浙教版科学2020年中考压轴题专题14 简单机械计算(解析版)
2020年浙教版中考科学压轴选择题（含答案）
2020年浙教版中考科学压轴选择题1.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。
以下图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是（A）A． B． C． D．2．下列图象正确反映对应的变化关系的是（ B ）①：往食盐溶液中滴加足量的稀硫酸②：向含有HCl和H2SO4的混合液中滴加足量的Ba（OH）2③：将足量的MgO、MgCO3固体分别加入到相同质量、质量分数的稀盐酸中④：在一定温度下，向接近饱和的KNO3溶液中加入足量的KNO3晶体（不含水分子）A．①② B．②③ C．③④ D．②④3 .夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像（ C）A.远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度B.远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度C.靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度D.靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度4. 研究物体运动时常利用“频闪摄影”的方法，即在暗室中采用闪光灯每隔相等的时间闪亮一次，底片就记录下此时物体运动的位置。
右图是两个质量相同的小球甲、乙竖直下落时的频闪照片（每隔0.02s闪亮一次），据此记录，两球均从a下落到b处时，下列错误的（ C ）A. 甲球做匀速直线运动，受力一定平衡B. 甲、乙两球的重力做功相等C. 甲球用时较长，为0.12sD. 甲球受到的阻力大于乙球受到的阻力5.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。
从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。
不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则下列说法正确的是（C）A．b点时小球机械能最大B．在b点时重力等于弹力，由a到c运动过程小球机械能始终不变C．运动过程小球动能先增大后减小，直至动能为0D．c点时小球静止，受平衡力，重力等于弹力6.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，电压表示数与滑动变阻器的阻值R2的关系如图乙所示，下列说法正确的是（D）A．R1的阻值为15Ω，电源电电压为6VB．当R2=20Ω时，变阻器两端的电压为2VC．当P在b端时，R1的电功率为0.5WD．电路电功率的变化范围为0.6W~3.6W7．某溶液由NaOH、HCl、H2SO4和MgCl2中的一种或几种组成，向该溶液中滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与加入Ba（OH）2溶液质量的关系如图，下列说法正确的是（A）A．HCl和MgCl2一定存在B．NaOH、H2SO4和MgCl2一定不存在C．HCl和H2SO4一定存在D．HCl一定存在,NaOH、 H2SO4一定不存在，MgCl2可能存在8．如图甲所示电路，滑动变阻器电阻R2的滑片P从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（有解析）
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（温馨提示：题目的编排顺序遵循由易到难的原则，使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练；如有疑难问题，可与编者交流：QQ 16173689420）1、一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：（1）此过程中的有用功（2）拉力F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
解析：（1）提升工人和保洁器材做的功为有用功：W有=Gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J（2）将整个装置看作一个整体，那么三段绳子都受力，已知拉力为300N，则整个装置的总重为：F=3×300N=900N；拉力F做的功即为总功：W总=Fs=300N×30m=9000J；拉力做功功率：P= W/ t=9000/60s=150W（3）滑轮组的机械效率：η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案：（1）此过程中的有用功为8000J；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为88.9%．2、随着城市的建设规划，衢州城内出现许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分．