2025年中考物理复习之小题狂练300题（解答题）：机械与人（10题）

第1页（共1页）2025年中考物理复习之小题狂练300题（解答题）：机械与人（10题）一．解答题（共10小题）1．（2024•榆阳区校级二模）陕西科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）小明拉绳所做功的功率为多少？（2）动滑轮（含座椅）的质量为多少？（3）该升降座椅装置的机械效率多大？（结果保留至0.1%）（4）在拉绳时小明感觉绳子有点滑，请你给他提出一条防止绳子打滑的建议。2．（2024•南岗区校级开学）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中的杠杆AB，移动支架，可使支点O在AB间移动。人对杆的压力为F1，绳对杆的拉力为F2，F1、F2竖直向下，杆水平静止，忽略杆重。（1）在图2中画出F1的力臂l1。（2）F2的力臂l2＝（用F1、F2、l1表示）；（3）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向（选填“A”“B”）端移动。3．（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰。该航母满载时的排水量约8.4×104t，可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度匀速直线航行54km，蒸汽轮机的功率为1.0×105kW，g取10N/kg，求该航母：（1）航行的时间是多少？（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？4．（2024•溆浦县校级模拟）2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有。（写出一种即可）（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是多少？（不考虑水流速度）5．（2024•岳阳县校级模拟）党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t，它有四个支撑脚，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.3m2，提升建材时起重车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的建材在10s内匀速提升3m，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N。（g取10N/kg）（1）图甲中的吊臂属于杠杆，图乙中滑轮A的作用是；（2）求此过程中起重车对水平地面的压强；（3）求此过程中拉力F做功的功率；（4）求此过程中滑轮组的机械效率。6．（2024•金山区模拟）山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A点受到核桃夹对它的作用力为FA，如图所示，FA垂直于OC，已知OC长为16cm，OA长为6.4cm。（1）请根据杠杆平衡条件分析说明核桃夹在使用时是属于省力杠杆还是费力杠杆。（2）要将图中核桃壳夹破，FA的大小至少为300N，则手作用在C点的力至少为多少N？7．（2024•紫阳县三模）周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。项目指标参数工作电压15V电池容量2000mA•h（1）图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶（选填“做”或“不做”）功。（2）水桶装有5kg水，则水的体积是多大？（3）用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个1cm2的小洞，小明想用面积为2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？（g取10N/kg）（4）小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部分参数如图﹣2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%，扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。（扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为20N）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大？②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？8．（2024•牡丹江模拟）如图甲是我国古代的墨家制造的一种斜面引重车，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，就成为斜面。在后轮轴上紧系一绳索，通过斜面高端的滑轮将绳的另一端系在斜面的重物上。只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。（1）请在图乙中画出斜面上的重物受到重力的示意图；（2）若重物的重力是1000N，从斜面底端将重物拉到顶端，重物上升的高度是0.8m。在这个过程中，引重车前进了20m，整个车的机械效率是40%，则向前推车的力需要多大？（3）请写出一种提高该车机械效率的方法。9．（2024•天河区校级三模）按要求作答。（1）如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2；②撑伞时该杠杆属于（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。（2）分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示：①甲、乙两种提升方式中方式更省力，方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”）②甲、乙两种提升方式的机械效率η甲η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。10．（2024•垣曲县模拟）如图所示，在我省新农村建设中体重为600N的工人师傅用400N的拉力向下拉绳时，在20s内使重680N的重物匀速上升到三楼（每层楼高3m）。（1）画出图中滑轮组的绕线；（2）在提升物体的过程中，工人双脚与地面的接触面积为250cm3，求此时工人对地面的压强；（3）求工人拉力所做功的大小；（4）求滑轮组的机械效率。

2025年中考物理复习之小题狂练300题（解答题）：机械与人（10题）参考答案与试题解析一．解答题（共10小题）1．（2024•榆阳区校级二模）陕西科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）小明拉绳所做功的功率为多少？（2）动滑轮（含座椅）的质量为多少？（3）该升降座椅装置的机械效率多大？（结果保留至0.1%）（4）在拉绳时小明感觉绳子有点滑，请你给他提出一条防止绳子打滑的建议。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；增大有益摩擦的方法；功率的计算；滑轮组的中的相关计算．【专题】重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）小明拉绳所做功的功率为48W；（2）动滑轮（含座椅）的质量为12kg；（3）该升降座椅装置的机械效率为83.3%。（4）增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。【分析】（1）根据W＝Fs求出功的大小；根据P＝求出功率的大小；（2）根据G＝mg求爸爸的重力；由图可知n＝3，根据F＝（G+G动）求出动滑轮（含座椅）的重力，根据G＝mg求动滑轮（含座椅）的质量；（3）利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；（4）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦；在接触面的粗糙程度一定时，增大压力可以增大摩擦。【解答】解：（1）小明拉绳所做功：W＝Fs＝240N×6m＝1440J，小明拉绳所做功的功率为：P＝＝＝48W；（2）爸爸的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，由图可知n＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，动滑轮（含座椅）的重力：G动＝nF﹣G＝3×240N﹣600N＝120N；动滑轮（含座椅）的质量：m动＝＝＝12kg；（3）该升降座椅装置的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。