【正文】 繩重及一切摩擦均可忽略不計(jì) , 則繩子自由端的拉力 F=? GA=? 100 N=50 N。 (3)物體 A勻速上升 ,質(zhì)量不變 ,速度不變 ,高度增加 ,動(dòng)能不變 ,重力勢(shì)能增加 ,則機(jī)械能增加。用該滑輪組提升更重的物體 ,機(jī)械效率 會(huì) (選填“變小”、“不變”或“變大” )。 用該滑輪組提升更重的物體 ,在提升高度相同時(shí) ,由于物體重力增大 ,則有用功增多 ,而額外功 幾乎不變 ,所以有用功在總功中所占的比例變大 ,機(jī)械效率會(huì)變大。 7.(2022湖南衡陽(yáng) ,23,2分 )新材料碳纖維具有高強(qiáng)度、高耐熱、密度小等特性。 答案 200 40 解析 無(wú)人機(jī)克服自身重力做的功與自身重力做的功大小相等 ,由題意可求得 :G=mg=2 kg 10 N/kg=20 N,W克 =W=Gh=20 N 10 m=200 J,功率 P=W克 /t=200 J/5 s=40 W。 8.(2022湖南長(zhǎng)沙 ,38,6分 )如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場(chǎng)景 ,在 10 s的時(shí)間內(nèi) ,工人 師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了 1 m,已知拉力 F為 400 N,建筑材料的重力 G為 900 N,求這個(gè)過(guò)程中 : (1)繩子自由端移動(dòng)的距離 。 (3)拉力 F的功率。h物 =3 1 m=3 m (2)有用功 W有用 =Gs=400 N 3 m=1 200 J 因此 η=? 100%=? 100%=75% (3)由功率 P=? 有拉力 F的功率 PF=? =? =120 W WW有 用總9 0 0 J 2 0 0 JWt t總 2 0 0 J1 0s解題關(guān)鍵 熟記功、機(jī)械效率計(jì)算公式 ,關(guān)鍵是確定動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)為 3。 9.(2022湖南益陽(yáng) ,21,10分 )跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng) ,現(xiàn)在越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。 (2)重力做的功 。 ? 答案 (1)10 m/s (2) 105 J (3)3 103 W 解析 (1)由題可知 ,運(yùn)動(dòng)員在 0~15 s下落的路程為 s前 =210 m。運(yùn)動(dòng)員通 過(guò)的總路程為 s=s前 +s后 =210 m+90 m=300 m,總時(shí)間 t=30 s,則整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速 度 v39。 (2)運(yùn)動(dòng)員下落的高度為 h=s=300 m, 重力做的功 :W=Gh=500 N 300 m= 105 J。 st3 m0sB組 2022— 2022年全國(guó)中考題組 考點(diǎn)一 簡(jiǎn)單機(jī)械 1.(2022黑龍江龍東地區(qū) ,8,2分 )下圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中一定費(fèi)力的是 ? ( ) ? 答案 D ,動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 。 ,動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 。故選 D。 若力施加在 A點(diǎn) ,最小的力為 FA。 下列判斷正確的是 ? ( ) ? G =G G FC 答案 C 如圖所示 ,FA、 FB、 FC分別為作用在 A、 B、 C的最小力 ,OD為 FG的力臂 ,FG=G,根據(jù) 杠桿平衡條件得 ,FG OD=FA OA=FB OB=FC OC,又因?yàn)?OAOB=OCOD,則得到 :FAFB=FC G,故 A、 B、 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 ,C正確。 3.(2022寧夏 ,26,3分 )如圖所示 ,起瓶器開(kāi)啟瓶蓋時(shí) ,可看做是 ? ( ) ? A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿 A為支點(diǎn)的省力杠桿 B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿 B為支點(diǎn)的省力杠桿 答案 B 為開(kāi)啟瓶蓋 ,應(yīng)將瓶蓋邊緣的 B點(diǎn)撬起 ,所以應(yīng)以 A點(diǎn)為支點(diǎn) ,手握起瓶器末端向上抬 起。 