1、中考物理福建地区总复习练习第10讲机械与人第10讲机械与人课时1杠杆与滑轮(分值：50分建议时间：50分钟)一、选择题(每小题2分，共20分)1(2017北京)如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( D )2(2017厦门质检)人体有很多部位可以看成杠杆，以下锻炼时属于省力杠杆的是( A )3(2017宁德质检二)下图所示的滑轮或滑轮组，匀速提高同一物体，最省力的是(滑轮重和摩擦不计)( C )4(2017烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( C )A. 脚后跟是支点，是省力杠杆B. 脚后跟是
2、支点，是费力杠杆C. 脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D. 脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆5(2017广西四市联考)如图是我们使用的筷子，它已经成为中华民族的一种传统文化，下列关于使用筷子的说法不正确的是( A )A. 正常使用的筷子属于省力杠杆B. 正常使用的筷子属于费力杠杆C. 筷子能夹起食物，说明筷子和食物间有摩擦力D. 筷子能夹起食物，说明力可以改变物体的运动状态6(2017济宁)如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力，图中能够正确表示动力臂的是( B )A. l1B. l2C. l3D.
3、 l4(导学号09424047)第6题图第7题图7(2017福州适应性训练)如图所示，甲物体重3 N，乙物体重10 N，用绳绕过滑轮组将两物体相连(不计绳、动滑轮重及摩擦)。乙物体静止于水平地面上，则乙对地面的压力为( B )A. 3 N B. 4 N C. 7 N D. 10 N8(2017南平质检)如图所示，O是杠杆的支点，在B点处用细线悬挂一重为G的物体，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F作用于A点，使杠杆由竖起位置缓慢转动到水平位置的过程中，则( A )A. 杠杆先省力后费力B. 杠杆始终是费力的C. 杠杆始终是等力的D. 杠杆始终是省力的(导学号09424048)9(2017厦门双十中学
4、二模)如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M.用一个弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是( C ) A. F1F2F3G B. F1F2F3GC. F1F2F3G D. F1F2F3G(导学号09424049)10(2017台州)小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，不列说法正确的是( C )A. 两个滑轮均为定滑轮B. 人将绳子拉过1米，物体也上升1米C. 物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛D. 使用该装置不能省力，但能改变力的方向二、填空题(每空
5、1分，共11分)11(2017宁德质检三)小林用杆秤称一柚子的质量(如图)。已知秤砣重力为2 N，则这个柚子的重力为6N。12(2017上海)如图(a)、(b)所示，分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体。图(b)中的滑轮可以看作省力杠杆；图(a)中，若不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为10牛，物体受到合力的大小为0牛。第12题图第13题图13(2017哈尔滨)如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计，O点挂一重物，动力F1大小为3 N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为6N，此时杠杆属于省力(选填“省力”或“费力”)杠杆。14(2017济宁)小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200 N的
6、水桶，若不计绳重，滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为100 N；实际测量A端的拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为20 N。15(2016广东)如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则杠杆左右两边的力臂之比为21，1个甲球和1个乙球的质量之比为13，甲球和乙球的密度之比为13。(导学号09424050)三、作图题(每小题2分，共6分)16(2017福建省模拟一)请在图中画出门手柄受到的压力F的力臂。17(2017兰州)如图所示为某街道路灯悬挂的情境图，画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L。18(2017泰州
7、)用图中的滑轮组提升重物，画出最省力的绕绳方法。四、实验题19(3分)(2017苏州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中：(1)图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右侧调节。(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动1格，可使杠杆在水平位置再次平衡。(3)杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：杠杆自身重力可能会对实验产生影响可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是A。ABC20(5分)(2017福州质检)吊车是能够在一定范围内垂直提升和水平搬运重物
