2017-2021年河南中考物理真题分类汇编之机械与功(含解析及考点卡片).pdf
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1、2017-2021年河南中考物理真题分类汇编之机械与功A.省力且省距离 B.省力但费距离C.费力且费距离 D.费力但省距离3.(2018河南)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是()二.力 臂 的 画 法(共 1 小题)4.(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()三.杠杆的平衡条件(共 1 小题)5.(2018河南)爱动手的小明自制了一个杆秤,如图所示,秤坨的质量为0.5kg,秤杆质量忽略不计。在 A 端悬挂质量为3kg的物体,秤坨移至B 点时,秤杆恰好水平静止,则OA:OB=,此时手对提纽的拉力大小为 N(g 取 10N/kg)。若宇航员
2、将此杆秤拿到月球上,还 在 A 端挂质量为3 k g 的物体,秤杆水平静止时,秤蛇将位于(填“B 点左侧”、“B 点右侧”或“原位置”)。.4 0提纽解 重 物秤坨B四.定滑轮及其工作特点(共 1 小题)6.(2017河南)如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6 N 的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是()A.使用定滑轮是为了省力B.铁块受到绳子的拉力为6NC.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动五.滑轮组绳子拉力的计算(共 1 小题)7.(2018河南)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷的直直的,以保障列车电极与
3、输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠泥,每个坠布质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A 端受到的拉力大小为 N.若某段时间内坠蛇串下降了 30cm,则输电线A 端向左移动了 cm.(g 取 10N/kg,8.(2021 河南)为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。关于如图中的项目,下列说法正确的是()A.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功为B与 短 道 速 滑 运 动 员 在 转 弯 滑 行 过 程 中,运动状态不变c.花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用D.TtA掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力七.功 的 大
4、 小 比 较(共1小题)(多选)9.(2018河南)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F i和 F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是()A.F i大于F2C.F2比 F i的功率大八.功 的 计 算(共1小题)B.F i比F2做功多D.甲的重力做功较多10.(2018河南)如图所示,小孩的质量为m i,老人的质量为m2,m im 2每层楼高为h,他们从一楼走到六楼,小孩所用时间为h,老人所用时间为t2,ti t2,在此过程中,下列说法正确的是()A.小孩克服重力做功为6nighB.小孩和老人
5、克服重力做功相等C.老人克服重力做功的功率为m2gt2D.小孩克服重力做功的功率可能与老人相等九.功 率 的 计 算(共1小题)(多选)11.(2019河南)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(不计绳重和摩擦)。以下说法正确的是()B.额外功为(2F-G)hC.滑轮组的机械效率为且3FD.滑轮组的机械效率随h 的增大而增大2017-2021年河南中考物理真题分类汇编之机械与功参考答案与试题解析杠杆的分类(共3小题)1.(2021 河南)如图,工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒()A.省力且省距离B.省力但费距离C.费力且
6、费距离D.费力但省距离【考点】杠杆的分类.【专题】应用题;简单机械;理解能力.【分析】分析动力臂与阻力臂的长度关系,从而判断它属于哪种类型杠杆,进而判断其是否省力和是否省距离。【解答】解:由图可知,使用一根硬棒撬动石头时,动力臂大于阻力臂,由杠杆的平衡条件知道,此时动力小于阻力,即使用的是省力杠杆,由功的原理知道,使用任何机械都不省功,省力杠杆一定费距离,故B正确。故选:Bo【点评】该题考查杠杆的分类和特点,根据具体情况来判断,解决此类题的关键是判断动力臂与阻力臂的大小。2.(2020河南)在图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是()起钉锤【考点】杠杆的分类.【专题】应用题;简单机械;理解能力
7、.【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆。【解答】解:A.由图可知,支点在上接触点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B.食品夹在使用时,支点在夹子两臂连接处,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;C.起钉锤在使用时,支点是锤子与地面的接触点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;D.核桃夹在使用时,支点在夹子两臂连接处,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。故选:Bo【点评】本题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂:费力杠杆,动力臂小于阻
8、力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。3.(2018河南)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是()【考点】杠杆的分类.【专题】定性思想;推理法;简单机械.【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。【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;B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。故选:B。【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下儿种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂
