易錯點12 簡單機(jī)械?？家族e陷阱分析-備戰(zhàn)2023年中考物理考試易錯題 帶解析

易錯點12簡單機(jī)械常考易錯陷阱分析簡單機(jī)械?？家族e陷阱分析陷阱一：杠桿的五要素理解易錯？（1）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。（2）動力和阻力都是杠桿受到的力，作用點都在杠桿上。（3）動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。（4）力臂是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。（5）如果力的作用線恰好通過支點，則其力臂為零。陷阱二：三類杠桿的特點及應(yīng)用辨別易錯？類型力臂關(guān)系力的關(guān)系特點應(yīng)用舉例省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿l1＜l2F1＞F2費力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費力也不費距離天平，定滑輪陷阱三：動滑輪和定滑輪的相關(guān)概念理解易錯。名稱定滑輪動滑輪作用力的關(guān)系物重GG拉力大小F＝G拉力方向與物體運動方向相反與物體運動方向相同移動距離的關(guān)系物體移動的距離hh拉力移動的距離s＝hs＝2h特點不省力但可以改變力的方向省一半的力，但不能改變力的方向?qū)嵸|(zhì)等臂杠桿動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿陷阱四：滑輪組繩子的繞法易錯。（1）確定繞過動滑輪的繩子的根數(shù)：首先根據(jù)題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔(dān)的重物G物和動滑輪的重力G動，計算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n=+，如果算出的繩子段數(shù)不是整數(shù)，一律進(jìn)一位。例如：所得結(jié)果為n=3.4時，我們應(yīng)選擇繩子的根數(shù)為4。（2）確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，開始繞繩子；當(dāng)n為奇數(shù)時，繩子的固定端應(yīng)拴在動滑輪上，開始繞繩子。（3）示例：陷阱五：幾種簡單機(jī)械的機(jī)械效率易錯?！纠}1】關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A．從支點到力的作用點的距離稱為力臂B．作用在杠桿上的動力和阻力，方向有可能是相同的C．支點總是處在動力作用點和阻力作用點之間的某一位置D．人們在生產(chǎn)勞動中使用杠桿的目的都是為了省力【提示】：根據(jù)杠桿的五要素的概念進(jìn)行分析，即杠桿繞固定點轉(zhuǎn)動的點為支點，使杠桿轉(zhuǎn)動的力為動力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力為阻力，支點到力的作用線的距離為力臂?！窘馕觥浚篈、力臂是指從支點到力的作用線的距離，故A錯誤；B、作用在杠桿上的動力和阻力方向可以相同，如：天平平衡時，物體和砝碼對秤盤的壓力都是豎直向下的，故B正確；C、支點是杠桿繞某固定點轉(zhuǎn)動的點，支點不一定處在動力作用點和阻力作用點之間的某一位置，如使用釣魚竿時，支點處在動力作用點和阻力作用點之外的某一位置，所以C錯誤；D、杠桿分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，所以使用杠桿不一定都是為了省力，故D錯誤。故選：B?！纠}2】如圖所示，物重為G的物體在不同簡單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)（不計機(jī)械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小關(guān)系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1【提示】：不計機(jī)械自重和摩擦：（1）先判斷處動力臂和阻力臂關(guān)系，再根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得出力F1和重力G的關(guān)系。（2）使用滑輪組時，先判斷出承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n，再根據(jù)F2＝G得出力F2和重力G的關(guān)系。（3）使用動滑輪，動力作用在軸上，則有F3＝2G?！窘馕觥浚翰挥嫏C(jī)械自重和摩擦?xí)r：（1）第一個圖是等臂杠桿，L1＝L2，由杠桿平衡條件可得F1＝G；（2）第二個圖是滑輪組，承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n＝3，F(xiàn)2＝G；（3）第三個圖是動滑輪，動力作用在軸上，F(xiàn)3＝2G；故F2＜F1＜F3，故B正確，ACD錯誤。故選：B。【例題3】下列關(guān)于功、功率和機(jī)械效率的說法中。正確的是（）A．做功越慢的機(jī)械，功率一定越小 B．越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高 C．做有用功越多的機(jī)械，其機(jī)械效率越高 D．功率不同的機(jī)器，做的功一定不相等【提示】：（1）功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)所做的功，功率大則做功快；（2）機(jī)械效率反映了機(jī)械的性能優(yōu)劣，是有用功與總功的比值；（3）機(jī)械效率與做功功率和機(jī)械的省力情況無關(guān)?！窘馕觥浚篈、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小說明做功慢。故A正確；B、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與機(jī)械的省力情況無關(guān)。故B錯誤；C、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，有用功較多，總功不確定，機(jī)械效率不能確定。故C錯誤；D、功率不同的機(jī)械，做的功有可能相等。如功率為5000W的機(jī)械60s做的功與功率為1000W的機(jī)械300s做的功相同。故D錯誤。故選：A?！緩?qiáng)化1】圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請畫出最省力的繞線方法．