专题03 简单机械（考点清单）--2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（北师大版（北京）2024）

专题03 简单机械 考点清单 •考点1 杠杆平衡条件的应用 •考点2 杠杆的动态平衡分析 •考点3 杠杆的最省力问题 •考点4 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 •考点5 特殊滑轮和滑轮组 •考点6 斜面模型 •考点7 轮轴模型 •考点8 测量滑轮组的机械效率 •考点9 斜面机械效率计算 •考点10 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 一、杠杆 1.杠杆 （1）概念：可以绕固定点转动的硬棒（不一定是直的） （2）杠杆五要素 支点：杠杆绕着转动的点（O点） 动力：使杠杆转动的力（F1） 动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离（l1） 阻力：使杠杆转动的力（F2） 阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离（l2） （3）杠杆五要素注意事项 ①支点一定在杠杆上，同一杠杆使用方法不同，支点位置可能改变 ②动力和阻力的作用点都在杠杆上，动力和阻力的方向可能相同也可能相反，但分别使杠杆向相反方向转动，动力和阻力是相对的 ③力臂是支点对力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离；力臂不一定在杠杆上；若力的作用线过支点，则力臂为0 （4）力臂的画法 ①确定支点 ②画出动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画虚线，即为动力、阻力作用线 ③引垂线，即画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“l1”“l2” 2.杠杆的平衡条件 （1）杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止（或匀速转动）时，我们说杠杆处于平衡状态 （2）实验：探究杠杆的平衡条件 实验器材 杠杆和支架、钩码、刻度尺 实验过程 ①调节杠杆两端的平衡螺母Ⅰ，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止Ⅱ，达到平衡状态； ②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码Ⅲ，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这时杠杆两侧受到钩码的作用力的大小都等于钩码所受重力的大小。把支点右侧的钩码对杠杆施加的力当成动力F1，支点左侧的钩码对杠杆施加的力当成阻力F2；读出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把记录的数据填入实验表格中 ③改变动力F1和动力臂l1的大小，相应地调节阻力F2和阻力臂l2的大小，再做两次实验，将结果填入实验表格中 Ⅰ：调节原则是“左偏右调，右偏左调” Ⅱ：①支点在重心原因：消除杠杆自身重力的影响 ②使杠杆在水平位置平衡原因：便于测量力臂 Ⅲ：在挂钩码时，两侧钩码数量一般不相同，目的是使动力和阻力不相等，避免结论的偶然性 实验结论 杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2） 注意：在利用杠杆平衡条件解题时，动力和阻力可以均为钩码数量，动力臂和阻力臂可以均为杠杆上的格数，只需要统一单位即可 （3）杠杆转动方向的判断：影响杠杆转动的因素，不是力F1、F2的大小，也不是力臂l1、l2的大小，而是力和力臂乘积的大小，可根据F1l1和F2l2的大小判断杠杆的转动方向。 （4）确定最小动力 当阻力和阻力臂一定时，如何确定最小动力？ 思路：由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂一定，当l1最长时F1最小 方法：（1）找最长动力臂 ①当动力作用点已知时，支点与动力作用点之间的线段为最大动力臂 ②当动力作用点未知时，杠杆上距离支点最远的点与支点之间的线段为最大动力臂 （2）作出最小动力 ①作动力作用线：过动力作用点作最长动力臂的垂线 ②确定动力的方向：根据实际情况确定动力的方向 3.生活中的杠杆 项目 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的大小关系 l1>l2 l1<l2 l1=l2 力的大小关系 F1<F2 F1>F2 F1=F2 力所移动距离的大小关系 动力作用点移动距离大于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离小于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离等于于阻力作用点移动距离 特点 省力费距离 费力省距离 既不省力也不省距离 应用 开瓶器、扳手、核桃钳、羊角锤、钢丝钳 镊子、筷子、船桨 托盘天平 三、滑轮 1. 滑轮 （1）分类 ①定滑轮：轴固定不动的滑轮叫作定滑轮 ②动滑轮：轴可以随着被挂物体一起运动的滑轮叫作动滑轮 （2）特点 ①定滑轮：不省力，也不省距离，但可以改变力的方向 ②动滑轮：可以省力但费距离，且不该变力的方向，s=2h s:绳子自由端移动距离 h：物体上升高度 （3）探究定滑轮、动滑轮特点的注意事项 ①实验时应缓慢匀速拉动弹簧测力计，而不是让钩码静止读数 ②拉力要沿着竖直方向 ③滑轮轴上可加润滑油，减小摩擦力对实验的影响 （4）定滑轮、动滑轮的本质 ①定滑轮：等臂杠杆（支点O在滑轮的圆心，动力臂=阻力臂=半径） ②动滑轮：省力杠杆（支点O在滑轮的边缘上，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径），动力臂是阻力臂的二倍，即忽略滑轮自重、绳重及摩擦，使用动滑轮可以省一半力 （5）使用定滑轮和动滑轮的几种情况 项目 图示 表达式 定滑轮 F1=F2=F3=G，v绳=v物 F=Ff，Ff为物体A所受的摩擦力，v绳=v物 动滑轮 ①使用定滑轮时，拉力不管朝哪个方向，定滑轮都是等臂杠杆，拉力大小不变 ②使用动滑轮时，若两侧绳子方向不平行，则动滑轮将不能省一半力 注意：使用动滑轮不一定省力（如上表中的最后两种情况） 2.滑轮组 （1）定义：定滑轮和动滑轮组合在一起 （2）与滑轮组有关的规律 ①省力情况：忽略滑轮自重、绳重及摩擦时，，若考虑动滑轮重力，则（n为动滑轮上绳子的股数） ②移动距离：若物体升高h，绳子自由端移动的距离s=nh ③移动速度：绳子自由端移动速度v和物体移动速度v物之间的关系为v=nv物 （3）确定动滑轮上绳子股数n的方法 采用“分离法”，在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只考虑与动滑轮相连的绳子段数 3.利用平衡法求滑轮组拉力 若不计绳重及摩擦、绳子和滑轮之间没有相对滑动，匀速提升物体时，2F=G+G动，则 4.滑轮组连接方式 奇动偶定，由内到外，一动一定，左右有序 注意事项：①同一滑轮不能重复绕线 ②所绕的线应该画成直线 ③在绳子末端画上箭头并标上F 5.