专题05 简单机械、功和功率-2026年浙江省中考科学一轮复习课件

浙教版初中科学知识剖析1杠杆力臂的画法及杠杆平衡的条件1.确定支点O假设杠杆转动，找杠杆上相对静止的点即为支点。如图甲所示。2.确定动力、阻力作用线从动力、阻力作用点沿力的方向分别作一带箭头的线段，其所在直线为力的作用线，如图乙所示。3.作力臂从支点向力的作用线作垂线段，支点到垂足间的距离为力臂，力臂用虚线（或实线）表示并用大括号（或带箭头的线段）标明，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。如图丙所示。考点01 简单机械1杠杆力臂的画法及杠杆平衡的条件考点01 简单机械2滑轮的省力情况判断1.定滑轮实质：定滑轮实质上是一个等臂杠杆，如图所示，定滑轮的中心轴可以看做杠杆的支点。人施加的拉力为动力F，被提升物体的重力为阻力G，动力臂L1和阻力臂L2都是定滑轮的半径，因此它是一个等臂杠杆。考点01 机械运动2滑轮的省力情况判断2.动滑轮（1）实质：动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。如图所示，动滑轮在绳子固定端一侧的切点是支点，而所施加的拉力和被提升物体的重力分别是动力和阻力，则动力臂和阻力臂分别是动滑轮的直径和半径。因此它是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，能省一半力，但费距离。考点01 机械运动2 考点01 机械运动2 考点01 机械运动3 考点01 机械运动3 考点01 机械运动3 考点01 机械运动1 考点02 功、功率2 考点02 功、功率综合训练“低碳环保，绿色出行。”骑车出行不仅有利于减少二氧化碳排放，也是一种很好的健身方式。下列有关自行车结构及骑行时的叙述正确的是（　　）A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用B．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离C．地面对自行车的摩擦力不一定总是阻碍自行车前进D．行驶相同的路程，自行车比走路省力但一定不省功C考点01 功和功的单位【答案】C【解答】解：A、自行车匀速转弯时，运动方向发生改变，所以运动状态发生改变，所以此时自行车受到非平衡力，故A错误；B、刹车时，车还会继续前进一段距离，是因为自行车具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；C、用力蹬自行车前进时，后轮相对于地面有向后的运动趋势，因此后轮所受的摩擦力向前，是自行车前进的动力，故C正确；D、在平直公路上骑车时，人体的重心始终位于同一高度，且车前进是靠车轮的滚动，除空气的阻力外，只需克服较小的滚动摩擦。而人走路时，后脚蹬地重心升高，步行者要克服重力做功，前脚落地重心降低，重力势能转化为其他形式的能浪费掉。虽然自行车的传动机械是费力机械，但在平直的路上蹬车的力一般小于步行时脚蹬地的力，又由于脚蹬踏板一周，车轮可以向前滚动几周，同走路相比，若前进的距离相同，骑自行车人腿屈伸次数少的多。因此骑自行车比步行省力又省功，故D错误。故选：C。考点01 功和功的单位衢州市近年来积极谋划推进港区开发建设，2024年衢州港年吞吐量突破880万吨。（1）港口吊机将质量为500千克的货物，匀速向上吊起10米的过程中，吊机对货物做的功为 　 　 焦耳。（2）停在港口的货船，随着船上货物增多，货船受到的浮力将 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。（3）有一重量为100N的货物水平放置在货船的甲板上，当货船匀速向北行驶时，货物受到的摩擦力大小为 　 　 。50000考点02 功的计算增大0【答案】（1）50000；（2）增大；（3）0。【解答】解：（1）吊机对货物做的功：W＝Gh＝mgh＝500kg×10N/kg×10m＝50000N；（2）货船漂浮时，浮力等于重力，随着船上货物增多，货船受到的浮力将增大；（3）有一重量为100N的货物水平放置在货船的甲板上，当货船匀速向北行驶时，货物与甲板没有相对运动或相对运动趋势，所以货物不受摩擦力，即受到的摩擦力为0。故答案为：（1）50000；（2）增大；（3）0。考点02 功的计算如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　）A．AB段拉力做功较多B．CD段拉力做功较多C．AB段与CD段拉力做的功一样多D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断C考点03 功的大小比较【答案】C【解答】解：两次拉力的大小相等，AB＝CD，由W＝Fs可知拉力所做的功相同，故C正确，ABD错误。故选：C。如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力，下列判断正确的是（　　）A．v1一定小于v2B．F1一定小于F2C．F1做的功一定小于F2做的功D．F1的功率一定小于F2的功率B考点04 功率大小的比较【答案】B【解答】解：A、匀速运动的速度由平衡条件决定，与拉力大小无关。题目未提供速度关系的任何信息，因此无法确定速度的大小关系，故A错误；B、物体匀速运动时，根据平衡条件可知，拉力大小等于摩擦力的大小，摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关，图2中的压力大于图1中的压力，即图2中的摩擦力大于图1的摩擦力，即F2大于F1，故B正确；CD、因无法判断速度的大小关系，便不能确定路程的关系，故不能确定功的大小关系，功率等于功除以时间，即也不能确定功率的大小关系，故CD错误。故选：B。考点04 功率大小的比较日常生活中锻炼的机会无处不在。某同学在等电梯时举着快递进行运动，若1min内手臂上下移动15次，每次手臂末端竖直向上移动距离20cm。若快递总质量为2.2kg，则这段时间该同学克服快递重力做功的功率是（　　）A．220WB．66WC．11WD．1.1WD考点05 功率的计算 考点05 功率的计算 下列不属于功率单位的是（　　） A．焦/秒B．