4.(2022安徽 ,7,4分 )拉桿式旅行箱可看成杠桿 ,如圖所示。請(qǐng) 畫(huà)出 使箱子在圖示位置靜止時(shí) ,施加在端點(diǎn) A的最小作用力 F的示意圖 ,且 F= N。阻力是箱重 ,阻力臂 L2=OB。作用在 A點(diǎn)的力與 OA垂直時(shí)力臂最長(zhǎng) ,L1=OA。 評(píng)析 本題考查杠桿在實(shí)際中的應(yīng)用 ,確定最大動(dòng)力臂是解題關(guān)鍵。 (不計(jì)機(jī)械的自重及 摩擦 ) ? 答案 甲 省力 解析 兩圖中的滑輪都屬于動(dòng)滑輪 ,但使用的方式不同 ,假設(shè)船受到水的阻力是 f,不計(jì)機(jī)械自 重及摩擦 ,則 F甲 =f/2,F乙 =2f,所以方案甲更省力 ,所以應(yīng)選用方案甲。在乙方案中 ,人拉動(dòng)的是動(dòng)滑輪 ,與通常使用動(dòng)滑輪時(shí)拉 動(dòng)繩子自由端的方法不同 ,這樣使用動(dòng)滑輪不僅不省力 ,而且會(huì)費(fèi)力。 6.(2022四川成都 ,A27,8分 )在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中 ,每個(gè)鉤碼重力相等 ,杠桿刻度均 勻。 (2)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后 ,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示 ,他們記錄的數(shù)據(jù)為 :動(dòng)力 F1= N,動(dòng)力臂 L1= m,阻力 F2=1 N,則阻力臂 L2= m。 (4)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后 ,他們想進(jìn)一步探究 ,如果杠桿受到 F F3兩個(gè)阻 力 ,結(jié)果會(huì)怎樣 ?通過(guò)實(shí)驗(yàn) ,他們得到了圖乙所示的結(jié)果。 (F F F3的力臂分別用 L L L3表示 ) 答案 (1)水平 (2) (3)A (4)F2L2+F3L3 解析 (1)探究杠桿平衡條件時(shí) ,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 ,便于直接測(cè)量力臂 ,同時(shí)避免杠桿 自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 (3)鐵 架臺(tái)的自重不會(huì)影響力和力臂 ,故不會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差。 考點(diǎn)二 功、功率、機(jī)械效率 1.(2022廣東廣州 ,7,3分 )如圖所示 ,OQ是水平地面 ,物體在水平拉力作用下從 O勻速直線運(yùn)動(dòng)到 Q。PQ段拉力 F2為 200 N,F2做的功為 W2,功率為 P2。物體由 O運(yùn)動(dòng)到 Q過(guò)程中速度不變 ,F1F2,由 P=Fv知 P1P2,C正確 ,D錯(cuò) 誤。 若重物上升高度為 h,則兩滑輪組中繩端移動(dòng)的距離分別為 s甲 =3h,s乙 =4h。3 h,乙滑輪組中拉力做的總功為 W乙總 =F2 已知時(shí)間相同 ,由公式 P=? 知 ,P甲總 P乙總 ,故 A錯(cuò)誤 。 甲、乙兩滑輪組提升的重物相同 ,設(shè)一個(gè)動(dòng)滑輪重為 G動(dòng) ,不計(jì)繩重及摩擦 ,則甲滑輪組的機(jī)械 效率為 η甲 =? =? =? =? , 乙滑輪組中有 2個(gè)動(dòng)滑輪 ,乙滑輪組的機(jī)械效率為 η乙 =? , 所以 η甲 η乙 ,故 D正確。若媽媽克服自身重力做功 為 W功率為 P1,小明克服自身重力做功為 W功率為 P2,則下列關(guān)系正確的是 ? ( ) ∶ W2=1∶ 1 ∶ W2=2∶ 3 ∶ P2=1∶ 1 ∶ P2=2∶ 3 答案 D 克服重力做功大小 W=Gh,爬山比賽的起點(diǎn)、終點(diǎn)均相同 ,即高度 h相同 ,媽媽體重是 小明的 2倍 ,故 W1∶ W2=2∶ 1,A、 B錯(cuò)誤。 4.