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1、2017-2021年广东中考物理真题分类汇编之机械与功一.杠 杆 的 分 类(共2小题)1.(2021深圳)下列杠杆中属于费力杠杆的是()2.(2017深圳)下列图中的简单机械,不能省力但能省距离的是()自行车的脚踏装置盘山公路划船用的船桨 ,FD.动滑轮二.力臂的画法(共 5 小题)3.(2 0 1 7广州)用力F i把门推开,弹性绳会被拉长,如图,门处于静止状态。(1)画出弹性绳对门的拉力F 2的示意图。(2)O为支点,画出F i的力臂。(3)根据杠杆的平衡条件 可知F i F2(选填4.(2 0 1 8东莞市)如图所示,轻质杠杆O A可绕O点转动,请在图中画出杠杆O A的动力5.(2 0
2、 1 8广州)0为支点的轻质杠杆原处于水平静止,现同时施加大小相等的力F i、F 2(如图)。(1)此时杠杆能否保持平衡?。(2)画出图中F i的力臂Li。FW OF2L J6.(2 0 2 0 广州)如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重3N 的物体M,尺在竖直向上的拉力F作用下保持水平静止,尺的质量不计。(1)O 在 dm刻度线处。(2)画出F的力臂L。F=6N 硬尺till I I I I I0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10dmM7.(2 0 2 1 深圳)深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上,一线施工人员正在紧张忙碌,进行架桥机钢梁吊装等施工作业。(g取 1 0 N
3、/k g)架桥机箱梁图3图2土地(1)图 2为 图 1 中起重机的简图,请画出阻力F 2 的力臂1 2。(2)图 3为架桥机的装置图,已知箱梁的质量为5 X l()5 k g,体积为2 0 0 m 3,架桥机滑轮组总拉力为4X1()5N,自由端移动距离为2 5 m,将箱梁提升1 m。求:箱梁的密度;架桥机在此过程中的有用功;架桥机在此过程中的机械效率。三.杠杆中最小力的问题(共 2 小题)8.(2 0 1 9 深圳)如图所示,在 C点用力把桌腿A抬离地面时,桌 腿 B始终没有移动,请在 C点画出最小作用力的示意图。cAll|B9.(2017东莞市)如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A
4、点处画出所能施加最小动力Fi,并画出阻力F2的阻力臂L2。四.杠杆的平衡条件(共 3 小题)10.(2021 广州)如图,O 为跷跷板的支点,小朋友对跷跷板的作用力F=120N,大人对跷(2)F 的作用点可能在 (选 填 A、B”或 C”),方向竖直 (选填“向上”或 向下”)。11.(2021广东)杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B 或 C(相当于支点)处的秤纽,移动秤蛇在秤杆上的位置D,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤蛇最远可移至E 点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长
5、度如图所示(g 取 10N/kg),求:(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?(2)秤枪质量为多少?(3)当提起C 处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,D 与 C 之间的距离为多少?0.5m0.02m 003mnOo EA J丽 j秤钩 秤曲1 2.(2 0 1 9广州)如 图1所示,A点为硬棒的重心,。为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为 N,硬棒所受的重力为 N.能否用图1中的弹簧测力计按图2所示的方法测量同一硬棒所受的重力?,依据是。1 3.(2 0 1 8深圳)在深圳科技活动月中,某校开展了实验操作小能手竞赛活动。(1)”探究杠杆的平衡条件”实验如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,
6、应 把 杠 杆 右 侧 的 平 衡 螺 母 向 (选填“左”或“右”)调节;如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测 力 计 从a位 置 转 到b位置,其示数将(选 填“变大”、“变小”或“不变”)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 (填序号)A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性(2)“测量橙汁的密度”实验为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是 (用字母表示)A.计算橙汁的密度B.用天平测出空烧杯的质量C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量D.调节天平平衡E.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积测量橙汁和烧杯
