9 简单机械(考点全析+真题回放+专题检测)-【数理报】2025年中考物理高效复习

2025-03-11
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内容正文:

书 考点一 杠杆及其五要素 【内容解读】                1.杠杆 一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转 动,这根硬棒就是 .一根硬棒能成为杠 杆,应具备两个条件:① 要有 的作用; ②能绕 转动.两个条件缺一不可,例 如:瓶盖起子在没有使用时就不能称之为杠杆. 杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须 是硬的. 2.杠杆的五要素 (如图1所示) (1)支点(O):杠杆 绕着转动的固定点. (2)动力(F1):使杠杆转动的力. (3)阻力(F2):阻碍杠杆转动的力. (4)动力臂(l1):支点到动力作用线的距离. (5)阻力臂(l2):支点到阻力作用线的距离. 动力和阻力是相对的,通常情况下,使杠杆 绕轴转动的力为 ;而阻碍杠杆转动的力 为 .需要注意:① 动力和阻力是杠杆受 到的力,是其他物体作用在杠杆上的力,不要把 杠杆作用给物体的力误认为是杠杆受到的阻力; ②无论是动力臂还是阻力臂,都是从支点到力 的 的距离,而不是支点到力的作用点的 距离. 【跟踪训练】 1.关于杠杆,下列说法中正确的是 (  ) A.杠杆一定是直的 B.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度 C.动力和阻力一定在支点两侧 D.杠杆的支点一定在杠杆上 2.如图2所示,作用在A点上的4个力中,力 臂最长的是 (  ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 3.如图3所示,杠杆处于静止状态,l1是力 F1的力臂,在图中画出动力 F1,并画出 F2的 力臂l2. 考点二 杠杆的平衡条件 【内容解读】 1.平衡条件表达式:动力 ×动力臂 =阻力 ×阻力臂,公式表示: .可见,杠杆的平 衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘 积来决定的. 2.杠杆的分类 (1)省力杠杆:当l1 l2时,F1<F2, 即动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,这种杠杆 叫省力杠杆.例如铡刀、起子等,使用它们虽然省 力,但是费距离. (2)费力杠杆:当l1 l2时,F1>F2, 即动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,这种杠杆 叫费力杠杆.例如筷子、镊子等,使用它们虽然费 力,但是省距离. (3)等臂杠杆:当l1 l2时,F1=F2, 即动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,这种杠杆 叫等臂杠杆.例如天平、定滑轮等,使用它们既不 省力,也不省距离. 【跟踪训练】 4.小明用如图4所示的实验装置探究杠杆 平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡,此时 弹簧测力计处于竖直方向,他发现弹簧测力计的 示数稍稍超过量程.为了完成实验,下列方案可 行的是 (  ) A.钩码的数量适当增加 B.钩码的位置适当左移 C.弹簧测力计转到图中虚线位置 D.弹簧测力计的位置适当左移 5.杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着 中国人民的智慧.O为杆秤提纽悬挂位置,OA= 8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时, 手提提纽,杆秤可水平平衡.用它称鱼,当秤砣置 于B点时,杆秤再次水平平衡,如图5所示,此时 测得OB=32cm,则称得鱼的质量为 (  ) A.0.05kg B.0.2kg C.0.6kg D.0.8kg 6.如图6甲所示,杠杆 (选填“是” 或“不是”)处于平衡状态,为使杠杆在水平位置 平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或 “右”)调节.如图6乙所示,左端已挂两个钩码, 要使其在水平位置平衡,右端的三个钩码应挂在 图中 位置. 考点三 滑轮 【内容解读】 1.定滑轮和动滑轮 使用时位置固定不动的滑轮是 滑 轮;使用时和重物一起移动的滑轮是 滑 轮.定滑轮的实质是 杠杆,动滑轮的实 质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆.使用定滑轮 不省力,但 (选填“能”或“不能”)改变 力的方向,给人们带来方便.使用动滑轮省一半 力,但 (选填“能”或“不能”)改变力的 方向. 2.滑轮组 由动滑轮和定滑轮组合在一起构成的装置叫 滑轮组.使用滑轮组既可以 又可以改变 .当绳子的自由端从定滑轮上拉出时,能 改变力的方向;当绳子的自由端从动滑轮上拉出时 不能改变力的方向. 