；（4）增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W；（2）动滑轮（含座椅）的质量为12kg；（3）该升降座椅装置的机械效率为83.3%。（4）增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。【点评】本题考查了功率、机械效率、功的计算公式的应用和增大摩擦的方法，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。2．（2024•南岗区校级开学）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中的杠杆AB，移动支架，可使支点O在AB间移动。人对杆的压力为F1，绳对杆的拉力为F2，F1、F2竖直向下，杆水平静止，忽略杆重。（1）在图2中画出F1的力臂l1。（2）F2的力臂l2＝（用F1、F2、l1表示）；（3）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向B（选填“A”“B”）端移动。【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的力臂；力和力臂的画法．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】（1）见解答；（2）；（3）B【分析】（1）找出支点，过支点做这个力作用线的垂线，画出垂足，标上双箭头表示这段距离）作出F1的力臂l1；（2）根据杠杆的平衡条件分析解答；（3）当阻力一定时，减小阻力臂同时增大动力臂，可以减小动力。【解答】解：（1）图中支点是O，过支点作力F1作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离，记为l1；如图所示：（2）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，F2的力臂l2＝；（3）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向B点移动，使得阻力臂减小，同时动力臂变大。故答案为：（1）见解答；（2）；（3）B。【点评】本题考查力臂的画图、杠杆的平衡条件，属于中档题。3．（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰。该航母满载时的排水量约8.4×104t，可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度匀速直线航行54km，蒸汽轮机的功率为1.0×105kW，g取10N/kg，求该航母：（1）航行的时间是多少？（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？【考点】功的简单计算；速度公式的简单计算；浮力的方向；利用物体的浮沉条件求浮力的大小．【专题】浮沉的应用；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）航行的时间是1h；（2）满载时所受重力为8.4×108N，所受浮力为8.4×108N，方向竖直向上；（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6×1011J。【分析】（1）根据速度公式求出航母航行的时间；（2）福建舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力；（3）根据W＝Pt求出在该航行时间内蒸汽轮机做的功。【解答】解：（1）航行的时间是（2）满载时所受重力为G＝mg＝8.4×104×103kg×10N/kg＝8.4×108N福建舰处于漂浮状态，所受浮力的大小为它受到的浮力等于对水对向上和向下的压力差，方向竖直向上。（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是W＝Pt＝1.0×105×103W×3600s＝3.6×1011J答：（1）航行的时间是1h；（2）满载时所受重力为8.4×108N，所受浮力为8.4×108N，方向竖直向上；（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6×1011J。【点评】本题考查了浮沉条件、速度公式和功率公式的应用，难度不大。4．（2024•溆浦县校级模拟）2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有清洁无污染。（写出一种即可）（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是多少？（不考虑水流速度）【考点】功的简单计算；利用阿基米德原理进行简单计算．【专题】长度、时间、速度；浮力；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9×106N；（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是1500kW•h。【分析】（1）氢燃料清洁、环保、无污染；（2）根据阿基米德原理求出“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力；（3）根据速度公式求出行驶时间，根据W＝Pt求出所做的功。【解答】解：（1）氢气与氧气反应后只生成水，对环境没有污染，因此，“氢舟1号”的优点是清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，根据阿基米德原理可知，“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力：（3）最高航速可达到28km/h，按最高航速匀速行驶84km，由v＝可知，所用时间：，所做的功：W＝Pt＝500kW×3h＝1500kW•h。答：（1）清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9×106N；（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是1500kW•h。【点评】本题考查阿基米德原理、速度公式以及功的计算公式的应用，难度不大。5．（2024•岳阳县校级模拟）党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t，它有四个支撑脚，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.3m2，提升建材时起重车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的建材在10s内匀速提升3m，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N。（g取10N/kg）（1）图甲中的吊臂属于费力杠杆，图乙中滑轮A的作用是改变力的方向；（2）求此过程中起重车对水平地面的压强；（3）求此过程中拉力F做功的功率；（4）求此过程中滑轮组的机械效率。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；功率的计算；杠杆的分类；定滑轮改变力的方向．【专题】压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）费力；改变力的方向；（2）此过程中起重车对水平地面的压强为8×104Pa；（3）此过程中拉力F做功的功率为4.5×103W；（4）此过程中滑轮组的机械效率为80%。【分析】（1）杠杆的分类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮能省力，但不能改变力的方向。（2）提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于起重车和货物的重力之和，受力面积等于4个支撑脚的面积之和，根据p＝计算提升货物过程中起重车对水平地面的压强；（3）由图知，承担重物绳子的段数n，根据s＝nh和W＝Fs求出拉力F做的功，再利用P＝计算拉力F的功率；（4）根据W＝Gh＝mgh计算有用功，利用η＝×100%计算提升货物过程中滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）由图甲可知，吊臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。由图乙知，滑轮A的轴固定不动，是一个定滑轮，因此滑轮A的作用是改变力的方向。