某电梯公寓的电梯某次在竖直向上，运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600kg，（g=10N/kg）．求：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少？拉力F1做了多少功？（2）电梯在前4秒作匀加速运动，如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值，且在匀加速阶段，电动机的拉力F2做了11520J的功；求匀加速阶段电动机拉力F2的大小？（3）电梯开始向上运动后经过64s，电动机的拉力的平均功率是多大？解析：（1）电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s，t1﹦60s，电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m；拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ；（2）匀加速阶段的平均速度v 2﹦（0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ； 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ； （3）W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ；电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ；答案：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ，拉力F 1 做了2.88×105J ；（2）匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ；（3）电动机的拉力的平均功率4680w 。
浙教版科学中考复习：简单机械 (共61张PPT)
实验一 探究杠杆的平衡条件
练1在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
(1)把支点放在质地均匀的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆 在水平位置平衡，应将杠杆左 端螺母向__右__(选填“左”或“右”)边旋一些。
(2)调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认
为第____组实验更好，理由是
距离h的n倍，用式子表示为s＝nh．
7
★ 常考点二 滑轮
[帮你归纳]确定绳子段数n的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，数与动滑轮相接触的绳子段数 就是承受的绳子段数．
4．其他简单机械
(1)使用轮轴特点：
力，
距离．
(2)使用斜面特点：
力，
距离；高度相同，斜面越长越 力．
8
★ 常考点二 滑轮
[帮你归纳]确定绳子段数n的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，数与动滑轮相接触的绳子段数 就是承受的绳子段数． 4．其他简单机械 (1)使用轮轴特点：省力，费距离． (2)使用斜面特点：省力，费距离；高度相同，斜面越长越省力．
33
解析
(1)杠杆左端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡， 这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平 衡，是为了便于测量力臂的长度； (2)他的结论不可靠．杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力× 支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小 于支点和作用点之间的距离，“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立； (3)设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向应竖直向上，由F1L1＝F2L2得，0.5 N×3×6L＝F1×4L，解得，F1＝ 2.25 N；从c图中可以看出，弹簧测力计的作用力最长的力臂为4L，即杠杆的长度，当力的方向发生改变时，力臂将减小， 因此作用力将变大。
浙教版科学2020年中考二轮复习 经典(物理)力学计算
力学重点计算专题突破一、浮力相关计算类(杭州5考，温州3考)1.(2019泸州改编)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。
该潜艇最大核动力功率为2.8×104kW，完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t(取海水密度ρ＝1×103kg/m3，g取10N/kg)。
