初中物理中考复习 专题八　简单机械　功和功率—2021届中考物理（通用）习题课件

这是一份初中物理中考复习 专题八　简单机械　功和功率—2021届中考物理（通用）习题课件，共60页。
A组 2020年全国中考题组
1.(2020黑龙江齐齐哈尔,4,2分)杠杆是一种常见的简单机械,在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆 在正常使用时能够省力的是 (　　) 
答案    D　船桨属于费力杠杆,故A错误;托盘天平属于等臂杠杆,故B错误;筷子属于费力杠杆,故C错误; 撬棍属于省力杠杆,故D正确。
2.(2020河南,8,2分)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是 (　　) 
答案    B    A项图中是瓶盖起子,使用过程中支点在瓶盖边缘,动力臂比阻力臂长,所以是省力杠杆。B项 图中是食品夹,使用时支点在夹子两臂连接处,手握的位置在夹子两臂中间附近,被夹物体在远处末端,所 以动力臂比阻力臂短,是费力杠杆。C项图中是起钉锤,使用时支点是锤子与地面的接触点,手握锤柄末 端,动力臂比阻力臂长,是省力杠杆。D项图中是核桃夹,使用时支点在夹子两臂连接处,动力臂比阻力臂 长,是省力杠杆。所以选B。
3.(2020江苏南京,18,4分)如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球, 脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。石球重50 N,不计摩擦和杆重。 (1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1,才能将石球抬起。F1的力臂为　　　    m,此时舂米工具是一个　     　    (选填“省力”或“费力”)杠杆。(2)脚竖直向下至少用力F2为　　　    N,才能将石球抬起。F2和F1的大小关系为F2　　　    F1。
答案　(1)1　省力　(2)20　>
解析　(1)由图1可知,脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起,则F1的力臂l1=AB-OA=1.4 m-0.4 m= 1 m;此杠杆的阻力等于石球的重力G,对应的阻力臂l2小于动力臂l1,所以此时舂米工具是一个省力杠 杆。 图1(2)脚竖直向下用力时,在图2中分别作出竖直向下的力F2及力臂l1'、石球重力G及力臂l2,△OBC∽△
OAD, = ,由杠杆平衡条件得F2l1'=Gl2,F2= =G× =50 N× =20 N;两次石球抬起过程中,G和l2不变,F2的力臂l1'小于F1的力臂l1,所以F2>F1。 图2
4.(2020山东青岛,19,4分)研究定滑轮的特点(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是　　　    和     　　　　　    。(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是　　　　　    。(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮　　　　　    的特点。 
答案　(1)物体重力　绳子自由端拉力　(2)F1=F2=F3　(3)改变力的方向
解析　(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量物体的重力和绳子 自由端的拉力。(2)定滑轮实质是等臂杠杆,用其匀速提升同一重物,则三个力的大小关系是F1=F2=F3。 (3)定滑轮的特点是不省力,但能改变力的方向,利用定滑轮升旗时,可以改变力的方向。
5.(2020辽宁营口,24,3分)如图甲所示是一种红酒开瓶器,图乙是其简化的示意图,O是支点,F2是瓶塞作用 在B点的阻力。请在图乙中画出阻力臂l2,并画出作用在A点的最小动力F1及动力臂l1。 
答案　如图所示 评分标准:动力F1、动力臂l1和阻力臂l2各1分。(注意:没有区分动力F1、阻力F2的大小扣1分;力臂的其他 正确画法也给分)
解析　过支点O作阻力F2作用线的垂线,垂线段即阻力臂l2;根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,阻力和阻力 臂不变,动力最小时,要求动力臂最长,故连接OA为最长的动力臂,为保持杠杆平衡,过A点向上作OA的垂 线,线段末端标上箭头及F1,即最小的动力示意图,如答案图所示。
1.(2020北京,8,2分)如图所示的情境中,人对物体做功的是 (　　) 
考点二　功、功率、机械效率
答案    B　做功包含两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的 距离。A、C、D选项所描述的情境,都是物体在力的方向上没有移动距离,所以人对物体不做功,B正 确。
2.(2020山东青岛,14,3分)(多选)某建筑工地上,一台起重机10 s内将重1.5×104 N的物体匀速提升3 m。起 重机吊臂上的滑轮组如图所示,滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是 (　　)
