2023福建版物理中考复习题--八简单机械、功和功率、机械效率.pdf

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1、2023福建版物理中考专题八简单机械、功和功率、机械效率基础运用一、选择题（每小题2分，共10分）1.（2021北京中考）如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（B）园艺剪 筷子A B瓶盖起子 核桃夹C D解析 园艺剪、瓶起子、核桃夹正常使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 A、C、D 不符合题意;筷子正常使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆,B 符合题意。2.（2022龙岩二模）如图是我国古代科技著作 天工开物中的汲水工具桔棒，它前端用绳系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶盛满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是(A)A.将配重远离支点C.将支点远离地面B.将

2、水桶远离支点D.适当地减小配重解 析 整 个 装 置 可 视 为 杠 杆，配重对杠杆的拉力为动力，水桶的拉力为阻力，根据杠杆平衡条件可 知 GML =（G*-FQL2,若将配重远离支点，即增大人当心不变时，G-尸我也要增大，所 以 F 拉减小，符合题意，故 A 正确。若将水桶远离支点，即乙2增大,GM、L不变，则 E 拉要增大,B 错误。将支点远离地面，拉力大小不受影响,C 错误。适当减小配重，也会使得拉力变大,D 错误。故 选A o3.（2022湖北武汉中考）用一个动滑轮在8 s 内将一重为300 N 的物体匀速向上提起2 m,拉力为200 N o 这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（D

3、）A.66.7%；50 W B.66.7%；100 WC.75%；50 W D.75%；100W解析 动滑轮所做的有用功W 充产G/?=300 Nx2 m=600 J,使用动滑轮提升物体,=2,绳端移动的距离5=/7=2x2 m=4 m,W.&=A=200 Nx4 m=800 J,动滑轮的机械效率 片上处=世=75%,拉力做W 邙 800J功的功率2=出=幽=100W,D正确。t 8s4.（2022江苏扬州中考）在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示，欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是（A）A.转轴加润滑油 B.增加提升高度C.增大提升速度 D.减小物体质量W.-解 析=洪，影响滑轮组

4、机械效率的因素有:物体重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦。转轴加总润滑油，减小滑轮间的摩擦力，可以减小额外功，机械效率变高,A 正确。根 据 =*=生=里=W 邙 Fs Fnh.可知，机械效率不受提升高度和速度的影响,B 和 C 均错误。在动滑轮重力一定时，减小物体质量，被提升物体的重力减小，有用功在总功中的占比减少，机械效率降低,D 错误。5.（2022福州二模）如图甲所示，物 体A分别在水平推力Fi、F2,的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为a、p2o则(A)A.FI=F2 PPIC.FFI PPiB.F=F2 PPID.F

5、IPI解 析 由 题 图 乙 可 知，物体两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力不变,故受到的水平推力为乃=b 2；由题图乙可知mX 2,由P=W/t=Fs/t=Fv可得，两次推力的功率P l P 2。二、填空题（每 空1分，共4分）6.（2022漳州二模）如图所示为某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时，以脚尖O点为支点,手臂弯曲、伸直交替进行。此 时 人 体 相 当 于 省力 杠杆。若 脚 尖。离墙壁越远，手掌对墙壁的压力就 越 大。解析 动力臂大于阻力臂,人体相当于省力杠杆。若脚尖。离墙越远，阻力臂越长，手对墙的力就越大。7.（2021海南中考）如图所示，利用滑轮

6、组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 2一段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦,若增加所提升的物重，则 滑 轮 组 的 机 械 效 率将 工大（选填“变大”“变小”或“不变”）。解 析 从 图 中 可 以 看 出,与 动 滑 轮 相 连 的 绳 子 有 两 段，因此，该 滑 轮 组 有 两 段 绳 子 承 担 重 物。滑轮1 4 G”如 G，nh组 的 机 械 效 率/=1=-=-Fs G 物+G 动心 -nhnG物八（G物+G动加3-=3,因此，在绳子承受范围内，不G物+G动 i+力G娴物计绳重和摩擦，动滑轮重力不变的前提下，增加所提升的物重，滑 轮 组 的 机 械 效 率 变

