1. 如图所示的机械模型,推动硬棒$CD$或$EF$,使它们在水平面内绕轴$O$转动,即可将绳逐渐绕到轴$O$上,提升重物$G$.下列说法不正确的是(

A.滑轮$A$是定滑轮,它的作用是改变力的方向
B.滑轮$B$为动滑轮,它的作用是省力
C.轴$O$上增加的绳长等于重物上升的高度
D.硬棒$CD$(或$EF$)及转轴组成的装置与汽车方向盘的作用相同
B
)A.滑轮$A$是定滑轮,它的作用是改变力的方向
B.滑轮$B$为动滑轮,它的作用是省力
C.轴$O$上增加的绳长等于重物上升的高度
D.硬棒$CD$(或$EF$)及转轴组成的装置与汽车方向盘的作用相同
答案
1.B
解析
【分析】
这道题需要结合定滑轮、动滑轮、轮轴的核心特点逐一判断选项正误,解题思路如下:
1. 先通过滑轮的轴是否随被拉物体运动,判断滑轮A、B的类型,结合两类滑轮的作用验证A、B选项的描述;
2. 分析绳子的长度传递关系,由于两个滑轮都不改变绳子的长度变化量,可推导轴O新增绳长和重物上升高度的关系,验证C选项;
3. 识别硬棒和转轴组成的装置属于轮轴,对比汽车方向盘的工作原理,验证D选项,最终选出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
选项A:滑轮A的轴固定在顶部支架上,不会随重物移动,属于定滑轮,定滑轮的作用就是改变力的方向,该描述正确。
选项B:滑轮B的轴固定在右侧底部支架上,位置不会随重物运动,因此B同样是定滑轮,并非动滑轮,定滑轮不能省力,该描述错误。
选项C:A、B均为定滑轮,仅改变力的方向,不会改变绳子长度的传递关系,因此绕到轴O上新增的绳长,恰好等于重物上升的高度,该描述正确。
选项D:硬棒CD(或EF)和转轴O组成的装置是轮轴,动力作用在轮上可以实现省力效果,汽车方向盘同样是省力轮轴,二者作用相同,该描述正确。
题目要求选出不正确的说法,因此答案为B。
【答案】B
【知识点】定滑轮特点,动滑轮判断,轮轴原理
【点评】本题的易错点是误将滑轮B判定为动滑轮,判断滑轮类型的核心依据是滑轮的轴是否随被拉动的物体同步运动,不能仅凭滑轮的位置表象下结论,要牢牢抓住判断标准才能避免出错。
【难度系数】0.7
这道题需要结合定滑轮、动滑轮、轮轴的核心特点逐一判断选项正误,解题思路如下:
1. 先通过滑轮的轴是否随被拉物体运动,判断滑轮A、B的类型,结合两类滑轮的作用验证A、B选项的描述;
2. 分析绳子的长度传递关系,由于两个滑轮都不改变绳子的长度变化量,可推导轴O新增绳长和重物上升高度的关系,验证C选项;
3. 识别硬棒和转轴组成的装置属于轮轴,对比汽车方向盘的工作原理,验证D选项,最终选出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
选项A:滑轮A的轴固定在顶部支架上,不会随重物移动,属于定滑轮,定滑轮的作用就是改变力的方向,该描述正确。
选项B:滑轮B的轴固定在右侧底部支架上,位置不会随重物运动,因此B同样是定滑轮,并非动滑轮,定滑轮不能省力,该描述错误。
选项C:A、B均为定滑轮,仅改变力的方向,不会改变绳子长度的传递关系,因此绕到轴O上新增的绳长,恰好等于重物上升的高度,该描述正确。
选项D:硬棒CD(或EF)和转轴O组成的装置是轮轴,动力作用在轮上可以实现省力效果,汽车方向盘同样是省力轮轴,二者作用相同,该描述正确。
题目要求选出不正确的说法,因此答案为B。
【答案】B
【知识点】定滑轮特点,动滑轮判断,轮轴原理
【点评】本题的易错点是误将滑轮B判定为动滑轮,判断滑轮类型的核心依据是滑轮的轴是否随被拉动的物体同步运动,不能仅凭滑轮的位置表象下结论,要牢牢抓住判断标准才能避免出错。
【难度系数】0.7
2. 小科利用注射器设计制作了一个挖掘机模型,如图所示. 通过推拉注射器①、②的活塞,引起注射器③、④的活塞移动而带动机械臂挖土. 对此挖掘机工作原理分析错误的是(

A.模型中可以找到三个杠杆
B.图中杠杆均可以用来省力
C.抓手$ P $处重物重力太大引起挖掘机翻倒时,以$O_{2}$为支点
D.若在$ Q $点放置重物,挖掘机挖掘时更不易翻倒
B
)A.模型中可以找到三个杠杆
B.图中杠杆均可以用来省力
C.抓手$ P $处重物重力太大引起挖掘机翻倒时,以$O_{2}$为支点
D.若在$ Q $点放置重物,挖掘机挖掘时更不易翻倒
答案
2.B
解析
【分析】
