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1、 专题 17 简单机械命题热点透视：近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面（1）杠杆的五要素及分类；（2）杠杆作图；（3）有关杠杆平衡条件的计算及应用；（4）滑轮及滑轮组；（5）机械效率的测量及相关计算；（6）有关功、功率的综合计算题。本专题精选全国中考典型题型，通过考点深度详解、典例精讲、拔高集训，旨在让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧，帮助同学们轻松攻克解题难关，复习做到有的放矢，胸有成竹，对中考信心十足, 轻松斩获高分！考点深度详解一、杠杆1.杠杆(1)杠杆：。(2)杠杆的五要素：支点：；动力：；阻力：动力臂：阻力臂：。2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡：当有两个力或几
2、个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。(2)杠杆平衡的条件： ，即：(3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为 0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。3.杠杆的应用(1)省力杠杆：，。(2)费力杠杆：(3)等臂杠杆：，。二、滑轮1.定滑轮(1)实质：。1 (2)特点：2.动滑轮(1)实质：(2)特点：3.滑轮组(1)连接：(
3、2)作用：。(3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。绳子段数：“动奇定偶”。F=G+G拉力，绳子自由端移动的距离 s=nh，其中 n 是绳子的段数，h 是物体移动的高度。n4.轮轴和斜面(1)轮轴：实质是可以连续旋转的杠杆，是一种省力机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力 F ，2作用在轮上的力是动力 F ，轴半径 r，轮半径 R，则有 F R=F r，因为 Rr，所以 F F 。11212(2)斜面：是一种省力机械。斜面的坡度越小，省力越多。三、机械效率1、有用功W ：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。有用也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W =G
4、h。有用2、额外功W额外(1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。(2)额外功的主要来源：提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。3、总功W ：总(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W =总。(2)若人对机械的动力为 F，则：W =总4、机械效率(1)定义：。(2)公式：=。(3)机械效率总是小于 1。(4)提高机械效率的方法：；。2 (3)功率与机械效率的区别：二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。它们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定
5、大，机械效率高的机械，功率也不一定大。典例精讲典例 1 .（2019 浙江嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是()A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向 1 与 2 匀速拉动配重，所用的力大小相等D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等【答案】A【解析】考点：滑轮组绳子拉力的计算，滑轮组及其工作特点，功的大小比较分析：（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离；（2）滑轮组距离关系：s=nh
6、；（3）绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1 与 2 匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等；（4）总功等于有用功加上额外功。解答：A.由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故 A 错误；B.该滑轮组中 n=2，由 s=2h 可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B 错误；C.如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向 1 与 2 匀速拉动配重，动力臂都等3 于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于 (G+G )/2，故 C 正确；动D.直
7、接提升配重做的功是有用功,用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功(总功)大于有用功，故 D 错误。故选 C。典例 2.（2019 山西省卷）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为 8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为 9t。国家规定两轴货车限载车货总重 18t，请你通过计算分析该货车是否超载。【答案】该货车不超载【解析】考点：杠杆的平衡条件分析：分别以汽车前轮和后轮为支点建立杠杆模型，根据杠杆的平衡条
8、件得出等式，联立等式即可求出车受到的重力，然后与汽车的自身和载重相比较即可得出答案。解答：以汽车前轮为支点建立杠杆模型,示意图如图甲，根据杠杆平衡条件得：F 后 L=GL1以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，根据杠杆平衡条件得：F 前 L=GL2由两式可得：G=F +F =(810 kg+910 kg)10N/kg1810 kg10N/kg，333前后所以，该货车不超载。故答案为：该货车不超载。拔高集考查点 1 杠杆的五要素及分类1.（2019 湖北黄冈）在工厂车间，工人先将金属杆一端的空心吸盘（如图）按压在半成品玻璃上固定，再在 A 处用力，使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周，圆形玻璃制
9、品就成型了。下列分析正确的是（ ）4 A.吸盘被按压后即可固定，是由于吸盘受到大气压作用B.玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力C.玻璃刀绕转轴转动时，没有受到玻璃施加的摩擦力D.玻璃刀绕转轴转动时，金属杆始终是一个等臂杠杆2.（2019 云南省卷）如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（）A吊车吊臂B撬棒C筷子D钓鱼竿3.（2019 北京市）如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A筷子B瓶盖起子C撬棒D核桃夹5 4 .（2019 湖北孝感）如图所示是建筑工地上的起重机示意图，B 是配重。起重机工作时，在钢索吊起货物加速上升的过程中，下列说法正确的是（）A.钢索对货物的拉力等于货物的重