8、的起重机械中的一种，起重量是吊车的主要性能参数，指的是吊车能够提升重物最大质量。一旦超过起重量，吊车可能发生倾覆事故。每台吊车的起重量是可以随吊臂倾角和吊臂长度的变化而变化的。小明他们在技术人员的指导下，一起对某型号吊车(如图)进行起重量模拟测试，实验数据记录如下表。实验次序吊臂倾角/吊臂长度l/m允许起重量m/kg130108 000230164 000330222 5004451010 400560101 6600(1)若要研究起重量随吊臂长度的变化规律，应选用图中的C(选填“A”“B”或“C”)实验方案进行研究。你选择的理由是要控制吊臂倾角相同，改变吊臂长度。(2)你认为吊臂倾角为30时
9、，使用该吊车能否吊起5 000 kg的重物而不发生倾覆事故？能。分析1、4、5次实验数据可得结论：吊臂长度相同时，吊臂倾角越大允许起重量越大。(3)由实验可知，增大吊车起重量的方法可能有AD。(填序号，答案可能不止一项)A. 增大吊臂倾角B. 增大吊臂长度C. 减小吊臂倾角 D. 减小吊臂长度(导学号09424051)五、计算题21(5分)(2017呼和浩特)如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200 N，求：(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100 cm2，计算手掌对地面的压强；(2)该同学的质量。
10、(导学号09424052)解：(1)每只手所受的支持力大小为200 N，根据相互作用力的特点可知两个手掌对地面的压力为F2200 N400 N两只手掌与水平地面的接触面积S2100 cm2200 cm20.02 m2则手掌对地面的压强p2104 Pa(2)根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可知，该同学的重力G600 N，该同学的质量m60 kg课时2 功、功率机械效率(分值：89分建议时间：90分钟)【基础过关】一、选择题(每小题2分，共16分)1(2017柳州)如图所示情况中，力没做功的是( B )2(2017常州)非洲旱季，常用Hippo roller(中间有转轴的塑料桶)运水。如图所示，小
11、华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是( C )3(2017黄石)下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是( B )A指甲剪是省力省功的机械B定滑轮不省力，但能改变力的方向C滑轮组既省力，又省距离，还省功D斜面的机械效率可以达到100%4(2017龙岩质检)采用如图所示的两种方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( B )甲乙A. 甲种方法克服货物重力做功多B. 甲种方法更省力C. 乙种方法机械效率低D. 两种方法总功相等5(2017厦门双十中学二模)将重为2 N的物体A挂于弹簧测力计下，已知匀速运动的速
12、度v1v2v3。关于测力计和物体A的描述：弹簧测力计的示数等于2 N；测力计对物体A的拉力做功的功率最大；物体A的重力势能增加。如图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是( C )6(2017莆田质检)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物。每个滑轮的重量相同，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( A )A. 甲图省力，机械效率一样大B. 甲图省力，甲图机械效率大C. 乙图省力，机械效率一样大D. 乙图省力，乙图机械效率大第6题图第7题图7(2017宁波)如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的
13、功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( C )A. F甲F乙P甲P乙C. F甲F乙P甲P乙 D. F甲F乙P甲P乙(导学号09424053)8(2017广东省卷)妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是( D )AW1W211 BW1W223CP1P211 DP1P223二、填空题(每空1分，共15分)9(2017南平质检)某学习小组利用如图所示的装置测定
14、滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度，则甲(选填“甲”或“乙”)的机械效率较高，主要原因是：做的有用功相同，而第二次需要提升动滑轮做功，做的额外功多，所以第二次做的总功多，这样第二次有用功和总功的比值小，即乙的机械效率低、甲的机械效率高。10(2017邵阳)如图所示，物体在5 N的水平拉力F作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s，拉力F的功率为2 W。11(2017兰州)某同学在10 s内做了5个“引体向上”，他的质量为60 kg，每次上升的高度为40 cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是240 J，10 s内做功的功率为120 W(g10 N/kg)。12