（2）提升货物过程中起重车对水平地面的压力：F压＝G总＝（m车+m货物）g＝（8.4×103kg+1.2×103kg）×10N/kg＝9.6×104N，受力面积：S＝4×0.3m2＝1.2m2，提升货物过程中起重车对水平地面的压强：p＝＝＝8×104Pa；（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝3，由s＝nh和W＝Fs可得，拉力F做的总功：W总＝Fnh＝5000N×3×3m＝4.5×104J，拉力F的功率：P＝＝＝4.5×103W；（3）有用功：W＝Gh＝mgh＝1.2×103kg×10N/kg×3m＝3.6×104J，提升货物过程中滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）费力；改变力的方向；（2）此过程中起重车对水平地面的压强为8×104Pa；（3）此过程中拉力F做功的功率为4.5×103W；（4）此过程中滑轮组的机械效率为80%。【点评】本题考查杠杆的分类、滑轮的作用、重力公式、压强定义式、功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。6．（2024•金山区模拟）山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A点受到核桃夹对它的作用力为FA，如图所示，FA垂直于OC，已知OC长为16cm，OA长为6.4cm。（1）请根据杠杆平衡条件分析说明核桃夹在使用时是属于省力杠杆还是费力杠杆。（2）要将图中核桃壳夹破，FA的大小至少为300N，则手作用在C点的力至少为多少N？【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】（1）省力杠杆。（2）手作用在C点的力至少为120N。【分析】（1）结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；（2）杠杆平衡条件FA×OA＝FC×OC计算即可。【解答】解：（1）由题图分析可知，支点为O点，动力臂为OC，阻力臂为OA，根据杠杆平衡条件，FC×OC＝FA×OA，因为OC＞OA，所以FC＜FA，则此时属于省力杠杆；（2）杠杆平衡条件FA×OA＝FC×OC；300N×6.4cm＝FC×16cm，解得FC＝120N。答：（1）省力杠杆。（2）手作用在C点的力至少为120N。【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、杠杆的分类，属于中档题。7．（2024•紫阳县三模）周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。项目指标参数工作电压15V电池容量2000mA•h（1）图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶不做（选填“做”或“不做”）功。（2）水桶装有5kg水，则水的体积是多大？（3）用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个1cm2的小洞，小明想用面积为2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？（g取10N/kg）（4）小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部分参数如图﹣2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%，扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。（扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为20N）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大？②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？【考点】功率的计算；密度公式的变形运用计算质量和体积；根据F＝ps求压力大小；液体压强的公式及计算；力是否做功的判断．【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）不做；（2）水桶装有5kg水，则水的体积是5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强为2×103Pa、水对胶块的压力为0.2N；（4）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。【分析】（1）功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过了距离；（2）利用V＝求水的体积；（3）根据公式p＝ρgh求出水对小洞的压强，根据p＝再求出压力；（4）①根据公式P＝＝＝Fv计算牵引力的功率；②先计算电源用来克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行驶的距离。【解答】解：（1）用力提着水桶沿水平路面向前走，手给水桶一个向上的力，而水桶是在水平方向上通过了距离，不是在力的方向上通过了距离，所以这种情况没有做功；（2）根据ρ＝得水的体积是：V＝＝＝5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；根据p＝得水对胶块的压力：F＝pS＝2×103Pa×1×10﹣4m2＝0.2N；（4）因为机器人做匀速直线运动，所以牵引力与阻力平衡，则F牵＝f＝20N；由P＝＝＝Fv可得机器人牵引力的功率为：P＝F牵v＝20N×0.5m/s＝10W；克服摩擦力做的功为：W＝UIt＝15V×2A×3600s×10%×40%＝4320J；根据W＝Fs得需要充电时离充电座最远距离为：s＝＝＝216m。答：（1）不做；（2）水桶装有5kg水，则水的体积是5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强为2×103Pa、水对胶块的压力为0.2N；（4）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。【点评】本题考查了平均速度、压强及功率的计算，在计算平均速度时，注意s和t都表示总路程和总时间；对于功率的推导公式P＝Fv也是经常用到的。8．（2024•牡丹江模拟）如图甲是我国古代的墨家制造的一种斜面引重车，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，就成为斜面。在后轮轴上紧系一绳索，通过斜面高端的滑轮将绳的另一端系在斜面的重物上。只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。（1）请在图乙中画出斜面上的重物受到重力的示意图；（2）若重物的重力是1000N，从斜面底端将重物拉到顶端，重物上升的高度是0.8m。在这个过程中，引重车前进了20m，整个车的机械效率是40%，则向前推车的力需要多大？（3）请写出一种提高该车机械效率的方法。【考点】斜面机械效率的计算；重力的示意图；提高斜面的机械效率．【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）见解答图；（2）向前推车的力需要100N；（3）见解析。【分析】（1）重力的方向竖直向下，据此画出重力示意图；（2）根据W有＝Gh求出引重车做的有用功，利用η＝求出引重车做的总功，根据W总＝Fs求出向前推车的力；（3）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和倾斜程度有关。【解答】解：（1）重力的方向竖直向下，重力示意图如下图所示：；（2）引重车做的有用功为：W有＝Gh＝1000N×0.8m＝800J，根据可知，引重车做的总功为：，根据W总＝Fs得推车的力为：；（3）提高该车机械效率的方法：减小斜面的粗糙程度（让斜面更光滑）、在车轴上加润滑油、在物体下面垫上圆木棒、减小地面的粗糙程度（让地面更光滑）等。答：（1）见解答图；（2）向前推车的力需要100N；（3）见解析。【点评】本题考查了重力的示意图、斜面机械效率的计算和提高斜面的机械效率的方法，明确有用功、总功的含义是关键。9．（2024•天河区校级三模）按要求作答。（1）如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2；②撑伞时该杠杆属于费力（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。（2）分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示：①甲、乙两种提升方式中乙方式更省力，甲方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”）②甲、乙两种提升方式的机械效率η甲＜η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。