2024年中考物理（人教版）二轮复习高频考点突破：第十二章　简单机械

第十二章　简单机械 考点一　杠杆原理的综合运用 典例1　（2023·桂林期中）一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可以在竖直面内转动，木板下垫有长方体木块C，恰好使木板水平放置，如下页图甲所示。现用水平力F由A向B缓慢匀速推动木块C。在推动过程中，地面受到的压力将 　　　　⁠，推力F将 　　　　⁠。（填“变大”“变小”或“不变”） （典例1图甲） 解析：以木板为研究对象，木板受到重力G和C对它的支持力F支，两力臂如图乙所示，根据杠杆平衡条件可得，F支·l支＝G·lG，水平力F由A向B缓慢匀速推动木块C，F支的力臂在减小，重力G及其力臂lG均不变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；根据物体间力的作用是相互的可知，木板对木块C的压力变大，木块C对地面的压力也变大；根据影响摩擦力大小的因素可知，木块C和木板间、木块C和地面间的摩擦力逐渐变大，由力的平衡条件知，水平推力F也逐渐变大。 答案：变大　变大 （典例1图乙） 方法归纳 杠杆问题解题方法 （1） 找出杠杆，画杠杆示意图；（2） 列出杠杆平衡条件关系式；（3） 代入数据，求出未知量。 1. 如图甲所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12 N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 　小　⁠，F与的关系图线为图乙中的a；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与的关系图线为图乙中的 　b　⁠（填字母）。 小　 b　 （第1题） 2. 一块均匀的厚木板长为16 m，重400 N，对称地放在相距8 m的A、B两个支架上，如图所示，一个体重为500 N的人站上木板从B点出发向左走去，在木板翘起来之前，此人最远能走到A点左侧的几米处？ 解：（1） 如图所示，因为木板对称地放在相距8 m的A、B两个支架上，所以木板的重心在木板的中点上，以A为支点，木板的重心在离A点右侧4 m处，即木板所受重力的力臂AC＝4 m。当人（重为G1＝500 N）向左走到D处时，木板将开始翘动，根据杠杆平衡条件可得，G1×AD＝G2×AC，即500 N×AD＝400 N×4 m，解得AD＝3.2 m，即此人最远能走到A点左侧的3.2 m处 （第2题答案） （第2题答案） 考点二　滑轮及滑轮组 典例2　如图甲所示，重为700 N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重均不计，与天花板间的固定点分别为A、B、C，与木板间的固定点分别为D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为 　　　　⁠N。 （典例2图甲） 解析：由题知，滑轮光滑（即摩擦不计），细绳、滑轮重均不计，如图乙所示，水平木板受到F1、F2、F3和G的作用，且木板保持静止，则有F1＋F2＋F3＝G　①，由于中间滑轮受到两个向上的拉力（每个力均为F1）、向下的拉力F2'，则有F2＝F2'＝2F1　②，且下面滑轮上的两个拉力F2＝F3　③，将②③代入①可得F1＋2F1＋2F1＝G＝700 N，解得F1＝140 N，因同一根绳子各处的拉力大小相等，所以B点处的细绳对天花板的拉力大小为140 N。 答案：140 （典例2图乙） 3. 如图所示，用200 N的力拉着物体A以3 m/s的速度在水平地面上匀速前进，若物体A与滑轮相连的绳子的拉力大小是120 N，不计滑轮与绳的重及绳与滑轮的摩擦，则物体A与地面间摩擦力的大小为 　80 N　⁠，物体B与地面间摩擦力的大小为 　60 N　⁠，物体B被拖动的速度是 　 6　⁠。 （第3题） 80 N　 60 N　 6 m/s 4. （2023·衡水景县期末）如图所示，滑轮B、C的质量均为m2、滑轮A的质量是滑轮B的质量的3倍，质量分别为m1、m2、m3的三个物体在拉力作用下均处于静止状态，绳子质量及所有摩擦均忽略不计，则m1∶m2∶m3＝ 　3∶1∶8　⁠。 3∶1∶8　 （第4题） 考点三　机械效率的综合计算 典例3　（2023·新疆）使用如图所示的滑轮组匀速提升不等重的物体时，除了动滑轮的重导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。已知动滑轮的重为1.0 N，绳子能够承受的最大拉力为50 N。当匀速提升重为9.0 N的物体时，滑轮组的机械效率为81％，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为（　　） （典例3图） A. 90％ B. 89％ C. 88％ D. 87％ 解析：当匀速提升重为9.0 N的物体时，滑轮组的机械效率为81％，设物体匀速提升的高度为h，则拉力所做的有用功W有＝Gh＝9.0 N×h，由η＝×100％可得，拉力所