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类型2023年中考物理一轮复习:专题8 简单机械 模拟试题汇编(含答案解析).docx

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    资源描述:

    1、2023年中考物理一轮复习:专题8 简单机械 模拟试题汇编一选择题(共9小题)1(2022越秀区校级二模)如图分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速竖直提升,绳长不变,测得各拉力F大小如图,已知拉力F的作用点移动距离相等,则以下说法正确的是()AF乙和F丙两个力所做的功不同B机械乙的有用功比机械丙的有用功大C机械丙的滑轮重一定为12ND机械乙的机械效率小于机械丙的机械效率2(2022广州校级二模)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,水平拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A点的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A45 N、75%B30

    2、N、50%C60 N、50%D60 N、75%3(2022天河区二模)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M和H(绳长不变),测得物体所受重力和各拉力如表所示,则()GMGHF甲F乙F丙5N9N10N12N4NA甲的机械效率比乙的小B使用图乙滑轮提升H时省力C甲、丙的机械效率相等且大于乙的D甲的机械效率比丙的小4(2022白云区二模)如图两杠杆都处于平衡状态。图甲所示轻质塑料袋装满了体积不同的两种不同液体M、N,图乙所示是体积相同但密度不同的金属P、Q。则()AM的密度大于NBM的质量大于NCP的密度大于QDP的质量大于Q5(2022越秀区校级二模)如图所示,分别使用甲、乙、丙

    3、三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变),测得各拉力大小如图,则()A利用机械丙提升物体最省力BF乙和F丙两个力所做的功相同C机械丙比机械乙的机械效率低D机械乙比机械丙的额外功多6(2021广州二模)如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为1;乙沿斜面(如图乙所示)把物块从A点匀速提升至B点,SAB2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2,则下列说法一定正确的是()AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额

    4、外功7(2021越秀区校级二模)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变),测得物体M所受重力和拉力如表所示,请回答:甲、乙、丙的机械效率关系() GMF甲F乙F丙9N10N10N10NA甲的机械效率最大B丙的机械效率最大C甲、乙的机械效率相等D甲、乙、丙的机械效率均相等8(2022越秀区校级二模)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是()A支点不动,脚在杆上的位置前移B将支点靠近人,脚在杆上的位置不动C将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移D将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移9(2021天河区校级模拟)如图所

    5、示,小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变),测得物体M所受重力和各拉力如表所示,则()GMF甲F乙F丙8N10N10N10NA乙、丙的机械效率相等B使用图丙斜面可以省力C甲、乙的机械效率相等D甲、丙的机械效率相等二填空题(共3小题)10(2022越秀区校级二模)(1)如图甲所示,A点为硬棒的重心,此时硬棒静止,弹簧测力计的示数为 N;(2)如图乙所示,O为支点,拉力F1作用在B点并沿着虚线的方向,使硬棒水平静止,在图中画出拉力F1及其力臂l,此时所需要的拉力F1为 N;(3)如图乙所示,O为支点,若用力F2也能使硬棒水平平衡,则F1 F2(选填“”“”或“”)。11(2022

    6、荔湾区三模)如图所示,工人用一个滑轮组匀速提升重为400N的物体,物体在10s内上升3m,已知工人施加的拉力为250N。此过程中,工人做的有用功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。12(2022越秀区校级二模)图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s,用时t。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图乙),用时也为t。此过程中使用滑轮组做功的机械效率为 (用题中所给符号表示)。三作图题(共5小题)13(2022越秀区校级二模)“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,A为支点,FB为阻力,若要关闭水龙头,请在C

    7、处画出用力最小的动力Fc,并画出该力的力臂lc。14(2022越秀区二模)如图是人单手做俯卧撑时的简图,O点重心,O点为支点。图手臂伸直时,地面对手的支持力沿直线ab。画出人所受的重力G;画出地面对手的支持力的力臂。15(2022荔湾区校级一模)如图,杠杆在水平位置保持静止,L1为动力F1的力臂,请在图中作出动力F1及阻力臂L2的示意图。16(2022白云区校级一模)如图,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动,在C点挂一物体。在B点施加力F1时,棒刚好处于静止状态。请画出F2的力臂L2以及在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1。17(2022荔湾区三模)为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止,请你在杠

