2024年中考物理（人教版）二轮专题复习精讲：简单机械和机械效率

( 专题 简单机械和机械效率 ) ( 专题定位 ) 中考频度 ★★★★★ 考情分析 简单机械在中考中一般占2-4分，考查基础性知识，题型主要有填空、选择、作图、实验探究等。考查的知识点主要有：杠杆的分类、力臂的画法、利用杠杆平衡条件进行计算以及应用简单机械解决实际问。 有关机械效率的计算及定性分析，测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点，题型主要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等。 ( 真题解读 ) 【真题1】（2023•日照）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（　　） A．利用撬棒撬大石块 B．用手拿石块 C．用钢丝钳剪铁丝 D．用羊角锤拔钉子 【答案】B 【分析】结合图片和生活经验，判断各个工具在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、用撬棍撬大石头过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B、用手拿石块过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C、用钢丝钳剪铁丝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D、用羊角锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种： ①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离； ②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离； ③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。 【真题2】（2023•成都）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出： （1）手在A处施加的最小动力F的示意图； （2）F的力臂L。 【答案】如图所示 【分析】由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时，动力臂最长时动力最小，据此分析解答。 【解答】解：由分析知，用铁锹铲土时铁锹的动力臂最长时，动力最小，连接支点O和力的作用点A，以OA为力臂是最长的动力臂，由A点做OA的垂线画出最小的力F，方向向上，如答案图所示。 【点评】杠杆上，已知力的作用点时，以支点到力的作用点间距离为力臂是最长力臂；力的作用点未知时，以支点到距支点最远点间距离为力臂是最长的力臂。 【真题3】（2023•枣庄）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析： （1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了　 　压强； （2）支架上的横杆其实是 　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：　 　。 【答案】（1）减小；（2）省力；（3）将支架支点左移 【分析】（1）压强的大小与压力和受力面积有关，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强； （2）根据动力臂与阻力臂的大小关系，确定是省力杠杆还是费力杠杆； （3）根据杠杆的平衡条件，可对杠杆的使用进行改进。 【解答】解：（1）支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。 （2）支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杆。 （3）如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，同时减小阻力臂，从而更加省力。 【点评】本题通过古代的实例考查了减小压强的应用、简单机械的应用等，难度不大。 【真题4】（2023•海南）用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】（1）根据杠杆平衡条件来分析； （2）忽略机械自重和摩擦，滑轮组绳子拉力为物重的来分析。 【解答】解：分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦：则 A、根据杠杆平衡条件可得：G×L＝F×3L，则FG； B、由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重； C、由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一； D、由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一。 综上分析可知，最省力的是A。 【点评】本题考查学生对杠杆平衡条件和滑轮及滑轮组的综合理解和运用。 【真题5】（2023•河南）如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为400J B．拉力F做功的功率为30W C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大 【答案】C 【分析】（1