摘要:
**基本信息**
聚焦简单机械和功核心考点,以中考真题为载体,构建概念辨析-实验探究-综合计算的递进式训练体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|1-5题|选择为主,结合汉代汲水滑轮、井上施工装置等实例,考查杠杆类型、做功条件、滑轮特点|从杠杆/滑轮的基本概念(省力/费力判断、定/动滑轮区分)到功的定义(力与距离的乘积),形成概念认知链|
|实验探究|6-8题|填空与作图结合,含斜面机械效率计算、杠杆平衡条件探究、力臂作图|通过实验数据(如杠杆平衡条件表格)和操作(力臂绘制),体现科学探究中的证据收集与模型建构|
|综合计算|9题|计算题,涉及滑轮组机械效率、有用功/总功计算|综合应用机械效率公式(η=W有/W总)和功的定义式,实现从单一知识点到综合问题的推理迁移|
内容正文:
第十一章 简单机械和功
章末复习专练
过中考 真题同步挑战
1 [2025长沙中考]下列属于费力杠杆的是 ( )
2[2024 常州中考]起重机将1 000 N 的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
3 [2025陕西中考]我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水的场景。下列关于图中滑轮的说法正确的是( )
A.该滑轮是动滑轮
B.该滑轮可以改变施力的方向
C.使用该滑轮可以省功
D.提升重力不同的物体时,机械效率不变
4 [2025 哈尔滨中考]如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300 N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200 N,将重物提升10 m。下列说法错误的是( )
A.此过程中有用功为3 000 J
B.使用动滑轮可以省力
C.该动滑轮的机械效率为100%
D.此过程中拉力做的总功为4 000 J
5 [2025云南中考]《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,OM:ON=1:2,M端用绳子悬挂重200 N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5m。忽略杠杆和绳的自重。下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N 端受到的拉力大小为400 N
C. M端绳子拉力对物体做的功为100 J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
6〔2025乐山中考〕如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=0.6m、高h=0.3m,则拉力所做的功为 J;把重物直接提升h所做的功是有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为 N。
7[2025武汉中考]为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10 kg,相邻限位孔之间距离为15 cm。(g取10 N/ kg)
(1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力 F 的力臂。
(2)该同学在A位置沿图中力 F 所示的方向刚好能用150 N 的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A 位置沿图中力 F 所示的方向刚好拉动把手需要 N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
(3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力 (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。
8[2025陕西中考]小明在探究杠杆的平衡条件时,用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
(1)实验操作中,为了便于测量,常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。
(2)如图1,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,改变钩码所挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,多次实验并记录数据,如下表所示。
序号
动力F₁/N
动力臂l₁/ cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/ cm
1
1.0
15
1.5
10
2
1.5
10
1.5
10
3
2.0
5
0.5
20
分析实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 。
(3)小明进一步改进了实验方案,增加了弹簧测力计,并将固定挂钩改为可移动的挂环,如图2 所示。这样做的优点是 。
(4)如图3,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在 (填“A”或“B”)处更省力。
9[2024 苏州中考]某起重机的滑轮组结构示意图如图所示,其最大载重为5 t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到10 m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取10 N/ kg。求:
(1)克服钢板重力做的功 W有用。
(2)钢丝绳的拉力F。
(3)滑轮组满载时的机械效率(结果精确到0.1%)。
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第十一章 简单机械和功
章末复习专练 解析版
过中考 真题同步挑战
1 [2025长沙中考]下列属于费力杠杆的是 (C)
2 [2024 常州中考]起重机将1 000 N 的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是(D)
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
3 [2025陕西中考]我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水的场景。下列关于图中滑轮的说法正确的是(B)
A.该滑轮是动滑轮
B.该滑轮可以改变施力的方向
C.使用该滑轮可以省功
D.提升重力不同的物体时,机械效率不变
4 [2025 哈尔滨中考]如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300 N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200 N,将重物提升10 m。下列说法错误的是(C)
A.此过程中有用功为3 000 J
B.使用动滑轮可以省力
C.该动滑轮的机械效率为100%
D.此过程中拉力做的总功为4000 J
5 [2025云南中考]《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,OM:ON=1:2,M端用绳子悬挂重200 N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5m。忽略杠杆和绳的自重。下列说法正确的是(C)
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N 端受到的拉力大小为400 N
C. M端绳子拉力对物体做的功为100 J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
6 [2025乐山中考]如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=0.6m、高h=0.3m,则拉力所做的功为3.6J;把重物直接提升h所做的功是有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为 1 N。
7 [2025 武汉中考]为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10 kg,相邻限位孔之间距离为15 cm。(g取10 N/ kg)
(1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力 F的力臂。
(2)该同学在A位置沿图中力 F 所示的方向刚好能用150 N 的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A位置沿图中力 F 所示的方向刚好拉动把手需要 200 N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
(3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力变小 (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。
8 [2025 陕西中考]小明在探究杠杆的平衡条件时,用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
(1)实验操作中,为了便于测量,常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落,此时应将平衡螺母向左(填“左”或“右”)调节。
(2)如图1,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,改变钩码所挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,多次实验并记录数据,如下表所示。
序号
动力F₁/N
动力臂l₁/ cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/ cm
1
1.0
15
1.5
10
2
1.5
10
1.5
10
3
2.0
5
0.5
20
分析实验数据可以得出杠杆的平衡条件是F₁l₁=F₂l₂(或动力×动力臂=阻力×阻力臂) 。
(3)小明进一步改进了实验方案,增加了弹簧测力计,并将固定挂钩改为可移动的挂环,如图2所示。这样做的优点是便于改变力臂,测量非整数数据,使实验结论更具普遍性(合理即可) 。
(4)如图3,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在 A (填“A”或“B”)处更省力。
9[2024 苏州中考]某起重机的滑轮组结构示意图如图所示,其最大载重为5 t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到1 0 m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取10 N/ kg。求:
(1)克服钢板重力做的功 W有用。
(2)钢丝绳的拉力F。
(3)滑轮组满载时的机械效率(结果精确到0.1%)。
解:(1)克服钢板重力做的功
(2)拉力做的功W总==
由题图可知动滑轮上绳子的有效段数为4,
则钢丝绳的拉力
克服动滑轮做的功为额外功,则动滑轮重
滑轮组满载时,重物的质量m'=5t=5000kg, 此时滑轮组的机械效率 84.7%。
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