不计摩擦和绳重的情况下,使用滑轮组匀速 提升重物时,重物和动滑轮的总重G由n段绳子 来承担,那么提起重物所需的力F就是总重G的 ,即F= . 【跟踪训练】 7.如图7所示是滑轮的两种用法,不计滑轮 重、绳重和摩擦,下列说法中正确的是 (  ) A.甲是定滑轮,使用时可以省力 B.甲是动滑轮,使用时能改变力的方向 C.乙是定滑轮,使用时能改变力的方向 D.乙是动滑轮,使用时可以省力 8.如图 8所示,在一水平地面上,木箱重 400N,受到的摩擦力为200N,用力 F拉动木箱 使它在2s内匀速直线运动了3m(不计绳重、滑 轮重及其摩擦),下列说法正确的是 (  ) A.拉力F的大小为400N B.拉力F功率为150W C.绳自由端移动了6m D.木箱移动速度为3m/s 9.如图9所示,站在小车上的男孩在绳子末 端施加50N的水平拉力F,物体M和小车在水平 地面上做相向的匀速直线运动,物体 M速度为 02m/s,小车速度为0.3m/s,则地面对物体M的 摩擦力为 N,2s后绳子自由端移动的距 离为 m.(不计绳重、滑轮重以及绳与滑 轮的摩擦) ! " # $ !" ! ! " " # ! " ! " " ! ! ! ! " ! " ! # ! $ $ % ! ! & % % % &% ! % " ' ( ) ! ! ( " " ! & ( ! % # # # * ( + ! ' , - . / ! " ! ( ! ) % 书                1.如图1所示是指甲剪的示意图,F是剪指 甲时施加的一个力,则下列关于指甲剪的说法正 确的是 (  ) A.指甲剪只由一个杠杆组成 B.指甲剪由两个杠杆组成 C.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是l D.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是 BC 2.如图2所示,轻质杠杆OB可绕O点转动, OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用 竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情 况下 (  ) A.拉力F的大小为物重的2倍 B.当悬挂点左移时,F将减小 C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N 3.用如图3所示滑轮组拉动物体 A在粗糙 的水平面上运动,不计绳和滑轮的自重.当 F为 20N时,物体A在水平面上做匀速直线运动,此 时物体A受到地面的摩擦力为30N,则滑轮组的 机械效率是 ;当F增大到50N时,物体 A受到地面的摩擦力为 N. 4.湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的 盘山公路(如图4所示),这样车辆向上行驶时可 以 (  ) A.省力 B.省距离 C.省时间 D.省能量 5.如图5所示是某兴趣小组用轻质杆制作 的杆秤,经测试发现量程偏小.下列操作能使杆 秤量程变大的是 (  ) A.将a点向左移 B.将b点向右移 C.换一个质量较小的秤砣 D.将a、b点都向左移等长距离 6.如图6所示,通过滑轮沿水平方向拉动重 为20N的物体A,不计滑轮重及其摩擦.当拉力 F为4N时,物体A受到的拉力为 N;用 这种方法使用滑轮是为了 . 7.如图7所示是仿照人的手臂设计的我国 天宫空间站的机械臂.下列工具使用时与机械臂 属于同类型杠杆的是 (  ) A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤 C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手 8.如图8所示,每个钩码的质量为50g,在均 匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆 恰好水平平衡.在 A、B两处再各加1个钩码,那 么 (  ) A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜 C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水 平平衡 9.如图9所示,在某轻质杠 杆B点,用弹簧测力计沿竖直方 向提升一重物,当杠杆水平静止 时,弹簧测力计示数为10N,若 OA=10cm,AB=40cm,则物体 的重力大小为 N,此杠杆属于 杠杆. 10.小新利用如图10所示装置进行“探究杠 杆的平衡条件”实验. (1)如图10甲所示已静止的杠杆,将平衡 螺母向 调节,使其在水平位置平衡. (2)多次改变钩码的个数和位置,并使杠杆 在水平位置平衡(如图10乙所示),得到如下实 验数据.分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 . 次数 动力F1/N动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 (3)实验中多次改变力和力臂的大小,目的 是 . (4)如图10丙所示的剪刀属于 杠 杆,工人师傅用该剪刀修剪树枝时,应把树枝放 在剪刀的 (选填“A”“B”或“C”)位置, 树枝最容易被剪断. 11.