资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
新中考 核心考点复习 08 简单机械
模块一 杠杆
1. 杠杆与杠杆的五要素
（1）杠杆的定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的一根硬棒
（2）杠杆的图示与五要素
① 支点O：杠杆绕着转动的固定点
② 动力F1：使杠杆转动的力
③ 阻力F2：阻碍杠杆转动的力
④ 动力臂l1：从支点到动力作用线的距离
⑤ 阻力臂l2：从支点到阻力作用线的距离
2. 杠杆的平衡条件
（1）杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下，保持静止或匀速转动状态，即称为杠杆平衡
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1l1= F2l2
3. 杠杆的分类与应用
种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂 关系 动力臂大于阻力臂 动力臂小于阻力臂 动力臂等于阻力臂
力的 关系 动力小于阻力 动力大于阻力 动力等于阻力
特点 省力费距离 费力省距离 不省力也不省距离
应用 撬棒、瓶盖起子、钢丝钳、起钉锤等 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪刀等 天平等
如图，用竖直向上的力F抬起一根放在水平地面上的均匀木棒的一端，使木棒能够绕另一端转动，关于这一过程，下列说法正确的是（　　）
A．F的力臂逐渐变小
B．F逐渐变小
C．F和它相应的力臂的乘积保持不变
D．木棒具有的机械能保持不变
如图所示，AOB是一杠杆（自重不计），O为支点，OA＜OB，OD=OA，在A端悬挂一重物G，那么（　　）
A．在B点用力使杠杆在图示位置平衡，一定是省力的
B．在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C．在B点用力使杠杆在图示位置平衡，沿竖直方向最省力
D．在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
在建造舰船的过程中需要使用大型起重机“龙门吊”，它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是（　　）
A． B． C．D．
如图所示，轻杆可绕O点自由转动，B端与地面上重为24N的静止物体C连接，竖直向下的力F作用在轻杆A端，轻杆水平且物体对地面的压力为4N，已知AO长度是BO的2.5倍，则力F大小为（　　）
A．1.6N B．3.2N C．8N D．11.2N
如图所示，粗细均匀的木棒AB，A端装有水平转轴，现在B端用竖直向上的力F=10N拉木棒，使木棒与地面成60°角时平衡，若在B端改用水平力F′使木棒和地面成30°角时平衡，则F′的大小为（　　）
A．5N B．10N C．17.3N D．20N
如图所示，在宽为BC=30cm的小方凳上与凳边平行放一轻质木棒，木棒左端A处悬挂物体甲，右侧悬挂物体乙，使木棒能水平静止，甲、乙的重力分别为40N 和20N。当把悬挂物体乙的细绳移至E点，木棒恰好顺时针转动。已知AB=20cm，则要使得木棒能水平静止，悬挂物体乙的细绳可移动范围DE的长度为（　　）
A．70 cm B．90cm C．80cm D．100 cm
模块二 滑轮
1. 滑轮的分类与特点
定滑轮 动滑轮
定义 使用时轴固定不动 使用时轴随物体一起移动
图示
特点 改变力的方向，但不省力 省力但不能改变力的方向
实质 等臂杠杆 动力臂为阻力臂两倍的杠杆
2. 滑轮组
（1）特点：使用滑轮组可以省力，通过一定的绕线方法也能改变施力的方向
（2）滑轮组的几种使用情况
竖直提升重物 水平拉动物体 竖直水平结合
图示
力学关系
说明 不计绳重和绳与轮、轮与轴间的摩擦；s表示绳子自由端移动的距离，h表示重物被提升的高度，s物表示水平方向上物体移动的距离
为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计绳重和摩擦，下列有关分析正确的是（　　）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
小柯用图中装置提升重400牛的物体，不计摩擦、绳重和滑轮自重，下列说法正确的是（　　）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
如图所示，质量为2kg的物体A放在水平桌面上（不计绳重及绳与轮的摩擦），动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下滑。用一个水平向左的拉力F作用在物体A上，使物体A以1m/s的速度向左做匀速直线运动，时间为3s。则当物体A匀速向左运动时，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为8N
B．拉力F的功率是14W
C．拉力F做的功是60J
D．滑轮B以1m/s的速度匀速上升
质量是6kg的物体A放在水平桌面上，小科利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在5s内做了30J的功，物体A运动速度为0.5m/s。下列判断错误的是（　　）
A．绳子自由端移动速度为1.0m/s
B．由于G定存在，物体A受到的摩擦力大于12N
C．作用在绳子自由端的拉力F为6N
D．绳子自由端移动5m
模块三 简单机械综合
1. 机械效率
（1）定义：有用功和总功的比值叫做机械效率，用η表示
（2）公式：
（3）几种简单机械的效率计算
杠杆 滑轮组 斜面
图示
计算 公式 （不计绳重和摩擦）
说明 h：物体上升的高度 s：力F作用的距离，在使重物上升的过程中，力F始终竖直向下 h：物体上升的高度 s：绳子自由端移动的距离 h：斜面的高度 s：斜面的长度 在使重物上升的过程中，力F始终平行于斜面向上
影响 因素 杠杆自重、摩擦 物体重、动滑轮重等 斜面倾斜程度 斜面粗糙程度
