简单机械常考易错陷阱分析-2023年中考物理考试易错题（解析版）

易错点12简单机械常考易错陷阱分析

简单机械常考易错陷阱分析

易错分析

陷阱一：杠杆的五要素理解易错？

（1）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。

（2）动力和阻力都是杠杆受到的力，作用点都在杠杆上。

（3）动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。

（4）力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。

（5）如果力的作用线恰好通过支点，则其力臂为零。

陷阱二：三类杠杆的特点及应用辨别易错？

力臂关

类型力的关系特点应用举例

系

撬棒、锄刀、动滑轮、轮轴、

省力

11>12FKF2省力、费距离羊角锤、钢丝钳、手推车、花

杠杆

枝剪刀

费力缝纫机踏板、起重臂

1K12F1>F2费力、省距离

杠杆人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆

既不省力也不省距

等臂

11=12F1=F2离，既不费力也不费天平，定滑轮

杠杆

距离

陷阱三：动滑轮和定滑轮的，相关概念理解易错。

名称定滑轮动滑轮

物重GG

作用力

拉力大小F=GF=-G

的关系2

拉力方向与物体运动方向相反与物体运动方向相同

移动距物体移动的

hh

离的关距离

系拉力移动的s=hs=2h

距离

不省力但可以改变力的省一半的力，但不能改变力

特点

方向的方向

动力臂是阻力臂2倍的省

实质等臂杠杆

力杠杆

陷阱四：滑轮组绳子的绕法易错。

(1)确定绕过动滑轮的绳子的根数：首先根据题目中的条件，如绳子能承受的

最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳

G物G动

子段数n=T+T,如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结

果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。

(2)确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的

固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动

滑轮上，开始绕绳子。

(3)示例：

s=2hs=3hs=3hs=4hs=4hs=5h

ABCDEF

陷阱五：几种简单机械的机械效率易错。

杠杆斜面滑轮组

B

小意图

2fffffffffffffffhrtirtf

\L

山G

有用功W«=GhW«=GhW«=GhW«=fL

额夕卜功WM=G川IW^=fLGahw^=wa—

W=FsW=FLW=FsW=Fs

忌、功aaaa

=Wa+W馍=W^+Ww.=w^+w^=w^+w^

仁好国

机械77二—―

卬工

，心、，1_1＞、，d、

效率GhGhGh_fL

~Fs~FL—Fs_Fs

AOBDsAOACFWf

①s钊=n%；①F壬f；

注意在水平面上匀速

②u融=n『。②WaWGh.

OD_OB'__tC运动时，F=f

OC-OAs

错题纠正

【例题1】关于杠杆，下列说法中正确的是（）

A.从支点到力的作用点的距离称为力臂

B.作用在杠杆上的动力和阻力，方向有可能是相同的

C.支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置

D.人们在生产劳动中使用杠杆的目的都是为了省力

【提示工根据杠杆的五要素的概念进行分析，即杠杆绕固定点转动的点为支点，

使杠杆转动的力为动力，阻碍杠杆转动的力为阻力，支点到力的作用线的距离为

力臂。

【解析】：

A、力臂是指从支点到力的作用线的距离，故A错误；

B、作用在杠杆上的动力和阻力方向可以相同，如：天平平衡时，物体和祛码对

秤盘的压力都是竖直向下的，故B正确；

C、支点是杠杆绕某固定点转动的点，支点不一定处在动力作用点和阻力作用点

之间的某一位置，如使用钓鱼竿时，支点处在动力作用点和阻力作用点之外的某

一位置，所以c错误；

D、杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以使用杠杆不一定都是为了省

力，故D错误。

故选：Bo

【例题2】如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计

机械自重和摩擦），拉力Fi、F2、F3的大小关系是（）

A.F2VF1VF3B.F2VF1VF3C.FiVF2VF3D.F2VF3VFi

【提示】：不计机械自重和摩擦：

（1）先判断处动力臂和阻力臂关系，再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出力F1

和重力G的关系。

（2）使用滑轮组时，先判断出承担总重绳子的段数n,再根据F2=」G得出力

n

F2和重力G的关系。

（3）使用动滑轮，动力作用在轴上，则有F3=2G。

【解析】：

不计机械自重和摩擦时：

（1）第一个图是等臂杠杆，LI=L2,由杠杆平衡条件可得FI=G；

（2）第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数n=3,F2=|G；

（3）第三个图是动滑轮，动力作用在轴上，F3=2G；故F2<FI<F3,故B正确，

ACD错误。

故选：Bo

【例题3】下列关于功、功率和机械效率的说法中。正确的是（）

A.做功越慢的机械，功率一定越小

B.越省力的机械，其机械效率一定越高

C.做有用功越多的机械，其机械效率越高

D.功率不同的机器，做的功一定不相等

【提示】：（1）功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的

功，功率大则做功快；

（2）机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值；

（3）机械效率与做功功率和机械的省力情况无关。

【解析】：

A、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小说明做功慢。故A正确；

B、机械效率是有用功与总功的比值，与机械的省力情况无关。故B错误；

C、机械效率是指有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不

能确定。故C错误；

D、功率不同的机械，做的功有可能相等。如功率为5000W的机械60s做的功与

功率为1000W的机械300s做的功相同。故D错误。

故选：Ao

举一反］）

【强化1】图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的

绕线方法.