如图11所示,园艺工人在修剪枝条时, 常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了 (  ) A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用 C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力 12.下列挪动球形石墩 的方法中,最省力的是 (  ) 13.桔槔是《天工开物》中记载的一种原始 的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力 就能将一桶水从井中提起.如图12所示,已知 A 点所挂拗石重力为100N,OA∶OB=2∶1,两侧 悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳 的重力.下列说法错误的是 (  ) A.桔槔平衡时,桶内水的体积为2×10-2m3 B.桔槔是杠杆装置 C.桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为 1∶2 D.要想一次提取更多的水,可以将悬挂点A 向远离O点方向移动 14.端午节时,同学们外出游玩,购买饮料 时,售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图13 所示.启瓶器在正常使用时,属于 (选 填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆.开启后的瓶 盖中间出现了凹陷,说明力可以使物体发生 . 15.如图14甲所示,用核桃钳夹核桃时,用 力握紧手柄即可夹碎核桃.将上部的手柄 ABC 简化为如图14乙所示的杠杆,若F1=20N,l1= 10cm,l2 =4cm,忽略杠杆自身的重力,则F2的 大小为 N. 16.如图15所示, 轻质木杆AB的O点用 细线悬挂在天花板上 并保持水平,已知 AB 是OB长度的4倍,AO是AC长度的3倍.在木杆 的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体 物块甲,该物块静止在水平地面上;O点左侧悬 挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙.当乙悬 挂在A点时,甲恰好对地面无压力,则甲的重力 为 N;当乙悬挂在 C点时,甲对地面的 压强为 Pa.(g取10N/kg                                                                                                                                                                         ) ! 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" # " % & ' % % % " $ % & ' $ &" % ! !% & $ % ! - & ' ( ! !. & & % % " % % $ 书 一、选择题(每小题5分,共40分)                1.使用筷子夹起物体时,筷子可以视作杠 杆,此杠杆 (  ) A.费力,但省距离 B.省力,但费距离 C.不省力也不费距离 D.既省力也省距离 2.关于升国旗时,旗杆顶部的滑轮,下列说 法正确的是 (  ) A.使用了动滑轮,为了省力 B.使用了定滑轮,为了省距离 C.使用了动滑轮,为了改变用力方向 D.使用了定滑轮,为了改变用力方向 3.使用一个滑轮匀速提起重物时,下列关于 绳子所受的拉力F与物体重力G的关系判断中, 一定错误的是(不计滑轮和绳的重力及绳子与 滑轮间的摩擦) (  ) A.F=G2 B.F= G 3 C.F<G D.F=G 4.小猴与小兔在分一个胡萝卜,它们想要平 分,小猴找来一个小石块支起胡萝卜,使其水平 平衡,然后沿竖直方向切开,如图1所示.则切开 的胡萝卜质量 (  ) A.左边的大 B.右边的大 C.两边一样大 D.无法判定 5.如图2所示,一根粗细均匀的铁棒 AB静 止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉 至竖直立起.在这个过程中,力 F作用在 A端且 始终与铁棒垂直,则力F将 (  ) A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变小后变大 6.小明在水平地面上做俯卧撑保持静止,身 体与地面平行,可简化成如图3所示的杠杆模 型,他的重心在A点,地面对脚的力作用在O点, 对手的力作用在 B点,且都与身体垂直,小明的 体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m.则地 面对小明手的作用力为 (  ) A.50N B.250N C.500N D.1125N 7.如图4所示为一根重力不计的均匀杠杆, 一个900N的重物悬挂在 O点.已知杠杆长为 18m,重物悬挂的O点与杠杆左端 A点之间的 距离OA=0.8m,以下操作中有可能使杠杆在 水平位置平衡的是 (  ) A.