2020年中考物理一轮基础复习专题12简单机械考点、考题与提升训练(含解析)3153.pdf

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1、专题 12 简单机械考点、考题与提升训练 对本章考点提炼总结，对考题进行解析【考点提炼】简单机械是学生学习的难点，但同时又是重点；所以，在复习时要下大力气进行系统练习。本章主要内容包括杠杆、滑轮和机械效率三节。本章常考热点有：杠杆及其应用、滑轮与滑轮组、机械效率。1.杠杆及其应用 本考点常考方向有：一、杠杆的分类及应用；二、杠杆平衡条件与验证；三、杠杆示意图。（1）杠杆的分类及应用：杠杆的分类指的是杠杆是省力杠杆还是费力杠杆。要想判断杠杆的类别只需要认清杠杆的动力臂和阻力臂，动力臂大于阻力臂的为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。对于杠杆的概念备考时必须熟悉并理解什么是杠杆和杠杆的一些基本

2、概念和物理量（也就是杠杆的七要素）。准确确定杠杆的力臂（动力臂和阻力臂）是难点也是重点，在这里需要记住的是：一、阻碍作用效果的力就是阻力，达到作用效果的力就是动力；二、动力和阻力方向到支点的垂直距离才是力臂（动力臂和阻力臂）。熟悉并掌握了这些问题，有关杠杆的分类及应用问题就不难解答了。有关杠杆的分类及应用的考题在中考出现很多，题型也比较单一，主要是选择题，填空题也有出现但很少，备考时把此考点放在选择题上。对生活中常用杠杆机械做个初步认识对解答此考点问题大有益处。常见省力杠杆有：剪刀、羊角锤、起子、老虎钳、剪指甲刀、铡刀、铁锨、订书机、独轮车等；费力杠杆有：镊子、筷子、钓鱼竿、手臂、起重机、小船

3、上的桨等；等臂杠杆有：天平、动滑轮、跷跷板等。（2）杠杆的平衡条件及验证：杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂，或 F1l1=F2l2。在中考中，考查杠杆的平衡条件主要是利用杠杆平衡条件分析、解答实际问题。计算类型的杠杆平衡条件考题主要是根据杠杆平衡条件进行简单计算，此类考题一般多见于填空题。杠杆平衡条件的实验验证也是常考内容，在中考试卷的实验探究题中出现的规律很高。对解答此类实验探究题，首先要深刻理解杠杆的平衡条件和常用实验器材的特点，抓住其规律即可很好的解答此类考题。考题中经常要回答的问题有：一、如何调节杠杆（横梁）平衡；二、横梁两侧放上钩码后判断是否平衡；三、不平衡时如何使其平衡（增

4、减钩码或移动钩码位置）；四、分析实验过程；五、填写实验表格；六、根据实验数据验证其结果；七、根据平衡条件计算动力臂或阻力臂；八、用弹簧测力计测量力的大小或者力臂大小等。（3）杠杆示意图（作图题）：作图题也常见本考点内容，其主要问题是：让考生画出动力臂或者阻力臂，画出动力或者阻力的方向等。在解答此考点作图题时，要注意以下几点问题：一、过支点作动力或阻力方向的垂线即为动力臂或阻力臂；二、动力最小时，动力方向与支点到作用点的连线垂直；三、需要标出力的大小时，一定按大小画出力的示意长度。本考点考题形式有选择题、填空题、实验探究题和作图题四种形式。每种形式的考题在中考试卷中都可能出现。选择题：选择题是此

5、考点的常见题型。常见考试内容有：一、杠杆的杠杆及应用；二、杠杆的平衡条件；三、利用杠杆平衡条件进行简单计算等。一般情况下，一个选择题的四个选项，考查内容可以是几个知识点，也可以是单个知识点，但常见于简单机械的多个知识点；有的也会和其他章节的知识点结合共同组成一个考题。这里还需要强调的是杠杆的分类考题，多见于选择题，此类选择题属于简单概念题，一般不难解答，但需要考生多积累这方面的知识。填空题：填空题与选择题一样，只是考题形式不同，这里只需要强调一个问题：看清填空题中的选项和单位，只有这样才能正确填入答案。实验探究题：实验探究题以探究杠杆平衡条件为主要内容。牢固掌握杠杆平衡条件是解答此类考题的基础

