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专题八简单机械功和功率中考物理中考物理(河南专用)第1页A组2014年河南中考题组五年中考1.(河南,4,2分)图是小聪为拉船靠岸而设计甲、乙两种方案,若拉船力需要很大,则应选取方案(选填“甲”或“乙”),因为采取这种方案能够。(不计机械自重及摩擦)第2页答案答案甲省力解析解析两图中滑轮都属于动滑轮,但使用方式不一样,假设船受到水阻力是f,不计机械自重及摩擦,则F甲=f/2,F乙=2f,所以方案甲更省力,所以应选取方案甲。综合点评综合点评本题是对动滑轮综合考查。在乙方案中,人拉动是动滑轮,与通常使用动滑轮时拉动绳子自由端方法不一样,这么使用动滑轮不但不省力,而且会费劲。本题考查了学生逆向思维能力,属较难题。审题技巧审题技巧从图中能够看出两种方案所使用动滑轮方式不一样,注意以逆向思维去思索问题。第3页2.(河南,4,2分)高速铁路输电线,不论冬、夏都绷得直直,以保障列车电极与输电线良好接触。图为输电线牵引装置。钢绳经过滑轮组悬挂20个相同坠砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到拉力大小为N。若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了cm。(g取10N/kg,不考虑钢绳热胀冷缩)第4页答案答案110415解析解析依据滑轮工作特点首先判断出滑轮组左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,坠砣对钢绳自由端施加拉力,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,所以输电线A端受到拉力等于2倍钢绳末端受到拉力,即F=2G=2mg=225kg2010N/kg=10000N;A端移动距离等于钢绳末端移动距离二分之一,故等于15cm。方法技巧方法技巧本题是滑轮组特殊使用方法:在水平方向上使用滑轮组。空间想象能力微弱同学能够将滑轮组竖着观察分析,这么有利于了解。第5页3.(河南,8,2分)以下工具中,使用时属于费劲杠杆是()答案答案B依据杠杆分类标准,若杠杆阻力臂大于动力臂,则是费劲杠杆。B图中,手使用筷子时阻力臂大于动力臂,所以筷子属于费劲杠杆。A、C是省力杠杆,D是等臂杠杆。第6页4.(河南,13,2分)(双选)如图所表示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲质量大于乙质量。两木块下表面粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,以下说法中正确是()A.F1大于F2B.F1比F2做功多C.F2比F1功率大D.甲重力做功较多第7页答案答案AB滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度相关,题中条件为粗糙程度相同,所以只有压力影响滑动摩擦力。甲对桌面压力大于乙对桌面压力,甲所受摩擦力大于乙,因为都是匀速运动,所以拉力与摩擦力大小相同,所以A正确。因为速度相同,时间相同,所以运动距离相同,因为W=Fs,F1大于F2,则F1做功多,所以B正确。依据P=W/t,时间相同时,F1做功多,故F1功率大于F2功率,C错误。重力与运动方向垂直,重力不做功,D错误。审题技巧审题技巧题中给出条件较多,对于选择题四个选项应该逐项分析进行判断。解题关键解题关键本题重点考查影响滑动摩擦力大小原因和功与功率计算。解题关键是把握题中“以相同速度匀速直线运动”这个条件。匀速直线运动表示物体受到是平衡力,即拉力等于摩擦力。第8页5.(河南,13,2分)把质量相等A、B两物体挂在如图所表示滑轮组下面,不计绳子、滑轮重力和摩擦,放手后()A.A上升B.A下降C.A、B均静止D.无法判断第9页答案答案B两个物体质量相同,所以受到重力大小相同,即GA=GB=G,图中左边是定滑轮,右边是动滑轮,不计绳子、滑轮重力和摩擦力,依据动滑轮能够省二分之一力,若以B为研究对象,绳子自由端即A物体受拉力大小应为G/2,对A物体受力分析可知,受到向下重力为G,向上拉力为G/2,因为GG/2,所以A下降。故选B。综合点评综合点评本题重点考查学生对定滑轮和动滑轮工作特点灵活利用。利用隔离法分别进行独立分析能够突破难点,得出答案。方法技巧方法技巧依据滑轮组特点对研究对象进行受力分析,然后依据受力情况判断出某个物体运动状态。第10页6.(河南,17,2分)如图所表示,OA为轻质杠杆,可绕O点转动,在点B处用细绳悬挂一重物,在A端施加动力F1,使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到阻力F2及动力臂l1。答案答案如图所表示解析解析作答关键是把握力臂定义:支点到力作用线距离。思绪分析思绪分析本题考查力臂作图方法,依据力臂定义作图。易错警示易错警示考生轻易错误地将重物重力看成阻力,错误原因是混同了受力物体。第11页7.(河南,17,2分)如图所表示,用瓶起开启瓶盖,请画出在A点所用最小力示意图。