第17课时 简单机械应用-（讲练）【优+学案·赢在中考】2025年中考物理总复习（潍坊专用）

第17课时 简单机械应用（答案P19) 聚焦重 难 ●◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆●◆◆◆◆ 重难点一】解决杠杆省力问题的基本思路 最省力，就要找到最长的动力臂，你确定最长动 力臂的办法及依据是什么？ 【例1】使用如图所示的杠杆来翘起重600N 的大石头.求： (1)若动力臂为 60cm,阻力臂为20cm,人 按照图中方向所用的动力 是多少？ (2)如图，使用这根撬 【变式训练1】 棒，要想更省力，你有哪些巧妙的办法？至少写 1.(2024·北京中考)如图所示，园艺工人在 出两种办法，并分析说明， 修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近， (3)在其他因素都不变的条件下，只改变动 这样做是为了( ) 力的方向也可以达到更省力的效果，请分析说明 A.增大动力臂，能够省力 最省力时所施加的动力的方向， B.增大阻力臂，方便使用 思路点拨：1.“更省力”的含义是什么？ C.减小动力臂，方便使用 2.根据杠杆平衡条件，哪些因素可以影响到 D.减小阻力臂，能够省力 “更省力”？具体解决时还要考虑控制变量进行 2.模型建构(2024·广元中考)图甲中是用 研究以及题目的具体要求， 来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个 3.在其他因素都不变的条件下，只改变动力 杠杆，图乙是其简化示意图.图中O为支点， 的方向实际上是改变了杠杆的哪个要素？如何 F2为压动杠杆时作用在B点的阻力.请在乙图 确定此要素呢？ 中画出：阻力臂12，作用在A点的最小动力F1· 自主解答： 3.用剪刀剪较硬的纸板时，在手的位置和用 力方向相同的情况下，我们应当让硬纸板尽量靠 近剪刀的转动轴，以达到省力的目的，如图所 示.这样做的目的是（〉 A.增大动力 【归纳梳理】 B.减小阻力 1.在杠杆工作时，“更省力”的含义是： C.增大动力臂 D.减小阻力臂 2.在杠杆的阻力和阻力臂大小不变时，想要 物理·讲练册潍坊专用 107 对滑轮组省力公式F=二F。中F。 2.如果考虑动滑轮的自重呢？表达式应如 n 重雕点二】含义的理解 何呈现，各物理量的含义又是怎样的？ 【例2小李设计了如图所示的 一套从水中打捞物体的装置.体积 为0.04m3的物体A重600N.当 小李通过此滑轮组把物体A从水 面下1.5m处匀速提升时.不计动 滑轮重、绳重、摩擦及水的阻力（ρ水=1× 103kg/m3,g=10N/kg),求： (1)物体A对动滑轮的拉力. (2)物体A露出水面前，小李对绳子拉力的 大小. 思路点拨：1.根据力的定义，研究物体A对 动滑轮的拉力，实际上就是研究动滑轮的下端绳 子上受到的拉力，物体露出水面前后，物体A对 【变式训练2】 动滑轮的拉力有何不同？ 1.若【例2】中，动滑轮重50N,其他条件不 2.此滑轮组中各段绳子分担的只是物体的 变，求物体A露出水面前，小李对绳子拉力的 重力吗？由几段绳子分担？此滑轮组的省力公 大小. 式应该如何表示呢？ 自主解答： 2.将重为120N的物体A放在水平桌面上， 利用如图所示的装置使物体A匀速直线运动，物 体与地面的滑动摩擦力是4.5N,不计动滑轮重、 绳重，不计绳与滑轮间的摩擦.求弹簧测力计的 示数. 【归纳梳理】 1.你对滑轮组的省力特点公式F=1G有 了哪些新认识？ 108 优学系赢在中考 3.如图所示，为某救援队利用滑轮组打捞井 中一物体的示意图，物体露出水面前后，拉力F 变化了80N,不计绳重、摩擦及水的阻力.求：物 体浸没时所受浮力的大小。 ◆0◆004◆0◆◆◆00◆0◆0000◆0◆0◆0000◆00(《 考点题组训练 》0400900004000000040400000000000◆ 考点1杠杆省力问题的基本解题思路 验，如图所示.用手拨动灯头，灯头可以绕O点 1.(2024·菏泽中考)如图所示是我国古人运送 转动，试画出向下拨动灯头时最小力F的示意 巨木的劳动情境示意图.结合示意图判断，下 图及相应的力臂1. 