7、总质量时,祛码和游码的位置如图甲所示,则总质量为 g o不用量筒,只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验。实验步骤如下:a.用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m o;b.向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为m i;c.向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图乙),用天平测出水和烧杯的总质量,记为m 2;d.橙汁的密度p a i|=(水的密度用p 水 表示)六.功 的 计 算(共 1小题)1 4.(2 0 1 7广州)如图,用测力计拉动木块,使它沿同一水平路面运动。AB段,木块受水平拉力F i 作用做匀速直线运动。CD段,改用另一大小不变的水平力F 2 拉
8、动木块继续运动。两力大小如图。(1)F 2 为 N。(2)若S A B=S C D,AB段 FI做的功 CD段 F 2 做 的 功(选填(3)CD段,木块受到的摩擦力大小为 N。七.有用功和额外功(共 3小题)1 5.(2 0 1 7广州)图 1 中力F i 水平拉动重为G 的物体A在水平路面匀速移动了 s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了 s,拉力为F 2 (如图2)。此过程滑轮组()图1图2A.总功为F 2 sB.额外功为F i sC.机械效率为.GsF2X(3S)D.额外功为3 F 2 S-F 1 S1 6.(2 0 2 0 广东)如图所示,人向下拉绳提升重物。已知物体重4 0 0
9、N,动滑轮重6 0 N,不计绳重及摩擦,将重物匀速提升0.5 m,人需用的拉力为 N,绳子自由端移动的距离为 m,人所做的有用功为 J.1 7.(2 0 2 1 广东)用如图甲的滑轮组提升重2 0 0 N 的物体,已知拉力F为 8 0 N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是(选 填 A”或 B”),动滑轮重为 N,3 s 内对物体做的有用功为 J。八.功 率 的 计 算(共 3 小题)18.(2021 深圳)如图,两个滑轮组,提升一个重为17N的物体A,(每个滑轮重相同)使物体A 在 2 s内拉升了 20cm,拉力如图所示,下列说法正确的是()A.
10、甲中,绳端移动的距离为60cmB.乙中,拉力的功率为1.7WC.甲中,动滑轮由两根绳子吊着D.乙中,动滑轮的重力为2N19.(2021 广州)如 图 1,将重为5000N的货物从地面A 处竖直匀速提升40s到达B 处,再水平匀速运送到C 处,最后竖直放到楼顶D 处。货物从C 到 D 用时5 0 s,路程随时间变化图象如图2 所示。g 取 lON/kgo2 mY(2)求 BC段吊机对货物的拉力做的功。(3)求 CD段货物所受重力做功的功率。(4)在图3中作出货物从A到 B的速度随时间变化图象(仅作图,不用写出计算过程)2 0.(2 0 2 0 广州)装有水的容器在大小为I0 N 的拉力F作用下运
11、动,图 1 为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在 MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图2所示。(1)求 F在 OP段做的功;(2)求 F在 QR段的功率;(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为fi,f2,则 fi f2(选填”图2九.机械效率的概念(共1小题)21.(2021广州)如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲 的()有 用 功A.总功较大C.额外功较大口 额 外 功B.有用功较小D.机械效率较低一十.机械效率的大小比较(共1小题)22.(2020广州)如图所示,小明分别使
12、用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N 所受的重力如表所示,则()B.乙、丁的机械效率相同C.使用丙提升物体M 时省力D.实验测得的数据无法算出机械效率一 十 一.滑 轮(组)的机械效率(共2小题)23.(2018深圳)如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下,重 6N的物体2 s内匀速上升0.1 m,弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦)。下列说法错误的 是()A.弹簧测力计的拉力是2.4 NB.物体上升的速度为0.05 m/sC.弹簧测力计拉力的功率为0.12WD.滑轮组的机械效率约83.3%24.(2017深圳)如图是现代家庭使用的升降衣架
