2020九年级物理基础知识提升训练——专题十二：简单机械
【2020初中物理】第12章 简单机械(单元考点讲、析)(原卷版)
第十二章简单机械单元讲、析与提高（原卷版）对本章知识点进行提炼、总结和详解一、杠杆1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就叫杠杆.（1）“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体.（2）杠杆可以是直的,也可以是任何形状的.如图（1）所示.图（1）杠杆图（2）杠杆的七要素2.杠杆的七要素（如图（2）所示）（1）支点：杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示.它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定；（2）动力：使杠杆转动的力叫动力,用“F1”表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示；（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；l”表示；（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离,用“1l”表示.（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离,用“2注意：无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反.一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力.力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离.力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用.3.杠杆示意图的画法（如图（3）所示）：（1）根据题意先确定支点O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线,并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂；第一步：先确定支点,即杠杆绕着某点转动,用字母“O”表示.第二步：确定动力和阻力.人的愿望是将石头翘起,则人应向下用力,画出此力即为动力用“F1”表示.这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动.而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反,在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动,则阻力是石头施加给杠杆的,方向向下,用“F2”表示如图乙所示.第三步：画出动力臂和阻力臂,将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线作垂线,并标明相应的“l1”“l2”, “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂,如图丙所示.甲乙丙图（3）杠杆的示意图4.杠杆的平衡条件（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了.（2）杠杆的平衡条件实验图（4）图（5）1）首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡.如图（5）所示,当杠杆在水平位置平衡时,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了,而图（4）杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图（5）方便.由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡.2）在实验过程中绝不能再调节螺母.因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡.（3）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2.5.杠杆的应用（1）省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2,则平衡时F1＜F2,这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力）,但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大）.（2）费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2,则平衡时F1＞F2,这种杠杆叫做费力杠杆.使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力）,但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）.（3）等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆.使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离.既省力又省距离的杠杆时不存在的.二、滑轮1.滑轮定义：周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮.如图（1）所示.因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析.根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮.图（1）滑轮图（2）定滑轮图（3）等臂杠杆图（4）h=S2.定滑轮（1）定义：工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮.如图（2）所示.（2）实质：是个等臂杠杆.（如图（3）所示）.轴心O点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r,根据杠杆的平衡条件可知,因为重物匀速上升时不省力.（3）特点：不省力,但可改变力的方向.所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中（3）中F1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G上升的力）.（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等.（如图（4）所示）对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G.（不计绳重和摩擦）3.动滑轮（1）定义：工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮.（如图（5）所示）图（5）动滑轮 图（6）动力臂是阻力臂2倍 图（7） （2）实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图（6）所示,图中O 可看作是一个能运动的支点,其动力臂l 1=2r ,阻力臂l 2=r,根据杠杆平衡条件：F 1l 1=F 2l 2,即F 1·2r=F 2·r,得出2121F F =,当重物竖直匀速向上时,F 2=G,则G F 211=. （3）特点：省一半力,但不能改变力的方向.（4）动力移动的距离是重物移动距离的2倍,如图（7）所示.对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中,支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动,动力F 1的方向与并排绳子平行,不计动滑轮重、绳重和摩擦.4.滑轮组（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成.（2）特点：可以省力,也可以改变力的方向.使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即物G nF 1=（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）. 注意：如果不忽略动滑轮的重量则：()滑物G G nF +=1. （3）动力移动的距离S 和重物移动的距离h 的关系是：使用滑轮组时,滑轮组用n 段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍,即S=nh.