以A为支点,在B点施加一个竖直向下的力 B.以A为支点,在B点施加一个500N的力 C.以B为支点,在A点施加一个竖直向下的力 D.以B为支点,在A点施加一个400N的力 8.如图 5所示,A物体重 50N,B物体重 30N,此时A物体恰好向右做匀速直线运动,A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 (  ) A.动滑轮的重力为 20N B.A物体对桌面的压 力和A物体的重力是一对 平衡力 C.剪断拉 A物体的绳 子,由于没有绳对A物体的拉力,物体A将静止 D.A物体向右运动0.2m,B物体将竖直下 落0.1m 二、填空题(每空2分,共26分) 9.如图6所示,当用镊子夹取物体时,镊子 相当于 (选填“省力”“费力”或“等 臂”)杠杆,它的支点在 点,手压的位置 越靠近 点,夹起物体时用力越小. 10.如图7所示,美丽乡村建设的工地上,工 人使用一个 (选填“定”或“动”)滑轮 匀速提升重300N的建筑材料(不计绳重和摩 擦),则人的拉力为 N. 11.如图8所示,一根重木棒在始终水平的 动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置 逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为 L,动力与动力臂的乘积为 M,则 F ,L ,M .(选填“增大”“减小”或 “不变”) 12.如图9所示,在拉力F的作用下,滑轮和物 体A一起向右做匀速直线运动.实验中,弹簧测力 计的示数是 5N,则物体 A所受的摩擦力是 N.若不计滑轮和弹簧测力计的重力以及 滑轮与绳之间的摩擦,则拉力F是 N.若 滑轮移动了2m,则物体A移动了 m. 13.如图10所示是用均 匀轻杆和轻质滑轮组成的 装置,O点在杆的 15长度 处,物块重 80N,那么拉力 F的大小是 N,使 杆倾斜到45°角的过程中,F大小 (选 填“变大”“不变”或“变小”). 三、作图题(共4分) 14.如图11所示,杠杆处于平衡状态,画出 球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F 的力臂l. 四、实验探究题(共30分) 15.(14分)在“探究定滑轮和动滑轮的特 点”实验时,小明用同一个滑轮做了四次实验, 前两次按图12甲、乙进行,后两次按图丙进行, 并将测得的数据记录在表格中. 实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 0.7 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 (1)分析第1、2次的数据及观察到的现象, 可以得出结论:使用定滑轮 (选填“能” 或“不能”)省力, (选填“可以”或“不 能”)改变力的方向;用图乙进行实验时,若小明 将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动, 拉力的大小将 (选填“变大”“不变”或 “变小”). (2)用图12丙进行实验时,应沿 方向匀速拉动绳子自由端.分析第3、4次数据发 现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这主 要是因为 . (3)利用图丙进行第4次实验时,有用功为 J,机械效率为 (计算结果保 留一位小数). 16.(16分)如图13所示,小勇利用铁架台、 带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若 干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆 的平衡条件. (1)实验前,杠杆静止在如图13甲所示的 位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或 “非平衡”)状态. (2)为了便于测量 (选填“力”或 “力臂”),应使杠杆在水平位置平衡.为此,应将 平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节. (3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图13 乙所示,在 A点挂 3个钩码,则应在 B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平 衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉. (4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖 直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转 一小段至如图13丙所示位置.