6、，对于此类考题常见的问题，上面已经做过论述，希望认真总结对待。作图题：中考试卷中的作图题也常见于本章杠杆的作图，其主要内容是动力或阻力方向作图，或者动力臂和阻力臂作图，前面已经分析，这里不再赘述。2.滑轮与滑轮组 滑轮是简单机械的重点内容，一直以来都是学生学习的重难点，但又是本章的重点内容。本考点中，难点较多，尤其涉及到有关计算、作图、绕线等知识点，多数考生感到头疼，有的感觉无从下手，所以较好地理解本节重点、难点和常考方向，对学习和复习具有非常重要的意义。所以，本内容的备考要下大力气并作为重难点对待。本考点常考方向有：一、滑轮的概念；二、滑轮应用。（1）滑轮的概念：滑轮的概念指的是定滑轮、定滑

7、轮和滑轮组基本内容及特点。对“滑轮”考查主要有以下几个方面：一、定滑轮及其特点：力与距离的关系；二、动滑轮及其特点：力与距离的关系，做功特点；三、滑轮组及其特点：力与距离的关系及特点，做功的计算；作图类主要涉及绕线（很少出现）；四、计算类主要是根据定滑轮和动滑轮的特点，进行分析和有关计算。备考时要注意以下问题：一、定滑轮是个等臂杠杆，不省力但可改变力的方向，动力移动的距离与重物移动的距离相等。对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力 G（不计绳重和摩擦）。二、定滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力，但不能改变力的方向，动力移动的距离是重物移动

8、距离的 2 倍；对于动滑轮来说动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动。三、滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；动力移动的距离 S 和重物移动的距离 h 的关系是：S=nh（n 表示承担物重绳子的段数）；绳子端的速度与物体上升的速度关系：。以上考点在中考在常以选择题和填空题形式出现，多数是一个选项一个知识点。对定滑轮与动滑轮的特点的考查也较多。选择题考查概念性的问题较多；填空题考查应用性的较多，有时也会出现计算题。滑轮的应用：滑轮的应用就是在实际使用过程中，

9、利用滑轮（定滑轮、定滑轮或滑轮组）概念和特点分析解决实际的问题。这里常见的问题有：给出重物和滑轮，让考生分析、判断力的大小、做功多少、移动的距离、做功的效率等。选择题会让考生分析每个选项的分析是否正确；填空题会让考生根据所学知识直接填入或选择正确答案；计算题会让考生通过计算判断其理解问题和解决问题的能力。例如：是不是省力或力是多少、影响机械效率的因素、机械效率的简单计算、做功所少、做功的功率等等。在这里，考生要多选择一些真题和名校模拟题加强练习，提高自己的分析解决问题的能力。本考点考题形式有选择题、填空题和计算题三种类型。选择题：此考点的选择题有概念性的问题，也有应用性的问题。选择题考查的问题

10、基本上都是滑轮的概念及特点、滑轮的应用几个方面。难度属于简单或中等，解答此类选择题只要对这些概念、应用多做多练，理解深、透，解答不难。填空题：填空题考查内容和注意的问题与选择题无异，只是考题形式不同，这里不再赘述。计算题：计算题包括力的计算、做功大小的计算、功率的计算和机械效率的计算。出现最多的是功的计算和机械效率的计算。这两个方面应作为重点加以重视。计算题分为：简单计算题和大型计算题；简单计算题存在于选择题和填空题中，大型计算题存在于压轴题中。对大型计算题来说，考题不会只考查滑轮方面的知识，更多的是和其他内容结合共同组成一个考题，属于综合性考题。3.机械效率 此考点的考查方向比较单一，都是通