    8、杆上画出所施加最小动力F1的示意图,并作出阻力F2的力臂四实验探究题(共5小题)18(2022越秀区模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中(1)在杠杆的A点挂上一个重物,在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F。(2)在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘,如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点,此时拉力F2沿图乙中的CD线(CD线与圆盘相切于D点)。请在图乙中画出拉力F2,并画出F2的力臂L2;判断:F1 F2(选填“”、“”或“”),依据是 。19(2022增城区二模)如图1所示,把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点,绳的拉力为F1;用平行于斜

    9、面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点,物体甲移动距离为s。(1)在此过程中斜面的机械效率 (用题目中的字母表示)。小明在实验中,提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想:斜面倾角越大,沿斜面把同一物体拉升至同一高度时,机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。(2)除了图2中的器材,还需要什么测量工具: 。(3)请写出实验步骤(可画图或文字表述): 。20(2022白云区校级一模)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N钩码上升的距离/m弹簧测力计的示数/

    10、N弹簧测力计上升的距离/m机械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%(1)在实验操作中应该使用钩码缓慢 上升。(2)求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 (结果精确到0.1%)。(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为 N,克服物重做的有用功是 J。(4)分析实验数据,实验小组得出的结论是: 。若提起同样的重物,用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮,则机械效率变 。21(2021广州模拟)如图所示是小红和小华同学探究“杠杆平衡的条件”的几个实验情景:(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有

    11、达到”)平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个质量均为50g的钩码。(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则测力计的示数如何变化?(4)实验结束后,小华联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(0点为刻度的起点)。如图丁所示是用杆秤称量货物时的情景。在称量货物时,使用提纽 (选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。若该杆秤配套的秤砣D有磨

    12、损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。22(2021越秀区一模)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为O刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA5cm,OB10cm。(1)计算秤砣的质量是 kg(2)小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC2OB,则C处的刻度应为 kg。(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数 (选填“”或“”)2kg,由此可知

    13、一杆杆秤不能随意换秤砣。五综合能力题(共8小题)23(2022越秀区校级二模)小明做了两个简单机械的实验:(1)如图1所示,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动,且ABBOOC,在B点挂一重物甲,小明用手给AC硬棒某点施加一个最小的动力F,恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1;请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2;此杠杆是 杠杆(选填:“省力”、“费力”或“等臂”),依据是 。(2)小明再用图2中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,他猜想动滑轮拉动的物体越轻,机械效率越高。请设计实验检验其猜想,并完成部分实验

    14、报告的填写:实验目的: 。实验步骤(若需要可补充器材、可以画图或文字): 。24(2022天河区校级三模)如图1所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同。重力为6N的物体在AC段一直受到沿水平方向大小不变的拉力F15N,运动到斜面后受到另一大小与F1相同的拉力F2(拉力方向和运动方向一致)。(1)如果物体在AB段做匀速直线运动,那么在OC段是否也做匀速直线运动?依据是 ;(2)在图2画出物体在OC段的受到的力的示意图(F1已给出);(3)如果运动距离sABsDE,运动时间tABtDE;若F1在AB段所做的功的功率P1,F2在DE段所做的功的功率P2,请分析P1与P2的大小关系。(4)人使用斜面拉物体

    15、时的效率为 。(5)当物体静止在斜面时对斜面的压力为4N,物体与斜面的接触面积为100cm2,则物体对斜面的压强是多少?(写出计算过程)(6)物体到达E点(E点不是最高点)的瞬间,撤去F2,在图3画出物体此时的受到的力的示意图。25(2022越秀区校级二模)如图所示,质量忽略不计的硬棒AC可以绕O点转动,ABBOOC。在A、C两点分别挂一个物体,此时硬棒AC刚好在如图所示的位置静止。忽略绳重及支点处摩擦。(1)画出图示位置硬棒两边受到的力FA及其力臂LA、FC及其力臂LC;(2)若在A点挂的物体的重力为200N,则在C点挂的物体的质量是 kg(g取10N/kg)。26(2022海珠区校级二模)

