專題09 簡單機(jī)械及其效率（第02期）-2017年中考物理試題分項(xiàng)版解析匯編 帶解析

專題9簡單機(jī)械及其效率一、選擇題1．【2017?鄂州卷】到野外郊游時(shí)，小明和爸爸喜歡釣魚。魚上鉤后，小明感覺魚在水中時(shí)很輕，拉出水面后“變重”，在把魚逐漸拉出水面的過程中，魚受到的A．浮力增大，魚竿是省力杠桿 B．重力增大，魚竿是省力杠桿C．浮力減小，魚竿是費(fèi)力杠桿 D．重力減小，魚竿是費(fèi)力杠桿【答案】C【解析】把魚逐漸拉出水面的過程中，魚排開水的體積逐漸減小，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知：魚受到的浮力逐漸減小，而魚的重力是不變的，由于釣魚線對魚施加的拉力等于魚的重力減去浮力；所以拉力逐漸變大，即感到魚“變重”；釣魚竿在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是一種費(fèi)力杠桿；由此發(fā)現(xiàn)可知選項(xiàng)C正確，故選C?？键c(diǎn)：阿基米德原理；杠桿的分類2【2017?東營卷】為導(dǎo)碳市投了量共單圖示共單設(shè)計(jì)用許多【答案】C【考點(diǎn)定位】增大、減小壓強(qiáng)、摩擦的方法，光的反射的應(yīng)用，杠桿的應(yīng)用?！?017?東營卷】【答案】B【考點(diǎn)定位】滑輪組的機(jī)械效率。4.【2017?菏澤卷】下列工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】托盤天平是等臂杠桿，故A不符合題意。使用鑷子時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意為答案。使用鋼絲鉗時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意。起子是動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，是省力杠桿，使用時(shí)省力但費(fèi)距離，故D不符合題意?？键c(diǎn)：杠桿的種類5.【2017?臨沂卷】如圖所示的簡單機(jī)械，正常使用時(shí)費(fèi)距離的是【答案】D【解析】筷子是費(fèi)力杠桿，使用時(shí)省距離，故A不符合題意。食品夾使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，使用費(fèi)力杠桿省距離，故B不符合題意。定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，使用時(shí)不省力，但可以改變力的方向，故C錯(cuò)誤。動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿，使用時(shí)，可以省一半力，省力但費(fèi)距離，故D符合題意為答案?？键c(diǎn)：杠桿的種類6．【2017?黃石卷】下列關(guān)于簡單機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中的說法正確的是（）A．指甲剪是省力省功的機(jī)械B．定滑輪不省力，但能改變力的方向C．滑輪組既省力，又省距離，還省功D．斜面的機(jī)械效率可以達(dá)到100%【答案】B【考點(diǎn)定位】定滑輪及其工作特點(diǎn)；滑輪組及其工作特點(diǎn)；功的原理；機(jī)械效率7．【2017?宜昌卷】下列簡單機(jī)械中屬于省力機(jī)械的是（）A．斜面 B．賽艇的船槳 C．定滑輪 D．鑷子【答案】A【解析】使用斜面可以省力，屬于省力機(jī)械，故A正確；賽艇的船槳在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故B錯(cuò)誤；定滑輪是等臂杠桿，所以使用定滑輪不省力，故C錯(cuò)誤；鑷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤；故應(yīng)選A?！究键c(diǎn)定位】杠桿的分類8．【2017?岳陽卷】如圖，用300N的力將重為500N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，不計(jì)繩重和摩擦，在此過程中A．繩子自由端移動(dòng)的距離為6mB．動(dòng)滑輪重100NC．拉力做功的功率為100W D．滑輪組的機(jī)械效率為60%【答案】B【考點(diǎn)定位】滑輪組的機(jī)械效率9．【2017?山西卷】下列工具屬于省力杠桿的是（）A．瓶蓋起子 B．笤帚 C．筷子 D．船槳【答案】A【解析】瓶蓋起子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A正確；笤帚在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B錯(cuò)誤；筷子在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C錯(cuò)誤；船槳在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤；故應(yīng)選A?！究键c(diǎn)定位】杠桿的分類10．【2017?威海卷】如圖所示，把重為G的物體沿高為h，長為l的粗糙斜面以速度v由底端勻速拉到頂端的過程中，拉力F做的功為W，則下列選項(xiàng)正確的是（）A．拉力大小為B．物體所受摩擦力大小為C．拉力功率的大小為D．斜面的機(jī)械效率為【答案】BC【考點(diǎn)定位】機(jī)械效率的計(jì)算；斜面的機(jī)械效率二、填空題1．【2017?海南卷】如圖所示，圖甲不計(jì)滑輪重與摩擦，勻速提升重30N的物體，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=N，圖乙杠桿水平平衡，則A、B兩物體對杠桿的拉力大小關(guān)系是FA=FB．【答案】10；2【解析】由圖甲可知，n=3，不計(jì)滑輪重與摩擦，則拉力的大?。篎=G=×30N=10N；圖乙杠桿水平平衡，設(shè)杠桿上每個(gè)格的相等為L，則A物體對杠桿拉力的力臂LA=2L，B物體對杠桿拉力的力臂LB=4L，由F1L1=F2L2可得，F(xiàn)ALA=FBLB，則===2，即FA=2FB。