A.拉力F的大小为7.5×103 NB.有用功的大小为4.5×104 JC.额外功的大小为1.5×104 JD.拉力F的功率为6.0×103 W
3.(2020山西,18,3分)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种 方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是 (　　)A.甲方式可以省力B.乙方式不能改变力的方向C.甲、乙两种方式做的有用功相等D.甲、乙两种方式的机械效率相等
答案    C　题图中提升货物的滑轮组类型不同,甲方式中使用的都是定滑轮,乙方式中使用了一个定滑 轮和一个动滑轮,定滑轮不省力,故A项错。乙方式中通过上方的定滑轮改变了力的方向,B项错。有用 功是对货物做的功,两种方式中相同的货物被提升了相同的高度,所以有用功(W有=Gh)相同,故C项正 确。忽略绳重和摩擦,甲方式中没有额外功,机械效率是100%,乙方式中额外功是克服动滑轮的重力做 的功,所以乙方式机械效率比甲方式小,故D项错。
4.(2020广东,14,3分)如图所示,人向下拉绳提升重物。已知物体重400 N,动滑轮重60 N,不计绳重及摩擦, 将重物匀速提升0.5 m,人需用的拉力为　　　    N,绳子自由端移动的距离为　　　    m,人所做的有用 功为　　　    J。 
答案　230　1　200
5.(2020安徽,6,2分)如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到 顶端(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3 m,高h=1.5 m。若该过程中斜面的效率为60%,则力F所做的 功为　　　    J。 
答案　1.5×103
B组 2016—2019年全国中考题组
1.(2019河南,11,2分)图1中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。图2能正确表示它工作示意图 的是(　　)  图1图2
答案    B　使用开瓶器开启瓶盖时,用力向上抬起开瓶器,开瓶器绕顶端与瓶盖的接触点转动,所以开瓶 器顶端与瓶盖的接触点是支点,末端受到的向上的力是动力,瓶盖边缘对开瓶器向下的力是阻力,B图所 示的杠杆能表示开瓶器工作示意图。
解题思路　根据开瓶器的工作过程分析其支点位置,然后再根据开瓶器的使用目的和受力情况来判断 动力与阻力方向。
2.(2018新疆乌鲁木齐,6,3分)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲乙 两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为 (　　) A.3 N　　B.6 NC.11 N　　D.22 N
3.(2019四川成都,A18,4分)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会 选择　　　    (选填“A”、“B”或“C”)剪刀,这样选择是为了省　　　    。 
解析　因为铁皮较硬,所以剪铁皮时要用省力杠杆,C剪刀的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故选C 剪刀。
4.(2018天津,18,4分)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬棒相当于　　　    (选填“省力”或“费力”)杠杆; 利用图乙中的滑轮组匀速提升900 N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为　     　    N。　　　　　图甲　　　　　　图乙
5.(2016江苏南京,23,4分)用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向　　　    移 动(选填“左”或“右”)。(2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂2个钩码,在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠 杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1。将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数
F2　　　    F1(选填“>”、“=”或“　>　(3)12.5
解析　(1)探究杠杆的平衡条件时,要先使杠杆在水平位置平衡,调节方法:哪边高,平衡螺母向哪边调。(2)竖直向下拉弹簧测力计时,拉力的力臂为4(格),若弹簧测力计向左倾斜拉,则拉力的力臂会变小,故F2> F1;若弹簧测力计向右倾斜拉,则拉力的力臂也会变小,故F3>F1。(3)若要悬挂的重物最重,则应把重物挂在左侧刻度线“1”处,使阻力臂最小,将弹簧测力计挂在右侧刻 度线“5”处,使动力臂最大,根据杠杆的平衡条件F1·l1=F2·l2可得2.5 N×5=G×1,所以G=12.5 N。
