（湖南专版）2019中考物理 专题八 简单机械 功和功率复习习题课件

专题八简单机械功和功率考点一简单机械A组2014-2018年湖南中考题组五年中考1.(2017湖南邵阳,5,2分)在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是 () 答案B钓鱼竿、筷子、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。解题关键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。2.(2017湖南益阳,6,3分)如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦)。下列说法正确的是 () A.拉力F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等答案B不计绳重及摩擦,因为拉力F= (G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力F1= (G物+G动),F2= (G物+G动),所以F1F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同,因为η= ,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;C.使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力机械,故C错误;D.因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误。1n1213WW有用总3.(2016湖南邵阳,10,2分)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则 () A.杠杆不能水平平衡,左端上升B.杠杆不能水平平衡,右端上升C.杠杆仍能处于水平平衡状态D.以上说法都不正确答案B当左右两端各加挂一个完全相同的钩码后,左右两端的钩码数分别为2个和3个,左边2个钩码对杠杆的拉力与力臂的乘积大于右边3个钩码对杠杆的拉力与力臂的乘积,所以杠杆不能平衡,左端下降,右端上升,故选B。4.(2016湖南长沙,27,3分)如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶OB=1∶4,质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80N。当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43kg;当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18kg。杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直。不计绳重、杠杆自重及摩擦,g取10N/kg。则重物甲与重物乙的密度之比为 () A.1∶3B.2∶3C.3∶2D.3∶1答案D两重物体积之比为 = = 根据杠杆平衡条件有:FA×OA=FB×OB即(G篮+G甲)×OA=(G人-G示甲)×OB解得G甲=600N(G篮+G乙)×OA=(G人-G示乙)×OB解得G乙=1600N故 = = =  = = × = × = ,故选D。VV甲乙33(20cm)(40cm)18mm甲乙GG甲乙600N1600N38ρρ甲乙mVmV甲甲乙乙mm甲乙VV乙甲3881315.(2017湖南邵阳,26,2分)如图所示,物体在5N的水平拉力F作用下,沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了4s,拉力F的功率为W。 答案2解析由图可知,该滑轮为动滑轮,物体运动的速度为0.2m/s,则绳子的自由端的速度为:v=2×0.2m/s=0.4m/s,拉力F的功率为P=Fv=5N×0.4m/s=2W。6.(2018湖南衡阳,20,2分)如图所示,一根木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点的最小动力F1,并画出阻力F2的力臂l2。 答案如图所示 解析力臂越大越省力,最大的力臂即支点到力的作用点的距离,根据力的示意图的画法作出垂直于OA的作用力即作用在A点的最小动力F1,方向斜向下;作出力F2的作用线,由支点O向力F2的作用线作垂线,O点到垂足的距离即阻力F2的力臂l2。解题思路由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。支点到力的作用点A的距离就是最大的动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。解题关键力臂的画法应始终遵循从支点向力的作用线画垂线这一原则,找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则,明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来。7.(2018湖南长沙,34,6分)在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件。以下是他们的部分实验过程:(1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡,以方便直接读出力臂;(2)接下来,他们使杠杆在如图位置静止,多次实验,记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N,杠杆质量、刻度分布均匀);小玲认为杠杆的平衡条件应为F1=F2,L1=L2;而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为小玲总结的杠杆的平衡条件是(选填“正确的”或“错误的”); 实验序号F1(N)L1(cm)F2(N)L2(cm)123232333334343(3)如果小军在杠杆的左端A点处再加挂2个钩码(即左端共4个钩码),接下来,他应该将右端的两个钩码向右移动格,杠杆才会在原位置再次平衡。答案(1)水平(2)错误的(3)3解析(1)杠杆在使用前,需调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;(2)实验时,实验数据应具有随机性,不能在力臂相等的条件下进行多次实验,应在两力臂不同的情况下进行多次实验,故小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的;(3)由正确实验可以得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2。