2020中考物理试题分项版解析汇编（第04期）专题09 简单机械及其效率（含解析） 36页

专题09 简单机械及其效率 一、单选题 ‎1．如图所示，滑轮组将重50N的物体A以的速度沿水平地面匀速向前拉动了lm，拉力F大小为10N，滑轮组的机械效率为，下列说法中正确的是　　‎ A． 拉力F做功的功率为2W B． 2s内绳子自由端移动的距离为 C． 滑轮组做的有用功为50J D． 物体A受到水平地面的摩擦力为16N ‎【来源】2018年湖北省十堰市中考物理试题 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ B、2s内物体移动距离，，自由端移动的距离：，故B错误；‎ C、由公式得，，故C错误；‎ D、根据得，，，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，效率和功率问题显得简单了。‎ 36‎ ‎2．如图所示，用力F把重为400N的物体在10s内匀速提升2m，其中动滑轮重为100N，不计绳重和摩擦。则　　‎ A． 绳子的拉力为200N B． 滑轮组的机械效率为 C． 拉力的功率为80W D． 绳子自由端移动的速度为 ‎【来源】2018年广西河池市中考物理试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、由图知，，不计绳重和摩擦，绳子的拉力：‎ ‎，故A错误；‎ B、有用功：，‎ 绳子自由端移动的距离：，‎ 拉力做功：，‎ 滑轮组的机械效率：，故B正确；‎ C、拉力做功的功率：，故C错误。‎ D、由前面解答可知，绳子自由端移动的距离，‎ 绳子自由端移动速度：，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】‎ 36‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。‎ ‎3．下列是小明同学整理教材中有关力学的知识，其中不正确的是　　‎ A． 定滑轮既能改变拉力的方向，又能省力 B． 使用弹簧测力计前要先进行校零 C． 钢丝钳在使用时能省力，但须多移动距离 D． 力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果 ‎【来源】2018年广西河池市中考物理试题 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ D、力的大小、方向和作用点，都影响力的作用效果，所以叫做力的三要素，故D正确。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】‎ 理解力的三要素，即力的大小、方向和作用点，正是由于此三要素影响力的作用效果，所以才称为力的三要素。‎ ‎4．如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是（ ）‎ A． 大熊和小熊的重力相等 B． 大熊和小熊到支点的距离相等 C． 它们各自的重力与各自的力臂的乘积相等 D． 以上说法都正确 ‎【来源】2018年湖南省湘西州中考物理试题 36‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据题意，大熊和小熊坐跷跷板，跷跷板在水平位置保持平衡时，大熊的体重大，小熊的体重小，但大熊到支点的距离小，即力臂小，而小熊到支点的距离大，即力臂大； ‎ 根据杠杆的平衡条件知，当它们各自的重力与各自的力臂的乘积相等时，跷跷板平衡。‎ 故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】‎ 重点是杠杆平衡条件的应用，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。‎ ‎5．在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是 A． B． C． D． ‎ ‎【来源】辽宁省大连市2018年中考物理试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据题意，重物在主梁右端时，重物产生的拉力全部作用在右端支架，则右支架对主梁的支持力F最大；‎ 重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，将主梁左端看作杠杆的支点，则重物对主梁的拉力为阻力，阻力不变，但阻力臂减小，且动力臂也不变，所以动力减小，即右支架对主梁的支持力F减小，关系为，因为L2为变量，所以为一次函数关系。‎ 故B图符合题意。‎ ‎【点睛】‎ 36‎ 注意理解移动过程中，应将主梁的左端看作支点，根据杠杆的平衡条件可得，右端的支持力会不断减小。‎ ‎6．内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡。下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（ ）‎ A． B． C． D． ‎ ‎【来源】2018年湖南省株洲市中考物理试题 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 重力的方向始终竖直向下，故CD错误；‎ 根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】‎ 关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡。‎ ‎7．