2022年中考物理复习-第12章简单机械【无答案】

中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练第12章《简单机械》【知识点1、杠杆】一、杠杆1．杠杆的定义：在力的作用下能绕________转动的硬棒。杠杆有直的也有弯的。2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆（撬棒）绕着__________的点，用字母O标出。（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。（3）阻力：__________杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，力的方向关系遵循：“同侧异向、异侧同向”的原则。（4）动力臂：从支点到_______________的距离。用字母L1标出。（5）阻力臂：从支点到_______________的距离。用字母L2标出。二、杠杆平衡条件1．杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。2．杠杆的平衡条件实验如图甲所示，杠杆_________（选填“是”或“否”）处于平衡状态。如图甲所示，若要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是：________________________________。选择杠杆的中点作为支点，目的是：________________________________。如图丙和丁所示，由竖直向下拉改为斜向左下方拉，使杠杆在水平位置始终平衡，在此过程中弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“不变”或“变小”）三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L1>L2F1<F2（动力<阻力）省力__________撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车费力杠杆L1<L2F1>F2（动力>阻力）省距离_________筷子、食品夹子、镊子、钓鱼竿等臂杠杆L1=L2F1=F2（动力=阻力）既不省力也不费力________、定滑轮等【经典例题考查】1．小明用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、L1和L2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、L1和L2四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0～5N，杠杆上每一格长10cm。（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿方向拉杠杆，并使之在位置平衡。（2）小明首先保持F2和L1不变而改变L2，所获得的实验数据如表所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1＝N，此时杠杆的类型与（筷子/老虎钳）相同。实验次数阻力F2/N阻力臂L2/N动力臂L1/N动力F1/N1433302418302.4347.5301.0（3）为获得更多组数据，小明继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂L2时，L2应不超过cm；完成上述实验后，小明接下来还应进行的实验有：①保持不变而改变F2；②保持F2和L2不变而改变L1。（4）如图丙所示，若当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将。（选填“不变”、“变大”或“变小”）2．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N．此时地面对手的支持力F的力臂是m，大小为N。3．在图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A．瓶盖起子 B．筷子 C．羊角锤 D．核桃夹4．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力 B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力 C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力 D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力5．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。（1）当F1竖直向上时，F1的大小为N；（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。6．按要求作图.如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点，作出动力F1的力臂。7．如图所示置于水平地面上的学生座椅，要在C点用最小的力F使座椅绕A点逆时针转动，请在图中画出最小力F及其力臂L的示意图。8．如图所示，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知OA＝0.3m，OB＝0.2m，在A点处悬挂一个60N的重物，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，求：（1）重物的质量；（2）此时拉力F为多少？（g＝10N/kg）9．如图所示，质量为6kg、边长为10cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BO＝10cm，CO＝30cm，在C端用F＝10N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），（细绳重量不计，g取10N/kg）求：（1）物体A重力；（2）B端细绳的拉力F拉；（3）物体A对地面的压强。【知识点2、滑轮】一、定滑轮1．定义：轴线固定，只有轮绕轴线转动，其轴不随物体一起移动。2．实质：是一个__________杠杆的变形。3．特点：不省力也不费距离，但可以改变力的方向。4．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：____________。5．使用定滑轮时，不论向哪个方向拉弹簧秤的示数都___________。二、动滑轮1．定义：轮绕轴线转动，轴线也同时随物体一起移动。2．实质：是动力臂为阻力臂两倍的杠杆的变形。3．特点：能省一半力，但__________力的方向且_________距离。4．省力情况：________________（不考虑动滑轮重和摩擦）________________（不考虑摩擦）5．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：________。6．使用动滑轮时，如果跨过滑轮的两段绳子不平行，它们间的夹角越大，弹簧秤的示数___________。三、滑轮组1．定义：由动滑轮和定滑轮组成的装置。2．特点：___________________________。3．省力情况：（竖直提物，n为跨在动滑轮上的绳子股数）（1）不考虑动滑轮重和摩擦：________（2）不考虑摩擦，但计动滑轮重________________（3）拉力绳子自由端伸长的距离s与物体上升的距离h的关系：________（4）物体移动的速度v物与绳子自由端绳子伸长的速度v绳的关系：________物【经典例题考查】10．同学们共同研究滑轮的特点。（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个杠杆。（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，记录的数据如右表。实验序号滑轮重力/N弹簧测力计示数/N11≈2.522≈3.033≈3.5①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的。②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择滑轮与重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。（3）他们组装了滑轮组，进行的实验如图丙所示．他们通过分析数据发现，利用滑轮组提升重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的。11．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据：（1）比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越大越（选填“省力”或“费力”）；（2）实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向（选填“左”或“右”）移；斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m斜面长S/m沿斜面拉力F/N较缓50.212较陡50.312.6最陡50.413.2（3）请举出应用斜面的一种实例：（写出一种即可）12．简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同）。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是，若晾衣架的总重为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。13．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。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中左侧滑轮是（选填“定”或“动”）滑轮；若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了cm（不考虑钢绳的热胀冷缩）。14．