列说法正确的是( 考点2对滑轮组省力公式F=F,中E,含义的 n A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力 理解 B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 4.(2024·日照莒县二模)某校科技小组设计了 C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆 如图所示的一套从水中打捞物体的装置，动滑 D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减 轮的重力为50N,物体A的密度为1.5× 小压力 103kg/m3,体积为0.04m3,通过滑轮组把A 2.模型建构(2024·营口模拟)如图甲所示是某 从水中匀速提升(A始终未露出水面)，不计绳 斜拉索桥的实景图，可逐步抽象成图乙、图丙 重、摩擦及水的阻力，p水=1.0×103kg/m3, 所示的模型，为了减小钢索承受的拉力，在可 g=10N/kg.求： 能的前提下，下列做法可行的是( (1)物体A在水中浸没时所受浮力. 钢索 (2)物体A的重力， (3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面 桥面 桥塔 积为500cm2,人对地面的压强. 丙 A.增加桥塔高度 B.降低桥塔高度 C.选用更粗的钢索 D.增加桥面厚度 3.(2024·宜昌三模)某款护眼台灯具有弯月形 的灯头，相比传统灯头的圆形设计，弯月灯头 h 能够提供椭圆形照明区域，带来更好的照明体 物理·讲练册潍坊专用 109 ◆0◆◆4o◆◆◆◆◆◆◆◆◆40◆心《潍坊中考真题 1.科学态度与责任》(2021·潍坊中考)“节约用3.(2024·潍坊中考)如图甲所示的装置由杠杆 水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头（如图 PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组 甲所示)的好习惯.水龙头手柄可视为如图乙 成.杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动， 所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿 PO:OQ=1:3,P端通过竖直绳连接a,a通 a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的 过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过 是() 细绳、滑轮与杠杆Q端相连.开始时PQ水平， A.a 打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小 B.6 随水面下降高度x变化的规律如图乙所示.已 C.c 知a、b的质量分别为m。=1.5kg、m6= D.d U 1.08kg,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽 2.(2023·潍坊中考节选)在物理项目化学习活 略所有摩擦，g取10N/kg,水的密度p= 动中，某科技小组的同学设计了如图所示的船 1.0×103kg/m3.求： 只升降实验模型.模型中的船厢A和所盛水的 ↑FN 总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为100cm2, 4.8 重为18N.关闭排水阀，向C中注人适量水后 关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为 010 50 x/cm 20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没)若 (1)打开阀门前，P端绳对a的拉力. 不计绳重和摩擦，水的密度P水= (2)打开阀门前，b受到的浮力 1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求：动滑轮的 重力. 进 110 优学案赢在中考 专项训练 力学作图（答案P20) 1.(2024·扬州中考)如图所示，请画出篮球撞击 图所示.