7、大。技巧点拨 影响滑轮组机械效率的因素:物重、机 械 本 身 的 自 重（动 滑 轮 重 力、绳重）及轮轴摩擦,则 提 高 滑 轮 组 机 械 效 率 的 方法是:增加物重、减 小 机 械 本身的自重（动 滑 轮 重 力、绳重）及轮轴摩擦。三、作 图 题（共2分）8.（2021青 海 中考）在图中，画 出 杠 杆 平 衡 时 施 加 在 杠 杆 上 的 最 小 动 力F i的作用点和方向,并画出所 挂 重 物 的 绳 子 对 杠 杆 拉 力 的 力 臂L 2O9.（2022三明二模）如图,小梦用核桃夹为奶奶开核桃，为了能用更小的力夹开核桃,请你给她提一条建议，并 说 明 理 由。答案 方法一:

8、将手向远离支点。的方向移动，就能用更小的力夹开核桃。理由:根据杠杆平衡条件 在 阻 力 人 与 阻 力 臂，2一定时，将手向远离支点方向移动，动 力 臂 变 大，动力F l变小,就能用更小的力夹开核桃。方法二:将核桃向支点。的方向移动,就能用更小的力夫开核桃。理由:根据杠杆平衡条件E“尸 尸2/2,在阻力尸2与 动 力 臂 一 定 时，将核桃向支点方向移动，阻力臂，2变小，动 力F l变小，就能用更小的力夹开核桃。（答案合理即可）五、实验题（共5分）10.（2022海南中考）小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解

9、斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。测量斜面的机械效率，需 要 的 测 量 工 具 是 弹 簧 测 力 计、刻 度 尺。请设计出实验数据记录表。答案 准备动手实验时，有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持不变，这里采用的科学研 究 方 法 是 控 制 变 量 法。解析需要测量物重和拉力,斜面高度和斜面长度，则需要的测量工具:弹簧测力计和刻度尺。需要改变斜面的倾斜程度，多次实验。每次需要测量物重、拉力、斜面高度、斜面长度，计算有用功、总功和机械效率。所以表格中要有自变量及每次

10、所需测量的、计算的物理量，并且表头上要有单位。一个物理量与多个因素有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制其他因素相同，这种方法称为控制变量法。研究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，应保持斜面的粗糙程度不变。六、计算题（共6分）11.（2021江苏苏州中考）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400 N的拉力作用下，使质量为70 kg的建筑材料在10 s的时间里，匀速竖直上升了 2 m0不计绳子重力和摩擦,g取 10 N/kgo 求：拉力的功率P；滑轮组的机械效率力 动滑轮的重力G动。答案 解：（1）由题图可知:s=2=2x2m=4mW s=F.v=400 Nx4 m=l 600

11、 JP=2 6O O J=6OWt 10s+/s 4m 八 “/或者:v=-=0.4 m/st 10sp=Fv=400 NX0.4 m/s=160 W(2)G=/?g=70 kgxlO N/kg=700 NW#=G/?=700 NX2 m=l 400 J=*=8 7.5%1 IV,.,1 600J(3)2 尸=G+G动G那=2F-G=2x400 N-700 N=100 N或 者:丁 川 行1 600 J-l 400 J=200 JWt=GhG 功 号=%=100Nh 2m3日XLS Q IAETT一、选择题（每小题2分，共8分）1.（2022福州二模）图甲是 墨经中记载的古代提升重物的工具“车

12、梯”,图乙是其等效示意图。当此“车梯”匀速提升重物时(A)A.增大物重,“车梯”的机械效率变高B.该“车梯”承担物重的绳子有5股C.绳端拉力尸是物重的1/4倍D.使用“车梯”可以省距离解 析 增 大 物 重，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占比例增大，则机械效率增大，故A项正确;由图乙可知=4,该“车梯”承担物重的绳子有4股，故B项错误;由于动滑轮自身有重力及克服绳和轮间的摩擦，则绳子拉力大于被提升的物重的1/4倍，故 C 项错误;“车梯”为省力杠杆,省力费距离，所以使用“车梯”不可以省距离，故 D 项错误。2.（20 2 2龙岩二模）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组，

13、分别匀速提升重力为G、G的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为尸1、物重GlG2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是(A)甲A.甲滑轮组的有用功与额外功的比值较大B.甲、乙滑轮组绳端移动的距离相等C.甲、乙滑轮组的有用功相同D.拉力Fi 一定小于Fi解析 两物体升高相同的高度，物重G1G2,根 据 W=G可知W Q W j即甲的有用功大于乙的有用功,又因为滑轮完全相同，即克服动滑轮重力所做的额外功相同,所以甲滑轮组的有用功与额外功的比值较大,A 正确,C 错误;甲绳端移动距离3加乙绳端移动距离为2,即甲、乙滑轮组绳端移动距离不相等,B 错误汨=?Gi+G。=；（G2+G。由于G

