2022年中考物理复习专题12简单机械

这是一份2022年中考物理复习专题12简单机械，共9页。
专题十二　简单机械
知识清单
考点一　杠杆
定义
在力的作用下能绕着　 　转动的硬棒叫做杠杆 
图示

杠杆平衡
当杠杆在动力和阻力的作用下　 　或　 　时,我们就说杠杆平衡 
杠杆的
五要素
支点
杠杆绕其转动的点,一般用字母O表示
动力
使杠杆转动的力,常用字母F1表示
阻力
阻碍杠杆转动的力,常用字母F2表示
动力臂
从支点到　 　的距离,一般用字母l1表示 
阻力臂
从支点到　 　的距离,一般用字母l2表示 
力臂
的画法
(1)找支点
(2)画力的作用线(或延长线)
(3)从支点到力的作用线画垂线
(4)标明相关字母
(1)口诀:一找支点二画线,点到直线作垂线。垂足括号图上见,标上字母才完善
(2)最省力的力臂画法:要使杠杆最省力,支动连线当力臂
杠杆分类
及应用
省力杠杆:钢丝钳,羊角锤,撬棒,扳手,核桃夹,独轮车,开瓶器等
费力杠杆:钓鱼竿,人的前臂,筷子,镊子等
等臂杠杆:天平,定滑轮等
平衡条件
在一个动力和一个阻力的情况下,杠杆的平衡条件:F1×l1=F2×l2
考点二　滑轮
定滑轮
示意图

实质
　 　杠杆 
特点
使用定滑轮不能　 　,但可以改变拉力的方向。若用一个定滑轮匀速提升一个重为G的物体,使其上升高度h,不考虑摩擦时,拉力F　 　G,绳端移动距离s等于重物上升的高度h 
动滑轮
示意图

实质
动力臂是阻力臂二倍的杠杆
特点
使用动滑轮可以　 　,但不能改变力的方向。若用一个动滑轮匀速提升一个重为G的物体,使其上升高度h,不考虑滑轮自重及摩擦时,拉力F=12G;若已知G动,不考虑摩擦,拉力F=12(G+G动),绳端移动距离s=　 　 
滑轮组
示意图


特点
利用滑轮组用n股绳子匀速提起重物G,拉力为F,绳子自由端移动的距离为s,物体被提升的高度为h,则s=nh;不计动滑轮重和摩擦,F=1n　 　;不计摩擦但考虑动滑轮重G动, F=1n　 　 
利用滑轮组用n股绳子水平匀速移动重物,重物重力为G,绳端拉力为F,绳子自由端移动的距离为s,物体移动的距离为h,物体受到的摩擦力为f,不计滑轮组摩擦时,F=1nf, s=nh
考点三　机械效率
三
种
功
有用功
我们需要的、有利用价值的、必须要做的功,叫做有用功,记作W有用
额外功
没有利用价值的但是又不得不做的功,叫做额外功,记作W额外
总功
有用功与额外功之和,叫做总功,记作W总;W总=　 　 
机械
效率
定义
物理学中,将有用功跟总功的　 　,叫做机械效率,用符号η表示 
竖直
滑轮组

提高滑轮组机械效率的方法:增加　 　;减小动滑轮重、绳重;减小　 　等 
水平
滑轮组

提高滑轮组机械效率的方法:　 　物体与地面间的摩擦;　 　滑轮转轴处摩擦等 
斜面

提高斜面机械效率的方法:　 　斜面的倾斜程度;　 　摩擦 


基础训练
1．（2020巴中）如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　）
A．动滑轮的重力为10N B．拉力F的功率为2W
C．该滑轮组的机械效率约为83.3% D．提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高
2．（2020云南）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90% D．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
3．（2020孝感）如图，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重900N、底面积为200cm2的方形货箱，货箱20s内匀速上升4m，工人所用拉力F为400N（不计绳重和摩擦），则（　　）（多选）
A．人拉绳子的速度为0.2m/s B．动滑轮的重力为300N
C．此段时间内，拉力F做功为3600J
D．当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压强为4.5×104Pa
4．（2020南充）如图所示，重为2N的物体A放在水平桌面上，重为5N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1N(不计绳重和摩擦)，B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是（　　）（多选）
A．B匀速下降时，物体A受到3N的摩檫力 B．拉力F的大小为4N
C．拉力F的功率为3.6W D．B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功2.4J
5．（2020山西）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（ ）
A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向
C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等
6．（2020咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
7．（2020眉山）如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N ②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W ④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
8．（2020甘孜）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．力F1和F2做功的功率相同 B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
9．（2020包头）如图所示，在粗糙水平地面上，用10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了0.5m，滑轮组的机械效率为80%｡下列说法正确的是（　　）
A．木块A受到的摩擦力为5N B．地面对木板B的摩擦力为4N
C．5s内绳子拉力对木板B做的功为2J D．拉力F的功率为0.5W
10．（2020荆州）下面是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图，关于此实验说法正确的是（　　）