15、(2017连云港)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1W2，P1”“”或“”)。13(2017泉州质检)如图所示为一种能漂浮在水上的城市，装有太阳能电池板动力装置，可自由移动。若该漂浮城市的排水量约为1.61011 kg，则其满载时受到的浮力约为1.61012N。若该漂浮城市在平静的海面上沿直线运动，设运动过程中受到的阻力不变，从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F及运
16、动速度v随时间t的变化关系分别如图甲和图乙所示，则从第50 s到100 s内牵引力做的功为21010 J。14(2017赤峰)如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇臂1 m，把1 000 N的重物匀速抬高8 cm。则重物上升的速度为0.02 m/s，人做的功为100 J，千斤顶的效率是80%。15(2017苏州)如图所示，用滑轮组将1.5 kg的物体匀速提高0.5 m，拉力F为10 N，则有用功为7.5 J，滑轮组机械效率为75%.若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率变大(选填“变大”“变小”或“不变”
17、)。(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg)三、实验题16(8分)(2017齐齐哈尔)某小组在“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。(1)实验中应沿竖直方向匀速(或匀速直线)缓慢拉动弹簧测力计。(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数你认为他的想法不正确(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到摩擦力(或摩擦)对滑轮组机械效率的影响。(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。(4)通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。(填实验次数的
18、序号)(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高。(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高(不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低)。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%(导学号09424054)四、计算题17(5分)(2017三明质检)如图所示，工人通过动滑轮将重为300 N的货物从地面匀速竖
19、直提升到4 m高的楼顶，所用拉力为200 N，求此过程中的：(1)有用功；(2)机械效率。解：(1)有用功W有Gh300 N4 m1 200 J(2)总功W总Fs 200 N24 m 1 600 J 机械效率100%100% 75%18(6分)(2017泉州质检)Hellobike是一家致力于为用户提供轻活、自由出行工具的共享单车公司，先后在苏州、宁波、福州、厦门、泉州等城市进行投放，未来将投放全球市场，让每一个人都能便捷出行。李健同学骑着如图所示的共享单车在一段平直的公路上匀速行驶1 km，用时200 s，若单车的质量为16 kg，骑行时与地面的接触总面积为4102 m2，匀速行驶时受到的阻
20、力为20 N，李健的质量为60 kg。求：(1)李健骑行时的速度；(2)李健骑行时单车对地面的压强；(3)李健骑行时的功率。解：(1)v5 m/s(2)FGmg(6016)kg10 N/kg760 Np1.9104 Pa(3)PFvfv20 N5 m/s100 W19(6分)(2017泉州二模)如图所示为某型履带式推土机，发动机额定功率为120 kW，质量为1.5104 kg，履带与地面的总接触面积为2.5 m2。某次该推土机以额定功率进行推土作业，在平直的场地上以1.5 m/s的速度匀速前进了30 m，并在10 s后把一块质量为6.0103 kg的石块沿斜坡推到高5 m的山坡上。求：(1)推
21、土机不作业静止时对水平地面的压强；(2)推土机进行推土作业时所做的功及受到的阻力；(3)推土机将石块推上的效率。解：(1)FGmg1.5104 kg10 N/kg15105 Np6104 Pa(2)t20 sWPt1.2105 W20 s2.4106 JFf8104 N(3)W有Ghmgh6103 kg10 N/kg5 m3105 JW总Pt1.2105 W10 s1.2106 J100%100%25%20(6分)(2017益阳)跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，经15 s下落210 m后
22、，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30 s，其速度与时间的关系如下图所示。求在这个过程中：(1)运动员下落的平均速度；(2)重力做的功；(3)匀速下降时重力做功的功率。(导学号09424055)解：(1)后15 s内运动的距离s2v2t26 m/s15 s90 m30 s内的路程ss1s2210 m90 m300 m运动员下落的平均速度为v10 m/s(2)重力做的功WGh500 N300 m1.5105 J(3)匀速下降时FG500 N重力做功的功率PFvGv500 N6 m/s3 000 W【满分冲关】1(2分)(2017荆门)一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其vt图像如图所示，
