2019年中考物理试题分项版解析汇编(第01期)专题09 简单机械及其效率(含解析).doc
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1、1专题专题 9 9 简单机械及其效率简单机械及其效率一、单选题1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【来源】山东省临沂市 2018 年中考物理试题【答案】ACD、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,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。【
2、点睛】本题考查了杠杆平衡的条件的应用,注意杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂的应用。2某校操场上正在举行升旗仪式,同学们看着国旗冉冉升起,暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中,下列说法不正确的是2A. 以地面为参照物,国旗是运动的B. 国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D. 地面相对于国旗是静止的【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】DC. 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮,此说法正确;D. 地面相对于国旗是运动的,故此选项错误;故选 D【点睛】一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同,
3、这就是运动和静止的相对性。3如右图所示,某同学使用动滑轮把 600N 的重物匀速提升了 3m,所用的拉力是 400N。下列说法正确的是A. 机械效率是 80% B. 有用功是 1800JC. 额外功是 300J D. 总功是 2100J【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】B【解析】分析:已知物体的重力和升高的高度,根据公式可求有用功;已知物体上升的高度和动滑轮上绳子的段数以及拉力的大小,根据公式可求拉力做的总功;有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率。解答:有用功;故 B 正确;拉力做的总功为3故 D 错误;,故 C 错误;动滑轮的机械效率故 A 错误。故选:B。【点睛】本题
4、考查总功、有用功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对动滑轮上绳子段数的判断。4如图题图所示的杠杆,动力 F 的力臂是A. OD B. OF C. OA D. OC【来源】湖南省邵阳市 2018 年中考物理真题【答案】D【点睛】本题主要考查了有关力臂的判断,首先要掌握力臂的概念,找出支点和力的作用线,从而正确地画出力臂。5如图所示,光滑带槽的长木条 AB(质量不计)可以绕支点 O 转动,木条的 A 端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的 B 端通过细线悬挂一个长方体木块 C,C 的密度为 0.8103kg/m3,B 端正下方放一盛满水的溢水杯。现
5、将木块 C 缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N 的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为 300g 的小球从 B 点沿槽向 A 端匀速运动,经 4s 的时间系在 A 端细绳的拉力恰好等于 0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g 取 10N/kg) ( )A. 木块受到的浮力为 0.5NB. 木块 C 受到细线的拉力为 0.3NC. 小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力为 2.2N4D. 小球的运动速度为 0.2m/s【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省达州市中考物试题【答案】D正确;(3)小球的质量为:m球300g0.3kg,小球的重:G球m球g0
6、.3kg10N/kg3N,小球刚放在B 端时,B 端受到的力为 3N+0.3N3.3N,根据杠杆平衡条件得出关系式:FAOAFBOB,则 A 端受到细线的拉力:FA2.2N,故 C 正确。 (4)设小球的运动速度为 v,则小球滚动的距离svt,当 A 端的拉力为 0 时,杠杆再次平衡,此时小球到 O 点距离:ssOBvtOBv4s0.4m,根据杠杆平衡条件可知:G球sFBOB,即:3N(v4s0.4m)0.3N0.4m,解得:v0.11m/s。故 D 错误。故选:D。点睛:(1)溢水杯内裝满水,当物体放入后,根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力;(2)根据 F浮水V排g 求排开水的体积;此时
7、木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根据 FBGF浮求杠杆 B 端受到的拉力 FB, (3)根据杠杆平衡条件得出关系式 FAOAFBOB 求出小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力;(4)知道小球的质量可求重力,设小球的运动速度为 v,则小球滚动的距离 svt,可求当 A 端的拉力为 0 时,小球到 O 点距离(sOBvtOBv4s0.4m) ,再根据杠杆平衡条件得出 G球sFBOB,据此求小球运动速度。6. 分析如图所示实验现象得出的结论中,合理的是A. 甲:烧杯内壁有水珠生成,说明甲烷中含有碳元素和氢元素B. 乙:摩擦后的塑料
8、梳子能吸引碎纸屑,说明纸屑与梳子带同种电荷C. 丙:试管中无明显现象,说明 CO2与 NaOH 溶液没有发生化学反应5D. 丁:弹簧测力计读数相同,说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向【来源】2018 年河北省初中毕业生升学文化课考试(中考)物理【答案】DB、带电体能吸引微小的物体,塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑,说明摩擦后的塑料尺带电,不正确;C. 丙:试管中无明显现象,并不能说明 CO2与 NaOH 溶液没有发生化学反应,不正确;D. 丁:弹簧测力计读数相同,说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向,正确。故选 D【点睛】本题考查的是常见的物质的性质以及物理知识的结合,完成此题,可以依据已有的知
