2021年江蘇中考物理一輪復(fù)習(xí)：簡(jiǎn)單機(jī)械和功教案

2021江蘇中考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題：簡(jiǎn)單機(jī)械和功

了解：知道簡(jiǎn)單機(jī)械。了解人類(lèi)使用機(jī)械的歷程。了解杠桿的平衡條件。知道機(jī)械功。

經(jīng)歷：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件

兒基礎(chǔ)梳理

4

*

考點(diǎn)一、浮力

考點(diǎn)一、杠桿

1.定義：在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿.

2.杠桿的五要素

(1)支點(diǎn)：如圖所示，杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，用字母0表示.

(2)動(dòng)力：如圖所示，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母R表示.

(3)阻力：如圖所示，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母Fz表示.

(4)動(dòng)力臂：如圖所示，從支點(diǎn)0到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離，用字母L,表示.

(5)阻力臂：如圖所示，從支點(diǎn)0到阻力作用線(xiàn)的距離，用字母L?表示.

3.杠桿的平衡條件

(1)杠桿的平衡狀態(tài)：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說(shuō)此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài).

(2)杠桿的平衡條件：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂,用字母表示為FL=FJ2(其中R、

L、&、L?分別表示動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂).

4.杠桿的分類(lèi)

名稱(chēng)省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿

結(jié)構(gòu)特征動(dòng)力臂大工阻力臂動(dòng)力臂包阻力臂動(dòng)力臂等了阻力臂

力的關(guān)系動(dòng)力小于阻力動(dòng)力大于阻力動(dòng)力等于阻力

特點(diǎn)省力，費(fèi)距離費(fèi)力,省距離不省力，不省距離

撬棒、惻刀、動(dòng)滑輪、輪軸、縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的

應(yīng)用舉例羊角錘、鋼絲鉗、手推車(chē)、手臂、理發(fā)時(shí)用的剪刀、釣天平、定滑輪、蹺蹺板等

花枝剪刀等魚(yú)竿、筷子、鏡子等

考點(diǎn)二、滑輪及其他簡(jiǎn)單機(jī)械

1.滑輪及滑輪組

定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組

〃〃〃〃〃〃?〃〃〃〃〃〃/〃〃〃/〃〃/〃/〃〃〃//〃〃

不

字

圖示

由

由h1

和重物一起移動(dòng)的滑由定滑輪、動(dòng)滑輪組合成

定義中間的軸固定不動(dòng)的滑輪

輪的裝置

動(dòng)力臂為阻力臂幺倍的

實(shí)質(zhì)等臂杠桿

省力杠桿

動(dòng)力F和阻

F1=G_F2=0.5GF3=1/3G

力G的關(guān)系

既可以省力，又可以改變

不能省力，但是能改變力的方向

能省一半的力,但不能力的方向，若提升重物的

特點(diǎn)

改變力的方向繩子為n段，則繩端施加

的力為物重的

拉力F移動(dòng)

的距離s與

阻力G移動(dòng)s=h_s=2hs=3h

的距離h的

關(guān)系

自制滑輪組、起重機(jī)滑輪

應(yīng)用舉例旗桿頂?shù)亩ɑ喥鹬貦C(jī)上的動(dòng)滑輪

組

2.斜面和輪軸

(1)斜面：斜面是-一種省力、費(fèi)距離的簡(jiǎn)單機(jī)械.如盤(pán)山公路.

(2)輪軸：由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成，可以省力但費(fèi)距離.如門(mén)把手、方向盤(pán)等.

考點(diǎn)二、功

1.定義：物理學(xué)中，把力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的理稱(chēng)為機(jī)械功，簡(jiǎn)稱(chēng)功，用

字母W表示.

2.單位：焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用字母J表示.1J=LN?m.

3.做功的兩個(gè)必要條件：(1)對(duì)物體有力的作用;(2)物體要在力的方向上通過(guò)一定的幽.

4.功的計(jì)算

公式符號(hào)單位

功：F焦耳(J)

W=Fs力：F牛頓(N)

距離：S米(m)

5.生活中的功

將地面上的物理課本撿起放到桌子上，人對(duì)課本做的功約為2J；從地上拿起一個(gè)約50

g的雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂大約做功1J.

考點(diǎn)四、功率

1.定義：功與做功所用時(shí)間之比叫做功率，它大小等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功.