轮轴 （1）定义：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴 （2）应用举例：辘轳、方向盘、水龙头开关、门把手、扳手 （3）实质：杠杆的变形，支点在轮轴的轴线 （4）轮轴不一定省力，按照左图方式使用时省力，按照右图方式使用时费力 6.斜面 （1）应用：盘山公路、螺纹、钻头 （2）原理：当斜面高度h一定时，斜面l越长，越省力；当斜面长l相同时，斜面高h越小，越省力。 （3）斜面公式 ①不考虑摩擦：Fl=Gh ②考虑摩擦：Fl=Gh+fl 四、机械效率 1.有用功、额外功和总功 （1）有用功：提升重物时，将重物提升一定的高度所做的功叫作有用功，用W有表示。有用功是为了达到某一目的而必须做的功 当水平使用滑轮组拉动物体时，克服地面摩擦力做的功为有用功 （2）额外功：克服动滑轮重力及摩擦力等多做的功，这部分功叫作额外功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的功 （3）总功：有用功与额外功的总和，用W总表示。W总=W有+W额 注意：有用功和额外功并不是绝对的。例如，从井中提水，对水做的功是有用的，对桶做的功是额外功；如果桶掉井里了，为了把桶提上来，那么，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功 2.功的原理：使用任何机械都不省功 3.机械效率 （1）定义：有用功和总功的比值，用百分数表示 （2）公式： 滑轮组常用变形公式：（不考虑摩擦及绳重） （考虑摩擦及绳重） （3）物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，机械性能越好 注意：①实际生活中，机械效率永远不可能为1 ②功率大小与机械效率大小无关 （4）不同机械中机械效率的计算 项目 杠杆 滑轮组 斜面 竖放 横放 有用功 提升重物所做的功，W有=Gh 提升重物所做的功，W有=Gh 克服物体与地面间摩擦力所做的功，W有=Ffs物 提升重物所做的功，W有=Gh 额外功 ①考虑摩擦时，W额=W总－W有 ②忽略摩擦时，克服杠杆自身重力做功为额外功，W额=G杆h ①克服动滑轮自重、绳重、摩擦力所做的功， W额=W总－W有 ②忽略绳重及摩擦时，克服动滑轮自身重力做功为额外功， W额=G动h 克服机械之间摩擦力所做的功，W额=W总－W有 克服重物与斜面间的摩擦力所做的功 W额=W总－W有或W额=Ffl 总功 动力F对杠杆所做的功W=Fs 绳端拉力所做的功W总=Fs 绳端拉力所做的功W总=Fs绳 拉力所做的功 W总=Fl 机械效率 ① ② 4.测量滑轮组的机械效率实验 （1）实验原理： （2）实验注意事项： ①竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计：使弹簧测力计示数稳定，便于读数 ②读数时，弹簧测力计不能静止，因为匀速拉动时，需克服摩擦力，而静止时无摩擦力，弹簧测力计示数偏小 （3）实验结论： ①同一装置的机械效率并不是固定不变的，与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高 ②机械效率还与机械装置本身有关，与其结构、轻巧程度以及润滑程度都有关系 ③用同一滑轮组提升相同的重物时，机械效率与绕线方式和提升高度无关 5.提高机械效率的方法 ①减小额外功：减轻机械本身质量和加润滑油减小摩擦 ②增大有用功：如使用滑轮组提升物体时，在绳子能承受拉力的范围内，尽可能增加提升物体的质量 •考点1 杠杆平衡条件的应用 1．如图，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，O、C是木条上的两个点，AO＝OB，AC=CO，A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是 6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（　　） A．8N B．12N C．14N D．16N 【答案】D 【详解】设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，以B端为支点，托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，如图所示： 由杠杆平衡条件有，即，所以，即，当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，则有，因为，那么，所以，解得，托盘秤乙的示数。 故选D。 2．小明自制了一把杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体，移动秤砣使秤杆再次水平平衡时，即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量，下列说法正确的是（　　） A．定盘星是秤杆的支点 B．若秤杆粗细不均匀，则上面的刻度也不均匀 C．若更换质量更大的秤砣，定盘星将靠近秤纽 D．使用已磨损的秤砣测量时，测量值比真实值偏小 【答案】C 【详解】A．秤纽与秤杆的连接点是秤杆绕着转动的点，是支点，故A错误； B．根据杠杆的平衡条件，可以知道与杠杆自重无关，与杆的粗细无关，故B错误； C．若更换质量更大的秤砣，根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂不变，动力变大，则动力臂变小，因此定盘星将靠近秤纽，故C正确； D．使用已磨损的秤砣测量时，即变小，、不变，根据杠杆平衡条件，所以变大，则测量值比真实值偏大，故D错误。 故选C。 3．如图所示是锅炉的保险阀门的示意图，当阀门受到蒸汽压力超过安全值时，阀门会被拉开。已知OA=50cm，AB=1.5m，阀门底面积S=2cm2，锅炉内的蒸汽压强安全值，（杠杆自重摩擦均不计，大气压强为）则在B处所挂物体重是（　　） A．20N B．25N C．30N D．120N 【答案】B 【详解】锅炉内的蒸汽压强安全值，大气压强为，则阀门受到的合力向上，大小为 根据杠杆平衡条件则有，则在B处所挂物体重力为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 •考点2 杠杆的动态平衡分析 4．如图所示，工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置，图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上，则的大小（   ） A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小 【答案】B 【详解】由图知道，O为支点，若对A点施加的力F始终竖直向上，油桶围绕支点O匀速转动到如图乙所示位置，动力和阻力的方向不变，根据相似三角形的性质知道，动力臂和阻力臂之比不变，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件知道，所用力F的大小不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．