如下图（8）所示.（n 表示承担物重绳子的段数）（4）绳子端的速度与物体上升的速度关系：物绳nV V =.n=2,s=2hn=3,s=3h n=3,s=3h n=4,s=4h n=4,s=4h n=5,s=5h 总G F 21= 总G F 31= 总G F 31= 总G F 41= 总G F 41= 总G F 51= A B C DE F 图（8）滑轮组(4)滑轮组的组装：1）根据G nF 1=的关系,求出动滑轮上绳子的段数n ；2）确定动滑轮的个数；3）根据施力方向的要求,确定定滑轮个数.确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮.在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则,由内向外缠绕滑轮.5.如图（9）所示,斜面是一种可以省力的简单机械,但却费距离.图（9）斜面6.当斜面高度h 一定时,斜面L 越长,越省力（即F 越小）；当斜面长L 相同时,斜面高h 越小,越省力（即F 越小）；当斜面L 越长,斜面高h 越小时,越省力（即F 越小）.三、机械效率１.有用功：对机械、活动有用的功.公式：W 有用＝Gh （提高重物）=W 总－W 额=ηW 总；斜面：W 有用= Gh.2.额外功：并非需要但又不得不做的功.公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；斜面： W 额=fL.3.总功：有用功加额外功或动力所做的功.公式： W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η；斜面：W 总= fL+Gh=FL.4.机械效率：有用功跟总功的比值.机械效率计算公式：%100⨯=总有用W W η.5.滑轮组的机械效率（不计滑轮重以及摩擦时）（1）滑轮组（竖直方向提高物体）：FS Gh =η（G 为物重,h 为物体提高高度,F 为拉力,S 为绳子自由端走的距离）.（2）滑轮组（水平方向拉动物体）：FS fl =η（f 为摩擦力,l 为物体移动距离,F 为拉力,S 为绳子自由端走的距离）.6.斜面的机械效率：FS Gh =η(h 为斜面高,S 为斜面长,G 为物重,F 为沿斜面对物体的拉力). 对本章常考热点、考查方式和考题类型进行剖析1.杠杆杠杆属于主要知识点,同时也是中考中经常考试的内容.在本节中,主要知识点有杠杆的七要素、杠杆平衡条件、杠杆的示意图和杠杆的应用,希望在复习中做到有的放矢.纵观历年中考,对“杠杆”考查主要有以下几个方面：（1）杠杆应用类：判断属于省力杠杆还是费力杠杆；（2）杠杆平衡条件类：利用杠杆平衡条件分析、解答实际问题；（3）作图类：以画出力臂较多,考查学生对力臂概念的理解；（4）计算类：根据杠杆平衡条件进行简单计算,主要应用公式２ｌ２＝Ｆ１ｌ１Ｆ. 杠杆在中考中出现的概率很高,主要题型以选择题为主,填空题、作图题和计算题也有出现,但出现概率较选择题要低.选择题以判断杠杆类型、杠杆应用和杠杆平衡条件居多；填空题以考查杠杆基本概念居多；作图题一般情况下和其他作图题结合,一般考查杠杆七要素居多.例题一：(2019·武威)如图所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F 1的示意图.【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.求最小的力是常见的题型,关键是找到最大的动力臂,一般来说,支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂.【答案】由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力；由图知,O为支点,A点离支点最远,则连接支点O和羊角锤的末端A即是最长的动力臂,过A点作垂直于动力臂向右的力F1．如下图所示.例题二：（2019·河北）如图所示,一轻质杠杆AB．长1m,支点在它中点O．将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点,已知OC：OB＝1：2,M的边长l＝0.1m.（1）在图中画出N受力的示意图.（2）求此时M对地面的压强.（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分,然后将C点处系着N的细绳向右移动h时,M 对地面的压强减小了60Pa,求h为多少.【解析】本题是一道纯力学综合应用题,涉及到力的示意图的画法,压强的计算、以及杠杆平衡条件的应用等,关键要会正确受力分析,学会利用方程进行解题,难度较大.（1）对N进行受力分析,由于N在空中处于静止状态,受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力,根据力的示意图的画法即可得出答案；（2）根据杠杆平衡条件、力作用的相互性及力的平衡条件求出M对地面的压力,利用数学知识求出受力面积,最后根据p＝求出此时M对地面的压强；（3）先求出M剩余的重力,再求出剩余的压强和面积,进而得出压力,根据力作用的相互性几以及杠杆平衡条件表示出M受到的拉力,最后利用力的平衡条件求出h.【解答】（1）对N进行受力分析,由于N在空中处于静止状态,则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力,所以二力的大小相等（F＝G＝2N）,方向相反；过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段,并标上力的符号及大小,注意两线段要一样长,图所示：（2）设B端受到细绳的拉力为F B,由杠杆平衡条件得,G N×OC＝F B×OB,已知OC：OB＝1：2,则有：F B＝G N×＝2N×＝1N；根据力的作用是相互的可知,细绳对M的拉力：F＝F B＝1N,此时M对地面的压力：F压＝F支＝G M﹣F＝10N﹣1N＝9N,M与地面的接触面积：S＝l2＝（0.1m）2＝0.01m2,则此时M对地面的压强：p＝＝＝900Pa.（2）若沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后,剩余M的底面积：S′＝l（l﹣h﹣h）＝l×（l﹣h）,剩余M的体积：V′＝S′l＝l2×（l﹣h）,剩余M的密度不变,则剩余部分的重力与原来重力的比值：＝＝,所以剩余M的重力：G M′＝×G M＝×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①剩余的物体M对地面的压强：p′＝p﹣△p＝900Pa﹣60Pa＝840Pa,剩余M的底面积：S′＝l×（l﹣h）＝0.1m×（0.1m﹣h）,地面对剩余的物体M的支持力：F支′＝F压′＝p′S′＝840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后,将C点处系着N的细绳向右移动h,设此时B端受到细绳的拉力为F B′,由杠杆平衡条件得,G N×（OC﹣h）＝F B′×OB,则有：F B′＝＝,即细绳对剩余M的拉力：F′＝F B′＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③对剩余M进行受力分析,由力的平衡条件得,F支′+F′＝G M′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④将①②③式代入④式得：840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）+＝×10N,解得：h＝0.05m.答：（1）如上图所示；（2）此时M对地面的压强为900Pa；（3）h为0.05m.2.滑轮滑轮是第十二章－简单机械的重点内容,是杠杆的另一种形式,在本章中占据重要位置.本节中,难点较多,尤其涉及到有关计算、作图、绕线等知识点,多数考生感到头疼,有的感觉无从下手,所以较好地理解本节重点、难点和常考方向,对学习和复习具有非常重要地意义.本节主要知识点有定滑轮及其特点、动滑轮及其特点、滑轮组有关问题、滑轮组特点以及滑轮组的绕线方式、做功大小及其计算等.纵观历年中考,对“滑轮”考查主要有以下几个方面：（1）定滑轮及其特点：力与距离的关系；（2）动滑轮杠及其特点：力与距离的关系,做功特点；（3）滑轮组及其特点：力的关系及特点,距离的关系及特点,做功的计算；（4）作图类：作图类主要涉及绕线（很少出现）；（5）计算类：根据定滑轮和动滑轮的特点,分析滑轮组的特点及其有关计算.滑轮在中考中出现的概率很高,一般情况下属于必考内容.考题主要题型以选择题、填空题和计算题（功的计算）为主,作图题也有出现,但出现概率较低.选择题、填空题以判断力、距离和功的计算居多.考题难度属于中等,个别的有的考题难度较高.另一方面,斜面也会出现在考题中.斜面可以省力,但距离会增加.在复习时需要注意斜面的特点及应用.例题三：（2019·岳阳）如图,动滑轮实质上是一个______（填“省力”或“费力”）杠杆,用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上,拉力做的功是______J.