13、的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为 4 k g,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1k g。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在 5 s 时间内使衣服匀速上移0.5 m (g=10N/k g,不计绳重和摩擦)求:(I)绳子自由端拉力F的大小;(2)拉力所做的功W;(3)拉力的功率P:(4)整个过程中机械效率中一 十 二.滑 轮(组)机械效率的测量实验(共1小题)25.(2018广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A 移动的距离s、水平拉力F和 A 的重力G o(I)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率n?,如
14、果能,写 出 1的表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出n的表达式 5用题目已知及补充的物理量符号表示)(2)若 A 在 10s 内运动了 4 m,A 的速度为。2017-2021年广东中考物理真题分类汇编之机械与功参考答案与试题解析杠杆的分类(共2小题)1.(2021 深圳)下列杠杆中属于费力杠杆的是()【考点】杠杆的分类.【专题】应用题;简单机械;理解能力.【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解:撬石头的撬棒、小推车、修树剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;船桨在使用过程
15、中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故B正 确ACD错误。故 选:B【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。2.(2017深圳)下列图中的简单机械,不能省力但能省距离的是()A.臼行车的脚踏装置【考点】杠杆的分类.【专题】应用题;简单机械.【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是否省力、省距离。【解答】解:A、自行车的脚踏装置,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离;B、盘山公路实质是利用的斜面,省力但费距离;C、用船桨划水时,动力臂小于阻力臂,是费力
16、杠杆,费力但省距离;D、动滑轮实质是动力臂等于2 倍阻力臂的杠杆,能省力但费距离。故选:Co【点评】本题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。二.力臂的 画 法(共5小题)3.(2 0 1 7广州)用力F i把门推开,弹性绳会被拉长,如图,门处于静止状态。(1)画出弹性绳对门的拉力F 2的示意图。(2)O为支点,画出F i的力臂。(3)根据杠杆的平衡条件FIX LI=F 2 X L2 可知FI V F?(选填【考点】力臂的画法;力的示意图与图示;杠杆的平衡条件.【专题】应用题;运动和力;简单机械.【分析】(1)
17、根据弹力的方向画出拉力;(2)从支点到力的作用线的距离叫作力臂;(3)根据杠杆的平衡条件分析。【解答】解;(1)弹性绳会被拉长,具有弹力,力在弹性绳所在直线上斜向下,如图:(2)0为支点,从O点做力F i的作用线的垂线,即为F i的力臂,如图;E(3)杠杆的平衡条件:FIX LI=F2XL 2,由图可知,此时的动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力,即F|F 2。故答案为:(1)(2)如图;(3)FIXLI=F2X L 2;【点评】此类题目是杠杆相关知识内容的综合题目,要从杠杆的特点、杠杆的平衡条件上分析。4.(2 0 1 8 东莞市)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,请在图中画出杠杆OA的动力臂
18、 L。【考点】力臂的画法.【专题】作图题;简单机械.【分析】已知支点和动力的方向,过支点作力的作用线的垂线段(即力臂)。【解答】解:由图知,杠杆所受动力作用在A端,动力的方向向上,过支点O作动力作用线的垂线段,即为杠杆OA的动力臂L.如图所示:【点评】此题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂,并且作图要求规范。5.(2 0 1 8 广州)0为支点的轻质杠杆原处于水平静止,现同时施加大小相等的力F i、F 2(如图)。(1)此时杠杆能否保持平衡?不 能。(2)画出图中F i 的力臂L i。F i|OF2【考点】力臂的画法;杠杆的平衡条件.【专题】作图题;简单机械.【