婷婷周末回到到乡下接过外婆肩上的担子学习挑担技巧，假如一个框子重，一个框子轻，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡，请根据杠杆平衡知识判断下列说法正确的是（　　） A．肩膀应靠近“重的一头” B．肩膀应靠近“轻的一头” C．肩膀应居于扁担正中间 D．挑着担子走路时扁担会上下“闪动”，此时一定是一个筐子向上，一个向下 【答案】A 【详解】ABC．假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则重的一头动力大，必须动力臂较小，因而支点即肩膀必须靠近较重的一头，故BC错误，A正确； D．挑着担子走路，扁担一般会上下颤动，由于杠杆仍然平衡，则动力臂同时增大或同时减小，即两侧同时向下或同时向上，即一个筐子向上运动同时另一个筐子向上运动，故D错误。 故选A。 6．同学们模仿中药房的戥子制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在点提起提纽，秤杆处于水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到点时，秤杆再次处于水平平衡，如图所示。在到两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法错误的是（    ） A．自制杆秤的每一格约表示2g B．称量时，若端翘起，减小被测物体的质量可使秤杆恢复水平平衡 C．称量时，如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．若将提纽移到点左侧（未达A点）可以增大杆秤的量程 【答案】C 【详解】A．在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，则共计50格，则每一格代表的质量为 故A正确，不符合题意； B．称量时，若端翘起，说明，减小被测物体的质量即减小可使秤杆恢复水平平衡，故B正确，不符合题意； C．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件，实际的值偏小，则长度偏大，则测量结果会比真实质量偏大，故C错误，符合题意； D．若将提纽移到点左侧（未达A点），则OA减小，OB增大，则增大，所以杆秤的量程增大，故D正确，不符合题意。 故选C。 •考点3 杠杆的最省力问题 7．用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在A点施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时动力最小，即F2的方向与OA垂直，故F2最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知，在C点处挂一个重力为60N的金属球，要使杠杆在水平位置平衡，施加的最小力是（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 【答案】D 【详解】据图可知，当金属球施加的力为阻力，要使杠杆在水平位置平衡，施加的力最小，根据杠杆平衡条件可知，应使施加的力的力臂最大，据图可知，应将力施加在B点，阻力与动力在支点的同侧，因此方向与阻力相反，根据杠杆平衡条件可得 解得 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．水龙头手柄可视为下图所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向都可以关闭水龙头，则用力最小时的方向是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】B 【详解】根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，越省力。所以在A点施加动力，要使关闭水龙头时用力最小，就要使动力臂最大。在A点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿b方向用动力最小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 •考点4 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 10．下图为“观察滑轮的使用”实验，每个钩码所受的重力为2N，动滑轮所受的重力为2N，钩码匀速竖直向上运动时弹簧测力计的示数最符合实际的是（    ） A．1.5N B．2N C．3.2N D．6.4N 【答案】C 【详解】图示中，使用动滑轮提升的钩码总重力G=2N+2N=4N 不计绳重及摩擦时，绳端拉力，即弹簧测力计示数 绳重及摩擦不能忽略时，测力计的示数比3N略大，最接近3.2N，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．如图所示，木板A放在水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　） A．木板A与地面间的摩擦力为5N B．滑轮向右移动的速度为0.2m/s C．物块B受到的摩擦力为3N，方向水平向右 D．绳子拉木板A的功率为0.6W 【答案】C 【详解】AC．由图可知，这是一个动滑轮，木板A接在绳子自由端，力F作用在动滑轮上，因为不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，所以木板A受到绳对其水平向右的拉力，大小为 拉动过程中B相对于地面静止，受力平衡，因为B相对于A向左运动，所以受到A对其水平向右的滑动摩擦力，大小等于弹簧测力计的示数，即 因为A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以A受到B对其水平向左的滑动摩擦力，大小为 对A进行受力分析可知，在水平方向上A受到水平向右的拉力，水平向左的地面对它的摩擦力和B对它的摩擦力，因为A做匀速直线运动，受力平衡，所以木板A与地面间的摩擦力为，故A错误，C正确； B．因为木板A接在绳子自由端，力F作用在动滑轮上，根据动滑轮的特点可知，滑轮向右移动的速度为，故B错误； D．绳子拉木板A的功率为，故D错误。 故选C。 12．如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（   ） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为 C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 【答案】D 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故A错误； B．物体运动的速度为 故B错误； C．不计绳重与摩擦，则拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为 故D正确。 故选D。 •考点5 特殊滑轮和滑轮组 13．如图所示的滑轮组，正方体A在水平地面上处于静止状态，已知A的边长为1 dm，密度为2×103 kg/m3，动滑轮总重为2N．若使A对水平地面产生600 Pa的压强，作用在绳端的拉力F应为(忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg)    (    ) A．