能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为（　　）‎ A． AB B． AC C． AD D． AE ‎【来源】2018年上海市中考物理试题 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。由此分析解答。‎ 36‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 在通常情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂。‎ ‎8．部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（　　）‎ A． 滑轮所做的有用功为1200J B． 滑轮受到的重力为100N C． 该滑轮的机械效率η=75%‎ D． 绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s ‎【来源】2018年重庆市中考物理试题（b卷）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、滑轮所做的有用功：，故A错误；‎ B、则图知n=2，不计摩擦和绳重时，，所以动滑轮的重：‎ ‎，故B错误；‎ C、做的总功为：，则滑轮组的机械效率：‎ ‎，故C正确；‎ 36‎ D、由图知，绳端移动的距离，则绳子自由端移动的速度大小为，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了。‎ ‎9．如图所示的四个物理情景中，相应的描述正确的是（　　）‎ A． 建筑工人推的独轮车是费力杠杆 B． 用力未搬起石块，这个力做了功 C． 用吸管喝饮料时利用了大气压强 D． 雕刻刀的刀口很薄，是为了减小压强 ‎【来源】2018年重庆市中考物理试题（b卷）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ D、雕刻刀的刀口很薄，是通过减小受力面积来增大压强，故D错误。‎ 36‎ 故选C。‎ ‎【点睛】‎ 理解用吸管“饮料”牛奶时，利用了大气压的作用。详细解释的话，还利用了气体压强与体积的关系，即吸管与口、肺部连通，胸腔扩张时，体积增大，压强减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下进入口中。‎ ‎10．如图所示，工人师傅用动滑轮将箱子吊到阳台上，箱子重为500N，动滑轮重为10N．在工人师傅竖直向上的拉力F作用下，箱子匀速上升了2m，不计绳重和摩擦，则在此过程中 A． F=250N B． F=510N C． 绳自由端被收起的长度为4m D． 装置的机械效率η=100%‎ ‎【来源】江苏省宿迁市2018中考物理试题 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知道，使用的滑轮组承担物重的绳子股数是：n=2，所以，不计绳重和摩擦时，人对绳子的拉力是：F=（G物+G轮）/2=（500N+10N）/2=255N，故AB错误；由于箱子匀速上升了2m，所以，绳自由端被收起的长度是：L=2h=2×2m=4m，故C正确；：由η=W有用/W总×100%知道，滑轮组需要克服动滑轮重力做功，所以机械效率不可能是100%，故D错误，故选C。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是滑轮组的有关计算，涉及滑轮组拉力、机械效率的计算等，难度不大。‎ ‎11．如图所示简单机械，在使用时费力的是（ ）‎ A． ‎ 36‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎【来源】新疆维吾尔自治区、生产建设兵团2018年中考物理试题 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】‎ A、理发用的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；‎ B、剪铁丝的钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；‎ C、旗杆顶的定滑在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力，也不费力，故C错误；‎ 36‎ D、用动滑轮提升重物的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误；‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】‎ 准确分析题目中工具的动力臂与阻力臂的关系，是判断省力杠杆和费力杠杆的关键。‎ ‎12．科学实验中，重力有时对实验结果的准确性会产生影响。下列实验中的做法不是为了减小或避免重力影响的是（　　）‎ A． 选用轻质泡沫塑料小球 B． 选用易形变的气球 C． 将集气瓶水平横放 D． 调节两端螺母使杠杆在水平位置平衡 ‎【来源】2018年浙江省舟山市中考物理试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、如图，轻质小球相互排斥而张开一定角度，因为重力的方向竖直向下，所以轻质小球可以减小重力对实验的影响，故A不符合题意；‎ B、选用易形变的气球，演示力的作用相互，与重力无关，故B符合题意；‎ C、演示扩散现象时，由于两种气体的密度不同，水平放置可以排除重力的干扰，使实验现象更具说服力，故C不符合题意；‎ D、调节杠杆在水平位置平衡，可以排除杠杆的自重对杠杆平衡的影响，故D不符合题意；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】‎ 36‎ 理解杠杆在水平位置平衡时，便于测量力臂，且可以避免杠杆自身的重对杠杆平衡的影 ‎13．