牛•米/秒C．瓦特D．牛•米D考点06 功率的概念与单位【答案】D【解答】A．焦耳是国际单位制中功和能量、热量的单位，秒是时间的单位，焦耳/秒也就是瓦特，是功率的单位，故A不符合题意；BD．牛•米是功的单位，即焦耳，秒是时间的单位，所以牛•米是功的单位，牛•米/秒是功率的单位，故B不符合题意，D符合题意。C．在国际单位制中，功率的单位是瓦特，故C不符合题意。故选：D。如图所示的避险车道是高速公路上的救命道，通常设置在长下坡路段，为刹车失灵的车辆避险自救。以下分析正确的是（　　）A．避险车道相当于简单机械中的斜面B．车辆受到惯性作用，从而冲上避险车道C．车辆在避险车道上减速过程中，受到平衡力D．避险车道一般采用碎石铺设路面是为了增大摩擦AD考点07 斜面及其工作特点 【答案】AD【解答】解：A、由图可知，避险车道相当于一个斜面，故A正确；B、车辆原来是运动的，刹车失灵后，由于具有惯性会继续向前运动，从而冲上避险车道，惯性是物体本身的一种性质，不能说“受到惯性作用”，故B错误；C、车辆在避险车道上减速过程中，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故C错误；D、碎石铺设的路面较粗糙，在压力不变的情况下，可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力，故D正确。故选：AD。考点07 斜面及其工作特点《天工开物》中记载的“六桨课船”（课船：运税银的船）如图所示，关于“六桨课船”下列说法正确的是（　　）A．船桨是一种杠杆B．“六桨课船”只受浮力作用C．“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关D．停止划桨后“六桨课船”仍能前进是由于受到惯性的作用A考点08 杠杆及其五要素【答案】A【解答】解：A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以船桨属于费力杠杆，故A正确；B、“六桨课船”除了受到浮力，还会受到重力、阻力等力的作用，故B错误；C、运载税银的质量越大、重力越大，“六桨课船”所受的浮力越大，根据阿基米德原理可知浸入水中的体积越大，故C错误；D、停止划桨后，因为“六桨课船”有惯性，还会继续前进一段距离，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故D错误。故选：A。考点08 杠杆及其五要素如图所示，均匀铁棒的正中心钻有一孔，在这个孔里，穿着一条非常牢固的细金属丝，使这根铁棒能够沿着水平轴线旋转。如果转动这根铁棒，静止后它（　　）A．只能停留在竖直位置B．只能停留在水平位置C．可以停留在任意位置D．只能停留在水平或竖直位置C考点09 杠杆的平衡条件【答案】C【解答】解：根据题意知道，图中装置是一个等臂杠杆，由杠杆的平衡条件（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）知道，如果转动这根铁棒，静止后它可以停留在任意位置，故C符合题意，ABD不符合题意。故选：C。考点09 杠杆的平衡条件小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（　　）A．钩码的数量适当增加B．钩码的位置适当左移C．弹簧测力计转到图中虚线位置D．弹簧测力计位置适当向左平移D考点10 杠杆的动态平衡分析【答案】D【解答】解：由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，则为了完成实验，应减小动力；A、若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故A不符合题意；B、钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故B不符合题意；C、弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会更大，故C不符合题意；D、弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大，阻力×阻力臂不变，则由杠杆平衡条件可知需要的动力会变小，故D符合题意。故选：D。考点10 杠杆的动态平衡分析如图甲所示在衣架的右侧挂了一条湿毛巾，衣架倾斜，把衣架看作一个杠杆，O为支点，在A点施加一个最小的力使衣架在水平位置平衡（如图乙），则符合要求的力是（　　）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4A考点11 杠杆中最小力问题【答案】A【解答】解：根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在阻力和阻力臂一定时，动力臂L越长，动力F最小，越省力；OA为动力臂时最长，连接OA，然后向下做OA的垂线即为A点应施加的最小力F，如图所示：F3、F4方向不正确，F2与F1相比，F1的力臂较长。故选：A。考点11 杠杆中最小力问题如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（　　）A．课桌调节器属于费力杠杆B．它与羊角锤属于同一种杠杆C．使用课桌调节器可以省功D．该杠杆的支点是C点考点12 杠杆的分类【答案】B【解答】解：如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，动力作用在C点，C点是动力作用点，不是支点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，也属于省力杠杆；任何机械都不能省功，故B正确，ACD错误。故选：B。B如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　）A．定滑轮，省力B．定滑轮，改变力的方向C．动滑轮，省力D．动滑轮，改变力的方向考点13 定滑轮及其工作特点B【答案】B【解答】解：定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮。在古人利用滑轮打水的场景中，滑轮的轴是固定在支架上不动的，符合定滑轮的特征。