    16、如图所示,可绕O点转动的杠杆(质量忽略不计),在C点挂一个质量为10kg的物体M,依次在A、B两点沿与圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡。知:COODDAAB(g取10N/kg)。(1)在图中画出FA的动力臂lA;FA N;(2)比较分析两个力的大小:FA FB,推导分析过程是: ;(3)若在E点施加最小的动力,也能使杠杆水平平衡。在图中画出该力FE的示意图。27(2022花都区二模)如图所示,在以O为支点质量忽略不计的杠杆上挂着两个质量不等的重物A和B,调整重物的位置,使杠杆处于水平平衡状态。小明将重物A往右移动,发现要使杠杆重新水平平衡,重物B必须往左移动。小明猜想:“保持杠杆水

    17、平平衡,重物A往右移动的距离与重物B往左移动的距离的比值可能是固定不变的。”请设计实验验证其猜想。(1)请在图中画出杠杆左侧所受到的拉力F的力臂l;(2)除了图所示的器材,你还需要的实验器材有 ;(3)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据。28(2022天河区二模)小明设计一种测力尺,均匀描画力的刻度贴在杆上,悬挂秤钩点O为0刻度如图甲,如图乙以O为支点,使用时秤钩钩住固定物,人用F力提拉环,移动秤砣,使得杆秤处于水平静止状态,读出刻度上力的读数即为此时F力测量结果(秤杆质量不计)。(1)小明挂上秤砣置于拉环处,使装置水平平衡,此时装置为 (选填“等臂”“费力”“省力

    18、”)杠杆,则秤砣重力为 N;(2)小明某次测得的力为140N,请标注此时秤砣悬挂点A并画出A点拉力的力臂。29(2022黄埔区二模)如图所示,一硬杆静止于水平位置,硬杆左端处放置一个三角支架,A点为硬杆重心。(1)在图中画出硬杆受到的重力G。(2)三脚支架顶端的O点对杆是否有力的作用? (选填“有”或“没有”)(3)已知OA23cm,AB27cm,弹簧测力计示数如图,则硬杆的重力G N。(4)画出重力G的力臂l。(5)若撤去三角支架,将弹簧测力计移到A处,是否能测出硬杆的重力? (选填“是”或“否”),你的判断依据是 。30(2022白云区二模)如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑

    19、轮组。利用该滑轮组提升重力为240N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的路程时间图像如图乙所示,不计绳重和摩擦,则:(1)在甲图虚线框内画出滑轮组及绕线图。(2)绳子自由端移动的速度为 m/s。(3)该滑轮组的机械效率为 。(4)拉力的功率为 W。参考答案与试题解析一选择题(共9小题)1(2022越秀区校级二模)如图分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速竖直提升,绳长不变,测得各拉力F大小如图,已知拉力F的作用点移动距离相等,则以下说法正确的是()AF乙和F丙两个力所做的功不同B机械乙的有用功比机械丙的有用功大C机械丙的滑轮重一定为12ND机械乙的机械效率小于机械丙的机械效率【解

    20、答】解:A、由图示和题意可知,F乙和F丙两个力的大小相同,拉力F的作用点移动距离相等,根据WFs可知,F乙和F丙两个力所做的功(总功)相同,故A错误;B、图乙中滑轮为定滑轮,图丙中滑轮为动滑轮,由两滑轮的特点可知h乙s乙,h丙=12s丙,而s乙s丙,所以h乙h丙,机械乙和机械丙提升相同的物体,且h乙h丙,根据WGh可知,机械乙的有用功比机械丙的有用功大,故B正确;C、甲图中直接匀速提升重物,则物重GMF甲10N;图丙中滑轮为动滑轮,F丙11N,若不计绳重和摩擦,由F丙=12(GM+G滑轮)可得:G滑轮2F丙GM22N10N12N,但实际上绳重和摩擦是存在的,则滑轮重力不为12N,故C错误;D、

