簡(jiǎn)單機(jī)械及其效率有解析（2018年中考物理試題分類(lèi)匯編第五期）

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簡(jiǎn)單機(jī)械及其效率有解析（2018 年中考物理試題分類(lèi)匯編第五期）專題 09 簡(jiǎn)單機(jī)械及其效率一、單選題1．如圖中的物品使用時(shí)利用了杠桿原理的是（ ）A． 洗手盤(pán)下防臭水管B． 指甲鉗C． 塑料吸盤(pán)掛鉤D． 汽車(chē)逃生安全錘【來(lái)源】2018 年廣西欽州市中考物理試題【答案】B【解析】【點(diǎn)睛】安全錘是增大壓強(qiáng)的方法的應(yīng)用，要牢記影響壓強(qiáng)大小的兩個(gè)因素，可以通過(guò)增大壓力或減小受力面積的方法來(lái)增大壓強(qiáng)，反之減小壓強(qiáng)。2．如圖所示，使用同一滑輪的甲、乙兩種裝置，勻速提升重均為 10N 的 A、B 兩物體，已知滑輪重 1N不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是 A． 手的拉力 F 乙=10NB． A 物體受到的合力與 B 物體受到的合力相等C． 若 A、B 兩物體都被提升 0.5m，則手的拉力 F乙做的有用功比較多D． 若 A、B 兩物體都被提升 0.5m，則手的拉力 F甲做的功比 F 乙做的功多【來(lái)源】廣西貴港市 2018 年中考物理試題【答案】B【解析】【點(diǎn)睛】本題考查了定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)，使用定滑輪不省力但可以改變力的方向；使用動(dòng)滑輪可以省一半力，但費(fèi)距離；3．如圖所示，在處于水平平衡的杠桿上 A 點(diǎn)，掛上4 個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為 50g） ，若使杠桿在水平位置保持平衡，作用在杠桿 B 點(diǎn)的力最小的是（ ）A． 6N B． 1.5N C． 3N D． 15N【來(lái)源】2018 年四川省巴中市中考物理試題【答案】B【解析】【點(diǎn)睛】此題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵知道以動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)間距離為力臂是最長(zhǎng)的力臂。4．關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法，其中正確的是（）A． 圖甲所示，小孔成像是光的折射形成的像B． 圖乙所示，加油機(jī)相對(duì)殲擊機(jī)是靜止的，相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的C． 圖丙所示，我們吃飯使用的筷子是省力杠桿D． 圖丁所示，用抽氣機(jī)將玻璃鐘罩內(nèi)的空氣抽出時(shí)，我們聽(tīng)到聲音的音調(diào)越來(lái)越低【來(lái)源】2018 年四川省內(nèi)江市中考物理試題【答案】B【解析】【詳解】A、小孔成像是光沿由于直線傳播形成的現(xiàn)象，故 A 錯(cuò)誤；B、加油機(jī)和地面之間發(fā)生了位置的改變，所以以地面為參照物，加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的。相對(duì)殲擊機(jī)位置的沒(méi)改變，加油機(jī)相對(duì)殲擊機(jī)是靜止的，故 B 正確；C、筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，故 C 錯(cuò)誤；D、隨著玻璃鐘罩內(nèi)空氣的逐漸抽出，可以聽(tīng)到手機(jī)的聲音越來(lái)越小，即響度逐漸變小，故 D 錯(cuò)誤。故選 B?！军c(diǎn)睛】理解運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性，選擇不同的參照物來(lái)描述同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可能得出不同結(jié)論，所以運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。5．人們應(yīng)用不同的簡(jiǎn)單機(jī)械來(lái)輔助工作，正常使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí)說(shuō)法正確的是（ ）A． 筷子可以省距離 B． 所有剪刀都一定省力C． 定滑輪可以省力 D． 撬棒越短一定越省力【來(lái)源】2018 年貴州省貴陽(yáng)市中考物理試題【答案】A【解析】【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是杠桿的分類(lèi)，即動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，為費(fèi)力杠桿，但省力杠桿費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿省距離。二、多選題6．測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的裝置如圖所示，用 5N 拉力 F 將重 8N 的物體勻速提升 ，用時(shí) 不計(jì)摩擦和繩重 ，則下列說(shuō)法中正確的是 A． 拉力做的總功為 8J B． 有用功為 4JC． 滑輪組的機(jī)械效率為 D． 