簡(jiǎn)單機(jī)械-知識(shí)點(diǎn)分析2023中考物理考試

易錯(cuò)點(diǎn)12簡(jiǎn)單機(jī)械?？家族e(cuò)陷阱分析

易錯(cuò)分析簡(jiǎn)單機(jī)械常考易錯(cuò)陷阱分析

陷阱一：杠桿的五要素理解易錯(cuò)？

(1)杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。

(2)動(dòng)力和阻力都是杠桿受到的力，作用點(diǎn)都在杠桿上。

(3)動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。

(4)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。

(5)如果力的作用線恰好通過支點(diǎn)，則其力臂為零。

陷阱二：三類杠桿的特點(diǎn)及應(yīng)用辨別易錯(cuò)？

力臂關(guān)

類型力的關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用舉例

系

撬棒、側(cè)刀、動(dòng)滑輪、輪軸、

省力

11>12FKF2省力、費(fèi)距離羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花

杠桿

___________枝剪刀___________

費(fèi)力縫紉機(jī)踏板、起重臂

1K12F1>F2費(fèi)力、省距離

杠桿人的前臂二理發(fā)剪刀、—釣魚桿

既不省力也不省距

等臂

11=12F1=F2離，既不費(fèi)力也不費(fèi)天平，定滑輪

杠桿

距離

陷阱三：動(dòng)滑輪和定滑輪的相關(guān)概念理解易錯(cuò)。

定滑輪動(dòng)滑輪

物重右右

作用力

拉力大小F=G產(chǎn)=IG

的關(guān)系2

拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反與物體運(yùn)動(dòng)方向相同

移動(dòng)距物體移動(dòng)的距

hh

離的關(guān)離

系拉力移動(dòng)的距s=hs=2h

?

省一半的力，但不能改變力的

特點(diǎn)不省力但可以改變力的方向

方向

動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力

實(shí)質(zhì)等臂杠桿

杠桿

陷阱四：滑輪組繩子的繞法易錯(cuò)。

(I)確定繞過動(dòng)滑輪的繩子的根數(shù)：首先根據(jù)題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、

G物G動(dòng)

要承擔(dān)的重物G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)，計(jì)算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n==+丁，如果算出

的繩子段數(shù)不是整數(shù)，一律進(jìn)一位。例如：所得結(jié)果為時(shí)，我們應(yīng)選擇繩子的根數(shù)為4。

(2)確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在

定滑輪上，開始繞繩子；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，開始繞繩子。

(3)示例：

陷阱五：幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率易錯(cuò)。

杠桿斜面滑輪組

JF-i-f-ff

B『二：F

示意圖oaf

DjΓCATΞf7777T7777777?7r77t77;777f

G?__

有用功W?=GhW?=GhW?=GhW?=fL

額外功W?^=Gj?hWw=fLW^=GahWw=We-W?

W=FsW=FLW=FSW=FS

息功ββaβ

=W育+Wa=Wa+W僅=Wa+W僅=W-W稹

7=2

機(jī)械

班工印M

，d、，?、，d、

效率GhGhGh_fL

一五一77

一百一FS

AOBDSiOACFWf

①Ssa=n%:①FWf

注意在水平面上勻速5

②D初=n%。②WM壬Gh.

QD_QBh運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=f

OC-OALS

錯(cuò)題糾正y>

【例題1】關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）

A.從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離稱為力臂

B.作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力，方向有可能是相同的

C.支點(diǎn)總是處在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間的某一位置

D.人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)中使用杠桿的目的都是為了省力

【提示】：根據(jù)杠桿的五要素的概念進(jìn)行分析，即杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)為支點(diǎn)，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)

的力為動(dòng)力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力為阻力，支點(diǎn)到力的作用線的距離為力臂。

【解析】：

A、力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離，故A錯(cuò)誤；

B、作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力方向可以相同，如：天平平衡時(shí)，物體和祛碼對(duì)秤盤的壓力都

是豎直向下的，故B正確；

C、支點(diǎn)是杠桿繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，支點(diǎn)不一定處在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間的某一位

置，如使用釣魚竿時(shí)，支點(diǎn)處在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之外的某一位置，所以C錯(cuò)誤；

D、杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，所以使用杠桿不一定都是為了省力，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

【例題2】如圖所示，物重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)（不計(jì)機(jī)械自重和摩

