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.下列图中属于费力杠杆的是 ( )
A.羊角锤 B.撬棒
C.开瓶器 D.钓鱼竿
3.如图所示,装修工人正在利用动滑轮和木框匀速向上搬运水泥。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.提高拉动绳子的速度 B.将木框换成质量更大的金属框
C.换用更轻质的滑轮 D.减小每次木框中所装水泥的质量
4. 自行车是最常见的绿色交通工具,具有低碳环保的优点。停放自行车时,若要从如图的四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
5.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.F甲小于F乙 B.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
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,建筑工人使用滑轮组匀速提升一袋沙子A,已知工人的拉力为400N,每袋沙子的重力为600N,20s内沙袋竖直匀速上升了2m,不计绳重及滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为800J
B.提升沙袋的有用功的功率为120W
C.动滑轮的重力为600N
D.使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,机械效率为75%
8.如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5s内移动了100cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误的是( )
A.拉力F大小为4N B.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.拉力F做功的功率为3W D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
二、填空题
9.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1.则 F= N,它是 杠杆。
10.如图所示,工人利用动滑轮匀速提升重物,已知物重400N,施加在绳端竖直向上的拉力F为250N,在100s内将物体提升10m.不计绳重与摩擦,此过程中动滑轮的机械效率为 ,绳端拉力做功的功率为 W.
11.用独轮车搬运砖头,车箱和砖头所受的总重力G为1000N(车架所受重力忽略不计),工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起。有关数据如图所示,独轮车是 (选填“省力”或“费力”)杠杆,力F的大小为 N。为了更省力,可把车厢里的砖头尽量 (选填“靠近”或“远离”)工人。
12.如图所示,斜面与水平地面夹角为30°,某快递员用500 N的力,将重800 N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,斜面的机械效率为 。不改变斜面与地面夹角和货物质量,采用 的方法可以提高斜面的机械效率。
13.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重9×104N的物体时,物体20s内上升了10m,钢丝绳端拉力F为5×104N,则拉力做功的功率为 W,滑轮组的机械效率为 ;若用此滑轮组提升1×105N的重物,则滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
14.某实验小组测量如图滑轮组的机械效率,实验中使用的滑轮完全相同,得到的数据如表所示。
实验次数
钩码重G(N)
钩码上升高度h(m)
绳端拉力F(N)
绳端移动距离s(m)
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
4
0.1
1.4
0.5
3
6
0.1
2.4
0.3
83%
(1)通过表中数据可分析出实验次数1是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验;
(2)请在表中空白处填上恰当的数据 ;(百分号前保留整数)
(3)通过实验次数1和实验次数2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 ;
(4)比较实验次数1和实验次数3可得出结论:使用同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高。
15.如图是小华“探究杠杆平衡条件”的实验(实验中所用每个钩码质量相同,杠杆刻度均匀):
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)实验前应向 (选填“左”或“右”)适当调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量 。
(3)经过实验,获得了如表数据:
实验序号
动力 F1/N
动力臂l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
10
1
5
2
2
15
1.5
20
3
1.5
10
3
5
①根据实验数据可得出杠杆平衡条件是: (用公式表示)
②小明多次测量并记录数据的目的是: 。
(4)如图乙所示,在杠杆左边A处挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,则需在杠杆右侧距O点
格的位置挂3个相同的钩码。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在a位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计逐渐向右倾到b位置时,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、作图题
16.如图所示中画出滑轮组最省力的绳子的绕法。
17.如图为活塞式抽水机,其手柄使用时绕O点转动,可看作杠杆。请在图中画出:
(1)阻力的力臂;
(2)在C处所用最小力的示意图。
五、计算题
18.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提钮处为支点O,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知CO=2cm,OD=20cm,秤砣的重力为10N,(g取10N/kg)求:
(1)秤砣的质量
(2)被称物体的重力;
(3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N,求OB的长度。
19.如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人沿竖直方向用100N的拉力,使重为1500N的工件10s向前移动了3m;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的总重100N,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10Nkg。求:
(1)工件移动过程中,工人做的总功;
(2)工人做功的功率;
(3)地面对工件摩擦力的大小;
(4)滑轮组在此次工作中的机械效率。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.A
5.C
6.B
7.C
8.A
9.30;费力
10.80%;50
11.省力;300;远离
12.80%; 减小木板粗糙程度
13.7.5×104N;60%;变大
14.甲;57%;越低;提升的物体越重
15.平衡;右;力臂;F1l1=F2l2;使结论具有普遍性;2;变大
16.
17.
18.(1)由G秤砣=mg得
(2)由杠杆平衡条件得:F1 L1=F2 L2
G物LCO=G秤砣LOD
即:G物×2cm=10N×20cm,解得:G物=100N;
(3)解:由杠杆平衡条件得:G最大 LCO=G秤砣LOB
即:200N×2cm=10N×LOB解得:LOB=40cm;
19.(1)解: 由图可知n=4
工人手移动的距离
工人做的总功
答:工件移动过程中,工人做的总功1200J;
(2)解: 由功率公式可知,工人做功的功率
答:工人做功的功率120W;
(3)解: 因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
答:地面对工件摩擦力的大小300N;
(4)解: 工件沿着水平地面匀速拉动,处于平衡状态,工件拉力等于摩擦力,则有用功
滑轮组的机械效率
答:滑轮组在此次工作中的机械效率75%。
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