拉力的功率為 【來(lái)源】2018 年黑龍江省龍東地區(qū)中考物理試題【答案】BC【解析】【點(diǎn)睛】涉及機(jī)械效率的問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵是要清楚總功、有用功、額外功都在哪，特別要清楚額外功是對(duì)誰(shuí)做的功，弄清楚這些功后，求效率和功率就顯得簡(jiǎn)單了。三、填空題7．如圖的電工鉗是一個(gè)______杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力” ） ，手柄上的橡膠套是_______（選填“導(dǎo)體” 、 “絕緣體”或“半導(dǎo)體” ） ?！緛?lái)源】廣西貴港市 2018 年中考物理試題【答案】省力絕緣體【解析】【詳解】電工鉗使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是一個(gè)省力杠桿；手柄上的橡膠套不容易導(dǎo)電，是絕緣體；【點(diǎn)睛】根據(jù)杠桿平衡條件，比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小來(lái)判斷杠桿的類(lèi)型。8．如圖所示，用滑輪組將 3kg 的物體勻速提高 1m，拉力 F 為 200N，則有用功為 _______J，滑輪組機(jī)械效率為_(kāi)______。若增加所提物體的重力，滑輪組機(jī)械效率_______（選填“變小” 、 “變大”或“不變” ） 。（不計(jì)繩重和摩擦）【來(lái)源】2018 年四川省巴中市中考物理試題【答案】30075%變大【詳解】 （1）有用功為： ；（2）由圖可知，n=2，拉力端移動(dòng)距離 。拉力做的總功為：則滑輪組的機(jī)械效率： （3）增加所提物體的重力時(shí)，有用功增大，不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重不變，額外功不變，這樣有用功在總功中所占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率將變大。故答案為：(1). 300 (2). 75% (3). 變大【點(diǎn)睛】本題考查使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算以及增大機(jī)械效率的方法，關(guān)鍵是承擔(dān)物重的繩子股數(shù)的確定。9．如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為 12kg 的一個(gè)物體勻速拉到最高處，沿斜面向上的拉力是 F=100N，斜面長(zhǎng)2m、高 1m，則其機(jī)械效率是_______%，物體所受摩擦力是_______N． （取 g=10N/kg）【來(lái)源】安徽省無(wú)為縣紅廟初中 2017-2018 學(xué)年上學(xué)期九年級(jí)物理同步練習(xí) 11.3 如何提高機(jī)械效率【答案】6040【解析】【點(diǎn)睛】求摩擦力是本題的一個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)先根據(jù)有用功和總功求出額外功，額外功即克服摩擦力所做的功，所以根據(jù)額外功可求摩擦力的大小。10．用不計(jì)繩重和摩擦的滑輪組把重為 720N 的貨物勻速提高 10m，所做的總功為 12000J，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______；用該滑輪組提升更重的物體，機(jī)械效率會(huì)_______（選填“變小” 、 “不變”或“變大” ） ?！緛?lái)源】 （蘇科版）2018-2019 學(xué)年度九年級(jí)物理上冊(cè)課時(shí)練習(xí)：第 11 章 簡(jiǎn)單機(jī)械和功 第 5 節(jié)機(jī)械效率【答案】60%變大【解析】【詳解】用不計(jì)繩重和摩擦的滑輪組把重為 720N 的貨物勻速提高 10m，做的有用功為：；此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為：；用該滑輪組提升更重的物體時(shí)，有用功增加，而動(dòng)滑輪的重不變，即額外功不變，根據(jù)知，機(jī)械效率會(huì)變大。11．如圖所示，將一根質(zhì)量均勻的鐵棒按 4：3 的比例折成直角后，一端用絞鏈固定在墻上，鐵棒能繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，此棒重 70N，若要保持此棒在如圖所示位置平衡，則加在 A 端的最小力為_(kāi)______N?！緛?lái)源】2018 年四川省涼山州中考物理試題【答案】40【解析】【詳解】由圖示杠桿可知，作用在 A 端的力，以 OA為力臂時(shí)最長(zhǎng)，即最大力臂是 OA，此時(shí)力與 OA 垂直，力 F 最小，如圖所示：鐵棒按 4：3 的比例折成直角后，AOB 為直角三角形，可得：【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是杠桿平衡條件的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是把 OB 和 BA 當(dāng)作兩部分來(lái)考慮，在平衡條件中，將兩部分加起來(lái)即可，而如果作為一個(gè)整體考慮，求重心的位置會(huì)比較麻煩。12．工人利用斜面和滑輪將物體從斜面底端勻速拉到頂端，斜面高 1m，長(zhǎng) 2m，物體重 500N，平行于斜面的拉力 200N，所用時(shí)間 10s。在此過(guò)程中，物體動(dòng)能_______（選填“增大” 、 “減小”或“不變” ） 。重力勢(shì)能_______（選填“增大” 、 “減小”或“不變” ）。拉力的功率為_(kāi)______W，把物體直接提高到斜面頂端做的功為有用功，則這個(gè)裝置的機(jī)械效率為_(kāi)______?！