2018年中考物理试题分项版解析汇编（第06期）专题09简单机械及其效率（含解析）.doc

1 专题 09 简单机械及其效率 一、单选题 1．用如图所示的工具提升相同重物 G，（不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重）最省力的是（ ） A． B． C． D． 【来源】2018 年四川省广元市中考物理试题 【答案】B 【解析】 故由以上计算可知 B 最省力。 故选 B。 【点睛】 使用滑轮组时关键是判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳 子段数即可。 2．习近平主席指出，要像爱护生命一样爱护我们的环境，所以低碳环保已经逐渐成为全社会的共同理念。 我市积极响应这一理念，在各区县投放了大量的共享单车。下列关于共享单车的说法正确的是（ ）2 A． 车把是一个省力杠杆 B． 车座的面积较大是为了增大压强 C． 轮胎表面凹凸不平的花纹可以减小摩擦 D． 停止用力蹬脚踏板，车也会继续前进一段距离是因为车受到惯性 【来源】2018 年四川省广元市中考物理试题 【答案】A 【解析】 【点睛】 注意对惯性的理解，惯性是物体的基本属性，与物体的运动状态无关，与质量大小有关，且惯性不是力， 不能说成：受到惯性作用，而应该描述成：具有惯性。 3．在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力 F 作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕 B 点从 a 位置转动到 b 位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力 F 与其力臂的乘积变化情况是（ ） A． 一直变小 B． 一直变大 C． 一直不变 D． 先变小后变大 【来源】2018 年广西北部湾四市同城中考物理试题 【答案】C 【解析】3 【点睛】 重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠 杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大。 4．今年 2 月，我国台湾省发生地震，一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为阻止水塔继续倾斜，救援 队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是 A． B． C． D． 【来源】江苏省常州市 2018 年中考物理试题 【答案】B 【解析】4 【点睛】 本题考查杠杆平衡条件的应用，根据杠杆平衡条件可知：阻力和阻力臂一定，动力臂越大越省力，比较所 列几种情况动力臂的大小即可得出答案。 5．对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A． 通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100% B． 做功多的机械，功率一定大 C． 功率大的机械，做功一定快 D． 做功快的机械，机械效率一定高 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】C 【解析】 【详解】 A、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于 1，也就是机 械效率小于 100%．故 A 错误；B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多，时间不确定，功率大小不能 确定。故 B 错误；C、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。故 C 正确；D、机械效 率与做功快慢没有关系。故 D 错误。故选：C。 【点睛】 （1）机械效率指有用功占总功的比例，任何机械的机械效率都小于 1；（2）功率指做功的快慢，功率和机 械效率是两个不同的概念，二者没有任何联系． 6．用如图所示的滑轮组提升 300N 重物，在绳子自由端施加的拉力为 125N，4s 内重物匀速上升 2m，不计绳 重和轮、轴间摩擦.则5 A． 绳子自由端移动的距离为 4m B． 动滑轮重 50N C． 拉力做功的功率为 150W D． 此过程滑轮组的机械效率为 80% 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】D 【解析】 【点睛】 根据图象可知，n＝3；（1）根据 s＝3h 求出自由端移动的距离；（2）根据 W＝Fs 计算拉力做的功,再根据 P＝ 求拉力做功的功率；（3）不计绳重和摩擦，利用 F＝ （G G 动）求动滑轮重力；（4）根据 η＝ 求滑轮组的机械效率． 7．小王使用如图所示的滑轮组提升重物,用 300N 的拉力在 10s 内将 540N 的重物匀速提升了 1m,在这个过程 中 A． 有用功为 540J B． 拉力的功率为 90W C． 滑轮组的机械效率为 60% D． 绳子自由端移动的距离为 3m 【来源】辽宁省阜新市 2018 年中考物理试题6 【答案】A 【解析】 C. 滑轮组的机械效率为： ，故 C 错误； 故选 A。 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功， 弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。 8．如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条 AB 重 24N，A、B 是 木条两端，O、C 是木条上的两个点，AO=B0，AC=OC．