x1m=2rp不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=(G+G轮)=,=250N,人拉力做的功：Wfe=Fs=250NX 2m=500JLA【考点定位】滑轮(组)的机械效率；功率的计算2.【2017?大庆卷】如图所示，在水平地面上放着物体A, A与地面的0.14m2，对地面的压强为273.【2017?绥化卷】在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图

17、所示)，所用时间为4s，斜面长s=1m高h=0.2m，该斜面的机械效率为80%(g=10N/kg)求：(1)物体受到的重力.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力所做的总功和总功率.(4)物体在斜面上受到的摩擦力.【答案】(1)4N;(2)0.8J; (3)1J、0.25W; (4)0.2N【解析】(1)物体重力：Omg-0.4kgxlOXkg=4X5 2)使用斜面做的有用功：-=GA=4NxO.2m=0.SJ; 因为：W总80% oU%t4s冲厂丸亠旷 所以额外功mEmklJ-0.8J=0幼 由 厂弓得摩撫力：戶趣-O/J-OELg 1 ID【考点定位】重力的计算；有用功和额外功；斜面的机械效率；功率的计算4.【2017?咸宁卷】质量为60kg的李师傅在装修施工时， 利用如图所示的滑轮组来提升装修材料.他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m不计绳重及摩擦.求：(1)动滑轮的重力；(2)他施加拉力的功率28(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数)【答案】(1)100N； (2)300W(3)94.4%【解析】(1)由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，不计绳重及摩擦，由F=土卫得，动滑轮的重力：6动=门尸-G=3x200N- 500N-100N5(2)绳子自由端穆动的距离：