緛?lái)源】湖北省荊門(mén)市 2018 年中考物理試題【答案】不變?cè)龃?8062.5%【解析】【分析】影響動(dòng)能的因素為：質(zhì)量、速度。而影響重力勢(shì)能的因素為：質(zhì)量、高度。運(yùn)用公式 ，求出總功，再運(yùn)用 ，可求功率。運(yùn)用公式 ，求出有用功，再運(yùn)用機(jī)械效率的公式，可求出 η。（4）此過(guò)程的有用功為： ；這個(gè)裝置的機(jī)械效率為：；故答案為：(1). 不變 (2). 增大 (3). 80 (4). 62.5%【點(diǎn)睛】明確影響動(dòng)能和重力勢(shì)能的因素，熟練運(yùn)用功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算公式；關(guān)鍵是靈活運(yùn)用公式即可解答此題。13．如圖所示，杠桿 AOB 能繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在 A 點(diǎn)掛一重物 G，為使杠桿保持平衡且用力最小，在 B 點(diǎn)施加一個(gè)力，這個(gè)力應(yīng)該是圖中的_______?！緛?lái)源】山東省東營(yíng)市 2018 年中考物理試題【答案】F2【解析】【詳解】如圖，杠桿 AOB 能繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，O 為支點(diǎn)。在 A 點(diǎn)掛一重物 G，阻力的方向向下，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力、阻力臂一定，當(dāng) OB 為力臂時(shí)，動(dòng)力臂最大， 動(dòng)力的方向與 OB 垂直向下，此時(shí)最省力，故 F2 最小?！军c(diǎn)睛】本題考查杠桿中最省力問(wèn)題，由杠桿平衡條件可知，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，力臂最長(zhǎng)，力最小。14．如圖所示，工人用 250N 的拉力將重為 400N 的裝修材料勻速提升 6m，所用時(shí)間為 lmin，則工人做的有用功是____J，工人做功的功率是____W ，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是____?！緛?lái)源】江蘇省淮安市 2018 年中考物理試題【答案】24005080%【解析】【點(diǎn)睛】本題考查的是有用功、總功、功率、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，解題的關(guān)鍵是弄清楚 s和 h 之間的關(guān)系。15．如圖所示，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，用滑輪在 10s 內(nèi)將重為 40N 的物體勻速提升 2m，已知拉力F 為 25N，則在這個(gè)過(guò)程中拉力做的功是______J，滑輪組的機(jī)械效率是______，若勻速提升重為 80N的物體，則這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率將______（變大/變小/不變） ．【來(lái)源】江蘇省泰州市 2018 年中考物理試題【答案】 100 80% 變大【解析】【點(diǎn)睛】本題考查的是滑輪組功及機(jī)械效率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是搞清各力與距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟練運(yùn)用相關(guān)公式，難度不大。16．用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，每件貨物重 100N，每次運(yùn)送的量不定。圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖象，則動(dòng)滑輪重為_(kāi)______N；當(dāng)某次運(yùn)送 3 件貨物時(shí)，繩子的拉力 F 是_______N ． （不考慮繩重和摩擦）【來(lái)源】2018 年四川省內(nèi)江市中考物理試題【答案】100 200【解析】【詳解】由乙圖可知，當(dāng)提升貨物重 G=100N 時(shí)，η=50%，不考慮繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為： ，解得動(dòng)滑輪重： ；當(dāng)運(yùn)送 3 件貨物時(shí)，貨物的總重 ，由圖甲可知 n=2，不考慮繩重和摩擦，此時(shí)繩子的拉力為：。【點(diǎn)睛】牢記在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，機(jī)械效率為： ，據(jù)此可求出動(dòng)滑輪的重，再根據(jù) 求拉力的大小。17．如圖所示，將一薄木尺的 長(zhǎng)度用多層報(bào)紙緊密地覆蓋在水平桌面上（桌面與報(bào)紙之間幾乎沒(méi)有空氣），已知報(bào)紙的上表面積為 0.21m2．則大氣對(duì)報(bào)紙上表面的壓力為_(kāi)______N；在木尺右端快速施加豎直向下的力 F，要將報(bào)紙掀開(kāi)，則力 F 至少為_(kāi)______N（假設(shè)報(bào)紙不破損，報(bào)紙對(duì)木尺的壓力全部作用在木尺最左端，大氣壓取 1.0×105Pa，報(bào)紙和薄木尺的重力忽略不計(jì)） 。【來(lái)源】2018 年四川省廣元市中考物理試題【答案】 21000N 7000N【解析】【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)算壓力和杠桿平衡條件的應(yīng)用，從題意得出兩個(gè)力臂的關(guān)系是關(guān)鍵，即動(dòng)力臂是阻力臂的三倍。