4N B．5 N C．1 N D．22 N 【答案】A 【详解】物体A的体积：， 物体A的重： ， ∵ ,∴A对地面的压力：， ∵力的作用是相互的，∴, ∵物体A静止，∴， ∴， ∵忽略摩擦和绳重，∴拉力： 故选A． 【点睛】本题是一道力学综合题，本题关键：一是知道物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力，二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系 的利用. 14．如图所示，最大输出功率为10 kw的小机车通过滑轮组提升重物，重物重3500N，动滑轮重500N，物体上升速度为1m/s．绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计，则在重物匀速上升过程中 A．机车运动的速度是3m/s B．机车对绳的拉力是1750N C．若机车运动速度不变，该装置能提起的最大物重为9500N D．当机车达到最大输出功率时，滑轮组的机械效率是87.5% 【答案】C 【详解】图中滑轮组中重物由两股绳子承担，故机车运动速度为物体运动速度的两倍，物体上升的速度是1m/s，故机车运动的速度是2m/s，选项A错误；机车对绳的拉力F=（G+G动）/2=(3500N+500N)/2=2000N，选项B错误；若机车运动速度不变为2m/s，则最大拉力F=P/v=10000W/2m/s=5000N，则G=2F-G动=10000N-500N=9500N，答案C正确；当机车达到最大输出功率时，没有具体速度，则最大拉力不能确定，可知机械效率不能确定，选项D错误；答案选C． •考点6 斜面模型 15．如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，将物体沿斜面向上推可以省力，ACD所示机械均为轮轴，B是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以（   ） A．减小所必需的牵引力 B．增大所必需的牵引力 C．减小发动机功率 D．提高发动机功率 【答案】A 【详解】AB．盘山公路相当于斜面，车辆向上行驶时，增大了距离，可以省力，所以可以减小所必需的牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．汽车行驶时的功率与车辆本身有关，与斜面无关，故CD不符合题意。 故选A。 17．骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是（    ） A．省距离 B．省力 C．费力，但省时间 D．以上说法都不对 【答案】B 【详解】骑自行车上坡时，走“S”形路线，相当于斜面的高不变，增加了斜面的长度，所以可以省力，但是费距离，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 •考点7 轮轴模型 18．关于汽车的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．安全气囊可以消除乘客的惯性 B．安全带做得宽，可以减小对人的压力 C．方向盘直径较大，可以省力 D．后视镜中的像是光的折射形成的 【答案】C 【详解】A．惯性是物体本身的一种性质，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，所以安全气囊不能消除乘客的惯性，但可以消除惯性带来的危害，故A错误； B．安全带做得宽，不能减小对人的压力，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人的压强，故B错误； C．方向盘的结构为轮轴，手作用在轮上，直径较 大，由杠杆的平衡条件可知，可以省力，故C正确； D．后视镜是凸面镜，后视镜中的像是光的反射形成的，故D错误。 故选C。 19．图中所示的机械中，不属于轮轴的是（   ） A．千斤顶 B．方向盘 C．齿轮 D．门把手 【答案】A 【详解】由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械叫做轮轴， B、C和D都属于轮轴，千斤顶不符合轮轴的概念，只是一个省力杠杆，所以千斤顶不是轮轴。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 20．下图所示的物体中，不属于轮轴的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。 A．转动钥匙时，手柄（轮）带动锁芯（轴），所以钥匙属于轮轴，故A不符合题意； B．动滑轮属于滑轮系统，其轴随物体移动，与轮轴结构不同，不属于轮轴，故B符合题意； C．扳手长柄（轮）对螺母（轴）施加力矩，符合轮轴原理，故C不符合题意； D．方向盘的轮带动转向柱（轴），是轮轴应用，故D不符合题意。 故选B。 •考点8 测量滑轮组的机械效率 21．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为1、2、3。下列说法错误的是（　　） A．实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B．本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C．三次实验中拉力大小关系为F1<F2<F3 D．三次实验中机械效率大小关系为1>2>3 【答案】D 【详解】A．实验中，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，便于刻度尺测量竖直方向的距离，由二力平衡的条件可知，只有竖直匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等，故A正确，不符合题意； B．由 可知，实验中需要测量物重、绳子自由端和物体上升的距离、拉力大小，因此需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺，故B正确，不符合题意； C．由 可知，承担物重的绳子股数和动滑轮重力相同，物体越重，拉力越大，因 故 F1<F2<F3 故C正确，不符合题意； D．由 可知，同一滑轮组，物体重力越大，机械效率越高，因 故 故D错误，符合题意。 故选D。 22．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想，小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（　　） A．滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； B．滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关； C．滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； D．滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。 【答案】B 【详解】比较两图可知，滑轮组的承重绳子股数相同，动滑轮重相同，提升高度可以相同，而被提升物体的重力不同；结合控制变量法的思想，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 23．