19、分析】(1)杠杆受力的方向可以相同,也可以相反但动力和阻力使杠杆转动方向相反;(2)力臂的画法:首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。【解答】解:(1)由图知,F i和 F2都会使杠杆顺时针转动,所以杠杆不能平衡;(2)过支点O 作出力B 作用线的垂线段,即为F i的力臂L i.如图所示:F if n,一 Ie L7i 1 第,.OvFjL J故答案为:(1)不能;(2)见上图。【点评】本题主要考查了有关力的方向和力臂的画法,首先要掌握力臂的概念和分析力的三要素,然后找出支点和力的作用线、力的作用点和
20、力的大小,从而正确地画出力臂和力的示意图。6.(2020广州)如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重3N 的物体M,尺在竖直向上的拉力F 作用下保持水平静止,尺的质量不计。(1)O 在1.0 dm刻度线处。(2)画出F 的力臂L。F=6N 硬尺0 1 2 3 4 5 6M【考点】力臂的画法;杠杆的平衡条件.【专题】作图题;简单机械;应用能力.【分析】(1)由题知,硬尺的质量不计,硬尺受到动力F 的作用,方向竖直向上;物体M 对硬尺的拉力为阻力,方向竖直向下;因为动力大于阻力,所以动力臂小于阻力臂,据此确定支点的位置;设动力臂为L,求出阻力臂,根据杠杆平衡条件列出等式求出动力臂L,进而确
21、定支点O 的位置;(2)力臂是指从支点到力的作用线的距离,据此画出动力臂。【解答】解:(1)己知动力F的方向竖直向上,物体M 对硬尺的拉力为阻力,方向竖直向下;因为动力大于阻力,所以动力臂小于阻力臂,支点O的位置在拉力作用点的左侧;设支点O点到拉力F作用线的距离、动力臂为L,阻力臂为L+3.0 dm,根据杠杆平衡条件可得:F动 L=F阻 (L+3.0 dm),即:6 N X L=3 N X (L+3.0 dm)解得:L=3.0 dm,则支点0在 1.0 dm 处;(2)从支点O作力F作用线的垂线,则支点到垂足的距离为F的力臂L,如图所示:F=6N 硬尺.Zu/0 1 2 3 4 5 6 7 8
22、 9 10dmMJo故答案为:(1)l.o;(2)如图所示。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用和力臂的画法,要知道力臂是支点到力的作用线的距离,关键是支点位置的确定。7.(2 0 2 1 深圳)深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上,一线施工人员正在紧张忙碌,进行架桥机钢梁吊装等施工作业。(g 取 1 0 N/k g)架桥机图3(1)图 2为 图 1 中起重机的简图,请画出阻力F 2 的力臂1 2。(2)图 3为架桥机的装置图,已知箱梁的质量为5 X l()5 k g,体积为2 0 0 m 3,架桥机滑轮组总拉力为4X1()5N,自由端移动距离为2 5 m,将箱梁提升1 m。求:箱梁的密度;架
23、桥机在此过程中的有用功;架桥机在此过程中的机械效率。【考点】力臂的画法;有用功和额外功.【专题】作图题;功、功率、机械效率;应用能力.【分析】(1)根据力臂的概念,作出从支点到力的作用线的距离:(2)已知箱梁的质量和体积,由密度公式可求得其密度;已知箱梁的质量可求得其重力,由 W=Gh 可求得有用功;已知架桥机滑轮组总拉力为4 X 1 0 5 N,自由端移动距离,由 W=Fs 可求得总功,由 n=_艮旦X 1 0 0%可求得架桥机在此过程中的机械效率。Wa【解答】解:(1)由支点O向 F 2 的作用线引垂线,垂线段的长度即为其力臂1 2;(2)箱梁的密度 p m=5X10 kg=2.5 X l
24、 Q3k g/m3,V 2 0 0 m3箱梁重力 G=m g=5 X 1 05k g X 1 0 N/k g=5 X 1 06N,将箱梁提升高度h=I m,架桥机在此过程中的有用功W(l ffl=G h-5 X 1 06NX l m=5 X 1 06J,已知架桥机滑轮组总拉力F=4 X 1 05N,自由端移动距离s=2 5 m,总功 W,s=F s=F=4 X 1 05N X 2 5 m=1 X 1 07J,架桥机在此过程中的机械效率.二有 用x i o o%5X 1Q6J X 1 0 0%=5 0%,W总 I X 1 0 叮答:(1)见上图;(2)箱梁的密度为2.5 X 1 03k g/m3
25、;架桥机在此过程中的有用功为5 X l()6 j;架桥机在此过程中的机械效率为5 0%【点评】此题考查了力臂的画法,涉及到了密度的计算、有用功、总功、机械效率的计算等,是一道综合性较强的题目。三.杠杆中最小力的问题(共 2小题)8.(2 0 1 9 深圳)如图所示,在 C点用力把桌腿A抬离地面时,桌 腿 B始终没有移动,请在 C点画出最小作用力的示意图。【考点】杠杆中最小力的问题.【专题】作图题;重力、弹力、摩擦力.【分析】根据杠杆的平衡条件,要想施加最小的力,必须是力臂最大。【解答】解:连接BC,则 BC就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如