    21、由前面解答可知,分别用机械乙和机械丙提升相同物体时,拉力做的总功相同,而机械乙的有用功比机械丙的有用功大,根据=W有W总可知,机械乙的机械效率较大,故D错误。故选:B。2(2022广州校级二模)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,水平拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A点的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A45 N、75%B30 N、50%C60 N、50%D60 N、75%【解答】解:(1)物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,因为物体和地面之间摩擦力为f45N,所以A处的拉力大小为:F

    22、Af45N。(2)由图可知n2,则sns物,滑轮组的机械效率为:=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF=45N230N100%75%。故选:A。3(2022天河区二模)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M和H(绳长不变),测得物体所受重力和各拉力如表所示,则()GMGHF甲F乙F丙5N9N10N12N4NA甲的机械效率比乙的小B使用图乙滑轮提升H时省力C甲、丙的机械效率相等且大于乙的D甲的机械效率比丙的小【解答】解:由图知:甲图承担物重的绳子股数为1,则拉力端移动的距离sh,拉力做的有用功W有用Gh,拉力做的总功W总FsFnhnFh,机械效率甲=W有W总=GhFs=G

    23、hFnh=GnF=5N10N100%50%;乙图承担物重的绳子股数为3,则拉力端移动的距离s3h,拉力为12N,物体重力为9N,使用乙费力;同理可知,乙图中的机械效率为:乙=9N12N3100%25%;丙图中斜面的机械效率为:丙=GhFL=5N3m4N5m100%75%。所以丙的机械效率最大,乙的机械效率最小;综上所述,D正确。故选:D。4(2022白云区二模)如图两杠杆都处于平衡状态。图甲所示轻质塑料袋装满了体积不同的两种不同液体M、N,图乙所示是体积相同但密度不同的金属P、Q。则()AM的密度大于NBM的质量大于NCP的密度大于QDP的质量大于Q【解答】解:对于甲图,M的力臂小于N的力臂,

    24、所以M的重力大于N的重力,则M的质量大于N。由于M体积大于N的体积,所以无法比较M和N的密度大小,故A错误,B正确;对于乙图,Q的力臂小于P的力臂,所以Q的重力大于P的重力,则Q的质量大于P。由于P和Q的体积一样,所以Q的密度大于P的密度,故C、D都错误;故选:B。5(2022越秀区校级二模)如图所示,分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变),测得各拉力大小如图,则()A利用机械丙提升物体最省力BF乙和F丙两个力所做的功相同C机械丙比机械乙的机械效率低D机械乙比机械丙的额外功多【解答】解:A、由图可知,甲直接提升物体,此时的拉力为10N;乙通过定滑轮提升物体,此时的

    25、拉力为11N;丙通过动滑轮提升物体,此时的拉力为11N,大于直接提升物体所用的力,所以利用机械丙提升M时不省力,故A错误;B、F乙和F丙两个力的大小相同,物体上升相同的高度,由定滑轮和动滑轮的特点可知,F乙移动的距离是F丙移动距离的一半,根据WFs可知,F丙所做的功要大,故B错误;C、机械丙和机械乙把相同的物体提升相同的高度,根据WGh可知,所做的有用功是相同的,F丙所做的总功要大,根据=W有W总可知,机械丙的机械效率比机械乙的低,故C正确;D、所做的有用功是相同的,F丙所做的总功要大,根据W额W总W有可知F丙所做的额外功要大,故D错误。故选:C。6(2021广州二模)如图所示,分别用两种不同

    26、的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为1;乙沿斜面(如图乙所示)把物块从A点匀速提升至B点,SAB2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2,则下列说法一定正确的是()AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功【解答】解:A、已知F1F2,由于不确定物体上升高度的关系,所以由WFs可知,无法比较W1、W2的关系,故A错误;B、斜面上的物体受重力、支持力、拉力和摩擦力的作用做匀速直线运动,受力平衡,由于重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直