A 端放在托盘秤甲上，B 端放在托盘秤乙上，托盘秤甲 的示数是 6N．现移动托盘秤甲，让 C 点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（ ） A． 8N B． 12N C． 16N D． 18N 【来源】2018 年四川省绵阳市中考物理试题 【答案】C 【解析】7 【详解】 设木条重心在 D 点，当 A 端放在托盘秤甲上，B 端放在托盘秤乙上时，以 B 端为支点，托盘秤甲的示数是 6N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条 A 端的支持力为 6N，如图所示： 由杠杆平衡条件有： ，即： ，所以： ， ，当 C 点放 在托盘秤甲上时，仍以 C 为支点，此时托盘秤乙对木条 B 处的支持力为 FB， 因为 所以 ，由杠杆平衡条件有： ，即： ，所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为 16N。 故选：C。 【点睛】 本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键正确找到力臂，难点是根据杠杆的平衡条件计算出木条重心的位置。 9．如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 8 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题 【答案】C 【解析】 【点睛】 重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠 杆费距离，费力杠杆省距离。 二、多选题 10．如图所示，是同学们所画的几种情景下的示意图，其中不正确的是（ ） A． 从岸上看水中物体的光路图 B． 通电螺线管周围小磁针静止时指向 C． 家庭电路的连线情况 D． 作用在杠杆上动力 F 的力臂 L9 【来源】2018 年江西省中考物理试题 【答案】ABD 【解析】 C、根据安全用电原则可知，火线先进入开关，再接灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；三 孔插座上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，故 C 正确； D、由图可知，O 为支点，图中动力 F 的力臂是指从支点 O 到力 F 作用线的距离，而图中是截取了力的作用 线的一部分，故 D 错误。 故选 ABD。 【点睛】 右手螺旋定则应用时，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点 混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。 11．小庆家买了新楼房，为了搬运装修材料，设计了如图所示的滑轮组，已知动滑轮和装货物的箱子共重 100N， 一次提升重 500N 的材料到 12m 高的楼上，绳重和摩擦忽略不计，则此过程中，下列说法正确的是（ ） A． 工人提升重物时，绳上的拉力为 300N B． 工人做的有用功是 6000J C． 工人做的总功是 10800J D． 滑轮组的机械效率为 83.3% 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题10 【答案】ABD 【解析】 C、拉力端移动的距离： 拉力做的总功： ，故 C 错误； D、滑轮组的机械效率： ，故 D 正确。 故选 ABD。 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功， 弄清楚这些功后，求效率显得简单了。 三、填空题 12．如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力 F，杠杆保持平衡，保 持力 F 方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力 F 将_______；将杠杆顺时针方向缓慢转动， 力 F 将_______（两空均填“变大”、“变小”、“不变”）11 【来源】湖南省益阳市 2018 年中考物理试题 【答案】变大不变 （2）将杠杆顺时针方向缓慢转动，如图： 重物悬挂在杠杆的中点，水平平衡时，动力臂和阻力臂的关系：L1=2L2， 保持力 F 方向不变，由图根据相似三角形知识可知，动力臂和阻力臂的关系：L1′=2L2′，由杠杆平衡条件 可知： ，物重 G 不变，动力臂与阻力臂的比值不变，则动力 ，即力 F 将不变； 【点睛】 本题考查杠杆动态平衡分析，能画出杠杆转动后的力臂并借助几何知识确定其关系是关键。 13．在“再探动滑轮”的实验中，小明用动滑轮将重 3N 的钩码匀速向上提升，拉力为 1.8N， 2s 钩码上升 0.2m，此过程中有用功为______J，拉力做功的功率为______W，动滑轮的机械效率为______。 【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题 【答案】 0.6 0.36 83.3℅ 【解析】12 拉力的功率为： ； 动滑轮的机械效率为： 。 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功， 弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。 14．2018 年 5 月 20日，中华龙舟大赛在盐城洋湾生态旅游景区开幕，一时间鼓声雷动、挠桨飞舞，鼓声是 由于鼓面______发声，通过______传播到观众耳朵，运动员使用的船桨是______ (省力/费力）杠杆。 