【提示】：首先要会组装滑轮组.知道承担物重的绳子段数越多越省力.在此题

中，人在地面用力，所以拉力方向下.

【解答】：

要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起.

故答案为：

【强化2】一辆搬运砖头的独轮车，车箱和破头所受总重力G=1200N,独轮车

的有关尺寸如图所示,它是一个杠杆.推车时,人手向上的力F应为N,

生活中应用这个特点的杠杆还有（请举出一例）.

**1m------

【提示】：结合图片和生活经验，先判断独轮车在使用过程中，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，并举例生活中省力杠杆的应用；

再根据杠杆平衡原理计算人手向上的力的大小.

【解析】：

独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆.

根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得，

FL1=GL2,

FXlm=1200NX0.3m

F=360N；

生活中的省力杠杆还有钳子。

故答案为：省力；360；钳子。

【强化3】小泽和小阳同学在做“测滑轮组机械效率”的实验。

（1）他们分别设计了如图所示的甲和乙的滑轮组，二种实验方案中，较省力的

是图—。

（2）根据下表数据，你认为他们最后选用了图的滑轮组。

实验提升钩码钩码上升拉力拉力上机械效率

次数重G/N高度h/mF/N升T]/%

高度s/m

110.10.50.366.7

220.20.90.674.1

330.451.21.3583.3

（3）分析表中数据发现，所提升的物体越重，滑轮组的机械效率越0

（4）在安全、有效的前提下提高机械的效率，下面的方法可行的是

A.改进结构，使机械更合理更轻巧

B.一次能提升的货物分为几次提升

C.增大提升物体的高度

【提示】：（1）承担动滑轮的绳子的段数越多，就越省力；

（2）根据物体上升的高度与绳子自由端通过的距离分析；

（3）根据表格中的数据分析物体的重力对滑轮组机械效率的影响；

（4）根据影响机械效率的因素分析。

【解析】：

（1）承担动滑轮的绳子的段数越多，就越省力，甲图是三段，乙图是两端，故

甲图省力；

（2）由表格中的数据可知，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的3倍，故

选用的是甲图；

（3）由表中的数据可知，使用相同的滑轮组提升不同的重物时，物体越重，滑

轮组的机械效率越高；

（5）A、改进结构，使机械更合理更轻巧，能减小额外功，故能提高机械效率，

故A正确；

B、一次能提升的货物分为几次提升，不会改变有用功的大小，但此时所做的额

外功增加，所做的总功增大，故机械效率降低，故B错误；

c、若不计绳重和摩擦力，根据n=孕曳=兽=兽=鼻知滑轮组的机械效率

W总FsFnhnF

与提升物体的高度没有关系，所以增大物体上升的高度不影响机械效率，故C

错误。

故答案为：（1）甲；（2）甲；（3）高；（4）Ao

易错题通关

1.关于力臂，下列说法中正确的是（）。

A.从支点到力的作用点的距离B.从支点到力的作用线的距离

C.力臂不可能为零D.力臂一定都在杠杆上

【答案】B

【解析】：

力臂是从支点到力的作用线的距离，抓住其数学特征：点到直线的距离

2.如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（）

A.甲是动滑轮，使用时不能省力B.乙是动滑轮，使用时可以省力

C.甲是定滑轮，使用时可以省力D.乙是定滑轮，使用时不能省力

【答案】B

【解析】：

根据定滑轮和动滑轮的特点可知：甲是定滑轮，不省力，但能改变力的方向；乙

是动滑轮，能省一半的力，但不能改变力的方向。

故选：Bo

3.如图，体积相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态，现将铁

块和铝块同时浸没到水中，杠杆将（）

°

铝铁

A.左端下降B.右端下降

C.杠杆仍然平衡D.条件不足，无法判断

【答案】Bo

【解析】：

因铝块、铁块体积相同，p铁＞p铝，有m铁＞m铝，G铁＞6铝，由杠杆平衡条件，

两侧力与力臂的乘积相同，但铝一侧的力臂大于铁一侧的力臂;浸没水中后，铁、

铝受到的浮力相等，但铝一侧减小的力与力臂的乘积大，所以杠杆不再平衡，铁

一侧将下降，即右端下降。

故选：Bo

4.如图所示，“A8C”和“0E尸，是指甲刀的两个杠杆，下列说法正确的是（）

A.".ABC”是省力杠杆，是费力杠杆

B.".ABC”是费力杠杆，“DEb”是省力杠杆

C.“ABC”是省力杠杆，“DEb”是省力杠杆

口.“48。”是费力杠杆，“。£：厂”是费力杠杆

【答案】A

【解析】：

如图所示，对于.ABC,在使用时，它的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆；

尸’在使用时，它的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确、BCD错误。

故选：Ao

5.如图所示，将同一物体分别沿光滑斜面由8、「匀速提升到」时，如若沿

斜面的拉力分别为「，，、L,各个过程拉力做功为5，则它们的大小关系

正确的是（）

B

A.HZ>Hr,r,(<F,B.II；,FH<F<.

