1、第13讲 简单机械聚焦四川3年中考命题点1 杠杆分类及平衡条件1.（2016遂宁）如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由位置 A拉至位置 B，在这个过程中，力 F的大小将（ C ）A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小 2.（2016乐山）如图所示,杠杆 AOB用细线悬挂起来,分别在 A、B两端分别挂上质量为 m1、 m2的重物时,杠杆平衡,此时 AO恰好处于水平位置, AO = BO, 不计杠杆重力,则 m1、 m2的关系为（ B ）A. m1m2 B. m1m2 C. m1=m2 D.无法判断3.（2016达州）如图所示，杠杆处于平衡状态，且每个钩码的质量
2、相同，若将两边的钩码分别向支点移动相同的距离后，则杠杆B（填“A”或“B”） 端会下沉.4.（2016广元）在探究杠杆平衡条件的实验中，某同学发现杠杆左端低右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向内（填“内”或“外”）调节；在杠杆的右边A处挂4个质量均为50 g的砝码，如图所示，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆左边的B处竖直向下用 1.5 N的力来拉（ g=10N/kg）.5.（2015南充）如图是利用铁架台，带有刻度均匀的匀质杠杆，细线，数量足够且每个重力均为1N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端较低，这时
3、应将平衡螺母向右 （填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡（2）在A点悬挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂2个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力为1N；若弹簧测力计仍在C点，改变拉力的方向，斜向右下方（如图虚线方向）拉弹簧测力计，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将大于（填“大于”或“等于”或“小于”）1N命题点2 滑轮及滑轮组的特点6.（2016乐山）如图所示的两个滑轮中,属于动滑轮的是 乙 ,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别用 F1、 F2匀速提起同一物体时,则 F1、 F2的大小关系是： F1
4、 大于 F2. 7.（2016内江）如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合，把重为500N的物体以0.5m/s的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为500N，图乙中人所做有用功的功率为250W8.(2015广安)如图所示，用力 F沿水平方向拉绳子的一端，使物体A以1.5m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N.不计滑轮、绳、弹簧测力计的重力及摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为16 N, 拉力 F做功的功率为 24 W.AF命题点3简单机械作图9.（2016南充）如图所示，已知轻质杠杆AB在水平位置静止，作出物体C所受重力的示意图以及拉力
5、F的力臂L.解： 10.(2015宜宾)请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点 P的最小作用力 F的示意图及其力臂L解：命题点4机械效率及计算11.(2016德阳)如图斜面长6m、高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是750W；该斜面机械效率是80.12.（2016泸州）如图所示，用滑轮组 提升重物时，用大小为 F1的拉力将重400N的物体在10s内匀速提升了2m.已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦)，则滑轮组的机械效率为 80 %，拉力 F1做功的功率为 100 W.如利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降时，绳子自由
6、端的拉力 F2，则 F1 等于 F2(填 “大小”“等于”或“小于”).13.（2016遂宁）用如图所示的滑轮组，将重为16 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为80%，若不计绳重及摩擦，拉力 F为10 N，拉力的功率为4W，动滑轮的重力为4N.14.（2016广安）小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料小坤爸爸站在地面上用1min时间匀速把100k g的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N求此过程中：（ g取10N/k g）（1）小坤爸爸的功率有多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？解：（1）由图可知，连接
7、动滑轮绳子的股数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=n h=212m=24m，拉力做的总功：W 总 =Fs=625N24m=1.5104J，所用时间t=1min=60s，小坤爸爸做功的功率：P= = =250W（2）水泥的重力： G=mg=100kg10N/kg=1000N，拉力做的有用功：W 有 =Gh=1000N12m=1.2104J；则滑轮组的机械效率：= 100%= 100%=80%命题点5 影响机械效率大小的因素15.(2016德阳)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示.并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律.请回答下列问题：（1）通过分析表中
8、数据可知第2次实验使用的是乙（填“甲”或“乙”）图所示的装置.（2）根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为=62.5%.（3）通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低（填“越高”“不变”或“越低”）. 绿版练1. (2016德阳)关于功率、机械效率的说法正确的是( C ) A做功多的机器机械效率一定高 B机械效率高的机器功率一定大C功率小的机器做功慢 D功率大的机器做功时间一定短2.（2016凉山州）如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，
9、下列判断正确的是（C）A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡，左端下沉C.杠杆不能平衡，右端下沉 D.无法判断3.（2016南平）利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（ C ）A重力做的功是有用功 B拉力 F1做的功是额外功C绳子自由端的拉力 F做的功是总功 D该滑轮的机械效率可能等于100%4.（2016哈尔滨）如图，用撬棒撬起石块并保持平衡，下列说法正确的是（ B ）A动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果B手在A点竖直向下施力时，撬棒是个省力杠杆C手在A点向不同方向施力时，力的大小都相等D手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时，在B点比在A点费力 5.（20