【考点】机械效率的比较大小；力和力臂的画法；杠杆的分类；滑轮组的中的相关计算．【专题】简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】：（1）①见下图：；②费力；（2）乙；甲；＜。【分析】（1）①先确定撑杆AB对伞面的支持力的作用点和方向，再画出支持力F1的示意图；力臂是支点到力的作用线的距离，先确定支点，然后过支点做力的作用线的垂线段，即为所求作的力臂。②动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆。（2）①使用两个滑轮组分别提升同一物体A，比较绳端的拉力大小，即可判断哪个更省力；确定两个滑轮组承担物重的绳子股数n，绳子自由端移动距离s＝nh，据此得出绳子自由端移动距离的大小关系；②利用W＝Gh计算所做有用功，利用W＝Fs计算拉力做的功（总功），根据可比较机械效率大小关系。【解答】解：（1）①撑杆AB对伞面的支持力作用在B点，方向沿撑杆AB向上，据此画出支持力F1的示意图；图中支点为O点，由支点向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2，如图所示：；②从图中可以看出，撑伞时该杠杆的动力臂小于阻力臂，因此它是一个费力杠杆；（2）①使用两个滑轮组分别提升同一物体A，由图可知，使用甲滑轮组时拉力F1＝9N，使用乙滑轮组时拉力F2＝6N，所以乙方式更省力；物体被提升的高度h＝20cm＝0.2m，由图知滑轮组承担物重的绳子股数分别为n1＝3、n2＝2，绳子自由端移动的距离分别为s1＝n1h＝3×0.2m＝0.6m，s2＝n2h＝2×0.2m＝0.4m，即s1＞s2，所以甲绳子自由端移动距离更大；②两次所做的有用功都是W有＝Gh＝10N×0.2m＝2J，此过程F1做的功W1＝F1×s1＝9N×0.6m＝5.4J，F2做的功W2＝F2×s2＝6N×0.4m＝2.4J，根据可知η甲＜η乙。故答案为：（1）①见下图：；②费力；（2）乙；甲；＜。【点评】本题考查了力和力臂的画法，杠杆的分类、滑轮组的特点、机械效率的大小比较，注意：本题省力情况需要通过图示提供的拉力大小比较，不能通过承担物重的绳子股数n进行判断（动滑轮重不同）。10．（2024•垣曲县模拟）如图所示，在我省新农村建设中体重为600N的工人师傅用400N的拉力向下拉绳时，在20s内使重680N的重物匀速上升到三楼（每层楼高3m）。（1）画出图中滑轮组的绕线；（2）在提升物体的过程中，工人双脚与地面的接触面积为250cm3，求此时工人对地面的压强；（3）求工人拉力所做功的大小；（4）求滑轮组的机械效率。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；功的简单计算；滑轮组的设计与组装．【专题】计算题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力；分析、综合能力．【答案】（1）滑轮组的绕线见解析。（2）工人对地面的压强8×103Pa；（3）工人拉力所做的功4.8×103J；（4）求滑轮组的机械效率75%。【分析】（1）工人师傅站在地面上，所以绳子自由端拉力向下，由此画出滑轮组的绕线方式；（2）求出地面受到的压力（G﹣F），又知受力面积，再利用压强公式求工人对地面的压强。（3）利用s＝nh求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出拉力做的功；（4）利用W＝Gh求出有用功，再利用η＝计算滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）由图可知，工人师傅站在地面上，所以最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示：；（2）根据力的作用的相互性可得，绳子对工人向上的拉力F拉＝F＝400N，工人对地面的压力：F压＝G﹣F＝600N﹣400N＝200N，则工人对地面的压强：p＝＝＝8×103Pa。（3）由图知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×（3﹣1）×3m＝12m，则工人拉力所做的功：W总＝Fs＝400N×12m＝4.8×103J；（4）有用功：W有用＝Gh＝600N×（3﹣1）×3m＝3.6×103J；则滑轮组的机械效率：η＝＝＝75%。答：（1）滑轮组的绕线见解析。（2）工人对地面的压强8×103Pa；（3）工人拉力所做的功4.8×103J；（4）求滑轮组的机械效率75%。【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组的设计与安装、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，同时考查了压强的大小及其计算，综合性很强，属于中等题目，弄清楚绳子移动距离是解决此题的关键。

考点卡片1．速度公式的简单计算【知识点的认识】速度公式：v＝（s用m做单位时，t应用s做单位，得出v的单位是m/s；s用km做单位时，t应该用h做单位）【命题方向】考查应用题以及图像题中涉及到有关速度的计算。例：森林“动物运动会”中，龟兔准备进行1000米赛跑，比赛开始后，乌龟和兔子同时从起点出发，兔子以5m/s的速度飞速奔跑，而乌龟只以0.1m/s的速度缓慢爬行，2min后兔子发现远远超过了乌龟，便骄傲地睡起了觉，而乌龟却坚持以不变的速度爬行。一段时间后兔子醒来发现乌龟还有200m就到终点。求：（1）兔子睡觉的地方离出发点多远？（2）兔子醒来时，乌龟一共爬行了多长时间？分析：（1）已知兔子奔跑了2min开始睡觉，根据可求出兔子2min奔跑的路程，即兔子睡觉的地方离出发点的距离；（2）已知兔子醒来的时候乌龟离终点的距离，进而可得出乌龟爬行的距离；再根据可求出乌龟爬行的时间。解析：解：（1）兔子奔跑2min后开始睡觉，t1＝2min＝120s，由可知兔子睡觉的地方离出发点的距离：s1＝v1t1＝5m/s×120s＝600m；（2）兔子醒来的时候，乌龟行走的路程：s＝s﹣s2＝1000m﹣200m＝800m；则乌龟爬行的时间：。答：（1）兔子睡觉的地方离出发点600m；（2）兔子醒来时乌龟一共爬行了8000s。点评：本题考查了速度公式的应用，属于基础计算题，难度不大。【解题方法点拨】计算过程中注意单位的统一。2．密度公式的变形运用计算质量和体积【知识点的认识】计算密度的公式：ρ＝计算物体的质量：m＝ρV计算物体的体积：V＝【命题方向】考查密度公式的变形运用计算质量和体积。例：中秋国庆长假期间，小斌与家人到白狼上游玩，在游玩的路上捡到了一块小石头，他想知道这种石头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为60g，再把小石头放入装满水的溢水杯中，测得溢出水的质量是20g。求：（1）溢出的水的体积；（2）这种石头的密度；（3）若有一块石碑使用此种石头制成的，质量为60kg，则整个石碑所用材料的体积是多少？（水的密度为1.0×103kg/m3）分析：（1）根据V水＝得出小石头溢出水的体积；（2）小石头的体积等于溢出水的体积，根据密度公式得出小石头的密度；（3）根据V石碑＝得出石碑所用材料的体积。解析：解：（1）小石头溢出水的体积V水＝＝＝20cm3；（2）小石头的体积等于溢出水的体积，即V盖＝V水＝20cm3，因此小石头的密度ρ＝＝＝3g/cm3；（3）石碑所用材料的体积V石碑＝＝＝2×10﹣2m3。答：（1）溢出的水的体积为20cm3；（2）这种石头的密度为3g/cm3；（3）若有一块石碑使用此种石头制成的，质量为60kg，则整个石碑所用材料的体积是2×10﹣2m3。点评：本题考查难度公式的应用，是一道综合题。【解题方法点拨】利用密度公式计算时要注意单位的统一。质量用kg，则体积用m3，密度单位为kg/m3质量用g，则体积用cm3，密度单位为g/cm33．重力的示意图【知识点的认识】力的图示和力的示意图都反映了力的三要素，力的图示精确，力的示意图简约．由于重力的方向是竖直向下的，也就是与水平面垂直，所以在画图时，或是找到竖直方向，或是找到水平方向都可以．但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现，致使学生容易产生误解．【命题方向】画重力的图示和示意图是中考经常考查的知识点．例：作图题。手拉质量为0.4kg的小球在光滑水平桌面上做圆周运动，请在图中画出小球所受重力的示意图。分析：先利用G＝mg求小球的重力，根据重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下来作图解析：解：小球的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下。小球所受重力的示意图，如图所示：点评：本题考查了重力的计算、力的示意图的画法，属于基础题目。