9、杠杆,动力臂等于阻力臂。二.力臂的画法(共1小题)4.(2 0 1 9 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()C.B D.【考点】力臂的画法.【专题】应用题;模型法;简单机械;应用能力.【分析】先确定支点,然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。【解答】解: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F 2,动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F i,因为动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆,即 FIG2.则两木块对地面的压力FIF2;两个木块的表面粗糙程度相同,放在相同地
10、面上,所以,两铁块受到的摩擦力flf2;两木块匀速前进,所受摩擦力和拉力是平衡力,所以,两铁块受到的拉力Fi F2;在相同时间匀速前进了相同的距离,表明两木块运动的速度相同;根据W=Fs可知,距离相同,拉力越大,做功越多,故 W i W 2;根据 P=F v 可知,P i P 2 ;两木块都没有在重力的方向上通过距离,故做功都为0;故 AB正确。故选:A B,【点评】此题考查功率的大小比较,涉及到重力公式的应用、压力和重力的关系、二力平衡的应用、功率的计算公式的应用,是一道综合性很强的题目,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题。八.功 的 计 算(共 1 小题)1 0.(2 0 1 8河南)如
11、图所示,小孩的质量为m i,老人的质量为m 2,m i m 2 每层楼高为h,他们从一楼走到六楼,小孩所用时间为t i,老人所用时间为t 2,t|t 2,在此过程中,下列说法正确的是()A.小孩克服重力做功为6 mi ghB.小孩和老人克服重力做功相等C.老人克服重力做功的功率为m2gt 2D.小孩克服重力做功的功率可能与老人相等【考点】功的计算;功率的计算.【专题】计算题;功、功率、机械效率.【分析】在上楼过程中,人要克服重力做功,所以根求出做的功,利用P =求出做功的功率。t【解答】解:两人都从一楼走到六楼的过程中上升的高度是相同的,都是H=5 h;(1)小孩克服重力做功为Wi=G|H=5
12、mi gh,老人克服重力做功为W2=G 2H=5m2gh,因为m i m 2,所以W 1V W 2,故 AB错误;(2)小孩克服重力做功的功率为P l =W =5 m 5 gh,老人克服重力做功的功率为P2=%=51n2 gh,2 2因为Wi W2,t l t 2,所以P l 和 P 2有三种可能,可以是P 1 P 2,故 C错误,D正确。故选:D。【点评】此题主要考查的是学生对功的公式W=Gh=m g h 和功率的公式P=Z的理解和t掌握,基础性题目。九.功 率 的 计 算(共 1 小题)(多选)1 1.(20 1 9河南)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,
13、人对绳子竖直向下的拉力恒为F (不计绳重和摩擦)。以下说法正确的是()B.额外功为(2F-G)hC.滑轮组的机械效率为且3FD.滑轮组的机械效率随h的增大而增大【考点】功率的计算;有用功和额外功;滑 轮(组)的机械效率.【专题】应用题;定量思想;功、功率、机械效率;应用能力.【分析】(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n,根据s=nh 表示出绳端移动的距离,然后根据W,m=F s表示出拉力F做的功,最后利用P=!显表示出拉力F的功率;t(2)拉力做的有用功,额外功等于总功减去有用功;中有(3)根 据 口=_ 5求出滑轮组的机械效率;Wo(4)根据n=W-可判断滑轮组的机械效率与提升的高度是否有
14、关.2F【解答】解:A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳端移动的距离5=油=211,拉 力F做的功:W,s=Fs=2Fh,则拉力F的功率:P=!曳=理 且,故A正确;t tB、拉力做的有用功:W ft=G h,则额外功:W,=W e-W fl=2Fh-Gh=(2F-G)h,故B正确;C、滑轮组的机械效率:T I=-=故C错误;W 总 2Fh 2FD、根据n=且 可 知,滑轮组的机械效率与提升的高度h无关,故D错误。2F故选:ABo【点评】本题考查滑轮组的有关计算,关键要弄清连接动滑轮绳子的股数,熟练运用相关公式即可正确解题,对学生的推理能力要求较高。考点卡片1.物体运动状态变化的判断【
15、知识点的认识】力是使物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动状态的原因。(1)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化;圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化。物体运动状态如果变化,一定是受力的结果,而且所受力不是平衡力。(2)静止或匀速直线运动都是运动状态没有变化。物体运动状态如果不变,或者受平衡力,或者不受任何力。【命题方向】此知识点从这方面出题,力是使物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动状态的原因,学生往往理解成物体的运动得需要力来维持。例 1:以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是()A.在弯曲的路上汽车匀速
16、转弯B.小孩沿笔直的滑梯匀速下滑C.熟透的苹果从树上下落D.行驶的火车开始进站分析:所谓物体运动状态的改变,指的是运动速度的改变,包括以下几种情况:(1)速度大小发生改变而方向不变;(2)速度大小不发生改变而方向改变;(3)速度大小以及方向都发生改变;结合四个选项进行判断。解:A、在弯曲的路上汽车匀速转弯,速度的方向时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;B、小孩沿笔直的滑梯匀速下滑,速度的大小和方向都不变,即运动状态不变,符合题意;C、熟透的苹果从树上下落,速度的大小时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;D、行驶的火车开始进站时,速度的大小变小,即运动状态发生改变,不符合题意;故选B。
17、点评:解决此类题目可从结果出发进行判断:当物体的运动速度大小和方向都不变时,即物体的运动状态不发生改变。例2:下列现象中,不能说明“力可以改变物体运动状态”的事例是()A.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面B.在足球场草坪上滚动的足球越滚越慢C.从山上滚下的石块越滚越快D.用力拉弓,把弓拉弯分析:物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变,物体的运动状态发生改变,一定受到了力的作用。解:A、水平抛出的皮球,由于惯性要保持匀速直线运动,但是皮球还受到重力作用,重力改变了物体的运动状态,使皮球进行弧线运动。不符合题意。B、足球在草坪上,受到摩擦力的作用,摩擦力改变了足球的运动状态,越滚越慢。不符合
