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1、备战2021中考物理章节专题训练一一专题三十四：简单机械【专题一：杠杆的分类】【例 1】如图是一种切甘蔗用的捌刀示意图。下列有关说法正确的是（）刀刃很薄可以增大压力锢刀实质上是一种省力杠杆甘蔗放在a 点比b 点更易被切断手沿F1方向用力比沿F2方向更省力A.只 有 正 确 B.只有正确C.只 有 正 确 D.只有（正确【针对训练】1.下列图中属于费力杠杆的是（）A.矩子 B.扳手 C.镁子 D.钢丝钳2.如图所示的各工具中，哪一个与其它三个不属于同一类杠杆（）【专题二：杠杆的平衡条件】【例 2】在探究杠杆平衡条件的实验中（每个钩码的重力均为G,杠杆上每格长度均为a）（1）如图甲所示，实验前杠杆
2、右端下沉，则可以将左端的平衡螺母向 调 节（选 填 左”或“右”）,直到杠杆在水平位置平衡;（2）如果张三同学面对甲图状况，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计的挂钩钩在4 格处）,杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：2G3a F/4a（选填 大于或 小于”或 等于“，耳是弹簧测力计的示数）；（3）面对甲图状况，李四同学按正确的操作将杠杆调至水平平衡后，进行丙图实验，李四同学将弹簧测力计的圆环用细线系在杠杆上的4 格处，向下拉钩，杠杆水平平衡时弹簧测力计示数为F z,已知弹簧测力计“圆环连同金属外壳”的重力为Go,则 2G3a=选填 工”或（F2+G（）4a”或“（F2-G）4a”.（4
3、）王五同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丁图实验（两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4 格处），将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3,力与水平方向成a角，杠杆水平平衡；将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成 角，杠 杆 水 平 平 衡.若 F 3 F 4,则 a P(选填或或【针对训练】1.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4 逆时针转到位置3,杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定2.如图所示是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。(1)实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平
4、位置平衡。(2)杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1 N,在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数 F=N(3)当弹簧测力计处于图中的斜拉位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,应将钩码向 移动适当的距离。【专题三：滑轮】例3用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦，在绳子不会断裂的情况下，滑轮组机械效率随物重变化的图象如图乙所示，下列说法错误的是（）A.当物重为30N时，拉 力 也 为30NB.滑 轮 组 动 滑 轮重30NC.滑轮组机械效率最大为90%D.绳 子 最 多 承 受 拉 力100N【针对训练】1.如图所示的
5、装置中，不计滑轮重、绳重及摩擦，要提起同样重的物体，最省力的是（）ABCD2.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甲和F乙，拉力做功的功率分别是P 甲和P 乙.若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则 F甲与F乙、P 甲与P乙之间的大小关系是()A.F 用 F 乙、P =P 乙B.F甲 F 乙、P 甲 P乙C.F cp F 乙、P 甲=P 乙D.F 甲 V F 乙、P 甲Fz W!=W2C.F1VF2 Wi=W2D.RFz W1W23.一位同学双手的最大拉力为500 N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若不计滑轮重和摩擦，最多能提起
6、的物重为A.500 NB.1 000 NC.1 500 ND.250 N4.如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在 A点分别作用的四个力中，最小的是5.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为400N和 800N,小兰站在距离中央支点 2 米的一侧，爸爸应站在距离支点1 米的另一侧，木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5 米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？A.1.0 米/秒B.0.75 米/秒C.0.5 米/秒D.0.25 米/秒6.图甲、图乙由
7、相同的滑轮组成的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等的时间内将质量相等的重物提升相同的高度.空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，则下列说法正确的是A.甲的拉力是乙的拉力的2倍B.乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度的2倍C.甲拉绳子的功率小于乙拉绳子的功率D.如果考虑滑轮的质量，图甲装置的机械效率比图乙的小7 .在下列简单机械中，若不计机械本身的重力及摩擦，则既能省力又能改变力的方向的机械是A.杠杆B.滑轮组C.一个定滑轮D.一个动滑轮8 .如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当一个 杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G 为 1 2 0 0 N,则抬起车把的力尸为 N.9 .某同
8、学做探究杠杆平衡条件的实验，实验前发现杠杆左端低，右端高，应 将 左 侧 的 平 衡 螺 母 向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量;实验时，在 A点悬挂 2个重均为0.5 N 的 钩 码（如图示），在 B点用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿 方向，大小为 N.A nO B10.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置.(1)杠杆的位置如图甲所示，此 时 应 调 节 杠 杆 两 端 的 平 衡 螺 母 使 其 向(选 填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡，实睑时施加