在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A，如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H，如图乙所示。则以下物理量正确的是（）A．拉力F＝G B．拉力F＝G C．绳自由端移动距离为2H D．绳自由端移动距离为3H15．如图，拉力F＝11N，滑轮重1N，不计摩擦，物体重G＝N。16．如图所示，A、B两个滑轮中，是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩擦力是30N，匀速移动物体，拉力F为N。17．如图所示，将重为40N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动，已知滑轮组中动滑轮重为4N，绳子自由端拉力F为10N，则物体与地面间的摩擦力为N。（不计绳重和滑轮组的摩擦）。18．工人用如图所示装置将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的大小为200N，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g取10N/kg）求：（1）绳子自由端移动的距离；（2）动滑轮的重力；（3）若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为400N，则工人提升货物的重。【知识点3、机械效率】1．有用功：对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功（Gh）。公式：W有用＝Gh（提升重物）。2．额外功：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额=W总－W有用3．总功：有用功加额外功或动力所做的功。公式：W总=Fs=W有用＋W额4．机械效率机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。公式：________________有用功小于总功，所以机械效率总__________。5．提高机械效率的方法：______________________________。【经典例题考查】19．涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计。（2）分析表中数据可知：第4次实验是用图所示装置来完成的。（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。（4）通过比较两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）。（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选）。A.减轻动滑轮重B.增加所提物体重C.机械加润滑油D.增加重物上升高度20．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如表：实验次数斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m机械效率1较缓30.21.6137.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答下列问题：（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做运动。（2）在第（1）步的过程中，木块的机械能（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（3）由实验数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率。（4）第2次实验中，斜面对木块的摩擦力为N。21．如图，重物在40N的拉力下，以0.2m/s的速度匀速上升2m，已知动滑轮重力为20N，不计绳重和摩擦，以下说法正确的是（）A．绳子自由端运动的速度为0.4m/s B．重物的重力是60N C．滑轮组的机械效率是83.33% D．重物克服重力做功为100J22．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N。在把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等 D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率23．如图所示，弹簧测力计的示数为N，钩码的总重为1N，钩码上升的高度h为0.1m，测力计竖直向上移动的距离s为0.4m，此时杠杆的机械效率为。忽略杠杆转动轴的摩擦，仅将钩码的悬挂点从A移到B，若重物提升高度相同，额外功与有用功的比值将（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），杠杆的机械效率将。24．如图所示，斜面高为h＝2m，斜面长为L＝5m。现用平行于斜面的拉力F，将一个G＝150N重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，重物受到斜面的摩擦力为20N，则斜面的机械效率为。25．如图所示，利用滑轮组将放在水平地面上重为3000N的物体水平移动5m，当匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为120N，此时水平拉力为50N，则拉力做的功是J，滑轮组的机械效率是。26．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力G＝10N，拉力大小F＝15N，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）A．27N B．36N C．18N D．270N27．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示．不计摩擦，下列分析正确的是（）A．动滑轮的重力为10N B．动滑轮组的机械效率可以达到100% C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为7.5J28．如图所示是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m，把1000N的重物匀速抬高8cm。则物体上升的速度是m/s，人做的功为J，千斤顶的效率是%。29．小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组，用大小为2N的力F将质量为600克的物体A竖直向上匀速提升10厘米，取g＝10N/kg。求：（1）绳子自由端移动的距离；（2）克服物体A重力做的功；（3）该装置的机械效率。30．如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m。求：（1）全过程拉力的有用功W有及总功W总各为多少J？（2）斜面的机械效率为多少？（3）物体受到的摩擦力为多少N？【精选真题演练】31．（2021•广西）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（）A．支点不动，脚在杆上的位置前移 B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移32．（2021•枣庄）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A．先变大，后变小 B．先变小，后变大 C．一直是变大的 D．一直是变小的33．（2021•衡阳）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂 B．图中的B点为杠杆的支点 C．“权”小于“重”时，A端一定上扬 D．增大“重”时，应把“权”向A端移34．（2021•广州）如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（）A．总功较大 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较低35．（2021•淄博）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．使用这个滑轮能省力 B．甲拉力大小等于乙拉力大小 C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度36．（2021•鄂尔多斯）甲装置中，空吊篮A重25N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（）A．动滑轮所受的重力为15N B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J C．此装置最多能匀速运载160N重的货物 D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%37．（2021•哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（）A．提升时物体的重力势能变小 B．拉力所做的有用功为1.2J C．滑轮组的机械效率为55.6% D．绳子自由端移动的速度为0.4m/s38．（2021•眉山）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆AOB，AB＝4OA，物体C重240N，底面积为200cm2，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用120N的动力F竖直向上拉时，杠杆AOB在水平位置平衡，该杠杆为杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是Pa。39．（2021•玉林）如图所示，在F＝200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为N，滑轮组的机械效率为。（忽略绳子和滑轮的重力）40．（2021•广东）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和