科学实验中，重力有时对实验结果的准确性会广生影响。下列实验中的做法不是为了减小或避免重力影响的是 A． B． C． D． ‎ ‎【来源】浙江省嘉兴市2018年中考科学（物理部分）试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、如图，轻质小球相互排斥而张开一定角度，因为重力的方向竖直向下，所以轻质小球可以减小重力对实验的影响，故A不符合题意；‎ B、选用易形变的气球，演示力的作用相互，与重力无关，故B符合题意；‎ C、演示扩散现象时，由于两种气体的密度不同，水平放置可以排除重力的干扰，使实验现象更具说服力，故C不符合题意；‎ D、调节杠杆在水平位置平衡，可以排除杠杆的自重对杠杆平衡的影响，故D不符合题意；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】‎ 理解杠杆在水平位置平衡时，便于测量力臂，且可以避免杠杆自身的重对杠杆平衡的影响。‎ ‎14．以下有关杠杆的应用中，属于费力杠杆的是（ ）‎ A． 开啤酒瓶盖的起子 B． 用镊子夹取砝码 C． 剪铁皮的剪刀 D． 用撬棒撬石头 ‎【来源】贵州省铜仁市2018年中考物理试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。‎ ‎【详解】‎ A、起瓶盖的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；‎ 36‎ B、夹砝码的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；‎ C、剪铁皮的剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；‎ D、撬石头的撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。‎ 故选：B。‎ ‎【点睛】‎ 此题重点考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。‎ ‎15．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）‎ A． 用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度 B． 若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少 C． 减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 D． 若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力 ‎【来源】2018年湖北省黄石市中考物理试题 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ C、减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提高动滑轮的机械效率，故C正确。‎ D、用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误。‎ 故选C。‎ 36‎ ‎【点睛】‎ 重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高。‎ ‎16．如图中的物品使用时利用了杠杆原理的是（ ）‎ A． 洗手盘下防臭水管 B． 指甲钳 C． 塑料吸盘挂钩 D． 汽车逃生安全锤 ‎【来源】2018年广西钦州市中考物理试题 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、洗手盘下防臭水管，利用的是连通器原理，故A不符合题意；‎ B、指甲钳是三个杠杆的组合应用，利用的是杠杆原理，故B符合题意；‎ C、塑料吸盘挂钩利用了大气压的作用，故C不符合题意；‎ D、汽车逃生安全锤，利用的是在压力一定时，减小受力面积而增大压强。故D不符合题意。‎ 故选B。 ‎ ‎【点睛】‎ 安全锤是增大压强的方法的应用，要牢记影响压强大小的两个因素，可以通过增大压力或减小受力面积的方法来增大压强，反之减小压强。‎ 二、计算题 ‎17．如图所示，将质量为6kg，边长为的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B 36‎ 点施加与杠杆垂直的力时，杠杆在水平位置平衡，其中取求：‎ 合金块的重力；‎ 合金块的密度；‎ 拉力的大小。‎ ‎【来源】广西梧州2018年中考物理试题 ‎【答案】 60N；； 20N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 解：合金块的重力：‎ ‎；‎ 正方体合金块的体积：‎ ‎；‎ 根据密度公式可得，合金块的密度：‎ ‎；‎ 已知，，在B点施加与杠杆垂直的力时，F1的力臂为OB，‎ 根据杠杆的平衡条件可得：，‎ 则拉力的大小：。‎ 答：合金块的重力为60N；合金块的密度为；拉力的大小为20N；‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了重力、体积的计算以及杠杆平衡条件的应用，杠杆在水平位置平衡时，明确动力和阻力，以及对应的力臂是解答的关键。‎ ‎18．小亮同学想把重100N的物体拉到距地面3m高的地方，用了三种不同的方法：‎ 36‎ 甲 乙 丙 ‎（1）如图（甲）所示：小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m，求拉力F甲所做的功。