    27、斜面向上,二力不平衡,故拉力与摩擦力也不平衡,f1与F2大小不相等,故B错误;C、根据图甲可知,提升物体的有效绳子段数为2,则滑轮组的机械效率:1=W有用W总=GhF1s=G2F1,已知sAB2h,斜面的机械效率:2=W有用W总=GhF22h=G2F2因为F1F2,所以12,故C正确;D、若提升高度相同(h)则F1方向上移动的距离:s12h,F2方向移动的距离:sAB2h,所以由WFs可知F1、F2做的总功相等;又因为12,所以由=W有用W总可知,有用功相等;由W总W有用+W额可知,额外功也相等,即滑轮组的额外功等于斜面的额外功,故D错误。故选:C。7(2021越秀区校级二模)如图所示,小明分

    28、别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变),测得物体M所受重力和拉力如表所示,请回答:甲、乙、丙的机械效率关系() GMF甲F乙F丙9N10N10N10NA甲的机械效率最大B丙的机械效率最大C甲、乙的机械效率相等D甲、乙、丙的机械效率均相等【解答】解:由图知:甲图承担物重的绳子股数为1,则拉力端移动的距离sh,拉力做的有用功W有用Gh,拉力做的总功W总FsFnhnFh,机械效率甲=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=GMF甲=9N10N100%90%;乙图承担物重的绳子股数为2,则拉力端移动的距离s2h,乙图中的机械效率为:乙=GM2F乙=9N210N100%45%;丙图中斜面的机

    29、械效率为:丙=W有W总=GMhF丙L=9N2m10N4m100%45%。所以乙、丙两图的机械效率相等,甲图的机械效率是乙、丙图机械效率的2倍,故A正确,BCD错误。故选:A。8(2022越秀区校级二模)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是()A支点不动,脚在杆上的位置前移B将支点靠近人,脚在杆上的位置不动C将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移D将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移【解答】解:A、支点不动,脚在杆上的位置前移,此时阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,故A错误;B、将支点靠近人,脚在

    30、杆上的位置不动,此时阻力不变,阻力臂变大,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,故B错误;C、将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移,阻力不变,阻力臂变大,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,故C错误;D、将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移,阻力不变,阻力臂变小,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力变小,能省力,故D正确。故选:D。9(2021天河区校级模拟)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变),测得物体M所受重力和各拉力如表所示,则()GMF甲F乙F丙8N10N10N10NA乙、丙的机械效率相等B使用图丙斜面可以省力C甲

    31、、乙的机械效率相等D甲、丙的机械效率相等【解答】解:ACD、甲图承担物重的绳子股数为1,则拉力端移动的距离sh,拉力做的有用功W有用Gh,拉力做的总功W总FsFnhnFh,机械效率=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF=GMF甲=8N10N100%80%;乙图承担物重的绳子股数为2,则拉力端移动的距离s2h,乙图中的机械效率为:=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF=GM2F乙=8N210N100%40%;丙图中斜面的机械效率为:=W有用W总=GMhF丙s=8N2m10N4m100%40%,所以乙、丙两图的机械效率相等,甲图的机械效率是乙、丙图机械效率的2倍,故A正确,CD错误;(2)

    32、因为丙图的拉力大于物体M的重力,所以丙图使用斜面不能省力。故B错误。故选:A。二填空题(共3小题)10(2022越秀区校级二模)(1)如图甲所示,A点为硬棒的重心,此时硬棒静止,弹簧测力计的示数为 3.6N;(2)如图乙所示,O为支点,拉力F1作用在B点并沿着虚线的方向,使硬棒水平静止,在图中画出拉力F1及其力臂l,此时所需要的拉力F1为 5.4N;(3)如图乙所示,O为支点,若用力F2也能使硬棒水平平衡,则F1F2(选填“”“”或“”)。【解答】解:(1)1N之间有5个小格,1小格代表0.2N,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.6N(即硬棒重力);(2)力臂是支点到力的作用