【提示】：首先要會組裝滑輪組．知道承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多越省力．在此題中，人在地面用力，所以拉力方向下．【解答】：要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪繞起．故答案為：．【強(qiáng)化2】一輛搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受總重力G＝1200N，獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示，它是一個杠桿．推車時，人手向上的力F應(yīng)為N，生活中應(yīng)用這個特點的杠桿還有（請舉出一例）．【提示】：結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷獨輪車在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿，并舉例生活中省力杠桿的應(yīng)用；再根據(jù)杠桿平衡原理計算人手向上的力的大小．【解析】：獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．根據(jù)杠桿平衡原理F1L1＝F2L2得，F(xiàn)L1＝GL2，F(xiàn)×1m＝1200N×0.3mF＝360N；生活中的省力杠桿還有鉗子。故答案為：省力；360；鉗子?！緩?qiáng)化3】小澤和小陽同學(xué)在做“測滑輪組機(jī)械效率”的實驗。（1）他們分別設(shè)計了如圖所示的甲和乙的滑輪組，二種實驗方案中，較省力的是圖。（2）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為他們最后選用了圖的滑輪組。實驗次數(shù)提升鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N拉力上升高度s/m機(jī)械效率η/%110.10.50.366.7220.20.90.674.1330.451.21.3583.3（3）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，所提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越。（4）在安全、有效的前提下提高機(jī)械的效率，下面的方法可行的是。A．改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使機(jī)械更合理更輕巧B．一次能提升的貨物分為幾次提升C．增大提升物體的高度【提示】：（1）承擔(dān)動滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力；（2）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端通過的距離分析；（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析物體的重力對滑輪組機(jī)械效率的影響；（4）根據(jù)影響機(jī)械效率的因素分析。【解析】：（1）承擔(dān)動滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力，甲圖是三段，乙圖是兩端，故甲圖省力；（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的3倍，故選用的是甲圖；（3）由表中的數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑輪組提升不同的重物時，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；（5）A、改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使機(jī)械更合理更輕巧，能減小額外功，故能提高機(jī)械效率，故A正確；B、一次能提升的貨物分為幾次提升，不會改變有用功的大小，但此時所做的額外功增加，所做的總功增大，故機(jī)械效率降低，故B錯誤；C、若不計繩重和摩擦力，根據(jù)η＝＝＝＝知滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的高度沒有關(guān)系，所以增大物體上升的高度不影響機(jī)械效率，故C錯誤。故答案為：（1）甲；（2）甲；（3）高；（4）A。1.關(guān)于力臂，下列說法中正確的是。A.從支點到力的作用點的距離 B.從支點到力的作用線的距離C.力臂不可能為零 D.力臂一定都在杠桿上【答案】B【解析】：力臂是從支點到力的作用線的距離，抓住其數(shù)學(xué)特征：點到直線的距離2.如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是（）A.甲是動滑輪，使用時不能省力 B.乙是動滑輪，使用時可以省力C.甲是定滑輪，使用時可以省力 D.乙是定滑輪，使用時不能省力【答案】B【解析】：根據(jù)定滑輪和動滑輪的特點可知：甲是定滑輪，不省力，但能改變力的方向；乙是動滑輪，能省一半的力，但不能改變力的方向。故選：B。3.如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將鐵塊和鋁塊同時浸沒到水中，杠桿將（）A．左端下降 B．右端下降 杠桿仍然平衡 D．條件不足，無法判斷【答案】B?！窘馕觥浚阂蜾X塊、鐵塊體積相同，ρ鐵＞ρ鋁，有m鐵＞m鋁，G鐵＞G鋁，由杠桿平衡條件，兩側(cè)力與力臂的乘積相同，但鋁一側(cè)的力臂大于鐵一側(cè)的力臂；浸沒水中后，鐵、鋁受到的浮力相等，但鋁一側(cè)減小的力與力臂的乘積大，所以杠桿不再平衡，鐵一側(cè)將下降，即右端下降。故選：B。4.如圖所示，“”和“”是指甲刀的兩個杠桿，下列說法正確的是（）A.““是省力杠桿，“”是費力杠桿B.“”是費力杠桿，“”是省力杠桿C.“”是省力杠桿，“”是省力杠桿D.“”是費力杠桿，“”是費力杠桿【答案】A【解析】：如圖所示，對于，在使用時，它的動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿；“”在使用時，它的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A正確、BCD錯誤。故選：A。5.