2019中考物理试题分项版解析汇编(第06期)专题09 简单机械及其效率(含解析).doc
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1、1专题专题 0909 简单机械及其效率简单机械及其效率一、单选题1用如图所示的工具提升相同重物 G, (不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重)最省力的是( )A B C D 【来源】2018 年四川省广元市中考物理试题【答案】B【解析】故由以上计算可知 B 最省力。故选 B。【点睛】使用滑轮组时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。2习近平主席指出,要像爱护生命一样爱护我们的环境,所以低碳环保已经逐渐成为全社会的共同理念。我市积极响应这一理念,在各区县投放了大量的共享单车。下列关于共享单车的说法正确的是( )2A 车把是一个省力杠杆B 车座的
2、面积较大是为了增大压强C 轮胎表面凹凸不平的花纹可以减小摩擦D 停止用力蹬脚踏板,车也会继续前进一段距离是因为车受到惯性【来源】2018 年四川省广元市中考物理试题【答案】A【解析】【点睛】注意对惯性的理解,惯性是物体的基本属性,与物体的运动状态无关,与质量大小有关,且惯性不是力,不能说成:受到惯性作用,而应该描述成:具有惯性。3在探究“杠杆平衡条件“实验中,杠杆在力 F 作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测力计绕 B 点从a 位置转动到 b 位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力 F 与其力臂的乘积变化情况是( )A 一直变小 B 一直变大 C 一直不变 D 先变小后变大【来源】2018
3、年广西北部湾四市同城中考物理试题【答案】C【解析】3【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用,要理解当力与杠杆垂直时,力臂是最长的,倾斜后力臂会变短,正是由于杠杆保持平衡,所以力臂减小的同时,拉力要增大。4今年 2 月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是A B C D 【来源】江苏省常州市 2018 年中考物理试题【答案】B【解析】4【点睛】本题考查杠杆平衡条件的应用,根据杠杆平衡条件可知:阻力和阻力臂一定,动力臂越大越省力,比较所列几种情况动力臂的大小即可得出答案。5对物理概念的理解是学好物理的
4、关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )A 通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100%B 做功多的机械,功率一定大C 功率大的机械,做功一定快D 做功快的机械,机械效率一定高【来源】2017-2018 学年度八(下)简单机械试题【答案】C【解析】【详解】A、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于 1,也就是机械效率小于 100%故 A 错误;B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多,时间不确定,功率大小不能确定。故 B 错误;C、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢。故 C 正确;D、机械效率与做功快慢没有关系。故 D
5、错误。故选:C。【点睛】(1)机械效率指有用功占总功的比例,任何机械的机械效率都小于 1;(2)功率指做功的快慢,功率和机械效率是两个不同的概念,二者没有任何联系6用如图所示的滑轮组提升 300N 重物,在绳子自由端施加的拉力为 125N,4s 内重物匀速上升 2m,不计绳重和轮、轴间摩擦.则5A 绳子自由端移动的距离为 4m B 动滑轮重 50NC 拉力做功的功率为 150W D 此过程滑轮组的机械效率为 80%【来源】2017-2018 学年度八(下)简单机械试题【答案】D【解析】【点睛】根据图象可知,n3;(1)根据 s3h 求出自由端移动的距离;(2)根据 WFs 计算拉力做的功, 再
6、根据 P求拉力做功的功率;(3)不计绳重和摩擦,利用 F (GG动)求动滑轮重力;(4)根据 求滑轮组的机械效率7小王使用如图所示的滑轮组提升重物,用 300N 的拉力在 10s 内将 540N 的重物匀速提升了 1m,在这个过程中A 有用功为 540J B 拉力的功率为 90WC 滑轮组的机械效率为 60% D 绳子自由端移动的距离为 3m【来源】辽宁省阜新市 2018 年中考物理试题6【答案】A【解析】C. 滑轮组的机械效率为:,故 C 错误;故选 A。【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