问：(1)该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m，此时整流罩受到海水的压力为多少？(2)该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5×103m3，此时潜艇的总重量是多少？2.(2019怀化)某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。
现将体积为1.25×10－4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。
(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)求：(1)正方体受到的重力的大小；(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；(3)容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
3.如图所示，一实心正方体铝块浸没在密度为0.9×103kg/m3的油中，其质量为2.7kg，上表面与液面相平行，上、下表面的深度分别为h1和h2，且2h1＝h2＝20cm。
(g取10N/kg)求：(1)铝块上表面处的液体压强；(2)若使铝块在图示位置处于静止状态，还应使其在竖直方向受到一个多大的力；(3)若图中正方体是由密度为3.6×103kg/m3的合金制成的一空心正方体，且处悬浮状态，则该正方体空心部分体积是多少。
4.如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的实心正方体物块A，当容器中3水的深度为20cm时，物块A有5的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态(即没有发生形变)(已知水的密度为1.0×103kg/m3)。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(一)：简单机械计算(1)【含答案】
1. 如图所示，用长为1 m，重为5 N的杆来提升重物，杆可绕O点自由转动，现将重G＝50 N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处．在杆的右端用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①缓慢匀速提升至位置②，拉力F作用点上升的高度为0.2 m.(1)若不考虑杆重和摩擦，根据题述在图中画出①位置力F的动力臂L，并计算力F的大小．(2)若考虑杆重和O处的摩擦，则在题述过程中：①求拉力所做的有用功W有；②若拉力F克服O处摩擦所做的额外功为0.5 J，求拉力F的大小及该装置的机械效率η.(结果保留一位小数)2.如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20 cm，G1是边长为10 cm的正方体，G2重为20 N．当OB＝10 cm时，G1对水平面的压强为2×103 Pa.求：(1)绳子的拉力；(2)正方体G1的密度；2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（一）简单机械计算（1）(3)现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，若使G1对地面的压力恰好为零，求需要经过的时间．(g取10 N/kg)3.如图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．(g＝10 N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20 m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB 长为多少？(不计摩擦和起重机自重)4. 如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片．若桶盖质量为500 g，是质量分布均匀的方形，桶盖重力作用点在重心，重心在方盖的几何中心．脚踏杆AO1＝10 cm，O1B＝18 cm，连接杆O2C ＝5 cm，桶盖O2E＝60 cm.(g取10 N/kg，BC杆竖直)求：(1)画出桶盖的阻力臂．(2)若要把桶盖顶起，脚掌对踏板的压力至少为多大？(3)将桶盖翻开30°时，桶盖克服重力做了多少功？5. 搬运工人站在水平高台上，用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640 N，与地面接触的总面积为4×10－2 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m．求：(1)若拉力F的大小为150 N，则拉力的功率为多少；(2)若上述过程中所提货物重力为360 N，则滑轮组的机械效率为多少；(3)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa，则所提升货物的重力为多少．6. 如图所示，A、B物块的质量分布均匀，长度分别是a、b，重力分别是G A、G B；A、B两长方体底面积S A∶S B＝3∶2，滑轮下的绳子挂在两物体结合部位恰好A、B水平静止，且在拉力F＝62.5 N作用下匀速竖直向上运动，滑轮的机械效率η＝80%.