在旋转过程中,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”). (5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动 力 × = ×阻力臂                                                                                                                                                                         . ! "# ! ! "#$ %$&' % ! # " ! ( " ! ! ) ! * $ # ! ' ! " # $ !! ! # ! "+ # ! " # ! " ! " # ! "! ! , % ! " !"#$% &'()*+ !* ,- " $ ! - " $ # ! "" ! " # ! "! ! " $ ! " ! . ! " # $ !" 书 (3)剪断绳子,因为 F浮 >G木,所以木块上 浮,静止时会漂浮在水面上,此时木块受到的浮 力等于自身的重力,即F′浮 =G木 =12N,所以排 开水的体积 V′排 = F′浮 ρ水 g = 12N 10×103kg/m3×10N/kg = 1.2×10-4m3 檪檪檪檪檪 檪檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 . 简单机械 【内容解读】 考点一 杠杆及其五要素 1.杠杆 力 固定点 2.动力 阻力 作用线 考点二 杠杆的平衡条件 1.F1l1 =F2l2 2.(1)> (2)< (3)= 考点三 滑轮 1.定 动 等臂 能 不能 2.省力 力的方向  1n  1 nG 【跟踪训练】 1.D 2.B 3.如图所示 4.D 5.D 6.是 右 a 7.D 8.C 9.150 3 【真题回放】 1.C 2.C  3.75% 30 4.A 5.D  6.8 省力 7.A 8.C 9.50 省力 10.(1)左 (2)F1l1 =F2l2  (3)寻找普遍规律 (4)省力 B 11.D 12.A 13.A 14.省力 形变 15.50 16.60 2000 【专题检测】 1.A 2.D 3.B 4.A 5.A 6.C 7.B 8.D 9.费力 A C 10.定 300 11.增大 减小 增大 12.5 10 4 13.160 不变 14.如图所示 15.(1)不能 可以 不变 (2)竖直 动滑轮自身受到重力 (3)0.4 83.3% 16.(1)平衡 (2)力臂 左 (3)2 左 (4)变大 (5)动力臂  檪檪檪檪檪檪 檪檪檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 阻力 功和机械能 【内容解读】 考点一 功 1.力 移动的距离 考点二 功率 1.功 时间 做功快慢 P=Wt 瓦特  W 2.不一定 不一定 考点三 机械效率 1.有用功 额外功 2.有用功 总功 η= W有 W总  1 考点四 动能和势能 1.运动 质量 速度 大 2.重力 质量 高度 大 3.弹性形变 弹性形变 大 考点五 机械能及其转化 1.动能 势能  2.保持不变 守恒 【跟踪训练】 1.A 2.A 3.=  > 4.10 16 5.A 6.B 7.360 36 8.4 2 9.B 10.D 11.24 60% 12.(1)匀速直线 (2)重物上升高度 (3)83.3% (4)越高 (5)0.8 (6)不变 13.C 14.C 15.速度 质量 16.(1)木块被推出的距离 (2)钢球与木块将会一直做匀速直线运动 (3)乙 相同 (4)甲 不同 (5)重力势能的大小与物体的质量和高度 有关(或物体的质量越大、高度越大,重力势能 越大) 17.D 18.B 19.动 变小 20.动 变小 【真题回放】 1.2.4 1.2 2.C 3.5000 200 30 4.3 0.6 70% 5.减小 可能 不可能 6.A 7.2 90% 8.(1)匀速直线 0.05 (2)0.3 80% (3)大 无关 (4)A 9.D 10.C 11.B 12.0 重力势 不变 13.100 90 14.动 100 80% 【专题检测】 1.C 2.A 3.D 4.B 5.B 6.A 7.D 8.C 9.3.3×105 减小 10.0.6 7.2×104 7.2×103 11.变小 最大 大于 12.80% 50 13.1∶1 1∶4 1∶2 14.(1)重力势 木块 (2)质量 速度 (3)不能 (4)惯性 15.(1)甲 乙 (2)匀速竖直 80% (3)无关 (4)1 3 16.解:(1)已知斜面长 s=30m,时间 t= 10s,物体的速度 v= st= 30m 10s=3m/s. (2)物体的重力 G=mg=500kg×10N/kg=5000N, 克服物体重力做的有用功 W有 =Gh=5000N×15m=7.5×10 4J, 拉力做的总功 W总 =Pt=1×10 4W×10s=1×105J, 斜面的机械效率 η= W有 W总 =75×10 4J 1×105J =75%. (3)克服物体受到的摩擦力做的额外功 W额 =W总 -W有 =1×10 5J-7.5×104J= 2.5×104J, 物体受到的摩擦力 f= W额 s = 25×104J 30m ≈8333N. ! ! " ! " # ! # " $ ! % # "

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