11、过对机械效率的计算，考查考生对机械效率概念的理解和掌握程度，并通过计算考查学生的分析问题和解决问题的能力。机械效率的计算常存在于选择题、填空题和大型计算题中。在这里需要强调几个问题：一、有用功（对机械、活动有用的功），公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总，（对斜面，W有用=Gh。）；二、额外功（并非需要但又不得不做的功），公式：W额=W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组），对斜面（W额=fL）；三、总功（有用功加额外功或动力所做的功），公式：W总=W有用W额=FS=W有用；斜面（W总=fL+Gh=FL）；四、机械效率（有用功跟总功的比值），机械效率计算公式：；五、滑轮组的机

12、械效率（不计滑轮重以及摩擦时）。滑轮组（竖直方向提升物体）：（G 为物重，h为物体提升高度，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。（2）滑轮组（水平方向拉动物体）：（f 为摩擦力，l为物体移动距离，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。斜面的机械效率：(h 为斜面高，S 为斜面长，G 为物重，F 为沿斜面对物体的拉力)。此考点的考题题型有选择题、填空题和计算题三个类型。其特点和备考与上述无异，这里不再赘述。以近三年中考真题为例，呈现考点常考题型【考点一】杠杆及应用 典例一：（2017德州）如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是（）。A食品夹 B裁纸刀 C托盘天平 D瓶盖起子【答案

13、】A。【解析】A：食品夹在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆；故 A 正确。B：裁纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故 B 错误。C：天平在使用时，动力臂等于阻力臂，故属于等臂杠杆；故 C 错误。D：瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故 D 错误。典例二：（2019天津）如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（）。A.B.C.D.【答案】A。【解析】用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力 F1，从支点 O 向动力 F1的作用线作垂线段，即为动力臂 l1；阻力是石头对撬棒的作用力 F2，方向竖直向下，反向延长 F2，从支

14、点 O 向阻力 F2的作用线作垂线段，即为阻力臂 l2；故 A 正确，BCD 错误。故选 A。典例三：（2017杭州）小金将长为 0.6 米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端 A 挂一个 40牛的物体，肩上支点 O 离后端 A 为 0.2 米，他用手压住前端 B 使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为 50 千克，则此时手压木棒的压力大小为 牛，肩对木棒的支持力大小为 牛，人对地面的压力大小为 牛（g=10 牛/千克）。【答案】20、60、560。【解析】（1）根据杠杆平衡条件求出拉力的大小；（2）肩对木棒的支持力大小为 F=FA+FB；（3）对人进行受力分析即可解答。（1）由题根据

15、杠杆的平衡条件有：FOB=GOA，即：F（0.6m0.2m）=40N0.2m，所以：F=20N；即手压木棒的压力大小为 20N；肩对木棒的支持力大小为 F=F+G=20N+40N=60N；人对地面的压力大小为 F=G人+F=mg+F=50kg10N/kg+60N=560N。典例四：(2019武威)如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图。【解析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；由图知，O为支点，A点离支点最远，则连接支点O和羊角锤的末端A即是最长的动力臂，过A点作垂直于动力臂向右的力F1如下图所示。典例五：（2019河北）如图所示，一轻

16、质杠杆 AB长 1m，支点在它中点 O将重分别为 10N 和 2N的正方体 M、N 用细绳系于杆杆的 B 点和 C 点，已知 OC：OB1：2，M 的边长 l0.1m。（1）在图中画出 N 受力的示意图。（2）求此时 M 对地面的压强。（3）若沿竖直方向将 M 左右两边各切去厚度为h 的部分，然后将 C 点处系着 N 的细绳向右移动 h 时，M 对地面的压强减小了 60Pa，求 h 为多少。【解析】（1）对 N 进行受力分析，由于 N 在空中处于静止状态，则 N 受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力，所以二力的大小相等（FG2N），方向相反；过 N 的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标