2.物理意義：在物理學(xué)中，用功率表示做功的快慢.

3.功率的計(jì)算

公式變形公式符號(hào)單位單位換算推導(dǎo)公式

功：獷

焦耳(J)p=

W

1kW=wFs

Wt=P

p=~功率:P瓦特⑻

1000W

Fv

W=Pt時(shí)間：t秒(S)

4.生活中的功率

麻雀飛行時(shí)的功率約為8W；人騎自行車(chē)時(shí)的功率通常為60?80肌中學(xué)生跳繩的功率

約為60W；家用轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率約為80kW；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可達(dá)1000kW以上；動(dòng)

車(chē)組的功率約為5.5?20MW.

考點(diǎn)五、機(jī)械效率

1.有用功、額外功和總功

定義公式

有用功必須要做的功叫做有用功，用憶力H表示/存用總一/額=

不得不克服機(jī)械本身所受的重力以及摩擦

額外功力等因素的影響而多做的一些功，這部分功/額=//總—/有用

叫做額外功，用/額表示

總功有用功與額外功之和是總功，用川總表示『總=/有用+V額=￡?

2.機(jī)械效率

（1）將有用功和總功的比值叫做機(jī)械效率.

（2）公式

加向表示有用功

^?xKD%

公式：〃二”

/廛表示總功

JL表示機(jī)械效率

機(jī)械效率推導(dǎo)公式：n=w有用/W總X100%=Gh、FsX100%=G>nFX100%=G物/（G物+G動(dòng)）X

100%；上式中最后一個(gè)機(jī)械效率推導(dǎo)公式的前提是不計(jì)繩重和摩擦

（3）提高機(jī)械效率的方法

a.提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增大物重、減小動(dòng)滑輪的重力、減小滑輪與繩子間的摩擦.

有用功一定時(shí)，減少額外功,額外功一定時(shí)，增加有用功.

b.提高斜面機(jī)械效率的方法：增大斜面傾角或減小斜面的摩擦.

與深度講練、

，

考點(diǎn)一：簡(jiǎn)單機(jī)械特點(diǎn)判斷

【經(jīng)典例題】1.（2020?蘇州）如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）

開(kāi)瓶器

D.

2.（2020?高郵市二模）下列簡(jiǎn)單機(jī)械，在使用中可以省距離的是（)

2,

A.面包夾盤(pán)山公路

3.（2020?靖江市二模）如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于省距離杠桿的是（）

A.食品夾子

羊角錘核桃?jiàn)A子

4.（2020?岱岳區(qū)二模）在如圖所示四種工具中，正常使用時(shí)，屬于費(fèi)力杠桿的是（）

6.（2020?常熟市一模）下列各種工具都屬于簡(jiǎn)單機(jī)械，利用其做功時(shí)能夠“省距離”的是

7.（2020?梁溪區(qū)一模）“十一”假期，小華在河下古鎮(zhèn)漫步，在古鎮(zhèn)巷子的木門(mén)外發(fā)現(xiàn)如圖

甲所示的水龍頭，外人很難徒手?jǐn)Q開(kāi)水龍頭，用水時(shí)需用如圖乙所示的鑰匙，安裝并旋

轉(zhuǎn)鑰匙就能正常出水（如圖丙所示）。下列有關(guān)這把鑰匙的分析中正確的是（）

A.在使用過(guò)程中可以減小阻力臂

B.在使用過(guò)程中可以減小阻力

C.在使用過(guò)程中可以減小動(dòng)力

D.在使用過(guò)程中可以減小動(dòng)力臂

8.（2020?谷城縣一模）如圖所示，以下器具，在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）

A.筷子B.食品夾

c.鉗子D.鏡子

9.（2020?潮陽(yáng)區(qū)一模）在使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，如果不計(jì)機(jī)械

自重、繩重和摩擦，所用動(dòng)力最小的是（

10.（2020?商城縣一模）如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械

自重和摩擦），其中所需動(dòng)力最小的是（

方

向

豎

直

向

上

考點(diǎn)二：浮力小計(jì)算

【經(jīng)典例題】（2020?徐州）如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組既可以,又可以

改變施力的，若用它將900N的物體勻速吊起5m高，拉力為400N,則滑輪組的

12.（2020?常州）利用如圖所示的滑輪組，小明在50s內(nèi)將重450N的物體勻速吊起10m高，

已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)繩重及摩擦，繩端處拉力F做功的功率為W,滑輪組的

機(jī)械效率為o

13.（2020?淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F,將重為150N的物體，在時(shí)間