10、16盘锦）用如图所示的滑轮组把一个重为30N的物体沿竖直方向匀速提升0.6m，拉力为12N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（A）A滑轮组机械效率是83.3% B承重绳子段数是2 C动滑轮重是18N D绳子自由端移动距离是0.2m 6.（2016乐山）如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面 F=200N的推力,将质量为30k g的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上, 斜面长 s=2m.(g取10N/k g)则（ B ）A推力的功率为40W B斜面的机械效率为75C推力做的总功300J D斜面对物体的摩擦力100N7.（2016成都）如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起.使用定滑
11、轮可以改变动力方向（填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”）；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力.在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小变小（填“变大”“变小”或“不变”）.8.（2016揭阳）轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB3：1，A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用900 N的力竖直向下拉.此木杆为费力（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆.9.（2015广元）如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式所做的总功率为W 总甲 、W 总乙 ，机械效率为 甲
12、、 乙 .若不计绳重及一切摩擦，则下列关系：W总甲 W 总乙 ， 甲 乙 （填“”“=”或“”）.10.（2014德阳）如图所示，在20N的水平拉力 F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为 80% ；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为 720 J11.（2016巴中)如图所示，物体和动滑轮的总重力为200N，当物体匀速上升的高度为2m时，绳子移动的距离为4m，若滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重40N（绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计）.12.(2016广安)如图所示，想要在 B点施加最小的动
13、力撬起铁路上报废的道钉，请画出该最小动力 F的示意图，并标出动力臂 L.解： 13.（2016巴中）在图中作出拔钉子时施加的最小力 F的示意图和它的动力臂L解：14.（2016自贡）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变B因素，从而进行研究（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备
14、分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验验证猜想一的小组应按图1、3或2、4所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小相等（相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的；验证猜想二的小组应按图1、2或3、4所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是正确（填“正确”或“错误”）的（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等15.（2015宜宾）（多选）如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同.两个工人
15、分别用沿斜面向上的拉力 F甲 、 F乙 把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等.此过程中拉力 F甲 、 F乙 所做的功分别为W 甲 、W 乙 ，功率分别为 P甲 、 P乙 ，机械效率分别为 甲 、 乙 .下列说法正确的是（ AC ）A F甲 ： F乙 =5：4 B.W 甲 ： W 乙 =5：4 C P甲 ： P乙 =5：4 D. 甲 ： 乙 =5：416.（2016重庆）如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5k g、底面积为1600cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为62.5%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1020N的砖块
16、，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50k g的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为625 Pa17.（2014德阳）如图所示，质量为70k g，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=2BO在C端用 F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直：（绳重不计， g取10N/k g） 求：（1）物体A的重力 G；（2）绳对杠杆B端的拉力 F拉 ；（3）此时物体A对地面的压强 p解：（1）物体A的重力： G=mg=7010N=700N；（2）由杠杆平衡条件有： F拉 BO= FO
17、C，则 F拉 = = =300N，因绳对杠杆B端的拉力与杠杆B端对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，所以， F拉 =F拉 =300N；（3）对静止的物体A受力分析可知：受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向上的重力，由力的平衡条件可得，物体A受到的支持力， F支持 =G F拉 =700N300N=400N，因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力，所以，物体A对地面的压力： F压 =F支持 =400N，受力面积： S=20cm20cm=400cm2=0.04m2，A对地面的压强： p= = =104Pa18.(2016南充)某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重
18、和摩擦第一次他匀速提升重物 G1150 N时，人竖直向上拉绳的力为 F1，人对高台的压强为 p1；第二次他匀速提升另一重物 G2270 N时，人竖直向上拉绳的力为 F2，人对高台的压强为 p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力 G人 500 N，且 p1 p21415.求：(1)若人的双脚与高台的总接触面积为410 2 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率解：(1)当人站在高台上没有拉绳时，对高台的压力： F压 G人 500 N人对高台的压强： p人 1.2510 4 PaF压
19、S 500 N410 2 m2(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率： P G1v150 N0.5 m/s75 W(3)由图可知，n3，则绳子自由端的拉力： F (G G动 ) (G G动 )1n 13人对高台的压力： F压 G人 F G人 (G G动 )13对高台的压强： p F 压S G人 13（ G G动 ）S 3G人 G G动3S第一次他匀速提升重物 G1150 N时， p1 3G人 G1 G动3S 3500 N 150 N G动3S ， p21 650 N G动3S 3G人 G2 G动3S ，3500 N 270 N G动3S 1 770 N G动3S则 ，解得： G动 30 p1p21 650 N G动3S1 770 N G动3S 1 650 N G动1 770 N G动 1415N，由 100% 100% 100%可得，W有 用W总 Gh（ G G动 ） h GG G动第二次提升重物时滑轮组的机械效率： 100% 100%90%G2G2 G动 270 N270 N 30 N