答案答案如图所表示解析解析使用瓶起时,支点在瓶起与瓶盖上方接触点,开启瓶盖时应向上抬起,连接支点与A点作为力臂时动力臂最长,由杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力,所以,最小力应该垂直于最大动力臂斜向上。思绪分析思绪分析本题考查力臂作图方法,依据力臂定义作图。易错警示易错警示考生轻易错误地选择瓶盖侧面边缘与瓶起接触点作为支点。第12页8.(河南,20,9分)如图所表示,工人用沿斜面向上、大小为500N推力,将重800N货物从A点匀速推至B点;再用100N水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,抵达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:(1)利用斜面搬运货物主要是为了;(2)货物在水平台面上运动速度为多少?(3)水平推力做功功率为多少?(4)斜面机械效率为多少?答案答案(1)省力(2)0.24m/s(3)24W(4)80%第13页解析解析(1)(1分)利用斜面能够省力。(2)(2分)货物在水平台面上运动速度v=0.24m/s(3)(3分)水平推力做功W=F1s1=100N1.2m=120J则水平推力做功功率P=24W(4)(3分)有用功W有=Gh=800N1.5m=1200J总功W总=Fs=500N3m=1500J则斜面机械效率=100%=100%=80%思绪分析思绪分析(1)斜面是一个省力机械,在实际工作过程中需要将货物提升一定高度时,利用斜面将货物推到斜面顶端,这么即使费距离,但能够省力。(2)货物在水平台面上经过旅程为BC段长度,依据速度公式能够计算出货物运动速度。(3)水平推进货物做功过程中力与距离在同一方向,直接用功计算公式计算出功,再代入功率公式计算即可。(4)货物克服重力做功是有用功,沿斜面推力对货物做功是总功,二者比值就是斜面机械效率。易错警示易错警示本题包括物理量计算难度不大,但部分学生轻易犯张冠李戴低级错误。题中第(2)、(3)问要求是货物在水平面上BC段运动时相关量,而第(4)问要求是斜面机械效率,认真审题才能防止这类错误。第14页9.河南,20(2)(3),6分在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长l=1m,质量分布均匀立方体,利用翻滚方法沿直线移动一段距离,如图所表示。g取10N/kg。求:(2)“大力士”用翻滚方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s。“大力士”克服立方体重力做功功率;(3)翻滚立方体时,使立方体一边刚才离开地面,所用最小力F大小。答案答案(2)414W(3)1.41103N第15页解析解析(2)(3分)立方体翻滚一次克服重力做功W0=Gh=4000Nm=828J立方体移动10m需要翻滚10次,则翻滚10次做功功率P=414W(3)(3分)依据杠杆平衡条件得Fl1=Gl2由图中几何关系可知当F最小时,l1=m,l2=0.5m代入数据得F=N=1.41103N思绪分析思绪分析将正方体看作一个杠杆进行分析,支点在底部右端边缘上,阻力是正方体本身重力,作用点在重心。方法技巧方法技巧本题属于求杠杆中最小动力问题,通常采取方法是找到物体上离支点最远位置作为动力作用点,再将此点与支点连线作动力臂就是最大动力臂,对应动力最小。第16页10.(河南,21,8分)质量为3t小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t砂石。汽车先以10m/s速度在平直公路上以20kW功率匀速行驶了10min,消耗汽油1.2kg,然后又以额定功率用了2min时间,将砂石从山坡底运输到50m高坡顶施工现场。g取10N/kg。试问:(1)1.2kg汽油完全燃烧放出热量为多少?(已知汽油热值为4.5107J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到阻力为多少?(3)汽车从坡底向坡顶运输砂石机械效率是多少?答案答案(1)5.4107J(2分)(2)2000N(3分)(3)25%(3分)第17页解析解析(1)汽油完全燃烧放出热量Q=m0q=1.2kg4.5107J/kg=5.4107J(2)汽车匀速行驶时牵引力做功W=Pt=20103W600s=1.2107J行驶旅程s=vt=10m/s600s=6103m由功计算公式,可得牵引力F=2000N因为汽车做匀速运动,则受到阻力f=F=2000N(3)有用功W有=mgh=6103kg10N/kg50m=3106J总功W总=P额t=1105W260s=1.2107J则机械效率=100%=100%=25%评分标准评分标准:参考以上标准,其它解法只要合理一样给分。思绪分析思绪分析汽车前进过程是发动机做功使其前进,在匀速前进过程中受到阻力大小等于发动机产生牵引力。沿斜坡运输货物过程所做有用功是将货物提升一定高度克服其重力做功,所以W有=Gh。