【解题方法点拨】总之，无论是画重力的图示还是示意图，最重要的是要找准重心和增大其方向都是竖直向下的，我们不要被题意中的其他因素所误导．4．增大有益摩擦的方法【知识点的认识】增大有益摩擦的方法：（1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；（2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大；（3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；（4）变湿摩擦为干摩擦．【命题方向】怎样增大摩擦力或减小摩擦力，生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向。例：自行车上应用了很多物理知识，其中属于增大摩擦力的是（）A.把手上刻有花纹B.车轮做成圆形C.给链条加润滑油D.前后轮都安装在滚动轴承上分析：（1）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度；（2）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；（3）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。解析：解：A、把手上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A符合题意；B、车轮做成圆形，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故B不符合题意；C、给链条加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意；D、前后轮都安装在滚动轴承上，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故D不符合题意。故选：A。点评：本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时，也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力，要求学生在生活中多注意观察，并学会应用。【解题方法点拨】解答此类题目时，分析操作前后的摩擦力变化即可．例如，锁生锈不好开时，将少量食用油注入锁孔就易开了，起初开锁难说明摩擦力大；操作后，开锁容易说明摩擦力减小．前后对比说明注入食油使摩擦力减小了，或者，直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项，这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径．5．根据F＝ps求压力大小【知识点的认识】压力计算公式为：F＝PS。其中P为压强，S为作用面积。【命题方向】运用压力计算公式F＝pS计算压力的大小。例：一辆10t的汽车在水平路面匀速直线运动，已知汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍，车顶的面积为5m2．求：（1）汽车受的重力G；（2）汽车的牵引力；（3）大气对车顶的压力（1标准大气压下）。分析：（1）已知汽车的质量，利用G＝mg求其重力；（2）汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍，可求得其阻力；汽车在水平路面匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，据此求汽车的牵引力；（3）1标准大气压为1.01×105Pa，知道车顶面积，利用F＝pS求大气对车顶的压力。解析：解：（1）汽车受的重力：G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N；（2）汽车所受的阻力f＝0.02G＝0.02×1×105N＝2×103N，因为汽车在水平路面做匀速直线运动，所以汽车的牵引力：F＝f＝2×103N；（3）1标准大气压p＝1.03×105Pa，由p＝得大气对车顶的压力：F＝pS＝1.01×105Pa×5m2＝5.05×105N。答：（1）汽车受的重力G为1×105N；（2）汽车的牵引力为2×103N；（3）大气对车顶的压力为5.05×105N。点评：本题考查了重力的计算、二力平衡条件和压强定义式p＝的应用，属于基础题目。【解题方法点拨】这个公式适用于固体和液体的情况。‌对于液体，‌特别是在柱形物体置于水平面上时，‌对水平面的压强计算也可以使用这个公式。‌6．压强的公式的应用【知识点的认识】计算公式：P＝，（适用范围：这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，无论气体、固体、液体）【命题方向】压强的计算，主要是运用公式及其变形解决有关问题，另外，压强的计算常常与密度公式，重力公式相联系，体现了知识的综合性，所以常成为中考的热点。例：我国研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队在附近遇控机器人。若机器人质量为500kg，履带与地面的总接触面积为400cm2。求：（1）机器人对水平冰面的压力；（2）若南极某处冰面能承受的压强为2×105Pa，该机器人能顺利通过该冰面吗？分析：（1）已知机器人的质量，利用G＝mg求其重力，机器人对冰面的压力等于本身的重力；（2）知道履带与冰面的接触总面积（受力面积），利用p＝求机器人对冰面的压强，与冰面能承受的最大压强比较可知能否通过该冰面。解析：解：（1）机器人的重力为：G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N，机器人对冰面的压力等于机器人的重力，即F＝G＝5000N；（2）机器人对冰面的受压面积S＝400cm2＝0.04m2，则机器人对冰面的压强为：p＝＝＝1.25×105Pa＜2×105Pa，机器人可以顺利通过该冰面。答：（1）机器人对水平冰面的压力是5000N；（2）该机器人可以顺利通过冰面。点评：本题考查了重力公式、压强公式的应用，关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。【解题方法点拨】压强的计算，需要确定压力、面积．要注意面积的计算与单位，其中压力的确定是难点．正确判断物体间的压力，进行受力分析是关键；物体间接触部分的面积，一般与较小的物体面积相同．7．液体压强的公式及计算【知识点的认识】1、计算液体压强的公式是p＝ρgh．可见，液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时，必须注意相关知识理解，以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气（不是与容器）的接触面向下到某处的竖直距离，不是指从容器底部向上的距离（那叫“高度”）。2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算：由液体的压强公式p＝ρgh可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，深度的不同比较直观，一眼可以看到，而密度不同需引起注意，有时直接给出物质不同，密度不同，有时则隐含着密度不同，需要自己发现。3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法：液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。（1）液体内部压强是由液体的重力产生的，但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力，而等于底面积所受的压强乘以受力面积，因此，处理液体内部问题时，先求压强再算压力。（2）容器对支持面的压力和压强，可视为固体问题处理，先分析压力大小，再根据p＝计算压强大小。【命题方向】液体压强的计算，题型常见的有填空、选择、计算及探究题。例：面积为1m2的水平桌面正中央放着一个平底鱼缸，内外底面积均为100cm2；缸内有3kg的水和一条100g的鱼，水的深度为20cm，忽略鱼缸厚度和质量，求：（1）水对鱼缸底的压强；（2）水对鱼缸底产生的压力；（3）鱼缸对桌面产生的压强。分析：（1）根据p＝ρgh求水对鱼缸底的压强；（2）根据p＝求出水对鱼缸底产生的压力；（3）根据G＝mg求鱼和水的重力，鱼缸对水平桌面的压力大小等于鱼缸、水和鱼的总重力，根据p＝求出鱼缸对桌面产生的压强。解析：解：（1）水对鱼缸底的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；（2）鱼缸的底面积S＝100cm2＝0.01m2，则水对缸底产生的压力：F＝pS＝2×103Pa×0.01m2＝20N；（3）鱼的重力：G鱼＝m鱼g＝0.1kg×10N/kg＝1N，水的重力：G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N，鱼缸对桌面的压力：F'＝G总＝1N+30N＝31N，鱼缸对桌面产生的压强：p'＝＝＝3100Pa。