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中考科學專題十 機械和機械能
第一節 簡單機械
中考試題精析
一、基礎考查題
1．(金華)下列所示的杠桿中，屬于費力杠桿的是( )。
精析：杠桿可分為三類：當L1 ＜L2時，F1 ＞F2 ，屬于費力杠桿；當L1 ＞L2時，F1＜F2 ，屬于省力杠桿；當L1 =L2時，F1 = F1 ，屬于等臂杠桿。
解答：D
2．(嘉興)學校升國旗的旗桿頂上有一個滑輪，升旗時往下拉動繩子，國旗就會上升。對這個滑輪的說法，正確的是( )。
A．這是一個動滑輪，可省力 B．這是一個定滑輪，可省力
C．這是一個動滑輪，可改變力的方向 D．這是一個定滑輪，可改變力的方向
精析：在旗桿上方裝的一般是定滑輪，其目的不是為了省力，而是改變用力的方向，方便升旗。動滑輪則可以省一半力，但不能改變力的方向，很明顯這樣是不適合裝在旗桿上的，否則人要爬到旗桿頂端去升旗了。
解答：D
3．(衢州)如圖甲、乙所示的滑輪組裝置，所有摩擦不計，分別用F1、F2豎直勻速拉動重物G ，已知每個滑輪重為G/2，則力F1和F2之比為( )。
A．1:1 B．3:2 C．2:3 D．3:4
精析：在甲裝置中，動滑輪上有三股繩子，則F1 =(G物+G動)/3=(G+G/2)3=G/2 。在乙裝置中，動滑輪上有兩股繩子，則F2 =(G物+G動)/2=(G+G/2)2=3G/4 。 F1:F2 =2:3。
解答：C
二、遷移實踐題
4．(衢州)某公司要搬運一臺笨重的機器進車間，為了省力，某工人設計了如圖所示的四種方案(機器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管)，其中不省力的是( )。
精析：如圖要搬動機器，就是拉力F要克服摩擦阻力。A中機器下面放置圓形鋼管，使滑動摩擦變為滾動摩擦，摩擦力將大大減小，故A方案能省力。B是在A的基礎上加了一個定滑輪，拉力與A相同，也可省力。C是在 A的基礎上加了一個動滑輪，所用的拉力為A中的一半，更省力。D直接放置在地面上拉動，拉力大小等于滑動摩擦力，故不省力。
解答：D
5．(衢州)如圖所示，OA=25cm，OB=20cm，OC=20cm，AC=15.20cm，B點所掛物體重為45N，當杠桿水平平衡時，彈簧測力計的示數為( )。
A．36N B．45N C．50N D．60N
精析：該題考查杠桿平衡條件，關鍵是要搞清楚力臂。力臂是支點到力的作用線的垂直距離。本題中兩力臂分別是OB、OC。
F1L1 =F2L2 ，45N×20cm=F×20cm ，F=45N。
解答：B
三、探究創新題
6．(嘉興)如圖，桿秤是民間的一種測量工具。使用時，將待測物體掛在秤鉤A上，用手拎住秤紐B或C(相當于支點)，秤砣D在秤桿E上移動，當秤桿水平平衡時就可以在秤桿上讀出讀數。
(1)從科學的角度來看，桿秤應該是一種測量____________大小的工具。
(2)根據杠桿平衡的條件分析，使用桿秤時，當從秤紐C換到秤紐B時，最大測量值將變 ____________。
精析：杠秤屬于杠桿，是用來測量質量的一種工具。當秤紐在C點時，支點在C點，動力的大小等于A 點掛的物體的重力，阻力的大小等于秤砣D的重力。當秤紐從C點移到B點時，阻力的力臂增大，動力臂減小，最大測量值將變大。
解答：質量大
7．(紹興)如圖是手負重(指能承受的最大物重)示意圖，當手臂按圖示方向伸展時，最能表示負重大小與手臂伸展程度大致關系的是( )。
精析：如圖所示，我們可以把手臂看做是一根杠桿，0為支點，重物對手的壓力可看做阻力，手臂肌肉所產生的力可看做動力。甲圖OA為動力臂，當手伸開到乙圖時，OC為動力臂，很明顯OA＞OC(直角邊和斜邊的關系)，即動力臂變小。肌肉所能施加的動力F1 ，我們可以認為是個定值，由杠桿平衡條件F1×L1 =F2×L2可知，F1大小不變，L1變小，L2可認為不變，則F2只能變小，即手所能承受的最大物重很明顯將變小，故選B。
解答：B
模擬試題精練
一、基礎考查題
1．如圖所示，在扶正被風吹倒的樹木時，下列措施中最合適的是( )。
A．繩直接系在A點
B．繩直接系在B點
C．在A點墊上橡皮，再系上繩
D．在B點墊上橡皮，再系上繩
