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2019浙教版中考复习物理——6、机械和功

(
杠杆基础回顾
)
图所示的用具中，属于费力杠杆的是（ ）

【答案】A
如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB是个杠杆，O是杠杆的支点，请在图中画出刹车时它所受阻力F2和动力臂L1．

如图所示, 当人曲臂将重物端起时, 人的前臂可以看作一个杠杆．请在示意图上画出F1和F2的力臂．

杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用, 护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆, 如图所示, 请画出动力F1与阻力F2的示意图, 并画出动力F1的力臂l1．（设吊桥质地均匀）

在图中作出最小的力使杠杆在图示的位置保持平衡．

画出图中杠杆平衡时，所用最小力F的方向和作用点．


小丽做“探究杠杆的平衡条件”的实验．
（1）当杠杆如图所示时，小丽应将平衡螺母向______移动，使杠杆在水平位置平衡． (选填“左”或“右”)
（2）调节杠杆水平平衡后，小丽在杠杆的A点挂上2个钩码（每个钩码重1N，杠杆上相邻刻线距离相等），如图所示．若使杠杆恢复水平平衡状态，可以在________点挂上1个钩码；或者使用最大测量值为1N的弹簧测力计在________点沿着竖直向上的方向拉住杠杆．
(
A
B
D
E
C
)
【答案】（1）左（2）E（3）C
小宁想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系. 实验过程中, 小宁保持阻力为3N, 阻力臂为0.2m不变, 然后改变动力臂L1和动力F1, 并保持杠杆水平平衡, 分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示. 请你根据实验条件和实验数据帮助小宁归纳出动力F1跟动力臂L1的关系: 在 的条件下, F1 = .

L1/m 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
F1/N 2 2.4 3 4 6 12


杠杆平衡时, 当阻力与阻力臂的乘积保持不变时,
小华想探究杠杆平衡时阻力和动力的关系．实验过程中，小华保持动力臂为15cm，阻力臂为12cm不变，然后改变动力F1和阻力F2，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力F1和阻力F2的数据如下表所示．请你根据实验条件和实验数据帮助小华归纳出阻力F2与动力F1的关系： ．

F1/N 0.8 1.2 1.6 2 4 6
F2/N 1 1.5 2 2.5 5 7.5


【答案】杠杆平衡，且动力臂为15cm，阻力臂为12cm不变时，F1=0.8?F2．

(
A
B
O
) (
图21
)如图所示, 有一可绕中点O转动的轻质细杆, 杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的. 小刚用这套实验器材探究杠杆平衡条件, 他使杆在水平位置平衡后, 在杆的A刻线处挂了2个钩码后, 在杆的B刻线处也挂了2个钩码, 杆在水平位置平衡. 当他在B刻线处改挂1个钩码后, 杆失去了平衡. 小刚由此得出结论: 只有施加在杆中点两侧的力大小相等时, 杆才能在水平位置平衡. 请你利用上述器材通过实验说明小刚的说法是错误的. 请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.

主要实验步骤和现象:
（1）使杆在水平位置平衡后, 在杆的中点O左侧距O点1格处挂2个钩码, 在杆的中
点O右侧距O点1格处挂2个钩码, 杆在水平位置平衡;
（2）在杆的中点O左侧距O点1格处挂2个钩码, 在杆的中点O右侧距O点2格处
挂1个钩码, 杆在水平位置平衡.
(
A
O
)实验台上有如下实验器材: 一个带支架的杠杆、一个量程为0~5N的弹簧测力计、七个质量均为100g的钩码和两段细绳. 请利用上述实验器材设计一个实验, 证明“在杠杆平衡时, 如果动力臂和阻力臂保持不变, 则动力的变化量跟阻力的变化量成正比”.
（1）在如图所示的杠杆中, 点A表示钩码悬挂在杠杆上
的位置, 请在合适的位置标出弹簧测力计施加拉力
的作用点, 用B表示.
（2）写出主要实验步骤, 画出记录实验数据的表格.
(
A
B
O
)（1）如图所示
（2）实验步骤:
①用细绳做一个绳套, 拴牢在杠杆的B位置处, 调节杠
杆使其水平平衡, 把动力臂L动、阻力臂L阻记录在表格中. 将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置.
②在A位置处挂1个钩码, 在B位置处竖直向上拉弹簧
测力计, 使杠杆水平平衡, 将所挂钩码的质量m0、弹簧测力计示数F动0记录在表格中.
③在A点处加挂1个钩码, 在B点处竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆水平平衡, 将所挂钩码的总质量m1、弹簧测力计示数F动1记录在表格中.
④仿照步骤③, 重复5次, 每次在A点处加挂1个钩码, 在B位置处竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆水平平衡; 将各次所挂钩码的总质量m2～m6、弹簧测力计示数F动2～F动6记录在表格中.
⑤根据F阻=G砝码=m砝码g, 分别算出每次施加在A位置的阻力大小F阻0～F阻6; 分别算出实验中动力变化量ΔF动1（F动1－F动0）～ΔF动6（F动6－F动0）; 分别算出与动力变化量对应的阻力变化量ΔF阻1（F阻1－F阻0）～ΔF动6（F阻6－F阻0）; 将以上数据记录在表格中.
实验数据记录表格:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
动力臂L动/cm
阻力臂L阻/cm
钩码质量m/g
动力F动/N
阻力F阻/N
动力变化量ΔF动/N
阻力变化量ΔF阻/N


