专题13 简单机械-2023年中考物理总复习真题探究与变式训练（全国通用）

主题二 力学专题 专题13 简单机械（原卷版） 命题方向 考向一 杠杆的分类和计算 考向二 滑轮的特点 考向三 机械效率的测量和计算 考向一 杠杆的分类和计算 例1（2022•滨州）司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。以下分析不正确的是（　　） A．通过横杆、支架等，将巨木的一端抬起是使用了杠杆 B．人越靠近横杆的右端，会更省力地抬起巨木的一端 C．将巨木的一端抬起，垫上圆木是为了减小摩擦 D．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大支架对地面的压强 例2（2022•宁夏）生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以 　 　为支点（选填“A”或“B”）的省力杠杆，手在 　 　（选填“C”或“D”）点向下压时会更省力。 例3（2022•朝阳）小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”： （1）轻质杠杆静止时如图甲所示，可将左端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，使其在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 　 　。 （2）小明多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件：　 　 。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 （3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会 　 （选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）。 （4）如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 例4（2022•威海）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳AC的拉力。 1、杠杆及其五要素： （1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。  ①杠杆可直可曲，形状任意。  ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。  （2）杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2、杠杆的平衡条件： （1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。 （2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 （3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。 3、杠杆的分类及应用： 杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆； 类型 力臂的大小关系 力的大小关系 特点 应用 省力杠杆 l1＞l2 F1＜F2 省力、费距离 钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 l1＜l2 F1＞F2 费力、省距离 缝纫机踏板、理发剪刀、钓鱼杆 等臂杠杆 l1=l2 F1=F2 既不省力也不省距离，既不费力也不费距离 天平，定滑轮 ※既省力又省距离的杠杆时不存在的。 【变式1】（2022•沈阳模拟）如图所示，是工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，下列说法正确的是（　　） A．此独轮车相当于一个费力杠杆 B．砖头受到的重力是此杠杆的阻力 C．手握的位置靠近把手末端时更省力 D．它的轮子比较宽大可减小对地面的压力 【变式2】（2022•金坛区二模）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，用细线将重为G的物体悬挂在A点，在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下，拉力F＝　 　G。若将拉力F向图中虚线方向转动，F将 　 　（增大/不变/减小），在该过程中，杠杆 　 　（可能/不可能）是等臂杠杆。 【变式3】（2022•长春模拟）某实验小组在做“探究杠杆的平衡条件”实验。