17、上力的符号及大小，注意两线段要一样长，图所示：（2）设 B 端受到细绳的拉力为 FB，由杠杆平衡条件得，GNOCFBOB，已知 OC：OB1：2，则有：FBGN2N1N；根据力的作用是相互的可知，细绳对 M 的拉力：FFB1N，此时 M 对地面的压力：F压F支GMF10N1N9N，M 与地面的接触面积：Sl2（0.1m）20.01m2，则 此 时M对 地 面 的 压 强：p 900Pa。（2）若沿竖直方向将 M 两边各切去厚度为h 后，剩 余M的 底 面 积：S l（l h h）l（lh），剩余 M 的体积：VSll2（lh），剩余 M 的密度不变，则剩余部分的重力与原来重力的比值：，所 以

18、剩 余M的 重 力：GM GM10N 剩余的物体 M 对地面的压强：ppp900Pa60Pa840Pa，剩余 M 的底面积：Sl（lh）0.1m（0.1mh），地面对剩余的物体 M 的支持力：F支F压pS840Pa0.1m（0.1mh）沿竖直方向将 M 两边各切去厚度为h 后，将 C 点处系着N 的细绳向右移动 h，设此时 B 端受到细绳的拉力为 FB，由杠杆平衡条件得，GN（OCh）FBOB，则有：FB，即细绳对剩余 M 的拉力：FFB 对剩余 M 进行受力分析，由力的平衡条件得，F支+FGM 将式代入式得：840Pa0.1m（0.1mh）+10N，解得：h0.05m。答：（1）如上图所示；

19、（2）此时 M 对地面的压强为 900Pa；（3）h 为 0.05m。【考点二】滑轮与滑轮组 典例一：（2019岳阳）如图，动滑轮实质上是一个_（填“省力”或“费力”）杠杆，用 60N的拉力将沙桶从地面提到 9m 高的楼上，拉力做的功是_J。【答案】省力；1080。【解析】（1）动滑轮实质上是一个动力臂等于 2 倍阻力臂的省力杠杆；（2）使用动滑轮，n=2，拉力端移动距离 s=2h=29m=18m，拉力做的功：W=Fs=60N18m=1080j。故答案为：省力；1080。典例二：（2019泸州）用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是（）。A.该滑轮组绳自由端拉

20、力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一；B.用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大；C.用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等；D.其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大【答案】B。【解析】A、由图知，n=3，不计一切摩擦和绳重，拉力 F=（G+G轮）G，所以拉力 F 的大小大于所提物体重力的三分之一，故 A 错误；B、不 计 一 切 摩 擦 和 绳 重，用 该 滑 轮 组 提 升 不 同 的 物 体，则=，可见提升的物体越重，其机械效率越大，故 B 正确；C、用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，由于物体在水中受到浮力，就好比用滑轮

21、组提升的物体重力变小，所以其机械效率不相等，故 C 错误；D、仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，将同一物体提升相同的高度（其他条件相同），有用功相同，由W额=G动h 可知额外功增大，则总功增大，有用功与总功的比值减小，机械效率减小，故 D 错误。故选 B。典例三：（2017杭州）如图所示装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 M 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为 10 牛，物体 M 的运动速度为 1 米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）。A物体 M 与地面间的摩擦力为 5 牛；B物体 M 与地面间的摩擦力为 10 牛；C水平拉力 F 做功的

22、功率为 20 瓦；D1 秒内滑轮对物体 M 做功为 10 焦【答案】C。【解析】该滑轮为动滑轮，拉力 F 的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用 W=FS 公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力 F 的功率。A、B：如图所示，n=2，物体做匀速运动，f=2F=210N=20N；故 A、B 错误。C、D：物体移动的路程 S=v物t，拉力移动的距离：S=2S=2v物t=21m/s1s=2m，拉力做功：W=FS=10N2m=20J，拉力做功功率：；故 C正确，D 错误。典例