14、”相同,GiG,无法比较拉力Fi、Fi的大小关系，故 D 错误。3.（2 0 2 2山东泰安中考）如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20 N的物体A固定在无人机上,并控制无人机完成以3 m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2 m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中 C)匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的匀速上升阶段，物 体 A 的机械能不变匀速下降阶段，物 体 A 的重力势能转化为动能物体A 匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能A.只有正确 B.只有正确C.只有正确 D.只

15、有正确解析 匀速上升阶段，物 体 A 相对地面位置发生了改变，所以物体A 是运动的，正确;匀速上升阶段，物体A 的速度不变，质量不变,所以动能不变，物体A 高度升高，重力势能增加,动能和重力势能统称为机械能，所以机械能增加，错误;匀速下降阶段，物体A 质量不变，高度降低，重力势能减小，但速度不变，动能不变，因此，重力势能没有转化为动能，错误;物体A 匀速下降时速度2 m/s小于匀速上升时速度3 m/s,故匀速下降时的动能小于匀速上升时的动能，正确。故 选Co4.（2022泉州二模）如图，长 为 L 的轻质木板（不计质量），左端可绕。点转动,右端放一重为G的小物块,用竖直向上的力尸拉着木板的右端

16、，使木板始终在水平位置保持静止。小物块向左匀速滑行过程中，能正确表示拉力尸与小物块运动时间r 关系的是（A）解析 如答图，木板左端可绕0点转动，由于木板始终在水平位置保持静止，则动力臂为OA=L,杠杆受到物体的压力（阻力）F=G,阻力臂为。区0 8=。4 可=L 以VoGBA根据杠杆平衡条件可得:FxOA=FxOB=Gx(OA-vi),即FxL=Gx（L-M,所以F=G-?h由此可知下与7成一次函数关系，当/增大时/减小,A符合题意。二、填空题（每 空1分，共4分）5.（2022厦门二模）2023年亚洲杯厦门赛区主场白鹭体育场正在建设。起重机将3 t的建材以0.2 m/s的速度竖直向上匀速提升

17、，若起重机滑轮组的机械效率为80%,则拉力F的功率为500 W o若以较小速度竖直向上匀速提升同一建材，则滑轮组的机械效率将，解析 Gto=mg=3xl03 kgxlO N/kg=3xl04 NP 产G 扬 v=3xl04 Nx0.2 m/s=6x 103 W拉 力/的 功 率P A=-3 W=7.5xl03 Wn so%滑轮组的机械效率与物体提升的速度无关。6.（2021重庆中考）如图所示,ABC是 以0为支点的轻质杠杆,A3=40 cm,08=30 cm,PC=60 cm,水平地面上的实心均匀正方体物块M重 为80 N,用细线与C点相连，在A点用60 N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力

18、最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为q N；保 持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要 使M对地面的压强变为原来的W 可将物块M沿竖 直 方 向 切 去 的 质 量 为1.75 kg。（忽略支点处的摩擦,g=10 N/kg）q cA_8 A解析 根据杠杆平衡条件可知，动力臂最大时,M受到的拉力最大,M对地面的压力就最小。最大动力臂 0A=J(/B)2+(OB/=J(40cm)2+(30cm)2=50 cm。根据 FA O A=F-O C 求得此U-F p.时细线的拉力FU=50 NO物 块 对 地 面 的 压 强，设将物块M 沿竖直方向切去一部分后,剩余物块的重力为*则剩余物块

19、与地面的接触面积变为*则剩余物块对她面的压强p =无 著，根n据 p，=/G=8 0 N,FU=50 N,可求出=1.28,则剩余物块的重力 为 毁=62.5 N,切去物块的重力为8。262.5 2 17.5 2 其 质 量 片 就=1.75 1 方 法 技 巧 杠杆平衡中，当动力、阻力臂一定时，阻力最大，对应的动力臂最大，确定最大动力臂的方法:连接支点与动力的作用点，作用点与支点之间的距离就是最大力高，动力的作用线与支点和动力作用点的连线垂直。三、作图题（共 4 分）7.（2021江苏苏州中考节选）按照要求作图：图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力/和 其力臂L答 案 如 图