5s內(nèi)勻速提升1m。在此過(guò)程中力F做功的功率為W.滑輪的機(jī)械效率為。

14.（2020?南京）如圖所示，物體重210N,動(dòng)滑輪重25N.工人用125N的拉力將物體勻

速提升3m,用了10s,此過(guò)程中有用功是J,拉力的功率是W,滑輪的機(jī)

械效率是,克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的%o

15.（2020?揚(yáng)州）如圖，“測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率”時(shí)必須沿方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力

計(jì)。鉤碼重為1N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是

16.（2020?連云港）用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m,拉力大

小為120N,拉力做功的功率為W,有用功為J,滑輪組的機(jī)械效率

為。

17.（2020?高郵市二模）如圖所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地

面向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N,則滑輪組的機(jī)械效率

為;若物體以0.2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)了Imin,繩子自由端移動(dòng)的距離為

m,該過(guò)程中拉力做的功為Jo

18.（2020?鹽都區(qū)三模）在“探動(dòng)滑輪”實(shí)驗(yàn)中，小紅用動(dòng)滑輪勻速提升一個(gè)重為10N的

物體，物體在10s內(nèi)勻速升高2m,繩端拉力F為8N,不計(jì)繩重和摩擦，則物體克服重

力所做的功為J,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為,該動(dòng)滑輪提升的物體越重，機(jī)

械效率越（選填"高”或"低

19.（2020?玄武區(qū)一模）建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示，鋼絲繩能承受的最

大拉力為3000N,其貨箱重400N,則該起重機(jī)一次最多能勻速提起的貨物重____（選

填“>”、"V”或“="）8600N；當(dāng)用1200N的拉力將質(zhì)量為300kg的貨物以0.6m/s

的速度勻速提升5s的過(guò)程中，有用功是J,拉力F的功率是W,其機(jī)械

效率是O

20.（2020?鼓樓區(qū)二模）用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為4kg的物體，在重物上升1m

的過(guò)程中，拉力F的功率為25W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,則拉力做的有用功是

J,重物上升的速度是m/s；若用此滑輪組勻速提升80N的貨物，所需拉力為

N.（不考慮繩重和摩擦）

考點(diǎn)三：簡(jiǎn)單機(jī)械作圖

【經(jīng)典例題】21.（2020?徐州）如圖所示是蠟燭蹺蹺板，請(qǐng)畫(huà)出蠟燭右半段所受重力G的

22.（2020?蘇州）圖中，請(qǐng)畫(huà)出FA的力臂1,并在B端畫(huà)出使杠桿平衡的最小力FB。

23.（2020?泰州）如圖所示，畫(huà)出拉力F的力臂1和物體B所受重力G的示意圖。（根據(jù)

要求完成下列作圖）。

24.（2021?港閘區(qū)模擬）利用如圖所示的滑輪組拉著重為10N的物體A沿水平方向做勻速

直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)畫(huà)出滑輪組最省力的繞線(xiàn)情況，并畫(huà)出A對(duì)地面壓力的示意圖。

25.（2020?徐州模擬）如圖，O為杠桿的支點(diǎn)，杠桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出F的力臂L。

26.（2020?射陽(yáng)縣模擬）如圖所示，滑輪重量忽略不計(jì)，畫(huà)出圖中人站在地面將物體送到高

處時(shí)最省力的繞法。

27.（2020?蘇州一模）拉桿式旅行箱可看成杠桿，如圖所示。請(qǐng)畫(huà)出使箱子在圖示位置靜止

時(shí)，施加在箱桿頂端點(diǎn)A的最小作用力F的示意圖。

28.（2020?工業(yè)園區(qū)一模）請(qǐng)畫(huà)出使杠桿在如圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的最小動(dòng)力F1的

示意圖及重物阻力F2的力臂12。

29.（2020?常州模擬）如圖所示，人站在地面上用滑輪組提升重物，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替繩子畫(huà)

出由兩段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和物重的繞法o

30.（2020?高郵市一模）如圖所示，杠桿保持靜止，O為支點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂Li和

阻力F2的示意圖。

Fi

考點(diǎn)四：探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)