评分细则评分细则综合应用题除了必要公式计算,对于一些物理公式应用,如Q=mq、s=vt等还需要适当地加上一些文字表述,如“汽油完全燃烧”、“汽车匀速行驶”等。第18页11.(河南,22,9分)在一个闯关游戏中,需要把相同正方体叠放起来,正方体边长为a,由密度为材料制成,质量分布均匀,如图甲所表示。(g为已知,推导过程及结果无需带单位)(1)某选手用水平力推正方体,但未推进,这时推力(填“大于”、“小于”或“等于”)地面对正方体摩擦力,理由是。(2)请推导出该正方体水平放置时对地面压强。(3)某选手在时间t内把地面上另外两个相同正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所表示。请推导出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力做功功率。乙甲第19页答案答案(1)等于正方体处于静止状态,依据二力平衡条件,推力等于摩擦力(2)ga(3)解析解析(1)见答案(2分)(2)正方体对地面压力F=G=mg=ga3(1分)正方体对地面压强p=ga(2分)(3)克服重力做功W=mga+2mga=3mga=3ga4(2分)克服重力做功功率P=(2分)易错警示易错警示将正方体叠放过程中,最下面一个不需要被举高,而最上面一个则需要举高两个正方体高度。一题多解一题多解本题还能够将三个正方体看作是一个长方体整体,整体所受各力作用点在其重心,则被举高高度为长方体平放与立放时重心高度差。第20页B组2014年全国中考题组考点一简单机械考点一简单机械1.(北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用每个钩码质量均相等,杠杆上相邻刻线间距离相等。如图甲所表示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调整。杠杆水平平衡后,在杠杆上A点悬挂了2个钩码,如图乙所表示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂个钩码。答案答案右3解析解析由题图甲可知,杠杆左边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调整右端平衡螺母。在题图乙中,依据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在B点应该挂3个钩码。第21页2.(天津,18,4分)利用图甲中撬棒撬石块时,撬棒相当于(选填“省力”或“费力”)杠杆;利用图乙中滑轮组匀速提升900N重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳最小拉力为N。甲乙答案答案省力300解析解析在撬动石块时,手用力为动力,石块对杠杆施加阻力,动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆;由题图可知n=3,故F=G物=900N=300N。第22页3.(上海,13)如图(a)、(b)所表示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛物体。图中滑轮能够看作省力杠杆;图(a)中,若不计摩擦和滑轮重力,力F1大小为牛,物体受到协力大小为牛。答案答案(b)100解析解析图(a)中为定滑轮,实质为等臂杠杆,不省力,但能改变力方向,故不考虑摩擦和滑轮重力时,拉力等于物体重力,为10N;图(b)中为动滑轮,实质为动力臂是阻力臂2倍省力杠杆;当物体被匀速提升时,受力平衡,协力为0。第23页4.(黑龙江哈尔滨,42,2分)如图所表示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3N,整个装置处于静止状态,则物体重力为N。此时杠杆属于杠杆(选填“省力”或“费劲”)。答案答案6省力解析解析阻力F2=G,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得G=F2=6N,因为L1L2,所以此时杠杆属于省力杠杆。第24页5.(黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所表示用具,在正常使用过程中,属于费劲杠杆是()答案答案C费劲杠杆为动力臂小于阻力臂杠杆,省力杠杆为动力臂大于阻力臂杠杆。A、B、D为省力杠杆,C为费劲杠杆,故选C。第25页6.(新疆乌鲁木齐,6,3分)如图所表示,每个滑轮重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮重力为()A.3NB.6NC.11ND.22N答案答案B由题图可知,甲图中负担物重绳子股数为3,乙图中负担物重绳子股数为2,不计绳重和摩擦力,则绳端拉力分别为F=(G1+G动),F=(G2+G动),得(60N+G动)=(38N+G动),解得G动=6N,故选B。第26页7.(陕西,6,2分)如图所表示不锈钢空调架,安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑,其中O、A两点固定在墙上,C端固定在横杆OB上。