若在A点处再加挂两个钩码,设每个钩码重为G,杠杆上每小格长度为L,则根据F1L1=F2L2,可得4G×3L=2G×nL,解得n=6,则应向右移动3格,杠杆才会在原位置再次平衡。8.(2017湖南衡阳,28,6分)小张在探究“杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图所示,此时应把杠杆左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节; (2)小张将实验数据记录在下表中:次数动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm11102521.550.51532151.5▲表格中空缺的实验数据“▲”是;(3)小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了(只有一个正确答案,选填答案序号)。①减小摩擦②多次测量取平均值减小误差③使每组数据更准确④获取多组实验数据归纳出物理规律答案(1)右(2)20(3)④解析(1)由图可知杠杆“左重右轻”,应将杠杆左端的平衡螺母向右调;(2)由表格中第1、2次实验数据可得到一个初步结论:当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,将这一结论用到第3次实验中,可以求得第3次实验的阻力臂应为20cm;(3)该探究实验中多次实验的目的是得到普遍规律(或避免结论的偶然性)。拓展延伸实验大致分为三大类:测量实验(目的是测量一个物理量的值),探究实验(目的是得到一个结论或规律),验证实验(验证一个结论或规律的正确性)。测量实验中进行多次实验,如果测得的值相差很小(比如:测量长度、测量定值电阻阻值),这些差异可以理解为误差,则说明这个物理量是一个定值,可以将多次测量的结果求平均值,以便减小误差,如果测得的值相差较大(比如:测小灯泡电阻、测小灯泡功率),说明这个物理量不是一个定值,多次测量的结果不能求平均值,而是通过分析差异的原因得到一个普遍规律;探究实验、验证实验中多次实验的目的是让结论更具有普遍性(或避免结论的偶然性)。9.(2015湖南株洲,30,10分)一根金属棒AB置于水平面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示,在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示,请根据图像解答下列问题。 (1)该金属棒的长度l=m;(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6m,测力计的示数为F1=N;当x2=1.6m时,测力计的示数F2=N。(3)求金属棒的重心到A端的距离d=。答案(1)1.2(2)35(3)0.72m解析(1)由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变)由图甲可知,当B端离地1.2m时,A端刚离地,所以金属棒长1.2米;(2)因为W=Gh,所以金属棒的重力G= = =5N,即F2=5N;由图乙可知拉力F1= = =3N;(3)由杠杆平衡条件得,重心到A端的距离d= =0.72m。Wh5.6J3.6J1.6m1.2m11Wh3.6J1.2m3N1.2m5N考点二功、功率、机械效率1.(2018湖南长沙,26,3分)下列关于功的说法正确的是 ()A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功答案DA选项,有力无距离,没有做功,故错误;B选项,拉力竖直向上,与通过的距离垂直,没有做功,故错误;C选项,重力竖直向下,与通过的距离垂直,没有做功,故错误;D选项,有力且在力的方向上移动了距离,做了功,故正确。2.(2017湖南岳阳,2,3分)如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程 ()A.小明对箱子没有做功B.重力对箱子做了功C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力答案A小明推箱子虽然用了力,但箱子仍然静止在原位置,即有推力没有移动距离,所以小明对箱子没有做功,故A正确;重力的方向是竖直向下的,箱子虽然受重力,但箱子在竖直方向上没有移动距离,所以重力不做功,故B错误;小明推箱子时,在水平方向上箱子受到推力和地面的阻力作用,在这两个力的作用下箱子保持静止,说明这两个力是一对平衡力,这两个力大小相等,故C错误;二力平衡的条件之一是两个力的方向相反,箱子所受的重力与箱子对地面的压力方向都是竖直向下的,所以不可能是平衡力,故D错误。解题关键掌握并理解做功包含的两个必要因素和二力平衡的条件及应用。3.(2017湖南怀化,12,3分)小张用40N的推力将重为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是 ()A.400JB.600JC.1000JD.1400J答案A小张对物体所做的功:W=Fs=40N×10m=400J。4.(2014湖南长沙,24,3分)甲、乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是 ()A.若G1=G2,则拉力做的总功相同B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1G2,则拉力做的有用功相同D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变答案B不计绳重和摩擦,则只有动滑轮的重力做额外功,若G1=G2,则W有相同,W额甲W额乙,所以W总甲W总乙,A错误;因为η= ,故η甲η乙,B正确;若G1G2,根据W=Gh,可知W有甲W有乙,C错误;滑轮组的机械效率与物重有关,所以提起不同重物时,机械效率不同,D项错误。WW有总解题关键(1)搞清有用功、额外功、总功三者之间的关系。(2)知道滑轮组机械效率的高低与哪些因素有关。5.(2018湖南娄底,16,6分)如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA=100N。在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为vA=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计,(1)绳子自由端的拉力大小F=N;(2)拉力F做功的功率P=W;(3)物体A的机械能(填“增加”、“减少”或“不变”)。 答案(1)50(2)40(3)增加解析(1)由图知,n=2,因滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计,则绳子自由端的拉力F= GA= ×100N=50N;(2)绳子自由端移动的速度v绳=2vA=2×