20、所 示。a四、实验题（共 5 分）8.（2022漳州三模）在“探究轻质杠杆的动力与动力臂的关系”的实验中：“.I/I4甲 实验中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 便 于 直 接 读 取 力 臂。调节好的杠杆如图甲,在杠杆A 点 挂 3 个相同的钩码，每个钩码重0.5 N,用弹簧测力计在8 位置竖直向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计读数为 L2 N。保 持 A 点钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力和动力臂的数据，绘制了Fi-/i的关系图像，如图乙。请根据图线推算，当 为 8 cm 时,F i为0.75 N。如图丙，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通

21、过实验，小东明白这是通过 3大 力 建 的办法省力。图丙中工人在C 处沿不同方向施力均能把螺丝拧起，则几 小 于Fb。解析调节杠杆在水平位置平衡，力臂刚好在杠杆上，便于直接读取力臂。设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G=0.5 N,根据杠杆的平衡条件:用心=尸8%,即3GX4L=BJX5L,解得弹簧测力计读数 FI=FB=2.4G=1.2 NO 保 持 A 处的钩码数量和位置不变，根 据FALA=FL,-.FL保持不变,LI为 8 c m 的 时 候 为0.75 No根据杠杆的平衡条件:B L 产F2L2,在扳手手柄上加了一个长套筒使动力臂变长，动力变小。工人 在 C 处沿几方向施力动力

22、臂较长，动力较小。五、计算题（共 14分）9.（2022山西中考）（4分）频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示，是小亮用相机每隔0.5 s曝光一次，拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为L6t,所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3 m,静止时车轮与地面的总接触面积为 016 m2。求:（g 取 10N/kg）汽车静止时对水平地面的压强；拍摄过程中汽车的输出功率。答案 解:汽车静止在水平地面，对地面的压力F&=G=mg=.6xl03 kgxlO N/kg=1.6xlO4N,车对水平地面的压强?=言=T；：U=1X1（）5 pa。分析题图可知,

23、汽车在平直公路上每0.5 s通过的路程均为6m,在拍摄过程中做匀速直线运动汽车在拍摄过程中受到的牵引力厂产户0.3G=0.3x 1.6xl（）4 N=4.8X103 N拍摄过程中汽车的输出功率P=-=空=4.8X103 Nx6m=5.76X104 W ot t 0.5s解题关键 观察频闪摄影的图片,3 m的车长在图片中占3个虚线格，即每个虚线格表示1 m。每0.5 s汽车运动的路程应为车头到车头（或车尾到车尾）的距离。10.（2022莆田二模）（6分）如图所示，动滑轮重100 N,绳所能承受的最大拉力为500 N,绳重及摩擦不计。若拉力产在5 s内将重400 N的物体匀速提升0.4 m o求：

24、绳自由端移动的距离;在这个过程中拉力的功率;该滑轮组的最大机械效率。答案(1)0.8 m(2)40 W(3)90%解 析(1)因为 A=0.4所以 s=nh=2X-0A m=0.8 mF =4OON+1QON=25O Nv 7 n 2n W Fs 250Nx0.8m/八”，P=-=40 Wt t 5sG%+Gx 由 尸=三度得所以 Gmax=/?Fmax-G 动=2x500 N-100 N=900 N，尸 01%=3 L=9O%九 户m ax 2X500N11.(2022北京中考)(4 分)俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧

25、撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在。点，对手的力作用在8 点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750NQA长为1 m,OB长为1.5 m。甲0 A BA-乙丙 图乙中，地面对手的力F i与身体垂直，求 F i的大小。图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力放 与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与 Fi的大小关系。答案 解:如图1所示,。为支点，重力的力臂为IA,FI的力臂为应依据杠杆的平衡条件FIIB=GIA,可得F尸%=750NX吧=500 NoIB 1.5m小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图2 所示,0 为支点，重力的力臂为公尸2的力臂为1B：依据杠杆的平衡条件F21B=GIA可得/2=电叫由图1 和 图 2 可知IAIA,IB=IB,因此尸2FI。加，解 题 关 键 明确题目中进行比较的是两次不同状态下动力的大小,而不是同一状态下动力和阻力的大小关系。答题时要知道支点的位置，对于作用在杠杆上的力要正确找到动力臂和阻力臂及两次情况力臂的变化。根据力臂的大小关系和杠杆平衡条件比较两次不同状态下动力的大小关系。