12 第十章 第2课时 简单机械 机械效率（课件PPT）-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省济南市中考物理全练本

1 第十章　机械与人 第2课时　简单机械　机械效率 建议用时：25分钟 2 【基础练 基础达标】　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2024·牡丹江)下列工具属于费力杠杆的是(　　) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 2.(2024·天津)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是(　　) A.它是动滑轮 B.利用它可以省力 C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 4 3.【新课标情境】 (2024·菏泽)如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图，结合示意图判断，下列说法正确的是(　　) A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力 B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 5 【解析】 A.众人在横杆上靠近支架施力时，使得动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，动力臂越小，需要的动力越大，越费力，故A错误。 B.只把悬绳向左移动一定距离，则阻力臂变大，而阻力和动力臂不变，则动力变大，更难抬起巨木，故B错误。 C.在抬起巨木时，动力臂大于阻力臂，横杆是省力杠杆，故C正确。 D.支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故D错误。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 6 4.(2024·内江)如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为(　　) A.F1>F2 B.F3>F4 C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 7 5.【新考向·古代发明】(2024·长春)如图是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中(　　) A.人对车不做功 B.车是定滑轮 C.车是费力杠杆 D.车是省力杠杆 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 8 6.(2024·北京)如图所示，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 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 9 【解析】 修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，在阻力和动力臂不变的情况下，所需的动力减小，故D符合题意。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 10 7.【跨学科·数学】 (2021·广州)如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的(　　) A.总功较大 B.有用功较小 C.额外功较大 D.机械效率较低 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11 8. (2022·桂林)下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率 的是(　　) A.增大摩擦 B.增大定滑轮重力 C.增大动滑轮重力 D.增大被提升物体重力 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 12 9.(2022·江西)明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》，如图是书中描 绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于______(选填“杠杆”“滑轮” 或“轮轴”)，使用时，机械效率η___(选填“>”“<”或“=”)1。 杠杆 < 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 13 10.(2024·云南)如图所示，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300 N的建筑材料(不计绳重和摩擦)，则人 的拉力为_____N。 定 300 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 14 11.(2024·重庆B卷)小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200 g 的秤砣构成，如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽， 杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10 cm。当放入重物，将 秤砣移至距O点30 cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为_____g； 往秤盘中再增加20 g的物体，秤砣需要从B处移动___cm才能维持秤杆 水平平衡。(g取10 N/kg)  600 1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 15 【解析】 秤砣的质量m砣=200 g=0.2 kg，秤砣重G砣=m砣g=0.2 kg×10 N/kg=2 N，秤砣移至距O点30 cm的B处时，根据杠杆平衡条件可得， G物×lAO=G砣×lOB，则G物===6 N，重物的质量m物===0.6 kg=600 g，往秤盘中再增加20 g的物体后，秤盘中重物的总质量m总=m物+Δm=0.6 kg+0.02 kg=0.62 kg，此时秤砣距O点的距离l1'===31 cm，则秤砣需要从B处向右移动的距离Δl=l1'-lOB=31 cm-30 cm=1 cm。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 16 12. (2024·广安)房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知 物体的重力为800 N，在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做 匀速直线运动，物体被提升了3 m，该滑轮组的机械效率为______。如果 要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：______(填写序号)。  ①增加物体的重力； ②增加提升物体的高度； ③减小动滑轮的重力。 80% ①③ 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 17 【拔高练 培优提能】 13.(2024·广安)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。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100 N，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(ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg)。下列说法错误的是(　　) A.桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10-2 m3 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 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 18 14.(2024·深圳三模)伐木工人在锯大树时，会留下一小部分树干不锯断，在大树树杈上拴一根绳子，绳子另一端打结后拴在远处的树桩上，通过拉动绳子来控制大树倾倒的方向，如图甲所示；图乙为绳拴在树桩上的绕绳过程。下列说法正确的是(　　) A.锯树时锯条变热的原理与烧水时水变热的原理相同 B.锯条磨得更锋利是为了增大压强 C.该段绳子类似于生活中的滑轮组，可以省功 D.该段绳子类似于生活中的滑轮组，可以省距离 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 19 15.【跨学科·生物】(2024·扬州节选)如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿 时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收缩提供动力F1。小腿从 图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是______，动力的变化 情况是______。  变大 变大 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 16.(2024·宿迁)在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为 0.5 N。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将__________向____调节，把 铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线______(选填“重合” 或“垂直”)时，即杠杆在水平位置平衡。  平衡螺母 右 重合 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 21 实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 4.0 3.0 2.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 (2)如图乙所示，需要在B点挂上___个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再 次在其两边各加上一个钩码，杠杆____侧会下降。  (3)多次实验，记录的数据如表，可得F1、F2、l1、l2之间的关系是 _________。 2 右 F1l1=F2l2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 22 (4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___。  A.测量铅笔长度 B.探究重力与质量关系 C.探究反射角与入射角关系 A 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 23 【压轴练 满分冲刺】 17.(2024·广州)如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 24 (1)B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B点时，A点受到的支持力最小， 请说明理由：___________________________，若衣服重为3.6 N，则此 支持力最小值为___N。  (2)请在图乙中： ①画出B点受到衣服的拉力F　 ②画出拉力F的力臂l。 衣服挂在B点时，阻力臂最小 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 25 18. (2024·广州)如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1 s内，将重为9×103 N的建筑材料沿竖直方向匀速提升1 m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5×103 N。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 26 (1)支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是________________________。  (2)求钢丝绳自由端的移动速度； (3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。 解：(2)由图可知有三段绳子承担物重，钢丝绳自由端移动的距离：s=3h=3×1 m=3 m， 钢丝绳自由端的移动速度：v===3 m/s。 增大受力面积，减小压强 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 27 (3)钢丝绳自由端移动的速度v=3 m/s， 拉力做功的功率：P=Fv=5×103 N×3 m/s=1.5×104 W。 滑轮组的机械效率： η=×100%=×100%=×100%=60%。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 28 $$