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2019-2020年中考科學(xué)沖刺專題 簡單機(jī)械試題 浙教版 授課內(nèi)容 簡單機(jī)械 星 級(jí) 授課日期及時(shí)段 教學(xué)內(nèi)容 i.基礎(chǔ)引入 考點(diǎn)一：杠桿 1．在力的作用下，能繞著 轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。力臂是 到 的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。 2．杠桿處于 狀態(tài)或 狀態(tài)，稱為杠桿平衡。杠桿平衡條件為： ，即＝。 3．杠桿的分類： (1)省力杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，特點(diǎn)是 但 。如：撬棒，起子。 (2)費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，特點(diǎn)是 但 。如：船槳，鑷子。 (3)等臂杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，特點(diǎn)是既不省力也不費(fèi)力。如：天平。 4．力臂的畫法： 要正確畫出杠桿上各力的力臂，明確力臂的概念是關(guān)鍵。畫法可按以下幾步完成： (1)首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)O。 (2)畫出動(dòng)力作用線和阻力作用線，必要時(shí)要用虛線將力的作用線延長。 (3)過支點(diǎn)向力的作用線作垂線即從支點(diǎn)到力的作用線的距離就是力臂。 5．人體中的杠桿： 考點(diǎn)二：滑輪 1．定滑輪的實(shí)質(zhì)是 杠桿，特點(diǎn)是不能 ，但能改變 。 2．動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂 的杠桿，特點(diǎn)是能 ，但不能 ，費(fèi) 的距離。 3．使用滑輪組時(shí)，物體和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān)，提起物體所用的力就是總重的 ，即F＝ ；繩子移動(dòng)的距離就是物體上升高度的幾倍，即s＝ 。 ii.例題講解 例1 (★★★)杠桿在生產(chǎn)生活中普遍使用。下列工具在使用過程中，屬于省力杠桿的是(　　) 答案：D 如圖是一個(gè)指甲剪的示意圖，它是由三個(gè)杠桿ABC，OBD和OED組成。用它剪指甲時(shí)，屬于省力杠桿的是(　　) A．ABC　　　　　 B．OBD C．OED　　　　　 D．三個(gè)都是 答案：指甲剪可以看成是由一個(gè)撬棒和一個(gè)鑷子組成： ①撬棒是ABC，以B為支點(diǎn)，動(dòng)力作用在A上，阻力作用在C上，使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿； ②鑷子是由OBD和OED兩個(gè)杠桿組成，支點(diǎn)O點(diǎn)，動(dòng)力作用在E點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)．使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿．A 例2 (★★★)滑輪是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的一種簡單機(jī)械。甲同學(xué)用定滑輪進(jìn)行了如圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)。 (1)甲同學(xué)研究的問題是________。 (2)研究該問題時(shí)，彈簧測力計(jì)的操作方法可以是________(填序號(hào))。 ①拉著重物保持靜止 ②勻速向下拉動(dòng)重物 ③隨意拉動(dòng)重物 答案：（1）由圖一、二、三可知，當(dāng)使用定滑輪提升同一重物時(shí)，改變拉力的方向，觀察拉力的大小是否改變，研究拉力的大小與拉力的方向是否有關(guān)． 故答案為：使用定滑輪提升同一重物時(shí)，拉力的大小與拉力的方向是否有關(guān)． （2）研究該問題時(shí)，應(yīng)該讓物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故彈簧測力計(jì)的操作方法可以是拉著重物保持靜止或勻速向下拉動(dòng)重物． 故答案為：①②． 工人們?yōu)榱税徇\(yùn)一臺(tái)笨重的機(jī)器，設(shè)計(jì)了如圖所示的四種方案(機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的截面)，其中最省力的方案是(　　) 答案：變滑動(dòng)為滾動(dòng)能夠減小摩擦力，且動(dòng)滑輪能夠省一半的力（定滑輪只能改變力的方向，不能省力）。A圖只是將滑動(dòng)變成了滾動(dòng)；B圖使用了定滑輪且為滑動(dòng)；C圖使用了定滑輪，將滑動(dòng)變成了滾動(dòng)；D圖中，即運(yùn)用了動(dòng)滑輪，也將滑動(dòng)變成了滾動(dòng)，綜合分析可知D方案最省力 例3 (★★★）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種如圖所示的簡易電梯，由圖可知(　　) A．A是動(dòng)滑輪 B．B是定滑輪 C．如果電動(dòng)機(jī)向下拉動(dòng)繩子，電梯廂將上升 D．電梯廂運(yùn)動(dòng)的速度與電動(dòng)機(jī)拉繩的速度相等 如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使物體以相等速度移動(dòng)相同的距離。