23、四：（2017济宁）小可在 A 端用如图所示的动滑轮匀速提起 200N 的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子 A 端的动力为 N；实际测量 A 端的拉力为 110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 N。【答案】100、20。【解析】（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦，根据 F=G 求出拉力；（2）根据 F=（G+G动）求出动滑轮重。（1）因 为 动 滑 轮 有 两 段 绳 子 吊 着 物 体，不 计 动 滑 轮 重、绳 重 和 摩 擦，拉 力F=G=200N=100N；（2）若 不 计 绳 重 及 摩 擦，实 际 测 量A端 的 拉 力 为110N时，根 据F=（G+G动）得 G动=2FG=2

24、110N200N=20N。典例五：（2017益阳）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为 F1和 F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）。下列说法正确的是（）。A拉力 F1小于拉力 F2；B甲、乙两滑轮组的机械效率相同；C甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械；D甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B。【解析】不计绳重及摩擦，因为拉力，n1=2，n2=3，所以绳端的拉力为：，所以，故 A正确。因为滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，所以利用滑轮组做的有用功相同，额外功相同，总功相同；因为，所以机械效率

25、相同，故 B 正确。使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 C 错误。因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1s2，故 D 错误；故应选 B。典例六：（2019菏泽）如图所示，一个质量 600kg、体积 0.2m3的箱子沉入 5m 深的水底，水面距离地面 2m，若利用滑轮组和电动机组成打捞机械，以 0.5m/s 的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的

26、浮力；（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。【解 析】（1）箱 子 在 水 底 时 下 表 面 的 深 度h=5m，此 处 水 产 生 的 压 强：p=水gh=1103kg/m310N/Kg5m=5104Pa。（2）箱子沉入水底，则 V 排=V=0.2m3，则浮力 F 浮=水 gV 排=1103Kg/m310N/Kg0.2m3=2103N。（3）物体完全露出水面后，在提升箱子过程中，不计绳重、摩擦和水的阻力，有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功；箱子的重力：G

27、=mg=600Kg10N/Kg=6103N；出水后，根据可得：机械效率：（4）由于箱子从水底匀速提到地面，根据 P=Fv 即可判断出拉力最大时，功率最大；箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时电动机对滑轮组的拉力最大；由于不计绳重、摩擦和水的阻力，则；电动机上绳子的提升速度为 v=2v=20.5m/s=1m/s，则 p 最大=f 最大 v=3.05103N1m/s=3.05103W。答：（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强为 5104Pa；（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力为 2103N；（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率为 98.4%

28、；（4）整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大，为 3.05103W。【考点三】机械效率 典例一：（2019海南）工人用如图所示的滑轮组，在时间 t 内，将重为 G 的货物匀速提升了 h，人对绳子竖直向下的拉力恒为 F。以下说法正确的是（）。A拉力 F 的功率为；B额外功为（2F-G）h C滑轮组的机械效率为；D滑轮组的机械效率随 h的增大而增大【答案】AB。【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数 n=2，绳端移动的距离 s=nh=2h，拉力 F 做的功：W总=Fs=2Fh，则拉力 F 的功率：，故 A正确；B、拉力做的有用功：W有=Gh，则额外功：W额=W总-W有=2Fh

29、-Gh=（2F-G）h，故 B 正确；C、滑轮组的机械效率：，故 C 错误；D、根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度 h 无关，故 D 错误。故选 AB。典例二：（2017烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用 3m 长的斜面，把 120kg 的重物提高 1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ，若实际用力为 500N，斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 。（g 取 10N/kg）【答案】（1）人做有用功为 1200J；（2）斜面的机械效率为 80%；（3）摩擦力为 100N。【解析】（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所

30、做的功：W有=Gh=mgh=120kg10N/kg1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：；（2）人 所 做 的 总 功：W总=FS=500N3m=1500J，斜 面 的 机 械 效 率：；（3）W总=W有+W额，即：FS=Gh+fS，所以；典例三：（2019达州）如图所示，工人准备用一根最多能承受 400N 力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 A 和 B完全露出水面的物体 A 被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g