答：（1）水对鱼缸底的压强为2×103Pa；（2）水对鱼缸底产生的压力为20N；（3）鱼缸对桌面产生的压强为3100Pa。点评：本题考查了液体压强和固体压强的计算方法，同时出现固、液体压力压强，要注意先后顺序：液体，先计算压强（p＝ρgh），后计算压力（F＝pS）；固体，先计算压力（在水平面上F＝G），后计算压强（p＝）。【解题方法点拨】（1）液体的压强与液体的深度和密度有关，因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时，液体对容器底部压力等于液体重力时，先判断压力等于重力后利用p＝F/S求压强。（2）液体的压强公式，对于固体来说，不能直接应用此公式，但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形状的物体来说，经过推导以后可以使用。（3）找出题目中隐含条件是解本题的关键。（4）一些题按常规方法比较，很复杂。重要是抓住问题的关键：容器内液体体积不变。结合图形分析、比较，得出结论。8．浮力的方向【知识点的认识】浮力的方向是竖直向上。【命题方向】考查浮力的方向。例：如图，热气球在空中沿虚线方向飞行，它所受浮力的方向是（）A.甲B.乙C.丙D.丁分析：根据浮力的方向（竖直向上）分析解答。解析：解：无论热气球处于什么状态，热气球所受空气浮力的方向总是竖直向上的。故选：B。点评：本题考查了浮力的方向，记住浮力的方向竖直向上，与重力的方向相反。【解题方法点拨】记忆性知识，牢记即可。9．利用阿基米德原理进行简单计算【知识点的认识】①F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。【命题方向】考查运用阿基米德原理进行计算。例：如图所示，小芳用手将重2N、体积为2.3×10﹣4m3的苹果浸没在水中，则松手后苹果最终静止时，苹果受到的浮力大小为2N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）分析：（1）根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排求出苹果所受浮力；（2）根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹果的浮沉状态；（3）苹果静止后处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。解析：解：苹果浸没在水中时，排开水的体积等于苹果的体积，即：V排＝V＝2.3×10﹣4m3，苹果浸没时受到的浮力为：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.3×10﹣4m3＝2.3N；浸没在水中的苹果，受到的浮力F浮＝2.3N，而重力G＝2N，比较可知：F浮＞G，故松手后苹果将上浮，最终苹果会漂浮在水面上，此时受到的浮力等于苹果的重力，即：F浮′＝G＝2N。故答案为：2。点评：熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况，是解答此题的关键。【解题方法点拨】根据题目所给信息，判断用称重法，压力差法，阿基米德原理法中的哪一种。10．利用物体的浮沉条件求浮力的大小【知识点的认识】漂浮、悬浮时，浮力等于物体自身的重力或排开水的重力，F＝mg＝ρVg。沉浮时，浮力等于物体的体积乘以水的密度F浮＝ρ液gV物【命题方向】沉浮条件和阿基米德原理的综合应用常常在初二下以及初三各大型考试中以选择题的形式出现，考察学生对知识点的综合应用，题型也较多变。例：为迎接端午佳节，2024年6月1日“龙舟游江”民俗活动在铜仁市碧江区锦江河瓦窑河至东门桥水域举行，某参赛龙舟上共有43人，载人后的龙舟总质量为3500kg。（河水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。）请回答下列问题：（1）载人龙舟受到的重力是多少N？（2）载人龙舟静止于水面时，位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是多少Pa？（3）载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力是多少N？分析：（1）根据G＝mg求出载人龙舟受到的重力；（2）根据p＝ρ水gh计算当载人龙舟静止于水面时，位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强；（3）根据F浮＝G总＝m总g计算当载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力。解析：解：（1）载人龙舟受到的重力：G总＝m总g＝3500kg×10N/kg＝3.5×104N；（2）当载人龙舟静止于水面时，位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝103kg/m3×10N/kg×0.28m＝2.8×103Pa；（3）当载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力F浮＝G总＝3.5×104N。答：（1）载人龙舟受到的重力是3.5×104N；（2）载人龙舟静止于水面时，位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是2.8×103Pa；（3）载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力是3.5×104N。点评：本题考查速度、浮力和压强的计算问题，属于对基础知识的考查，有一定综合性，但难度不大。【解题方法点拨】通常考查漂浮时F＝mg这个知识点，做题时，要抓住物体处在什么浮沉状态。11．力是否做功的判断【知识点的认识】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离．我们要注意不做功的三种情况：（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”．（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”．（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”【命题方向】从力做功的必要因素，与之相对的不做功的情况是命题的重点，但是从做功的必要因素也可能直接命题。例：下列有关力做功的说法中正确的是（）A.篮球由高处下落重力没有做功B.把水桶从地面上提起来，提水桶的力做了功C.小车在水平路面前进，重力对小车做了功D.汽车静止在水平路面上，汽车受到的支持力做了功分析：做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。解析：解：A、篮球由高处下落，在重力的方向上通过了距离，重力做了功，故A错误；B、把水桶从地面上提起来，有力施加在水桶上，水桶在力的方向上通过了距离，所以提水桶的力做了功，故B正确；C、小车在水平路面前进，重力的方向是竖直向下的，移动的方向是水平的，所以重力没有对小车做功，故C错误；D、静止在水平桌面上的汽车，没有在支持力的方向上通过距离，所以受到的支持力不做功，故D错误。故选：B。点评：掌握力是否做功的判断方法，特别是有力、有距离，力对物体不一定做功，需要深刻理解做功的两个必要因素。【解题方法点拨】要理解力做功的必要因素．与之对应的不做功的情况．12．功的简单计算【知识点的认识】功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一．因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础．1、公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算．2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率．对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W＝Pt求出功【命题方向】功的计算是中考命题的重点，一般以考查的题型较多，计算题是重点。例：一名同学用20N的水平推力推重为100N的超市购物车，购物车由静止开始沿水平方向前进了5m，在这个过程中重力做功为0J，推力做功为100J。分析：（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；（2）知道推力大小、购物车在推力方向上移动的距离，利用W＝Fs求推力做的功；解析：解：购物车在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。