四、實(shí)驗(yàn)題18．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。（1）在杠桿上掛鉤碼前，杠桿靜止在甲圖中的位置，為使杠桿水平平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向_______（選填“左”或“右” ）調(diào)節(jié)。將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡的目的是避免_______對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響和便于_______。（2）乙圖中杠桿恰好處于水平平衡，若在 A 處下方再掛一個(gè)相同鉤碼，為使杠桿保持水平平衡，則需將掛在 B 處的鉤碼向右移動(dòng)_______ 格。（3）若取掉乙圖中掛在 B 處的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)鉤在 C 處對(duì)杠桿施拉力，為使杠桿保持水平平衡，且彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)最小，則彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力方向是_______。（4）此實(shí)驗(yàn)多次改變掛在支點(diǎn) O 兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置，收集杠桿平衡時(shí)多組動(dòng)力，動(dòng)力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)，其目的是_______（選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律” ）【來(lái)源】2018 年四川省涼山州中考物理試題【答案】右杠桿自重測(cè)量力臂 1 豎直向上尋找普遍規(guī)律【解析】（3）阻力與阻力臂一定時(shí)，由杠桿平衡條件可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最?。涣Φ淖饔命c(diǎn)與支點(diǎn)一定，最大力臂為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，所以力應(yīng)與杠桿垂直；即為使拉力最小，應(yīng)豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)；（4）探究杠桿平衡的條件時(shí)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，多次改變掛在支點(diǎn) O 兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置，收集杠桿平衡時(shí)多組動(dòng)力，動(dòng)力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)，其目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，避免偶然性，即為了尋找普遍規(guī)律?！军c(diǎn)睛】重點(diǎn)研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，除了杠桿平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵還是力臂變化情況的判斷，理解當(dāng)力與杠桿垂直時(shí)，力臂是最長(zhǎng)的，傾斜后力臂會(huì)變短。19．小馬和小李設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來(lái)提升同一重物，在討論滑輪組機(jī)械效率時(shí)兩人產(chǎn)生了分歧，小馬認(rèn)為：“甲滑輪組的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)少，機(jī)械效率高” ；小李卻認(rèn)為：“乙滑輪組更省力，機(jī)械效率高” 。兩人誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)，于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確。（所用每個(gè)滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)） ，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示：（1）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)計(jì)算一個(gè)動(dòng)滑輪的重力是_______N，甲滑輪組的機(jī)械效率是_______；（2）由計(jì)結(jié)果可以確定_______的說(shuō)法是正確的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素是_______，由此可知，可采用_______的方法來(lái)提高滑輪組的機(jī)械效率。（3）隨后小馬又設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，如圖丙所示，你認(rèn)為和圖甲裝置對(duì)比，在提升同一重物時(shí)，裝置丙的機(jī)械效率_______（選填“大于” “等于”或“小于” ）裝置的機(jī)械效率?！