【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题 【答案】振动 空气 费力 【解析】 【详解】 声音由振动产生，所以鼓声是由于鼓面振动而发声的； 声音的传播需要介质，鼓声是通过空气传播到观众耳朵的； 运动员使用的船桨，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 【点睛】 重点是声音的产生、传播特征，以及杠杆的分类，加深理解难度不大，但在考试中经常出现，要多练习达 到熟练的程度。 15．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O 是支点，A 处挂一重为 50N 的物体，为保证杠杆在水平位置平 衡，在中点 B 处沿_______（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为_______N。 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题 【答案】F210013 【解析】 由于 OA 是 OB 的二倍，所以解得： 。 【点睛】 杠杆上的最小动力 F，是常考的内容之一，当以作用点到支点的距离作为力臂时，动力臂最长，即力垂直于 直杠杆时最省力。第二问根据杠杆的平衡条件即可解答。 四、作图题 16．按照题目要求作图： (1)在图甲中画出反射光线对应的入射光线。 (2)在图乙中画出施加在开关上力 F 的力臂 l。 (3)在图丙用笔画线代替导线将灯泡、开关正确接入电路。 【来源】江苏省盐城市 2018 年初中毕业与升学考试物理试题 【答案】 【解析】14 如图，过支点 O 向动力 F 作垂线，则支点到垂足的长 L 为动力 F 的力臂，如图： (3)根据开关控制火线的原则连接电路。 向上延长开关的右端到火线，节能灯的左侧向上延长连接零线，如图： 【点睛】 先要理解清楚力臂的概念，再练习作图，画力臂是很常见的作图题，但有些同学总会出错，应牢记力臂是 支点到力的作用线的距离。另外注意家庭电路连接中的细节问题：开关控制火线，灯泡的螺旋套连接零线， 三孔插座的“左零、右火、上地”等，都是考查的重点。 17．如图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在 C 点用最小的力 F 使座椅绕 A 开始逆时针转动， 请在图乙中画出；①F 的力臂②F 的示意图 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】15 【解析】 【详解】 连接 AC，过点 C 作 AC 的垂线就是最小力 F 的方向所在的直线，且力 F 的方向左上方，AC 就是力 F 的力臂 L。 18．如图 OAB 轻质杠杆，O 为支点，请在图中 B 点处画出能使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图． 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】 【解析】16 【点睛】 由杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2 可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 19．按题目要求作图． （1）如图甲，物体 A 沿光滑斜面下滑，作出物体所受重力和弹力的示意图． （2）如图乙，O 为轻质杠杆的支点，A 点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂 和最小动力 F1 的 示意图． （3）如图丙，小磁针静止在通电螺线管的正上方，请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向． 【来源】江苏省南通市 2018 年中考物理试题 【答案】17 【解析】 如图 （3）由异名磁极相互吸引知道，通电螺线管的左端为 N 极、右端为 S 极，故其周围的磁感线从 N 极出发、 回到 S 极，则图中磁感线方向指向右；通电螺线管的左端为 N 极、右端为 S 极，由右手螺旋定则可知电流 从螺线管的右侧流入、从左侧流出，所以电源右端为正极、左端为负极，如图：18 【点睛】 本题考查的是内容较多，涉及力示意图及最大力臂作图、磁极间的作用规律、磁感线的方向规定、右手螺 旋定则等的应用，难度不大。 五、计算题 20．如图所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动 A，使 A 向下运动。已知 A 的体积 为 1m3，密度为 0.5×103kg/m3．动滑轮重为 1×103N，电动机工作时拉绳子的功率为 1.2×103w 且保持不变， 不计绳重、摩擦和水的阻力，求： （1）A 的重力； （2）A 浸没在水中受到的浮力； （3）A 向下运动的最小速度； （4）A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。 【来源】2018 年广西北部湾四市同城中考物理试题 【答案】（1）5000N；（2）1×104N；（3）0.2m/s；（4）答案见解析 【解析】 【详解】 （1）由 可得，A 的质量： ； A 的重力： ；19 （2）A 浸没在水中 ， A 浸没在水中受到的浮力： ； （4）当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大，效率最高； A 向下运动过程中的有用功： ， 总功为： 所以最高机械效率为： 。 【点睛】 重点是重力、浮力、功率、效率的计算，要用到滑轮组拉力与绳子段数的关系，以及效率什么时候最高的 知识，求效率时要理解，动滑轮拉物体做的是有用功，动力对动滑轮做的功为总功，然后可得效率。 21．