9、的动力和阻力的方向都是竖直方向，这 样 做 的 好 处 是.(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力X 动力臂=阻力X 阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是.(3)如果乙图左右两侧各加挂一个钩码，杠杆的 端会下降.(4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将(选填：“变大”“不变”或“变小”).11.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示.她首先测出小车重，然后
10、用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角。的大小多次测量，得到下表所示的数据:(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据(2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角。越，斜面越省力，斜面的机械效率越低.(3)实 验 过 程 中 拉 力 的 方 向 应 与 斜 面.(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变1 2.如图所示，弹簧测力计的示数是1 0 牛，物体A的重力为5 0 牛.在 力 F的作用下，物体A匀速移动了 4米，所用的时间是1 0 秒.求：(1)物体A受到的摩擦力f?(2)拉力F的大小？(3)拉力在1 0 秒内做了多少焦的功？
11、(4)拉力的功率是多少瓦？备 战2021中考物理章节专题训练专题三十四：简单机械参考答案【专题一：杠杆的分类】【例1】如图是一种切甘蔗用的钏刀示意图。下列有关说法正确的是（）刀刃很薄可以增大压力锢刀实质上是一种省力杠杆 甘 蔗 放 在a点 比b点更易被切断 手 沿F1方 向 用 力 比 沿Fz方向更省力A.只 有 正 确B.只有正确C.只 有 正 确D.只有或“(F?-G)4a”.(4)王五同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丁图实验(两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4 格处)，将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3,力与水平方向成a角，杠杆水平平衡；将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示
12、数为F4，力与水平方向成B角，杠杆水平平衡.若F 3 F,则 a(3 (选填或“=”或【答案】左 大于(F2+G0)4a F 乙、P 甲 P 乙C.FcpF 乙、P 甲=P 乙 D.F 甲 VF 乙、P 甲F2 WX=W2C.RVFz Wt=W2 D.FiF2 W iW2【答案】B【解 析】由于两斜面光滑，所 以 用 力R、F?别沿两个面将同一物体匀速拉到斜面的顶部，都是克服重力做功，所以W=G h,G相 同，h相 同，所以两个力做的功相等，即=W z；由于聆F S,S i V S z,所 以F i F z,故 选B.3.一位同学双手的最大拉力为5 0 0 N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组
13、成的滑轮组，若不计滑轮重和摩 擦，最多能提起的物重为A.5 0 0 N B.1 0 0 0 NC.1 5 0 0 N D.2 5 0 N【答 案】C【解 析】一定一动组成的滑轮组，最 多 由3段绳子承担物重.若不计滑轮重和摩擦，双 手 的 最 大 拉 力 是5 0 0 N,根据滑轮组的省力特点，/3后3 X 5 0 0 N=1 5 0 0 N.故C正确.4.如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是A.F B.F2 C.FZ D.Ft【答 案】C【解析】如图杠杆所受的阻力使杠杆顺时针转动，则动力应使杠杆逆时针转动，由图可知丑使杠杆顺时针转动，K、E、E 使杠杆逆时针转动
14、，所以R不能使杠杆处于平衡状态；如图K、K、用的力臂分别为O D、O B、0 C,其中0 B 最长，根据杠杆的平衡条件包=征知，月最小。故选C。5.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为4 0 0 N 和 8 0 0 N,小兰站在距离中央支点 2米的一侧，爸爸应站在距离支点1 米的另一侧，木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？A.1.0 米/秒B.0.75 米/秒C.0.5 米/秒D.0.2 5 米/秒【答
15、案】D【解析】木板平衡时，小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力,所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为R=400N,F2=800N,由题意可知,两力臂分别为L=2m,12=lm,他们同时开始匀速相向行走，设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为VI和V 2,行走时间为t,要保证杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：一 解得 v2=0.25m/s.故选D.6.图甲、图乙由相同的滑轮组成的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等的时间内将质量相等的重物提升相同的高度.空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,则下列说法正确的是A.甲的拉力是乙的拉力的2倍B.乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度的2倍C.甲拉绳子的功率小于乙
16、拉绳子的功率D.如果考虑滑轮的质量，图甲装置的机械效率比图乙的小【答案】AB【解析】由题知，重物重力相同(设其大小为G),物体升高的速度相同(设其大小为(1)对于图甲，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以尸产G,绳子的速 度 产；拉力功率尸产产甲八4 匕如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0,甲=1 0 0%；(2)对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，比2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以回，绳子的速度=2 匕拉力功率 x 1 ;如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功0,乙 1 0 0%；由
