常州市物理中考二模试卷试卷检测题易错题培优

由天下分享时间：2025/3/15 23:04:27 加入收藏我要投稿点赞

一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难） 1．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。桔槔和辘轳

中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F，只不过落桶时F方向向下，提水时F方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重G石?也就是石头的重力是所汲水重的一半。

1G，2水

桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有

F1R?F2r，且R?r，所以F1?F2，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的

长度。

根据上述材料，回答下列问题。

(1)与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；

(2)用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G水，石头重为G石，动力臂为l1，阻力臂为l2，提水时人施加在绳上的力F方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母） A．G水l1?G石l2 B．G水?Fl1?G石l2 C．G水?Fl1?G石l2

(3)使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条_______。【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些【解析】【分析】

????

(1)根据题中信息分析解答； (2)根据杠杆的平衡条件分析解答； (3)根据F1R?F2r分析解答。【详解】

(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，辘轳既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求；

(2)[2]由题意知拉力F使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，根据杠杆平衡条件得

G水l1?G石l2?Fl1

整理得

?G故B正确；

水?F?l1?G石l2

(3)[3]根据F1R?F2r知，要想更加省力，可以使轮半径更大些或轴半径更小些。【点睛】

本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识，还考查了学生的分析解答能力，是一道综合题，难度不是很大。

2．实行垃圾分类以来，我市各小区常会见到如图甲所示的电瓶垃圾车对垃圾进行分类清运。若将垃圾桶看成近似的长方体，底部是边长a为60cm的正方形，桶高b为100cm。某垃圾桶及垃圾总质量为50kg，且均匀分布。电瓶垃圾车的金属杆与其他附属结构质量忽略，3秒钟内垃圾桶可被金属杆绕O点从竖直匀速拉至水平。垃圾桶水平时，O点到金属杆的距离为20cm，如图乙所示。试分析回答： (1)图乙中金属杆与垃圾桶构成了_____杠杆；

(2)图乙位置时，金属杆对垃圾桶（含垃圾）的拉力是多少_____？（g取10N/kg） (3)某电瓶垃圾车的电瓶组电压为48V、最大电流为20A，输出效率（输出功率占电源总功率的比值）为80%，试分析该电瓶垃圾车能否正常工作_____？

【答案】费力 1250N 见解析【解析】【分析】【详解】

(1)[1]如图所示，将垃圾桶当作杠杆，支点为O，垃圾桶的自重为阻力，金属杆对垃圾桶的拉力为动力，可以看出，动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。

(2)[2]垃圾桶重

G?mg?50kg?10N/kg?500N

如图乙位置时，阻力臂长为垃圾桶高的一半，即

L2?由F1L1?F2L2得，动力

100cm?50cm?0.5m 2F1?F2L2GL2500N?0.5m???1250N L1L10.2m(3)[3]将垃圾桶从竖直位置拉至水平，垃圾车对垃圾桶所做的功

?1m0.6m?W?Gh?500N?????100J 2??2垃圾车做功的功率

P?电瓶组的总功率

W100J100??W t3s3P总?UI?48V?20A?960W

电瓶组的输入功率