南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物. (1)木箱底面积为 5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为 1×104Pa，g 取 10N/kg，求木箱内可装货20 物的最大质量? 某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以 36km/h 的速度匀速直线行驶 10km、消 耗柴油 1kg，牵引木箱做功的功率为 9kW，q 柴油=4.5×107J/kg. (2)求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小? (3)求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率? 【来源】江苏省常州市 2018 年中考物理试题 【答案】(1)mmax=5000kg (2)f=900N(3)η=20% 【解析】 因为木箱做匀速直线运动，所受的摩擦力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以冰面对木箱的摩擦力 f=F=900N； （3）运输过程中，牵引力所做的功 W=Fs=900N×10000m=9×106J， 柴油完全燃烧释放的热量 Q=qm=4.5×107J/kg×1kg=4.5×107J， 因此，拖拉机牵引木箱做功的效率 ； 答：（1）木箱内可装货物的最大质量 mmax=5000kg；（2）该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力为 900N； （3）柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率为 20%； 【点睛】 在水平冰面上，木箱对冰面的压力等于其重力，然后利用 F=PS 求出压力的大小，即木箱重力的大小，再根 据 G=mg 得出木箱的最大质量。所以熟练掌握基本的计算公式和变形公式十分重要。 22．如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉 动,现用该设备先后搬运水平地面上的物体 A 和 B,已知物体重力 G A=1.75GB，当对 A 以竖直向上的拉力 TA=1500N 时,物体 A 静止,受到地面持力是 NA,当对 B 以竖直向上的拉力 TB=1000N 时,物体 B 也静止,受到地21 面支持力是 NB；且 NA=2NB 求: (1)物体 A 的重力 GA,和地面支持力 NA 大小； (2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以 F=625N 的拉力时,物体 B 恰以速度 v 被匀速提升,已知此时拉力 F 功率为 500W,滑轮组机械效率为 80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体 B 的速度 v 为多少。 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】（1）3500N； 2000N；（2）0. 2m/s 【解析】 【点评】 （1）对 A、B 进行受力分析，FA NA＝GA，FB NB＝GB，已知两物体重 GA＝1.75GB，且 NA＝2NB，列式可解； （2）知道提升重物 B 时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式 η＝ 计算出吊着 物体的绳子的段数。知道拉力 F 的大小和拉力 F 做功的功率，可利用公式 P＝Fv 计算出绳子自由端运动的 速度，从而可以计算出物体 B 匀速上升的速度 v。 23．如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为22 4t，体积为 1m3． （1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小； （2）物体下表面与水面距离为 3m 时，求物体下表面所受水的压强； （3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力； （4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 9kW、对绳子的拉力为 1.5×104N，求物 体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 0.1%）。 【来源】2017---2018 学年度八（下）简单机械试题 【答案】（1）1×104N；（2）3×104Pa；（3）1×104N；（4）88.9%。 【解析】 【点睛】 （1）V 排＝V 物，物体受到的浮力：F 浮＝G 排＝ρ 水 V 排 g；（2）物体下表面所受的压强：p＝ρ 水 gh；（3） 物体被匀速提升时，受力平衡，动滑轮对物体的拉力：F1＝G﹣F 浮，电动机对绳子的拉力：F2＝ ；（4） 由 P＝Fv 求电动机拉动绳子的速度，物体上升的速度为：v＝ vM，据 η＝ 求滑轮组的机械效率。23 24．某大学利用电动巴土提供从学校到火车站的送站服务，两地相距 10km，行驶中巴士所受阻力恒为 1.2×103N．设巴土的电机将电能转化为机械能的效率为 80％，牵引力 F 与车速倒数 的关系如图． （1）巴士轮胎表面的花纹是为了________摩擦；轮胎与地面接触的总面积为 0.2m2，搭载 20 名大学生后， 巴士对地面的压强约增大________Pa． （2）由图像可知，巴士的速度越大牵引力越________；当牵引力为 2.4×103N 时，巴士的速度为________m/s． （3）提供动力的电池电压为 500V，总容量为 120Ah．行驶过程中电池的放电量不能超过总量的 80％．则巴 士充满一次电最多能来回跑_________趟． 