求：(1)A、B两物块的总重力G0；(2)若G A＝60 N，则a∶b的比值是多少；(3)A、B两物块的密度ρA∶ρB的比值是多少．7. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4.2×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍．请计算：(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则物体由井底拉至井口，需要多长时间？(2)滑轮组的机械效率是多少？(3)若汽车发动机效率为25%，则将物体拉至井口需消耗多少汽油？(汽油的热值为4.2×107 J/kg)参考答案及解析1. 解：(1)如答图所示杠杆在水平位置①时，根据杠杆平衡条件可知： 拉力F ×L OA ＝G ×12L OA ，解得F ＝25 N(2)若考虑杆重和O 处的摩擦， ①重物上升的距离h ＝12s ＝0.1 m拉力所做的有用功W 有＝Gh ＝50 N ×0.1 m ＝5 J②拉力克服杠杆重力所做的额外功W 额1＝G 杆h ＝5 N ×0.1 m ＝0.5 JW 额＝W 额1＋W 额2＝0.5 J ＋0.5 J ＝1 J拉力所做的总功W 总＝W 有＋W 额＝5 J ＋1 J ＝6 JF ＝W 总s ＝6 J 0.2 m＝30 N该装置的机械效率η＝W 有W 总×100%＝5 J6 J×100%≈83.3% 2.解：(1)绳子的拉力为F A根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2可得，F A ·OA ＝G 2·OBF A ＝G 2·OB OA ＝20 N ×10 cm20 cm＝10 N(2)由于p ＝FS即F 支＝F 压＝pS ＝2×103 Pa ×100×10－4 m 2＝20 N 重物G 1受重力、绳子向上的拉力F A 及地面对它的支持力F 支G 1＝F A ＋F 支＝10 N ＋20 N ＝30 N m ＝G 1g ＝30 N 10 N/kg＝3 kgρ＝m V ＝ 3 kg （0.1 m ）3＝3×103 kg/m 3(3)设物体G 2运动到距离O 点为L 处时，G 1对地面的压力刚好为零，此时绳子上的拉力为F A ′＝G 1根据杠杆平衡条件，可得F A ′·OA ＝G 2·L ，则L ＝F A ′·OAG 2＝30 N ×20 cm20 N＝30 cm 物体G 2运动的距离s ＝L －OB ＝30 cm －10 cm ＝20 cm物体G 2运动的时间t ＝s v ＝20 cm5 cm/s＝4 s3.解：(1)根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力：F ＝G ＝mg ＝1.0×103 kg ×10 N/kg ＝1×104 N起重机对重物所做的功：W ＝Gh ＝1×104N ×24 m ＝2.4×105J起重机对重物所做的功率P ＝W t ＝2.4×105 J 100 s＝2.4×103W机械效率η＝W W 总×100%＝ 2.4×105J3×103W ×100 s×100%＝80 % (2)根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2，即m A g ×(AB －OB )＝m B g ×OB则OB ＝m A ×AB m A ＋m B ＝1×103kg ×20 m1×103 kg ＋4×103 kg＝4 m4. (1)如答图所示解：(2)根据题图可知：杠杆AO 1B ，支点为O 1；杠杆O 2CE ，支点为O 2；设脚对A 点的作用力为F ，顶杆对B 点的作用力为F 1，顶杆对桶盖上C 点的作用力为F 2，根据杠杆平衡条件有：F ×AO 1＝F 1×O 1B ①G ×DO 2＝F 2×CO 2 ②由于F 1＝F 2，G ＝mg ，所以有①②得F ×AO 1G ×DO 2＝O 1B CO 2，又O 2D ＝12O 2E ＝30 cm 则F ＝O 1B ×DO 2CO 2×AO 1×mg ＝18 cm ×30 cm5 cm ×10 cm×0.5 kg ×10 N/kg ＝54 N(3)桶盖在竖直方向上移动的距离h ＝O 2D sin30°＝30 cm ×12＝15 cm桶盖克服重力做的功W ＝Gh ＝mgh ＝0.5 kg ×10 N/kg ×0.15 m ＝0.75 J 5. 解：(1)重物上升的高度h ＝2 m ，绳的自由端上升s ＝6 m 拉力做的功：W 总＝Fs ＝150 N ×6 m ＝900 J 拉力的功率P ＝W 总t ＝900 J 20 s＝45 W (2)有用功W 有＝Gh ＝360 N ×2 m ＝720 J 滑轮组的机械效率：η＝W 有 W 总×100%＝720 J 900 J×100%＝80% (3)额外功：W 额外＝ W 总－W 有＝900 J －720 J ＝180 J 动滑轮的重：G 动＝W 额外h ＝180 J 2 m＝90 N 人对地面的压力：F ′＝pS ＝2.0×104Pa ×4×10－2m 2＝800 N 人拉绳的力：F ″＝ F ′－G 人＝800 N －640 N ＝160 N 物重G 物，不计绳重和摩擦，则有：3F ″＝G 物＋G 动G 物＝3F ″－G 动＝160 N ×3－90 N ＝390 N6. 