请在图中画出动力F,的力臂11和阻 篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示 力F2的示意图. 意图. 头肌 尧骨 肘关节 7.科学思维，(2024·扬州中考)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 2.(2024·河南中考)如图，手按压水平桌面并向 O转动，股四头肌群收缩提供动力F1· 左滑动，可感受到桌面对手的支持力和摩擦 (1)请在图中画出动力臂11. 力.请以A点为作用点，画出桌面对手的支持 (2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力 力和摩擦力的示意图. 臂的变化情况是 ,动力的变化情况 是 股四头肌群 3.(2023·临沂郑城县二模)如图，重3N的小球 静止在水中，请画出小球所受浮力和重力的示 8.如图所示，通过滑轮组用最省力的绕法来提升 物体，请画出滑轮组的绕线。 意图. ① 4.(2022·潍坊期末)如图所示是运动员抛出去9.如图所示，利用图中滑轮组，用100N的力将 的铅球在空中飞行时的轨迹图.画出其受力示 重为400N的物体匀速提升到高处（绳重、滑 意图（不计空气阻力）. 轮重及摩擦不计)，请画出滑轮组的绕绳方法. 83593Y ④ 乖 5.一个物块静止在斜面上，画出物块所受力的示 意图 a 10.(2023·昌乐一模)如图所示，一木块从水平 面上以初速度冲上斜面最终停在斜面 上.请画出静止在斜面上时木块的受力示 6.跨学科·生物》(2024·枣庄中考)用手提起重 意图 物时，前臂可简化为杠杆：桡骨在肱二头肌牵 引力F1的作用下，绕肘关节（支点O)转动，如 物理·讲练册潍坊专用 111 11.(2024·临沂中考)图甲是天蒙山索道的吊厢 (1)动力F1和动力臂11； 随钢索向下方做匀速直线运动的情景，图乙 (2)阻力F2· 是吊厢及吊厢内物体的简图.请画出物体所 金属杆 受力的示意图（力的作用点画在物体的重心 入水口 O上). 水箱 15.(2023·德州中考)如图甲所示，建筑工地上 起重机竖直提升重物，在此过程中，起重机对 重物拉力F的大小随时间t变化的情况如图 乙所示，重物上升的v一t图像如图丙所 12.(2024·潍坊市区二模)一小车水平向右匀速 示.请在甲图上画出t=11s时，重物受力的 运动，在车厢顶用细绳竖直悬挂一个小球，小 示意图，并标明力的大小(O点为重物的重 球与竖直车厢壁刚好接触但不挤压，如图所 心)，不计空气阻力. 示.请画出小车突然减速时，小球受力的示 意图 甲 3000 1.2m·sy 13.模型建构(2024·安丘一模)如图甲所示是 2000 1000 种菜馅挤水器，其手柄可以看作一个杠杆，图 024681012/s 024681012/ 乙是其简化的示意图.请在图乙中画出阻力 丙 F2的力臂及在A点施加的最小动力F1的示 16.模型建构(2024·深圳中考)图甲是飞鸟经过 意图 无背索斜拉桥的情景.图乙是其简化的模型， 用S表示飞鸟，用F表示桥塔上端受到钢索 的拉力.请帮助亮亮同学在图乙中画出： 漏 (1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S'; 甲 (2)拉力F对应的力臂1(O是支点). 14.(2024·潍坊市区一模)如图所示是一种抽水 马桶水箱自动上水装置的示意图.当水箱内 的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB通 过金属杆压住入水口，停止上水.请在图中 乙 作出： 112 优学系赢在中考2.A 3.(合理即可)取与杆等长的细线，将细线对折5次，把杆长等分 600N×20X10m=200N.即动力为200N. 60×10-2m 为32份，取第11格和12格之间刻度作为支点并进行悬挂， (2)手远离支点，增加动力臂；使动力垂直于撬棒，增加动力臂； 在如图所示位置悬挂矿泉水和面粉，逐渐改变面粉多少调节 将支点向右侧移动，减小阻力臂的同时增加动力臂. 杠杆至平衡状态.由杠杆平衡条件得，11m面粉=20m水，则 (3)动力垂直于撬棒向下. 20 20 归纳梳理 n面粉= 1im水=17X0.55kg=1kg 1.现在的动力比原来的动力更小 最后 2.