【解析】（1）动滑轮实质上是一个动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,动力臂大于阻力臂为省力杠杆；（2）使用动滑轮,n=2,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的功.【解答】（1）动滑轮实质上是一个动力臂等于2倍阻力臂的省力杠杆；（2）使用动滑轮,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×9m=18m, 拉力做的功： W=Fs=60N×18m=1080j.故答案为：省力；1080.例题四：（2019·泸州）用如图所示的滑轮组匀速竖直提高物体,不计一切摩擦和绳重.下列判断正确的是（）.A.该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一；B.用该滑轮组提高不同的物体,物体越重,其机械效率越大；C.用该滑轮组分别提高水面下和水面上的同一物体,其机械效率相等；D.其他条件不变,仅将滑轮组中的动滑轮重力变大,其机械效率变大【答案】B.【解析】（1）由图知,n=3,不计一切摩擦和绳重,拉力F=（G+G轮）；（2）不计一切摩擦和绳重,用该滑轮组提高不同的物体,η====；（3）用该滑轮组分别提高水面下和水面上的同一物体,好像滑轮组提高的物体重力不同,其机械效率不相等；（4）若只将滑轮组中的动滑轮重力变大,将同一物体提高相同的高度（其他条件相同）,有用功相同、额外功增大、总功增大,有用功与总功的比值减小.本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算,注意利用好条件：不计一切摩擦和绳重.A、由图知,n=3,不计一切摩擦和绳重,拉力F=（G+G轮）＞G,所以拉力F的大小大于所提物体重力的三分之一,故A错误；B、不计一切摩擦和绳重,用该滑轮组提高不同的物体,则η====,可见提高的物体越重,其机械效率越大,故B正确；C、用该滑轮组分别提高水面下和水面上的同一物体,由于物体在水中受到浮力,就好比用滑轮组提高的物体重力变小,所以其机械效率不相等,故C错误；D、仅将滑轮组中的动滑轮重力变大,将同一物体提高相同的高度（其他条件相同）,有用功相同,由W额=G动h可知额外功增大,则总功增大,有用功与总功的比值减小,机械效率减小,故D错误.故选B.3.机械效率本章计算题主要集中在机械效率和做功计算,所以机械效率的计算在本单元占据很重要的位置.机械效率和功的计算相结合,是本节计算题的主要特点,常见于选择题、填空题和压轴计算题中,以压轴计算题居多.考试内容主要是滑轮与滑轮组机械效率的计算、斜面机械效率计算和力做功的计算.在中考试题中,无论是哪类题型,有关机械效率计算考查的是考生对机械效率理解能力和应用知识的计算能力；在压轴计算题中,机械效率计算与其他计算相结合,一般分值较高,希望在复习中侧重于这部分,投入时间和精力做好复习.纵观历年中考,对“机械效率”考查主要有以下几个方面：（1）机械效率概念类：考查学生对机械效率概念的理解和掌握程度,在这里需要指出的是：一、任何机械,机械效率都不可能达到100%；二、影响机械效率大小的因素是滑轮自重、摩擦阻力、空气阻力等；（2）机械效率计算类：利用公式进行机械效率计算是本部分的主要内容,掌握机械效率概念和有关计算方法尤为重要,希望在复习中注意这方面的问题.机械效率在中考中出现的概率很高,主要题型有选择题、填空题和计算题,但出现概率较高的是选择题.选择题以机械效率的简单计算为主,主要考查学生对机械效率概念的理解和认识程度；填空题以考查机械效率概念和功的计算为主；计算题一般情况下和其他计算结合作为压轴题出现较多.例题五：（2019·海南）工人用如图所示的滑轮组,在时间t 内,将重为G 的货物匀速提高了h,人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是（ ）.A ．拉力F 的功率为t Fh 2；B ．额外功为（2F-G ）hC ．滑轮组的机械效率为F G 3；D ．滑轮组的机械效率随h 的增大而增大 【解析】（1）由图可知,连接动滑轮绳子的股数n,根据s=nh 表示出绳端移动的距离,然后根据W 总=Fs 表示出拉力F 做的功,最后利用表示出拉力F 的功率；（2）拉力做的有用功,额外功等于总功减去有用功；（3）根据求出滑轮组的机械效率；（4）根据可判断滑轮组的机械效率与提高的高度是否有关. 【解答】A 、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳端移动的距离s=nh=2h,拉力F 做的功：W 总=Fs=2Fh,则拉力F 的功率：,故A 正确；B 、拉力做的有用功：W 有=Gh,则额外功：W 额=W 总-W 有=2Fh-Gh=（2F-G ）h,故B 正确；C、滑轮组的机械效率：,故C错误；D、根据可知,滑轮组的机械效率与提高的高度h无关,故D错误.故选AB.例题六：（2019·达州）如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B．完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力.已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g＝10N/kg）.求：（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少.（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少.（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂.【解析】（1）G动＝m动g＝20kg×10Nkg＝200N,物体有三段绳子承担,n＝3,F＝（G A+G动）,400N＝（G A+200N）,G A＝1000N；绳子自由端移动的速度：v＝nv'＝3×＝0.5m/s＝1.5m/s,P＝Fv＝400N×1.5m/s＝600W.（2）物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组提起的力：F'＝G A﹣F浮＝1000N﹣ρ水gV Aη＝＝,75%＝解得,V A＝4×10﹣2m3G A＝ρA gV A,1000N＝ρA×10N/kg×4×10﹣2m3,ρA＝2.5×103kg/m3（3）G B＝ρB gV B＝2.5×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3＝1250N,F ＝（G B﹣F'浮+G动）,400N ＝（1250N﹣F'浮+200N）F'浮＝250N,V排＝＝＝2.5×10﹣2m3＝25dm3.V露＝V B﹣V排＝50dm3﹣25dm3＝25dm3.答：（1）物体A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W.（2）物体A的密度是2.5×103kg/m3.（3）物体B最多露出25dm3时绳子将断裂.4.考点分类：本单元考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点杠杆分类省力、费力杠杆的判断杠杆平衡条件利用杠杆平衡条件进行分析判断杠杆简单计算利用杠杆平衡条件进行简单计算滑轮相关计算与其他内容结合考查滑轮的应用与计算机械效率的计算常见于选择题和填空题,以简单计算为主一般考点杠杆作图画出动力臂或阻力臂,与其他考题结合有关机械效率大型计算题属于压轴题,考查学生的计算能力和对机械效率的理解冷门考点对机械效率概念的认识考查机械效率概念,考查题型是选择题以近三年各地中考真题为选材,对本章常考热点进行示例详解示例一：杠杆平衡条件：（2019·达州）轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA＝BC＝20cm,AB ＝30cm,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）.【解析】根据杠杆的平衡条件,要使力最小,则动力臂应最长,即连接OC为最长的力臂,力的方向与OC 垂直且向上,根据勾股定理和全等三角形定理可得,动力臂OC＝50cm,故根据杠杆平衡条件可得：F1×OC＝G×OA,代入数值可得：F1×50cm＝100N×20cm,解得F1＝40N,选取标度为20N,过C点作出最小动力,使线段长度为标度的2倍,如图所示：示例二：杠杆分类：（2017•德州）如图所示的四种情景中,使用的工具属于费力杠杆的是（）.A．食品夹B．裁纸刀C．托盘天平D．