所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個(gè)力的作用點(diǎn)移動(dòng)距離分別是s1、s2、s3，移動(dòng)速度分別為v1、v2、v3，不計(jì)滑輪摩擦，則(　　) A．F1∶F2∶F3＝2∶1∶4　　s1∶s2∶s3＝2∶1∶4 B．F1∶F2∶F3＝2∶1∶1　　s1∶s2∶s3＝2∶4∶1 C．F1∶F2∶F3＝2∶4∶1　　v1∶v2∶v3＝2∶1∶4 D．F1∶F2∶F3＝2∶1∶4　　v1∶v2∶v3＝2∶4∶1 答案：BD iii.強(qiáng)化訓(xùn)練 一、選擇題(每小題3分，共36分) 1．(2011寧波)下列所示工具中，使用時(shí)不能省力但能省距離的是(　　) 答案：D 2．(2011臺(tái)州)如圖所示是小明玩手指頂桿游戲時(shí)的情景，桿沒有傾倒是由于(　　) A．手指對(duì)桿沒有做功 B．桿所受重力與支持力是一對(duì)平衡力 C．指尖受桿擠壓發(fā)生形變 D．桿與手指間力的作用是相互的 答案：B 3．(xx十堰)如圖所示，小楓騎變速自行車上坡時(shí)，要想省力，后軸的齒輪應(yīng)該換用較大還是較小的？原因是什么？下列對(duì)這兩個(gè)問題回答正確的是(　　) A．較大的，增大動(dòng)力臂 　　B．較大的，減小阻力臂 C．較小的，增大動(dòng)力臂 　　D．較小的，減小阻力臂 答案：A 后面越大的齒輪越好，由杠桿原理可知，離軸越遠(yuǎn)等于力矩越長，則做同樣的功時(shí)，用力越小，但做功距離增加小齒輪力矩短，則用力較大，但做功距離短，在足夠的力作用下，在相同時(shí)間內(nèi)做功距離越短則效率越高，所以小齒輪是用來加速的，但不省力 4．(xx泰安)如圖所示的情景中，所使用的工具屬于費(fèi)力杠桿的是(　　) 答案：D 5．(xx湖州)如圖所示這款圖釘來自一位初中生的創(chuàng)意，翹起部分為我們預(yù)留出施力空間。圖釘作為杠桿，其支點(diǎn)是(　　) A．A點(diǎn) 　　B．B點(diǎn) 　　 C．C點(diǎn) 　　 D．D點(diǎn) 答案：這個(gè)裝置的目的是為了能把圖釘拔出來，該圖釘?shù)墓ぷ鬟^程是這樣的：用力向上撬杠桿的A點(diǎn)，設(shè)備繞著C點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使圖釘被拔出．由此可知作用在A點(diǎn)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是動(dòng)力；作用在B點(diǎn)，阻礙圖釘拔出的力是阻力；C點(diǎn)是支點(diǎn)． 故選C． 6．在日常生活中，用10 N的拉力不能提起重15 N的物體的簡單機(jī)械是(　　) A．一個(gè)定滑輪 B．一個(gè)動(dòng)滑輪 C．杠桿 D．斜面 答案：因?yàn)?0N的拉力要提起重15N的物體，使用的機(jī)械一定是能省力的機(jī)械，而在動(dòng)滑輪、定滑輪、杠桿和斜面中，只有定滑輪不能達(dá)到省力的目的，所以用10N的拉力不能提起重15N的物體． 故選A 7．(xx重慶)如圖所示，所使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是(　　) 答案:A 8．(xx濱州)衣服夾是一種常用物品，如圖給出了用手捏開和夾住物品時(shí)的兩種情況．下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)用手將其捏開時(shí)，它是費(fèi)力杠桿 B．當(dāng)用其夾住物品時(shí)，它是費(fèi)力杠桿 C．無論用手將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是費(fèi)力杠桿 D．無論用手將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是省力杠桿 答案:B 9．如下圖所示，在用滑輪將同一物體沿相同水平地面勻速移動(dòng)時(shí)，拉力分別為F甲、F乙、F丙、F丁，比較它們的大小(不計(jì)滑輪重及滑輪與細(xì)繩間的摩擦)，正確的是(　　) A．F甲＞F乙 B．F乙＝F丙 C．F丙＜F丁 D．一樣大 答案:B 10．三個(gè)和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，圖中和尚們商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說法中不正確的是(　　) A．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往后移動(dòng)一點(diǎn)距離 B．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將后面水桶B往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 答案：D 11.如圖所示，作用在杠桿一端始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，力F在這個(gè)過程中(　　) A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小 答案：A 12．(xx包頭)如圖所示，一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來，AO＝OC，在A、C兩點(diǎn)分別掛有兩個(gè)和三個(gè)相同的鉤碼，木棒處于水平平衡。如在木棒的A、C兩點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼，則木棒(　　) A．繞O點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．仍保持平衡 D．平衡被破壞，轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定 答案：因木棒處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)，故木棒兩側(cè)的力矩平衡； 因OA=OC，兩端再分別掛上3個(gè)同樣的砝碼時(shí)，兩端增加的力矩相等，故增加砝碼后的力矩仍能平衡； 故選C． 