9、识进行。7如图为吸盘式挂杆,将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气,挂杆就能被固定在瓷砖上,挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从 P 点开始向吸盘 B 移动,若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计,设挂钩与吸盘A 的距离为 L,则吸盘 B 受到的摩擦力 F 的大小与 L 的关系图象为( )A. B. C. D. 【来源】2018 年浙江省温州市中考物理试题【答案】D【解析】解:以吸盘 A 为支点,设挂钩与吸盘 A 的距离为 L,根据杠杆的平衡条件可得,GLFAB,F,AB、G 不变,L 不为零,故吸盘 B 受到的摩擦力 F 的大小与 L 的关系图象为 D。故选:D。点睛:根据杠杆的平衡条件和平衡力分析解答
10、。8某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重) ,在相同时间内把重物 G 提升相同高6度,F1和 F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A. 力 F1和 F2做功的功率相同B. 力 F1和 F2做的总功相同C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省攀枝花市中考物理试题【答案】D乙两滑轮组提升的物重 G 相同,设一个动滑轮的重为 G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为:甲100%,乙滑轮组中有 2 个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为:乙,所以 甲乙,故 C 错误,D 正确
11、。故选:D。点睛:使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;根据已知条件判断省力情况;利用公式 比较滑轮组机械效率。 9如图所示,斜面长 3m,高 0.6m,建筑工人用绳子在 6s 内将重 500N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是 150N(忽略绳子的重力) 。则下列说法正确的是( )A. 斜面上的摩擦力是 50N B. 拉力的功率是 50WC. 拉力所做的功是 300J D. 斜面的机械效率是 80%【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省广安市中考物理试题7【答案】A点睛:(1)利用 WFs 计算该过程拉力 F 做的功;利用 W有Gh
12、求出有用功,利用 W额W总W有求出额外功,然后利用 W额fs 计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(2)利用 P 求拉力做功功率;(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。10 (2018宁波)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体 A 相对于地面静止,物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦) 。下列说法错误的是( )A. F2的功率为 0.6WB. 弹簧测力计读数为 9NC. 物体 A 和地面之间有摩擦力D. 如果增大 F2,物体 A 可能向左运动【来源】浙江省宁波市 2018 年中考物理试题【答案】D【解
13、析】A、由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度 v=2v物=20.1m/s=0.2m/s,拉力做功功率P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W,故 A 正确;B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为:F=3F2=33N=9N,故 B 正确;C、物体 A 受到 B 的摩擦力为 23N=6N,受到拉力 4N, ,所以相对于地面有向左的运动趋势,物体 A 与地面之间有摩擦力,故 C 正确;D、如果增大 F2,当 F2大于 AB 间的摩擦力与地面对 A 的最大静摩擦力时,A 会向右运动,故 D 错。故选:D。8点睛:重点是平衡状态的
14、判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体 A 受到 B 的摩擦力,地面的摩擦力和拉力 F,此三个力平衡。11人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托 5kg 的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )A. 大于 5kg B. 大于 49N C. 小于 49N D. 等于 49N【来源】 【全国市级联考】2018 年山东省聊城市中考物理试题【答案】B所以动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件:F1L1F2L2,因为 L1L2,所以 F1F2,即肱二头肌收缩所承受的力一定大于 49N故 B 正确,CD 错误。故选:B。点睛:首先确定杠杆的支
15、点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件 F1L1F2L2,并结合力臂的概念进行分析。12A、B 两种实心物体的质量与体积的关系如 1 图所示,把体积相等的 A、B 物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则 2 图的虚线框内悬挂 B 物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重) ( )A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个【来源】广东省 2018 年中考物理试题9【答案】B【解析】根据图 1 得物体 A、B 的密度为:; 体积相等时,两物体的重为:,即;如图 2,A 物体上面为一个动滑轮,由两段绳子承担物重,所以:,代入得,即虚线框内悬挂 B 物体的个数是 2。故
16、B 正确。13小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高 40cm,底部直径为 30cm,装满油后总重2000N下列说法中正确的是( )A. 要使底部 C 稍稍离开地面,他至少应对油桶施加 600N 的力B. 他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功C. 他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力D. 油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力【来源】2018 年四川省遂宁市中考物理试题【答案】A解答:A、作用在 B 点的力,要使油桶 C 点稍离地面,必须以 C 点为支点,则 BC 作为动力臂最长,此时动力也最小,最省力,此时动力为 F,阻力为 G=20