緛?lái)源】青海省西寧市 2018 年中考物理試題【答案】0.883.3%小馬動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)等于【解析】（2）由計(jì)算結(jié)果知道，甲滑輪組的機(jī)械效率較高，故小馬的說(shuō)法正確；這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（3）比較甲裝置和丙裝置知道，繩子的有效股數(shù)相同、動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同、物體的重力相等，繩子的纏繞方式不同，兩裝置中，提升相同的物體上升相同的高度時(shí)所做的有用功相同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)，所以，額外功相等，由 η=W 有用/W 總 ×100%知道兩者的機(jī)械效率應(yīng)相同。【點(diǎn)睛】本題考查的是測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算和由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論、分析實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行合理的猜想及驗(yàn)證，解題的關(guān)鍵是分析好三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)。20．小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向______ 填“左”或“右” 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是______。在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測(cè)出力臂，多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。多次實(shí)驗(yàn)的目的是______。小明根提以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是______。杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上的 A 點(diǎn)處掛 4 個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在 B 點(diǎn)掛______個(gè)鉤碼。如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在 C 處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將______ 填“變大” 、 “變小”或“不變” ?！緛?lái)源】2018 年黑龍江省龍東地區(qū)中考物理試題【答案】右便于測(cè)量力臂使結(jié)論具有普遍性 變大?！窘馕觥糠治霰砀裰械臄?shù)據(jù)可知，每一次的實(shí)驗(yàn) 的乘積都等于 的乘積，故得出杠桿平衡的條件是： ；設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為 L，每個(gè)鉤碼的重力為 G；根據(jù)杠桿的平衡條件： 解得： ，故需掛 6 個(gè)鉤碼；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí)，拉力與杠桿不再垂直，則該力的力臂短了，由于阻力和阻力臂都不變，根據(jù)杠桿的平衡條件知，拉力將變大，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大?！军c(diǎn)睛】重點(diǎn)是研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，除了熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，熟練應(yīng)用杠桿平衡條件以外，關(guān)鍵還是力臂變化情況的判斷，理解當(dāng)力與杠桿垂直時(shí)，力臂是最長(zhǎng)的，傾斜后力臂會(huì)變短，所以拉力變大。五、作圖題21．用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成滑輪組來(lái)提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出最省力的繞法．【來(lái)源】2018-2019 學(xué)年度九年級(jí)物理上冊(cè)課時(shí)練習(xí)：第 11 章 簡(jiǎn)單機(jī)械和功 第 2 節(jié)滑輪【答案】【解析】【詳解】從動(dòng)滑輪的掛鉤開(kāi)始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法。如圖所示：。【點(diǎn)睛】滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子通過(guò)動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．22．如圖是生活中常用的桿秤，桿秤可以繞支點(diǎn) O轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出 F1 和 F2 的力臂 L1、L2?！