第12章 简单机械 2025年中考物理总复习 （广东）

12.1 杠杆及平衡条件 【基础作业】 1.(2023·汕头模拟)如图,这是我国空间站的机械臂,它类似于人的手臂,可以省距离,下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是 ( ) A.用筷子夹食物 B.用动滑轮提起重物 C.测量质量的天平 D.用瓶盖起子起瓶盖 2.(2023·江门模拟)沪苏通长江公铁大桥开创了世界建桥史上公铁两用桥跨度进入千米级的篇章。小明模仿大桥搭建简易模型。如图乙所示,其他因素不变,如果只把拉索与桥塔的固定点上移,则可以 ( ) A.增加动力 B.减小阻力 C.增加动力臂 D.增加阻力臂 3.(2023·高州模拟)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是 ( ) A.F的大小为物重的2倍 B.物重增加5 N,F的大小也增加5 N C.物体悬挂点右移,拉力F会增大 D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小 4.(2023·广东一模)用如图所示的“开瓶起子”开瓶盖,A、B两点中 点是支点,开瓶盖时在C点处施加 (选填“向上”或“向下”)的力,“开瓶起子”是 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。  5.(2023·广东模拟)某校书法社团的小默同学在书写毛笔字的过程中,发现向右行笔时笔尖朝左,这是因为笔尖受到了 (选填“向左”或“向右”)的摩擦力,摩擦力改变了笔尖的 ;行笔中的毛笔是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。  【素养作业】 6.如图所示,质量m=60 kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB。人受到的重力为 N,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为 N,人对木板AB的压力为 N(摩擦阻力不计,g取10 N/kg)。  7.如图所示,利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件:(实验中杠杆每一格长度为1 cm) (1)杠杆静止时如图甲所示,实验中,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;  (2)如图乙,在A点挂4个钩码,在B点挂 个钩码,可使杠杆在水平位置平衡;由图丙图像可知,2 cm处对应的拉力是 N,可以推算出每个钩码重 N;  (3)保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变,调节右侧悬挂钩码的数量和位置,使杠杆始终在水平位置平衡,记录对应的力F和力臂l1大小,绘制成图像如图丙所示。在阻力和阻力臂一定时,图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 (选填“相等”或“不相等”);  (4)用弹簧测力计代替钩码,如图丁所示,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)1.5 N。要使弹簧测力计的示数为1.5 N,弹簧测力计必须沿 方向向下拉杠杆。  参考答案 1.A　2.C 3.C　【解析】OA=AB,则阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;若物重增加5 N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为5 N×=2.5 N,故B错误;当悬挂点右移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故C正确;保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故D错误。 4.A　向上　省力 5.向左　形状　费力 6.600　150　450 【解析】人的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N;人拉绳子的力等于绳子对木板的拉力F,人对杠杆的力Fo=G-F,因为Fo×OB=F×BA,即(G-F)×OB=F×BA,所以F====150 N,人对木板的压力F压=G-F=600 N-150 N=450 N。 7.(1)左 (2)6　3　0.5 (3)相等 (4)大于　竖直 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.2 滑轮组及机械效率 【基础作业】 1.小昕在测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重为1 N的物体匀速提升0.2 m,记录它们所做的总功如图所示,则 ( ) A.甲的机械效率高于乙 B.乙的额外功大于甲 C.丙的数据是错误的 D.甲的有用功小于乙 2.(2023·广州)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10 m,使人匀速升高0.5 m,水瓶对绳a的拉力F1=30 N,绳b对人的拉力F2=480 N。此过程 ( ) A.有用功为300 J B.F1做的功等于F2做的功 C.F1做的功小于F2做的功 D.滑轮组的机械效率为80% 3.(2023·茂名模拟)小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动,物体用时2 s移动了4 m,物体重为2000 N,运动过程中物体受到的摩擦力为450 N,绳子自由端受到的拉力F为200 N。下列说法正确的是 ( ) A.绳子移动了12 m B.该装置的有用功是8000 J C.拉力的功率是400 W D.该装置的机械效率70% 4.(2023·永州)如图所示,将一个重9.0 N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6 N,在斜面上移动的距离s=1.2 m,物体升高的高度h=0.3 m,则 ( ) A.物体所受的摩擦力3.6 N B.物体克服重力做功4.32 J C.拉力做功2.7 J D.斜面的机械效率62.5% 【素养作业】 5.我国劳动人民很早就在农业、军事等方面应用杠杆,如图所示。 A.用于稻谷去皮的脚踏碓 B.古代战争攻城时 用的抛石车 C.护城河上安装的吊桥 D.古人运送巨木的横杆 (1)以上四种应用中属于费力杠杆的是 (多选,选填字母)。  (2)利用图A中的脚踏碓捣谷时,劳作者踩踏“碓”尾,“碓”头高高抬起,松脚后“碓”头下落过程中,它的重力势能会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。为了省力些,可将脚踩点适当 (选填“远离”或“靠近”)O点。  (3)脚踏碓的脚踩位置有粗糙的花纹,这是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。  (4)如图C所示,这是护城河上安装的吊桥。在拉起吊桥过程中,滑轮的作用是 。从图甲缓缓拉起到图乙的过程中,人用的力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。  6.(2023·绥化)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大) 实验 次数 钩码重 力G/N 提升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。  (2)第一次实验中,如图1所示,弹簧测力计的示数是 N,机械效率是 (精确到0.1%)。  (3)由1、2两次实验数据可得出结论: 。  (4)由 两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。  (5)在第三次实验操作的基础上,如图2丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”)。  7.(2023·益阳)早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示,这是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m,水桶的质量为1 kg,在这一过程中,人做的总功为500 J。g取10 N/kg。问,在此次取水的过程中: (1)人做的有用功为多少? (2)辘轳的机械效率多大? (3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少? 参考答案 1.C　2.D　3.A　4.D 5.(1)AB (2)变小　远离 (3)增大 (4)改变力的方向　变小 6.(1)匀速 (2)1.8　74.1% (3)使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越高 (4)2、3 (5)偏低 7.解:(1)拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m,水的重力: G水=m水g=10 kg×10 N/kg=100 N 做的有用功:W有用=G水h水=100 N×4 m=400 J (2)辘轳的机械效率: η==×100%=80% (3)此过程的额外功: W额=W总-W有用=500 J-400 J=100 J 额外功包含克服水桶重力做功和克服摩擦力做功, 对水桶做的额外功: W额桶=G桶h桶=m桶gh桶=1 kg×10 N/kg×4 m=40 J 克服井绳重力与摩擦阻力做的功: W额余=W额-W额桶=100 J-40 J=60 J 学科网（北京）股份有限公司 $$