(2022重慶 A,7,3分 )工人師傅用圖所示的滑輪組 ,將重為 800 N的物體緩慢勻速豎直提升 3 m, 人對(duì)繩端的拉力 F為 500 N,不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦 ,則 ? ( ) 9 m 200 N 1 500 J % 答案 B 滑輪組中由兩段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重 ,則繩子自由端移動(dòng)的距離為 s=nh= 2 3 m=6 m。所做總功為 W總 =Fs=500 N 6 m=3 000 J。不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦 ,則額 外功為克服動(dòng)滑輪重力做的功 ,由 W額 =G動(dòng) h可得 ,動(dòng)滑輪的重力為 G動(dòng) =? =? =200 N。 Wh額6 0 0 J3mW 有總2 43 00 J5.(2022江蘇泰州 ,25,2分 )根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景 ,下列說(shuō)法正確的是 ? ( ) ? ,女孩對(duì)箱子做了功 ,但司機(jī)對(duì)汽車(chē)做了功 ,吊車(chē)對(duì)貨物做了功 ,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功 答案 A 女孩搬起一個(gè)箱子 ,女孩對(duì)箱子有力的作用 ,且沿力的方向運(yùn)動(dòng)了一段距離 ,所以女 孩對(duì)箱子做了功 ,故 A正確 。吊車(chē)吊著貨物水平移動(dòng)一段距離 ,吊車(chē)對(duì) 貨物有向上的力 ,但在力的方向上并沒(méi)有移動(dòng)距離 ,所以吊車(chē)對(duì)貨物沒(méi)有做功 ,故 C錯(cuò)誤 。 6.(2022內(nèi)蒙古包頭 ,6,3分 )如圖甲所示 ,木塊放在水平面上 ,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使 其做直線運(yùn)動(dòng) ,兩次拉動(dòng)木塊得到的 st關(guān)系圖像如圖乙所示。因?yàn)?P=Fv,v1v2,故 P1P2,B 正確 ,A、 C、 D不正確。則 ? ( ) ? :F甲 F乙 。機(jī)械效率 :η甲 =η乙 :F甲 F乙 。機(jī)械效率 :η甲 η乙 答案 C 題中甲是定滑輪 ,乙是動(dòng)滑輪。兩滑輪提升相同重物且提升相同高度時(shí) ,有用 功相同 ,甲種方式不做額外功 ,乙種方式需克服動(dòng)滑輪重力做額外功 ,所以 η甲 η乙 。 2GG?物 輪100N 20N2?8.(2022新疆烏魯木齊 ,20,5分 )如圖所示裝置是實(shí)驗(yàn)室中用輕繩繞成的滑輪組。已知?jiǎng)踊喼苓叞疾鄣闹荛L(zhǎng) C= m,求 (1)動(dòng)滑輪的重力 。 答案 (1) N (2) J J 80% 解析 (1)當(dāng)重物靜止時(shí) ,由題意得 G+G動(dòng) =3F1? (1分 ) 解得 G動(dòng) = N(1分 ) (2)動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)過(guò) 1圈的過(guò)程中 ,重物升高的高度為 ,繩子自由端升高的高度為 W有 =G = J(1分 ) W總 =F2 = J(1分 ) η=W有 /W總 =80%? (1分 ) (其他方法解答只要正確均可 ) 易錯(cuò)警示 動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1圈 ,不考慮動(dòng)滑輪打滑 ,則 s=,h=? C。 1nGhFsGnFC組 教師專用題組 考點(diǎn)一 簡(jiǎn)單機(jī)械 1.(2022山西 ,17,3分 )下列工具屬于省力杠桿的是 ? ( ) 答案 A 瓶蓋起子使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 ,A項(xiàng)正確 。 知識(shí)歸納 杠桿分類 :L1L2,則 F1F2,省力杠桿 。 L1L2,則 F1F2,費(fèi)力杠桿。下列說(shuō)法正確的是 ? ( ) ? A點(diǎn)豎直向下施力時(shí) ,橇棒是個(gè)省力杠桿 A點(diǎn)向不同方向施力時(shí) ,力的大小都相等 A、 B兩點(diǎn)沿豎直向下方向施力時(shí) ,在 B點(diǎn)比在 A點(diǎn)費(fèi)力 答案 B 橇棒保持平衡 ,則動(dòng)力對(duì)棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效果等于阻力對(duì)棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效果 ,A項(xiàng)錯(cuò)誤 。