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安徽省5年(2021-2017)中考1年模拟物理试题分项汇编
专题11 简单机械
【近五年中考真题赏析】
1、(2021·安徽)如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m,所用拉力F=100N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为______J。
【答案】320
【解析】
滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
总功
W总=Fs=100N×4m=400J
对重物做的有用功为
W有=W总η=400J×80%=320J
2、(2021·安徽)研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。
(1)如图甲,一质量分布均匀的杠杆,忽略厚度和宽度,长度不可忽略,用细线将它从中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图乙)释放,为研究其能否平衡,可将它看成等长的两部分,请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂,并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡;
(2)如图丙,一质量分布均匀的长方形木板,忽略厚度,长度和宽度不可忽略,用细线将它AB边的中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图丁)释放,木板在该位置能否平衡?写出你的判断依据。
【答案】(1);见解析;(2)不能平衡;答案见解析
【解析】
(1)设杠杆的中点为O,杠杆与水平方向的夹角为θ,由于杠杆质量分布均匀,且左右两部分等长,因此杠杆左右两部分重力G1=G2,重心分别在两部分的中点处,分别设为O1和O2,则易知OO1=OO2,左右两部分重力的力臂
l1=OO1
cos
,l2=OO1
cos
因此
L1=L2
因此有
G1
L1=G2
L2
满足杠杆平衡条件,因此杠杆在该位置仍能平衡。
(2)不能平衡,转过一定角度释放的瞬间,木板只受重力和细线的拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上;此时木板的重心不在悬点的正下方,重力和细线的拉力不在一条直线上,不是一对平衡力,木板受力不平衡,因此不能平衡。
3、(2020安徽)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ,如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,重G=120N,AB=2.8m ,AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F=________N。
【答案】440
【解析】
【详解】横杆AB粗细相同、质量分布均匀,则横杆的重心在AB中点,故重力G的力臂为
力F的力臂
由杠杆平衡条件
得
解得
故需在A端施加竖直向下的力为440N。
4、(2019安徽)如图所示,一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡.若重物质量m=3kg,BO=3AO,g取10N/kg.则力F的大小为__N.
【答案】20
【解析】
【详解】轻杆AB在力F的作用下保持水平平衡,先在图上作出F的力臂OC,如下图:
,根据直角三角形的性质可知:
,又因为BO=3AO,所以OC=1.5AO;重物质量m=3kg,则
,杠杆此时满足
,则
.
5、(2018安徽) 图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。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的拉力F1大小(g取10N/kg)。
【答案】300N
【解析】分析:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,3kg铅球的重力即为阻力F2,利用杠杆的平衡条件求肱二头肌的收缩力。
解答:由图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,3kg铅球的重力即为阻力F2,则阻力:,由图知,L1=OA=0.03m,L2=OB=0.30m,根据杠杆的平衡条件:,即:,解得F1=300N。
答:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300N。
【点睛】本题考查了根据杠杆的平衡条件求出力的大小,是一道基础题。
6、(2017安徽)如图所示,当水平拉力F=50N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中
A.拉力F做功为30J
B.物体重力做功为120J
C.拉力F做功的功率为12W
D.该装置的机械效率约为60%
【答案】C
【解析】
考点:功的计算 机械效率 功率的计算学科@网
【2021年安徽各县区模拟冲刺】
一、单选题
1.(2021·安徽淮南市·九年级二模)如图所示,用滑轮组提升重750N的物体,使它在10s内匀速上升1m。已知用的拉力F为400N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是(g=10N/kg)(