通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体。以下相关说法正确是()A.空调架对墙没有力作用B.若以O为支点,OB一定是一个省力杠杆C.若室外机向外移动,AC对OB支撑力变大D.室外机不能紧靠墙体主要是为了预防漏电答案答案C为了不让空调架倾倒,墙给空调架一个支持力,依据力作用是相互,空调架对墙有力作用,故A错误;若以O为支点,沿AC方向力是动力,空调对支架压力是阻力,阻力臂和动力臂大小不能比较,OB可能是省力杠杆,也可能是费劲杠杆,故B错误;室外机外移,阻力臂变大,阻力不变,动力臂不变,依据杠杆平衡条件可知,动力变大,即AC对OB支撑力变大,故C正确;空调室外机离墙太近,会影响空调通风散热,故D错误。第27页8.(天津,9,3分)如图所表示,在处于水平平衡杠杆上A点,挂上4个钩码(每个钩码质量为50g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆上B点力最小为(g取10N/kg)()A.15NB.6NC.3ND.1.5N答案答案D杠杆在水平位置平衡时,依据杠杆平衡条件可知,在杠杆B点施加竖直向下作用力最小,其力臂为OB,最小力为:FB=1.5N,故本题选择D。第28页9.(黑龙江哈尔滨,25,2分)如图,用撬棒撬起石块并保持平衡。以下说法正确是()A.动力对撬棒转动效果小于阻力对撬棒转动效果B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆C.手在A点向不一样方向施力时,力大小都相等D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费劲答案答案B撬棒保持平衡,则动力对棒转动效果等于阻力对棒转动效果,A项错误;手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,B项正确;手在A点沿不一样方向用力,力臂大小会改变,则力大小会改变,C项错误;手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力,在B点时力臂更大,更省力,故D项错误。正确选项为B。第29页10.(广西南宁,15,2分)如图所表示,有一质量不计长木板,左端可绕O点转动,在它右端放一重为G物块,并用一竖直向上力F拉着。当物块向左匀速滑动时,木板一直在水平位置保持静止。在此过程中,拉力F()A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小答案答案A对杠杆分析如图所表示,阻力力臂是L2,当物块向左移动时,阻力臂L2变小,动力臂L1不变,依据杠杆平衡条件有F=GL2/L1,可知拉力F变小,所以选A。第30页11.(山西,40,2分)如图所表示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,在杠杆上施加最小动力F,使杠杆在图示位置平衡,请你在图中画出这个力示意图。答案答案如图所表示解析解析依据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,要想动力最小,动力臂就要最长,支点O和动力F作用点B之间距离OB为最长动力臂,然后画出最小动力F。第31页12.(新疆乌鲁木齐,14,2分)请在图中画出均匀木棒OA重力示意图以及力F力臂。答案答案如图所表示解析解析均匀木棒重心在棒中心,重力方向竖直向下;作力F作用线,过O点作力F作用线垂线段,垂线段为力臂L。第32页13.(四川成都,A27,8分)在“探究杠杆平衡条件”试验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。(1)平衡时,应该让杠杆静止在位置。(2)小周同学所在试验小组完成某次操作后,试验现象如图甲所表示,他们统计数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=m。(3)以下四个原因中,不会带来试验误差是。A.铁架台本身重力足够大B.单个钩码重力不完全相等C.悬挂钩码绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间摩擦偏大第33页(4)小周同学所在试验小组在完成要求试验后,他们想深入探究,假如杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?经过试验,他们得到了图乙所表示结果。依据这个结果,能够初步得到,在这种情况下杠杆平衡条件为:F1L1=。(F1、F2、F3力臂分别用L1、L2、L3表示)答案答案(1)水平(2)0.15(3)A(4)F2L2+F3L3解析解析(1)探究杠杆平衡条件时,调整杠杆在水平位置平衡,便于直接测量力臂,同时防止杠杆自重对试验影响。(2)由题图可知,动力臂两个格为0.1m,阻力臂三个格则为0.15m。