全国各地市中考物理分类汇编——杠杆、滑轮、机械效率&参考答案.docx

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1、第 1 页 共 73 页全国各地市中考物理分类汇编杠杆、滑轮、机械效率&参考答案20. (2018威海)图 9为吊装工具示意图，物体 M为重 5000N的配重，杠杆 AB的支点为 O,OA:OB=1:2，每个滑轮重 100N.当重为 700N的工人用 300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为 N,物体 M对地面的压力为 N. (杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)20.400 450022 （2018泰安） 图 甲 是 某 学 习 小 组 “测 量 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ”的 示 意 图 。用 弹 簧 测 力 计 竖 直 向上 拉 动 绳子 自 由端 ， 将 重 为 4.

2、5N 的物 体 从 A 位 置 提升 到 A 位 置， 同 时弹 簧 测力 计 从 图 中 的 B 位 置 上升到 B 位 置 ， 在 这 个 过 程 中 ，弹 簧 测力 计 的 示 数 如图 乙 所 示 。请 你 根 据 他 们做 的 实 验 完成 下 列问 题 ：（1 ） 物 体提 升 的 高 度是 cm， 拉 力 是 N， 该 滑 轮组 的 机 械 效 率 ；（2 ） 若 在 图 甲 装 置的 基 础 上， 增 加 一 个动 滑 轮， 改 为 图丙 所 示 的 装 置， 提 升 同一物 体 ，则 滑 轮 组 的 机械 效 率 _ （ 选填 “变 大 ”、 “变 小” 或 “不 变 ”）

3、。22 缓 慢 （匀 速 ） （1 ）5 .02 75%（ 2） 变 小3 （2018烟台）如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是（ ）【分析】结合图片和生活经验，先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。第 2 页 共 73 页【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意。D、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。故选：C。【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，

4、动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。24 （2018淄博）骨胳、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨胳绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重 600N的小明在lmin内完成 50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。求：（1）小腿肌肉对每只脚的拉力；（2）小明踮脚过程中克服重力做功的功率。【分析】 （1）根据杠杆的平衡条件分析解答小腿肌肉对每只脚的拉力；（2）小明踮脚过程中克服重力做功等于小腿肌肉对脚的拉力做的功，根据 P=算出小明踮脚过程中克

5、服重力做功的功率【解答】解：（1）由图知，动力 F的力臂 L1=8cm+4cm=12cm=0.12m；重力的力臂第 3 页 共 73 页L2=8cm=0.08m；根据杠杆的平衡条件可得：FL 1=GL2，则小腿肌肉对每只脚的拉力：F= = =400N；（2）小腿肌肉对脚的拉力做的功：W 拉力 =Fh=400N0.09m=36J；小明踮脚过程中克服重力做功等于小腿肌肉对脚的拉力做的功，等于 36J；小明在 lmin内完成 50个双脚同时踮起动作，则小明踮脚过程中克服重力做功的功率：P= = =30W。答：（1）小腿肌肉对每只脚的拉力为 400N；（2）小明踮脚过程中克服重力做功的功率为 30W。

6、【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、功的计算、功率的计算，其中小明踮脚过程中克服重力做功等于小腿肌肉对脚的拉力做的功是解题的关键。15 （2018枣庄）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、F B匀速提升重力为 GA、G B的 A、B 两物体，不计绳重和摩擦。若 GAG B，则 甲 乙 ；若 FA=FB，则 GA G B （选填“” 、 “”或“=” ）【分析】 （1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据= 100%= 100%= 100%结合 GAG B比较两滑轮组的机械效率关系；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 F=

7、 （G+G 动 ）结合 FA=FB得出提升物体的重力关系。【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体第 4 页 共 73 页重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：= 100%= 100%= 100%= 100%，因物体的重力 G越大，1+ 越小， 越大，且动滑轮的重力相等，所以，G AG B时， 甲 乙 ；（2）由图可知，n 甲 =2，n 乙 =3，由 F= （G+G 动 ）可得，提升物体的重力：G=nFG 动 ，则 FA=FB时，提升物体的重力关系为 GAG B。故答案为：；。【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功以

8、及滑轮组绳子的有效股数是关键。21 （2018枣庄）如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向 右 调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的 左 端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将 左侧的钩码去掉一个 即可。第 5 页 共 73 页（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为 小李 的实验方案更好，请说明你的理由 弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直

9、，力臂在杠杆上便于测量 。（4）实验中小王发现：如果在杠杆的 O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由 这个作用在杠杆 O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。 。【分析】 （1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（2）设一个钩码重为 G，杠杆一个小格是 L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码；（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，