解：(1)由η＝W 有W 总×100%得：此滑轮组的机械效率 η＝G 02F ×100%＝G 02×62.5 N×100%＝80%，解得G 0＝100 N(2)由于A 的重力已知，则B 的重力为G B ＝G 0－G A ＝100 N －60 N ＝40 N ，根据杠杆平衡条件，G A ×12a ＝G B ×12b ，代入数据得60 N ×12a ＝40 N ×12b解得a ∶b ＝2∶3 (3)由密度计算公式得ρA ＝G A S A ×a ×g ，ρB ＝G BS B ×b ×g将a ∶b ＝2∶3，S A ∶S B ＝3∶2代入解得ρA ∶ρB ＝3∶27. 解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度为：v 物＝13v ＝13×1.2 m/s ＝0.4 m/s物体由井底拉至井口需要的时间：t ＝s v 物＝h v 物＝10 m 0.4 m/s＝25 s (2)滑轮组的机械效率为：η1＝W 有W ×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh F 拉×3h ×100%＝G 3F 拉×100%＝4.2×103N3×2×103N×100%＝70% (3)由题意可知，汽车受到的阻力为：f ＝0.05 G 车＝0.05×3×104N ＝1 500 N汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力：F 牵＝F 拉＋f ＝2×103N ＋1 500 N ＝3 500 N 汽车运动的距离：s 车＝3h ＝3×10 m ＝30 m牵引力做功为：W 牵＝F 牵s 车＝3 500 N ×30 m ＝1.05×105J需要消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q ＝W 牵η2＝1.05×105 J 25%＝4.2×105J消耗汽油的质量：m ＝Q q ＝ 4.2×105J4.2×107 J/kg＝0.01 kg。
浙教版科学 2020中考一轮复习 第三篇 第14课时 简单机械
第14课时简单机械[学生用书P129]一、杠杆(c)1．在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
杠杆可直可曲，形状任意。
杠杆必须有支点可以转动，有时可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。
如：鱼杆、铁锹。
2．五要素——组成杠杆示意图图14－1①支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示。
②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示。
画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。
3．研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡指杠杆处于__静止__或__匀速转动__状态。
实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在__水平位置__平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
通过实验可得出杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：__F1l1＝F2l2__(用公式表示)。
4．分类：二、滑轮(b)1．定滑轮图14－2定滑轮是中间的轴固定不变的滑轮。
定滑轮实质是一个等臂杠杆。
其特点是使用定滑轮不能省力但是能改变力的方向。
理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)：F＝G。
绳子自由端移动距离s F(或速度v F)＝重物移动的距离s G(或速度v G)。
2．动滑轮图14－3动滑轮是其转轴和重物一起移动的滑轮(可上下移动，也可左右移动)。
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
其特点是使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向。
理想的动滑轮(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)：F＝12G。
只忽略轮轴间的摩擦，则F＝12(G物＋G动)。
绳子自由端移动距离s F(或速度v F)＝重物移动的2倍距离s G(或速度v G)。
3．滑轮组定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
其特点是使用滑轮组既能省力又能改变力的方向。
理想的滑轮组(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)：F＝1n G。
只忽略轮轴间的摩擦，则F＝1n(G物＋G动)。
绳子自由端移动距离s F(或速度v F)＝重物移动的n倍距离s G(或速度v G)。