推力做功为：W＝Fs＝20N×5m＝100J。故答案为：0；100。点评：本题考查了功的计算和做功的两个必要因素，属于基础题。【解题方法点拨】理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握．初中物理关于功的计算公式有多个，它们之间有什么区别，如何正确运用是解题关键．13．功率的计算【知识点的认识】（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。【命题方向】考查功率的计算题，常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。例：我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s，匀速行驶过程中受到阻力为600N。求：（1）拖拉机的速度；（2）拖拉机牵引力做的功；（3）拖拉机做功的功率。分析：（1）根据v＝得到在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度；（2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W＝Fs得到该拖拉机牵引力做的功；（3）根据P＝得到拖拉机做功的功率。解析：解：（1）拖拉机的速度为：；（2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小：F＝f＝600N，发动机的牵引力做功：W＝Fs＝600N×600m＝3.6×105J；（3）拖拉机做功的功率为：P＝＝＝6×103W。答：（1）拖拉机的速度为10m/s；（2）拖拉机牵引力做的功为3.6×105J；（3）拖拉机做功的功率为6×103W。点评：本题考查速度、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。【解题方法点拨】（1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。（2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。（3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。14．杠杆的力臂【知识点的认识】五要素：支点：杠杆绕着转动的固定点。‌动力：使杠杆转动的力。阻力：阻碍杠杆转动的力。动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。【命题方向】考查杠杆的力臂的概念以及动力臂的判断。例：关于力臂，下面说法中正确的是（）A.从支点到动力作用点的距离叫做动力臂B.力臂一定在杠杆上C.从支点到动力作用线的距离叫做动力臂D.力臂的大小不可能为零分析：力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离；当力的作用线通过支点时，力臂为零。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上。解析：解：AC、从支点到动力作用线的距离叫动力臂，不是支点与动力作用点的之间的距离，故A错误，C正确；B、力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故B错误；D、当力的作用线通过支点时，其力臂为零，故D错误。故选：C。点评：本题的解题关键是了解力臂的定义以及对于力的作用线通过支点时其力臂为零的理解和掌握。【解题方法点拨】记忆性知识，牢记即可。15．力和力臂的画法【知识点的认识】力臂的画法：（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O．（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长．（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂．用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．【命题方向】力臂的画法，判断是什么力臂都是命题方向。例：如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力F1的力臂l1。分析：从支点到动力作用线的距离叫动力臂。解析：解：图中的O点为支点，从O点向力F1的作用线引垂线段l1，如图所示：。点评：本题考查的是力臂的作法，属于基础题目。【解题方法点拨】画杠杆示意图时应注意：（1）阻力作用点应画在杠杆上．有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的．（2）确定阻力方向．当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动．（3）力臂不一定在杠杆上．力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出．16．杠杆的平衡条件的计算【知识点的认识】（1）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即＝（2）公式的表达式为：F1×l1＝F2×l2，即：＝。【命题方向】考查杠杆的平衡条件的计算。例：如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点，物体A的重力为3N，此时杠杆平衡，下列说法正确的是（）A.物体B的重力为5NB.杠杆的动力臂和阻力臂大小相等，是等臂杠杆C.若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，要使杠杆仍然水平平衡，测力计的示数为6ND.物体A和B都远离支点一格，杠杆仍能保持平衡分析：（1）根据图可知两力臂是否相等；根据杠杆的平衡条件能计算出杠杆右端的拉力，进而求出B的重力；（2）根据杠杆平衡条件判断杠杆的平衡。解析：解：ABC、设每小格的长度为L，由图可知，左侧力的力臂为4L。右侧力的力臂为2L，此时的动力臂和阻力臂是不等的；由力的作用是相互的和力的平衡条件可知，杠杆左端受到的拉力：FA＝GA＝3N，故FALA＝FBLB，则B的重力：GB＝FB＝×FA＝×3N＝6N，故AB错误、C正确；D、物体A和物体B都远离支点一格，左端力和力臂的乘积：FALA'＝3N×5L，左端力和力臂的乘积：FBLB'＝6N×3L，即动力×动力臂≠阻力×阻力臂，因此都远离支点一格，杠杆不平衡，故D错误。故选：C。点评：本题考查杠杆平衡条件的应用，正确分析杠杆两端力和力臂乘积的变化是解题的关键。【解题方法点拨】动力、动力臂、阻力、阻力臂知道其中任意三个量就可以求出另一个量。注意单位统一。17．杠杆的动态平衡分析【知识点的认识】杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论．在杠杆动态分析中，根据杠杆原理：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，利用控制变量法，找出不变的量和变化的量是分析杠杆动态的切入点。【命题方向】杠杆动态平衡问题是初中物理力学中的重点和难点题型之一，该题型主要考查学生对杠杆平衡条件的理解和分析推理能力．由于此类题型构思新颖，变化灵活，注重对学生能力和思维品质的培养，符合当前素质教育的主旋律，已成为各地大型选拔性考试的热门题型．。例：如图所示是古代护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴O的力臂为L1，绳子拉吊桥的力为F，拉力F对转轴O的力臂为L2。如果绳重、摩擦及风的阻力不计。那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中，下列说法正确的是（）A.L1不变，L2增大，F减小B.L1减小，L2增大，F减小C.L1减小，L2不变，F不变D.L1增大、L2减小、F增大分析：解答本题需根据杠杆平衡条件，重点是要分析吊桥在被缓慢拉起的过程中，动力臂和阻力臂的变化情况，根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况了。解析：解：如图所示：绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力，吊桥的重力G是杠杆的阻力；支点到拉力作用线的距离（垂直线段）是动力臂L2，支点到重力作用线的距离是阻力臂L1。吊桥在缓慢拉起的过程中，动力臂L2是在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂L1是在逐渐减小。根据杠杆平衡条件得FL2＝GL1，因为重力G不变，L2增大，L1减小，所以F减小。故选：B。点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，需要动态分析，分析时可在纸上把杠杆处于另一位置时的图做出来。