根据杠杆的平衡条件，在杠杆的阻力和阻力臂大小不变时，最 11格 20格 格舍弃 小的动力对应最长的动力臂，根据力臂的定义并结合直角三 角形的边长关系可知，支点与动力作用点的连线的距离是最 长的动力臂，所以，过动力作用点、与此连线垂直的动力是最 面粉 何矿泉水、 小的动力。 4.解：由杠杆平衡条件得，F1OC=F2OA,F1OC=F2'OD,则 变式训练1 F2OA=F2OD, 1.D OD=F:0A_30NX12X102m=0.18m=18cm 2.如图所示. 20N 5.B 6.解：如图所示. 3.D 例2解：(1)物体A在水中所受浮力F浮=P演V推g=1.0× 103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N. 物体A受到绳子的拉力F=G-F?=600N-400N=200N, 则物体A对动滑轮的拉力F'=F=200N, (2)因为不计动滑轮重力、绳重、摩擦及水的阻力，所以物体A露 ① ①F,-G+C2-50N+4N 18N. 出水面前，小李对绳子的拉力Fa=只F'=名×20N- n 100N. ②F,-G+Ge=50N+6N=14N 归纳梳理 n2 4 1.在不考虑动滑轮重、绳重及摩擦的条件下，滑轮组各段绳子分担 【潍坊中考真题】 1.如图所示。 的是物体对动滑轮的拉力，此拉力大小等于乘物体的重力。 2.在考虑动滑轮自重的条件下，滑轮组各段绳子分担的力除物 体对动滑轮的拉力外，还有动滑轮的自重产生的重力，滑轮组 各段绳子分担的总拉力大小变为G酶十G动· 光 C 渐轮组的省力情况表达式可以写为F=(C。十Ga)。 臼磁铁 其中，F为滑轮组绳子自由端受到的拉力，n为承担总拉力的 G 控制电路 太阳能 电池 绳子段数，G物十G动为动滑轮下方受到的拉力与动滑轮重力 2.A3.B 之和 4.解：(1)由图可知，有4段绳子拉着动滑轮，不计滑轮重、绳重 变式训练2 4G1 1.解：物体A露出水面前，小李对绳子拉力的大小 和摩擦，电动机对绳子的拉力F= 4mg=4 ×(40kg+ 200kg)×10N/kg=600N. F数=1(F'+G)=2×(200N+50)=125N (2)绳子自由端移动的距离s=4h=4×6m=24m, 2.解：弹黄测力计的示数F-∫-号×.5N-1.5N 绳子自由端移动的速度=三=24 =0.8m/s. t30s 3.解：物体露出水面前，绳子对动滑轮的拉力F拉=G物一F浮，绳 第17课时简单机械应用 子自曲端的拉力P=号×(R十Ga)=号×(G。-R,十 【聚焦重难】 G动) 例1(1)解：由F,=F2得，F1=E:业 物体露出水面后，绳子自由端的拉力F'=号×(G,十G. 19 物体露出水面前后，拉力F的变化量△F=80N,△F=F' 2.如图所示. F-号×(Gn+G)2×(G-F,+Ga)-号F,所以 物体浸没时所受浮力F浮=2△F=2×80N=160N. 【考点题组训练】 1.C2.A 3.如图所示. 3如图所示. F浮=3N C=3 N 4.如图所示. 4.解：(1)物体A在水中浸没时所受浮力F浮=P液V排g=1.0X 103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N. (2)物体A的重力G=mg=pVg=1.5×103kg/m3×0.04m3× 10N/kg=600N. (3)物体A对动滑轮的拉力FA=G-F#=600N-400N= 5.如图所示. 200N. 1 绳子自由端的拉力F=2×(E,+G)=2×(20N+50)- 125N, 地面对人的支持力F支=G人-F=625N-125N=500N. 人对地面的压力F'=F支=500N, 6.如图所示. F 500N 人对地面的压强D=S-00X10m=10Pa 【潍坊中考真题】 1.B 2.解：圆柱形浮筒B受到的浮力F浮=P水V排g=P水Shg=1.0× 7.(1)如图所示 103kg/m3×100×104m2×7X10-2m×10N/kg=7N. 由F-子(Pa+G)得，Ga-3F-Fm-3F-(G。 F浮)=3X5N-(18N-7N)=4N. 股四头肌群 3.解：(1)打开阀门前，轻杆对a的竖直向上的作用力F= (2)变大变大 4.8N,物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门 8如图所示. 