31、10N/kg）。求：（1）物体 A 完全露出水面后以 0.5m/s 的速度匀速上升时，物体 A 的重力和工人拉力的功率分别是多少。（2）在物体 A 浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 75%，物体 A 的密度是多少。（3）若用该滑轮组打捞体积为 50dm3的物体 B 时，物体 B 最多露出多少体积时绳子将断裂。【解析】（1）G动m动g20kg10Nkg200N，物体有三段绳子承担，n3，F（GA+G动），400N（GA+200N），GA1000N；绳子自由端移动的速度：vnv30.5m/s1.5m/s，PFv400N1.5m/s600W。（2）物体 A 浸没在水中匀速上升的过程中，

32、滑轮组提起的力：FGAF浮1000N水gVA，75%解得，VA4102m3 GAAgVA，1000NA10N/kg4102m3，A2.5103kg/m3（3）GBBgVB2.5103kg/m310N/kg50103m31250N，F（GBF浮+G动），400N（1250NF浮+200N）F浮250N，V排2.5102m325dm3。V露VBV排50dm325dm325dm3。答：（1）物体 A 的重力是 1000N，工人拉力的功率是 600W。（2）物体 A 的密度是 2.5103kg/m3。（3）物体 B 最多露出 25dm3时绳子将断裂。典例四：（2017德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重

33、 1N，小强用 6N 的拉力 F 通过该滑轮组匀速拉起重 10N 的物体，物体沿竖直方向上升 0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是（）。A0.4J、83.3%B0.8J、91.7%C0.8J、83.3%D0.4J、91.7%【答案】C。【解析】（1）题目没有指明不计摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重，此时额外功不能直接计算，需 要 用 总 功 减 去 有 用 功 得 到，W总=Fs，W有 用=Gh，W额=W总 W有 用；（2）根 据求出机械效率。解答：（1）由图知，n=2，拉力端移动距离 s=2h=20.4m=0.8m，W总=FS=6N0.8=4.8J，W有用=Gh=10N0.4m=4J

34、，W额=W总W有用=4.8J4J=0.8J；（2）滑轮组的机械效率：。选自近三年中考真题和各名校模拟考题，加强考点训练 一、选择题 1.（2019衢州）如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（）。A.B.C.D.【答案】C。【解析】如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，以树根为支点，树的重力不变、重心一定，则阻力和阻力臂一定，支点与动力作用点的连线是最长的动力臂，根据杠杆的平衡条件，动力臂越大，动力越小；图 C 中动力作用点离支点最远，F3与树干垂直，则可知 F3最小，故 C 正确。故选 C。2.（2019温州）晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让

35、衣架保持水平的是（）。A.B.C.D.【答案】B。【解析】根据图示和杠杆的平衡条件分析解答。本题主要考查了杠杆的平衡条件，常见题目。设每条湿毛巾重力为 G，每个小格的长度为 L，A、左侧力与力臂的乘积为 2G2L=4GL，右侧力与力臂的乘积为 GL=GL，左侧右侧，故 A 错误；B、左侧力与力臂的乘积为 2GL=2GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L=2GL，左侧=右侧，故 B 正确；C、左侧力与力臂的乘积为 2GL=2GL，右侧力与力臂的乘积为 GL=GL，左侧右侧，故 C 错误；D、左侧力与力臂的乘积为 2G2L=4GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L=2GL，左侧右侧，故 D 错误；故选 B

36、。3.（2019河南）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（）。A B C D【答案】B。【解析】用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端 O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力 F2，动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力 F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即 F1F2，故 ACD 错误，B 正确。故选 B。4.（2019河北）如图所示，重为 G 的物体在拉力 F 的作用下，以 v 的速度匀速运动了 s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 n 分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）