2020年中考物理重点专题攻克---《简单机械》专题解析与精练 PDF
《简单机械》专题纵观近几年中考简单机械试题，最显著的特点是把对杠杆各要素的作图、滑轮绕线方法、杠杆平衡条件及滑轮组省力情况等基础知识和基本技能的考查放到了学生熟知的具体情境中，让试题走进现实生活，突出学生分沂和解决实际问题能力的考查。
考试重视对实验能力的考查,试题形式富多彩。
简单机械有关计算通常与力学、功率、机械效率一并进行综合考查，具有一定的难度。
在每年的中考试题中本章内容约占总分的5%～7%．知识网络定义：在物理学中将一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒称为杠杆杠杆的五要素是动力(F 1)、阻力(F 2)、支点(O)、动力臂(l 1)、阻力臂(l 2)杠杆的平衡条件：F 1·l 1=F 2·l 2(1)省力杠杆：l 1＞l 2，平衡时F 1＜F 2，特点是省力费距离(2)费力杠杆：l 1＜l 2，平衡时F 1＞F 2，特点是费力省距离(3)等臂杠杆：l 1=l 2，平衡时F 1=F 2，特点不省力不省距离定义：滑轮的轴固定不动，这样的滑轮叫定滑轮特点：使用定滑轮不省力，但能改变力的方向定义：滑轮的轴随货物一起移动，这样的滑轮叫动滑轮特点：使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组特点：使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向使用：在使用滑轮组提升重物时，若不计滑轮组自身的摩擦和绳重，动滑轮与物体的重力由几段绳子承担，所用的拉力即为动滑轮和物体重力的几分之一专题1杠杆的分类及平衡条件例1使用杠杆能为我们的生活带来方便。
如图所示，下列杠杆能够省距离的是（）杠杆杠杆的分类滑轮定滑轮动滑轮滑轮组简单机械分析省力杠杆费距离，费力杠杆省距离，钳子、独轮车、羊角锤都是省力杠杆，只有筷子是费力杠杆，故选D。
例2如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂着重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是N。
保持F的方向不变，将杠杆从A 位置匀速提升到B位置的过程中，力F将(填“变大”“变小”或“不变”)。
2020年中考科学压轴专题14 简单机械计算(学生版)
专题14 简单机械计算【考点1】杠杆计算【例1-1】.如图,将长为1.2米的轻质杆平放在水平方形台面上,杆左右两端点分别为A、B ,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。
在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。
问：（1）若G=30牛,则台面受到杆的压力为多少牛?（2）若要使杆右端下沉,B端挂的物体至少要大于多少牛?（3）若B端挂物体后,杆仍在水平台面上静止,则G的取值范围是多少牛?【变式1-1】如图所示,轻质杠杆OP长1m ,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点。
现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略）,OM的长度为0.1m ,由于杆OP与水平方向成30°角倾斜,滑环刚好能由M向P端匀速滑动,滑动速度为0.02m/s ,细绳能承受的最大拉力为9N。
（g取10N/kg）求：（1）滑环从M点开始滑动,经过多长时间后细绳会断裂；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时,A所受重力做的功；（3）上述过程中,A所受重力做功的功率。
【例1-2】某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。
如图所示,在C处挂一待测物体B ,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。
（1）此时物体B的重力是多少牛？（2）保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
【变式1-2】小明利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤,主要制作步骤如下:①如图所示,将烧杯放入A端的托盘中,改变物体M悬挂点的位置至B ,使木筷在水平位置静止；②在A端的烧杯内注入体积为V的水,改变物体M悬挂点的位置至C ,使木筷在水平位置再次静止,在C点标注水的密度值为1.0g/cm3；③在A端的烧杯内注入体积为V0的其它液体,重复步骤②,在密度秤上标注刻度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0.3m=90N0.9m=10N 。
专题 14 简单机械计算【考点 1】杠杆计算【例 1-1】.如图，将长为 1.2 米的轻质杆平放在水平方形台面上，杆左右两端点分别为 A 、B ，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。