26、下图所示:【点评】为了确定最小的力就必须找力臂最大时对应的力,此时力的作用点应该离支点最远。9.(2 0 1 7 东莞市)如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F i,并画出阻力F 2 的阻力臂L 2。【考点】杠杆中最小力的问题;力臂的画法.【专题】作图题;简单机械.【分析】由杠杆的平衡条件可知,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。【解答】解:根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,所以当OA为动力臂时,动力臂最大,动力最小,动力的方向垂直于OA斜向左;过 O点作垂直
27、于F 2 的垂线即为阻力F2的力臂L 2.如下图所示:【点评】求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。四.杠杆的平衡条件(共 3 小题)10.(2021 广州)如图,O 为跷跷板的支点,小朋友对跷跷板的作用力F=120N,大人对跷跷板的作用力F=100N(图中未画出),跷跷板水平静止。(1)在图中画出F 的力臂1。(2)F 的作用点可能在 C(选 填“A、B”或 C”),方向竖直 向上(选填“向上”或“向下”)。【考点】杠杆的平衡条件;力臂的画法.【专题】作图题;简单机械;应用能力.【分析】(D 力臂是从支点到力的作用线的距离,据此作图;(2)根据杠杆平衡条件进行
28、分析。【解答】解:(1)在从支点O 向力F 的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂,如图所示:F(2)由杠杆平衡条件可知,F 1 =F T,则有:1 2 0 N X l=I 0 0 N X L 所以=卬&CE、A B GA,即提B处秤纽时,此秤的称量最大。(2)由(1)可知,当提着B处秤纽、秤花挂在E点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,则可列式:GA,AB=G frBE。由6 =1飕 可得:mAABnmfflte.BE,则 m 映=K=10kgX0.02m54kg。BE 0.5m(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,阻力臂为AC=AB
29、+BC=0.02m+0.03m=0.05m,根据杠杆的平衡条件可列式:G荔 枝A C=G秤MCD。由6=11可得:m荔 枝 A C=m秤 布 CD,则 CD:-荔枝 A C =2=X 0.0 5工=025m。m秤屯 0-4kg故答案为:(1)提B处秤纽时,此秤的称量最大。(2)秤蛇的质量为0.4kg。(3)D与C之间的距离为0.25m。【点评】本题中,将杆秤抽象为杠杆是解题的关键。这种将具体事物抽象为物理模型的方法称之为模型法,是解答物理试题中常见的方法之一。12.(2019广州)如 图1所示,A点为硬棒的重心,O为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的 示 数 为2.4 N,硬棒所受的重力为7.2
30、 N.能否用图1中的弹簧测力计按图2所示的方法测量同一硬棒所受的重力?不 能,依 据 是 弹簧测力计的最大测量值只有5 N,而硬棒的重力为7.2 N,超出弹簧测力计的量程。【考点】杠杆的平衡条件;弹簧测力计的使用与读数.【专题】应用题;运动和力;简单机械.【分析】(1)如 图1,根据弹簧测力计分度值、指针位置读数;A点为硬棒的重心,0为支点,硬棒水平静止,知道动力臂、阻力臂,利用杠杆平衡条件求硬棒的重力;(2)用图2中的弹簧测力计能否测量出硬棒所受的重力,注意看是否超出弹簧测力计的里.和E 【解答】解:由图1知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针刚好指在2N3N之间的第2条刻度线处,所以读数为
31、2.4N;设弹簧测力计对硬棒的拉力为F,硬棒所受的重力为G,两个力的力臂分别为L i和L2,由杠杆的平衡条件得G L 2=F LI,即G X0.2=2.4N X0.6,解得G=7.2N;用 图1中的弹簧测力计不能测量出硬棒所受的重力,原因是弹簧测力计的最大测量值只有5 N,而硬棒的重力为7.2 N,超出弹簧测力计的量程。故答案为:2.4;7.2;不能;弹簧测力计的最大测量值只有5 N,而硬棒的重力为7.2N,超出弹簧测力计的量程。【点评】本题考查了杠杆平衡条件、二力平衡条件的应用,属于基础题目。五.探究杠杆的平衡条件实验(共1小题)13.(2018深圳)在深圳科技活动月中,某校开展了实验操作小