(3)铁架台自重不会影响力和力臂,故不会带来试验误差。(4)由题图能够得出受到两个阻力时,杠杆平衡条件为F1L1=F2L2+F3L3。第34页14.(安徽,21,4分)图a所表示为前臂平伸用手掌托住铅球时情形。我们可将图a简化成如图b所表示杠杆,不计自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生拉力F1大小(g取10N/kg)。答案答案300N解析解析依据杠杆平衡条件,有F1l1=F2l2(2分)将F2=mg=30N,l1=OA=0.03m,l2=OB=0.30m代入可得F1=300N(2分)解题关键解题关键掌握杠杆平衡条件和力臂定义是解答本题关键。第35页15.(河北,37,6分)如图所表示,将边长为10cm正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面压强恰好为0。撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面压强为1.2103Pa。(OB=3OA,g取10N/kg)(1)画出F2力臂。(2)求合金块质量。(3)求F2大小。答案答案(1)如图所表示(2)9kg(3)52N第36页解析解析(1)应用“一找点,二画线,过支点作垂线,力臂就是垂线段”方法,画出力臂,如答案图所表示。(1分)(2)由杠杆平衡条件得:F动L动=F阻L阻则G=F0=90N(1分)依据G=mg,所以m=9kg(1分)(3)因为p=,则F支=F压=pS=1.2103Pa(0.1m)2=12N(1分)因为F2与OB夹角为30,所以F2力臂L2=OB=OA(1分)(G-F支)LOA=F2L2则:F2=52N(1分)第37页考点二功、功率及机械效率考点二功、功率及机械效率1.(河北,25,3分)一台起重机在10s内将重为3600N货物匀速提升了4m,起重机做有用功是J。若起重机做额外功是9600J,则机械效率是,起重机总功率是W。答案答案1440060%2400解析解析有用功:W有=Gh=3600N4m=14400J机械效率:=60%总功率:P=2400W第38页2.(甘肃兰州,18,2分)某同学在10s内做了5个“引体向上”,他质量为60kg,每次上升高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做功是J,10s内做功功率为W(g=10N/kg)。答案答案240120解析解析做一次引体向上克服重力做功:W1=mgh=60kg10N/kg0.4m=240J;10s内做功功率:P=W/t=5W1/t=120W。第39页3.(福建,21,2分)如图所表示,用相同滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GBA、B两物体,不计绳重和摩擦。若GAGB,则甲乙;若FA=FB,则GAGB。(选填“”、“=”或“解析解析用同一个滑轮组提起不一样重物,所做额外功不变,物体越重,有用功越大,所以有用功与总功比值越大,机械效率越大,所以甲效率大于乙效率;依据题图可知,GA+G动=2FA,GB+G动=3FB,FA=FB时GAGB。知识拓展知识拓展若有用功相同,额外功越多,机械效率越低;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高。解题关键解题关键处理此题关键是搞清有用功、额外功、总功之间关系和滑轮组特点。第40页4.(天津,5,3分)中国选手张湘祥在奥运会上取得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,如图为他比赛时照片。他在挺举过程中对杠铃做功最靠近()A.600JB.1200JC.1800JD.3400J答案答案D运动员对杠铃所用力约为F=G=mg=176kg10N/kg=1760N,挺举时要把杠铃从地面抓起,再举过头顶,移动距离约为s=2m,故运动员做功约为W=Fs=1760N2m=3520J,故选择D。第41页5.(重庆A,7,3分)工人用如图所表示动滑轮,将重1000N物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确是()A.动滑轮有用功为600JB.动滑轮重力为400NC.动滑轮机械效率为83.3%D.拉力F功率为120W答案答案CW有=G物h=1000N1m=1000J,A项错误;F=(G动+G物),G动=2F-G物=2600N-1000N=200N,B项错误;=83.3%,C项正确;P=240W,D项错误。第42页6.(安徽,16,3分)如图所表示,当水平拉力F=50N时,恰好能够使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面摩擦力约为80N。假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m,不计绳和滑轮自重,则在此过程中()A.拉力F做功为30JB.物体重力做功为120JC.拉力F做功功率为12WD.