37、。A使用该滑轮组一定省力；B拉力的功率为 2Fv；C额外功为（2nFG）s；D滑轮组的机械效率为【答案】BC。【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数 n2，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，所以，绳端的拉力 F（f+G动），由于 f 与 G动的大小关系未知，所以无法比较 F 与 f 的大小关系，则使用该滑轮组不一定省力，故 A 错误；B、绳端移动的速度 v绳nv2v，则拉力的功率：PFv绳2Fv，故 B 正确；C、由题意可知，物体运动时受到的摩擦阻力 fG，克服摩擦阻力做的功为有用功，则：W有fsGs，绳端移动的距离：s绳ns2s，拉力 F 做的总功：W总Fs绳2Fs，则 额 外 功：W额 W

38、总 W有 2Fs Gs（2nFG）s，故 C 正确；D、滑 轮 组 的 机 械 效 率：，故 D 错误。故选 BC。5.（2019遂宁）如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点O转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体C不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体D靠近支点O；起吊

39、物体时，将配重物体D向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为 5103N，底面积为 0.01m2的物体A，已知D的质量为 900kg，OB长 18m；当配重物体D移动到距支点 6m的E点时，B端绳子对A的拉力为T，A对地面的压强为p；若再让配重D以速度V向左运动，25 秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体A在 10s内匀速上升了 10m，B端绳子的拉力T做功功率为P。（g=10N/kg）下列相关计算错误的是（）。A.P等 于5kW B.V等 于 C.p等 于 D.T等于【答案】A。【解析】由重力公式 G=mg 可求，配重 D 的重力为 GD=mg=900kg10N/

40、kg=9103N。第一个状态当配重物体移动到 E 点时，D 选项，根据杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2可得，GDOE=TOB，求得T=3103N故 D 选项错误。C 选项，由于物体在水平地面上静止，所以由受力分析可知，GA=N+T，代数求得 N=5103N-3103N=2103N，因为 A 对地面的压力 F 与地面对 A 的支持力 N 是一对相互作用力，所以 F=N=2103N，由压强定义式 p=求得，p=2105Pa故 C 选项错误。第二个状态为配重物体移动到甲对地面的压力恰好为零的位置 E点时，B 选项，由于甲对地面的压力恰好为零，所以拉力 T=GA=5103N，根据杠杆的平衡条件 F1

41、l1=F2l2可得，GDOE=TOB，代数求得OE=10m，则配重移动的距离 s=OE-OE=10m-6m=4m，则由速度公式V=可求，V=0.16m/s。故 B 选项错误。第三个状态为匀速起吊过程，A 选项，由功率公式 P=和功的定义式 W=Fs 可得，功率 P=，代数得P=5103W=5kW故 A 选项正确。故选 A。6.（2019泸州）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 2cm，在B点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成 30角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（）。A.杠杆的动力臂为

42、 8cm；B.该杠杆为费力杠杆；C.该杠杆的阻力大小为；D.动力F的大小为【答案】B。【解 析】A、当 动 力 在A点 斜 向 下 拉（与 水 平 方 向 成30 角）动 力 臂 是：OA=42cm=4cm，故 A 错误；B、阻力臂 OB，32cm=6cmOA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故 B 正确；C、该杠杆的阻力大小为：G=40.5N=2N，故 C 错误；D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，GOB=FOA，代入数据，2N8cm=F4cm，解得，F=4N，故 D 错误。故选 B。7.（2019海南）图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子。把 A 点压在百香果上固定

43、、B处的“刺刀”刺进果壳，用力使勺子绕 A 点转动一周，“刺刀”就把果壳切开（如图乙）。关于勺子的构造和使用说法正确的是（）。A勺子转动切果时可作省力杠杆用 B勺柄表面有花纹是为了减小摩擦 C“刺刀”很尖利是为了增大压力 D勺子绕着果转动时运动状态不变 【答案】A。【解析】A勺子转动切果时动力臂可以大于阻力臂，所以可作省力杠杆用，故 A 正确；B勺柄表面有花纹是为增大摩擦，故 B 错误；C“刺刀”很尖利是通过减小受力面积来增大压力的作用效果即压强的，故 C 错误；D勺子绕着果转动时，运动方向不断改变，则其运动状态发生改变，故 D 错误。故应选 A。二、填空题 8.（2019海南）如图，小谦想把