7、了。8如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条 AB 重 24N,A、B 是木条两端,O、C 是木条上的两个点,AO=B0,AC=OCA 端放在托盘秤甲上,B 端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是 6N现移动托盘秤甲,让 C 点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是( )A 8N B 12N C 16N D 18N【来源】2018 年四川省绵阳市中考物理试题【答案】C【解析】7【详解】设木条重心在 D 点,当 A 端放在托盘秤甲上,B 端放在托盘秤乙上时,以 B 端为支点,托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条 A 端的支持力为 6N,如图所示
8、:由杠杆平衡条件有:,即:,所以:,当 C 点放在托盘秤甲上时,仍以 C 为支点,此时托盘秤乙对木条 B 处的支持力为 FB,因为所以,由杠杆平衡条件有:,即:,所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为 16N。故选:C。【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用,关键正确找到力臂,难点是根据杠杆的平衡条件计算出木条重心的位置。9如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )A B C D 8【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题【答案】C【解析】【点睛】重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。二、
9、多选题10如图所示,是同学们所画的几种情景下的示意图,其中不正确的是( )A 从岸上看水中物体的光路图B 通电螺线管周围小磁针静止时指向C 家庭电路的连线情况D 作用在杠杆上动力 F 的力臂 L9【来源】2018 年江西省中考物理试题【答案】ABD【解析】C、根据安全用电原则可知,火线先进入开关,再接灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上;三孔插座上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,故 C 正确;D、由图可知,O 为支点,图中动力 F 的力臂是指从支点 O 到力 F 作用线的距离,而图中是截取了力的作用线的一部分,故 D 错误。故选 ABD。【点睛】右手螺旋定则应用时,要注意四指弯曲指向
10、电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。11小庆家买了新楼房,为了搬运装修材料,设计了如图所示的滑轮组,已知动滑轮和装货物的箱子共重100N,一次提升重 500N 的材料到 12m 高的楼上,绳重和摩擦忽略不计,则此过程中,下列说法正确的是( )A 工人提升重物时,绳上的拉力为 300NB 工人做的有用功是 6000JC 工人做的总功是 10800JD 滑轮组的机械效率为 83.3%10【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题【答案】ABD【解析】C、拉力端移动的距离:拉力做的总功:,故 C 错误;D、
11、滑轮组的机械效率:,故 D 正确。故选 ABD。【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,求效率显得简单了。三、填空题12如图所示,轻质杠杆在中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力 F,杠杆保持平衡,保持力 F 方向不变,当将重物向右移动时,要使杠杆保持平衡,力 F 将_;将杠杆顺时针方向缓慢转动,力 F 将_(两空均填“变大” 、 “变小” 、 “不变” )11【来源】湖南省益阳市 2018 年中考物理试题【答案】变大不变(2)将杠杆顺时针方向缓慢转动,如图:重物悬挂在杠杆的中点,水平平衡时,动力臂和阻力臂
12、的关系:L1=2L2,保持力 F 方向不变,由图根据相似三角形知识可知,动力臂和阻力臂的关系:L1=2L2,由杠杆平衡条件可知:,物重 G 不变,动力臂与阻力臂的比值不变,则动力,即力 F 将不变;【点睛】本题考查杠杆动态平衡分析,能画出杠杆转动后的力臂并借助几何知识确定其关系是关键。13在“再探动滑轮”的实验中,小明用动滑轮将重 3N 的钩码匀速向上提升,拉力为 1.8N, 2s 钩码上升 0.2m,此过程中有用功为_J,拉力做功的功率为_W,动滑轮的机械效率为_。【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题【答案】 0.6 0.36 83.3【解析】12拉力的功率为:;动滑
13、轮的机械效率为:。【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。142018 年 5 月 20 日,中华龙舟大赛在盐城洋湾生态旅游景区开幕,一时间鼓声雷动、挠桨飞舞,鼓声是由于鼓面_发声,通过_传播到观众耳朵,运动员使用的船桨是_ (省力/费力)杠杆。【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题【答案】振动 空气 费力【解析】【详解】声音由振动产生,所以鼓声是由于鼓面振动而发声的;声音的传播需要介质,鼓声是通过空气传播到观众耳朵的;运动员使用的船桨,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。【点