二、簡答題(每空3分，共33分) 13． (xx貴陽)杠桿在我國古代早就有了許多巧妙的應(yīng)用，有時(shí)人們使用動(dòng)力臂比阻力臂長的杠桿是為了 ；有時(shí)卻要使用費(fèi)力杠桿，那又是為了 。 答案：省力；省距離； 14．(xx上海)如圖所示，用20牛的拉力F勻速提起物體A，不計(jì)摩擦，A的重力為 牛。若物體A在10秒內(nèi)上升4米，此過程中拉力F做的功為 焦，功率為 瓦。 答案：20牛 ；80J ；8W 15．(xx北京)小華探究杠桿平衡條件時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50 g，杠桿上相鄰刻度線間的距離相等。小華將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿上的B點(diǎn)懸掛了3個(gè)鉤碼，如圖所示。為使杠桿保持水平平衡狀態(tài)，應(yīng)該在A點(diǎn)懸掛 個(gè)鉤碼。 答案：2 16． (xx北京)省力杠桿的動(dòng)力臂 (選填“大于”“小于”或“等于”)阻力臂。 答案：大于 17.(xx重慶)用如圖所示的滑輪組勻速提升重為200 N的物體，人對(duì)繩的拉力為125 N，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為 。如果人的體重為600 N，拉動(dòng)過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重為 N。 答案：80% 1150 18． (xx嘉興)如圖所示的三個(gè)滑輪中，屬于動(dòng)滑輪的是 。若滑輪的自重和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時(shí)，則F1、F2、F3的大小關(guān)系是 。 答案：乙； F1=F3>F2 三、實(shí)驗(yàn)探究題(12分) 19.(2011紹興)如圖是小敏自制的一個(gè)電磁蹺蹺板。小狗、小貓模型站在一個(gè)可繞光滑轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)桿上。它的工作過程是：當(dāng)處于如圖位置時(shí)，兩觸點(diǎn)接觸，使電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵，小貓端下降，兩觸點(diǎn)斷開，電磁鐵失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反復(fù)上述過程。 (1)如果小貓、小狗站立點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸的距離分別為7厘米和5厘米，小貓模型的質(zhì)量為100克，則該蹺蹺板要能正常工作，小狗模型的重力應(yīng)略大于________牛； (2)如該蹺蹺板電路連接正確、兩觸點(diǎn)接觸良好，但不能正常工作，可以改進(jìn)的方法是________________________________________________________________________ _______________________________________________________(只要寫出一點(diǎn)即可)。 答案：（1）由題知，小貓的力臂為L1=7cm，小狗的力臂為L2=5cm，小貓模型的重力為G1=mg=0.1kg10N/kg=1N； 要使蹺蹺板能正常工作，則應(yīng)使小狗的重力與力臂的乘積大于小貓的重力與力臂的乘積，即G2?L2＞G1?L1， 解得：G2＞G1L1/L2=1N7cm/5cm=1.4N，即小狗模型的重力應(yīng)略大于1.4N； （2）蹺蹺板不能正常工作說明左側(cè)小貓模型及磁力及力臂的乘積小于小狗的力及力臂的乘積，無法將左端壓下，故可以增大左側(cè)力及力臂的乘積或減小右側(cè)力及力臂的乘積；方法有： ①將小狗模型向左移動(dòng)，減小左側(cè)力臂； ②增大電壓提高線圈中的電流，從而增大磁力； ③增加小貓模型的質(zhì)量，從而增大壓力； 以上任選一個(gè)回答即可． 故答案為：（1)1.4；（3）將小狗模型適當(dāng)向左移動(dòng)． 四、分析計(jì)算題(19分) 20．(xx寧波)如圖所示，用簡單機(jī)械使重力都為150牛的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩重，已知OB＝2OA。 (1)F1、F2、F3從大到小的順序?yàn)開_______； (2)求圖乙中F2的大?。? (3)利用圖丙的機(jī)械，小科把此物體勻速提高2 m，用時(shí)10 s，求拉力F3的功率。 答案：（1）由題知，不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩重，甲圖，由于杠桿平衡，OB=2OA，所以F1=G；乙圖，由于杠桿平衡，OB=2OA，所以F2=2G；丙圖，n=3，F(xiàn)3=G；由以上分析可知，從大到小的順序?yàn)椋篎2、F1、F3， （2）圖乙中，OB=2OA，∵F2OA=GOB∴F2=2G=2150N=300N； （3）由圖知，n=3，則s=3h=32m=6m，拉力F3=G=150N=50N， 拉力做功：W=Fs=50N6m=300J， 拉力做功功率：P===30W． 答：（1）F1、F2、F3從大到小的順序?yàn)镕2、F1、F3； （2）圖乙中F2的大小為300N； （3）拉力F3的功率為30W． 古代的簡單機(jī)械 桔槔是在一根豎立的架子上加上一根細(xì)長的杠桿，當(dāng)中是支點(diǎn)，末端懸掛一個(gè)重物，前段懸掛水桶。當(dāng)人把水桶放入水中打滿水以后，由于杠桿末端的重力作用，便能輕易把水提拉至所需處。桔槔早在春秋時(shí)期就已相當(dāng)普遍，而且延續(xù)了幾千年，是中國農(nóng)村歷代通用的舊式提水器具。