【經(jīng)典例題】31.（2020?鹽城）小明做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn):

（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母

向調(diào)節(jié)；

（2）使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，首先進(jìn)行的操作是

（3）如圖乙所示，在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g,為了便于在杠桿上

直接讀出力臂的大小，在A點(diǎn)沿向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至杠桿在位

置平衡。并將第一次數(shù)據(jù)記錄在表格中，表中F1大小為彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，F(xiàn)2大小為鉤碼

的重力，Li、L2分別為Fi、F2對(duì)應(yīng)的力臂；

（4）接下來(lái)，小明又進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)填在表中，最后總結(jié)得出規(guī)律。每次實(shí)驗(yàn)

總是在前一次基礎(chǔ)上改變F2、Li、L2中的一個(gè)量。小華分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，第次

實(shí)驗(yàn)與前一次改變的量相同，需要調(diào)整的實(shí)驗(yàn)步驟是。

序號(hào)Fi/NLi/cmF2/NL2/cm

11.510.01.015.0

23.010.02.015.0

31.520.02.015.0

41.030.02.015.0

32.（2020?高郵市二模）如圖所示是探究杠桿平衡條件的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景:

（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿（選填“達(dá)到”或“沒(méi)

有達(dá)到“）平衡狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向（選

填“左”或"右"）調(diào)節(jié)。

（2）如圖乙所示，A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼，為了讓杠桿在水平位置平衡，應(yīng)

在B點(diǎn)掛個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼。

（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至

位置2的過(guò)程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)如何變化？。

（4）探究結(jié)束后，小剛發(fā)現(xiàn)家里的開(kāi)關(guān)也是杠桿（圖?。浒粹o可繞面板內(nèi)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，

根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為（選填“1”或“2”）較易損壞，這是因?yàn)椤?/p>

33.（2020?淮安二模）小明在做“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。

（1）調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，可方便測(cè)量_______;

（2）如圖甲所示，在杠桿左側(cè)A處掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，則需在杠桿

B處掛個(gè)鉤碼（實(shí)驗(yàn)中所用的鉤碼均相同）；

（3）小明又用彈簧測(cè)力計(jì)作用在C處豎直向上拉，如圖乙所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右

傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸（選填“變大”

“變小”或“不變”），原因是o

34.（2020?常熟市一模）在“探究杠桿的平衡條件“實(shí)驗(yàn)中。

（1）安裝好杠桿，調(diào)節(jié)杠桿兩端的，使之在水平位置平衡，這樣做的目的是為

了消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響和，若杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿

（“是”或“不是"）處于平衡狀態(tài)；

（2）調(diào)節(jié)杠桿平衡后，在左側(cè)掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重1N,在右側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直

向下拉，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，已知杠桿上刻度均勻，則此時(shí)彈簧測(cè)力

計(jì)的示數(shù)F=N；本實(shí)驗(yàn)中，需改變鉤碼位置、數(shù)量和彈簧測(cè)力計(jì)位置進(jìn)行多次

實(shí)驗(yàn)，其目的與“伏安法測(cè)定值電阻的阻值”中的多次實(shí)驗(yàn)的目的（選填“相同”

和“不同”）。

（3）如圖丙所示，小明實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用的杠桿上沒(méi)有刻度，他在平衡好的杠桿兩側(cè)分別放

上不同數(shù)量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。左側(cè)三個(gè)硬幣沒(méi)有擺放整齊，小明沒(méi)

有在意，仍用刻度尺測(cè)出最下方硬幣圓心與轉(zhuǎn)軸。點(diǎn)的距離Li和L2,則L2（選

填或“="）3LI?

35.（2020?興化市二模）利用如圖所示的裝置來(lái)探究“杠桿的平衡條件

(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止如圖甲所示，此時(shí)杠桿(選填“是”或“不是”)處于平

衡狀態(tài)；為了使杠桿在水平位置平衡,我們應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向(選填“左”

或“右”)調(diào)節(jié)。

(2)如圖乙，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明同學(xué)立即分

析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是。

(3)如圖丙，小華同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉，讀數(shù)為Fi；

第二種測(cè)力計(jì)傾斜拉，讀數(shù)為F2,第種實(shí)驗(yàn)方案更方便。

(4)調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的方案探究“杠桿平衡條件”，

考點(diǎn)五：機(jī)械效率綜合計(jì)算

【經(jīng)典例題】36.(2020?南通)如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2X1()4N的重物勻速

吊起2m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10N/kg.