擦），拉力Fi、F2、F.3的大小關(guān)系是（）

A.F2≤F1≤F3B.F2<F1<F3C.FlVF2VF3D.F2?F3<F∣

【提示】：不計(jì)機(jī)械自重和摩擦：

（1）先判斷處動(dòng)力臂和阻力臂關(guān)系，再根據(jù)杠桿平衡條件BLl=F2L2得出力F1和重力G的關(guān)

系。

（2）使用滑輪組時(shí)，先判斷出承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n,再根據(jù)F2=工G得出力F2和重力G的

n

關(guān)系。

（3）使用動(dòng)滑輪，動(dòng)力作用在軸上，則有F3=2G°

【解析】：

不計(jì)機(jī)械自重和摩擦?xí)r：

（1）第一個(gè)圖是等臂杠桿，Ll=L2，由杠桿平衡條件可得B=G;

（2）第二個(gè)圖是滑輪組，承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n=3,F2=∣G;

（3）第三個(gè)圖是動(dòng)滑輪，動(dòng)力作用在軸上，F(xiàn)3=2G;故F2VF∣VF3,故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

【例題3】下列關(guān)于功、功率和機(jī)械效率的說法中。正確的是（）

A.做功越慢的機(jī)械，功率一定越小

B.越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高

C.做有用功越多的機(jī)械，其機(jī)械效率越高

D.功率不同的機(jī)器，做的功一定不相等

【提示】：（1）功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功，功率大則

做功快；

（2）機(jī)械效率反映了機(jī)械的性能優(yōu)劣，是有用功與總功的比值；

（3）機(jī)械效率與做功功率和機(jī)械的省力情況無關(guān)。

【解析】：

A、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小說明做功慢。故A正確；

B、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與機(jī)械的省力情況無關(guān)。故B錯(cuò)誤；

C、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，有用功較多，總功不確定，機(jī)械效率不能確定。故C

錯(cuò)誤；

D、功率不同的機(jī)械，做的功有可能相等。如功率為500OW的機(jī)械60s做的功與功率為1000W

的機(jī)械300s做的功相同。故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

舉一反三

【強(qiáng)化1】圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法.

Φ

【提示】：首先要會(huì)組裝滑輪組.知道承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多越省力.在此題中，人在地面

用力，所以拉力方向下.

【解答】：

要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動(dòng)滑輪繞起.

故答案為：

【強(qiáng)化2】一輛搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車箱和磚頭所受總重力G=1200N,獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如

圖所示，它是一個(gè)杠桿.推車時(shí)，人手向上的力F應(yīng)為N,生活中應(yīng)用這個(gè)特點(diǎn)

的杠桿還有（請(qǐng)舉出一例）.

【提示】：結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷獨(dú)輪車在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,

再判斷它是屬于哪種類型的杠桿，并舉例生活中省力杠桿的應(yīng)用；

再根據(jù)杠桿平衡原理計(jì)算人手向上的力的大小.

【解析】：

獨(dú)輪車在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿.

根據(jù)杠桿平衡原理F1L1=F2L2得，

FLi=GL2,

F×lm=1200N×

F=36ON;

生活中的省力杠桿還有鉗子。

故答案為：省力；360；鉗子。

【強(qiáng)化3】小澤和小陽同學(xué)在做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。

（1）他們分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲和乙的滑輪組，二種實(shí)驗(yàn)方案中，較省力的是圖

（2）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為他們最后選用了圖的滑輪組。

實(shí)驗(yàn)提升鉤碼鉤碼上升拉力拉力上機(jī)械效率

次數(shù)重G/N高度h/mF/N升η∕%

高度s/m

11

2-2-

3-3

（3）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，所提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越o

（4）在安全、有效的前提下提高機(jī)械的效率，下面的方法可行的是

A.改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使機(jī)械更合理更輕巧

B.一次能提升的貨物分為幾次提升

C.增大提升物體的高度

?