评析　本题考查杠杆平衡条件的探究实验,要明白实验前杠杆应怎样调节水平平衡;还考查了对力臂的 理解和认识,在竖直向下拉时,力臂可以在杠杆上直接读出,当拉力方向改变时,力臂就不再是支点到力的 作用点的距离了。
1.(2019天津,6,3分)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近 (    　)A.9 J　　B.30 J　　C.90 J　　D.300 J
答案    C　两个鸡蛋所受的重力约为1 N,30个鸡蛋所受的重力约为15 N,从一楼走到三楼其实是升高了 两层楼的高度,一层楼高约3 m,所以上升的高度约为6 m,由W=Gh得人提鸡蛋的力做功约为90 J,故选项C 正确。
2.(2016宁夏,27,3分)如图所示,同一滑轮采用甲、乙两种连接方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮 重20 N(绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计)。则 (　　) A.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲F乙;机械效率:η甲>η乙D.手的拉力:F甲l2,∴m1gP2
5.(2020北京西城一模,19)(多选)小亮同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的 关系如图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。已知物体的质量为900 g,所用动滑 轮的质量为100 g,绳子自由端的拉力F为2.6 N。g取10 N/kg。在0~2 s的过程中,下列说法中正确的是 (　　)A.物体上升速度为0.05 m/sB.拉力F的功率为0.13 WC.滑轮组的有用功为0.9 JD.滑轮组的机械效率小于90%
6.(2020河南师大附中模拟,5)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50 N的物体,为保 证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿　　　    (选填“F1”“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为　     　    N。 
二、填空与作图题(每空1分,作图1分,共7分)
答案    F2　100
解析　为使拉力最小,动力臂要最长,拉力的方向应该垂直于杠杆向上,即竖直向上,动力臂为OB,根据杠 杆的平衡条件可得F2×OB=G×OA,由于OA是OB的二倍,所以F2=2G=100 N。
方法归纳　杠杆最小力求解方法(1)力的作用点确定:连接支点与力的作用点,连线的长度为最大力臂,垂直于最大力臂作出的力为最小力。(2)力的作用点不确定:在杠杆上找到离支点最远的点,连接支点和最远点,连线的长度为最大力臂,垂直 于最大力臂作出的力为最小力。(3)注意力的方向:支点在中间,动力、阻力指同侧;支点在一端,动力、阻力朝两边。
7.(2020江苏苏州姑苏一模,17)在高速铁路上,一列车以324 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶50 km,若 列车的牵引力为105 N,通过这段路程牵引力所做的功为　　　    J,功率为　　　    W。
答案　5×109　9×106
8.(2020广东广州增城一模,14)俯卧撑可以看成是一个杠杆模型,如图所示A为重心,O为支点,支撑点为B, 手臂与地面垂直。画出动力(支撑力)的方向;动力臂是　　　    m。假如人的体重是500 N,则支撑力是 　　　    N。 
9.(2020五三,原创题)按题目要求作图。(1)在图甲中画出动力臂和阻力臂。(2)用线代表绳子,将图乙中两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。(3)画出使杠杆AB在图丙所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 
答案　(1)如图所示 (2)如图所示(3)如图所示
解析　(1)从支点分别向动力和阻力的作用线作垂线段,垂线段的长度为动力臂和阻力臂。(2)一定一动两个滑轮连成的滑轮组,拉力的方向向下,只有一种绕法,如答案图所示。(3)在杠杆上用最小的力使杠杆平衡,最小的力要对应最长的力臂,故找出离支点最远的点B,OB为最长力 臂,垂直于OB向上的力即最小力。
10.(2019江苏无锡锡山一模,26)如图甲所示,叉车的两个前轮宽大、两个后轮窄小。每个前轮与地面的 接触面积为0.05 m2,每个后轮与地面的接触面积为0.02 m2,叉车(包含人)的重心在P点,叉车和人的总质 量为2.1 t。某次工作时,叉车托着1.5 t的货物(重心在Q点)从A点竖直匀速提升到B点,再水平匀速移动到 C点,如图乙所示,共用了2 min,g取10 N/kg。求:(1)当叉车不放货物静止在水平地面上时,叉车对地面的压强大小;(2)从A到C过程中,叉车对货物做功的功率;(3)图中叉车装运的货物最大重力。