2．園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了( )。
A．增大阻力臂，減小動力移動的距離 B．減小動力臂，減小動力移動的距離
C．增大動力臂，省力 D．減小阻力臂，省力
3．某同學用一根合適的輕桿和大小相同的空杯，制作如圖所示的實驗裝置，通過在杯底粘橡皮泥的方法調節裝置，使桿在水平位置平衡。當他往右側空杯中緩慢傾倒密度比空氣大的二氧化碳氣體時，桿的____________側將下降。
4．古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以O為支點的杠桿，如圖所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是( )。
A．L始終在增加，FL始終在增加 B．L始終在增加，FL始終在減小
C．L先增加后減小，FL始終在減小 D．L先減小后增加，FL先減小后增加
5．一刻度準確的桿秤，若其秤砣上粘上一塊重物，那么用它稱東西時，其讀數( )。
A．將比實際質量大 B．與實際質量相同 C．將比實際質量小 D．大小難以確定
6．如圖所示，AOB為一杠桿(自重不計)，O為支點(OA＜OB，OD＝OA)，在A端懸掛一重物G，那么( )。
A．在B點用力使杠桿在圖示位置平衡，一定是省力的
B．在C點用力不可能使杠桿在圖示位置平衡
C．在B點用力使杠桿在圖示位置平衡，沿豎直方向最省力
D．在D點懸掛一個與G完全相同的物體能使杠桿在圖示位置平衡
7．如圖所示是一個指甲刀的示意圖，它由三個杠桿ABC、OBD和OED組成，用指甲刀剪指。甲時，下列說法正確的是( )。
A．三個杠桿都是省力杠桿 B．三個杠桿都是費力杠桿
C．ABC是省力杠桿，OBD、OED是費力杠桿
D．ABC是費力杠桿，OBD、OED是省力杠桿
二、遷移實踐題
8．乒乓球、保齡球等表面都是光滑的，為什么高爾夫球的表面上布滿小坑呢?經有關科學家研究發現：兩個等大的球，一個表面布滿小坑，另一個光滑，在空中高速飛行時，表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小。現將質量與體積均相等的兩個小球A(表面布滿小坑)與B(表面光滑)分別利用細繩懸掛在等臂杠桿的兩端，使杠桿水平平衡，如圖所示。當從兩球正下方同時以相同速度(足夠大)的風對準它們豎直向上吹時，則以下的說法中正確的是( )。
A．杠桿左端下降 B．杠桿右端下降
C．杠桿仍然在水平方向處于平衡狀態 D．無法判斷杠桿的轉動情況
9．如圖所示，一細繩跨過滑輪，一端吊著重5N的物體，另一端固定在地面上。現用力F拉著滑輪的軸以。V=2m/s的速度勻速向上運動。若不計滑輪重及摩擦，則拉力F的大小和物體向上運動的速度分別為( )。
A．2.5N，2m/s B．2.5N，4m/s C．10N，2m/s D．10N，4m/s
10.小紅在建筑工地上看到簡易吊車，她想通過自身的體驗來了解這種簡易吊車直立在地面上的支撐直桿所受的力。回家后，她找來一根細繩和一根塑料直尺，仿照簡易吊車的結構組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，在A處掛一重物時，繩對手指以用桿對掌心均有作用力。對這兩個作用力的方向判斷完全正確的是( )。
11.用圖示的滑輪組勻速提升600N的重物時，人手實際需提供的拉力應該是( )。
A．小于200N B．等于200N C．大于200N D．大于300N
12.如圖所示的裝置處于靜止狀態，不計滑輪和繩重，如果物體重力分別是G1和G2，那么G1和G2的關系是( )。
A．G1=G2 B．G1=2G2 C．G1=G2/2 D．無法判斷
13.如圖所示，O為杠桿的支點，在杠桿的右端B點掛一重物。MN是以A為圓心的弧形導軌，繩的一端系在杠桿的A點，另一端E可以在弧形導軌上自由滑動。當繩的E端從導軌的一端N點向另一端M點滑動的過程中，杠桿始終水平，繩AE對杠桿拉力的變化情況是( )。
A．先變大，后變小 B．先變小，后變定 C．一直變小 D．一直變大
三、探究創新題
14.在某次升國旗的儀式上，小強同學通過滑輪組將一質量為O.8kg的國旗緩緩勻速升高15m，如圖所示。問：
(1)小強勻速拉繩的力為多少?