(1)求提升重物做的有用功；

(2)求繩端的拉力；

(3)若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg,求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功.

37.(2020?鎮(zhèn)江)如圖1所示，質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上，重物與地面間的接觸

面積為O.lnA利用圖2所示的滑輪組，小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m,他對(duì)繩子自

由端施加的拉力為150N.不計(jì)繩重和輪軸處摩擦，g取10N/kg。

(1)求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)。

(2)在圖2所述過(guò)程中，求：

①小明所做的額外功。

②小明做功的功率。

圖1圖2

38.(2020?泰州)小明利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為90kg的物體在Imin內(nèi)勻速提升

5m,豎直向上的拉力為360N.求：

(1)物體的重力(g取10N/kg)；

(2)小明拉力的功率？

(3)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留一位小數(shù))。

39.(2019?鎮(zhèn)江)如圖1所示，裝有O.Oln?水的圓桶置于水平地面上，桶與地面間的接觸

面積為0.2m2?

桶的質(zhì)量忽略不計(jì)，g取10N/kg。

(1)求桶中水的質(zhì)量。

(2)求這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)。

(3)某同學(xué)用圖2所示的滑輪組將這桶水勻速提升2m的過(guò)程中，所用拉力為40N.求

該滑輪組的機(jī)械效率。

圖1圖2

40.(2019?徐州)工人用杠桿將重為180N的物體勻速提升0.5m,做了100J的功。求:

(1)提升物體做的有用功；

(2)杠桿的機(jī)械效率。

41.(2019?蘇州)如圖所示，利用動(dòng)滑輪提升貨物在豎直向上大小為250N的拉力F作用下,

重為400N的貨物在20s的時(shí)間內(nèi)勻速上升5m求：

(1)有用功W有；

(2)拉力F的功率P；

(3)此過(guò)程中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率中

42.(2020?常熟市二模)用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體從地面勻速送到2m高處,

所用拉力為150N,此過(guò)程中克服摩擦做功180J,求：

(1)工人做的有用功；

(2)此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率；

(3)動(dòng)滑輪的自重。

43.(2020?阜寧縣一模)用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m,已知

動(dòng)滑輪重為30N,不計(jì)摩擦和繩重，求：

(1)所做的有用功。

(2)拉力的功率。

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

2021江蘇中考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題：簡(jiǎn)單機(jī)械和功

參考答案與試題解析

選擇題（共10小題）

1.（2020?蘇州）如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）

【解答】解：鑲子、船槳、釣魚(yú)竿在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；開(kāi)瓶器

在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B正確、ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

【解答】解：

A、面包夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離，故A符合

題意；

B、盤(pán)山公路屬于斜面，使用斜面可以省力，但費(fèi)距離，故B不符合題意；

C、啟瓶器在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費(fèi)距離，故C不符

合題意；

D、方向盤(pán)屬于輪軸，動(dòng)力作用在輪上，可以省力，但費(fèi)距離，故D不符合題意。

故選：A。

3.（2020?靖江市二模）如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于省距離杠桿的是（)

A.

【解答】解：

A、食品夾子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，省距離，故A正確;

B、撬棒在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，但費(fèi)距離，故B錯(cuò)誤；

C、羊角錘在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，但費(fèi)距離，故C錯(cuò)誤；

D、核桃?jiàn)A子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，但費(fèi)距離，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

4.（2020?岱岳區(qū)二模）在如圖所示四種工具中，正常使用時(shí)，屬于費(fèi)力杠桿的是（）

D.鏡子

【解答】解：

A、開(kāi)瓶器在起瓶蓋過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

B、園藝師剪刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿;

C、裁紙刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

D、鑲子在使用過(guò)程中，阻力臂大于動(dòng)力臂，是費(fèi)力杠桿。

故選：D。

【解答】解：

A、起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

B、核桃?jiàn)A子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿;

C、筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；

D、撬棒在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：Co

6.(2020?常熟市一模)下列各種工具都屬于簡(jiǎn)單機(jī)械，利用其做功時(shí)能夠“省距離”的是

()

定滑輪B.核桃?jiàn)A

C./修枝剪刀

D.掃帚

【解答】解：

A.定滑輪實(shí)質(zhì)是一等臂杠桿，不省力也不省距離，故A不符合題意；

B.核桃?jiàn)A在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，但費(fèi)距離，故B不符合題