定滑轮的功能是改变力的方向，但不能省力。使用定滑轮时，施力牵拉的距离等于物体上升的距离，绳索两端的拉力相等。在打水时，人通过拉或放绳索的另一端，利用定滑轮改变了力的方向，使得人可以更方便地将水桶升降，而不是为了省力。而动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，其主要作用是省力，不符合该场景中滑轮的特点。故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。考点13 定滑轮及其工作特点如图是古代的一种绞车，它将一根圆轴削成同心而不同径的两部分，在其上绕以绳索，绳下加一滑轮，只需转动圆轴即可将重物吊起。古人使用这种机械的目的是（　　）A．省力B．省功C．省距离D．省力并省功考点14 动滑轮及其工作特点A【答案】A【解答】解：如图属于简单机械——轮轴，动力作用在轮上，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，动滑轮是动力臂等于阻力臂2倍的杠杆，可以省力；使用任何机械都不能省功，故A正确、BCD错误。故选：A。下面都是生活中常见的工具，其中可以帮助我们省距离的是（　　）A． 笤帚 B． 斜面C． 滑轮组 D． 羊角锤考点15 滑轮组及其工作特点A【答案】A【解答】解：A．扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力杠杆省距离，故A正确；B．利用斜面提升物体可以省力，但费距离，故B错误；C．如图，滑轮组有两根绳承担物重，可以省力，但费距离，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，故C错误；D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D错误。故选：A。考点15 滑轮组及其工作特点如图所示，当同一物体（m）以相同的速度匀速上升相同的高度h时，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做的功为W甲和W乙。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则F甲与F乙、W甲与W乙的大小关系是（　　） A．F甲＜F乙、W甲＝W乙 B．F甲＞F乙、W甲＞W乙 C．F甲＞F乙、W甲＝W乙 D．F甲＜F乙、W甲＜W乙考点16 滑轮相关量的计算C 考点16 滑轮相关量的计算如图所示，某工人使用滑轮组匀速向上运送建筑材料。为了提高滑轮组机械效率，可进行的操作是（　　） A．换更粗更重的绳子 B．换质量更大的滑轮 C．增大提升的速度 D．运送更重的建筑材料考点17 滑轮及滑轮组的机械效率D 考点17 滑轮及滑轮组的机械效率《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　）A．筒车向上运输的水越多，功率越大B．转轮转速越快，筒车的机械效率越高C．筒车匀速转动运水时，筒内水的机械能变大D．上、下两个轮子分别相当于定滑轮和动滑轮考点18 机械效率的概念C 考点18 机械效率的概念某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2.挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H＝2m。（如图乙所示）（取g＝10N/kg）求：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压力多大？压强多大？（2）挖掘机每挖一次泥石并水平移送到岸边，对泥石做功多少？（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机做的总功是多少？挖掘机的机械效率多大？考点19 机械效率的计算挖掘机对地面的压力3×104N，挖掘机对地面的压强为2×104Pa挖掘机对泥石做的功为1.5×104J挖泥过程中挖掘机做的总功是1.2×105J，挖掘机的机械效率为12.5%。 考点19 机械效率的计算实验是科学研究的重要手段。（1）小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度间的距离相等。①杠杆在如图甲所示的位置静止时 　 　 （填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态。②如图乙所示，杠杆水平位置平衡后，在A点挂了2个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为 　 　 N。（2）如图丙为水流抽气泵的结构示意图，当水不断地从上往下流动时A的气压会 　 　 （填“大于“小于”或“等于”）待抽气容器，请利用前一空的结论分析图丁中的过滤方式与普通过滤具有的优点是 　 　 。考点20 机械效率的测量实验是1.5小于会加快过滤速度【答案】（1）①是；②1.5；（2）小于；会加快过滤速度。【解答】解：（1）①如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态的；②若每个小格长L，在A点挂2个相同的钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2有：2×0.5N×3L＝F×2L，解得F＝1.5N，弹簧测力计的示数应为1.5N；（2）如图丙为水流抽气泵的结构示意图，当水不断地从上往下流动时，A处的流速大于待抽气容器处，则A的气压会小于待抽气容器；图丁中自来水通过抽气泵抽出锥形瓶内的空气，使得锥形瓶内气压减小，小于外界气压，故会加快过滤速度。故答案为：（1）①是；②1.5；（2）小于；会加快过滤速度。考点20 机械效率的测量实验如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（　　） A．OA B．OB C．OC D．OD考点21 杠杆中力和力臂的画法C【答案】C【解答】解：图中的支点是O，力臂是指从支点到力的作用线的距离，故图中OC是拉力F1的力臂。故选：C。