(2)此過程中，小強對旗做了多少功?
(3)如果升旗用了50s的時間，則小強做功的功率為多大?(不計滑輪與繩的摩擦，滑輪、繩的質量也忽略不計，g取10N/kg)
15.在生產和生活中，經常見到這樣的情形，用木板搭斜坡將貨物推上汽車車廂，修盤山公路使汽車駛上高聳的山峰等。從物理學的角度分析，它們的物理模型屬于同一種簡單機械，即____________，這種簡單機械的優點是____________。
16.城市街道上的路燈離地面都是很高的，如果路燈壞了，電工師傅可以坐在如圖的修理車上的吊箱里靠近路燈進行修理。該車____________ (填對應的字母)部分是一個杠桿，使用此杠桿的好處是____________。
17.甲、乙兩個實驗小組在探究“杠桿的平衡條件”時，分別得到下面兩組數據和結論。
次數 甲 組 乙 組
動力 動力臂 阻力 阻力臂 動力 動力臂 阻力 阻力臂
1 4 5 5 4 7 4 2 14
2 3 4 4 3 6 4 8 3
3



4 5 2 10
結論 動力+動力臂=阻力+阻力臂 動力×動力臂=阻力×阻力臂
他們在交流時，甲組發現了自己實驗結論的錯誤和產生錯誤的原因。你認為甲組產生錯誤的原因有哪些?
18.如圖所示，重力不計的一木板可繞。點無摩擦轉動，在A端掛一邊長為50cm的正方體P，一個體重為500N的中學生站在B點時，P對地面的壓強剛好為零，且OA=1m，OB=3m，則物體P的重力為_______N，
當人向左走1m時，P對地面的壓強為____________Pa。
19.如圖所示，物體A重20N，滑輪重1N，繩重不計，彈簧測力計示數為25N，則物體B的重為___________N。
20．如圖所示，用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以， 哪一種方式更省力?請你具體說明原因：
21.(1)如圖甲所示，用力F踩汽車剎車踏板，請畫出此力對支點O的力臂。
(2)用如圖乙所示的滑輪組成滑輪組提升木桶有兩種繞繩方法，請任意畫出一種。
(3)如圖丙是列車上售食品的手推車，當前輪遇到障礙物時，售貨員向下按扶把，使手推車前輪向上翹起，請畫出售貨員所用的最小動力及其力臂。
22.假期里，小蘭和爸爸、媽媽一起參加了一個家庭游戲活動。活動要求是：家庭成員中的任意兩名成員分別站在如圖所示的木板上，恰好使木板水乎平衡。
(1)若小蘭和爸爸的體重分別為400N和800N，小蘭站在距離中央支點2m的一側，爸爸應站在距離支 點多遠處才能使木板水平平衡?
(2)若小蘭和爸爸已經成功地站在了木板上，現在他們同時開始勻速相向行走，小蘭的速度是O.5 m/s，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破壞?
中考科學專題十 機械和機械能答案
第一節簡單機械
1．C 2．D 3．右 4．C 5．C 6．D 7．C 8．A 9．D 10．D 11．C 12．B 13．B
14．(1)4 N
(2)120 J
(3)2.4W
15．斜面 省力
16．OAB 省距離
17．甲組的錯誤：(1)不同單位的物理量不能相加 (2)這四個物理量中的三個，它們的數據都應任意設定，不能有任何人為設置的規律 (3)沒有進行多次測量并從中找到普遍規律
18．1500 2000
19．12
20．向上更省力，因為向上時動力臂AB與阻力臂BC的比值大于向下用力時動力臂AD與阻力臂CD的比值
21．
22．(1)1m
(2)O.25m/s
第二節功和功率機械能
1．D 2．D 3．D 4．B 5．D 6．C 7．A 8．B 9．B 10．A 11．B
12．D 13．B 14．D 15．B 16．B 17．B 18．C
19．小于 大于
20．(1)勻速 2.4 24 83．3％ (2)增大
21．840 70％
22．2 80 96 91．7％
23．(1) 62.5 2.O
(2)C
24．(1)應收集的物理量：a．陳強的體重G(或質量)．b．陳強做動作時腳離開地面的最大高度h1和最小高度h2(或手腕到肩的長度L)；c．陳強做16個動作時所用的時間t
(2)功率表達式P = 16G (h1 – h2)/t(或 16GL/t)
25．錯誤 機械效率會隨重物重力的大小而改變 2000 J
26．(1)20 J(2)20 J (3)使用斜面可以省力，使用斜面不能省功
27．(1)化學能轉化為電能
(2)l.25×105Pa
(3)1.8×105J
(4)78.1％

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