该装置机械效率约为60%第43页答案答案C绳端移动距离s=20.6m=1.2m,拉力做功W=Fs=50N1.2m=60J,故A错误;拉力功率P=12W,故C正确;物体沿水平地面运动,重力做功为0,故B错误;该装置机械效率=80%,故D错误。思绪分析思绪分析分别利用公式W=Fs、P=计算拉力做功和功率,因为是水平拉动物体,故计算机械效率时,有用功为克服摩擦力所做功。易错警示易错警示计算拉力做功时,因为拉力F是加在绳端力,故所做功应等于拉力与绳端移动距离乘积,绳端移动距离等于物体移动距离2倍。第44页7.(内蒙古包头,6,3分)如图所表示,物体在沿斜面向上拉力作用下,从倾角为30斜面底端匀速拉到斜面顶端。已知物体所受重力为G,斜面机械效率为75%。若物体受到拉力和摩擦力分别用F和f表示,则()A.F=Gf=GB.F=Gf=GC.F=Gf=GD.F=Gf=G第45页答案答案BW总=Fs,W有=Gh,因斜面倾角为30,则s=2h=得F=GW额=W总-W有=Fs-Gh=G2h-Gh=Gh又W额=fs=f2h则f=G,故选择B。第46页8.(江苏南京,11,2分)用水平拉力先后两次拉着重为20N同一物体,沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J功;第二次将拉力增大为20N,拉力对物体做了48J功。分析两次做功过程,以下判断正确是()A.第一次物体受到摩擦力是10N,物体运动了1mB.第一次物体受到摩擦力是20N,物体运动了2mC.第二次物体受到摩擦力是10N,物体运动了2.4mD.第二次物体受到摩擦力是20N,物体运动了4.8m答案答案C第一次拉动物体时,物体做匀速直线运动,所以f1=F1=10N,第二次拉动物体时,滑动摩擦力大小不变,f2=10N,而拉力F2=20N,所以物体将会加速运动。由题意知W1=20J,所以s1=2m;W2=48J,F2=20N,所以s2=2.4m。故正确选项为C。第47页9.(新疆乌鲁木齐,8,3分)如图所表示,利用动滑轮提升一个重为G物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%。要使此动滑轮机械效率到达90%,则需要提升重力为G物块个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个答案答案D因为不计绳重和摩擦,则=,由题意可知:=60%,=90%,n=6。第48页10.(天津,12,3分)(双选)某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所表示。若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置机械效率为,则工人师傅作用在绳子自由端拉力F为()A.F=B.F=C.F=+G1D.F=第49页答案答案AD由题图可知滑轮组有3股绳子负担重物,不计绳重和摩擦,3股绳子向上拉力等于动滑轮重、桶重和水泥重之和,故绳端拉力:F=,故A正确,B错误;提升水泥所做功为工人所做有用功,即W有=G0h,则由滑轮组机械效率=,得绳端拉力F=,故C错误,D正确。第50页11.(四川绵阳,33,6分)某小组同学测量滑轮组机械效率。试验步骤有:()按照如图所表示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端位置;()用弹簧测力计迟缓拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F值,并测出钩码上升高度h和绳端移动距离s;()统计试验数据填入表格中(表格略);()屡次改变钩码数量,重复上述试验;()用动滑轮质量不一样两个滑轮组吊相同钩码,分别测机械效率;()分析测量结果,讨论影响机械效率原因。第51页回答以下问题:(1)除了如图所表示器材和弹簧测力计外,还需要器材是。(2)滑轮组机械效率计算公式是=(用直接测得物理量符号表示)。(3)关于影响滑轮组机械效率原因,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确有(填序号,可能不止一项正确)。A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小第52页答案答案(1)刻度尺(2)(3)ADE解析解析(1)除了如图所表示器材外,还需要刻度尺,用来测量钩码上升高度和绳端移动距离;(2)由图可知,n=3,依据滑轮组做有用功为W有用=Gh,总功为W总=Fs=Fnh=3Fh,推导出机械效率表示式为=;(3)用滑轮组提升重物,在相同情况下,摩擦越大,所做额外功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;忽略摩擦,滑轮组机械效率与定滑轮质量无关,与动滑轮质量相关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误,D正确;忽略摩擦,动滑轮质量相同,所提重物质量越大,所做有用功越多,则机械效率越大,故E正确、F错误。故选A、D、E。第53页12.