(
旋转问题和杠杆变化量
)
如图所示，轻质直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G．现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（　　）
A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆
C．先是省力杠杆，后是费力杠杆 D．先是费力杠杆，后是省力杠杆
【答案】A
如图所示．OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）．
（1）当F1竖直向上时，F1的大小为 N；
（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是 （选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）
【答案】（1）5；（2）先变小后变大．
如图所示，一根均匀直杆OA可绕过O点且垂直于纸面的轴转动，在A端用竖直向上的力F将它拉到与竖直方向成α角的位置（α＜90°），现将力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90°，且在转动过程中，杆保持静止不动，力F和它的力矩M的变化情况是（　　）
A．都减小 B．F先减小后增大，M不变
C．F不变，M先减小后增大 D．F和M都先减小后增大
【答案】B
如图所示，均匀光滑球夹在竖直墙和长木板之间静止，长木板的下端为固定转动轴．将长木板从图示位置缓慢地转到水平位置的过程中，小球对竖直墙的压力F1大小和小球对长木板的压力F2大小的变化情况将是（　　）
A．F1、F2都逐渐减小 B．F1、F2都逐渐增大
C．F1逐渐减小，F2都逐渐增大 D．F1逐渐增大，F2都逐渐减小
【答案】A
轻质杠杆每小格的长度相等，O为支点．在杠杆左侧挂一物体甲，若在杠杆右侧挂一物体乙，并在物体乙的下方拴接一个弹簧，如图所示，当杠杆在水平位置时，整个装置处于平衡状态．已知物体乙的重力为500N，弹簧对物体乙的作用力为300N．下列说法正确的是（　　）
A．物体甲的重力可能为400N
B．物体甲的重力可能为100N
C．物体乙受到弹簧的作用力方向可能向下
D．物体乙受到绳子的拉力不可能为800N
【答案】ABC
把正方体甲放在水平地面上，对地面的压强是5.4×105Pa．AB是重力可忽略不计的杠杆，支点为0，且OA：0B=1：2．将正方体甲挂在杠杆的A端，在B端施40N竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时正方体甲对地面的压强变为1.8×105Pa．下列结果正确的是（　　）
A．当正方体甲对地面的压力刚好为零时，在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是60N
B．当正方体甲对地面的压力刚好为零时，在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是20N
C．正方体甲的重力是240N
D．正方体甲的体积约是9.3×10-6m3
【答案】A
如图所示的装置，杠杆自重不计，甲、乙是两个圆柱体，2ρ甲=3ρ乙，3V甲=4V乙，物体M的质量是80kg．只将圆柱体甲挂在杠杆B端时，杠杆在水平位置平衡，物体M对水平地面的压强为2000Pa；只将圆柱体乙挂在杠杆C点时，杠杆在水平位置平衡，物体M对水平地面的压强为3000Pa．若乙的体积为3×10-3m3，OA：OB=2：3，OA：OC=2：1，g取10N/kg，则甲的密度是 kg/m3．

【答案】5×103．

(
滑轮组初步
)
如图所示的装置处于静止, 物重都是G, 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉力F最小的是( )

A B C D
B
如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（　　）
A．弹簧测力计的示数为20牛 B．弹簧测力计的示数为0牛
C．木板仍向右做匀速直线运动 D．小木块将保持静止
D
家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组．假设衣服和晾衣架的总重为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦）（　　）