緛?lái)源】四川省宜賓市 2018 年中考物理試題【答案】【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，O 是杠桿的支點(diǎn)，從支點(diǎn)到力的作用線作垂線段，支點(diǎn)到垂足的距離為相應(yīng)的力臂，由此作出 F1 和 F2 的力臂 L1、L2，如圖：【點(diǎn)睛】本題考查的是力臂的畫(huà)法，畫(huà)力臂的關(guān)鍵是要畫(huà)出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，難度不大。23．如圖所示，曲桿 ABC 自重不計(jì)，O 為支點(diǎn)，要使曲桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出物體所受重力的示意圖和施加在 C 點(diǎn)最小力 F 的示意圖?！緛?lái)源】青海省西寧市 2018 年中考物理試題【答案】【解析】如下圖【點(diǎn)睛】本題考查的是重力的示意圖的畫(huà)法及杠桿中最小力的問(wèn)題，是基礎(chǔ)題目，難度不大。24．畫(huà)出圖中動(dòng)力 F1 的力臂 L1。【來(lái)源】江蘇省淮安市 2018 年中考物理試題【答案】【解析】【詳解】由圖知道，支點(diǎn)為 O，過(guò)點(diǎn) O 作力 F1 作用線的垂線段，支點(diǎn)到力的作用線的距離即為 F1 的力臂 L1，如圖：【點(diǎn)睛】本題考查的是力臂的畫(huà)法，力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，過(guò)支點(diǎn)做出力的作用線的垂線，支點(diǎn)到力的作用線的距離，即為所求作的力臂。25．如圖，用螺絲刀撬圖釘，畫(huà)出在 A 點(diǎn)所加最小力 F1 的示意圖和阻力 F2 的力臂 l2。【來(lái)源】江蘇省泰州市 2018 年中考物理試題【答案】【解析】【點(diǎn)睛】最小力的判斷，由杠桿平衡條件可知，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，力臂最長(zhǎng)，力最小。26．如圖用螺絲刀撬圖釘，請(qǐng)畫(huà)出在 A 點(diǎn)處所用最小力 F1 的示意圖，并畫(huà)出阻力 F2 的力臂．【來(lái)源】江蘇省泰州市 2018 年中考物理試題【答案】【解析】【詳解】由圖知道 O 是支點(diǎn)，由杠桿的平衡條件知道，力臂最長(zhǎng)，力最小；若在 A 點(diǎn)處所用最小力F1，則力臂應(yīng)是最長(zhǎng)，即 OA，此時(shí) F1 的方向要與OA 垂直，方向向下；過(guò) O 點(diǎn)向力 F2 的作用線作垂線，則為阻力 F2 的力臂 l2，如圖【點(diǎn)睛】本題考查的是杠桿中的最小力的問(wèn)題，由杠桿的平衡條件知道，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，力臂最長(zhǎng)，力最小。六、計(jì)算題27．小熊在課外實(shí)踐活動(dòng)中，用如圖甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)放在樹(shù)下一水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從 100N 開(kāi)始逐漸增加，每次物體被拉動(dòng)的距離均為 1m。根據(jù)測(cè)量結(jié)果畫(huà)出了該滑輪組機(jī)械效率與物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖象，如圖乙所示。若不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，求：（1）由圖乙可知，當(dāng)物體受到的摩擦力為 100N 時(shí)，滑輪組機(jī)械效率是多大？（2）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為 75%，物體以 0.1m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該滑輪組的有用功率是多大？（3）當(dāng)物體與地面的摩擦力為 1500N 時(shí)，體重為500N 的小熊豎直向下拉繩，還能用此滑輪組拉動(dòng)物體嗎？用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明。【來(lái)源】廣西桂林市 2018 年中考物理試題【答案】 （1）50%；（2）30W；（3）不能用此滑輪組拉動(dòng)物體【解析】同理，當(dāng) η2 =75%時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是：η2 =W 有用 2/W 總 2=f2s/（f2s+G 動(dòng) s）=f2/（f2+G 動(dòng)）=f2/（f2+100N）=75%，解得此時(shí)的摩擦力是：f2 =300N；所以，滑輪組的有用功率是：P 有=W 有用2/t=f2s/t=f2 v=300N×0.1m/s=30W；（3）由圖知道，滑輪組繩子的有效段數(shù)是：n=3，不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦，當(dāng)物體與地面的摩擦力是：f3 =1500N 時(shí)，拉動(dòng)物體需要的拉力是：F3 =（ f3 +G 動(dòng)）/3=（1500N+100N）/3≈533N，由于小熊的重力為 500N，根據(jù)力的作用是相互性知道，小熊給繩子的最大拉力等于其重力為 500N533N，所以，不能用此滑輪組拉動(dòng)物體?！军c(diǎn)睛】本題考查的是滑輪組的特點(diǎn)、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是利用好機(jī)械效率的推導(dǎo)公式η=W 有用/W 總=fs/（fs+G 動(dòng) s）=f/（f+G 動(dòng)） ，是一道力學(xué)綜合題。