(重庆,A18,6分)重庆至德国杜伊斯堡中欧班列全程约10800km,运行时间约300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时,友好型大功率机车提供牵引力约9.6107N。求:(1)中欧班列运行时平均速度约为多少千米每小时?(2)中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时,机车功率约为多少瓦?答案答案(1)36km/h(2)1.92109W解析解析(1)平均速度:v平=36km/h(3分)(2)班列在平直路面匀速行驶,牵引力功率:P=Fv=9.6107N20m/s=1.92109W(3分)解题关键解题关键熟练利用速度和功率计算公式,是解答此题关键。速度计算公式为v=,代入题中数据可求速度;利用功率公式P=Fv,代入题中数据可求功率。第54页13.(北京,34,3分)图是用动滑轮提升货物A示意图。在竖直向上拉力F作用下,使重450N货物A在50s时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,拉力F做功为5000J。求:(1)有用功W有;(2)拉力F功率P;(3)动滑轮机械效率。答案答案(1)4500J(2)100W(3)90%解析解析示例:(1)W有=Gh=450N10m=4500J(2)P=100W(3)=90%第55页14.(新疆乌鲁木齐,22,5分)如图所表示,长1m,重5N匀质杠杆OB连接在竖直墙壁O点,在杠杆中点A处悬挂45N重物。固定在A点绳子跨过定滑轮,在拉力F作用下使杠杆在水平位置平衡,此时OAC=45。不计绳子重力和转动部分摩擦,求(1)迟缓地将杠杆从水平位置转动到竖直位置过程中,拉力做功;(2)杠杆从水平位置逆时针迟缓转动多大角度后,绳子拉力开始小于50N。第56页答案答案(1)25J(2)30解析解析(1)W1=G1h=5N0.5m=2.5JW2=G2h=45N0.5m=22.5JW=W1+W2=2.5J+22.5J=25J(2分)(2)GOM=FON(1分)50OM=50ONOM=ONMOA=AON=NOC=30(2分)注:其它正确解答也给分第57页C C组教师专用题组组教师专用题组考点一简单机械考点一简单机械1.(黑龙江齐齐哈尔,21,2分)如图所表示杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50N物体,为确保杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿(选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加力最小,为N。答案答案F2100解析解析当沿F2方向用力时,力臂为OB,当沿F1或F3方向用力时,对应力臂均小于OB,故沿F2方向力最小。依据杠杆平衡条件可知,F2=100N,故最小力为100N。第58页2.(云南昆明,13,2分)如图所表示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N物体,B点处加一个竖直向上力F,杠杆在水平位置平衡,且OBAB=21。则F=N,它是杠杆。答案答案30费劲解析解析动力臂为OB,阻力臂为OA,因OBOA,故该杠杆为费劲杠杆;=,依据FOB=GOA,得F=G=20N=30N。第59页3.(贵州遵义,28,4分)如图所表示,在探究杠杆平衡条件试验中,在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码,每个钩码重0.5N,现欲用弹簧测力计沿竖直向上方向拉杠杆,使其在水平位置平衡,则拉力作用点应在杠杆支点(选填“右侧”或“左侧”),若该点距杠杆支点10cm,此时弹簧测力计示数为N。答案答案左侧3解析解析测力计竖直向上拉动杠杆,若使杠杆平衡,则拉力作用点应在支点左侧,已知L1=10cm,F2=1N,L2=30cm则F1=3N第60页4.(福建A,14,2分)墨经最早记述了秤杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理是()A.“权”小于“重”时,A端一定上扬B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”C.增大“重”时,应把“权”向A端移D.增大“重”时,应换用更小“权”第61页答案答案C本题考查杠杆平衡条件。依据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在本题中“标”表示L1,“本”表示L2,“权”表示F1,“重”表示F2。当F1F2时,是否平衡还要看L1与L2关系,故A错。当F1GB.FB=GC.FCFC第63页答案答案C如图所表示,FA、FB、FC分别为作用在A、B、C最小力,OD为FG力臂,FG=G,依据杠杆平衡条件得,FGOD=FAOA=FBOB=FCOC,又因为OAOB=OCOD,则得到:FAFB=FCl2,扁担和筐重力不计。若将两筐悬挂点向O点移近相同距离l,则()A.