用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（    ） A．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现 B．测量机械效率的原理： C．机械效率与动滑轮重力的大小有关 D．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 【答案】A 【详解】A．减小钩码的重力，在额外功相同的情况下，有用功减小，有用功占总功的百分比减小，滑轮组的机械效率减小，故A错误，符合题意； B．由于滑轮组的机械效率为有用功占总功的百分比，所以测量机械效率的原理为 故B正确，不符合题意； C．图中滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，在物重一定的条件下，动滑轮越重，机械效率越低，故C正确，不符合题意； D．在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故D正确，不符合题意。 故选A。 •考点9 斜面机械效率计算 24．如图所示，物体的质量为0.6kg，底面积为25cm2。用平行于斜面向上的恒定拉力F，在1s内将物体匀速拉到斜面顶端，斜面的粗糙程度相同。已知F＝4N，长度为1m，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．物体静止在水平面上时，对地面的压强为0.24Pa B．拉力F的功率为2W C．物体在斜面上匀速运动时，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率为75% 【答案】D 【详解】A．物体所受的重力 物体静止在水平面上时，对地面的压力 受力面积 对地面的压强 故A错误； B．拉力 拉力所做总功 拉力做功功率 故B错误； C．克服物体重力做的有用功 克服物体受斜面摩擦力做的额外功 由可得，物体受斜面摩擦力 由于 所以物体受的拉力与摩擦力不是一对平衡力，故C错误； D．斜面的机械效率 故D正确。 故选D。 25．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m，斜面的机械效率为60%。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．小明所做的总功为3600J B．物体受的摩擦力大小为100N C．小明所用的推力大小为1000N D．在高度h相同时，斜面L越长越费力 【答案】B 【详解】AC．有用功为 则总功为 则小明所用的推力 故AC不符合题意； B．额外功为 则物体受的摩擦力 故B符合题意； D．在高度h相同时，斜面L越长，说明斜面的坡度越缓，类似于盘山公路，则越省力，故D不符合题意。 故选B。 26．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．克服物体重力做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J 故A错误； BCD．工人拉力做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J 克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=1000J-800J=200J 物体受到斜面的摩擦力为 斜面的机械效率为 故BC错误，D正确。 故选D。 •考点10 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 27．工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为 4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为72.5% 【答案】A 【详解】A．不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，则 F拉+G动=nF 则绳子对物体的拉力为 F拉=nF-G动=2×400N-20N=780N 故A正确； B．物体的重力为1000N，升高的高度为2m，斜面与水平地面的夹角为30°，根据勾股定理知识可知，物体在斜面上移动的距离为 s物=4m 绳子拉物体的力为780N，则绳子对物体做的功为 W总=F拉s物=780N×4m=3120J 故B错误； C．绳子端移动的距离为 s绳=ns物=2×4m=8m 工人做功的功率为 故C错误； D． 整个装置的机械效率为 故D错误。 故选A。 28．如图所示，每个滑轮的重力均为100N，绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计，绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起，下列说法错误的是（　　） A．挂钩A处所受拉力为1000N B．人拉绳子的功率为120W C．滑轮组机械效率约为83.3% D．此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7% 【答案】A 【详解】A．绳子自由端的拉力为 整个装置由两个定滑轮悬挂在上面，A处所受拉力为整个装置的重力与绳子自由端拉力总和的一半，即 故A错误，符合题意； B．人拉绳子的功率为 P=Fv=300N×2×0.2m/s=120W 故B正确，不符合题意； C．滑轮组机械效率约为 故C正确，不符合题意； D．对于同一组滑轮组，当重物重量越大时，滑轮组机械效率越高，绳子B能承受的最大拉力为700N，而重为600N的小明站在地面上拉，所以 故 G总max=2G人=2×600N=1200N 吊起的最大物重为 G物max=G总max-G动=1200N-100N=1100N 该装置能达到的最大机械效率为 η= 故D正确，不符合题意。 故选A。 29．如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功，则下列说法中正确的是（　　） ①拉力F的大小为150N ②拉力F的功率为15W ③物体与地面间的滑动摩擦力为120N ④有用功的大小为100J A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 【答案】C 【详解】通过动滑轮绳子的段数 n=3 绳子自由端移动的距离： s=ns物=nv物t=3×0.1m/s×10s=3m 拉力F做的功是总功，由W总=Fs可得拉力 故①错误； ②拉力的功率 故②正确； ③④根据可得，有用功 W有=ηW总=80%×150J=120J 故④错误； 克服物体与地面间的滑动摩擦力做的功是有用功，根据W有=fs物可得 故③正确，故ABD错误，C正确。 故选C。 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 简单机械 考点清单 •考点1 杠杆平衡条件的应用 •考点2 杠杆的动态平衡分析 •考点3 杠杆的最省力问题 •考点4 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 •考点5 特殊滑轮和滑轮组 •考点6 斜面模型 •考点7 轮轴模型 •考点8 测量滑轮组的机械效率 •考点9 斜面机械效率计算 •考点10 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 一、杠杆 1.