本题的易错点在于我们一般都习惯于把L1当作动力臂，把L2当作阻力臂，而该题则正好相反，所以在做题时，一定要认真仔细。【解题方法点拨】杠杆的动态平衡问题，因题目条件的各种不同表述，显得繁杂。但其实，只要抓住杠杆平衡条件—动力×动力臂＝阻力×阻力臂作为判断依据，便可分析杠杆平衡条件中的力、力臂的变化及变化趋势，使杠杆动态平衡问题迎刃而解。18．杠杆的分类【知识点的认识】（1）杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）（2）天平是等臂杠杆．关于天平的使用，我们已学过，天平是支点在中间的等臂杠杆，它是根据物体的重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的，天平平衡时，砝码加游码的总质量等于被称物体的质量．〔3）秤是用来称量物体的质量的工具，它是根据杠杆平衡条件制成的，使用时，可以是等臂杠杆，也可以是不等臂杠杆．（4）生活中常见的省力杠杆：羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、核桃夹等．生活中常见的费力杠杆：人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镊子等．【命题方向】判断生活中的杠杆式什么杠杆是命题的关键。例：使用下列简单机械时，一定省力的是（）A.铡刀和定滑轮B.撬棒和理发剪刀C.羊角锤和手推车D.瓶盖起子和钓鱼竿分析：对于简单机械来说，如果要求它省力，那么动力臂就一定要大于阻力臂。选项中所列都是生活中常见的简单机械，只有逐一分析它们力臂的大小，才能判断其是否省力，同时还要注意，机械的力臂有时会随着使用方式的不同而变化。解析：解：A、铡刀通常是省力的，但定滑轮的实质却是等臂杠杆，所以不合题意；B、撬棒通常是省力的，但理发剪刀一般刀口部分长于刀柄，属费力杠杆，所以不合题意；C、羊角锤和手推车都有着较长的用力柄，动力臂长于阻力臂，而且相对固定，所以符合题意；D、瓶盖起子通常是省力的，但钓鱼竿却是典型的费力杠杆，所以不合题意。故选：C。点评：判断一种简单机械是否省力，主要看它的力臂的分配，同一种机械在使用方式不同时，它的省力情况也会发生变化。【解题方法点拨】解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系．要与生活实际相联系，例如上面的例题由于人的前臂相当于杠杆，动力臂和阻力臂已经固定，且阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆．根据杠杆平衡条件可知：在动力臂和阻力臂确定的情况下，手托起的物体越重，肌肉提供的动力越大，感觉越累．19．定滑轮改变力的方向【知识点的认识】定滑轮的特点主要有以下几点：（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。‌（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。‌（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。‌（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。‌【命题方向】考查定滑轮改变力的方向这一知识点，常以概念考查。例：学校国旗杆的顶端有一个滑轮，升旗时旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会缓缓上升。使用该滑轮可以（）A.省力B.省距离C.省功D.改变动力的方向分析：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。解析：解：学校国旗杆顶端的滑轮，使用时轴的位置固定不动，是定滑轮，不能省力，但是可以改变力的方向。故选：D。点评：此题考查了定滑轮的特点，比较简单，属基础题。【解题方法点拨】理解定滑轮的概念及特点，牢记即可。20．滑轮组的中的相关计算【知识点的认识】滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面：1、画滑轮组中绳子的绕法；2、计算绳端的拉力；3、计算能够拉动重物的重力；4、计算动滑轮的重力；5、计算绳端或物体运动的速度；6、做功、功率问题等。【命题方向】考查滑轮组的中的相关计算，包括拉力，动滑轮重力，绳子移动距离，做功，功率、效率等问。例：如图所示，动滑轮重20N，所吊重物B重80N，物体A重240N，此时物体B恰好以1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则：水平面对物体A的摩擦力是50N；若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方，现要使物体B和物体C一起恰好以2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F为120N。分析：由图知，n＝2，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，根据F＝（G+G动）求A端绳子的拉力；分析A的受力情况，根据力的平衡条件得出水平面对物体A的摩擦力；当将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方时，根据F＝（G+G动）求A端绳子的拉力，分析A的受力情况，根据力的平衡条件得出要对物体A施加的水平向右的拉力大小。解析：解：由图知，n＝2，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，根据F＝（G+G动）可得，A端绳子的拉力：F拉＝（GB+G动）＝×（80N+20N）＝50N，此时A在水平方向上受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力作用，向左做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力平衡，大小相等，所以水平面对物体A的摩擦力：f＝F拉＝50N；当将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方时，根据F＝（G+G动）可得，A端绳子的拉力：F拉′＝（GBC+G动）＝×（80N+40N+20N）＝70N，此时A在水平方向上受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F的作用，向右做匀速直线运动，处于平衡状态，由于A对水平面的压力不变，水平面的粗糙程度不变，所以A受到的摩擦力大小仍为50N，所以要对物体A施加的水平向右的拉力F大小：F＝F拉′+f＝70N+50N＝120N。故答案为：50；120N。点评：本题考查滑轮组中有关力的计算，以及力的平衡条件的应用，正确分析A的受力情况是关键之一。【解题方法点拨】明确滑轮组绳子的有效股数是关键，再根据力的关系公式和移动距离的关系公式计算即可。21．滑轮组的设计与组装【知识点的认识】1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。2、确定滑轮组个数及绳子始方位：（1）动滑轮N动＝n/2（n为偶数）（n﹣1）/2（n为奇数）（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上）（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。【命题方向】直接给出滑轮组提出要求绕例如绕出最省力的绕法，F＝1/3G，F＝1/5G等绕法，或另一种类型：F向上的绕法或F向下的绕法。例：工人师傅利用如图所示的滑轮组和机车组装提升重物，绳索自由端与机车尾部A点相连，请在图中补全滑轮组的绕线方式。分析：使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，在设计与组装滑轮组时，要根据实际情况而定。解析：解：由图知，滑轮组有一个动滑轮和一个定滑轮，题目要求绳索经地面上的滑轮改变拉力方向后与机车尾部水平相连，则拉力方向向下，如图所示：点评：本题考查了滑轮组的绕法，滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起。要看清题目的每一个要求，选择合适的绕线方法。【解题方法点拨】（1）滑轮组的设计按要求设计滑轮组是滑轮组学习内容的较高层次的要求，具体的设计方法可按如下步骤进行。第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N＝；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数N＝。第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为；方向向上时，