考点13简单机械(解析版)练习题学案

这是一份考点13简单机械(解析版)练习题学案，共17页。学案主要包含了杠杆，滑轮，机械效率等内容，欢迎下载使用。

了解杠杆、滑轮的性质
掌握杠杆平衡、滑轮组的计算
掌握简单机械做功中功、功率和机械效率的计算
知识梳理
一、杠杆
1、几个概念：
杠杆：在力的作用下绕固定点转动的硬棒。
支点：固定点
力臂：支点到力的作用线的距离。
杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。缺一不可
如何确定支点？
有些情况下，可将杠杆模拟转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
画力臂的方法：
先确定支点，然后找到对应力，过支点做这个力所在直线的垂线段
3、 研究杠杆的平衡条件：
① 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
② 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上
量出力臂。
③ 结论：杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
写成公式 也可写成：
注意：
（1）必须先找出并确定支点。
（2）对力进行分析，从而确定动力和阻力
（3）找出动力和阻力的作用线，确定动力臂和阻力臂。
4、杠杆的分类：
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂 省力费距离
撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、指甲剪、自行车把手、汽车方向盘
（2）费力杠杆：动力臂小于于阻力臂 费力省距离
筷子、镊子、扇子、汤勺、鱼竿、理发师剪刀
（3）等臂杠杆：动力臂等于于阻力臂 改变力的方向
天平、跷跷板、定滑轮
二、滑轮
定滑轮：滑轮轴固定不动
本质：等臂杠杆，不省力不省距离，但改变力的方向。
如：自动晾衣架
动滑轮：滑轮随物体一起运动
本质：省力杠杆，省一半力，多一倍距离 。动力臂是阻力臂2倍。
滑轮组：动滑轮负责省力，定滑轮负责改变距离。
重物和动滑轮的重力有几段绳承担，所用的拉力就是它们的总重力的几分之一；拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍。
三、机械效率
有用功、额外功、总功
机械效率：η=W有用/W总
实际情况下：ηv乙，故A错误；
B．提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力
F=(G+G动)
n甲=2， n乙=3，所以绳端的拉力分别为
F甲=(G+G动)
F乙=(G+G动)
则绳端的拉力F甲>F乙，故B错误；
C．绳端拉力F甲>F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W=Fs可知拉力做的总功
W甲总>W乙
总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C正确；
D．忽略绳重和摩擦，机械效率
===
因为提升钩码的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D错误。
故选C。
13．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。如图甲，运动员手握撑杆保持静止时，两只手在P、Q两处对撑杆施加作用力的方向应是（O为撑杆重心）（ ）
A．都向上B．都向下
C．P处向上 Q处向下D．P处向下 Q处向上
【答案】D
【详解】
运动员手握撑杆保持静止时，杠杆处于平衡状态。若以Q处为支点，由于O点受力向下会使杠杆顺时针转动，为使杠杆平衡，P处必须受一个方向向下的力；若以P处为支点，由于O点受力向下会使杠杆顺时针转动，为使杠杆平衡，则在Q处要受到一个方向向上的力。综上所述可得：P处受力向下，Q处受力向上。故ABC错误，D正确。
故选D。
14．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
【答案】C
【详解】
A．由图可知，n=3，绳子末端移动的距离
s=nh=3×0.1m=0.3m
故A错误；
B．拉力做的功
W总=Fs=10N×0.3m=3J
故B错误；
C．有用功
W有=Gh=27N×0.1m=2.7J
滑轮组的机械效率

故C正确；
D．忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力，动滑轮的重力
G动=3F-G=3×10N-27N=3N
故D错误。
故选C。
15．（2021·湖北黄石·中考真题）如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/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60%。在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．拉力F做的功为100J
C．额外功的功率是8W
D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
【答案】C
【详解】
物体运动的距离为
由图可知，绳子的股数为2，则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%，根据可知，有用功为
因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故选C。