‎ ‎（2）如图（乙）所示：斜面长5m，高3m，拉力F乙=75N,小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端。求使用该斜面工作时的机械效率。‎ ‎（3）如图（丙）所示：小亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物，在2s内将重物匀速提升3m,已知动滑轮的重量为10N。按要求画出滑轮组的绕线，求拉力F丙做功的功率。（每段绳子可承重80N,不计绳重及摩擦）。‎ ‎【来源】【全国市级联考】湖南省张家界市2018年初中毕业学业水平考试（中考）物理试题 ‎【答案】（1）300J； （2）80%； （3）；165W ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m，拉力F甲所做的功即克服重力做功：‎ ‎；‎ ‎（2）斜面长5m，高3m，拉力F乙=75N，拉力做的总功为：‎ ‎；‎ 该斜面工作时的机械效率：‎ ‎；‎ ‎（3）如图人站在地面上，通过滑轮组提升重物，可以反方向绕绳，如图：‎ 36‎ 两段绳子承重，所以拉力为：；‎ 拉力做功为：‎ F丙做功的功率为：‎ ‎。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。‎ ‎19．工人用如图所示的滑轮组提升建材，工人的重力是700 N，双脚与地面的接触面积是500 cm2。他将540 N的建材匀速提升了3 m,滑轮组的机械效率是90%。试求：‎ ‎（1）提升建材所做的有用功是多少？‎ ‎（2）工人对绳子的拉力是多少？‎ ‎（3）提升建材时，工人对地面的压强是多少？‎ ‎【来源】辽宁省大连市2018年中考物理试题 ‎【答案】(1) 1620 J (2) 300 N (3) 8 000 Pa ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)提升建材所做的有用功是：‎ 36‎ ‎ (3)人对地面的压力为：‎ 根据得工人对地面的压强是：‎ ‎。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，理解效率是有用功与总功的比，所以知道有用功可以求出总功。另外要理解人站在地面时，重力、支持力、绳子的拉力，三个力平衡。‎ ‎20．水资源的缺乏越来越成为社会关注的热点，很多企业都通过污水处理来节约生产用水。我市某企业在生产系统中每使用100吨水，就有96.2吨来源于处理后的循环水，补充的水仅3.6吨，问：‎ ‎（1）每使用100吨水，所补充新水的体积为多少？‎ ‎（2）使用抽水机将这些补充的新水抽到比原来高10米的蓄水池中需用50秒，则抽水机对这些水所做功是多少？（g=10N/kg）‎ ‎（3）抽水机工作时两端的电压为380V，通过的电流为25A，则抽水机的效率是多少？‎ ‎【来源】黑龙江省大庆市2018年中考物理试题 ‎【答案】（1）3.6m3；（2）3.6×105J；（3）75.8%。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 解：（1）由题，在生产系统中每使用100t水，补充的水仅3.6t，根据密度公式可得，‎ 所补充新水的体积 36‎ ‎；‎ ‎（2）抽水机对这些水所做功 ‎；‎ ‎（3）50s抽水机消耗的电能：，‎ 则抽水机的效率 答：（1）每使用100吨水，所补充新水的体积为；（2）抽水机对这些水所做功是；（3）抽水机的效率是；‎ ‎【点睛】‎ 本题综合运用了密度公式、重力公式、功的公式、效率公式，明确抽水机的效率等于对水做的功与消耗的电能之比是解题的关键。‎ 三、综合题 ‎21．图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。‎ ‎（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③．经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是_____。‎ ‎（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L ________。‎ ‎（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4）__________‎ ‎【来源】浙江省台州市2018年中考物理试题 36‎ ‎【答案】铜环①4g﹣7.89g ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）铜是导体，由题可知，铜环①、②之间是绝缘的，说明之间有底盘的绝缘体。②、③之间常温下有十几欧姆的电阻，为加热电阻，即电水壶的工作部分，故与水壶金属外壳相连的装置只能是铜环①，否则与②或③相连则有触电的危险。‎ ‎（2）由题，OA是小壶盖，C是其重力作用点，重力G的方向竖直向下，根据力臂是支点到力的作用线的距离，作出重力G的力臂l，如图所示：‎ ‎（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：‎ OD=×OC=×1.4cm=1cm，根据杠杆的平衡条件：‎ G1l1=G2l2，m1gl1=m2gl2，m2=m1==4g；‎ 36‎ 当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：‎ OE=×OB=×1cm=0.71cm，‎ 根据杠杆的平衡条件：‎ G1l1′=G2l2′，m1gl1′=m2gl2′，‎ m2′=m1=≈7.89g。