φ

τv

回

甲

【提示】：（1）承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力；

（2）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端通過的距離分析；

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析物體的重力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響；

（4）根據(jù)影響機(jī)械效率的因素分析。

【解析】：

（1）承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力，甲圖是三段，乙圖是兩端，故甲圖省力；

（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，繩子自由端移動(dòng)的距離是物體上升距離的3倍，故選用的是甲圖；

（3）由表中的數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑輪組提升不同的重物時(shí)，物體越重，滑輪組的機(jī)械效

率越高；

（5）A、改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使機(jī)械更合理更輕巧，能減小額外功，故能提高機(jī)械效率，故A正確；

B、一次能提升的貨物分為幾次提升，不會(huì)改變有用功的大小，但此時(shí)所做的額外功增加，所

做的總功增大，故機(jī)械效率降低，故B錯(cuò)誤；

c、若不計(jì)繩重和摩擦力，根據(jù)n=??曳=獸=獸=W知滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的

WeFsFnhnF

高度沒有關(guān)系，所以增大物體上升的高度不影響機(jī)械效率，故C錯(cuò)誤。

故答案為：（1）甲；（2）甲；（3）高；（4）Ao

易錯(cuò)題通關(guān)

1.關(guān)于力臂，下列說法中正確的是（）。

A.從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離B.從支點(diǎn)到力的作用線的距離

C.力臂不可能為零D.力臂一定都在杠桿上

【答案】B

【解析】：

力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，抓住其數(shù)學(xué)特征：點(diǎn)到直線的距離

2.如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是（）

A.甲是動(dòng)滑輪，使用時(shí)不能省力B.乙是動(dòng)滑輪，使用時(shí)可以省力

C.甲是定滑輪，使用時(shí)可以省力D.乙是定滑輪，使用時(shí)不能省力

【答案】B

【解析】：

根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知：甲是定滑輪，不省力，但能改變力的方向；乙是動(dòng)滑輪，能

省一半的力，但不能改變力的方向。

故選:Bo

3.如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將鐵塊和鋁塊同時(shí)

浸沒到水中，杠桿將（）

A.左端下降B.右端下降

C.杠桿仍然平衡D.條件不足，無法判斷

【答案】Bo

【解析】：

因鋁塊、鐵塊體積相同，P鐵＞ρ鋁，有m鐵＞mis,G佚＞G,a,由杠桿平衡條件，兩側(cè)力與力臂

的乘積相同，但鋁一側(cè)的力臂大于鐵一側(cè)的力臂；浸沒水中后，鐵、鋁受到的浮力相等，但鋁

一側(cè)減小的力與力臂的乘積大，所以杠桿不再平衡，鐵一側(cè)將下降，即右端下降。

故選：Bo

4.如圖所示，和“OE廠”是指甲刀的兩個(gè)杠桿，下列說法正確的是（）

A.“.18C“是省力杠桿,“QE廠”是費(fèi)力杠桿

B.“ABC”是費(fèi)力杠桿,“OEP”是省力杠桿

C.FBC”是省力杠桿,“OEF”是省力杠桿

D.“ABC”是費(fèi)力杠桿,是費(fèi)力杠桿

【答案】A

【解析】：

如圖所示，對(duì)于ABC,在使用時(shí)，它的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿；

在使用時(shí)，它的動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故Z正確、88錯(cuò)誤。

故選：Ao

5.如圖所示，將同一物體G分別沿光滑斜面由8、「勻速提升到」時(shí)，如若沿斜面的拉力分

別為6八Fc,各個(gè)過程拉力做功為I%、則它們的大小關(guān)系正確的是（）

A.WB>Wc,FB<FcB.Wβ≈Wc,FB<Fc

C.?Vκ>Wt,FH=FCD?H"=M?,FB=Fc

【答案】B

【解析】：

⑴斜面BA的傾斜角度小于。A,所以物體沿瓦I運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力較小，即6,＜及；

⑵斜面光滑說明摩擦力為0,沒有做額外功，則兩次做的功都等于克服物體重力做的功；兩次

分別把同一物體提升到相同的高度，克服物體重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即

Wβ=Wco

綜上分析可知，選項(xiàng)ZCo錯(cuò)誤，8正確。

故選:Bo

6.如圖所示是電動(dòng)傳送機(jī)，傳送帶斜面長15m,高，每袋貨物質(zhì)量m=30kgo傳送機(jī)勻速傳

送一袋貨物到A處所做的有用功為J,傳送機(jī)工作時(shí)的機(jī)械效率是75%,則傳送一袋

貨物所做的額外功是J.(g取10N∕kg)

【答案】2250；750o

【解析】：

(1)知道傳送貨物的質(zhì)量，利用W=Gh=mgh求傳送一袋貨物所做的有用功;