前，P端绳对a的拉力为Fp拉=G。一F=1.5kgX10N/kg 4.8N=10.2N. (2)由P0:OQ=1:3可知，打开阀门前Q端绳的拉力F啦= 1 3Fpw=3X10.2N=3,4N 图中承重绳子股数n=2,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计， 此时绳子对b的拉力为F6=2FQ拉=2×3.4N=6.8N. 9.如图所示. 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门 前b受到的浮力为F浮6=G6-F。=m6g-F6=1.08kgX 10N/kg-6.8N=4N. 专项训练 力学作图 1.如图所示 G 10.如图所示. 77777777777777 —20 11.如图所示. 用的时间短，m<2;根据P=”,无法判断两者的功率大小 t 自主检测 1.B 2.马对雪橇的水平拉力和雪橇受到的摩擦力是两个不同的力， 只是当雪橇匀速直线运动时，两个力的大小相等。 解：因为雪橇匀速直线运动，所以马的拉力F拉=f摩=800N, 12.如图所示. 马的水平拉力做的功W=F拉s=800N×3000m=2.4×10J. 3.解：(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力 与重力大小相等，即F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg 1.5×104N. 13.如图所示， 拉力做的功W=Fs=1.5X10N×30m=4.5×105J. (2)水平运动阶段，拉力的方向竖直向上：构件在水平方向上 移动了3m,但在竖直方向上没有移动距离，所以拉力做的功 为0J. 0 (3)电动机的功率P=W-4.5X10J-4,5×10w 10s 14.如图所示 4.C 自主建构 物理意义 金属杆 大小 入水听 W=Fs 功 目的 水箱 使用简单机械 15.如图所示。 物理意义 快慢功率 定义定义式 单位 【聚焦重难】 F=1000N 中0 例1(1)书包受到拉力的方向是竖直向上的，书包虽随人的运 动轨迹不是竖直向上的，但书包从一楼到三楼，在竖直方向上发 G=2000N 16.如图所示 生了位置的改变，即书包在拉力的方向上有距离的移动.所以， 小明对书包做了功. (2)解：小明提书包的力竖直向上，从一楼到三楼过程中，在竖直 方向上上升的高度h=2X3m=6m,小明对书包做的功W= Gh=25N×6m=150J. 归纳梳理 “物体在力的方向上移动的距离”不等于物体必须完全沿着力的 第18课时 功与功率 方向运动，在力的方向上有位置的变化，就说物体在力的方向上 【基础回顾】 移动了距离.公式W=Fs中的F与s具有对应性，s是物体在力 自主回顾 F方向上移动的距离。 1.物体在这个力的方向上移动了一段距离(1)甲、乙拉力、 变式训练1 推力有力，且物体在这个力的方向上移动了一段距离 解：(1)工人甲做的功W里=Gh=200N×1.5m=300J, (2)丙、丁、戊有力无距离，没有在力的方向上移动距离（或 工人乙做的功Wz=Fs=150N×3m=450J. 力垂直于距离)，有距离无力(3)力物体在这个力的方向 (2)甲，因为甲做功比乙少. 上移动的距离(4)绳子、人 或乙，因为乙比甲更省力 2.(1)Fs(2)13000(3)Gh 例2解：(1)箱子被提升了4m,动滑轮上的绳子数n=2,则小 3.(1)丙甲比较单位时间内做功的多少，单位时间内做功多 李拉动绳子移动了s=2×4m=8m. 的做功快（或比较相同时间内做功的多少，相同时间内做功多 小李施加的拉力做的功W=Fs=55NX8m=440J. 的做功快，或比较做相同功所用的时间，用时短的做功快) (2)箱子匀速直线上升，动滑轮对箱子的拉力F'=G=100N,箱 (2)功率PY W(瓦)2W甲每秒钟做功2J 子移动的距离s'=4m, 动滑轮对箱子的拉力做的功W'=F's'=100N×4m=400J. 4.不能.甲的质量比乙小，根据G=mg,G甲<G2,同时甲、乙上 (3)优点：省力：缺点：费距离，且使用了动滑轮之后做的功比直 升的高度相同，根据W=Gh,则W甲<Wz;甲先到达说明甲 接提升箱子做的功多， 21