扁担左端向下倾斜B.扁担右端向下倾斜C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)第65页答案答案AC扁担能够看成杠杆,O点为支点,原来平衡,则m1gl1=m2gl2l1l2,m1gm2g,两筐悬挂点均向O点移动l,则左边降低m1gl,右边降低m2gl,m1glm2gl,左边下沉,A项正确;要恢复平衡,需向右侧筐内加入货物,设其质量为m,则m1g(l1-l)=(m2g+mg)(l2-l)m1gl1-m1gl=m2gl2+mg(l2-l)-m2gl得:m=,C项正确,故选择A、C。第66页7.(宁夏,26,3分)如图所表示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是()A.以A为支点费劲杠杆B.以A为支点省力杠杆C.以B为支点费劲杠杆D.以B为支点省力杠杆答案答案B为开启瓶盖,应将瓶盖边缘B点撬起,所以应以A点为支点,手握起瓶器末端向上抬起。分析力臂可知,作用在末端动力动力臂大于作用在B点阻力阻力臂,所以是省力杠杆,故选B项。第67页8.(湖南长沙,27,3分)如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OAOB=14,质量为60kg小明站在水平放置体重计上,经过该杠杆提起吊篮中重物,吊篮重80N。当边长为20cm正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43kg;当边长为40cm正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18kg。杠杆一直在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直。不计绳重、杠杆自重及摩擦,g取10N/kg。则重物甲与重物乙密度之比为()A.13B.23C.32D.31第68页答案答案D两重物体积之比为=依据杠杆平衡条件有:FAOA=FBOB即(G篮+G甲)OA=(G人-G示甲)OB解得G甲=600N(G篮+G乙)OA=(G人-G示乙)OB解得G乙=1600N故=,故选D。第69页9.(新疆乌鲁木齐,9,3分)如图,一质量分布均匀12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁B点,轻杆延长线过球心O,轻杆长度是铁球半径三分之二。要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上力最少为()A.27NB.45NC.72ND.90N答案答案B如图所表示,要使铁球刚好离开墙壁,依据杠杠平衡条件,则沿垂直OA方向施加在铁球上力最小,此时有F(2r+r)=Gr,解得F=45N。第70页10.(湖北黄冈,16,3分)使用以下简单机械,为了省力是()A.龙舟比赛用船桨B.拔钉子羊角锤C.剪发用剪刀D.旗杆顶定滑轮答案答案B龙舟比赛用船桨是费劲杠杆,为了省距离,A错;剪发用剪刀是费劲杠杆,为了省距离,C错;旗杆顶定滑轮既不省力也不费劲,能够改变拉力方向,D错;羊角锤拔钉子,动力臂大于阻力臂,能够省力。故选择B项。第71页11.(福建龙岩,12,2分)用如图所表示指甲剪剪指甲时,以O为支点杠杆AOB属于()A.省力杠杆B.费劲杠杆C.等臂杠杆D.无法确定答案答案AAOB杠杆支点是O点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故本题选A。第72页12.(内蒙古包头,9,3分)(双选)如图所表示,均匀细杆OA长为l,能够绕O点在竖直平面内自由转动,在O点正上方距离一样是lP处固定一定滑轮,细绳经过定滑轮与细杆另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置迟缓匀速向上拉起。已知细杆处于水平位置时,绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角为30时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),以下判断正确是()A.拉力F大小保持不变B.细杆重力力臂逐步减小C.F1与F2两力之比为1D.F1与F2两力之比为1第73页答案答案BD找出杠杆水平位置和把它拉起到与水平面夹角为30时动力臂OE和OE,AOP都为等腰三角形,由几何知识能够得出,动力臂分别是三角形底边AP高OE和OE。如图1、图2,AO=l,依据几何关系可知:OE=l,OE=l。杠杆水平时阻力臂OC=l/2,把杠杆拉起到与水平面夹角为30时阻力臂OC=l,所以,依据杠杆平衡条件F1OE=GOC,杠杆水平时,F1=G,把杠杆拉起到与水平面夹角为30时,F2=,所以A、C两项错,B、D两项正确。第74页13.(四川成都B,5,2分)(双选)如图,轻质杠杆上各小格间距相等,O为杠杆中点。甲、乙是同种金属材料制成实心物体,甲为正方体,乙重为15N。将甲、乙用能承受最大拉力为20N细线分别挂于杠杆上M、