    33、线的距离,拉力F1作用在B点且与重力的方向相反,所以拉力的方向为竖直向上,过点O作力F1的作用线的垂线,支点和垂足之间的距离即为力臂l,如图所示:;若如图乙所示,O为支点,设拉力F1的力臂为l10L,硬棒重力的力臂为l215L,由杠杆的平衡条件可得F1lF2l2,则需要的拉力F1=Gl2l=3.6N15L10L=5.4N,(3)力臂是支点到力的作用线的距离,过点O作力F2的作用线的垂线,支点和垂足之间的距离即为F2的力臂,如图所示:,与F1的力臂相比较,F2的力臂较小,由杠杆平衡条件可知F1F2。故答案为:(1)3.6;(2)如图;5.4;(3)如图;。11(2022荔湾区三模)如图所示,工人

    34、用一个滑轮组匀速提升重为400N的物体,物体在10s内上升3m,已知工人施加的拉力为250N。此过程中,工人做的有用功是 1200J,拉力的功率是 150W,滑轮组的机械效率是 80%。【解答】解:(1)拉力做的有用功:W有Gh400N3m1200J;(2)由图可知n2,绳子自由端移动的距离:snh23m6m,拉力做的总功:W总Fs250N6m1500J,拉力的功率:P=W总t=1500J10s=150W;(3)滑轮组的机械效率:=W有W总100%=1200J1500J100%80%。故答案为:1200;150;80%。12(2022越秀区校级二模)图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面

    35、匀速移动了s,用时t。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图乙),用时也为t。此过程中使用滑轮组做功的机械效率为 F13F2(用题中所给符号表示)。【解答】解:滑轮组中有一个动滑轮,动滑轮相连的绳子段数为3,物体做匀速直线运动,图甲中,因为物体做匀速运动,拉力和摩擦力平衡,所以F1f;图乙中,同一物体在同一路面上匀速运动,因为压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,物体A受到的摩擦力仍为fF1,因为滑轮组中有3段绳子拉着物体,所以s3s,此滑轮组的总功为:W总F23s3F2s;此滑轮组的有用功:W有fsF1s;此滑轮组的机械效率为:=W有W总=F1s3F2s=F1

    36、3F2。故答案为:F13F2。三作图题(共5小题)13(2022越秀区校级二模)“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,A为支点,FB为阻力,若要关闭水龙头,请在C处画出用力最小的动力Fc,并画出该力的力臂lc。【解答】解:由题知,A为支点,动力作用在C点,以AC为动力臂是最长的力臂,根据杠杆平衡条件可知,此时动力最小;从C点作垂直于AC向下的作用力,即最小的动力Fc。如图所示14(2022越秀区二模)如图是人单手做俯卧撑时的简图,O点重心,O点为支点。图手臂伸直时,地面对手的支持力沿直线ab。画出人所受的重力G;画出地面对手的支持力的力臂。【解答】

    37、解:人所受的重力的作用点在重心O上,方向竖直向下,从O点开始,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为重力示意图;地面对手的支持力的作用点在手上,方向沿直线ab向上,从支持力的作用点,沿ab向上的方向画一条有向线段,用F表示,即为地面对手的支持力,过支点O作支持力作用线的垂线段,即为支持力的力臂l1,如图所示:15(2022荔湾区校级一模)如图,杠杆在水平位置保持静止,L1为动力F1的力臂,请在图中作出动力F1及阻力臂L2的示意图。【解答】解:过L1的上端作力臂L1的垂线即力F1的作用线,与杠杆的交点就是动力的作用点,动力和阻力使杠杆转动的效果相反,则动力F1的方向向上;由图可知,O为支