2. 简单机械与浮力综合
（1）杠杆与浮力综合：
（2）滑轮与浮力综合：
工人用图示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，拉力的功率为120W。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．做的有用功是2700J
B．绳子自由端移动的距离是8m
C．滑轮组的机械效率是75%
D．工人用的拉力大小为150N
如图，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%。不计绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离为 2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为 48N
C．拉力 F 的功率为 9.6W
D．有用功为 120J
如图所示，在轻质杠杆A、B位置分别挂重为4N的物体甲和密度为4×103kg/m3的物体乙时，杠杆恰好平衡，现将乙浸没在水中，若使杆仍平衡，下列方法可行的是（　　）（g取10N/kg）
A．在甲物体下加挂1N的重物 B．使甲物体减重1N
C．使甲左移0.5格 D．使甲右移1格
如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m，水深4m，物体重为2000N，体积为0.05m3，汽车重为3×104N，汽车受到的阻力恒为车重的0.05倍，物体在汽车的作用下以0.6m/s的速度匀速上升（不计摩擦、绳重和滑轮重，不考虑井中水面高度的变化）。下列说法正确的是（　　）（g取10N/kg）
A．汽车行驶的速度为0.2m/s
B．物体上升过程中机械能保持不变
C．物体露出水面前汽车匀速拉绳子时的拉力大小为500N
D．物体完全离开水面到刚离开井口，汽车做功大小为2.1×104J
例1.A
解：如图，
AB、若动力总是竖直向上，动力臂逐渐减小，阻力臂也逐渐减小，但△OAC∽△OBD，所以 =为定值即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力（木棒重）不变，根据F×OB=G×OA可得：动力F保持不变，故A正确，B错误；
C、由于木棒的重力G不变，OB逐渐减小，G×OB也减小，又因为F×OB=G×OA，所以F和它相应的力臂的乘积减小，故C错误；
D、木棒在匀速逐渐变高的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度升高，重力势能增加，机械能增加，故D错误。
故选：A。
练1.1.D
解：
A、在B点用力，如下图，若动力臂小于阻力臂，就是费力的，故A错误；
B、在C点向上用力可使杠杆在图示位置平衡，故B错；
C、在B点用力使杠杆在图示位置平衡，最省力的应是垂直于OB用力，此时力臂最长，故C错误；
D、OD=OA，作出力臂，如下图，可知两边力的力臂相等，所以在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡，所以D正确。
故选：D。
练1.2.B
解：在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为L﹣s，
根据的平衡条件：FL=G（L﹣s）得，
拉力F为：F=G﹣，
由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意。
故选：B。
例2.C
练2.1.C
解：（1）木棒在左图位置平衡时，阻力为木棒的重力G，阻力作用点在重心，动力F=10N；分别作出动力臂和阻力臂，如图所示：
设木棒的长度为L，木棒的重为G，
根据左图可知，L1=L cos60°=0.5L，L2=L cos60°=0.25L，
根据杠杆平衡条件得：FL1=GL2 ，
所以，木棒的重：G===20N；
（2）木棒在右图位置平衡时，阻力为木棒的重力G，阻力作用点在重心，动力为F′；分别作出动力臂和阻力臂，如上面右图所示，
根据右图可知，L1′=L sin30°=0.5L，L2′=L cos30°=L，
根据杠杆平衡条件得：F′L1′=GL2′，
所以，此时的动力F′===N≈17.3N。
故选：C。
练2.2.B
解：当把悬挂乙的细绳移至E点时，木棒恰好将顺时针转动，此时支点为C，
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得，G甲（LAB+LBC）=G乙LCE，
则LCE=（LAB+LBC）=×（20cm+30cm）=100cm；
当支点位于B点且木棒恰好将逆时针转动时，悬挂乙的细绳移至D点，
由杠杆的平衡条件可得，G甲LAB=G乙（LBC+LCD），
则LCD=LAB﹣LBC）=×20cm﹣30cm=10cm，
所以，要使木棒能水平静止悬挂乙的细绳可移动范围DE长度：
LDE=LCE﹣LCD=100cm﹣10cm=90cm。故ACD不正确，B正确。
故选：B。
例3.C
解：A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；
B、该滑轮组中n＝2，由s＝2h可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；
C、如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于（G+G动），故C正确；
D、直接提升配重做的功是有用功，用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功（总功）大于有用功，故D错误。
故选：C。
练3.1.C
解：A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；
B、使用动滑轮时，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故B错误；
C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故C正确；