意；

C.修枝剪刀，在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，但費(fèi)距離，故C不符

合題意；

D、掃帚在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，但省距離，故D符合題意。

故選：D。

7.（2020?梁溪區(qū)一模）“十一”假期，小華在河下古鎮(zhèn)漫步，在古鎮(zhèn)巷子的木門(mén)外發(fā)現(xiàn)如圖

甲所示的水龍頭，外人很難徒手?jǐn)Q開(kāi)水龍頭，用水時(shí)需用如圖乙所示的鑰匙，安裝并旋

轉(zhuǎn)鑰匙就能正常出水（如圖丙所示）。下列有關(guān)這把鑰匙的分析中正確的是（）

甲乙丙

A.在使用過(guò)程中可以減小阻力臂

B.在使用過(guò)程中可以減小阻力

C.在使用過(guò)程中可以減小動(dòng)力

D.在使用過(guò)程中可以減小動(dòng)力臂

【解答】解：分析可知，安裝并旋轉(zhuǎn)鑰匙后，阻力臂不變，阻力不變，但動(dòng)力臂變大,

由杠桿平衡的條件FILI=F2L2可知，動(dòng)力變小，故ABD錯(cuò)誤、C正確。

故選：Co

8.（2020?谷城縣一模）如圖所示，以下器具，在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）

A.筷子B.食品夾

c.鉗子D.鏡子

【解答】解：A、筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；故A錯(cuò)誤。

B、食品夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；故B錯(cuò)誤。

C、鉗子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；故C正確。

D、鑲子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。故D錯(cuò)誤。

故選：Co

9.（2020?潮陽(yáng)區(qū)一模）在使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，如果不計(jì)機(jī)械

自重、繩重和摩擦，所用動(dòng)力最小的是（）

【解答】解：不計(jì)機(jī)械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下：

A、圖示是一個(gè)定滑輪拉力舊=6；

B、根據(jù)勾股定理知h=iy52_42m=3m,圖中為斜面，F(xiàn)2X5m=GX3m,得至F2=0.6G；

C、如圖所示，由圖可知”=生生=5,

LG2L2

由杠桿平衡條件可得：F3XL2=GXLG,拉力F3=GX“_=2G=0.4G；

L25

D、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,拉力F4=LG=2G^0.3G；

n3

因此最小拉力是F4O

故選：D。

10.（2020?商城縣一模）如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械

方

向

要

直

向

上

【解答】解：設(shè)物體重力為G,不計(jì)機(jī)械自重和摩擦:

A、圖中為斜面，由功的原理可得，F(xiàn)|X4m=GX2m,解得Fi=0.5G：

B、圖中為滑輪組，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)是3,因此F2=」G；

3

C、圖中為定滑輪，不省力，則F3=G：

D、由圖可知，杠桿的動(dòng)力臂為阻力符的2倍，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力為阻力的二

分之一，F(xiàn)4=0.5G；

因此動(dòng)力最小的是Bo

故選：Bo

二.填空題（共10小題）

11.（2020?徐州）如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組既可以省力，又可以改變施力的方

向，若用它將900N的物體勻速吊起5m高，拉力為400N,則滑輪組的機(jī)械效率為

75%

【解答】解：

(1)在圖中的滑輪組中，使用下面的動(dòng)滑輪可以省力，使用上面的定滑輪可以改變用力

的方向，所以使用圖中的滑輪組，即可以省力，也可以改變施力的方向；

(2)拉力做的有用功：

W有用=Gh=900NX5m=4500J；

由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,拉力端移動(dòng)的距離：s=3h=3X5m=15m,

拉力做的總功：

W總=Fs=400NX15m=6000J,

滑輪組的機(jī)械效率：

W有用_4500J

X100%=75%。

W總6000.T

故答案為：省力；方向；75%。

12.(2020?常州)利用如圖所示的滑輪組，小明在50s內(nèi)將重450N的物體勻速吊起10m高,

已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)繩重及摩擦，繩端處拉力F做功的功率為100W,滑輪組的

機(jī)械效率為90%。

【解答】解：

(1)由圖可知，n=2,不計(jì)繩重及摩擦，拉力:

F=工(G+G動(dòng))=」X(450N+50N)=250N,

22

由圖可知，n=2,拉力端端移動(dòng)的距離：

s=nh=2X10m=20m,

小明做的總功：

W.e=Fs=250NX20m=5000J,

拉力做功功率：

P=~I^=500°J=ioow；

t50s

（2）小明做的有用功：

W有用=Gh=450NX10m=4500J,

滑輪組的機(jī)械效率：

n=w有用=4500J*ioo%=9o%。

W總5000.T

故答案為：100；90%。

13.（2020?淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F,將重為150N的物體，在時(shí)間

5s內(nèi)勻速提升1m。在此過(guò)程中力F做功的功率為40W.滑輪的機(jī)械效率為75%。

【解答】解：

（1）由圖知，使用動(dòng)滑輪時(shí)，n=2,拉力端移動(dòng)的距離s=2h=2Xlm=2m,

拉力做的總功：

W￡,=Fs=100NX2m=200J,

拉力做功的功率：

P=I^-=20°J=40W；

t5s

（2）所做的有用功：

W有用=Gh=150NXlm=150J,

動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：

故答案為：40；75%?

14.（2020?南京）如圖所示，物體重210N,動(dòng)滑輪重25N.工人用125N的拉力將物體勻

速提升3m,用了10s,此過(guò)程中有用功是630J,拉力的功率是75W,滑輪的機(jī)

械效率是84%,克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的10%。

占

【解答】解：

(1)拉力做的有用功：

W=Gh=21ONX3m=630J；

(2)由圖知,n=2,拉力端移動(dòng)距離s=2h=2X3m=6m,

拉力做的總功：

W>&=Fs=125NX6m=750J,

拉力做功的功率：

上=儂L=75W；

t10s

(3)滑輪組的機(jī)械效率：

l=W有用100%=84%；

w總750.T

(4)提升動(dòng)滑輪做的額外功：

W額i=G動(dòng)h=25NX3m=75J,

W額1_75J

X100%=10%,

至7507

即：克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的10%。

故答案為：630：75；84%；10.

15.(2020?揚(yáng)州)如圖，“測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率”時(shí)必須沿」^方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)

力計(jì)。鉤碼重為1N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.6N,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是83.3%。

【解答】解:

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值;

(2)由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,其示數(shù)為0.6N：

(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:

「瞿=冷懸嚕=春、］。。%*3%。

故答案為：豎直；0.6：83.3%。

16.(2020?連云港)用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m,拉力大

小為120N,拉力做功的功率為36W,有用功為30()J,滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

【解答】解:

(1)由圖知，n=3,拉力端移動(dòng)距離s=3h=3Xlm=3m,

拉力做的總功:

W.s=Fs=120NX3m=360J；

拉力做功的功率:

p=l^_=匹亞=36W；

t10s

(2)已知G=300N,h=lm,

拉力做的有用功:

W有用=Gh=300NXlm=300J；

(3)滑輪組的機(jī)械效率：

W有用一300J

X100%比83.3%。

W總3601

故答案為：36；300；83.3%。

17.(2020?高郵市二模)如圖所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地

面向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N,則滑輪組的機(jī)械效率為

80%:若物體以0.2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)了Imin,繩子自由端移動(dòng)的距離為36m,

該過(guò)程中拉力做的功為720J。

【解答】解：

(1)由圖知，n=3,滑輪組的機(jī)械效率:

W有用=fs物—fs物_f_哪

X100%=80%；

HFX3s^-3XF-3X20N

(2)物體在Imin內(nèi)移動(dòng)的距離：sisi=vt=0.2m/sX6內(nèi)=12m,

繩自由端移動(dòng)的距離：s=3s物=3X12m=36m,

該過(guò)程中拉力做的功：

W=Fs=20NX36m=720J。

故答案為：80%；36；720o

18.(2020?鹽都區(qū)三模)在“探動(dòng)滑輪”實(shí)驗(yàn)中，小紅用動(dòng)滑輪勻速提升一個(gè)重為10N的

物體，物體在10s內(nèi)勻速升高2m,繩端拉力F為8N,不計(jì)繩重和摩擦，則物體克服重

力所做的功為20J,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為62.5%,該動(dòng)滑輪提升的物體越重，