A．100N B．50N C．25N D．20N
C
如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相对静止．船受到水的阻力为900N．不计绳重和滑轮轴摩擦，人拉绳的力为（　 　）
A．300N B．450N C．1100N D．2700N
A
如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（　 　）
A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%
B
如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（　 　）
A．100N B．200N C．300N D．400N
B
(
功率和机械效率
)
下列情景中，重力对木块做功的是（　 　）
A．木块在地面上静止 B．木块挂在天花板上不动
C．木块沿水平轨道运动 D．木块由高处自由下落
【答案】D
沿光滑斜面把一个物体由地面匀速拉到h高处，沿斜面向上的拉力是F1，所做的功是W1．利用定滑轮（不计摩擦）将同一物体由地面匀速提升到h高处，所用的拉力是F2，所做的功是W2，下述关于力和功的关系中，正确的是（　 　）
A．F1＜F2?? W1=W2 B．F1＞F2??? W1=W2
C．F1＜F2? W1＜W2 D．F1＞F2?? W1＞W2
A

如图所示，重为l20N的物体M，在F=40N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，则不正确的是（　　）
A．弹簧测力计的示数为20N
B．物体M在匀速运动中重力做功为0?J
C．拉力F的功率为4W
D．物体受到的摩擦力为0N
D
一个质量为65kg的工人，用图所示的装置提升一堆水泥砖．若动滑轮重50N，装水泥砖的托板重200N，每块水泥砖重100N．不计摩擦和绳重，当工人匀速提升水泥砖时，此装置的机械效率最高可达到 %．（g取10N/kg）
【答案】80%．

如图所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A正以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N，该装置的机械效率为80%，则（　　）
A．2s内，拉力F移动的距离为0.4?m
B．拉力F的大小为40N
C．2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6J
D．拉力F做功的功率为5W
D
如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是（　　）
A．地面受到的摩擦力为12N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W
D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
D
如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动．如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（　　）

A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30W B．物体与地面之间的摩擦力f=10N
C．物体向右运动时，拉力F2=10N D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=40J
D
图是工人提升物体的装置示意图，其中AB是一个不计重力、可以绕O点转动的杠杆，且AO：OB=2：5，杠杆B端系有重为1056N物体D，杠杆A端固定着滑轮组．质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2×104Pa．当他利用该装置匀速提升重物M时，物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8×104Pa，此时滑轮组的机械效率η=90%；当工人利用该装置匀速提升重物N时，物体D受到的支持力为N2，工人竖直向下的拉力为F2；已知N1：N2=5：2，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，g取10N/kg．求：
（1）提升重物M时工人竖直向下的拉力F1．
（2）提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P．
【答案】（1）提升重物M时工人竖直向下的拉力F1为200N．
（2）提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P为600W．


(
实战演练
)
如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请画出物体重力的示意图，并画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及动力臂L．

小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，小梅保持阻力为2N，阻力臂为0.15m不变，然后改变动力臂L1和动力F1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如表所示．请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力F1跟动力臂L1的关系：在杠杆平衡时，如果 保持不变，则F1= ．
L1/m 0.3 0.25 0.15 0.1 0.06 0.05
F1/N 1 1.2 2 3 5 6

【答案】阻力为2N，阻力臂为0.15m；?F1=．

如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等．物体A是边长为0.1m的正方体．当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡．此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到的支持力为2N
B．物体A受到的重力为3N
C．物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N
D．物体B向右移动1小格，物体A受到桌面的支持力减小1N
【答案】D
如图所示，直杆OA可O绕点转动，直杆下端挂一重物G．现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中这个直杆（　 　）

A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆
C．先是费力杠杆，后是省力杠杆 D．先是省力杠杆，后是费力杠杆
【答案】D

如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s．（不计轮与绳之间的摩擦），则下列说法正确的是（　 　）
A．物体与地面间摩擦力是300N
B．2S内拉力F对物体做功是300J
C．拉力F移动的速度是1.0m/s
D．拉力F做功的功率是50W
AB
如图所示，重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体A移动了0.8米，已知B的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（　 　）
A．B对绳的拉力是20N
B．B对绳的拉力的功率是16W
C．A物体受摩擦力为148N
D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】C

如图甲所示，是测量滑轮组机械效率的示意图．用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将总质量为500g的重物从A位置匀速提升到位置，同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图13乙所示，请你根据实验完成下列问题：（g取10N/kg）
（1）弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为 J；
（2）该滑轮组的机械效率是 ％．（保留一位小数）
【答案】⑴0.64 ⑵78.1%


(
1
)

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