【来源】江苏省南通市 2018 年中考物理试题 【答案】增大 6×104 小 5 5 【解析】 （2）由图象知道，牵引力与速度的倒数成正比，即牵引力与速度成反比，所以牵引力越大，速度越小； 由图象知道，当牵引力是：F1=1.2×103 N 时，速度的倒数是： ，所以当牵引力是：F=2.4×103 N 时， 速度的倒数为 0.2，故巴士的速度是：v=1/0.2m/s=5m/s； （3）由于提供动力的电池电压是 500V，总容量是 120Ah，所以储存的总电能是： W=UIt=5 00V×120A×3600s=2.16×108 J， 由于行驶过程中电池的放电量不能超过总量的 80%。则实际能消耗的电能是： W′=W×80%=2.16×108 J×80%=1.728×108 J； 由于巴士的电机将电能转化为机械能的效率是 80%，所以能获得的机械能（即有用能量）是： W 有 =ηW′=80%×1.728×108 J=1.3824×108 J； 所以，总共能行驶的距离是：s 总=W 有/F=1.3824×108J/1.2×103N=1.152×105 m=115.2km；24 即巴士充满一次电最多能来回跑的趟数是：n=s 总/2s=115.2km/20km=5.76≈5 趟。 【点睛】 本题考查的是增大摩擦力的方法、压强的计算、对图象的理解以及能量转化的相关计算等知识，是一道综 合题，有一定的难度。 25．如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为 200g 的钩码 从 A 位置匀速提升到 B 位置，同时弹簧测力计从图中的 A′位置匀速竖直上升到 B′位置，这个过程用时 2 秒，弹簧测力计对绳的拉力为 F．请你根据这个同学做的实验完成下列问题： （1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是_______； （2）如图，由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是_______cm。 （3）若弹簧测力计的读数为 1.2N，则这个动滑轮的机械效率是_______，拉力 F 做功的功率是_______W。 【来源】2018 年贵州省黔东南州、黔南州、黔西南州中考物理试题 【答案】 天平 10.0 83.3% 0.12 【解析】 滑轮组做的有用功是：W 有用=Gh=mgh=0.2g×10N/kg×10×10-2 m=0.2J η=W 有用/W 总×100%=0.2J/0.24J×100%=83.3% 【点睛】25 本题考查的是测量滑轮组的机械效率实验，考查了刻度尺的读数及功、功率和机械效率的计算，在读数时， 注意分度值，计算功时，注意量程单位的换算。 26．工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重 1200N 的建筑料，建筑材料在 30s 内上升了 3m。 （1）求工人师傅做的有用功； （2）提升该建筑材料时滑轮组的机械效率为 80%，求工人师傅对绳端拉力的功率。 【来源】贵州省遵义市 2018 年中考物理试题 【答案】（1）3600J；（2）150W 【解析】 （2）工人师傅对绳端拉力的功率 150W。 【点睛】 本题考查有用功、功率及其滑轮组机械效率的计算，关键要理解有用功、总功的概念，然后根据功率的计 算公式求解。 六、实验题 27．小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：26 （1）实验中应竖直向上_______拉动弹簧测力计，绳端移动距离为________m． （2）第 3 次实验的机械效率为________%． （3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是_________________；小华所用动滑 轮的重一定小于_______N． 【来源】江苏省南通市 2018 年中考物理试题 【答案】 匀速 0.3 80 增加物重 1 【解析】 （2）由表格数据知道，第 3 次测量中，有用功是：W 有用=Gh=6N×0.10m=0.60J；总功是： W 总=Fs=2.5N×0.30m=0.75J；所以，机械效率是：η3 =W 有用/W 总×100%=0.60J/0.75J×100%=80% （3）分析 1、2、3 次数据知道，同一滑轮组，物体越重，机械效率越高，所以，增加物重可以提高同一滑 轮组的机械效率；由于物体越重时，对滑轮的压力越大，摩擦力越大，所以第一次实验受摩擦力的影响最 小，故由第一次实验数据，忽略摩擦力的影响时，计算的滑轮的重力是：G 动=nF-G 物=3×1N-2N=1N，所以， 所用动滑轮的重一定小于 1N。 【点睛】 本题考查的是探究滑轮组的机械效率，解题的关键：一是要知道改变机械效率的方法（增大提升重物的重、 减少摩擦机械重），二是知道承担物重的绳子的股数。 28．某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有： （i）按照如图所示安装滑轮组，测钩码重力 G 并记钩码和绳端的位置27 （ii）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码上升，读出拉力 F 的值，并测出钩码上升的高度 h 和绳端移动 的距离 s； （iii）记录实验数据填入表格中（表格略）； （iv）多次改变钩码的数量，重复上述实验； （v）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码，分别测机械效率； （vi）分析测量结果，讨论影响机械效率的因素 回答以下问题： （1）除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是__。 （2）滑轮组机械效率的计算公式是 η=__（用直接测得的物理量符号表示）。 （3）关于影响滑轮组机械效率的因素，该小组同学讨论后得到以下认识，你认为正确的有__（填序号，可 能不止一项正确）。 A．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越小 B．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越大 C．忽略摩擦，定滑轮质量相同，则机械效率相同 D．忽略摩擦，动滑轮质量相同，则机械效率相同 E．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越大 F．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越小 【来源】2018 年四川省绵阳市中考物理试题 【答案】刻度尺 Gh/FsADE 【解析】 【分析】 滑轮组是定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置，根据滑轮组的机械效率公式 分析 探究所需要测量的工具以及测量的量以及表达式；滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力，以及摩擦28 力的大小有关，在有用功不变的情况下，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低。 （3）AB、在相同情况下，摩擦越大，所做的额外功越多，机械效率越小，故 A 正确，B 错误； CD、忽略摩擦，滑轮组的机械效率，与定滑轮的质量无关，动滑轮质量相同，重力相同，额外功相同，则 机械效率相同，故 C 错误、D 正确； EF、忽略摩擦，动滑轮质量相同，所挂重物质量越大，所做的有用功越多，则机械效率越大。故 E 正确、F 错误。 故选 ADE。 故答案为：(1). 刻度尺 (2). (3). ADE 【点睛】 本题考查了实验探究滑轮组的机械效率，要学会依据公式（原理）确定实验器材、实验所要测量的物理量、 实验步骤、实验数据表格的设计等能力。难点是推出机械效率的表达式。 29．简单机械为我们解决问题带来很多方便，下面我们就利用它探究我们学习中的疑惑。 （1）小华小组测小车的平均速度如图甲所示； ①请根据图中所给的信息回答：sAB=_______cm，tBC=_______s。 ②让小车从 A 点自由滑下，经 B 点到 C 点，则 vAB_______vAC（选填“=”、“＜”或”＞”）。 （2）课外实验小组林琳同学安装了如图乙装置想探究阻力对物体运动的影响，做了三次实验。通过三次实 验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同，速度减小得快慢不同，分析出如果物体 受到的阻力为零，速度就不会改变。从而理解了牛顿第一定律是经过_______（A．实验 B．实验加推理概 括）得出的定律。 （3）林琳小组完成上述实验后添加了一个木块和两个质量不同的小球，又利用装置丙探究影响动能大小的 因素，在此实验中是通过观察_______判断动能大小的。试想如果实验所用的木板绝对光滑，她的实验 _______（选填“能”或“不能”）成功。 （4）上述三个力学实验中均用到了物理学中的同一种简单机械是_______；举出一个日常生活中利用此机29 械的实例：_______。 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市 2018 年中考物理试题 【答案】4.00 1 ＜ B 观察木块移动的距离 不能 斜面 盘山公路 【解析】 小车通过 AC 段的路程： ； 则 ； 所以 。 （2）通过三次实验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同，速度减小得快慢不同； 分析推理出如果物体受到的阻力为零，速度就不会改变。从而是推理概括出了牛顿第一定律，故选 B。 （3）小球推动木块在水平面上运动，木块被推动的距离越大，球的动能越大，所以通过木块被推动距离的 大小间接反映球的动能大小，应用了转换法。 若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去。小球做功的多少也无法确定， 则小球动能的大小就无法比较，实验不能成功。 （4）三个实验都用到了斜面，在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有：盘山公路和螺丝钉的螺纹 等，都是为了省力。 【点睛】30 理解牛顿第一定律是在实验的基础上经过推理而得出的，因为实际中没有不受力的物体；要能从能的转化 理解实验 3，即小球到达水平面时具有机械能，这些机械能克服阻力做功，所以通过木块移动的距离可以判 断小球动能的大小。 七、简答题 30．把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部 分的质量大小关系，并说明理由。 【来源】贵州省遵义市 2018 年中考物理试题 【答案】汤匙在手指上的左侧部分小于右侧部分的质量，因为右端重力的力臂比左端重力的力臂小。 【解析】 【详解】 把汤匙放在手指上，汤匙绕着与手的接触点转动，汤匙相当于一个杠杆。如图，汤匙在手指上平衡，设右 端的重力为 GA，左端的重力为 GB，由图可知，左侧部分重心离支点 O 较远，故力臂 LB 较大，右侧部分重心 离支点 O 较近，其力臂 LA 较小，根据杠杆平衡条件：GALA=GBLB，因为 LA＜LB，可得出 GA＞GB；由 G=mg 得，mA ＞mB，即 A 端的质量大于 B 端的质量，即汤匙在手指上的左侧部分小于右侧部分的质量。 【点睛】 本题考查杠杆平衡条件的应用，杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，因为右端重力的力臂比左端重 力的力臂小，所以左侧部分小于右侧部分的重力，因此左侧部分小于右侧部分的质量。