瓶盖起子【解析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系,可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆；阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆.A：食品夹在使用时,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆；故A正确.B：裁纸刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆；故B错误.C：天平在使用时,动力臂等于阻力臂,故属于等臂杠杆；故C错误.D：瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆；故D错误.【答案】A.【考点】杠杆的分类.示例三：杠杆作图：（2019·天津）如图是用撬棒撬石头的情景,下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（）.A. B. C. D.【答案】A.【解析】知道动力的方向,根据动力和阻力使杠杆转动的效果相反可确定阻力的方向；力臂是从支点向力的作用线作垂线.考查学生对力臂的画法掌握情况,明确力臂的定义是作图的关键,难度不大.用撬棒撬石头时,动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1,从支点O向动力F1的作用线作垂线段,即为动力臂l1；阻力是石头对撬棒的作用力F2,方向竖直向下,反向延长F2,从支点O向阻力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂l2；故A正确,BCD错误.故选A.示例四：杠杆计算：（2017•杭州）小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千克,则此时手压木棒的压力大小为牛,肩对木棒的支持力大小为牛,人对地面的压力大小为牛（g=10牛/千克）.【解析】（1）根据杠杆平衡条件求出拉力的大小；（2）肩对木棒的支持力大小为F=F A+F B；（3）对人进行受力分析即可解答.（1）由题根据杠杆的平衡条件有：F×OB=G×OA,即：F×（0.6m﹣0.2m）=40N×0.2m,所以：F=20N；即手压木棒的压力大小为20N；肩对木棒的支持力大小为F′=F+G=20N+40N=60N；人对地面的压力大小为F″=G人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N.【答案】20、60、560.【考点】杠杆的计算.示例五：定滑轮：（2017•杭州）如图所示装置,在水平拉力F 的作用下,物体M 沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧秤读数为10牛,物体M 的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）,那么在此过程中（ ）.A ．物体M 与地面间的摩擦力为5牛；B ．物体M 与地面间的摩擦力为10牛；C ．水平拉力F 做功的功率为20瓦；D ．1秒内滑轮对物体M 做功为10焦【解析】该滑轮为动滑轮,拉力F 的大小和弹簧测力计的示数一样,因为物体做匀速运动,所以物体受到的力是平衡力,利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；先求物体移动的路程,再计算拉力移动的距离,然后利用W=FS 公式计算拉力做的功,再利用功率的公式计算拉力F 的功率.A 、B ：如图所示,n=2,物体做匀速运动,f=2F=2×10N=20N ；故A 、B 错误.C 、D ：物体移动的路程S ′=v 物t,拉力移动的距离：S=2S ′=2×v 物t=2×1m/s ×1s=2m,拉力做功：W=FS=10N ×2m=20J,拉力做功功率：W s J t W P 20120===； 故C 正确,D 错误.【答案】C. 【考点】功率的计算、滑轮组绳子拉力的计算、功的计算.示例五：动滑轮：（2017•济宁）小可在A 端用如图所示的动滑轮匀速提起200N 的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A 端的动力为 N ；实际测量A 端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为 N.【解析】（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦,根据F=G 求出拉力；（2）根据F=（G+G 动）求出动滑轮重.（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体,不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力F=G=×200N=100N ；（2）若不计绳重及摩擦,实际测量A 端的拉力为110N 时,根据F=（G+G 动）得G 动=2F ﹣G=2×110N ﹣200N=20N.【答案】100、20.。
第十二章 简单机械-【备考】人教版2020年全国中考物理一轮总复习之章节复习
第十二章简单机械关键点深度剖析基础知识自检1．在______的作用下能绕着______转动的硬棒就是杠杆；杠杆的五要素及其字母符号分别是：______、____________、____________、____________、__________ .2．平衡条件：___________________。
3．杠杆分类：______、______、______。
4．定滑轮：实质______；特点______。
5．动滑轮：实质______；特点______。
6．滑轮组：______和______组合在一起，既可以______，又可以____________。
7．机械效率：______跟______的比值；公式：________一、选择题1．如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是 ( )2．使用如图所示的装置匀速提起重物所用的拉力中 ( )A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．F1、F2、F3一样大3．-个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比 ( ) A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少4．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲1．本章学习的几种简单机械本身难度不大，最后呈现出来的往往是和功、功率、效率，甚至是和压强、浮力等知识相结合的综合状态。
涉及到的知识多，综合性强，本身难度就会增大，这就要求对于学习过的每一部分知识都要扎实并灵活应用。
2．学习重点：(1)杠杆必须是硬质，但杠杆不一定是直的；动力和阻力都是指杠杆所受的力；杠杆的平衡状态和托盘天平是一样的，分为静态和动态的平衡。
(2)滑轮组中求解功W和功率P以及机械效率时，最容易出错的就是求解公式中的各个物理量“不配套”，例如：W=Fs，P= Fv中的F和s(v)都应该是指同一位置的，是物体的就都是物体所受的力和物体移动的距离；是绳自由端的拉力就要对应绳自由端的速度。
2020年各地中考物理模拟试题分类精编：专题12简单机械(解析版)
绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）。
考向：杠杆分类、杠杆应用、杠杆平衡条件、杠杆作图。
H 备考：熟悉定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点与相关量的关系；加强功、功率和机械效率的计算练习；多利用典 例进行模拟训练。
选择题：常考热点主要集中在杠杆的应用、杠杆平衡条件、滑轮与滑轮组的应用、杠杆与滑 轮的简单计算、机械效率等方面。
填空题：与选择题相同。
作图题：主要有杠杆五要素，考查更多的是画出力的力臂。
实验探究题：主要集中在杠杆平衡条件和机械效率的测定两个类型，验证杠杆平衡条件的 使用探究题更常见。
复习时，要以杠杆平衡条件的验证为主。
★模拟汇编、选择题1.（ 2020?襄城县一模）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）。
专题12简单机械★考点导学★题型解读考点一：杠杆及其应用简 单 机 械备考：深刻理解杠杆五要素，熟悉省力杠杆和费力杠杆的特点, 会利用杠杆平衡条件解答简单问题，加强力与力臂作图训练等。
考向：定滑轮、动滑轮和滑轮组力与距离关系；力做功考点二：滑轮与滑轮组及其应用特点；机械效率的计算等。
常 考彳题 型2. （2020山东省济宁中考模拟二）如图所示各种绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（）。
有1、2、3几个位置可以放置，请问放在图中哪个位置，人抬起小车可以最省力。