44、被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有_段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受 300N 拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_N。【答案】2；150。【解析】小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树，因此，这样做有 2 段绳子拉甲树；根据动滑轮省一半力的特点，小谦对绳子的拉力至少为 150N。9.（2019益阳）如图所示是吊车吊起货物的示意图，已知 AB=4m，BC=6m。吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着 2t 的货物处于静止状态时，杠杆的支点是_点（选填“A”、“B”或“C”），伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为_N。g=10N/kg。【答案】A；50000。【解析】

45、吊臂在升起过程中，围绕着 A 转动，故 A 为支点；货物重：G=mg=2000kg10N/kg=20000N，AC=AB+BC=4m+6m=10m，伸缩撑杆对吊臂的支持力竖直向上，其力臂为 ABcos，由杠杆的平衡条件得 FABcos=GACcos。故答案为：A；50000。10.（2019达州）救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力 F 大小为 2.5103N 时，小车 A 恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车 A 的质量为 1t，斜面高为 2m，斜面长为 5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g10Nkg）在小车 A 由水平路面被拖上救援车的过程

46、中，钢绳所做的有用功为 J，整个装置的机械效率为 ，小车 A 与斜面间的摩擦力大小为 N。【答案】2104；80%；1103。【解析】（1）小车质量 m1t1000kg，其重力 Gmg1000kg10N/kg1104N，钢绳做的有用功：W有用Gh1104N2m2104J，（2）不计车长、拉力端移动距离 s2L25m10m，拉力做的总功：W总Fs2.5103N10m2.5104J，整个装置的机械效率：100%80%；（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车 A 与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额W总W有用2.5104J2104J5103J，由W额 fL可 得 摩

47、 擦 力：f 1103N。故答案为：2104；80%；1103。11.（2019遂宁）遂宁在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度H/cm 拉力F/N 绳端移动距离S/cm 机械效率 1 0.5 10 30 2 1.5 10 0.8 30 62.5%3 0.5 10 0.5 40 25.0%4 1.5 10 0.7 40 53.6%（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是_（选填“甲”或“乙“）滑轮组。（2）在第一次实验中，当_拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力 F 为_N；该

48、次实验滑轮组的机械效率是_（计算结果精确到 0.1%）。（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是_（选填符号）。A增加所提物重 B减轻机械自重 C机械加润滑油 D增加重物上升高度【答案】甲；竖直向上匀速；0.4；41.7%；D。【解析】（1）由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度 h=10cm，绳端移动的距离 s=30cm，由s=nh可得，绳子的有效股数n=3，由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为 3，乙滑轮组绳子的有效股数为 4，所以，第一次实验所选择的是甲滑轮组；（2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，

49、所读出的数值才等于拉力的大小；由图丙可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，拉力 F=0.4N，该次实验滑轮组的机械效率=100%=100%41.7%；（3）A由 1、2 或 3、4 两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故 A 可行；B由 1、3 或 2、4 两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮组机械效率越大，故 B 可行；C机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据=100%=100%可知，滑轮组的机械效率越大，故 C 可行；D由=100%可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故 D 不可行。故选：D。故答案为：（1）

50、甲；（2）竖直向上匀速；0.4；41.7%；（3）D。12.（2017天水）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为 6N。（1）实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为 2.5N；（2）若钩码上升的高度为 10cm，该滑轮组的机械效率为 ；（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）匀速；（2）80%；（3）增大。【解析】（1）实验时应匀速拉动测力计；（2）根据实验数据，由效率公式求出滑轮组的效率；（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大。（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计