第十二章 簡單機械 【知識梳理+思維導圖+典例引路+拓展提升】中考物理 核心考點高分突破精講精練

第十二章簡單機械考向一：杠桿的分類（2021·廣東深圳市）下列杠桿中屬于費力杠桿的是（）。A．撬石頭 B．船槳C．小推車 D．修樹剪刀【答案】B?！窘馕觥緼．從圖中可以看到，撬石頭時，支點是木棒與中間石頭的接觸點，左邊石頭對木棒的壓力是阻力，右邊的人對木棒的壓力是動力，很明顯看到動力臂大于阻力臂，則它屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．從圖中可以看到，船槳劃船時，支點是船槳與船的接觸點，人劃船時出的力是動力，水對船槳的推力是阻力，人手對船槳的作用點距離支點較近，水對船槳的作用點距離支點較遠，動力臂小于阻力臂，則它屬于費力杠桿，故B符合題意；C．從圖中可以看到，工人使用小推車工作時，支點是小推車的下面車輪中間點，人手往上抬的力是動力，小推車自身的重力是阻力，人手對小推車的作用點距離支點較遠，小推車自身的重力作用點距離支點較近，動力臂大于阻力臂，則它屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．從圖中可以看到，修樹剪刀使用時，剪刀中間點作為支點，人手出的力是動力，剪刀受到樹木的力是阻力，人手對剪刀的作用點距離支點較遠，樹木對剪刀的作用點距離支點較近，動力臂大于阻力臂，則它屬于省力杠桿，故D不符合題意。故選B?？枷蚨焊軛U平衡條件及應用（2021·河南中考真題）如圖工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）。A．省力且省距離 B．省力但費距離C．費力且費距離 D．費力但省距離【答案】B。【解析】CD．一根硬棒撬動石頭，動力臂大于阻力臂，故是省力杠桿，故CD錯誤；AB．省力但是費距離，故A錯誤；B正確。故選B。考向三：杠桿作圖（2021·湖南常德市）在圖中畫出力F的力臂。【解析】首先作力F的力的作用線，然后過支點O作力F的作用線的垂線段，即為F的力臂，所以作圖如下：考向四：探究杠桿平衡條件（2021·江蘇中考真題）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下實驗。（1）透過尺子能看到清晰的刻度線，說明尺子的材料有很好的______性。（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，觀察到______的現(xiàn)象，說明上方的尺子具有慣性。與頭發(fā)摩擦后的直尺能吸引碎紙屑，這是因為______。（3）圖甲中，量角器底邊長度為______cm。（4）用量角器的底邊將直尺支撐起來，當直尺在水平位置平衡時，量角器的底邊正好在直尺的中間位置（刻度線“7”和“8”的中間）。①圖乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，能觀察到直尺a端______（選填“靠近”或“遠離”）吸管。②圖丙中，將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位置平衡，則A、B的質量之比為______?！敬鸢浮客腹庑裕簧戏降某咦勇湓谠?；帶電體具有吸引輕小物體的性質；10.00靠近；11：13?！窘馕觥浚?）[1]透過尺子能看到清晰的刻度線，說明該材料具有良好的透光性。（2）[2][3]用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，上方的尺子由于慣性，會落在原處；尺子與頭發(fā)摩擦后，吸引碎紙屑，說明帶電體能夠吸引輕小物體；（3）[4]刻度尺從2.00cm開始，到12.00cm，故長度為10.00cm。（4）[5][6]用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，流速大的地方壓強小，小于外界大氣壓，就會產生向吸管的壓強差，故靠近吸管；B到支點的距離為A到支點的距離為根據(jù)，則A、B的質量之比為故A、B的質量之比為11：13?？枷蛭澹夯喌母拍睿?021·廣東深圳市）如圖，兩個滑輪組，提升一個重為17N的物體A（每個滑輪重相同），使物體A在2s內拉升了20cm，拉力如圖所示，下列說法正確的是（）。A．甲中，繩端移動的距離為60cm B．乙中，拉力的功率為1.7WC．甲中，動滑輪由兩根繩子吊著 D．乙中，動滑輪的重力為2N【答案】A?！窘馕觥緼C．從甲圖可以看到，在動滑輪與定滑輪的中間畫一條虛線，虛線往下，有三條繩子吊著動滑輪，即甲中，動滑輪由三根繩子吊著，故C錯誤；再由題意可知，物體A在2s內拉升了20cm，三條繩子吊著動滑輪，則甲圖中的繩端移動的距離是物體A上升的高度三倍，即甲中，繩端移動的距離為60cm，故A正確；B．從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N，兩條繩子托著動滑輪，則乙圖中的繩端移動的距離是物體A上升的高度兩倍，即相同的時間2s，那么乙圖中繩端移動的速度根據(jù)可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；故B錯誤；D．從乙圖可以看到，繩端的拉力是9N，兩條繩子托著動滑輪，設動滑輪的重力，物體A的重力是17N，則代入數(shù)據(jù)可得解得乙中，動滑輪的重力為1N；故D錯誤。故選A?？