这道题结合自制挖掘机模型考查杠杆相关的应用知识,解题时我们可以逐个对选项进行验证:首先根据杠杆的定义(能绕固定支点转动的硬棒)判断模型内的杠杆数量,验证A选项;再回忆杠杆的三类划分(省力、费力、等臂杠杆),结合机械臂的动力臂、阻力臂的大小关系判断B选项;接着分析挖掘机向P侧翻倒时的转动转轴,确定对应的支点判断C选项;最后从稳度的影响因素(增加配重、优化重心分布可提升稳度)判断D选项,最终选出描述错误的选项。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:观察模型结构,可识别出支点为O的杠杆、支点为$O_1$的杠杆、支点为$O_2$的杠杆,一共三个杠杆,该描述正确,不符合题意。
2. 选项B:挖掘机的机械臂部分,动力由注射器提供,动力作用点的动力臂明显小于P处阻力对应的阻力臂,属于费力杠杆,并非图中所有杠杆都可以用来省力,该描述错误,符合题意。
3. 选项C:当抓手P处重物重力太大,挖掘机向P所在的右侧翻倒时,整体会绕$O_2$点转动,此时支点为$O_2$,该描述正确,不符合题意。
4. 选项D:在Q点放置重物,相当于在挖掘机左侧增加配重,优化整体重心分布,提升了挖掘机的稳度,挖掘时更不易翻倒,该描述正确,不符合题意。
综上,分析错误的是B选项。
【答案】B
【知识点】杠杆识别,杠杆分类,稳度应用
【点评】本题结合生活化的自制装置场景考查杠杆相关知识点,要求学生能从实物模型中抽象出杠杆的相关要素,区分不同类型杠杆的特点,同时理解稳度的优化方法,易错点是误认为工程机械的所有杠杆都设计为省力杠杆,忽略了机械臂常设计为费力杠杆,以此省距离提升操作灵活度。
【难度系数】0.7
这道题结合自制挖掘机模型考查杠杆相关的应用知识,解题时我们可以逐个对选项进行验证:首先根据杠杆的定义(能绕固定支点转动的硬棒)判断模型内的杠杆数量,验证A选项;再回忆杠杆的三类划分(省力、费力、等臂杠杆),结合机械臂的动力臂、阻力臂的大小关系判断B选项;接着分析挖掘机向P侧翻倒时的转动转轴,确定对应的支点判断C选项;最后从稳度的影响因素(增加配重、优化重心分布可提升稳度)判断D选项,最终选出描述错误的选项。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:观察模型结构,可识别出支点为O的杠杆、支点为$O_1$的杠杆、支点为$O_2$的杠杆,一共三个杠杆,该描述正确,不符合题意。
2. 选项B:挖掘机的机械臂部分,动力由注射器提供,动力作用点的动力臂明显小于P处阻力对应的阻力臂,属于费力杠杆,并非图中所有杠杆都可以用来省力,该描述错误,符合题意。
3. 选项C:当抓手P处重物重力太大,挖掘机向P所在的右侧翻倒时,整体会绕$O_2$点转动,此时支点为$O_2$,该描述正确,不符合题意。
4. 选项D:在Q点放置重物,相当于在挖掘机左侧增加配重,优化整体重心分布,提升了挖掘机的稳度,挖掘时更不易翻倒,该描述正确,不符合题意。
综上,分析错误的是B选项。
【答案】B
【知识点】杠杆识别,杠杆分类,稳度应用
【点评】本题结合生活化的自制装置场景考查杠杆相关知识点,要求学生能从实物模型中抽象出杠杆的相关要素,区分不同类型杠杆的特点,同时理解稳度的优化方法,易错点是误认为工程机械的所有杠杆都设计为省力杠杆,忽略了机械臂常设计为费力杠杆,以此省距离提升操作灵活度。
【难度系数】0.7
3.小明所在的科学小组发现生活中很多机械都是由多个简单机械组合而成.

(1)如图甲中的吊车车臂由
(2)小明制作了如图丙所示的由动滑轮与斜面组合而成的机械模型,他想探究:该机械模型的机械效率与哪些因素有关?
【提出猜想】小明提出了如下猜想:
猜想一:该机械模型的机械效率可能与被提升的物重有关.
猜想二:该机械模型的机械效率可能与动滑轮自重有关.
请你再帮他提出一个猜想三:该机械模型的机械效率可能与
【实验探究】为了验证猜想一、二,小明进行了三次实验,分别测量了表中数据,并计算出每次的机械效率,记录数据在表格中.

【得出结论】小明通过上述实验数据,得出实验结论:由实验1、2可以得出:当动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率
【反思交流】小组成员讨论后,认为实验结论仍不够可靠,因为
(1)如图甲中的吊车车臂由
杠杆
与滑轮组组成;图乙中拧动的水龙头由斜面
(螺旋)与轮轴组成,使用乙组合机械可以省力
(填“力”“距离”或“功”).(2)小明制作了如图丙所示的由动滑轮与斜面组合而成的机械模型,他想探究:该机械模型的机械效率与哪些因素有关?
【提出猜想】小明提出了如下猜想:
猜想一:该机械模型的机械效率可能与被提升的物重有关.