D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误。
故选：C。
练3.2.B
解：如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物和碱之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则：①为单质，②为化合物，⑤含氧化合物，③和④是并列关系的碱或氧化物。
A、氧化物属于含氧化合物，含氧化合物包含氧化物。故选项错误；
B、碱中的氢氧根离子含有氧元素，属于含氧化合物，属于包含关系。故选项正确；
C、碱和氧化物都含有氧元素，都属于含氧化合物，二者属于并列关系。故选项错误；
D、纯净物分为单质和化合物，单质和化合物属于并列关系。故选项错误。
故选：B。
例4.B
解：A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担重力，
不计绳重及绳与轮的摩擦，则物体B匀速下滑时，绳子上的拉力为：F拉=（G+G动）=（6N+8N）=7N；
物体A向右做匀速直线运动，那么A受到的摩擦力为：f=F拉=7N；
当物体A向左做匀速直线运动时，作用在A上的拉力：F=F拉+f=7N+7N=14N，故A错误；
B．物体A以1m/s的速度向左做匀速运动，则拉力F的功率为：P===Fv=14N×1m/s=14W，故B正确；
C．时间为3s，则拉力F做的功为：W=Pt=14W×3s=42J，故C错误；
D．滑轮B上升的速度为：v′=v=×1m/s=0.5m/s，故D错误。
故选：B。
练4.1.B
解：（1）由图知，n＝2，绳子自由端移动速度v＝2v物＝2×0.5m/s＝1.0m/s，故A正确；
（2）5s绳子自由端移动距离s＝vt＝1.0m/s×5s＝5.0m，由W＝Fs可得拉力F＝＝＝6N，故CD正确。
（3）若不计动滑轮和绳重、不计滑轮与绳之间摩擦，物体A受到的摩擦力f＝2F＝2×6N＝12N，由于动滑轮重力G动存在，物体A受到的摩擦力f＝2F﹣G动，小于12N，故B错；
故选：B。
例5.C
解：
A、所做的有用功：
W有用＝Gh＝450N×2 m＝900J，故A错；
B、由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×2m＝6m，故B错；
C、根据P＝可得拉力F做的总功：
W总＝Pt＝120W×10s＝1200J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝75%，故C正确；
D、由W总＝Fs可知拉力大小：
F＝＝＝200N，故D错。
故选：C。
练5.1.B
解：
A、由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=3v物t=3×0.2m/s×10s=6m，故A错；
B、拉力做的有用功W有=fs物，W总=Fs绳，
因为η====，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
f=η×3F=80%×3×20N=48N，故B正确；
C、拉力做功为：W总=Fs绳=20N×6m=120J，
拉力做功的功率：P===12W，故C错；
D、有用功：W有=fs物=fv物t=48N×0.2m/s×10s=96J，故D错。
故选：B。
例6.B
解：
（1）如图1，设一格为L，由于杠杆平衡，G甲×OA=G乙×OB，
即：4N×2L=GB×3L，
∴GB=N；
∵G=mg=ρVg
∴B的体积：
VB===×10﹣4m3；
（2）将乙浸没在水中，受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=ρ水VB=1×103kg/m3××10﹣4m3×10N/kg=N；
（3）B浸没水中后杠杆右边受到的力和力臂的乘积为：（GB﹣F浮）×3L=（N﹣N）×3L=6N×L；
A、在甲物体下加挂1N，左边的力和力臂的乘积为（4N+1N）×2L=10N×L，由于10N×L≠6N×L，杠杆不能平衡，故A错；
B、使甲物体减重1N，左边的力和力臂的乘积为（4N﹣1N）×2L=6N×L，由于6N×L=6N×L，杠杆能平衡，故B正确；
C、使甲左移0.5个格，左边的力和力臂的乘积为4N×2.5L=10N×L，由于10N×L≠6N×L，杠杆不能平衡，故C错；
D、使甲右移1个格，左边的力和力臂的乘积为4N×1L=4N×L，由于4N×L≠6N×L，杠杆不能平衡，故D错；
故选：B。
练6.1.C
解：
A、由图可知，滑轮组中由3股绳子承担重物，已知物体上升的速度为0.6m/s，则汽车行驶的速度v＝3v物＝3×0.6m/s＝1.8m/s，故A错误；
B、物体匀速上升过程中，质量不变、速度不变，则动能不变；同时高度变大，重力势能变大；因物体的动能不变、重力势能变大，所以机械能变大，故B错误；
C、物体的重力：
G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N；
物体露出水面前，物体受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103kg/m3×10N/kg×0.05m3＝500N，
滑轮组对物体的拉力：
F拉＝G﹣F浮＝2000N﹣500N＝1500N，
由图知，n＝3，不计摩擦、绳重和滑轮重，物体露出水面前汽车匀速拉绳子时的拉力：
F＝F拉＝×1500N＝500N，故C正确；
D、由题知，汽车受到的阻力为：f＝0.05G车＝0.05×3×104N＝1500N；
物体完全离开水面后汽车对绳子的拉力：
F′＝G物＝×2000N＝，
汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；
由力的平衡条件可得牵引力：
F牵＝F′+f＝+1500N＝；
汽车运动的距离：s车＝3h＝3×（10m﹣4m）＝18m；
牵引力做功为：W牵＝F牵s车＝×18m＝3.9×104J，故D错误。
故选：C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