专题16 简单机械计算——2024浙江中考科学（省统考）押题猜题专练

专题16 简单机械计算 考情分析 浙江省2023年本专题考察主要涉及杠杆平衡条件的应用，滑轮的受力分析和机械效率的计算 杠杆 ⭐⭐ 滑轮 ⭐⭐ 斜面与机械效率 ⭐⭐⭐ 考点1 杠杆 [例题1] 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空；B端的乙球浸没在水中时（不碰容器底和壁），杠杆恰好水平平衡，A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA：OB＝1：2，甲物块重400N，乙球体积为1×10﹣2m3，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．乙球受到的浮力为10N B．杠杆B端所受的拉力为100N C．乙球的重力为300N D．乙球的密度为2×103kg/m3 [例题2] 如图所示，一个质量分布均匀的1.2千克铁球与轻质硬杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度与铁球半径相等，你认为要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（　　） A．3牛 B．4牛 C．6牛 D．8牛 [例题3] （1）用如图甲小车，搬运煤气罐上楼，比直接扛上楼要省力的多，其中M、M′两处为轴连接。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶，正确的操作顺序是手握小车把手K，将力作用在K上，改变用力的方向就可完成。在上一个台阶过程中，abc三点都要成为支点一次。那么如图乙开始上一个新台阶，最合理的支点顺序是 。 （2）如图丙所示，将一根质量忽略不计的轻质木棒OAB，其中OA：AB＝4：3，O端用绞链固定在墙上，木棒能绕O点转动，在距O点三分之一OA处挂一重为120N的物体，若要保持此棒在如图所示位置平衡，则加在B端的最小力为 N。 [例题4] 某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球（以下简称“球”）是质量分布均匀的空心球，半径为1m，质量为10kg。（ρ水＝1×103kg/m3、g＝10N/kg） （1）质量为80kg的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米？ （2）游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边；随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。球转动期间，游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上。 ①当球转动到如图甲所示位置时，OA与竖直方向的夹角为30°，球浸入水中的体积变为0.02m3，请计算此时安全员施力的大小。 ②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化？ 考点2 滑轮 [例题5] 如图所示用20牛的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以1米/秒的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为5牛（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（　　） A．拉力F做功功率为40瓦 B．滑轮移动的速度是0.5米/秒 C．物体A受到B的摩擦力是5牛 D．物体A受到地面水平向右5牛的摩擦力 [例题6] 工人使用如图所示装置吊装重物。电动机的输出功率为800W，将重为500N的水泥匀速提升到10m高的位置需要用时15s，若电动机的输出功率恒定不变。请完成下列问题： （1）图中滑轮组的作用是 。 （2）在此过程中，绳子自由端移动的速度是多少？ （3）求电动机对绳子的拉力大小。 （4）请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法 。 [例题7] 如图所示，小Q同学重G人＝600牛，物体重G物＝1000N，动滑轮重G动＝200N，他站在地面上拉绳子的一端，使物体以1m/s的速度匀速上升2m（绳重和摩擦不计）。 （1）小Q在绳子上所施加的拉力。 （2）小Q拉力所做的总功。 （3）求小Q同学使用该机械提升重物时的最大机械效率。 考点3 斜面与机械效率 [例题8] 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N C．该工人对地面的压力为400N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90% [例题9] 如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（　　） A．拉力F的功率为1.0W B．物体A受到