内容正文:
2024年中考物理复习专题:简单机械
一、选择题
1.下列工具中,人们正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳 B. 筷子
C. 修枝剪刀 D. 开瓶器
2.下列说法错误的是( )
A.机械做的有用功越多,其机械效率一定越高 B.功率是表示物体做功快慢的物理量
C.物体的运动与静止是相对的 D.使用任何机械都不能省功
3.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好水平平衡,如图(a)所示。如果将右半边弯成如图(b)所示的情况,放手后铁棒将( )
A.逆时针转动 B.顺时针转动 C.静止不动 D.无法判断
4. 如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.使用动滑轮可以省距离 B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
5.《物原》记载:“史佚始作辘轳。”如图所示,人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将水桶从井中提出。以下关于辘轳的说法正确的是( )
A.辘轳是一个定滑轮 B.辘轳的是一个费力的轮轴
C.使用辘轳汲水时可以省力 D.增大水桶的质量可以提高辘轳的机械效率
6.如图所示,两个物体A、B的物重分别为GA和GB,忽略滑轮自重和摩擦,当滑轮平衡时,GA:GB是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
7.如图所示,OA是一杠杆,AB是不可伸长的细绳,CD是圆心在A点的一段圆弧形支架。将绳端点B由C向D移动过程中,则细绳AB所受拉力的大小会( )
A.逐渐变大 B.保持不变
C.先变大后变小 D.先变小后变大
8.如图所示,每个滑轮的重力均为100N,绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起,下列说法错误的是( )
A.挂钩A处所受拉力为1000N B.人拉绳子的功率为120W
C.滑轮组机械效率约为83.3% D.此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7%
二、填空题
9.桔槔(如图甲)是我国春秋战国时期劳动人民发明的一种提水工具,《墨经》中已有记载,实际上它就是一种, (填简单机械名称),因为另一端有配重物,所以人们提起水桶时所用的力 (选填“大于”“小于”或“等于”)水桶的重力,图乙所示的启瓶器在使用时,它的支点是 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
10.如图所示是小明做俯卧撑时的示意图,小明的身体可视为杠杆,若他的重力为600N,A'为重心,OA=1m,AB=0.5m,则手在B点对地面的压力为 N,若他在10s的时间内做了5个俯卧撑,每个俯卧撑重心上升20cm,则他做俯卧撑的功率为 。
11.如图所示,固定在天花板上的定滑轮所受的重力为1N。重物A放在水平地面上,重物B通过细绳与重物A相连。已知重物A所受的重力为6N,A的底面积为10cm2.当装置处于静止状态时,A对地面的压强为3500Pa,若不计绳重及摩擦,B所受绳子竖直向上的拉力为 N,天花板对滑轮竖直向上的拉力为 N。
12.如图所示,某同学把重为15N的物体匀速提升10cm,所用的拉力是8N,则他做的在用功为 J.滑轮组的机械效率为 %,若提升的物重增大到20N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
13.如图,工人师傅用沿斜面向上100N的推力,将重为200N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端,用时10s,已知斜面长5m,高2m。则此过程中,工人做的有用功为 J,工人做功的功率为 W,斜面的机械效率为 。
三、实验探究题
14.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡,这样操作的目的是为了 ;
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,应在B点挂 个相同的钩码;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计分别按a、b两种情况用力,较省力的是 ;
(4)探究过程中必须多次实验,这是为了 。
15.某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
(1)实验中应沿着竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计;
(2)用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中两个数据填写完整; 、
(3)通过比较 、 两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子股数无关;
(4)通过比较 、 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论: 。
四、作图题
16.如图所示,小明用滑轮组将重物提起,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
17.如图所示,一根均匀直杆可绕点O转动,其中点A处挂一重物,画出重物G的力臂l2和作用在杠杆上的最小动力F1。
五、计算题
18.杆秤是凝聚了华夏智慧的产物,与尺、斗并称中国传统度量衡三大件。小明自制了一把杆秤,如图所示。使用时将货物挂在A点秤钩上,用手提起秤纽C或D,移动秤砣N在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,根据秤砣的位置可以在秤杆上读出货物的质量,秤砣最远可移至B点。已知秤砣的质量是0.4kg,AB长为25cm,BC长为20cm。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。(g取10N/kg)
(1)求秤砣受到的重力。
(2)求用手提起秤纽C时,杆秤的最大称量值。
(3)用手提起秤纽D时,杆秤的最大称量值为。分析并说明与的大小关系。
19. 如图,用70N的拉力F恰能使20kg的实心物体在水中缓慢匀速上升,物体的密度为2.5×103kg/m3,不计水的阻力、绳重和摩擦,取g=10N/kg,求:
(1)物体在水中受到的浮力?
(2)物体露出水面以前滑轮组的机械效率?
(3)物体从开始露出水面到完全离开水面滑轮组的机械效率怎样变化?并说明理由。
参考答案
1.B
2.A
3.A
4.D
5.C
6.B
7.D
8.A
9.杠杆;小于;A
10.400;60
11.2.5;6
12.1.5;62.5;变大
13.400;50;80%
14.右;方便测量力臂;6;a;使实验结论具有普遍性
15.匀速;0.4;80%;1;2;2;3;提升物体重力一定时,动滑轮重力越大,机械效率越低
16.
17.
18.(1)解: 秤砣的重力:
(2)解: 根据杠杆的平衡条件可知当提着C处秤纽、秤砣在B点时,A点所挂物体重:
杆秤的最大称量值:
(3)解: 当提着D处秤纽、秤砣在B点时,A点所挂物体重为,因,则,即提D处秤纽时,此秤的称量值最大,则
19.(1)解:根据题意可知,物体的体积为
物体在水中受到的浮力
答:物体在水中受到的浮力为80N;
(2)解:物体重力为
滑轮组对物体的拉力
机械效率
答:物体露出水面以前滑轮组的机械效率为85.7%;
(3)解:物体从开始露出水面到完全离开水面的过程中,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,滑轮组对物体的拉力变大,相当于增加物重,所以机械效率变大。
答:物体从开始露出水面到完全离开水面的过程中,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,滑轮组对物体的拉力变大,相当于增加物重,所以机械效率变大。
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