C.I"M,67=AD.I[“二M,FH=F,

【答案】B

【解析】：

⑴斜面B.A的倾斜角度小于C.A,所以物体沿瓦1运动时拉力较小，即6厂-匚；

⑵斜面光滑说明摩擦力为0,没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重

力做的功；两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同,

所以拉力做功也相同，即计％=1「「。

综上分析可知，选项ACD错误，3正确。

故选：Bo

6.如图所示是电动传送机,传送带斜面长15m，高7.5m,每袋货物质量m=30kg。

传送机匀速传送一袋货物到A处所做的有用功为J,传送机工作时的机

械效率是75%,则传送一袋货物所做的额外功是J.(g取10N/kg)

【答案】2250；7500

【解析】：

(1)知道传送货物的质量，利用W=Gh=mgh求传送一袋货物所做的有用功;

(2)知道传送机工作时的机械效率，利用n-亚求总功，传送一袋货物所做的

额外功等于总功减去有用功。

解：(1)传送一袋货物所做的有用功：W：s=Gh=mgh=30kgX10N/kgX7.5m=

2250J；

="_W有_2250J_

(2)由nWE可得总功：W总=T=^T=3000J,

传送一袋货物所做的额外功：W额=W,a-W有=3000J-2250J=750Jo

故答案为：2250；750o

7.下列说法中正确的是()

A.机械效率高的机械，做功就越多B.功率大的机械，做功就越多

C.功率小的机械，其机械效率越低D.功率大的机械，做功就越快

【答案】D

【解析】：

(1)机械效率等于有用功与总功的比值，反映了有用功在总功中所占比例的大

小；

_W

(2)功率表示物体做功快慢的物理量，即P=；。

解：A、机械效率等于有用功与总功的比值，反映了有用功在总功中所占比例的

大小，所以机械效率高的机械，做功不一定越多，故A错误；

B、功率大的机械，做功不一定越多，因为做功的时间不明确，故B错误；

C、功率和机械效率是两个不同的物理概念，二者没有必然的联系，故C错误;

D、功率表示物体做功快慢的物理量，机械功率越大，则机械做功越快，故D正

确。

故选：D。

8.起重机的机械效率、功率与其对外做功多少的关系正确的是()

A.做功越快的机器，功率一定越大

B.做功越多，机械效率一定越高

C.功率越大的机器做功一定越多

D.机械效率越高，做功一定越快

【答案】Ao

【解答】：

A、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，机器的功率就越大。故A正确;

B、机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高低与做功多少无关。故B错误；

C、机器的功率大，说明做功快，但不能说明做功多。故C错误；

D、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做功不一定快，功率不一定大。

故D错误。

故选：Ao

9.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如

图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为LON,

每个钩码的重力为0.5N,实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，

分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）

序号12345678

动滑轮重Go/N1.01.01.31.01.01.01.01.0

所挂钩码的重力0.51.01.52.02.53.03.54.0

G/N

弹簧测力计示数0.81.21.31.61.82.22.32.7

F/N

（1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,

使用该滑轮组—（选填“省力”或“不省力”）

（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数R与被提升钩

码重力G以及动滑轮重力Go的关系为

（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为50N

的物块从位置A匀速直线拉到位置3,请在图中画出最省力的绕线方法：物块移

动的距离为cm；若此时绳自由端所用拉力为10N,物块受到的摩擦力为18N,

该滑轮组的机械效率为。

G

【答案】（1）不省力；（2）F=^°;（3）如图所示；3.10；60%

【解析】：

（1）分析表中序号为1、2的两组数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物

体的重力的条件下，测力计示数大于所挂钩码的重力G,故此时使用该滑轮组不

省力；

（2）由图1可知〃=2,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的

示数斤与被提升钩码重力G以及动滑轮重力Go的关系为：F=2；

（3）用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置-当绳子

的有效段数最多为3时，最省力，如下图所示：

B

I网巾叫用中叫II叩呷1邮叩坤I叩7

36373839

cm

由图知，物块移动的距离为44.10cm-41.00cm=3.10cm；

若此时绳自由端所用拉力为ION,物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效

率为：

10.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆,

支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。

①如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，则