17、00N,动力臂,阻力臂10,由于,则最小拉力,故 A 正确。B、他用水平力没推动油桶,没在力的方向上通过距离,故不做功,故 B 错误;C、他用水平力没推动油桶,油桶处于静止状态,推力等于摩擦力,故 C 错误;D、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故 D 错误。故选:A。【点睛】根据杠杆的平衡条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所使用的动力最小,必须使动力臂最长;而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。14如图所示,用滑轮组提升重物时,重 400N 的物体在 10s 内匀速上升了 1m。已知拉绳子的力 F 为250
18、N,则提升重物的过程中( )A. 做的总功是 400J B. 拉力 F 的功率是 25WC. 绳子自由端被拉下 1m D. 滑轮组的机械效率是 80%【来源】 【全国市级联考】2018 年四川省自贡市中考物理试题【答案】D点睛:(1) (3)已知拉力大小,由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数 n2,则 s2h,求出拉力端移动距离,利用 WFs 可求总功;(2)知道做功时间,利用 P 求出拉力 F 的功率;(4)已知物重11和物体被提升高度,根据公式 WGh 可计算出有用功;利用效率公式 求滑轮组的机械效率。15工人用如图所示的动滑轮,将重 1000N 的物体在 5s 内匀速竖直提升了 1m,人
19、对绳自由端的拉力 F 为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )A. 动滑轮的有用功为 600JB. 动滑轮的重力为 400NC. 动滑轮的机械效率为 83.3%D. 拉力 F 的功率为 120W【来源】重庆市 2018 年中考物理试题 A 卷【答案】C【解析】 解:有用功为 W有Gh1000N,故 A 错误;物体移动 1m,则绳子的自由端移动 2m,所以拉力 F 所做的有总功 W 总Fs600N,额外功为 200J,所以 G动200N,故 B错误;83.3%,故 C 正确;拉力 F 的功率为 P240W,故 D 错误。故答案为 C.点睛:首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况,这样就能
20、够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系,再通过已知数据,可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力,有用功等16如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为 0.5 牛) 。下列说法正确的是( )A. 实验前出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调12B. 图乙,在 AB 处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡C. 图丙,弹簧测力计从 a 位置转到 b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变大D. 图丁,用弹簧测力计在 c 点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数小于 3 牛【来源】浙江省金华市、丽水市 2018 年中考科学试题物理部分【答案】C的方向向
21、右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;(4)图中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。解答:A、由图可知,杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向右端移动,故 A 错误;B、设一个钩码重为 G,一格的长度为 L,原来:,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,现在:,所以杠杆不再平衡,杠杆的右端下沉,故 B 错误;C、图中弹簧测力计从 a 位置转到 b,此时拉力 F 的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大,即测力计的示数变大,故 C
22、正确;D、若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件可得:,解得测力计的示数:;利用如图所示装置进行探究,杠杆的重力不能忽略,且杠杆的重心在杆的中点(杠杆的重心没有通过支点) ,杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动,所以弹簧测力计的示数应大于 3N,故 D 错误。故选:C。【点睛】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,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。二、多选题17工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时 15s。已知车厢高 1.5m,木板长 3m,货物质量为 60kg,沿斜面所用的拉力为
23、400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )13A. 工人做的总功为 900J B. 工人做的额外功为 300JC. 工人做功的功率为 60W D. 此斜面的机械效率为 75%【来源】 【全国市级联考】2018 年山东省聊城市中考物理试题【答案】BD点睛:根据功的计算公式 WFs 可求出拉力做的功,即总功;再根据 P 可求功率;再根据 WGh 求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。三、填空题18小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体 A,测出 A 移动的距离 s、水平拉力 F 和 A 的重力 G。(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率 ?_如果能,写出 的表达式
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- 2019 年中 物理试题 分项版 解析 汇编 01 专题 09 简单机械 及其 效率
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