    38、点,物体对杠杆的拉力是阻力F2,由O向力F2的作用线引垂线,支点到垂足的距离就是力臂L2。如下图所示:16(2022白云区校级一模)如图,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动,在C点挂一物体。在B点施加力F1时,棒刚好处于静止状态。请画出F2的力臂L2以及在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1。【解答】解:(1)从支点O作F2的力的作用线的垂线,该垂线段为F2的力臂L2;(2)由杠杆平衡条件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;图中支点在最O点,因此OB作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图所示:17(2022荔湾区三模)为使轻质杠杆AB在如图所示位置静

    39、止,请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图,并作出阻力F2的力臂【解答】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图知OB比OA长,所以OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向,如下图所示:画出阻力作用线,则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2。四实验探究题(共5小题)18(2022越秀区模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中(1)在杠杆的A点挂上一个重物,在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F。(2)在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘,如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点,此时拉力F2沿图乙中的CD

    40、线(CD线与圆盘相切于D点)。请在图乙中画出拉力F2,并画出F2的力臂L2;判断:F1F2(选填“”、“”或“”),依据是 F1L1F2L2。【解答】解:(1)过拉力F1的作用点B,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用F1表示,如图所示:(2)过拉力F2的作用点C,沿沿图乙中的CD线向右下方画一条有向线段,即为其拉力F2的示意图,连接OD,OD即为其力臂L2如图所示:把弹簧测力计从B点移到C点,阻力和阻力臂不变,动力臂为圆的半径不变,由F1L1F2L2可知,拉力不变,所以F1F2。故答案为:(1)见解答图;(2)见解答图;F1L1F2L2。19(2022增城区二模)如图1所示,把物体甲从A点竖直

    41、向上匀速提升至高度为H的B点,绳的拉力为F1;用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点,物体甲移动距离为s。(1)在此过程中斜面的机械效率F1HF2s(用题目中的字母表示)。小明在实验中,提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想:斜面倾角越大,沿斜面把同一物体拉升至同一高度时,机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。(2)除了图2中的器材,还需要什么测量工具:弹簧测力计、刻度尺。(3)请写出实验步骤(可画图或文字表述):见解析。【解答】解:(1)把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点,绳的拉力为F1,由二力平衡条件可得物重GF1,则使用斜面提升重物时的

    42、有用功:W有GHF1H;用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点,物体甲移动距离为s,则总功:W总F2s;根据机械效率的定义可得,斜面的机械效率=W有W总=F1HF2s;(2)由=W有W总=GhFs可知,要测量斜面的机械效率,需要测出物重、拉力、上升高度和在斜面上通过的路程,故需要的测量工具是弹簧测力计和刻度尺;(3)要验证猜想:斜面倾角越大,沿斜面把同一物体拉升至同一高度时,机械效率越高,需要控制物重、上升高度以及斜面的粗糙程度不变,只改变斜面的倾角,则实验步骤如下:按图2安装好长木板和木块。把物体甲挂在弹簧测力计上,甲静止时读出弹簧测力计的示数F1(即物体的重力)

    43、;用弹簧测力计沿斜面把物体甲从斜面底部匀速拉至某一高度,读出弹簧测力计匀速拉动时的示数F2;用刻度尺测出此时物体甲离地面的高度H、物体从斜面底部运动至该处的距离s。增大斜面与水平地面的夹角,把物体甲沿斜面拉至同一高度H处,重复步骤。根据=F1HF2s算出沿不同倾角的斜面时提升物体甲至同一高度的机械效率。整理器材。故答案为:(1)F1HF2s;(2)弹簧测力计和刻度尺;(3)见解析。20(2022白云区校级一模)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N钩码上升的距离/m弹簧测力计的示

    44、数/N弹簧测力计上升的距离/m机械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%(1)在实验操作中应该使用钩码缓慢 匀速上升。(2)求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 78.4%(结果精确到0.1%)。(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为 2.4N,克服物重做的有用功是 0.3J。(4)分析实验数据,实验小组得出的结论是:使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。若提起同样的重物,用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮,则机械效率变 大。【解答】解:(1)在实验操作中应该竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力的大小;(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率为:=W有用W总=GhFs=4N0.05m1.7N0.15m100%78.4%;(3)由

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