A •位置1；B •位置2 ；C .位置3；D . 3个位置省力效果一样 4. （ 2020北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）在图所示的四种用具中，使用时属于费力杠杆的是（）。
5. （2020山东省济南市历下区中考一模）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）O3. （ 2020吉林省长春市中考模拟四） 如图所示，将一块较大质量的砖块放入独轮车中,GA.B.C.D.A.6. （2020江西省中考模拟） 如图所示的四幅作图中，正确的是（（2020河南省商丘市第一中学中考二模） 如图所示，螺丝刀是常用的工具，下列关于螺丝刀的说法中正确的是（ ）。
2020届中考物理专题目标复习 简单机械
《简单机械》复习提纲一、杠杆：1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，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。
①支点：杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力。
用字母 F 1 表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。
用字母 F 2 表示。
说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母l 1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母l 2表示。
画力臂方法：⑴ 找支点O ；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。
3、研究杠杆的平衡条件：① 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
② 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
③ 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
写成公式F 1l 1=F 2l 2 也可写成：F 1 / F 2=l 2 / l 1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。
（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。
）O F 1l 1l 2F 2解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用：名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
2020 人教版 九年级 简单机械专题复习练习(有答案)
简单机械一、单选题1．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）A．W1=W2η1=η2B．W1＜W2η1＜η2C．W1＞W2η1＞η2D．W1＜W2η1＞η2 2．指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（）A．一个省力杠杆，两个费力杠杆B．一个费力杠杆，两个省力杠杆C．三个都是省力杠杆D．三个都是费力杠杆3．中国很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节，下列表述正确的是：A．运动员向后划桨，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的B．划龙舟时所用的桨是省力杠杆C．甲、乙两龙舟并排滑行，甲以乙为参照物，甲龙舟是运动的D．冲过终点后，龙舟慢慢停下来，说明龙舟的惯性在减小4．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（）A．开瓶起B．核桃夹C．钳子D．食品夹5．如图所示，用滑轮组提升重900N的物体，使它在10s内匀速上升1m．已知所用的拉力F为400N．则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A．拉力做功的功率为90W B．拉力在这10s内做的功为400JC．动滑轮的重力为300N D．若用该滑轮组匀速提升更重的物体时，则绳子拉力会变大，但机械效率不变6．如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是A．若G1＝G2，则拉力F1、F2做的总功相同B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率D．若G1＞G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等7．如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（）A．一定等于80% B．一定大于80% C．一定小于80% D．以上情况都有可能8．如图所示，动滑轮的质量为m，所挂重物的质量为M，重物在时间t内被提升的高度为h，不计绳重及摩擦，则（）A．滑轮组的机械效率为MM m+B．滑轮组的机械效率为2MM m+C．拉力F的功率为MghtD．拉力F的功率为()2M m ght+9．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（）A．对桶所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功10．如图所示滑轮分别在力F1、F2、F3的作用下匀速提升物体，这三个力的大小关系是（）A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3 C．F1＜F2= F3D．F1=F2=F311．如图，将餐叉平插入玉米粒根部，用手向下压叉柄，玉米粒便在餐叉的撬动下脱落，这一过程中，餐叉相当于一个A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．省距离杠杆12．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）。
2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版)(10)
1.工人用如图所示装置将质量为45kg的货物匀速提升2m,拉力为200N ,取U}N/kg ,求：I有用功拉力做的功滑轮组的机械效率。
2.用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体，在绳子自由端移动6m的过程中，拉力F做的功为150J，所用时间为•-求：I拉力F做功的功率。
滑轮组的机械效率。
若克服摩擦和绳重所做的功为总功的_ ,则动滑轮的重力多大?2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练103.如图所示，物体A质量为Ikg,挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦,g取•，。
求：I物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N ,则物体A受到的浮力是多少？物体A的密度是多少？4.如图所示，OB为轻质杠杆,厘米，「 '厘米.在杠杆的B端挂一个所受重力为120牛的重物，要使杠杆在水平位置平衡，则「点至少要加一个多大的力？方向如何？5.如图所示，是起重机吊臂上滑轮组的示意图. 用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上，若每块石板的重力均为1.2 X UJ1λτ.当滑轮组一次提升一块石板时，钢丝绳的拉力F的功率为3000W,此时滑轮组的机械效率为-I ,不计摩擦和钢丝绳的重力，求：I在此过程中，石板匀速上升时的速度是多少？若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉力F是多少？6.质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。
他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m ,不计绳重及摩擦。
求：'!「：动滑轮的重力；他施加拉力的功率他利用此滑轮组工作时的最大机械效率保留一位小数7.如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。
不计绳重和摩擦，物体重从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。
每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。
