20 《简单机械》基础知识与核心素养精练（含答案详解）-2023年中考物理第一轮复习基础知识与核心素养精练

2023年中考第一轮复习之章节知识详释与核心素养精练 2023年中考第一轮复习20 《简单机械》基础知识与核心素养精练（含答案详解） 【基础知识梳理】 一.杠杆 1.杠杆相关概念 (1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 (2)杠杆的五要素：①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)； ②动力：使杠杆转动的力(F1)； ③阻力： 阻碍杠杆转动的力(F2)； ④动力臂：从支点到动力作用线 的距离(l1)； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡状态：持静止状态或匀速转动。 (2)杠杆平衡的条件： F1l1=F2l2 3.杠杆的应用 (1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。（如：撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀、铁皮剪刀等等） (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。（如：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等等） (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不省距离。（如：天平，定滑轮等等） 二.滑轮 1.定滑轮 (1)实质：是一个等臂杠杆。支点是转动轴， 动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。 (2)特点：不能省力，但可以改变力的方向。 2.动滑轮 (1)实质：是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。 (2)特点：能省一半的力，但不能改变动力的方向，且多费一倍的距离。 3.滑轮组 (1)连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。 (2)作用：既可以省力又可以改变力的方向，但是费距离。 (3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。拉力 ，绳子自由端移动的距离s=nh，其中n是绳子的段数，h是物体移动的高度。 4.轮轴和斜面 (1)轮轴：实质是可以连续旋转的杠杆，是一种省力机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是 阻 力F2，作用在轮上的力是 动 力F1，轴半径r，轮半径R，则有F1R=F2r，因为R>r，所以F1<F2。 (2)斜面：是一种简单机械。斜面的坡度越小，省力越多。 三.机械效率 1、有用功——W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用= Gh 。 2、额外功——W额外 (1)使用机械时，对人们没有用但不得不做的功叫额外功。 (2)额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的 摩擦力 所做的功。 3、总功——W总： (1)人们在使用机械的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的和。即：W总=W有用+W额外。 (2)若人对机械的动力为F，则：W总=Fs 4、机械效率——η (1)定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。 (2)公式：η=W有用/W总。 (3)机械效率总是小于 1 。 (4)提高机械效率的方法①减小摩擦，②改进机械，减小自重。 5.测滑轮组的机械效率的原理是η= W有用/ W总，需要测定的物理量有F、S、G、h，需要计算的物理量W有用、W总 、η，实验中需要注意的问题有：竖直向上匀速缓慢拉动。 物体移动方向 有用功 总功 备注 水平 fS物 FS S为绳子自由端移动的距离 倾斜 G物h FS 竖直 G物h FS 水中提升物体 （G物-F浮）h FS 6.影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重、绳重、摩擦力。 【核心素养精练】 一、单选题 1．关于支点的位置，下列说法中正确的是（　　） A．支点必须在动力作用点、阻力作用点之间 B．支点一定在杠杆的一端 C．支点一定在杠杆上 D．支点一定在杠杆的中点 2．独竹漂是一项民间绝技，表演者站在一根楠竹上，手执一根细竹竿为“桨”，左右点水、破浪前进。如图所示，表演者右手撑住竹竿的A点，左手在B点用力摆动竹竿使楠竹在水面滑行，若将竹竿看作杠杆，下列有关说法不正确的是（　　） A．A点为杠杆的支点 B．B点越靠近水面，表演者施加的动力越小 C．竹竿是一个费力杠杆 D．若B点位于A点与竹竿下端所受力的作用点的中点，则竹竿为等臂杠杆 3．阿基米德曾说过“只要给我一个支点，我就可以移动地球”。下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A．开瓶扳手 B．钓鱼竿 C．筷子 D．笤帚 4．下列说法正确的是（　　） A．动力臂比阻力臂长的杠杆一定省力 B．有些杠杆可能既省力又省距离 C．动力与动力臂的乘积一定等于阻力与阻力臂的乘积 D．力臂是指从支点到力的作用点的距离 5．如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确