【考點(diǎn)定位】滑輪組繩子拉力的計(jì)算；杠桿的平衡條件2．【2017?安順卷】某同學(xué)用圖所示裝置做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，圖中杠桿勻質(zhì)且均勻刻度．當(dāng)杠桿水平平衡后，在左側(cè)第2格掛3個(gè)相同的鉤碼，則應(yīng)在右側(cè)第3格上掛個(gè)相同的鉤碼才能使杠桿水平平衡；若在右側(cè)改用彈簧測力計(jì)向下拉，彈簧測力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終保持水平平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將逐漸（選填“增大”、“減小”或“不變”）．【答案】2；增大【解析】設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿的一個(gè)小格為L，根據(jù)杠桿平衡條件得：3G×2L=2G×3L，所以，應(yīng)在右側(cè)第3格上掛2個(gè)鉤碼；若在右側(cè)改用彈簧測力計(jì)向下拉，彈簧測力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻力、阻力臂不變，動(dòng)力臂逐漸變小，根據(jù)杠桿平衡條件得，動(dòng)力逐漸變大，彈簧測力計(jì)示數(shù)將逐漸增大?！究键c(diǎn)定位】杠桿的平衡條件3．【2017?無錫卷】如圖所示，用動(dòng)滑輪勻速提起重3N的物體，拉力F為2N，物體在10s內(nèi)上升1m．在此過程中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為，拉力F的功率為W，若要提高動(dòng)滑輪提升物體的效率，可以采取的措施是：．【答案】75%；0.4；增加提升的物重、減小動(dòng)滑輪的重力、減小動(dòng)滑輪與繩子之間的摩擦力【解析】由圖可知?jiǎng)踊喞K子的有效股數(shù)為2，則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=2×1m=2m，拉力做的總功：W總=Fs=2N×2m=4J，有用功：W有=Gh=3N×1m=3J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=75%；拉力F的功率：P===0.4W；若要提高動(dòng)滑輪提升物體的效率，可以采取的措施是：增加提升的物重、減小動(dòng)滑輪的重力、減小動(dòng)滑輪與繩子之間的摩擦力。學(xué)+科網(wǎng)【考點(diǎn)定位】滑輪（組）的機(jī)械效率；FF：功率的計(jì)算4、【2017?江西卷】如圖4所示，是小鷹用掃帚打掃地面衛(wèi)生的情景，此時(shí)掃帚屬于杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）。平時(shí)用力掃地，是通過的方法來增大摩擦，可使地面打掃得更干凈?！敬鸢浮抠M(fèi)力，增大壓力?！窘馕觥扛軛U分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，用掃帚打掃地面衛(wèi)生時(shí)，其動(dòng)力臂小于阻力臂，故此時(shí)掃帚屬于費(fèi)力杠桿?；瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，題中用力掃地，是通過增大壓力的方法來增大摩擦的。【考點(diǎn)定位】杠桿的分類，增大摩擦的方法。三、作圖與探究1．【2017?威海卷】如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA在路燈和輕繩AB的共同作用下，在水平方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，請畫出輕繩AB對杠桿的動(dòng)力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖．【答案】如下圖所示【解析】由圖可知，杠桿的支點(diǎn)為O，過支點(diǎn)O向動(dòng)力F1作用線引垂線段，即為其力臂L1，阻力是燈對杠桿A點(diǎn)的拉力，過A點(diǎn)沿豎直向下的方向畫一條有向線段，用F2表示，即為阻力的示意圖．如上圖所示。【考點(diǎn)定位】力臂的畫法2、【2017?成都卷】在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼的重力相等，杠桿刻度均勻。（1）平衡時(shí)，應(yīng)該讓杠桿靜止在位置。（2）小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖15所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為：動(dòng)力F1=1.5N，動(dòng)力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，則阻力臂L2=m。（3）下列四個(gè)因素中，不會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是.鐵架臺(tái)自身的重力足夠大單個(gè)鉤碼的重力不完全相等懸掛鉤碼的繩套重力偏大杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大（4）小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后，他們進(jìn)一步探究，如果杠桿受到F2、F3兩個(gè)阻力，結(jié)果會(huì)怎樣？通知實(shí)驗(yàn)，他們得到了圖16所示的結(jié)果。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，可以初步得到，在這種情況下杠桿的平衡條件為：F1L1=。（F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3【答案】（1）水平；（2）0.15；（3）A；（4）F2L2+F3L3。【考點(diǎn)定位】杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究過程。