32、能手竞赛活动。(1)“探究杠杆的平衡条件”实验如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应把杠杆右侧的平衡螺母向 左(选填“左”或“右”)调节;如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,其示数将 变大(选 填“变大”、“变小”或“不变”)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 C(填序号)A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性(2)”测量橙汁的密度”实验为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是 DCEBA(用字母表示)A.计算橙汁的密度B.用天平测出空烧杯的质量C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量D.调节
33、天平平衡E.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积测量橙汁和烧杯总质量时,祛码和游码的位置如图甲所示,则总质量为 6 1.8才不用量筒,只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验。实验步骤如下:a.用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为mo;b.向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为m i;c.向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图乙),用天平测出水和烧杯的总质量,记为m 2;d.橙汁的密度p橙 汁=_LKLX p (水的密度用p水 表示)m2-m0【考点】探究杠杆的平衡条件实验;液体的密度测量实验.【专题】实验题;测量型实验综合题;探究型实验综合题.【分
34、析】(1)探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡,螺母向上翘的一端移动;当拉力F向右倾斜时,保持作用点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律,需多测几组数据进行分析;(2)根据天平的使用以及测量密度的原理分析解答;祛码加游码为物体的质量;只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和橙汁,称量水和橙汁的质量,根据体积相等列出等式求出橙汁的密度。【解答】解:(1)杠杆左端上翘,螺母向左端移动;杠杆在水平位置平衡;如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a 位置转到b
35、位置,此 时 F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大;多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性,故选C;(2)测量质量先调节天平,用天平测出橙汁和烧杯的总质量减去空烧杯的质量,再测量体积,故为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是D C E B A;测量橙汁和烧杯总质量时,祛码和游码的位置如图甲所示,则总质量为:5 0 g+1 0 g+1.8 g=6 1.8 g;m i-m0橙汁的密度p B i t=a=-V 加二叫P水-m。m2-m0X P 水。故答案为:(1)左;变大;C;(2)D C E B A;6 1.8;
36、叫一 1no.x p 水。m2-m0【点评】测量液体密度时,只有量筒没有天平,可以采用被测液体和水的质量相同进行测量;只有天平没有量筒,可以采用被测液体和水的体积相同进行测量。酱油体积的测量是本实验的难点,巧妙地利用等效替代法,是解决此题的关键。六.功 的 计 算(共 1小题)14.(2017广州)如图,用测力计拉动木块,使它沿同一水平路面运动。A B段,木块受水平拉力&作用做匀速直线运动。CD段,改用另一大小不变的水平力F2拉动木块继续运动。两力大小如图。(1)F,为 2.8 N。(2)若SAB=SCD,A B段FI做的功 CD段F2做 的 功(选填(3)CD段,木块受到的摩擦力大小为2.2
37、 N。【考点】功的计算;二力平衡条件的应用.【专题】应用题;运动和力;功、功率、机械效率.【分析】(1)根据测力计的分度值读数;(2)根据W=Fs判定做功的大小;(3)摩擦力大小与速度大小无关,压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不变。【解答】解:(1)由图可知,测力计的分度值为0.2 N,则测力计示数F2为2.8N;(2)由图可知,F i为2.2N;F iF2,运动的路程相同,根据公式W=F s可知,A B段F i做的功小于C D段F2做的功:(3)A B段,木块受水平拉力F i作用做匀速直线运动,此时的摩擦力与拉力F i为平衡力,摩擦力为2.2 N,摩擦力大小与速度大小无关,压力不变,接触