機(jī)械效率越高(選填“高”或"低

【解答】解：(1)克服物體重力所做的功即為有用功，所以，wff^GhnONX2m=20J；

(2)繩端移動(dòng)的距離：s=2h=2X2m=4m,總功為：Ws；=Fs=8NX4m=32J；

滑輪組的機(jī)械效率為：n="曳=2紅=62.5%；

W總32.T

（3）使用同一滑輪組提升物體到相同高度時(shí)，所做的額外功幾乎相同，當(dāng)提升的物體重

力增大時(shí)，有用功增多，有用功在總功中所占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率增大。

故答案為：20；62.5%,高。

19.（2020?玄武區(qū)一模）建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示，鋼絲繩能承受的最

大拉力為3000N,其貨箱重400N,則該起重機(jī)一次最多能勻速提起的貨物重V（選

填或"=8600N；當(dāng)用1200N的拉力將質(zhì)量為300kg的貨物以0.6m/s

的速度勻速提升5s的過(guò)程中，有用功是9000J,拉力F的功率是2160W,其機(jī)

械效率是83.3%o

【解答】解：（1）不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦，由圖可知承重繩子的股數(shù)n=3,

由F=』（G+G箭）可得：

n

最大物重G物最大=nF-Gffi=3X3000N-400N=8600N；

由于實(shí)際使用該滑輪組，滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的存在，所以，實(shí)際吊起的貨物

重G<G物球火=8600N；

（2）貨物的重力G=mg=300kgXl0N/kg=3000N,

根據(jù)丫=且可得：

t

貨物提升的高度h=vt=0.6m/sX5s=3m；

有用功W有用=Gh=3000NX3m=9000J；

起重機(jī)吊臂上的鋼絲繩移動(dòng)的距離s=nh=3X3m=9m,

總功W總=Fs=1200NX9m=10800J；

起重機(jī)的功率迎工=2160W；

t5s

機(jī)械效率口=上包曳~X10O%=900°JX100%比83.3%；

W總10800.T

故答案為:<；9000；2160；83.3%。

20.（2020?鼓樓區(qū)二模）用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為4kg的物體，在重物上升1m

的過(guò)程中，拉力F的功率為25W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,則拉力做的有用功是

40_J,重物上升的速度是0.5m/s：若用此滑輪組勻速提升80N的貨物，所需拉力為

45N.（不考慮繩重和摩擦）

【解答】解:

（1）物體的重力:

G=mg=4kgXI0N/kg=40N,

拉力做的有用功：

W仃用=Gh=40NXlm=40J,

W有用

（2）由n=-^巴=80%可得拉力所做的總功:

W總

W￡*50J,

由圖知，n=2,拉力端移動(dòng)距離s=2h=2Xlm=2m,

由W=Fs可得拉力大小:

F=I^=^2L=25N,

s2m

由得拉力端移動(dòng)速度:

P=1=FS=FV

tt

v=-"

F25N

重物上升的速度:

v物=-lv=-^Xlm/s=0.5m/s；

22

（3）不考慮繩重和摩擦，拉力F=2（G+G動(dòng)）,

2

則動(dòng)滑輪的重力：

G動(dòng)=2F-G=2X25N-40N=ION,

用此滑輪組勻速提升80N的貨物時(shí)，所需拉力：

F，=」（G'+G動(dòng)）=”（80N+10N）=45N。

22

故答案為：40；0.5；45。

三.作圖題（共10小題）

21.（2020?徐州）如圖所示是蠟燭蹺蹺板，請(qǐng)畫(huà)出蠟燭右半段所受重力G的力臂。

【解答】解：支點(diǎn)為O,則過(guò)O作重力作用線(xiàn)的垂線(xiàn)即為重力G的力臂，如圖所示:

22.（2020?蘇州）圖中，請(qǐng)畫(huà)出FA的力臂1,并在B端畫(huà)出使杠桿平衡的最小力FB。

【解答】解：從支點(diǎn)O向FA的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度為FA的力臂1；

根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，力的作用點(diǎn)確定，從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離

便為最長(zhǎng)的力臂；圖中O為支點(diǎn)，要使杠桿平衡且動(dòng)力最小，就應(yīng)該讓力F作用在B點(diǎn)，

OB最長(zhǎng)的力臂，則力F應(yīng)與OB垂直且向下。如圖所示：

23.（2020?泰州）如圖所示，畫(huà)出拉力F的力臂1和物體B所受重力G的示意圖。（根據(jù)

要求完成下列作圖）。