在 A 端挂一个重为 30 牛的物体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。
问：（1）若 G=30 牛，则台面受到杆的压力为多少牛?（2）若要使杆右端下沉，B 端挂的物体至少要大于多少牛?（3）若 B 端挂物体后，杆仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围是多少牛?【答案】 （1）解：若 G=30 牛，台面受到杆的压力为左右两侧力之和，故为 30N+30N=60N（2）解：根据公式：F 1×L 1=F 2×L 2 ， 若要使杆右端下沉，则支点在平台右侧，故有：FA×0.9m=F B ×0.3m ，因为 F A =30N ，所以 F B =30N×0.9m（3）解：根据公式：F 1×L 1=F 2×L 2 ， 若 B 端挂物体后，杆仍在水平台面上静止，即轻质杆既不向右倾斜也不向左倾斜。
不 向 右 倾 斜 时，F A ×0.9m=F B ×0.3m ，即 F B =30N×0.9m 0.3m=90N 。
不向左倾斜时，F A ×0.3m=F B ×0.9m ，即 F B =30N×0.3m故 G 的取值范围是：10 牛≤G≤90 牛（或 10～90N ）40W=0.1W【解析】【分析】（1）台面受到的压力等于它上面所有物体的重力之和；（2）杆右端下沉时可看作一个杠杆，支点在右侧杆与台面接触的位置；A端动力30N，动力臂是：1.2m-0.3m=0.9m；阻力臂是0.3m，根据杠杆平衡条件计算；（3）同理，利用上面的方法计算支点是左侧杆与台面接触位置时B端物体的重力，那么杆要在水平台上静止，物体G的取值范围就在这二者之间。
【变式1-1】如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。
现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成30°角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。
（g 取10N/kg）求：（1）滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；（3）上述过程中，A所受重力做功的功率。
【答案】（1）解：设经t时间后绳子会断裂，由杠杆平衡条件有：F P ⋅OPcos30∘=FA(OM+vt)cos30∘FA=mgFP⋅OP=mg(OM+vt)t=F P⋅OP/mg(OM+vt)=9×1/(1×10)0.1s=40sv0.02（2）解：重力做的功W G=mg=mgvtsin30∘=1×10×0.02×40×0.5J=4J（3）解：重力做功的功率P=W G=4t【解析】【分析】（1）设经过时间t后细绳会断裂，那么绳子拉力等于物体A的重力，即FA=mg，阻力臂L2=（OM+vt）cos30°；动力为FP，动力臂L1=OPcos30°，根据杠杆的平衡条件列式计算即可；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，物体A高度下降：h=vtsin30°，然后根据W=Gh=mgh 计算即可；（3）已知A的重力做的功和时间，根据公式P=W G计算功率即可。
t【例1-2】某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究G A × G ，由于 G A 是定值，所以 L 与 G 成正比，由此可知刻度均匀的。
杠杆平衡的条件。
如图所示，在C 处挂一待测物体 B ，当重为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得 OC 为 6 厘米，OD 为 18 厘米。
（1）此时物体 B 的重力是多少牛？（2）保持 O 点位置和物体 A 的重力不变，在 C 处挂上不同重力的物体，移动物体 A 的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在 OE 上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
【答案】 （1）解：硬棒在水平位置平衡，有：G B ×OC ＝G A ×OD ，即：G B ×6cm ＝8N×18cm ，所以 G B＝24N答：物体 B 的重力是 24N ；（2）解：设待测物体重为 G ，物 A 距离 O 点为 L ，由杠杆平衡得，G×OC ＝G A ×L ，即 L ＝ OCOC答：该杠杆的刻度是均匀的，因为 L ＝ OC G A×G （ OC G A是定值）。
【解析】【分析】（1）O 点就是杠杆的支点，根据杠杆平衡条件F 1L 1 = F 2L 2计算即可；（2）根据杠杆的平衡条件推导出物体 A 的重力的力臂 L 与物体 B 的重力之间的关系式，如果 L和 G 成正比例关系，那么杠杠的刻度就是均匀的，否则就是不均匀的。
【变式 1-2】小明利用一根木筷、物体 M 、托盘和烧杯自制简易密度秤，主要制作步骤如下:①如图所示，将烧杯放入 A 端的托盘中，改变物体 M 悬挂点的位置至 B ，使木筷在水平位置静止；①在A 端的烧杯内注入体积为 V 的水，改变物体 M 悬挂点的位置至 C ，使木筷在水平位置再次静止，在 C点标注水的密度值为 1.0g/cm 3；①在 A 端的烧杯内注入体积为 V 0 的其它液体，重复步骤①，在密度秤上标注刻度。