【2020初中物理】第12章 简单机械(单元提高检测卷)(原卷版)
第十二章简单机械单元提高检测卷（原卷版）（满分100分,时间90分钟）一、选择题（每小题2分,共36分）1.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是（）.A.杠杆仍能平衡；B.杠杆不能平衡,右端下沉；C.杠杆不能平衡,左端下沉；D.无法判断2．如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是（）.A.一个B.两个C.三个D.四个3．用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平.如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是（）.A.两车的质量相等；B.两车的速度大小相等；C.质量较小的车速度较大；D.两车同时到达木板两端4．如图,一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度是铁球半径的三分之二,要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为（）.A.27NB.45NC.72ND.90N5．如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,O为支点,物体A是边长为0.1m的正立方体.当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时,杠杆在水平位置平衡.此时物体A对水平桌面的压强为300Pa.下列说法正确的是（）.A.物体A受到的支持力为2N；B.物体A受到的重力为5N；C.物体B向右移动l小格,物体A受到的拉力减小1N；D.物体B向右移动l小格,物体A受到的支持力减小1N6.下列工具在使用时属于费力杠杆的是（）.A.铁皮剪刀B.理发剪刀C.树枝剪刀D.钢丝钳7.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则（）.A．W1=W2,η1=η2； B．W1=W2,η1＜η2；C．W1＜W2,η1＞η2；D．W1＞W2,η1＞η28.如图所示的装置中,物体G1重为100N,物体G2重为10N,当G1不加外力时,G2恰能匀速下降.若在G1上加水平向左的拉力（如图虚线所示）,恰能让G1匀速向左运动,则拉力F为（不计拉绳的重及摩擦）（）.A.10NB.20NC.50ND.110N9.如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3,这三个力作用点移动距离分别是S1、S2、S3,移动速度分别为V1、V2、V 3,不计滑轮摩擦,则（）.A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:110.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中（）.A．甲图省力,机械效率甲图大；B．甲图省力,机械效率一样大；C．乙图省力,机械效率乙图大；D．乙图省力,机械效率一样大11.弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A和B的示数分别为（）.A.30N和30NB.30N和20NC.20N和20ND.20N和30N12.如图所示,用下列装置提高同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是（）.13.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示）,分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）.A．F1＞F2,η1=η2 B．F1＞F2,η1＞η2 C．F1＜F2,η1=η2 D．F1＜F2,η1＞η214.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是（）.A．0.4J、83.3% B．0.8J、91.7% C．0.8J、83.3% D．0.4J、91.7%15.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中（）.A．甲图省力,机械效率甲图大；B．甲图省力,机械效率一样大；C．乙图省力,机械效率乙图大；D．乙图省力,机械效率一样大16.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提高相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是（）.A．绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同；B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同；C．绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等；D．绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等17.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则（）.A．W1=W2,η1=η2 B．W1=W2,η1＜η2 C．W1＜W2,η1＞η2 D．W1＞W2,η1＞η218．关于机械效率的说法中正确的是（）.A．越省力的机械,效率越高；B．做有用功越多的机械,效率越高；C．做相同的功,额外功的值越小,则机械效率一定越高；D．做功越快的机械,机械效率越高二、填空题（每空2分,共42分）19.如图所示,曲杆AOB可绕轴O转动,AO=BO,在A点挂一重为200N的重物,曲杆在水平位置平衡时,向下的拉力F 200N.（选填“大于”、“小于”或“等于”）20.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验.（每个钩码重0.5N）（1）实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节,直到杠杆在水平位置平衡.（2）如图1所示,①在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡.②把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F= N时,杠杆仍然在水平位置平衡.当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”）.原因是.（3）如果小王又进行了如图2所示的探究,考虑杠杆的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计的示数应大于N.21.如图所示,在竖直向上大小为10N力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为和 .22.如图所示的三个滑轮中,属于动滑轮的是,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时,则F1、F2、F3的大小关系是.23.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的动力比阻力小800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ,乙图中人拉动汽车的拉力至少为＿＿＿,其中比较省力的是＿＿图.（绳与滑轮间的摩擦不计）.24.滑轮组将重500N的物体,举高80cm的过程中,机械效率为80%,则此过程中有用功为 J；额外功为 J.若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响,则可知动滑轮重 N；当提高重物为400N时,滑轮组的机乙甲械效率为 .25.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F1、F2匀速提高重力为G A、G B的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若G A＞G B,则η甲η乙；若F A=F B,则G A G B.（选填“＞”、“＜”或“=”）三、实验探究题（12分）26.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干.（1）将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向调.（2）某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？（填“能”或“不能”）.理由是.（3）如图（甲）所示,杠杆在水平位置平衡．如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆（填“左”或“右”）端将下沉.（4）如图（乙）所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉.当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将（选填：“变大”、“变小”或“不变”）,其原因是：.四、计算题（10分）27．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60Kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s 的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍.求：（1）货箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑轮组的机械效率是多少？。