18、题意。C、从山上滚下的石块受到重力作用,重力改变了石块的运动状态,越滚越快。不符合题意。D、用力拉弓,把弓拉弯,力改变了弓的形状。符合题意故选D。点评:力有两种作用效果:力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状。【解题方法点拨】理解牛顿第一定律与平衡力方面的知识:物体运动状态如果不变,或者受平衡力,或者不受任何力。2.惯性【知识点的认识】(1)惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.(2)惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性.惯性代表了物体运动状态改变的难易程度.惯性的大小只与物体的质量有关.质量大的物体运动
19、状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小.(3)当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止.任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态.(4)惯性的应用与防止:在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面.有益的要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的要加以防止,例如汽车不能超速超载.【命题方向】命题方向有以下方面:(1)惯性的认识;(2)影响惯性的因素;(3)惯性的应用与防止.例 1:下列说法中正确的是()A.物体运动的速度越大,它受到的动力越大,惯性也越大B.骑自行车的人上坡前加
20、紧蹬几下,这是为了增大惯性C.足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的力的作用D.若运动的物体不受任何力的作用,它的速度将慢慢变小,最终停下来分析:根据:惯性的知识及力的作用效果分析解答此题.解:A、物体的惯性取决于物体的质量,与物体速度无关,故 A 错误.B、骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,是为了获得更大的速度,自行车惯性不变,故 B 错误.C、足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的阻力作用,阻力改变了足球的运动状态,使它停下来,故 C 正确.D、若运动的物体不受任何力的作用,则物体由于惯性要继续运动下去,不会停止,故 D 错误.故选C.点评:本题考查了:物体的惯性、力的作用效果.应记住:惯
21、性是物体的固有属性,取决于物体的质量,与物体的运动状态及受力情况无关;力的作用效果有:使物体发生形变;改变物体的运动状态.例 2:由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大r 对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是()A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故分析:(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量;(2)安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的
22、伤害;(3)冰雪天因为路面结冰,而使摩擦力减小,故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链;(4)汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间,而酒后人的反应时间增长,故可以分析为什么不能酒后驾驭.解:A、惯性是物体的固有属性,惯性大小与速度大小无关;限制速度的目的是为了减小刹车距离,故 A 错误;B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的,安全带不起任何作用,故 B 错误;C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力,防止交通事故的产生,故 C 错误;D、人饮酒后,由于反应变慢,则反应时间变长,则刹车距离变大,极易造成交通事故,故D 正确;故选D.点评:本题考查物理知识在交通法规中的应用,在生活中要注意体
23、会物理知识的应用.【解题方法点拨】(1)惯性不等同于惯性定律.惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因).(2)惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”“获得惯性”.正 确 的 是“具有惯性”.3.平衡力的辨别【知识点的认识】两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合 力 为 0),我们就说这两个力平衡.两个力作用在物体上,如果物体不能保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力的作用效果不可相互抵消(合力不为0),我们就说这两个不力平衡,也叫非平衡力.
24、【命题方向】判断两个力是否为平衡力,平衡状态的物体有哪些平衡力都是中考的命题方向.例 1:如图所示,人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛,但没有拉动.其中说法正确的是()A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力C.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力分析:(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运功)时,所受的力就是平衡力.(2)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.(3)相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.解:因牛处于静止状态,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力
25、大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力;绳拉牛的同时,牛也要拉绳,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在牛和绳上是一对相互作用力.故选:D.点评:本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,两者的区别是看作用点是否在同一物体上,这也是学生容易出错的地方.例 2:踢出去的足球在水平草地上滚动,在以下列举的各对力中,属于一对平衡力的是()A.球对草地的压力和草地对球的支持力B.球所受的重力和球所受的摩擦力C.球所受的重力和球对草地的压力D.球所受的重力和草地对球的支持力分析:二力平衡的条件是:作用在同一个物体上、大小相等
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