杠杆 （1）概念：可以绕固定点转动的硬棒（不一定是直的） （2）杠杆五要素 支点：杠杆绕着转动的点（O点） 动力：使杠杆转动的力（F1） 动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离（l1） 阻力：使杠杆转动的力（F2） 阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离（l2） （3）杠杆五要素注意事项 ①支点一定在杠杆上，同一杠杆使用方法不同，支点位置可能改变 ②动力和阻力的作用点都在杠杆上，动力和阻力的方向可能相同也可能相反，但分别使杠杆向相反方向转动，动力和阻力是相对的 ③力臂是支点对力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离；力臂不一定在杠杆上；若力的作用线过支点，则力臂为0 （4）力臂的画法 ①确定支点 ②画出动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画虚线，即为动力、阻力作用线 ③引垂线，即画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“l1”“l2” 2.杠杆的平衡条件 （1）杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止（或匀速转动）时，我们说杠杆处于平衡状态 （2）实验：探究杠杆的平衡条件 实验器材 杠杆和支架、钩码、刻度尺 实验过程 ①调节杠杆两端的平衡螺母Ⅰ，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止Ⅱ，达到平衡状态； ②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码Ⅲ，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这时杠杆两侧受到钩码的作用力的大小都等于钩码所受重力的大小。把支点右侧的钩码对杠杆施加的力当成动力F1，支点左侧的钩码对杠杆施加的力当成阻力F2；读出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把记录的数据填入实验表格中 ③改变动力F1和动力臂l1的大小，相应地调节阻力F2和阻力臂l2的大小，再做两次实验，将结果填入实验表格中 Ⅰ：调节原则是“左偏右调，右偏左调” Ⅱ：①支点在重心原因：消除杠杆自身重力的影响 ②使杠杆在水平位置平衡原因：便于测量力臂 Ⅲ：在挂钩码时，两侧钩码数量一般不相同，目的是使动力和阻力不相等，避免结论的偶然性 实验结论 杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2） 注意：在利用杠杆平衡条件解题时，动力和阻力可以均为钩码数量，动力臂和阻力臂可以均为杠杆上的格数，只需要统一单位即可 （3）杠杆转动方向的判断：影响杠杆转动的因素，不是力F1、F2的大小，也不是力臂l1、l2的大小，而是力和力臂乘积的大小，可根据F1l1和F2l2的大小判断杠杆的转动方向。 （4）确定最小动力 当阻力和阻力臂一定时，如何确定最小动力？ 思路：由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂一定，当l1最长时F1最小 方法：（1）找最长动力臂 ①当动力作用点已知时，支点与动力作用点之间的线段为最大动力臂 ②当动力作用点未知时，杠杆上距离支点最远的点与支点之间的线段为最大动力臂 （2）作出最小动力 ①作动力作用线：过动力作用点作最长动力臂的垂线 ②确定动力的方向：根据实际情况确定动力的方向 3.生活中的杠杆 项目 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的大小关系 l1>l2 l1<l2 l1=l2 力的大小关系 F1<F2 F1>F2 F1=F2 力所移动距离的大小关系 动力作用点移动距离大于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离小于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离等于于阻力作用点移动距离 特点 省力费距离 费力省距离 既不省力也不省距离 应用 开瓶器、扳手、核桃钳、羊角锤、钢丝钳 镊子、筷子、船桨 托盘天平 三、滑轮 1. 滑轮 （1）分类 ①定滑轮：轴固定不动的滑轮叫作定滑轮 ②动滑轮：轴可以随着被挂物体一起运动的滑轮叫作动滑轮 （2）特点 ①定滑轮：不省力，也不省距离，但可以改变力的方向 ②动滑轮：可以省力但费距离，且不该变力的方向，s=2h s:绳子自由端移动距离 h：物体上升高度 （3）探究定滑轮、动滑轮特点的注意事项 ①实验时应缓慢匀速拉动弹簧测力计，而不是让钩码静止读数 ②拉力要沿着竖直方向 ③滑轮轴上可加润滑油，减小摩擦力对实验的影响 （4）定滑轮、动滑轮的本质 ①定滑轮：等臂杠杆（支点O在滑轮的圆心，动力臂=阻力臂=半径） ②动滑轮：省力杠杆（支点O在滑轮的边缘上，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径），动力臂是阻力臂的二倍，即忽略滑轮自重、绳重及摩擦，使用动滑轮可以省一半力 （5）使用定滑轮和动滑轮的几种情况 项目 图示 表达式 定滑轮 F1=F2=F3=G，v绳=v物 F=Ff，Ff为物体A所受的摩擦力，v绳=v物 动滑轮 ①使用定滑轮时，拉力不管朝哪个方向，定滑轮都是等臂杠杆，拉力大小不变 ②使用动滑轮时，若两侧绳子方向不平行，则动滑轮将不能省一半力 注意：使用动滑轮不一定省力（如上表中的最后两种情况） 2.滑轮组 （1）定义：定滑轮和动滑轮组合在一起 （2）与滑轮组有关的规律 ①省力情况：忽略滑轮自重、绳重及摩擦时，，若考虑动滑轮重力，则（n为动滑轮上绳子的股数） ②移动距离：若物体升高h，绳子自由端移动的距离s=nh ③移动速度：绳子自由端移动速度v和物体移动速度v物之间的关系为v=nv物 （3）确定动滑轮上绳子股数n的方法 采用“分离法”，在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只考虑与动滑轮相连的绳子段数 3.利用平衡法求滑轮组拉力 若不计绳重及摩擦、绳子和滑轮之间没有相对滑动，匀速提升物体时，2F=G+G动，则 4.滑轮组连接方式 奇动偶定，由内到外，一动一定，左右有序 注意事项：①同一滑轮不能重复绕线 ②所绕的线应该画成直线 ③在绳子末端画上箭头并标上F 5.轮轴 （1）定义：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴 （2）应用举例：辘轳、方向盘、水龙头开关、门把手、扳手 （3）实质：杠杆的变形，支点在轮轴的轴线 （4）轮轴不一定省力，按照左图方式使用时省力，按照右图方式使用时费力 6.斜面 （1）应用：盘山公路、螺纹、钻头 （2）原理：当斜面高度h一定时，斜面l越长，越省力；当斜面长l相同时，斜面高h越小，越省力。 （3）斜面公式 ①不考虑摩擦：Fl=Gh ②考虑摩擦：Fl=Gh+fl 四、机械效率 1.有用功、额外功和总功 （1）有用功：提升重物时，将重物提升一定的高度所做的功叫作有用功，用W有表示。有用功是为了达到某一目的而必须做的功 当水平使用滑轮组拉动物体时，克服地面摩擦力做的功为有用功 （2）额外功：克服动滑轮重力及摩擦力等多做的功，这部分功叫作额外功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的功 （3）总功：有用功与额外功的总和，用W总表示。W总=W有+W额 注意：有用功和额外功并不是绝对的。例如，从井中提水，对水做的功是有用的，对桶做的功是额外功；如果桶掉井里了，为了把桶提上来，那么，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功 2.功的原理：使用任何机械都不省功 3.机械效率 （1）定义：有用功和总功的比值，用百分数表示 （2）公式： 滑轮组常用变形公式：（不考虑摩擦及绳重） （考虑摩擦及绳重） （3）物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，机械性能越好 注意：①实际生活中，机械效率永远不可能为1 ②功率大小与机械效率大小无关 （4）不同机械中机械效率的计算 项目 杠杆 滑轮组 斜面 竖放 横放 有用功 提升重物所做的功，W有=Gh 提升重物所做的功，W有=Gh 克服物体与地面间摩擦力所做的功，W有=Ffs物 提升重物所做的功，W有=Gh 额外功 ①考虑摩擦时，W额=W总－W有 ②忽略摩擦时，克服杠杆自身重力做功为额外功，W额=G杆h ①克服动滑轮自重、绳重、摩擦力所做的功， W额=W总－W有 ②忽略绳重及摩擦时，克服动滑轮自身重力做功为额外功， W额=G动h 克服机械之间摩擦力所做的功，W额=W总－W有 克服重物与斜面间的摩擦力所做的功 W额=W总－W有或W额=Ffl 总功 动力F对杠杆所做的功W=Fs 绳端拉力所做的功W总=Fs 绳端拉力所做的功W总=Fs绳 拉力所做的功 W总=Fl 机械效率 ① ② 4.测量滑轮组的机械效率实验 （1）实验原理： （2）实验注意事项： ①竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计：使弹簧测力计示数稳定，便于读数 ②读数时，弹簧测力计不能静止，因为匀速拉动时，需克服摩擦力，而静止时无摩擦力，弹簧测力计示数偏小 （3）实验结论： ①同一装置的机械效率并不是固定不变的，与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高 ②机械效率还与机械装置本身有关，与其结构、轻巧程度以及润滑程度都有关系 ③用同一滑轮组提升相同的重物时，机械效率与绕线方式和提升高度无关 5.提高机械效率的方法 ①减小额外功：减轻机械本身质量和加润滑油减小摩擦 ②增大有用功：如使用滑轮组提升物体时，在绳子能承受拉力的范围内，尽可能增加提升物体的质量 •考点1 杠杆平衡条件的应用 1．如图，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，O、C是木条上的两个点，AO＝OB，AC=CO，A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是 6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（　　） A．8N B．12N C．14N D．16N 2．小明自制了一把杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体，移动秤砣使秤杆再次水平平衡时，即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量，下列说法正确的是（　　） A．定盘星是秤杆的支点 B．若秤杆粗细不均匀，则上面的刻度也不均匀 C．若更换质量更大的秤砣，定盘星将靠近秤纽 D．使用已磨损的秤砣测量时，测量值比真实值偏小 3．如图所示是锅炉的保险阀门的示意图，当阀门受到蒸汽压力超过安全值时，阀门会被拉开。已知OA=50cm，AB=1.5m，阀门底面积S=2cm2，锅炉内的蒸汽压强安全值，（杠杆自重摩擦均不计，大气压强为）则在B处所挂物体重是（　　） A．20N B．25N C．30N D．120N •考点2 杠杆的动态平衡分析 4．如图所示，工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置，图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上，则的大小（   ） A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小 5．婷婷周末回到到乡下接过外婆肩上的担子学习挑担技巧，假如一个框子重，一个框子轻，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡，请根据杠杆平衡知识判断下列说法正确的是（　　） A．肩膀应靠近“重的一头” B．肩膀应靠近“轻的一头” C．肩膀应居于扁担正中间 D．挑着担子走路时扁担会上下“闪动”，此时一定是一个筐子向上，一个向下 6．同学们模仿中药房的戥子制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在点提起提纽，秤杆处于水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到点时，秤杆再次处于水平平衡，如图所示。在到两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法错误的是（    ） A．自制杆秤的每一格约表示2g B．称量时，若端翘起，减小被测物体的质量可使秤杆恢复水平平衡 C．称量时，如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．若将提纽移到点左侧（未达A点）可以增大杆秤的量程 •考点3 杠杆的最省力问题 7．用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（    ） A． B． C． D． 8．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知，在C点处挂一个重力为60N的金属球，要使杠杆在水平位置平衡，施加的最小力是（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 9．水龙头手柄可视为下图所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向都可以关闭水龙头，则用力最小时的方向是（　　） A．a B．b C．c D．d •考点4 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 10．下图为“观察滑轮的使用”实验，每个钩码所受的重力为2N，动滑轮所受的重力为2N，钩码匀速竖直向上运动时弹簧测力计的示数最符合实际的是（    ） A．1.5N B．2N C．3.2N D．