10、不易测量力臂；（4）过支点的力，力臂为零。【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2） ）设杠杆每个格的长度为 L，每个钩码的重力为 G，根据杠杆的平衡条件：F 左 L 左 =F 右 L 右 ，即 4G2L2G3L，左端大，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡；（3）由图可知，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好；（4）杠杆

11、在 O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。故答案为：（1）右；（2）左；将左侧的钩码去掉一个；（3）小李；弹簧测力第 6 页 共 73 页计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量；（4）这个作用在杠杆 O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用以及过支点的力对杠杆的影响，要注意分析力和对应的力臂。7 （2018潍坊）如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将（ ）A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D无法判断解析:图中杠杆处于

12、平衡状态，设一个钩码的重为 G，杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可得：2G3L=3G2L；如果杠杆两侧的钩码各减少一个，则：左边力与力臂的乘积：1G3L，右边力与力臂的乘积：2G2L，由于此时右边力与力臂的乘积较大，所以右端下降。故选 B。23 （2018潍坊）如图所示，工人用滑轮组提升重为 400N的货物所用拉力恒为 240N，货物被匀速提升 10m。求:（1）工人做的功 （2）滑轮组的机械效率解:（1）由图知，n=2，则绳子自由端移动的距离：s=2h=210m=20m，工人做的功：W 总 =Fs=240N20m=4800J；（2）提升物体做的有用功：W 有 =Gh=400N10m=4

13、000J，则滑轮组的机械效率：= 100%= 100%83.3%。答：（1）工人做的功为 4800J；（2）滑轮组的机械效率 83.3%。第 7 页 共 73 页13 （2018滨州）如图所示，重 400N的物体在 30N的水平拉力 F的作用下，以 0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s，滑轮组的机械效率为 80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A绳子自由端移动的距离为 3m B有用功为 400JC拉力 F的功率为 9W D物体与地面间的滑动摩擦力为72N解析:A、由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s 绳 =3s 物 =3v 物t=30.1m/s10s=3m，故 A

14、正确；B、拉力做功为：W 总 =Fs 绳=30N3m=90J，有用功：W 有 =W 总 =80%90J=72J，故 B错误；C、拉力做功的功率：P= = =9W，故 C正确；D、有用功 W 有 =fs 物 ，拉力做的总功 W 总 =Fs 绳 ，由 = = = = 得，物体与地面间的滑动摩擦力：f=3F=80%330N=72N，故 D正确。故选 ACD。22 （2018滨州）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 A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或”右”

15、）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。第 8 页 共 73 页（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图 B所示，他们记录的数据为动力 F1=1.5N，动力臂 L1=0.1m，阻力 F2=1N，则阻力臂 L2= m。（3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力动力臂=阻力阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 。（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图 C的实验，此实验 （选填“能”或”不能” ）说明

16、该结论是错误的，图 C实验中，已知杠杆上每个小格长度为 5cm，每个钩码重 0.5N，当弹簧测力计在 A点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂 （选填“等于”或“不等于” ）阻力阻力臂” 。解析:（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2。由杠杆平衡条件得：1.5N0.1m=1NL 2，得：L 2=0.15m；（3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合

17、理。要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。 （4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图 C的实验，此实验能得到“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离” ，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图 C进行验证；杠杆平衡条件为：F 1L1=F2L2。由杠杆平衡条件得：第 9 页 共 73 页40.5N35cm=3N 45cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂 等于阻力阻力臂” 。答案：（1）右；水平；力臂；

18、自重；（2）0.15；（3）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；（4）能；等于。9 （2018临沂）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）A右端下沉B左端下沉C要保持平衡应将左端的物体向右移动D要保持平衡应在右端再加挂一个物体【分析】 （a）图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等， （b）图分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断丁图的杠杆是否还平衡。【解答】解：AB、设一个钩码重为 G，杠杆一格长为 L， （a）图杠杆平衡是因为：2G2L=G4L；（b）图分别加挂一个等重的

19、物体后（为便于研究，设物体的重也为 G） ，左边力与力臂的乘积：3G2L，右边力与力臂的乘积：2G4L，因为 3G2L2G4L，即右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉；故 A正确，B 错误；CD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，第 10 页 共 73 页使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故 C错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故 D错误。故选：A。26 （2018临沂）小明用如图所示的动滑轮提起 140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦） ，小明拉

20、绳子的动力为 80 N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率 变大 （选填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。【分析】不计绳重和摩擦，人拉绳子自由端的拉力 F= （G+G 动 ） ；用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高。【解答】解：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：F= （G+G 动 ）= （140N+20N）=80N；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。故答案为：80；变大。20 （2018青岛）实验探究：探究杠杄的平衡条件数据 如图甲，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表：次数 动力 F1/N 动力臂L1/cm阻力 F2/N 阻力臂L2/cm