23、汽车在第10 s时已行驶了150 m，速度达到了20 m/s，随后匀速前进。若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2 000 N，以下说法正确的是( C )A在020 s内汽车的平均速度为15 m/s B在010 s内汽车的牵引力大小恒为2 000 NC在1020 s内汽车牵引力做的功为4105 JD在1020 s内汽车牵引力做功的功率为4105 W2(2分)(2017广州)图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图乙)，此过程滑轮组( D )甲乙A. 总功为F2sB. 额外功为F1sC. 机械效率为 D. 额外功为3F2s
24、F1s(导学号09424056)3(2分)(2017株洲)如图是小孩通过竖直吸管喝饮料的情景，忽略杯中液面的变化，当管内液面被慢慢吸起并上升h时，吸管内、外的气压差为gh，小孩至少需要做功Sgh2。已知饮料的密度为，吸管的横截面积为S，g为已知常量。(导学号09424057)4(6分)(2017郴州)利用如图所示的滑轮组，用F1 000 N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s。整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：(1)货物A在10 s内移动的距离；(2)这个过程中拉力F的功率；(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。解：(1)根据v可知货物A在10 s内移动的距
25、离sAvAt0.1 m/s10 s1 m(2)由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n2绳子自由端移动的速度：v绳nvA20.1 m/s0.2 m/s拉力的功率：PFv绳1 000 N0.2 m/s200 W(3)由100%100%100%得摩擦力：fnF275%1 000 N1 500 N。5(7分)(2017河南)如图所示，工人用沿斜面向上，大小为500 N的推力，将重800 N的货物从A点匀速推至B点；再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s，到达C点。已知AB长3 m，BC长1.2 m，距地面高1.5 m。试问：(1)利用斜面搬运货物主要是为了省力；(2)货物在水平台面上运动的
26、速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？(导学号09424058)解：(2)货物在水平台面上运动的速度v0.24 m/s(3)水平推力做的功WF1s1100 N1.2 m120 J则水平推力做功的功率P24 W(4)有用功W有Gh800 N1.5 m1 200 J总功W总Fs500 N3 m1 500 J则斜面的机械效率100%100%80%6(8分)(2017漳州质检)如图甲所示，正方体金属块在钢丝绳拉力作用下，从水中匀速缓慢上升，直至完全离开水面(金属块上所带水的重力影响可忽略不计)。图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。求：(1)金属块底面在深度为2 m时
27、受到水的压强；(2)金属块浸没在水中时受到的浮力；(3)金属块的体积；(4)金属块完全离开水面后拉力的功率。(导学号09424059)甲乙解：(1)pgh1103 kg/m310 N/kg2 m2104 Pa(2)F浮GG拉2.7104 N1.7104 N1104 N(3)VV排1 m3(4)由图乙可知：F2.7104 N从物体开始露出水面到完全离开水面t300 s200 s100 s因为V1 m3所以通过的距离sa1 m所以v0.01 m/sPFv2.7104 N0.01 m/s2.7102 W课时3合理利用机械能(分值：30分建议时间：30分钟)一、选择题(每小题2分，共12分)1(201
28、7宁德质检一)雨雪天气，部分高铁限速，其中“限速”可以( B )A. 减小列车的惯性B. 减小列车的动能C. 增大列车的牵引力 D. 增大对列车的阻力2(2017东营)如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的( D )A动能增加，重力势能增加B动能不变，机械能减少C动能减少，重力势能增加D动能不变，机械能增加3(2017福州适应性训练)AG600是我国自主研制的具有执行森林灭火、水上救援等任务能力的大型飞机，是目前世界上最大的水陆两栖飞机，如图所示。其最大起飞质量53.5 t，低空巡航速度460 km/h。若飞机将来在执行森林灭火任务中，在空中水平匀速飞行并喷洒灭火物质，则它的(
29、 D )A. 动能不变 B. 势能不变C. 机械能不变 D. 机械能减少4(2017龙岩质检)如图所示，将一小钢琴从a点竖直向上抛出(不计空气阻力)，经过b点到达最高点c时速度为零。图中habhbc，下列关于小钢球的判断正确的是( A )A. 在上升过程中重力势能增加，动能减少B. 在c点具有的机械能最小C. 在ab段克服重力做功小于在bc段克服重力做功D. 运动到最高点c时所受的合力为零(导学号09424060)5(2017福建省模拟一)掷实心球是某市的中考体育选考项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球( D )A. 在d处动能为零B. 在b处动能为零