猜想二:该机械模型的机械效率可能与动滑轮自重有关.
请你再帮他提出一个猜想三:该机械模型的机械效率可能与
斜面的倾斜程度(或斜面的粗糙程度)
有关.【实验探究】为了验证猜想一、二,小明进行了三次实验,分别测量了表中数据,并计算出每次的机械效率,记录数据在表格中.
【得出结论】小明通过上述实验数据,得出实验结论:由实验1、2可以得出:当动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率
越高
.由实验1、3
(填序号)可以得出:当被提升的物重相同时,动滑轮自重越大,该机械模型的机械效率越低.【反思交流】小组成员讨论后,认为实验结论仍不够可靠,因为
实验次数太少,实验结论不具有普遍性
.答案
3.(1)杠杆 斜面 力
(2)【提出猜想】斜面的倾斜程度(或斜面的粗糙程度) 【得出结论】越高 1、3 【反思交流】实验次数太少,实验结论不具有普遍性
(2)【提出猜想】斜面的倾斜程度(或斜面的粗糙程度) 【得出结论】越高 1、3 【反思交流】实验次数太少,实验结论不具有普遍性
解析
【分析】
这道题围绕组合简单机械的识别、机械效率的探究展开,解题时先从简单机械的定义入手,识别生活中组合机械的组成部分,结合功的原理判断机械的省力特点;再结合控制变量法的实验逻辑,先从组合机械的结构出发提出合理的额外影响因素猜想,再对照变量控制要求分析实验数据推导结论,最后从实验严谨性角度反思实验设计的不足。
【解析】
(1) 吊车车臂可绕固定支点转动,符合杠杆的特征,因此吊车车臂由杠杆与滑轮组组成;水龙头的螺旋是斜面的变形,因此水龙头由斜面(螺旋)与轮轴组成;根据功的原理任何机械都无法省功,而斜面和轮轴均为省力类简单机械,二者组合后可以省力。
(2) 【提出猜想】该组合机械由动滑轮和斜面组成,除被提升物重、动滑轮自重外,机械效率还可能受斜面倾斜程度、斜面粗糙程度等因素影响,任选其一即可。
【得出结论】实验1、2控制动滑轮自重相同,提升物重更大的实验组机械效率更高,因此可得:当动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率越高;要验证物重相同时动滑轮自重对效率的影响,需要控制提升物重一致、改变动滑轮自重,符合条件的实验组是1、3。
【反思交流】本次实验仅进行了3次,实验样本量太少,得出的结论存在偶然性,不具备普遍代表性,因此结论不够可靠。
【答案】
(1) 杠杆 斜面 力
(2) 【提出猜想】斜面的倾斜程度(或斜面的粗糙程度) 【得出结论】越高 1、3 【反思交流】实验次数太少,实验结论不具有普遍性
【知识点】
简单机械分类,机械效率探究,控制变量法
【点评】
本题结合生活中的机械场景考察基础简单机械概念和探究实验逻辑,既要求学生掌握常见简单机械的特点,也要求学生熟练运用控制变量法分析实验,同时引导学生关注实验探究的严谨性,避免偶然误差对结论的干扰。
【难度系数】
0.7
这道题围绕组合简单机械的识别、机械效率的探究展开,解题时先从简单机械的定义入手,识别生活中组合机械的组成部分,结合功的原理判断机械的省力特点;再结合控制变量法的实验逻辑,先从组合机械的结构出发提出合理的额外影响因素猜想,再对照变量控制要求分析实验数据推导结论,最后从实验严谨性角度反思实验设计的不足。
【解析】
(1) 吊车车臂可绕固定支点转动,符合杠杆的特征,因此吊车车臂由杠杆与滑轮组组成;水龙头的螺旋是斜面的变形,因此水龙头由斜面(螺旋)与轮轴组成;根据功的原理任何机械都无法省功,而斜面和轮轴均为省力类简单机械,二者组合后可以省力。
(2) 【提出猜想】该组合机械由动滑轮和斜面组成,除被提升物重、动滑轮自重外,机械效率还可能受斜面倾斜程度、斜面粗糙程度等因素影响,任选其一即可。
【得出结论】实验1、2控制动滑轮自重相同,提升物重更大的实验组机械效率更高,因此可得:当动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率越高;要验证物重相同时动滑轮自重对效率的影响,需要控制提升物重一致、改变动滑轮自重,符合条件的实验组是1、3。
【反思交流】本次实验仅进行了3次,实验样本量太少,得出的结论存在偶然性,不具备普遍代表性,因此结论不够可靠。
【答案】
(1) 杠杆 斜面 力
(2) 【提出猜想】斜面的倾斜程度(或斜面的粗糙程度) 【得出结论】越高 1、3 【反思交流】实验次数太少,实验结论不具有普遍性
【知识点】
简单机械分类,机械效率探究,控制变量法
【点评】
本题结合生活中的机械场景考察基础简单机械概念和探究实验逻辑,既要求学生掌握常见简单机械的特点,也要求学生熟练运用控制变量法分析实验,同时引导学生关注实验探究的严谨性,避免偶然误差对结论的干扰。
【难度系数】
0.7
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