专题09 简单机械及其效率
一、单选题
1.如图所示,杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将( )
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断 【来源】山东省潍坊市2024年中考物理试题 【答案】B
【解析】设一个钩码的重为G,杠杆上一格的长度为L,由杠杆平衡条件知道此时:2G×3L=3G×2L;若杠杆两侧的钩码各减少一个,则左边力与力臂的乘积是:1G×3L,右边力与力臂的乘积是:2G×2L,由于右边力与力臂的乘积较大,所以右端下降,故选B。
2.如图为吸盘式挂杆,将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气,挂杆就能被固定在瓷砖上,挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动,若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计,设挂钩与吸盘A的距离为L,则吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为 ( )
A. B. C. D.
【来源】浙江省温州市2024年中考物理试题 【答案】D
【解析】解:以吸盘A为支点,设AP的距离为L,根据杠杆的平衡条件可得,G×L=F×AB,F=
,因为
AB、G不变,L不为零且L越大拉力F越大,故吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为D。故选:D。 点睛:根据杠杆的平衡条件和平衡力分析进行解答。
3.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保
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持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )
A. 大于5kg B. 大于49N C. 小于49N D. 等于49N 【来源】山东省聊城市2024年中考物理试题 【答案】B
【解析】A、力的单位是N,质量的单位是kg,题目是求力的大小,不能用kg左单位,故A错误;BCD、由图知,物体的重力为G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;肱二头肌的拉力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘,如图所示:
点睛:首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,并结合力臂的概念进行分析。
4.下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. B. C. D.
【来源】河南省2024年中考物理试题 【答案】B
【解析】分析: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:A、羊角锤的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆; B、筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆; C、起子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
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D、天平的动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆。 故选:B。
【点睛】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
5.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本” C. 增大“重”时,应把“权”向A端移 D. 增大“重”时,应更换更小的“权” 【来源】福建省2024年中考物理试题 【答案】C 【解析】解:
A.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,因为不知道“标”和“本”的大小关系,无法确定“权”和“标”的乘积与“重”和“本”乘积的大小的关系,故A错误。
B.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,“标”一定大于“本”,故B错误。
C.根据杠杆平衡条件,“本”不变,增大“重”时,因为“权”不变,“标”会变大,即应把“权”向A端移,故C正确。
D.使用杆秤时,同一杆秤“权”不变,“重”可变,不同的“重”对应不同的“标”。若更换更小的“权”,“标”也会变得更大,不符合秤的原理,故D错误。 答案为C。
6.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度,与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程
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A. 额外功较小 B. 额外功较大 C. 总功较小 D. 总功较大
【来源】福建省2024年中考物理试题 【答案】D
点睛:本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解,注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的。
7.(2024?宁波)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A. F2的功率为0.6W B. 弹簧测力计读数为9N C. 物体A和地面之间有摩擦力 D. 如果增大F2,物体A可能向左运动 【来源】浙江省宁波市2024年中考物理试题 【答案】D
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点睛:重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A受到B的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F2,此三个力平衡。
8.下图为“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2s内匀速上升0.1m,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2.4N B. 物体上升的速度为0.05m/s C. 弹簧测力计拉力的功率为0.12W D. 滑轮组的机械效率约83.3%
【来源】广东省深圳市2024年中考物理真题 【答案】C
【解析】分析:由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,拉力端移动的距离做的总功,再利用于有用功与总功之比。
求功率;已知物体的重力和上升高度,利用
,利用
求拉力
求有用功,滑轮组的机械效率等
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