如圖所示，將同一物體分別沿光滑斜面由、勻速提升到時，如若沿斜面的拉力分別為、，各個過程拉力做功為、，則它們的大小關(guān)系正確的是A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】：斜面的傾斜角度小于，所以物體沿運動時拉力較小，即；斜面光滑說明摩擦力為，沒有做額外功，則兩次做的功都等于克服物體重力做的功；兩次分別把同一物體提升到相同的高度，克服物體重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即。綜上分析可知，選項ACD錯誤，B正確。故選：B。6.如圖所示是電動傳送機(jī)，傳送帶斜面長15m，高7.5m，每袋貨物質(zhì)量m＝30kg。傳送機(jī)勻速傳送一袋貨物到A處所做的有用功為J，傳送機(jī)工作時的機(jī)械效率是75%，則傳送一袋貨物所做的額外功是J．（g取10N/kg）【答案】2250；750?！窘馕觥浚海?）知道傳送貨物的質(zhì)量，利用W＝Gh＝mgh求傳送一袋貨物所做的有用功；（2）知道傳送機(jī)工作時的機(jī)械效率，利用η求總功，傳送一袋貨物所做的額外功等于總功減去有用功。解：（1）傳送一袋貨物所做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝30kg×10N/kg×7.5m＝2250J；（2）由η可得總功：W總3000J，傳送一袋貨物所做的額外功：W額＝W總﹣W有＝3000J﹣2250J＝750J。故答案為：2250；750。7.下列說法中正確的是（）A.機(jī)械效率高的機(jī)械，做功就越多B.功率大的機(jī)械，做功就越多C.功率小的機(jī)械，其機(jī)械效率越低D.功率大的機(jī)械，做功就越快【答案】D【解析】：（1）機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，反映了有用功在總功中所占比例的大?。唬?）功率表示物體做功快慢的物理量，即P。解：A、機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，反映了有用功在總功中所占比例的大小，所以機(jī)械效率高的機(jī)械，做功不一定越多，故A錯誤；B、功率大的機(jī)械，做功不一定越多，因為做功的時間不明確，故B錯誤；C、功率和機(jī)械效率是兩個不同的物理概念，二者沒有必然的聯(lián)系，故C錯誤；D、功率表示物體做功快慢的物理量，機(jī)械功率越大，則機(jī)械做功越快，故D正確。故選：D。8.起重機(jī)的機(jī)械效率、功率與其對外做功多少的關(guān)系正確的是（）A．做功越快的機(jī)器，功率一定越大 B．做功越多，機(jī)械效率一定越高 C．功率越大的機(jī)器做功一定越多 D．機(jī)械效率越高，做功一定越快【答案】A?！窘獯稹浚篈、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，機(jī)器的功率就越大。故A正確；B、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，機(jī)械效率高低與做功多少無關(guān)。故B錯誤；C、機(jī)器的功率大，說明做功快，但不能說明做功多。故C錯誤；D、機(jī)械效率越大，說明有用功與總功的比值大，做功不一定快，功率不一定大。故D錯誤。故選：A。9.小軍同學(xué)為了探究“使用動滑輪的省力情況及滑輪組的機(jī)械效率”，使用了如圖所示的實驗裝置。實驗前，小軍用輕質(zhì)彈簧測力計測得動滑輪的重力為1.0N，每個鉤碼的重力為0.5N，實驗過程中，小軍多次改變動滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對應(yīng)的輕質(zhì)彈簧測力計示數(shù)（見下表）序號12345678動滑輪重G0/N1.01.01.31.01.01.01.01.0所掛鉤碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計示數(shù)F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7（1）分析實驗數(shù)據(jù)可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組（選填“省力”或“不省力”）（2）在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關(guān)系為（3）小軍同學(xué)又研究了滑輪組水平拉動物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請在圖中畫出最省力的繞線方法：物塊移動的距離為cm；若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機(jī)械效率為?！敬鸢浮浚?）不省力；（2）F＝；（3）如圖所示；3.10；60%【解析】：（1）分析表中序號為1、2的兩組數(shù)據(jù)可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，測力計示數(shù)大于所掛鉤碼的重力G，故此時使用該滑輪組不省力；（2）由圖1可知n＝2，在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關(guān)系為：F＝；（3）用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，當(dāng)繩子的有效段數(shù)最多為3時，最省力，如下圖所示：由圖知，物塊移動的距離為44.10cm－41.00cm＝3.10cm；若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機(jī)械效率為：10.小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有，刻度均勻的杠桿，支架，彈簧測力計，刻度尺，細(xì)線和質(zhì)量相同的重的鉤碼若干個。如圖甲所示，實驗前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向______選填“左”或“右”調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了消除杠桿自重對實驗的影響和______。小明同學(xué)所在實驗小組完成某次操作后，實驗裝置如圖乙所示，進(jìn)而得出了杠桿在水平位置平衡時，動力動力臂阻力阻力臂，李晨說小明的實驗存在不足之處，認(rèn)為小明還應(yīng)______。小麗同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離，與小組同學(xué)交流后，本組同學(xué)為了證明小麗同學(xué)的結(jié)論是錯誤的，他做了如圖丙的實驗，完成位置實驗測量后，再將測力計沿位