10、力B.货物加速上升过程中没有惯性C.货物的动能转化为它的重力势能D.配重是为了防止起重机翻倒，利用了杠杆原理2考查点 杠杆作图5.（2019 江苏常州）杠杆 OAB 可绕 O 点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出施加于 B 点的最小动力 F(保留作图痕迹)。6.（2019 内蒙古鄂尔多斯）如图轻杆（不计杠杆重力），O 为支点，物重为 30N，OA：AB1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法，正确的是（）A该杠杆与镊子类型相同B图甲位置时，拉力大小为 15NC图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1D如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到
11、虚线位置，拉力不变7.（2019 四川达州）轻质杠杆 OABC 能够绕 O 点转动，已知 OABC20cm，AB30cm，在 B 点用细线悬挂重为 100N 的物体 G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。6 8.（2019 山东威海）如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄 AOB 是一个杠杆，杠杆在动力 F 的作用1下绕 O 点匀速转动，请在图中画出杠杆在 B 点受到阻力的示意图和 F 的力臂。1考查点 3 有关杠杆平衡条件的计算及应用9.（2019 黑龙江哈尔滨）质地均匀杠杆，每个钩码重 0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的
12、是（杠杆上有等间隔的刻度）（）ABCD10（2019 山东青岛）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F 10N，阻2力臂 l 20cm，测力计示数 F 25N，则动力臂 l 为（）211A15cmC50cmB8cmD80cm7 11.（2019 辽宁沈阳）如图所示，用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在 a、b、c 几种不同情形下拉杠杆，使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是（）A测力计在 a 位置时的示数比模型和直杆的总重大B测力计从 a 位置转到 b 位置后，比 a 位置的示数小C测力计从 a 位置移至 c 位置后，
13、比 a 位置的示数大D测力计在 c 位置时，对模型水平向右吹风，示数变大12.（2019 重庆市 B）如图所示，在探究杠杆平衡条件”实验中,弹弹簧测力计从位置 A 逆时针转到位置 B，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（）A. 变大C. 不变B. 变小D. 不能确定考查点 4 滑轮及滑轮组13.（2019 湖北孝感）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（）A.甲、乙的拉力之比是 3:2B.甲、乙绳的自由端速度之比是 1:1D.甲、乙 机械效率之比是 1:1C.甲、乙拉力的功率之比是 3:214（2019 江苏盐城）如图
14、所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（）8 A省力，不改变施力的方向B不省力，改变施力的方向C既省力，也改变施力的方向D既不省力，也不改变施力的方向15（2019 江苏南通）如图所示，用滑轮组将重为 12N 的物体匀速提升 0.2m，作用在绳端的拉力 F 为 5N，不计绳重和摩擦利用以上信息不能求解的物理量是（）A.拉力的功率B.动滑轮的重力C.滑轮组的额外功D.滑轮组的机械效率16.（2019 江西省卷）如图所示,物重为 G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力 F 、F 、F 、F 的大小关系是()1234A.F F =F FB.F F F F234124 1
15、3C.F =F F FD.F F F F42134231考查点 5 机械效率的测量及相关计算17.（2019 广东广州）如图所示，把重为 G 的物体甲从 A 点竖直向上匀速拉至 B 点，过程绳的拉力对甲做的功为 ；用平行于斜面的拉力把重也为 的物体乙沿面从 点匀速拉至 等高的 点，在此过程中的WABG C B D9 拉力对乙做的功为，斜面的机械效率为WCDWWA. ABWCDB. CDWABGHGHD.W +WCDC.W -WCDABAB18.（2019 湖南邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力 G 并填入表格。10 按图安装滑轮组，分别记
16、下沙袋和绳端的位置。匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力 F 的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度 h 和绳端移动的距离 s，将这三个量填入表格。算出有用功 W ，总功 W ，机械效率 。有总改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。请根据实验过程和实验记录，思考并回答：（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为 s 应该为m。（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为。N（绳重和摩擦忽略不计）（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率（选填“越大”、“越小”或“不变
17、”）。考查点 6 有关功、功率的综合计算题19.（2019 浙江杭州）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m 和 m （m m ）的1212实心物块后恰好水平平衡。（1）求左右悬挂点到支点 O 的距离 L 与 L 之比。12（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会衡”），试通过推导说明。（选填“左端下降”“右端下降“或“仍然平20.（2019 湖南郴州）一辆重为 210 N 的电动汽车，以恒定功率 50kW 在平直的公路上匀速行驶 3km，用4时 3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1 倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为 0.5m 求：2（1）汽车对地面的压强；（2）汽车的牵引力所做的功；（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）。11