A．图甲中，欲使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应该向左调节
B．图乙中，在A点用力拉杠杆，一定是省力杠杆
C．图丙中，若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格，则杠杆左端下沉
D．图丁中，当F的大小等于钩码重力一半时，可以使杠杆平衡
11．（2020遂宁）小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（g=10N/kg，刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（　　）
A．1g B．3g C．7g D．10g
12．（2020河池）如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB:OB=4:1，A端挂着重为300N的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（　　）
A．400N B．600N C．800N D．1200N
13．（2020南宁）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（　　）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提纽向右移时，M端上扬
14．（2020莱芜）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　）
　　　　　　　　　　　　
A B C D
15．（2020株洲）一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，地面粗糙。木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上。则与原来相比，G和F变化情况为（　　）
A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
16．（2020自贡）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（　　）
A. B. C. D.
17．（2020荆州）荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（　　）
A．所拉物体的质量为800kg B．拉力的功率是40W
C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
18．（2020南充）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。
19．（2020郴州）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，高h＝0.25m，在此过程中，细绳的拉力F为_____N；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为75%，则细绳的拉力F'为_____N。
20．（2020鄂尔多斯）如图，用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直，用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆始终在水平位置平衡。弹簧测力计示数如图中的放大图。那么机翼模型所受的重力为______N。当对模型水平向右吹风时，弹簧测力计的示数将______（填“变大”或“不变”或“变小”）。


21．（2020苏州）如图所示，人手持大气球站在转盘上，松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，由于力的作用是　 　的，人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中，人站在　 　（选填“A”或“B”）点进行上述实验，更容易转动。
22．（2020南京）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。

(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。F1的力臂为______m，此时舂米工具是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆；
(2)脚竖直向下至少用力F2为______N，才能将石球抬起，F2和F1的大小关系为F2______F1。
23．（2020杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA= 5cm，OB= 10cm。
(1)计算秤砣的质量。_______
(2)小金在B处标的刻度应为_______ kg。若图中OC= 2OB，则C处的刻度应为_______ kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数____(选填“”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。


能力提升
1. (2021淄博)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》．书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”(图1)．现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2)，使重物在相同的时间内匀速上升相同高度．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(　　)
A. 使用这个滑轮能省力 B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
2. (2021重庆A卷)如图所示的滑轮组，500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升了2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(　　)
A. 定滑轮的作用是省力 B. 滑轮组机械效率为80%
C. 动滑轮的重力为100 N D. 拉力F的功率为100 W
3. (2021石家庄名校模拟)如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50 g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是(　　)
A. 在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B. 在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5 N时，能使杠杆平衡
C. 用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D. 用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力

4. (2021潍坊)“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯．水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、 c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是(　　)

A. a B. b C. c D. d
5. (2021北部湾经济区)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图．小华若要更省力，下列做法可行的是(　　)
A. 支点不动，脚在杆上的位置前移 B. 将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C. 将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D. 将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
6. (2021达州)如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物G, 在A端分别施加作用力F1、F2、F3时，杠杆都能在图示位置平衡．则下列说法正确的是(　　)
A. F1最小 B. F2最大
C. 使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力，但不能省功
D. 若作用力为F3，保持F3与OA垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小
7. (2021南充)如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为________g；已知OA的长度为30 cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15 N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为________s(g＝10 N/kg)．

8. (2021自贡)用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为________N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为________%(不考虑绳重和摩擦)．
9. (2021重庆A卷)如图所示，ABC是以O为支点的轻质杠杆，AB＝40 cm，OB＝30 cm，OC＝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对地面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为________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，可将物块M沿竖直方向切去的质量为________kg.(忽略支点处的摩擦)





10. (2021保定名校模拟改编)在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重钩码若干个．
(1)实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态．
(2)实验前调节杠杆两端的平衡螺母，将如图甲所示杠杆的平衡螺母适当往________(选填“左”或“右”)调，使杠杆在水平位置平衡．

(3)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5 N，动力臂L1＝0.2 m，阻力F2＝1 N，则阻力臂L2＝0.3 m．甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻 力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是____________________________________．
他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(4)图乙实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆的________(选填“左”或“右”)端会下沉．


11. (2021遂宁改编)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备．如何提高滑轮组机械效率来节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%







(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用________图所示装置来完成的．
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与______________无关．
(4)通过比较________两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)．
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小．
(6)(多选)为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有______．
A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物体重 C. 机械加润滑油 D. 增加重物上升高度
【拓展】同学们进行多次实验后得出η与G的关系图像，下列图像中能粗略反映滑轮组的机械效率与提升钩码重G关系的是________．














答案
基础训练
1、 B 2、C 3、BD 4、BC 5、C 6、D 7-11 ADDCA 12-16 DCBBB 17、C
18、1；75% 19、1.5；2 20、2.4；变小 21、相互；A 22、（1）1；省力 （2）20；>
23、（1）1 （2）2；4（3）