2020年中考物理复习专题 简单机械(原卷版)
专题14 简单机械★考点一：杠杆的分类1．（2019•云南）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2．（2019•鞍山）如图所示，下列工具使用时都相当于杠杆，其中能省距离的是（）A．钳子B．水龙头的手柄C．拉杆箱D．液压汽车起重机3．（2019•北京）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4．（2019•福建）如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。
架在支架上的横杆属于杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；支架下面垫有面积较大的石块，是为了对地面的压强（选填“增大”或“减小”）。
5．（2019•抚顺）如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”。
只要轻轻用力握下手柄，核桃坚硬的外壳就会被压碎。
“碎核桃杯”的手柄相当于一个（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；核桃的碎片在作用下落到杯底；杯的外壁比较粗糙，是为了增大与手之间的力，防止杯脱落。
★考点二：杠杆的平衡条件及其应用6．（2019•河南）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。
下图能正确表示它工作示意图的是（）A．B．C．D．7．（2019•鄂尔多斯）如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB＝1：2，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，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变8．（2019•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是（杠杆上有等间隔的刻度）（）A．B．C．D．9．（2019•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F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，测力计示数F1＝25N，则动力臂l1为（）A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm 10．（2019•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。
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2020九年级物理基础知识提升训练——专题十二：简单机械考点一：滑轮1.有若干个质量相等的钩码，如图所示，若要使滑轮组处于静止状态，则图中的虚线框内悬挂钩码的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（）A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个2.如图所示，用大小相同的力F匀速提起两个物体，若不计滑轮重及摩擦，则两物体所受重力的大小关系是（）A. G1=2G2B. G1=G2 C. G1=4G2 D. G1= G23.如图所示的滑轮中作为动滑轮使用的是( )4.小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，给滑轮组加上润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物仍从一楼升到五楼时，所做的功（）A. 有用功减少，总功不变B. 有用功不变，总功增加C. 有用功减少，总功减少D. 有用功不变，总功减少5.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A. 甲吊车的电动机做的有用功较多B. 甲吊车的电动机做的总功C. 乙吊车的电动机做的额外功较多D. 甲、乙两吊车的电动机做的总功相同6.下图为一动滑轮的示意图，如果把它看作是一个杠杆，则O为支点，动力臂是________，阻力臂是________，（用图中的字母表示）。
由此可以看出动滑轮是一个杠杆________（填省力或费力）。
7.图中用弹簧秤测得两个砝码的重力为12N，用动滑轮拉起两个砝码，弹簧秤的示数为7N，（不计绳重与摩擦）说明使用动滑轮可以________，但不改变力的________。
动滑轮重力是________N。
8.如图所示，小明用一个重为10N的动滑轮匀速提起40N的重物，在忽略绳重及摩擦的情况下，拉力F=________N，动滑轮的机械效率是________。
9.如图所示，用甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体，已知滑轮重为10N，绳重和摩擦均不计，则图乙中手的拉力是________ N，图________中的滑轮机械效率较高。
10.工人用如图所示的滑轮组在10s内将重800N的货物提高2m，每个滑轮重为100N，不计绳子重力和摩擦，则货物上升的速度是________m/s，绳子自由端移动的距离是________m，拉力F是________N。
11.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用如图所示的滑轮组提升不同钩码，做了3次实验，实验数据如下表所示。
（1）实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）如图是第3次实验测力计的示数，则滑轮组的机械效率为________。
（结果保留至0.1%）（3）通过以上3次实验，可得到的结论是：当使用同一滑轮组提升重物时，________。
（4）在测量绳子自由端的拉力F时，甲同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，乙同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是________（选填“甲”或“乙”）同学的方法。
12.如图所示，建筑工人用滑轮组将重为480N的物体匀速提升5m，所用的拉力为300N，不计绳重及摩擦力，求这个过程中：（1）工人做的有用功；（2）滑轮组的机械效率。
13.随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）．（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（如图乙所示）是否会更省力一些，请你你通过计算说明小明爸爸的想法是否正确．（3）求两种方案的机械效率之比？考点二：斜面1.山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（）A. 提高功率B. 提高机械效率C. 减小所需的牵引力D. 减小所做的功2.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定考点三：杠杆1.下列机械在正常使用时，属于费力杠杆的是（）A. 撬棍B. 瓶起子C. 天平D. 镊子2.如下图所示，正常使用时属于省力机械的是（）3.“杠杆的平衡条件”是由下列哪位科学家发现总结的（）A. 牛顿B. 伽利略C. 阿基米德D. 托里拆利4.如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。