(2)知道傳送機(jī)工作時(shí)的機(jī)械效率，利用口一直求總功，傳送一袋貨物所做的額外功等于總

功減去有用功。

解：(1)傳送一袋貨物所做的有用功：Wfl=Gh=mgh=30kg×10N∕kg×=2250J;

=2∑2_Wj_225OJ_

(2)由nW里可得總功：W總="Γ=而J=3000J,

傳送一袋貨物所做的額外功：W額=W總-W首=300OJ-2250J=750Jo

故答案為：2250；750o

7.下列說法中正確的是()

A.機(jī)械效率高的機(jī)械，做功就越多B.功率大的機(jī)械，做功就越多

C.功率小的機(jī)械，其機(jī)械效率越低D.功率大的機(jī)械，做功就越快

【答案】D

【解析】：

(1)機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，反映了有用功在總功中所占比例的大??；

_W

(2)功率表示物體做功快慢的物理量，即P=T。

解：A、機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，反映了有用功在總功中所占比例的大小，所以機(jī)

械效率高的機(jī)械，做功不一定越多，故A錯(cuò)誤；

B、功率大的機(jī)械，做功不一定越多，因?yàn)樽龉Φ臅r(shí)間不明確，故B錯(cuò)誤；

C、功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的物理概念，二者沒有必然的聯(lián)系，故C錯(cuò)誤；

D、功率表示物體做功快慢的物理量，機(jī)械功率越大，則機(jī)械做功越快，故D正確。

故選：D0

8.起重機(jī)的機(jī)械效率、功率與其對(duì)外做功多少的關(guān)系正確的是（）

A.做功越快的機(jī)器，功率一定越大

B.做功越多，機(jī)械效率一定越高

C.功率越大的機(jī)器做功一定越多

D.機(jī)械效率越高，做功一定越快

【答案】Ao

【解答】：

A、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，機(jī)器的功率就越大。故A正確；

B、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，機(jī)械效率高低與做功多少無關(guān)。故B錯(cuò)誤；

C、機(jī)器的功率大，說明做功快，但不能說明做功多。故C錯(cuò)誤；

D、機(jī)械效率越大，說明有用功與總功的比值大，做功不一定快，功率不一定大。故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

9.小軍同學(xué)為了探究“使用動(dòng)滑輪的省力情況及滑輪組的機(jī)械效率”，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)

裝置。實(shí)驗(yàn)前，小軍用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得動(dòng)滑輪的重力為，每個(gè)鉤碼的重力為，實(shí)驗(yàn)過程中，

小軍多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對(duì)應(yīng)的輕質(zhì)彈簧測(cè)力

計(jì)示數(shù)（見下表）

彈簧測(cè)力計(jì)系數(shù)

HN

(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪

組—(選填“省力”或“不省力”)

(2)在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)E與被提升鉤碼重力G以及

動(dòng)滑輪重力Go的關(guān)系為

(3)小軍同學(xué)又研究了滑輪組水平拉動(dòng)物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位

置/勻速直線拉到位置8,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法：物塊移動(dòng)的距離為cm；若

此時(shí)繩自由端所用拉力為10N,物塊受到的摩擦力為18N,該滑輪組的機(jī)械效率為O

【答案】(1)不省力；(2)F=G郃;(3)如圖所示；；60%

【解析】:

(1)分析表中序號(hào)為1、2的兩組數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條

件下，測(cè)力計(jì)示數(shù)大于所掛鉤碼的重力G,故此時(shí)使用該滑輪組不省力；

(2)由圖1可知〃=2,在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)尸與被提

升鉤碼重力G以及動(dòng)滑輪重力GO的關(guān)系為：F=G+P?

(3)用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置/勻速直線拉到位置8,當(dāng)繩子的有效段數(shù)最

多為3時(shí)，最省力，如下圖所示：

∣∣∏lψ∏l]∏∏∣∏∏∣l∏!∣l∣lψl∏∣!l∏∣∏∏∣l∏lιιπ∣ιιι∣ΠII∣llll∣llll∣lih∣ITiT∣TITφlll∣llllh

3637383940414243444S

由圖知，物塊移動(dòng)的距離為一=;

若此時(shí)繩自由端所用拉力為10N,物塊受到的摩擦力為18N,該滑輪組的機(jī)械效率為：

10.小明在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有，刻度均勻的杠桿，支架，彈簧測(cè)

力計(jì)，刻度尺，細(xì)線和質(zhì)量相同的0.5、重的鉤碼若干個(gè)。

①如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向