14、睛】重点是声音的产生、传播特征,以及杠杆的分类,加深理解难度不大,但在考试中经常出现,要多练习达到熟练的程度。15如图所示的杠杆(自重和摩擦不计) ,O 是支点,A 处挂一重为 50N 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。13【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题【答案】F2100【解析】由于 OA 是 OB 的二倍,所以解得:。【点睛】杠杆上的最小动力 F,是常考的内容之一,当以作用点到支点的距离作为力臂时,动力臂最长,即力垂直于直杠杆时最省力。第二问根据杠杆的平衡条件即可解答。四、作图题16按
15、照题目要求作图:(1)在图甲中画出反射光线对应的入射光线。(2)在图乙中画出施加在开关上力F的力臂l。(3)在图丙用笔画线代替导线将灯泡、开关正确接入电路。【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题14【答案】【解析】如图,过支点 O 向动力 F 作垂线,则支点到垂足的长 L 为动力 F 的力臂,如图:(3)根据开关控制火线的原则连接电路。向上延长开关的右端到火线,节能灯的左侧向上延长连接零线,如图:【点睛】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,应牢记力臂是支点到力的作用线的距离。另外注意家庭电路连接中的细节问题:开关控制火线,灯泡的
16、螺旋套连接零线,三孔插座的“左零、右火、上地”等,都是考查的重点。17如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在 C 点用最小的力 F 使座椅绕 A 开始逆时针转动,请在图乙中画出;F 的力臂F 的示意图15【来源】2017-2018 学年度八(下)简单机械试题【答案】【解析】【详解】连接 AC,过点 C 作 AC 的垂线就是最小力 F 的方向所在的直线,且力 F 的方向左上方,AC 就是力 F 的力臂L。18如图OAB轻质杠杆,O为支点,请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图【来源】2017-2018 学年度八(下)简单机械试题【答案】16【解析】【点睛】由杠杆平衡条件
17、F1L1F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。19按题目要求作图(1)如图甲,物体 A 沿光滑斜面下滑,作出物体所受重力和弹力的示意图 (2)如图乙,O 为轻质杠杆的支点,A 点挂一重物,杠杆在图示位置平衡,作出阻力臂 和最小动力 F1的示意图 (3)如图丙,小磁针静止在通电螺线管的正上方,请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向【来源】江苏省南通市 2018 年中考物理试题【答案】17【解析】如图(3)由异名磁极相互吸引知道,通电螺线管的左端为 N 极、右端为 S 极,故其周围的磁感线从 N 极出发、回到 S 极,则图中磁感线方向指向右;通电螺线管的左端为 N 极、右
18、端为 S 极,由右手螺旋定则可知电流从螺线管的右侧流入、从左侧流出,所以电源右端为正极、左端为负极,如图:18【点睛】本题考查的是内容较多,涉及力示意图及最大力臂作图、磁极间的作用规律、磁感线的方向规定、右手螺旋定则等的应用,难度不大。五、计算题20如图所示,实心物体 A 漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动 A,使 A 向下运动。已知 A 的体积为 1m3,密度为 0.5103kg/m3动滑轮重为 1103N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.2103w 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,求:(1)A 的重力;(2)A 浸没在水中受到的浮力;(3)A 向下运动的最小速度;(4)A 向下
19、运动过程中,滑轮组机械效率的最大值。【来源】2018 年广西北部湾四市同城中考物理试题【答案】 (1)5000N;(2)1104N;(3)0.2m/s;(4)答案见解析【解析】【详解】(1)由可得,A 的质量:;A 的重力:;19(2)A 浸没在水中,A 浸没在水中受到的浮力:;(4)当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大,效率最高;A 向下运动过程中的有用功:,总功为:所以最高机械效率为:。【点睛】重点是重力、浮力、功率、效率的计算,要用到滑轮组拉力与绳子段数的关系,以及效率什么时候最高的知识,求效率时要理解,动滑轮拉物体做的是有用功,动力对动滑轮做的功为总功,然后可得效率。21南极冰面
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- 2019 中考 物理试题 分项版 解析 汇编 06 专题 09 简单机械 及其 效率
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