17、以上分析可知：A、甲的拉力是乙的拉力的2倍，故 A 正确；B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故 B正确；C、甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故 C错误；B、如果考虑滑轮质量，甲装置的机械效率比乙的大，故 D错误.故选AB.7.在下列简单机械中，若不计机械本身的重力及摩擦，则既能省力又能改变力的方向的机械是A.杠杆 B.滑轮组 C.一个定滑轮 D.一个动滑轮【答案】AB【解析】根据各种机械的使用特点分析，滑轮组和杠杆既可以省力又可以改变力的方向.杠杆在使用时较为灵活，有时既能省力，也能改变力的方向;定滑轮只能改变力的方向，不能省力;动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；滑轮空综合了动滑
18、轮和定滑轮回特点，既可以省力又可以改变力的方向.故选AB.8 .如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当一个 杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G 为 1 2 0 0 N,则抬起车把的力尸为 N.【答案】(1).省力(2).4 0 0【解析】由独轮车车把的简化示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；根据图示可知，L：L2=3：1,根据杠杆平衡原理，F L!=G L2,|.9 .某同学做探究杠杆平衡条件的实验，实验前发现杠杆左端低，右端高，应 将 左 侧 的 平 衡 螺 母 向(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量_
19、_ _ _;实验时，在 A 点悬挂 2个重均为0.5 N 的钩码(如图示)，在 B点用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿 方向，大小为 N.A nO B【答案】右；力盾；竖直向下；0.8【解析】在探究杠杆平衡条件的实验中，两次使杠杆在水平位置平衡，在实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向杠杆翘起一端调节；在实验过程中通过调节钩码的数量及位置使杠杆在水平位置平衡，此时支点到力的作用点的距离即为杠杆的力臂，便于测量力臂.根据杠杆平衡条件，力和力臂成反比的，力臂越长，对应的力越小，作用在B点的力，最长力臂为0B,所以当拉力垂直于杠杆向下拉时，力最
20、小，根据杠杆平衡条件可以算出此时的最小力为0.8N.10.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置.(1)杠杆的位置如图甲所示，此 时 应 调 节 杠 杆 两 端 的 平 衡 螺 母 使 其 向(选 填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这 样 做 的 好 处 是.(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力X动力臂=阻力X阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是.(3)如果乙图左右两侧各加挂一个钩码，杠杆的 端会下降.(4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N,杠杆平衡时弹簧测力计
21、的读数应为 N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将(选填：“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1).左(2).方便测量力臂(3).一次实验得出的结论具有偶然性(4).左(5),2.25(6).变大【解析】杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向左移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是方便测量力臂的大小.某同学通过一次实验得出结论的做法不合理，因为一次实验得出的结论具有偶然性，不是普遍性结论.如果乙图左右两侧各加挂一个钩码，3G X3L4G X2L,左侧力与力臂的
22、乘积大于右侧力与力臂的乘积，所以杠杆的左端会下降.设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡，则力R的方向应竖直向下，由F L=F L得，0.5NX3X3L=KX2L,解得，R=2.25N.从丙图中可以看出，把弹簧测力计沿虚线方向拉，力臂将变小，根据杠杆平衡条件，弹簧测力计的拉力将变大.11.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示.她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角。的大小多次测量，得到下表所示的数据:(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据(2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜
23、角。越，斜面越省力，斜面的机械效率越低.(3)实 验 过 程 中 拉 力 的 方 向 应 与 斜 面.(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变【答案】(1).1 3.6 8 1%(2).大(3).平行(保持一致)(4).斜面倾斜角。(5).小车重【解析】(1)在第一组实验中小车重为5 N,斜面的高度为0.2 m,则拉力做的有用功W*G h=5 N X 0.2 m=l J；在第二组实验中拉力大小为3.6 N,斜面的长度为1m,则拉力做的总功W受F S=3.6 N X l m=3.6 J；在第三组实验中有用功为3.5 J,总功为4.3 J,机械效率；(2
24、)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是：斜面倾斜角。越大，斜面越省力，斜面的机械效率越低.(3)实验过程中弹簧测力计的拉力方向应与所测力的方向在同一直线上，故拉力的方向应与斜面平行.若想探究斜面的机械效率与物重的关系，要用研究方法控制变量法，要保持斜面倾斜角度0 不变，斜面的光滑程度不变，只改变小车重力.12.如图所示，弹簧测力计的示数是10 牛，物体A 的重力为5 0 牛.在 力 F的作用下，物体A 匀速移动了 4米，所用的时间是10 秒.求:(1)物体A 受到的摩擦力f?(2)拉力F的大小？(3)拉力在10 秒内做了多少焦的功？(4)拉力的功率是多少瓦？【答案】(1)2 0 N;(2)10 N；(3)8 0 J；【解析】解：(1)如图所示，使用的是动滑轮，物体A 受到的摩擦力f=2 F=2 X 10 N=2 0 N；(2)由题知，物体做匀速运动，则拉力F等于弹簧秤的读数，即 F=10 N,(3)拉力移动的距离：s=2 X 4 m=8 m,拉力做功：W=F s=10 N X 8 m=8 0 J；(4)拉力的功率:答：(1)物体A 受到的摩擦力为2 0 N；(2)拉力F的大小为10 N；(3)拉力在10 秒内做了 8 0 J 的功；(4)拉力的功率是8 W.