手在 A點(diǎn)沿不同方向用力 ,力臂大小 會(huì)改變 ,則力的大小會(huì)變化 ,C項(xiàng)錯(cuò)誤 。正確選項(xiàng)為 B。使用任何機(jī) 械都不省功 ,B項(xiàng)錯(cuò)誤 。當(dāng)?shù)醣劾@ O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,阻力臂變小 ,由杠桿的平衡條件知 ,伸縮撐桿 支持力漸漸變小 ,D項(xiàng)正確。當(dāng)?shù)醣鄣纳炜s撐桿伸長(zhǎng)時(shí) ,動(dòng)力 始終與杠桿垂直 ,故動(dòng)力臂不變 ,但阻力臂是變化的 ,這是一個(gè)容易被忽視的地方。已知細(xì)桿處于水平位置時(shí) ,繩上拉力為 F1,當(dāng) 拉至細(xì)桿與水平面夾角 θ為 30176。 時(shí)的動(dòng)力臂 OE和 OE39。如圖 圖 2,AO=l,根據(jù)幾何關(guān)系可知 :OE=? l,OE39。杠桿水平時(shí)阻力臂 OC=l/2,把杠桿拉起 到與水平面的夾角為 30176。=? l,所以 ,根據(jù)杠桿平衡條件 F1 OE=G OC,杠桿水 平時(shí) ,F1=? G,把杠桿拉起到與水平面的夾角為 30176。又 由重力的力臂 lG=? l cos θ,則 B項(xiàng)正確。 ? 答案 2∶ 1 1∶ 3 1∶ 3 解析 由題圖可知左右兩邊力臂之比是 4∶ 2=2∶ 1,由杠桿平衡條件可知 (2G甲 +G乙 ) 2=(G甲 + 3G乙 ) 1,解方程可得 3G甲 =G乙 ,所以 1個(gè)甲球和 1個(gè)乙球的質(zhì)量之比是 1∶ 3,由于體積相同 ,由密度 公式 ρ=? ,可知甲球和乙球的密度之比也是 1∶ 3。 (1)如圖甲 ,旗桿的頂端安裝著一個(gè) 滑輪 ,用來(lái)改變拉力的方向。 答案 (1)定 (2)阻力 解析 (1)國(guó)旗桿上的滑輪為定滑輪 ,利用它來(lái)升國(guó)旗 ,可以改變施加力的方向 。 7.(2022黑龍江綏化 ,31,4分 )在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中 ,小明發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有掛物體時(shí) , 杠桿處于如甲圖所示的狀態(tài) ,他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向 (選填“左”或“右” ) 調(diào)節(jié) ,使杠桿在水平位置平衡。如丙圖所示 ,把乙圖 a點(diǎn)的鉤碼取下 ,換用彈簧測(cè)力計(jì)使杠桿再次平 衡時(shí) ,發(fā)現(xiàn)其示數(shù)大于 N,根本原因 (直接觀察到的不屬于根本原因 )是 。 答案 右 僅憑一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論 ,具有偶然性 (沒(méi)有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) ,結(jié)論不具有普遍性 ) (拉 力的 )力臂變小 杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響 解析 (1)題圖甲 ,杠桿的右端上翹 ,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié) ,使杠桿在水平位置平衡。 (3)題圖丙中 ,拉力向右傾斜 ,此時(shí)拉力的力臂變小 ,根據(jù)杠桿的平衡條件 ,拉力的力臂變小 ,則拉 力變大。 8.(2022貴州遵義 ,28,4分 )如圖所示 ,在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中 ,在支點(diǎn)左側(cè) 30 cm刻度處掛 2個(gè)鉤碼 ,每個(gè)鉤碼重 N,現(xiàn)欲用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直向上的方向拉杠桿 ,使其在水平位置平衡 , 則拉力的作用點(diǎn)應(yīng)在杠桿支點(diǎn)的 (選填“右側(cè)”或“左側(cè)” ),若該點(diǎn)距杠桿支點(diǎn) 10 cm, 此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 N。 ? (1)小剛將杠桿中點(diǎn)置于支架上 ,當(dāng)杠桿