枷蚱撸夯喗M的應用及計算（2021·內蒙古通遼市）如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左勻速直線運動了20s，滑輪組的機械效率為60%，在此過程中，下列說法正確的是（）。A．繩子自由端移動距離為4m；B．物體與地面間的滑動摩擦力大小為120N；C．額外功的功率為12W；D．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低【答案】C?！窘馕觥緼．物體移動距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3s物=3×2m=6m故A錯誤；B．拉力做功為W總=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW總=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物體與地面間的滑動摩擦力f===180N故B錯誤；C．拉力做的額外功W額=W總-W有用=600J-360J=240J額外功的功率P===12W故C正確；D．如果增大接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值變大，機械效率變大，故D錯誤。故選C?？枷虬耍盒泵娴奶攸c及應用（2021·陜西中考真題）如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力。將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4m、高1.5m，則此過程中的有用功為______J，斜面的機械效率為______。使用斜面可以______（選填“省力”或“省功”）?！敬鸢浮?×103；75%；省力?！窘馕觥縖1]斜面作為簡單機械使用時，有用功等于克服物體重力做的功，因此[2]總功等于推力做的功，因此所以，機械效率為[3]任何機械都不能省功，反而會需要做額外功。使用斜面的時候，推力比重力小，因此可以省力?？枷蚓牛簷C械效率的簡單計算（2021·遼寧中考真題）用如圖所示的滑輪組，勻速直線拉動水平地面上重為35N的物體，手的拉力為20N，物體移動的速度為0.1m/s，物體受到地面的摩擦力為32N，不計繩重、滑輪組的摩擦，下列說法正確的是（）。A．滑輪組的機械效率為80% B．動滑輪重為5NC．拉力的功率為2W D．10s內物體的重力做功為35J【答案】A?！窘馕觥緼．滑輪組的機械效率為故A正確；B．動滑輪重為故B錯誤；C．拉力的功率為故C錯誤；D．重力與移動的距離垂直，不做功，10s內物體的重力做功為零，故D錯誤。故選A?？枷蚴簷C械效率的綜合計算（2021·湖南張家界市）黨的十九大報告提出，要建設生態(tài)宜居、生活富裕的新農村。某興趣小組在社會實踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，建筑工地工人們用如圖甲所示的滑輪組來提升重物，不計繩重和摩擦。（1）一個工人質量為60kg，豎直向上勻速拉動700N的重物時，繩上拉力為400N，將重物提升2m用時20s，滑輪組的機械效率為多少？（2）在這20s的時間內拉力的功率為多少？（3）該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg？（4）請你設計另一種最省力的繞線方式，并畫于圖乙中。（5）利用最省力的方式，提升800N的重物，求繩上拉力的大小？（6）利用最省力的方式，豎直向上以0.15m/s的速度勻速拉動繩子，求20s物體上升的距離？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）如圖；（5）；（6）3m【解析】（1）滑輪組的機械效率為（2）20s的時間內拉力的功率為（3）由人的體重可知，最大的拉力為人的體重，即為動滑輪的重力為則最大的物重為該工人能夠提升的最重的物體約為（4）一個定滑輪和一個動滑輪，最省力的是繩子的固定端從動滑輪起始，繞到定滑輪、動滑輪最后至小紅的手中，故如下圖所示：（5）最省力的方式，提升800N的重物，繩上拉力的大?。?）物體上升的速度為20s物體上升的距離。答：（1）滑輪組的機械效率為；（2）20s的時間內拉力的功率為；（3）該工人能夠提升的最重的物體約為110kg；（4）見解析；（5）最省力的方式，提升800N的重物，繩上拉力的大小為300N；（6）20s物體上升的距離3m?？枷蚴唬簻y定滑輪組機械效率（2020?天津）在探究影響滑輪組機械效率的因素時，小明提出了如下猜想：猜想一：滑輪組機械效率與被提升物體所受的重力有關猜想二：滑輪組機械效率與動滑輪所受的重力有關為了驗證猜想，準備的器材如下：兩個相同的滑輪、一根細繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計。小明把兩個滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如表所示：實驗次數(shù)鉤碼所受的重力G/Ν提升高度h/m拉力F/Ν繩端移動的距離s/m機械效率η12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3請你解答如下問題：（1）表中第3次實驗時滑輪組的機械效率為；根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機械效率（選填“越高”“越低”或“不變”）；（3）為了驗證猜想二，還需增加的實驗器材是?！敬鸢浮浚?）80%；如圖所示；（2）越高；（3）幾個自重不