38、面粗糙程度不变,摩擦力不变,故C D段,木块受到的摩擦力大小为2.2N。故答案为:(1)2.8;(2);(3)2.2。【点评】本题考查了测力计的读数、影响摩擦力大小的因素、功的比较,属于基础知识。七.有用功和额外功(共 3 小题)15.(2017广州)图1中力F i水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了 s。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2)。此过程滑轮组()图1图2A.总功为F 2 sC.机械效率为_-F2x (3S)B.额外功为F i sD.额外功为3F2S-FIS【考点】有用功和额外功;滑 轮(组)的机械效率.【专题】定性思想;功、功率、机械效率.【分析】
39、(1)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度;(2)匀速运动,拉力等于摩擦力;(3)直接拉物体的力做的功为有用功;通过滑轮组拉物体做的功为总功,总功减去有用功为额外功,有用功与总功的比值为机械效率。【解答】解:图 1 中,因为物体做匀速运动,拉力和摩擦力平衡,所以F i =f;图 2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f=F i,A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体,所 以 s =3 s,此滑轮组的总功为:W,6=F2X3 s =3 F 2 S,故 A 错误;B D、此滑轮组的有用功:W 有 用=f s=F i s,则
40、额外功为:W 领=W,&-W 有 用=3F2S-FIS,故 B错误,D正确;W 有用 F=m,6g=(4kg+lkg)X 10N/kg=50N,不计绳重和摩擦,拉力:F=AG.S=AX50 N=1 2.5N;4 4(2)拉力端移动的距离s=4h=4X0.5m=2m,拉力做功:W e=Fs=12.5NX2m=25J,(3)拉力做功功率:P=W总尸 2 5J =5W;t 5s(4)有用功:W 田 用=G h=m 衣 gh=4kgX10N/kgX0.5m=20J,整个过程中机械效率:有用-=20J 义 ioo%=8o%w 总 2 5T答:(1)绳子自由端拉力F 的大小为12.5N;(2)拉力所做的功
41、为25J;(3)拉力的功率为5 W;(4)整个过程中机械效率为80%。【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力、有用功、总功、功率、机械效率的计算,属于基础题目。一 十 二.滑 轮(组)机械效率的测量实验(共1小题)2 5.(2 0 1 8广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率n?不 能,如果能,写出n的表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出n的 表 达 式 测量步骤:利用弹簧测力计在水平地面上匀速拉动物体A,并读出弹簧测力计的示数,由二力平衡条件可知,物体A受到的摩擦力等于
42、弹簧测力计的示数;摩擦力f,n=j _ X 1 0 0%2F5用题目已知及补充的物理量符号表示)(2)若A在1 0 s内运动了 4m,A的 速 度 为0.4m/s。【考点】滑 轮(组)机械效率的测量实验.【专题】应用题;测量型实验综合题.【分析】(1)根据n=j=旦可求出滑轮的机械效率,据此分析需要补充的物理量;W 总 Fns(2)根据速度公式v=且求出A的速度。t【解答】解:W有 f u(1)根据n=-5_=-可知,要求出滑轮的机械效率,补充的物理量为:摩擦力f:W 总 Fns测量摩擦力时应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;作用
43、在动滑轮上有两段绳子,所以拉力F通过的距离为物体A移动距离的2倍,滑轮的机械效率为:n=!更=用-=*-=工x i o。%;W 总 Fns F2s 2F(2)物体 A 的速度为:v=W =_ L=0.4m/s。t 10s故答案为:(1)不能;测量步骤:利用弹簧测力计在水平地面上匀速拉动物体A,并读出弹簧测力计的示数,由二力平衡条件可知,物体A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数;摩擦力 f,r|=-X 1 0 0%;(2)0.4m/So2F【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率计算公式的理解和掌握,注意变形公式的熟练运用。%考点卡片1.液体的密度测量实验【知识点的认识】密度测量的实验题,主要
44、考查了天平、量筒的使用和读数,属于基本能力的检验,属于基础题目。液体密度的测量有两种情况:(1)利用天平、量筒测出质量和体积利用公式计算。(2)一种间接测量物质密度的题型(借助于水),实验中注意瓶子中倒水或待测液体时一定要装满,目的是保证水和液体的体积相同;同时也考查了应用物理知识解决实际问题的能力,是对密度测量的进一步理解。【命题方向】液体密度测量主要考查实验的步骤,步骤的不合理会导致实验的误差,怎样来避免;间接测量密度的方法(借助于水的密度是已知的)是命题的关键。例:地沟油中含有大量对人体有毒的物质,一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后,提供给无良餐馆使用,假冒色拉油,严重伤害