‎ 答：（1）与水壶金属外壳相连的装置是铜环①；（2）见解析；（3）配重B的质量取值范围为4g﹣7.89g；‎ ‎【点睛】‎ 本题结合实际考查导体和绝缘体知识及杠杆的平衡条件的运用，掌握导体、绝缘体和力臂的概念，正确运用杠杆平衡条件是解答的关键，有一定难度。‎ 四、实验题 ‎22．现在要完成“探究杠杆的平衡条件”的实验，如图所示。‎ 实验前，需要把杠杆在水平位置调整平衡，这样做的目的是______。‎ 图中A点位置需挂______个钩码，杠杆才能恢复水平平衡。‎ 若图中B点位置不挂钩码，而施加一个如图所示的力F，请画出F对应的力臂l。________‎ ‎【来源】青海省2018年中考物理试题 ‎【答案】便于测量力臂4；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 36‎ ‎（3）由图知道，O为支点，延长力F的作用线，由支点O向F的作用线做垂线，标出F的力臂l，如图：‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是“探究杠杆的平衡条件”的实验，涉及杠杆的调节、杠杆平衡条件的应用，力臂的画法，是常见题目，难度不大。‎ ‎23．如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置，同时弹簧测力计从图中的A’位置匀速竖直上升至B’位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图所示。请根据所做实验进行分析（g=10N/kg）：‎ ‎（1）弹簧测力计的示数为_____N，拉力F所做的功为____J。‎ ‎（2）动滑轮的机械效率约为____。（结果保留一位小数）‎ ‎【来源】2018年甘肃省兰州市中考物理试题 ‎【答案】1.20.2483.3%‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）如图弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N；‎ 测力由25.0cm上升到45.0cm，所以拉力F所做的功为:‎ 36‎ ‎；‎ ‎（2）物体的重为：‎ 钩码由0.0cm上升到10.0cm，所以对钩码做的功为：‎ ‎；‎ 动滑轮的机械效率约为：‎ ‎。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了。‎ ‎24．如图所示，小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时，用20N的拉力将重为30N的物体匀速提升30cm.求：‎ ‎①此滑轮组是由____段绳子承担动滑轮和物体的总重。‎ ‎②滑轮组的机械效率是______%．‎ ‎③测量滑轮组的机械效率时，下列因素中：a．动滑轮重力、b．绳子绕法、c．摩擦力、d．定滑轮重力、e．物体重力，对滑轮组机械效率有影响的是（____）‎ A．acde B．bce C．ace D．abcde ‎【来源】贵州省铜仁市2018年中考物理试题 ‎【答案】375C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据作用在动滑轮上的条数确定几条绳子承担重物；‎ ‎（2）根据计算滑轮组的机械效率；‎ 36‎ ‎（3）根据机械效率的概念分析解答。‎ ‎【详解】‎ ‎①因为一个动滑轮提供两条绳子，而动滑轮中间的挂钩也提供一条，所以重物和动滑轮由3段绳子承担；‎ ‎②滑轮组的机械效率：；‎ ‎③总功等于有用功加额外功，减小动滑轮重力，可以减小额外功，从而减小总功，根据可知，可以提高滑轮组的机械效率，故a有影响；‎ 根据可知，改变绳子绕法、减小定滑轮重力，滑轮组的机械效率不变，不能提高滑轮组机械效率，故b、d无影响；总功等于有用功加额外功，减小绳子与滑轮之间的摩擦，额外功减小，总功减小，有用功不变，可以提高滑轮组的机械效率，故c有影响；根据可知，增大重物重力，可以提高滑轮组的机械效率，故e有影响；‎ 故选C。‎ 故答案为：①3；②75；③C。‎ ‎【点睛】‎ 此题考查滑轮组的认识、提高机械效率的方法，是一道综合性较强的题目，考查非常全面，需要学生具备扎实的物理知识。要能灵活运用公式，关键是正确找到n值。‎ ‎25．下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，‎ 实验名称：测量滑轮组的机械效率 实验步骤：‎ ‎（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和_____。‎ ‎（2）如图所示，测量物体G所受的重力为_____。‎ ‎（3）如图所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用_____测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是_____（选填甲”或“乙”）‎ ‎（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：‎ 36‎ 实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。‎ 实验讨论与交流 ‎①小明和小红的实验结论：_____（选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由_____。‎ ‎②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变_____，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。