那在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（）A. 蜡烛燃烧过程中A端将逐渐上升B. 蜡烛燃烧过程中直尺始终保持平衡C. 蜡烛燃烧过程中直尺AB两端上下摆动，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡D. 蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升5.“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。
”图中生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（）6.如图为指甲剪的示意图，它由ABC、OBD和OED三个杠杆组成。
如果把B看作支点，则ABC 是________杠杆（填省力或费力），则动力臂是________，OBD杠杆中，0是支点，阻力臂是________。
7.如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为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________（选填“变大"、"变小"或“不变”）。
8.已知杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比为2：1，且阻力为12N，则动力为________N；若杠杆的阻力与动力之比为2：1，动力臂为20cm时，阻力臂为________cm。
9.如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0．3m，OB=0.4m，将重30N的物体悬挂在B 点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加________ N的拉力，这是一个________ (选填“省力”或“费力”)杠杆。
10.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重力相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向________（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量________，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆________对平衡的影响。
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=________m。
（3）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是________。
2020九年级物理基础知识提升训练——专题十二：简单机械参考答案考点一：滑轮1.有若干个质量相等的钩码，如图所示，若要使滑轮组处于静止状态，则图中的虚线框内悬挂钩码的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（）A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个【答案】B2.如图所示，用大小相同的力F匀速提起两个物体，若不计滑轮重及摩擦，则两物体所受重力的大小关系是（）A. G1=2G2B. G1=G2 C. G1=4G2 D. G1= G2【答案】B3.如图所示的滑轮中作为动滑轮使用的是( )【答案】C4.小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，给滑轮组加上润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物仍从一楼升到五楼时，所做的功（）A. 有用功减少，总功不变B. 有用功不变，总功增加C. 有用功减少，总功减少D. 有用功不变，总功减少【答案】D5.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A. 甲吊车的电动机做的有用功较多B. 甲吊车的电动机做的总功C. 乙吊车的电动机做的额外功较多D. 甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【答案】C6.下图为一动滑轮的示意图，如果把它看作是一个杠杆，则O为支点，动力臂是________，阻力臂是________，（用图中的字母表示）。
由此可以看出动滑轮是一个杠杆________（填省力或费力）。
【答案】L1；L2；省力7.图中用弹簧秤测得两个砝码的重力为12N，用动滑轮拉起两个砝码，弹簧秤的示数为7N，（不计绳重与摩擦）说明使用动滑轮可以________，但不改变力的________。
动滑轮重力是________N。
【答案】省力；方向；28.如图所示，小明用一个重为10N的动滑轮匀速提起40N的重物，在忽略绳重及摩擦的情况下，拉力F=________N，动滑轮的机械效率是________。
【答案】25；80%9.如图所示，用甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体，已知滑轮重为10N，绳重和摩擦均不计，则图乙中手的拉力是________ N，图________中的滑轮机械效率较高。
【答案】45；甲10.工人用如图所示的滑轮组在10s内将重800N的货物提高2m，每个滑轮重为100N，不计绳子重力和摩擦，则货物上升的速度是________m/s，绳子自由端移动的距离是________m，拉力F是________N。
【答案】0.2；4；45011.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用如图所示的滑轮组提升不同钩码，做了3次实验，实验数据如下表所示。
（1）实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）如图是第3次实验测力计的示数，则滑轮组的机械效率为________。
（结果保留至0.1%）（3）通过以上3次实验，可得到的结论是：当使用同一滑轮组提升重物时，________。
（4）在测量绳子自由端的拉力F时，甲同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，乙同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是________（选填“甲”或“乙”）同学的方法。
【答案】（1）匀速（2）83.3%（3）物重越大，机械效率越高（4）乙12.如图所示，建筑工人用滑轮组将重为480N的物体匀速提升5m，所用的拉力为300N，不计绳重及摩擦力，求这个过程中：（1）工人做的有用功；（2）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：工人做的有用功为：W=Gh=480N×5m=2400J答：工人做的有用功为2400J（2）解：由图可知，承担动滑轮和货物的绳子段数为n=2，则滑轮组的机械效率为：η＝= = =80%答：滑轮组的机械效率为80%13.随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）．（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（如图乙所示）是否会更省力一些，请你你通过计算说明小明爸爸的想法是否正确．（3）求两种方案的机械效率之比？【答案】（1）解：由图甲知通过动滑轮绳子的段数n=3，绳子的拉力：由F= （G+G滑）= （600N+30N）=210N，所能承受的最大拉力为250N，所以没有超过绳子的最大承受力答：计算说明绳子的拉力没有超过绳子的最大承受力（2）解：滑轮位置颠倒后，由图乙知，人站在楼上，绳子最后朝上拉，可由外向内画出滑轮组的连线如图所示：由图知，n′=4，此时绳子自由端拉力：F′= ×（G+2G滑）= ×（600N+2×30N）=165N，由此可知，小明爸爸的想法正确答：小明爸爸的想法正确（3）解：由η= = = 可得：= = = = ．答：两种方案的机械效率之比为22：21考点二：斜面1.山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（）A. 提高功率B. 提高机械效率C. 减小所需的牵引力D. 减小所做的功【答案】C2.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定【答案】A考点三：杠杆1.下列机械在正常使用时，属于费力杠杆的是（）A. 撬棍B. 瓶起子C. 天平D. 镊子【答案】D2.如下图所示，正常使用时属于省力机械的是（）【答案】B3.“杠杆的平衡条件”是由下列哪位科学家发现总结的（）A. 牛顿B. 伽利略C. 阿基米德D. 托里拆利【答案】C4.如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。