2025年河南中考物理一轮复习第18讲 简单机械课件

2025年河南中招物理考点系统复习 第18讲 简单机械（2~12分） 1 一、杠杆的理解及类型判断 例1 如图甲所示，赛艇的船桨可看作杠杆， 划船时它属于______杠杆，手移动的距离 ______（选填“大于”“等于”或“小于”）桨 在水中移动的距离。如图乙所示，钳子是 费力 小于 省力 高分要领结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中动力臂和阻力臂 的大小关系，再判断它属于哪种类型的杠杆。 人们日常生活中常用的工具，它属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 2 二、杠杆作图 例2 如图甲所示为小华钓鱼的情景，图乙是用钓鱼竿钓鱼的简化图，为支点， 表示动力臂，表示钓鱼竿受到的阻力，请在图中画出动力、阻力臂 的示意图。 [答案] 3 高分要领 一、已知力画力臂的方法 4 二、已知力臂画力的方法 三、求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况： （1）在动力作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂； （2）在动力作用点未明确时，支点到杠杆最远点的距离就是最长力臂。 5 三、杠杆平衡条件及应用 例3 物理兴趣小组自制了一把杆秤，如图所示，杆秤自重不计，点与提纽 点的 距离是,铁秤砣的质量。现称量质量为的重物，杆秤平衡时 点与 点间的距离是,则重物的质量为_____ ；若用体积相同的实心铜秤砣代替 原来的实心铁秤砣 ，称得的物体质量将______（选填“偏大”“偏小”或“不 变”）。 偏小 6 四、滑轮、滑轮组的特点及简单计算 例4 如图所示，物体 在水平桌面上，绳重及摩擦不计，每个滑 轮重均为，当物体重为 时，它恰好能匀速下降。该装置 中属于动滑轮的是___（选填“”或“”）；物体 所受的摩擦力 为___；若物体下降高度为,则物体 移动的距离为____。 5 高分要领 滑轮省力情况判断:承担动滑轮的绳子段数为<m></m>，理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦 和动滑轮的重力）拉力<m></m>；只忽略轮轴间的摩擦时，拉力<m></m>。 绳子自由端移动距离的判断:承担动滑轮的绳子段数为<m></m>，绳子自由端移动的距离<m></m> （或移动速度<m></m>）<m></m>倍的物体移动的距离<m></m>（或移动速度<m></m>）。 7 五、功、功率、机械效率的相关计算 例5 如图所示，建筑工人利用滑轮组匀速提升重为 的货物， 在的拉力作用下，内货物竖直上升了 。不计绳重 及滑轮摩擦，下列说法正确的是( ) C A.绳子自由端的移动速度为 B.动滑轮重为 C.滑轮组的机械效率为 D.此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越高 8 例6 如图所示，将重为 的物体沿斜面向上从底端匀速 拉到顶端。若斜面长为,斜面高为,拉力为 ， 拉力的功率为 ，则此过程中( ) B A.克服重力做功 B.斜面的机械效率是 C.摩擦力对物体不做功 D.物体从斜面底端运动到顶端所用的时间是 9 杠杆的理解及类型判断（10年5考） 1.（2024河南3题）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______ （选填“大于”“等于”或“小于”）手移动的距离。 费力 小于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 2.（2021河南8题）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒 ( ) A.省力且省距离 B.省力但费距离 C.费力且费距离 D.费力但省距离 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3.生活素材 （2020河南8题）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 ( ) B A.瓶盖起子 B.食品夹 C.起钉锤 D.核桃夹 4.模型建构 （2019河南11题）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆， 不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( ) B A. B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 5.（2018河南8题）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是( ) B A.羊角锤 B.筷子 C.瓶盖起子 D.天平 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 杠杆作图（10年2考） 6.（2015河南17题）图中为轻质杠杆，可绕点转动，在点 处用细绳悬挂一重 物，在端施加动力，使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力 及动力 臂 。 第6题图 [答案] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 7.（2014河南17题）如图所示，用瓶起开启瓶盖，请画出在 点所用最小力的示意图。 第7题图 [答案] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 杠杆平衡条件及应用（10年2考） 8.（2018河南备用卷6题）爱动手的小明自制了一个杆秤，如图所示，秤砣的质量 为,秤杆质量忽略不计。在端悬挂质量为的物体，秤砣移至 点时，秤杆 恰好水平静止，则_____，此时手对提纽的拉力大小为____ 取 。若宇航员将此杆秤拿到月球上，还在端挂质量为 的物体，秤杆水 平静止时，秤砣将位于________（选填“点左侧”“ 点右侧”或“原位置”）。 35 原位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 9.模型建构 （2016河南20（2）题）在“大力士”比赛中，需要把一质量 ， 边长 ，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如 图所示。求翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力的大小。 取 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 解：要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面，由图知，支点为 ，动力臂应该达到最长， 为最长动力臂，所施加的力应该与力 臂 垂直且向上； ， 立方体重力 根据杠杆平衡条件可知， ， 最小力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 探究杠杆的平衡条件（2022.18） （见“重探究·破实验”） 滑轮、滑轮组的特点及简单计算（10年7考） 第10题图 10.生活素材 （2018河南4题）高速铁路的输电线，无论冬、夏 都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为 输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每 个坠砣质量为，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线 端 受到的拉力大小为________ 。若某段时间内坠砣串下降了 15 ，则输电线端向左移动了____。（取 ，不考虑钢绳的热胀冷缩） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 11.（2017河南9题）如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重 的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是 ( ) B 第11题图 A.使用定滑轮是为了省力 B.铁块受到绳子的拉力为 C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力 D.若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动 12.