‎ ‎【来源】2018年广西钦州市中考物理试题 ‎【答案】分度值4.6N刻度尺乙不科学根据η=×100%，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关提升物体的重力 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系可知，绳子的有效段数，可以知道他们选用的滑轮组是乙；‎ ‎（4）①滑轮组的机械效率：，故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关；‎ 而小明和小红的实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关，是不科学的；‎ ‎②‎ 36‎ 要探究物重会影响该滑轮组的机械效率，根据控制变量的思路，需要改变提升物体的重力，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。‎ ‎【点睛】‎ 注意理解机械效率的意义，涉及机械效率的相关计算，牢记效率的两个思路：一是，二是。‎ 五、作图题 ‎26．如图所示，请画出最省力的绕线方法，并作出重物所受重力的示意图。‎ ‎【来源】青海省2018年中考物理试题 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 要使滑轮组最省力，则需要承担物重的绳子段数最多，由图知道应将绳子系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线；重力的方向一定要竖直向下，作用点在物体的重心上，如图：‎ 36‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是滑轮组的绕线方法及力的示意图，组装滑轮组是要知道承担物重的绳子段数越多越省力；画力的示意图时注意重力的方向和作用点。‎ ‎27．一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，在A点悬挂一重为20N的物体G。为使杠杆在水平位置保持平衡，还要给杠杆施加一个大小为12N、方向竖直向上的拉力F2。请在图中画出：（1）拉力F1的力臂L1；（2）拉力F2的示意图。‎ ‎【来源】2018年甘肃省兰州市中考物理试题 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据杠杆平衡条件得：‎ 即拉力F2应在杠杆左侧第五格处，方向竖直向上；‎ 力臂为支点到力的作用线的距离，则F1的力臂是支点到A点的距离，如图：‎ 36‎ ‎【点睛】‎ 重点是杠杆平衡条件的应用和力臂的画法，先要理解清楚力臂的概念，再练习作图，画力臂是很常见的作图题，但有些同学总会出错，牢记力臂是支点到力的作用线的距离。 ‎ ‎28．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压住入水口，停止上水。请在图中画出动力、阻力和动力臂。‎ ‎【来源】2018年辽宁省营口中考物理试题 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为动力，入水口对B端的向上作用力为阻力；‎ 入水口处的水对塞子产生竖直向上的压力，所以过杠杆B点作竖直向上的力即为阻力；‎ 浮力竖直向上，所以过浮标重心作竖直向上的力即为动力，过支点O作动力作用线的垂线段即为动力臂如图所示：‎ ‎【点睛】‎ 36‎ 先要理解清楚力臂的概念，再练习作图，画力臂是很常见的作图题，但有些同学总会出错，牢记力臂是支点到力的作用线的距离。‎ ‎29．甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：‎ ‎（1）阻力F2的力臂L2；‎ ‎（2）杠杆平衡时，作用在B点的最小动力F1及其力臂L1．‎ ‎【来源】辽宁省辽阳市2018年中考物理试题 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是力臂的画法和最小力的示意图的画法，要画出最小的力，关键是确定最长的力臂，即从支点到作用点的距离。‎ ‎30．旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，O点为旅行箱的重心，A为拉力的作用点，请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意图。‎ 36‎ ‎【来源】2018年湖北省黄石市中考物理试题 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 重力方向竖直向下，从重心O沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，如图所示：‎ 阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，图中B点为支点，以支点B到A的距离作为力臂是最大的。‎ 因为力与力臂垂直，故过A点作BA的垂线，方向斜向上作出力F最省力，如图所示：‎ ‎【点睛】‎ 作杠杆上的最小动力F，是常考的内容之一，方法是先确定力的作用点，以此作用点到支点的距离作为力臂，此时力臂最长，即力垂直于此连线时最省力。‎ 六、填空题 ‎31．如图所示，十堰人都爱吃牛肉面。牛肉面在制作过程中，很远的地方都能闻到香味，这是由于分子的______造成的。将一碗牛肉面端起来感觉很烫手，是由于通过______的方式增加了手的内能。夹起牛肉面的筷子是______杠杆选填“省力”、“等臂”或“费力”。