6.4N 11．如图所示，木板A放在水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　） A．木板A与地面间的摩擦力为5N B．滑轮向右移动的速度为0.2m/s C．物块B受到的摩擦力为3N，方向水平向右 D．绳子拉木板A的功率为0.6W 12．如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（   ） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为 C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m •考点5 特殊滑轮和滑轮组 13．如图所示的滑轮组，正方体A在水平地面上处于静止状态，已知A的边长为1 dm，密度为2×103 kg/m3，动滑轮总重为2N．若使A对水平地面产生600 Pa的压强，作用在绳端的拉力F应为(忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg)    (    ) A．4N B．5 N C．1 N D．22 N 14．如图所示，最大输出功率为10 kw的小机车通过滑轮组提升重物，重物重3500N，动滑轮重500N，物体上升速度为1m/s．绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计，则在重物匀速上升过程中 A．机车运动的速度是3m/s B．机车对绳的拉力是1750N C．若机车运动速度不变，该装置能提起的最大物重为9500N D．当机车达到最大输出功率时，滑轮组的机械效率是87.5% •考点6 斜面模型 15．如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是（　　） A． B． C． D． 16．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以（   ） A．减小所必需的牵引力 B．增大所必需的牵引力 C．减小发动机功率 D．提高发动机功率 17．骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是（    ） A．省距离 B．省力 C．费力，但省时间 D．以上说法都不对 •考点7 轮轴模型 18．关于汽车的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．安全气囊可以消除乘客的惯性 B．安全带做得宽，可以减小对人的压力 C．方向盘直径较大，可以省力 D．后视镜中的像是光的折射形成的 19．图中所示的机械中，不属于轮轴的是（   ） A．千斤顶 B．方向盘 C．齿轮 D．门把手 20．下图所示的物体中，不属于轮轴的是（    ） A． B． C． D． •考点8 测量滑轮组的机械效率 21．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为1、2、3。下列说法错误的是（　　） A．实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B．本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C．三次实验中拉力大小关系为F1<F2<F3 D．三次实验中机械效率大小关系为1>2>3 22．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想，小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（　　） A．滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； B．滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关； C．滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； D．滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。 23．用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（    ） A．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现 B．测量机械效率的原理： C．机械效率与动滑轮重力的大小有关 D．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 •考点9 斜面机械效率计算 24．如图所示，物体的质量为0.6kg，底面积为25cm2。用平行于斜面向上的恒定拉力F，在1s内将物体匀速拉到斜面顶端，斜面的粗糙程度相同。已知F＝4N，长度为1m，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．物体静止在水平面上时，对地面的压强为0.24Pa B．拉力F的功率为2W C．物体在斜面上匀速运动时，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率为75% 25．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m，斜面的机械效率为60%。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．小明所做的总功为3600J B．物体受的摩擦力大小为100N C．小明所用的推力大小为1000N D．在高度h相同时，斜面L越长越费力 26．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% •考点10 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 27．工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为 4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为72.5% 28．如图所示，每个滑轮的重力均为100N，绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计，绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起，下列说法错误的是（　　） A．挂钩A处所受拉力为1000N B．人拉绳子的功率为120W C．滑轮组机械效率约为83.3% D．此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7% 29．如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功，则下列说法中正确的是（　　） ①拉力F的大小为150N ②拉力F的功率为15W ③物体与地面间的滑动摩擦力为120N ④有用功的大小为100J A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$