内容正文:
2024年中考物理复习专题:简单机械
一、选择题
1.关于功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械的功率越大效率越高
B.机械的功率越大做功就越快,效率不一定高
C.机械的效率高说明有用功所占的百分比大,功率也大
D.机械效率高的机械一定省力,功率不一定大
2.如图所示的几种生活用具属于费力杠杆的是( )
A. 托盘天平 B. 开瓶器
C. 钢丝钳 D. 糕点夹
3.如图,分别用F1、F2、F3匀速提升同一重物,若不计滑轮自身的重力及摩擦,则( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F3> F1= F2 D.F2>F1>F3
4.如图所示,用机械提起同一重物,不考虑绳重和摩擦,其中最省力的是( )(滑轮的重力相同,且等于提升物体的重力)
A. B. C. D.
5.物体重,滑轮重使物体匀速上升1m,不计摩擦,则( )
A.,滑轮向上移动 B.,滑轮向上移动2m
C.,滑轮向上移动 D.,滑轮向上移动2m
6.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,,在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,应变大
B.作用在A点的力的大小为0.5 G
C.如果保持的方向始终竖直向上不变,使物体从图中位置匀速升高,大小将不变
D.若将作用于A点的力变为图中,要使杠杆水平平衡,应小于
7.如图所示,小伟同学通过斜面用平行于斜面的推力,将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.使用该斜面可以省功 B.推力的功率为80W
C.斜面的机械效率为75% D.斜面对物体的摩擦力大小为100N
8.如图所示,工人利用轻质滑轮组水平匀速搬运重为1000 N的货物A,已知该滑轮组的机械效率为70%,工人施加在绳子端的拉力F为100 N,10 s内物体移动了2 m,则下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为60 W B.重力对物体做功为2000 J
C.10 s内所做的有用功为120 J D.物体受到地面的摩擦力为140 N
二、填空题
9.人体中有很多结构可简化为杠杆。如图,手提起物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种 杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离 (填*大于”“等于”或“小于”)手移动的距离。
10.如图所示,某快递员用沿斜面向上500N的推力,将重为800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,已知斜面长4m,高2m,则此过程中的有用功为 J,斜面的机械效率为 。斜面是一种简单的机械,可以 力。(“省力”或“费力”)
11.如图甲所示,框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组,利用该滑轮组提升质量为的物体所用的拉力为。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,()则滑轮组中动滑轮重力为 N,拉力的功率为 W。
12.如图所示,为一可绕点自由转动的轻质杠杆,垂直于,且长度为,长度为,在中点处挂一质量为的物块,要求在端点处施加一个最小的力,使杠杆在图示位置平衡,则力的力臂应是 ,最小的力是 。
13.重480N的箱子,用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子,10s内匀速提升1m,拉力,则有用功为 J,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
三、实验探究题
14.某同学用实验探究杠杆的平衡条件。如图所示,杠杆刻度均匀,各钩码规格相同。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时,杠杆 处于平衡状态(选填“是”或“不是”);此时应将杠杆右端的螺母向 (选填 “左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量 (选填“力”或“力臂”)。杠杆平衡后,在实验过程中, (“可以”或“不可以”)再调节螺母;
(2)根据实验得到的杠杆平衡条件可知,要使如图乙中的杠杆水平平衡,应在B点挂 个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度,如图丙所示,此过程中弹簧测力计拉力的力臂 ,拉力的大小 。(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
15.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数 F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为 。(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用 图做的;第4次实验是用 图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第 1、2 次实验数据可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率 。
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。
四、作图题
16.用如图所示的滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕绳方式。
17.如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:
(1)B点受到的阻力F2的力臂L2;
(2)作用在A点的最小动力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.D
3.B
4.C
5.A
6.C
7.D
8.D
9.费力;小于
10.1600;80%;省力
11.;
12.50;4
13.480;60;80%
14.是;右;力臂;不可以;4;变小;不变
15.匀速;74%;b;c;增加物重;越低;无关
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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