‎ ‎【来源】2018年湖北省十堰市中考物理试题 ‎【答案】无规则运动热传递费力 ‎【解析】‎ 36‎ ‎【详解】‎ 端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，这时扩散现象，是由于分子的无规则运动造成的。‎ 端碗时很烫手，碗放热热量，手从碗吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。‎ 筷子在使用的过程中相当于是动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆。‎ ‎【点睛】‎ 重点是分子运动、热传递改变物体内能及杠杆的分类，注意牢记改变物体内能的两种方式，即热传递和做功，两种方式对于内能的改变是等效的，两种方式很容易区分，做题不难。‎ ‎32．用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重，且不计绳重和摩擦。在重物上升过程中，甲的有用功_____乙的有用功，甲的额外功_____乙的额外功，甲的总功_____乙的总功，甲的机械效率_____乙的机械效率。（填“大于”“等于”或“小于”）‎ ‎【来源】2018年湖南省株洲市中考物理试题 ‎【答案】等于小于小于大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。‎ 因为，所以在重物上升过程中，甲的有用功等于乙的有用功；‎ 因为，乙中有两个动滑轮，所以甲的额外功小于乙的额外功；‎ 因为，所以甲的总功小于乙的总功；‎ 机械效率为：，有用功相等，乙的总功大，故甲的机械效率大于乙的机械效率。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。‎ ‎33．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，物块G重30N，，在B 36‎ 点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，F的大小为______N；保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线所示位置的过程中，拉力大小将______，在转至虚线所示位置时，拉力与物重的大小关系为F______G。‎ ‎【来源】2018年江苏省镇江市中考物理试题 ‎【答案】15变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；‎ 转至位置时，由三角函数可知，动力F的力臂为：‎ ‎，‎ 由杠杆平衡条件得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 可得：。‎ ‎【点睛】‎ 关键是杠杆平衡条件的应用，要理解当拉力倾斜时，力臂会变小，所以拉力会变大，最后一问根据，直角三角形的各边关系分析解答。‎ ‎34．小明通过机械将重100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为则此过程中有用功 36‎ ‎______J，额外功______J，小明做功的功功率______W。‎ ‎【来源】2018年江苏省镇江市中考物理试题 ‎【答案】2005050‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 此过程中有用功：；‎ 根据可知，‎ 总功为：；‎ 额外功为：；‎ 小明做功的功率：。‎ ‎【点睛】‎ 涉及机械做功的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。‎ ‎35．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为______，拉力做功为______J，此物休受到的摩擦力为______不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦 ‎【来源】2018年辽宁省营口中考物理试题 ‎【答案】88‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离：；‎ 绳子自由端移动的速度：；‎ 拉力做的功：；‎ 36‎ 不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，‎ 由可得，物体受到的摩擦力：。‎ ‎【点睛】‎ 关键是判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳子段数即可，且要牢记。‎ ‎36．一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛，下底面积为20厘米2，将它放在水平桌面上，并有的长度露出桌面外，如图所示。‎ ‎（1）直棒对桌面的压强为_____帕。‎ ‎（2）在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面。‎ ‎【来源】2018年浙江省湖州市中考物理试题 ‎【答案】10001.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）直棒对桌面的压力：；‎ 有的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强为：‎ ‎；‎ ‎（2）在棒的右端施加力，使左端抬起，此时直棒相当于杠杆，支点在桌边，如图所示：‎ 支点左侧重，即阻力为：，左侧的重心位置距离支点，即阻力臂为：；‎ 支点右侧重：，此部分重的力臂为：；‎ 在棒的右端施加力，力臂为，使左端抬起，根据杠杆平衡条件得：‎ 解得：。