生活素材 （2015河南4题）如图是小聪为拉船靠岸而 设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选 甲 省力 用方案____（选填“甲”或“乙”），因为采用这种方案可以______。（不计机械的自 重及摩擦） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 13.如图所示，物体重，物体重，此时 物体恰 好向右做匀速直线运动， 受到的滑动摩擦力为重力的0.3 倍，忽略绳与轮之间的摩擦，下列说法正确的是( ) D A.动滑轮的重力为 B.物体对桌面的压力和 物体的重力是一对平衡力 C.剪断拉物体的绳子，由于没有绳对 物体的拉力，物体 将静止 D.物体向右运动,物体将竖直下落 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 功、功率、机械效率的相关计算（10年7考） 14.（2024河南11题）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同 时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮 的摩擦。下列说法正确的是( ) C A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 第15题图 15.（2023河南12题）如图所示，在的拉力 作用下，用滑轮 组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了 。不 计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( ) C A.滑轮组做的有用功为 B.拉力做功的功率为 C.滑轮组的机械效率为 D.此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 第16题图 16.（双选）（2019河南13题）工人用如图所示的滑轮组，在时间 内，将重为的货物匀速提升了 ，人对绳子竖直向下的拉力恒 为 （不计绳重和摩擦）。以下说法正确的是( ) AB A.拉力的功率为 B.额外功为 C.滑轮组的机械效率为 D.滑轮组的机械效率随 的增大而增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 17.（2017河南20题）如图所示，工人用沿斜面向上、大小 为的推力，将重的货物从点匀速推至 点；再 用的水平推力使其沿水平台面匀速运动，到达 点。 已知长，长，距地面高 。试问： （1）利用斜面搬运货物主要是为了______； 省力 （2）货物在水平面上运动的速度为多少？ 解：货物在水平面上运动的速度 （3）水平推力做功的功率为多少？ 解：水平推力做功的功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 （4）斜面的机械效率为多少？ 解：推力在斜面上做的功 做的有用功 斜面的机械效率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 测量滑轮组的机械效率（10年未考） 18.小红在“测量滑轮组的机械效率”时，记录的实验数据如表。 实验 次数 物体重 物体上升的高 度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 4.6 5 1.8 15 2 8 1.77 24 3 10 1.75 30 （1）根据表中的数据，可以知道小红选用的滑轮组是图中____ （选填“甲”或“乙”）。第3次实验时，滑轮组的机械效率为______ （计算结果保留整数）。 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 （2）分析表中数据，小红得到的结论是滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有 关。这个结论________（选填“正确”或“不正确”），请说明你的理由： _ _______________________________________________________________________。 （提示：利用公式说明） 不正确 根据可知，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关 （3）小红认为提升的物重会影响滑轮组的机械效率，所以她继续探究，其实验方 案是利用同一个滑轮组进行实验，要改变________________；除此之外还需要测量 的物理量是____________。 提升物体的重力 物体的重力 （4）小红使用图中的两个滑轮组匀速提升相同的物体，若甲、乙两图中的动滑轮 重力相等，不计滑轮轴的摩擦及绳重，则两滑轮组的机械效率______。 相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 实验 探究杠杆的平衡条件（2022.18） 例 某物理实验小组在进行探究杠杆平衡条件的实验。 【实验准备】 （1）不挂钩码时，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡” 或“不平衡”）状态。应向____调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡，其 目的是__________________。 平衡 右 水平 便于测量力臂大小 30 【实验操作及结论】 （2）实验方法 杠杆调节平衡后，小明同学进行正确的实验操作，得到的数据为 ，,和 。他根据这些数据能否得出探究结论？ ______（选填“能”或“不能”），理由是______________________________________ __________。 不能 只用一组数据得出结论，偶然性太大，不具有普遍性 （3）数据处理 小明又进行了多次实验，并将实验数据记录在表中，分析表中数据 可得出杠杆平衡条件是____________（用表中字母表示）。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 10 0.5 10 2 1.0 15 3.0 5 3 2.0 15 1.5 20 31 【拓展交流】 （4）实验装置改进 小明又用如图乙所示装置进行实验，在 点挂3个重力均为 的钩码，在 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测 力计的示数为 ___ 。 1 （5）实验装置改进 小明换用可变形杠杆（可绕 点转动）进一步研究杠杆平 衡条件：当杠杆处于如图丙所示水平位置平衡时，保持物块的位置不变， 向 下折至图丙所示位置。要使杆在该位置保持平衡，则应将处的物块 的悬挂点移 动到___。 B A.①点处 B.②点处 C.①和②之间 32 （6）实验细节 小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件 是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆 点处挂上2个钩 码，用弹簧测力计在 点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧 测力计的拉力为动力，钩码的拉力为阻力 ，多次调整力和力臂的大小进行测量， 发现：总是___（选填“ ”“ ”或“ ”），其原因主要是________________ ____________。 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 （7）误差判断 下列四个因素中，不会带来实验误差的是___。 A A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等 C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大 33 （8）实际运用 小组成员用质地均匀的刻度尺制作了一个 简易杠杆，调平后在两边放置数量不同的同类型橡皮，如 图戊所示时杠杆再次达到平衡，则力臂 _____；同时 顺时针 （9）实验细节 另一实验小组的同学获得的数据如表，他们分析数据得出的结论是 “动力动力臂阻力 阻力臂”，他们总结的杠杆平衡条件是______（选填“正确”或 “错误”）的，你判断的理由是______________________，造成这种结论的原因是 ______________。 动力 动力臂 阻力 阻力臂 4 5 5 4 错误 不同的物理量不能相加 实验次数太少 取走两边各一块橡皮，杠杆将会做________（选填“顺时针” 或“逆时针”）运动。 34 $$