3．【2017?宜昌卷】小明同學(xué)做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)．（如圖所示），用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示．實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η74%83%360.1①0.3②（1）觀察如圖中測力計(jì)的示數(shù)，表格中編號①的數(shù)值是，②的數(shù)值是．（2）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法，汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對節(jié)能減排有重要意義，請你指出以下三種提高效率的方法中，方法是與本實(shí)驗(yàn)同理的．方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量．方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑．（3）小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無論將鉤碼提升多高．都不影響該滑輪組的機(jī)械效率，小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了，你認(rèn)為的看法是正確的．【答案】（1）2.3；87%；（2）一；（3）小明【解析】（1）由圖知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.3N；第三次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率：η===×100%≈87%；（2）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)知，同一滑輪組，物體越重，機(jī)械效率越高；方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員，是在額外功相同時(shí)，人越多，有用功越多，機(jī)械效率越高，故符合題意；方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量，是通過減小額外功來增加機(jī)械效率的，故不符合題意；方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑．提高滑輪組機(jī)械效率的方法是通過減小摩擦來增加機(jī)械效率的，故不符合題意，故選方法一與與本實(shí)驗(yàn)同理；（3）根據(jù)η====知機(jī)械效率與高度無關(guān)，故小明的正確?！究键c(diǎn)定位】滑輪（組）機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)4．【2017?襄陽卷】小明利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿做探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向（填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．（2）得出杠桿的平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力臂”后，小明又進(jìn)一步探究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)過程中，保持阻力和阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測出多組動(dòng)力F1和動(dòng)力臂L1的數(shù)據(jù)，并繪制了F1與L1的關(guān)系圖象，如圖所示，請根據(jù)圖象推算，當(dāng)L1為0.1m時(shí)，F(xiàn)1為N．【答案】（1）左；（2）6【考點(diǎn)定位】探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)5．【2017?黔西南卷】利用下圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究“杠桿的平衡條件”。（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是，若出現(xiàn)圖（甲）所示情況，應(yīng)將杠桿的螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)。（2）如圖（乙）所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是。經(jīng)老師提醒后，小明繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖（乙），若將A、B兩點(diǎn)下方掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，則杠桿（選填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。（3）如圖（丙）所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，可改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置時(shí)，使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)大小將。【答案】（1）便于測量力臂，右。（2）只做一次實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論不具有普遍性，左端下沉。（3）變大?！窘馕觥浚?）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂，調(diào)節(jié)時(shí)，左偏右調(diào)，右偏左調(diào)。若出現(xiàn)圖（甲）所示情況，應(yīng)將杠桿的螺母向右調(diào)。