‎ 36‎ ‎【点睛】‎ 重点是压强的计算和杠杆平衡条件的应用及计算，关键是确定支点后，正确判断出动力臂及阻力臂。‎ ‎37．电子天平用来测量_____，量筒用来测量_____在探究杠杆平衡条件的实验中，为了直接读出力臂的数值，应使杠杆在_____位置平衡。‎ ‎【来源】2018年上海市中考物理试题 ‎【答案】质量体积水平 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据对物理实验室常用测量质量工具的掌握作答；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上直接读取力臂。‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 此题考查了常用测量工具的用途及探究杠杆平衡条件时器材的安装，属于基本技能的考查，在探究杠杆平衡条件时，实验前移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；实验过程中移动钩码的位置或改变钩码的数量，使杠杆在水平位置重新平衡，此时不能再移动平衡螺母。‎ ‎38．如图所示，在杠杆C点挂上钩码，在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也在O点．在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB，杠杆都能在水平位置保持平衡．杠杆平衡时，拉力FB的力臂大小为____，拉力FA ____（选填“>”、“=”或“<”）FB．‎ ‎【来源】江苏省宿迁市2018中考物理试题 ‎【答案】R=‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 因为从支点到力作用线的垂直距离叫力臂，根据题意知道，在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、‎ 36‎ FB，结合几何知识知道，从支点O到力作用线FA、FB的垂直距离都等于圆形纸板的半径，即杠杆平衡时，拉力FA、FB的力臂大小都为R，根据杠杆平衡条件知道，FC LC =FAR=LBR，所以FA=FB。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是杠杆的有关计算，涉及力臂和平衡条件的应用，解题的关键是注意几何知识的应用。‎ ‎39．小明用如图所示滑轮组，在5s内将重90N的物体匀速提升50cm，已知动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，则拉力F做功的功率______W，滑轮组的机械效率为______。若用此滑轮组提升100N的重物，滑轮组的机械效率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【来源】辽宁省辽阳市2018年中考物理试题 ‎【答案】1090%变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知道，n=2，由于不计绳重和摩擦，所以，绳端的拉力是：F=（G轮 +G物）/2=（10N+90N）/2=50N，拉力端移动的距离是：s=2h=2×0.5m=1m，拉力做功是：W总=Fs=50N×1m=50J，拉力做功的功率是：P=W总/t=50J/5s=10W；使用滑轮组做的有用功是：W有 =Gh=90N×0.5m=45J，故滑轮组的机械效率是：η=W有/W总×100%=45J/50J×100%=90%；若用此滑轮组提升100N的重物，提升重物的重力增大了，则有用功增大，而绳重及摩擦不计、动滑轮重不变，即额外功不变，由η=W有/W总×100%知道，滑轮组的机械效率将变大。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的是计算滑轮组的有用功、总功、功率公式、机械效率，注意滑轮组s=nh的理解和运用，解题的关键是利用好F=（G轮+G物）/2 。 ‎ ‎40．如图是牲畜自动饮水器，从结构上看，左、右两个容器相当于一个_____。将B端所受的力看成动力，杠杆AOB是____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。浮漂浸入水中的体积为1.5×103cm3，浮漂所受浮力为_____N；右侧饮水槽水深30cm，饮水槽底部受到水的压强为_______Pa．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）‎ ‎【来源】辽宁省辽阳市2018年中考物理试题 36‎ ‎【答案】连通器省力153×103‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知道，左、右两个容器上端开口下端连通，所以相当于是一个连通器；由图知道，杠杆AOB支点为O，若将B端所受的力看成动力，则其阻力为A端所受的力，所以动力臂是OB，阻力臂是OA，由于OB大于OA，所以AOB是省力杠杆；由阿基米德原理知道，浮漂所受的浮力是：F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×1.5×10-3m3 =15N；由p=ρgh知道，饮水槽底部受到水的压强是：p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103 Pa。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查的知识点较多，考查了连通器原理、杠杆的分类、浮力和液体压强的计算，关键是熟练掌握相关知识和原理，难度不大。‎ 36‎