（1）要在该密度秤上标出密度为 0.5g/cm 3 的刻度线，则所标刻度线________ (选填“在”或“不在”)BC 的中间位置；（2）小明发现他所制成的密度秤相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度秤测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是:A. 增大物体 M 的质量B. 换长些的木筷制作密度秤C. 换更轻的木筷制作密度秤D. 标密度秤的刻度线时，适当增大装入烧杯的液体的体积 V 0（3）小明最终所制成的密度秤，OA 的长度为 4m ，OB 的长度为 2m ，OD 的长度为 10cm ，物体 M 的质量为 100g ，每次测量时，在 A 端烧杯内均倒入体积为 100cm 3 的液体，则该密度秤所能测量的液体的最大密度为多少?【答案】 （1）在（2）D （3）2×10Kg/m 3【解析】【分析】（1）不放物体时物体 的位置就是零刻度线的位置；分析 OB 的长度 L 与被测液体的密度 ρ 液之间的函数关系，根据函数关系可知密度称的刻度是否均匀；如果刻度是均匀的，那么这个刻度线就在 BC 的中间；（2）根据杠杆平衡条件确定解决方法；（4）根据杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 计算出烧杯的重力，然后再利用杠杆的平衡条件列出力臂最大时的平衡公式，进而求出液体的最大质量，最后根据密度公式计算出液体密度的最大值。
【解答】（1）烧杯中没有放水时，即所装液体的密度为零，改变物体 M 悬挂点的位置至 B ，使木筷在水平位置静止，故此时 B 点所标密度值 0；设液体密度为 ρ 液 ， OB 的长度为 L ，根据杠杆平衡原理可得：（G 液+G 烧杯）×AO=G M ×L ；（ρ 液 V 0g+G 烧杯）×AO=G M ×L ；那么：ρ 液 = GM×LG烧杯×AOV 0g，在上面的关系式中，V 0、g 、G 烧杯、AO 、G M 为常数，因此被测液体的密度 ρ 液与 OB 的长度 L 之间为一次函数关系， 即：液体密度与提钮到秤舵的距离成正比，因此密度秤的刻度是均匀的；因为 B 为 0 刻度线，C 为 1.0g/cm 3 ， 0.5g/cm 3 在 0 和 1.0g/cm 3 之间，因此 0.5g/cm 3 的标刻度线在 BC 的中间位置；（3）要想密度秤相邻两刻度线之间的距离变大，即增大动力臂的长度。
根据杠杆的平衡条件，在动力臂不变 AO 的情况下，可以增大阻力 G 液或减小秤砣的质量 G M 。
适当增大装入烧饼的液体的体积，就能增大阻力，故选 D ；液=10N/k g×100×106m3=2×103kg/m3。
F 1=1（G物+G动）=1×（500N+20N）=260N，F 2=1（F1+G动）=1×（260N+20N）=140N，（4）由图可知，当所装液体的密度为零，物体M悬挂点的位置在B，由杠杆的平衡条件可得：G烧杯×AO=mMg×OB，即：G烧杯×4cm=0.1kg×10N/kg×2cm，解得：G烧杯=0.5N；当物体M挂在杠杆上的D点时，该密度秤测量液体的密度最大，则（G液+G烧杯）×AO=GM×OD，即：（G液+0.5N）×4cm=0.1kg×10N/kg×10cm，解得：G液=2N，由G=mg=ρgV可得：液体的最大密度ρ液=GgV液2N【考点2】滑轮计算【例2-1】如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m．每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦．求：（1）小明受到地面的摩擦力．（2）小明做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．【答案】（1）解：以下面动滑轮为研究对象可得，F1的大小：22以上面动滑轮为研究对象，F2的大小：22因小明受向左的绳子拉力F2和地面的摩擦力f而处于静止状态，所以，f=F2=140N；（2）以下面动滑轮为研究对象，则F1段绳子运动的距离：【解析】【分析】（1）以下面动滑轮为研究对象，利用 F=1（G 物+G 动）求出 F 1 的大小，以上面动滑轮为研究对象，利用 F=1（F 1+G 动）求出 F 2的大小，小明受向左的绳子拉力F 2 和地面的摩擦力 f 而处于象，再根据s=2h 求出拉力为 F 2 段绳子运动的距离，利用P=W =Fs 求出小明做功的功率； 6.s 1=2h=2×1.5m=3m ，以上面动滑轮为研究对象，则 F 2 段绳子运动的距离： s 2=2s 1=2×3m=6m ，小明做功的功率：P=W =F 2s =140N×6m =84W ；tt 10s（3）滑轮组的机械效率：η= ×100%=×100%=500N×1.5m ×100%≈89.3%．140N×6m22静止状态，利用二力平衡条件求出小明受到地面的摩擦力；（2）以下面动滑轮为研究对象，利用 s=2h 求出拉力为 F 1 段绳子运动的距离，以上面动滑轮为研究对tt（3）根据 η=×100%=G ×100%求出滑轮组的机械效率．Fs【变式 2-1】 小明同学利用两个相同滑轮组成的滑轮组提升重物。