45、市民身体健康。小明学了密度后,想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油。他查得优质色拉油的密度在0.90g/cm3-0.93g/cm3之间,地沟油的密度在0.94g/cm3-0.96g/cm3之间。然后,他进行了如下实验鉴别:A.把天平放在水平桌面上,将游码移至左端的零刻线处后,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左(选 填“左”或“右”)调节使天平平衡;B.取适量样品油倒入烧杯,用天平测出烧杯和样品油的总质量m i,如图乙所示mi=63g;C.然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中,测出烧杯和剩余样品油的总质量m 2=25g,则量筒中样品油的质量表达式为mi-m2:D.读出量筒中样
46、品油的体积V,如图丙所示;E.利用实验数据,计算出样品油的密度。=0.95 g/cn?:F.根据测算出的密度,小明通过比对,该 样 品 油 是 地 沟 油(选 填“是”或“不是”)。50g 10g乙丙分析:(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;(2)烧杯和样品油的总质量等于祛码的质量加游码对应的刻度值:弄清量筒的分度值,根据液面对应的刻度读出量筒中样品油的体积;知道样品油的质量和体积,根据密度公式求出样品油的密度;根据题意判断是否为地沟油。解:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,指针偏向分度盘的右侧,说明天平的右端下
47、沉,平衡螺母向上翘的左端移动:(2)如图乙所示,烧杯和样品油的总质量:m 1 =50g+1 Og+3g=63g,量筒中样品油的质量:m=mi-m2=63g-25g=38g,如图丙所示,量筒中样品油的体积:V=40ml=40cn?,样品油的密度:p=-=0.95g/cm3;V 40cm3样品油的密度在0.94g/cm3-O.96g/cm3之间,所以该样品油是地沟油。故答案为:左;63;0.95;是。点评:此题主要考查的是学生对天平的调节和读数、量筒的读数、密度计算公式的理解和掌握,基础性题目。【解题方法点拨】液体密度,若先测空烧杯的质量,再测烧杯和液体总质量,最后将液体倒入量筒来测体积,这种做法
48、会因烧杯壁粘液体而使测出的体积偏小,导致算出的液体密度偏大;若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。2.速度的计算【知识点的认识】(1)速度的定义及其物理意义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度.速度是用来描述物体运动快慢的物理量.(2)速度的公式:通常用字母v表示速度,用字母s 表示路程,用字母t 表示时间,则速度的公式是丫=旦.t【命题方向】计算类型:一、列车过桥问题(注意列车通过路程要加上列车的长),二、爆破安全逃离问题,三、测距离问题,四、追赶问题,五、赶时间问题,六、顺、逆水行船问题,七、比例问题例 1:
49、一辆大型运输车,长 4 0 m,质量为3 0 t,匀速通过长2 60 m的山洞时,所用时间为3 0 s,它以同样速度通过一座桥时,所用时间为2 4 s,求桥的长度.分析:解答此题的关键的是大型运输车3 0 s 内走的路程是4 0 m+2 60 m,同理.它以同样速度通过一座桥时,所走的路程车长,所以求出的距离要减去车长才是桥的长度.己知:s i=4 0 m,S 2=2 60 m,t i=3 0 s,t 2=2 4 s求:S 3解:=40m+260m _ j Qmys ;t 30sS 3=v t 2 -s i =1 0 m/s X 2 4 s -4 0 m=2 4 0 m-4 0 m=2 0 0
50、 m.答:桥的长度是2 0 0 m.点评:解题时要注意此题中有个多余条件(质量为3 0 t),解答此题的关键一定要注意这辆大型运输车自身的长度.例 2:如图所示,轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶,当到达A 地时,车内的钟表显示为1 0 hl5mi n,到达B地时,钟表显示为1 0 h4 5mi n.求:(1)轿车从A 地到B地用多少时间?(2)轿车从A 地到B地的速度.(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从 B地到南宁需要多长时间?分析:此题考查了速度公式v=且即变形式t=且,结合图象反映的路程信息可以求解答案.t v解:(1)轿车从A 地到B地所用时间t=3 0 mi n=0.5h;