28．如圖，圖 a 為測(cè)量體重的電子秤原理圖，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿 ABO，壓力傳感器，電流表 A（量程為 0﹣0.1A ．轉(zhuǎn)換刻度后可以顯示體童大?。?。其中 AO：BO=5 ：1，已知壓力傳感器的電阻 R 與所受壓力 F 變化的關(guān)系如圖 b 所示。設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，電源電壓恒為3V，取 g=10N/kg。計(jì)算（1）如果某人站在該秤踏板上時(shí)，電流表的示數(shù)為12mA，這個(gè)人的體重是多少 kg？（2）該秤能顯示的最大體重值是多少 kg？【來(lái)源】湖北省恩施州 2018 年中考物理試題【答案】 （1）50kg；（2）270kg【解析】解得人的質(zhì)量為： 。（2）由圖象知，R 與所受壓力 F 變化成線性關(guān)系，設(shè) ，當(dāng) 時(shí)， ，即： …①當(dāng) 時(shí)， ，即： …②解①②可得： ， ，所以 ，秤的最大體重值：。【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是歐姆定律和杠桿平衡條件的應(yīng)用，根據(jù)圖像得出電阻與壓力的關(guān)系是關(guān)鍵，有了此關(guān)系才能求出最大電流時(shí)的壓力大小。29．2017 年 5 月 5 日，擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的C919 大型客機(jī)在上海浦東機(jī)場(chǎng)成功首飛。若客機(jī)在空中以 720km/h 的速度沿水平直線勻速飛行 5 分鐘，受到的阻力是其重力的 0.1 倍；客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)靠完全燃燒航空煤油提供能量，其機(jī)械效率為 75%；已知客機(jī)質(zhì)量 m=7.5×104kg．（1）求客機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率（2）求發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)燃燒航空煤油的質(zhì)量。（假設(shè)航空煤油的熱值 q=5×108J/kg）【來(lái)源】四川省宜賓市 2018 年中考物理試題【答案】 （1）6×104m；1.5×107W；（2）12kg【解析】【詳解】 （1）根據(jù)題意知道，客機(jī)的速度是：v=720km/h=200m/s，飛行時(shí)間是：t=5min=300s ，由 v=s/t 知道，客機(jī)通過(guò)的路程是：s=vt=200m/s×300s=6×104 m；由于客機(jī)沿水平直線勻速飛行，所以，牽引力等于受到的阻力，即牽引力是：F=f=0.1G=0.1mg=0.1×7.5×104 kg×10N/kg=7.5×104 N；發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是：P=W/t=Fs/t=Fv=7.5×104 N×200m/s=1.5×107 W【點(diǎn)睛】本題是一道綜合性試題，考查了路程、牽引力、功和功率、熱值等的計(jì)算，難度不大，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。30．在拓展課上，小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在 4 秒內(nèi)將一個(gè)重為 100 牛的物體，沿著水平地面勻速拉動(dòng)了 2 米。人的拉力為 18 牛，物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的 0.35 倍，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦。求：（1）人的拉力所做的功。（2）人的拉力做功的功率。（3）動(dòng)滑輪受到的重力。【來(lái)源】滬粵版 2018-2019 學(xué)年度九年級(jí)物理上冊(cè)同步練習(xí)：11.2 怎樣比較做功的快慢試題【答案】 （1）72J。 （2）18W。 （3 ）1N【解析】【詳解】 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)是：n=2，故繩端移動(dòng)的距離是：s 繩=ns 物=2×2m=4m，所以，人的拉力所做的功是： W=Fs 繩=18N×4m=72J；（2）根據(jù)題意知道，拉力 F 做功時(shí)間是 t=4s，則做功的功率是：P=W/t=72J/4s=18W；（3）由于物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.35 倍，所以物體受到的摩擦力是：f=0.35G=0.35×100N=35N；又因?yàn)槲矬w勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，故物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，所以，滑輪組對(duì)物體的拉力是：F 拉=f=35N ，由于不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦，所以，由 F=（G 動(dòng)+F拉）/n 可知，動(dòng)滑輪的重力是：G 動(dòng) =nF-F 拉=2×18N-35N=1N【點(diǎn)睛】本題考查的是功率公式、做功公式、滑輪組繩子拉力公式的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是滑輪組公式的靈活運(yùn)用。