（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，若使實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，題中小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是只做一次實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論不具有普遍性。若將A、B兩點(diǎn)下方掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，由杠桿的平衡條件得左端力與力臂的乘積大于右端力與力臂的乘積，則杠桿左端下沉。（3）如圖（丙）所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，可改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置時(shí)，左端力與力臂的乘積不變，右端力臂變小，故使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)大小將變大?！究键c(diǎn)定位】杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究過程。6．【2017?衡陽卷】小張?jiān)谔骄俊案軛U平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，給他提供的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，如右下圖所示，此時(shí)應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）小張將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中：表格中空缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“▲”是；（3）小張?jiān)趯?shí)驗(yàn)中多次改變力和力臂的大小主要是為了（只有一個(gè)正確答案，選填答案序號）①減小摩擦②多次測量取平均值減小誤差③使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確④獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律【答案】（1）右（2）20（3）④【考點(diǎn)】杠桿平衡條件四、計(jì)算題1．【2017?安順卷】小華用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60Kg，在F=50N的拉力作用下，貨箱以0.1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對貨箱的滑動(dòng)摩擦力f為貨箱重的0.2倍．求：（1）貨箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）貨箱運(yùn)動(dòng)了1min，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑輪組的機(jī)械效率是多少？【答案】（1）600N；（2）15W；（3）720J；（4）80%【解析】（1）貨箱所受重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；（2）滑輪組n值為3，繩子自由端移動(dòng)速度：v繩=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，拉力的功率是P=Fv繩=50N×0.3m/s=15W；（3）f=0.2G=0.2×600N=120N；由v=得，貨箱移動(dòng)距離：s=vt=0.1m/s×1×60s=6m，克服摩擦做功：W有=fs=120N×6m=720J；（4）1min內(nèi)繩子自由端移動(dòng)距離：s繩=3s=3×6m=18m，W總=Fs繩=50N×18m=900J，η=×100%=×100%=80%?！究键c(diǎn)定位】重力的計(jì)算；功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算2．【2017?河南卷】如圖所示，工人用斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)；再用100N的水平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)5s，到達(dá)C點(diǎn)．已知AB長3m，BC長1.2m，距地面高1.5m．試問：（1）利用斜面搬運(yùn)貨物主要是為了；（2）貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（3）水平推力做功的功率為多少？[]（4）斜面的機(jī)械效率為多少？【答案】（1）省力；（2）0.24m/s；（3）24W；（4）80%．【考點(diǎn)定位】斜面的機(jī)械效率；速度公式及其應(yīng)用；功率的計(jì)算3．【2017?郴州卷】利用如圖所示的滑輪組，用F=1000N的力拉繩子自由端，貨物A以0.1m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)l0s，整個(gè)過程中，滑輪組的機(jī)械效率為75%．求：（1）貨物A在10s內(nèi)移動(dòng)的距離：（2）這個(gè)過程中拉力F的功率：（3）水平地面對貨物A的摩擦力大?。敬鸢浮浚?）1m；（2）200W；（3）1500N【解析】學(xué)——科網(wǎng)（1）根據(jù)v=可知貨物A在10s內(nèi)移動(dòng)的距離：sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；（2）由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)：n=2，繩子自由端移動(dòng)的速度：v繩=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，拉力的功率：P===Fv繩=100