杠杆计算题——2023年浙江省中考科学二轮专题

学科教师辅导学案 学员编号： 所属年级：初三 课 时 数： 学员姓名： 辅导科目：科学 学科教师： 课程主题：杠杆计算题 授课时间：2023 学习目标 教学内容 进门测试 1.小徐将质量均匀的直尺置于水平桌面上，直尺的一端露出桌面，在其上放上圆珠笔。当圆珠笔移至某一位置时，直尺刚好贴于桌面未掉落，如图甲所示（俯视图）。简化模型如图乙所示（侧视图）。A为直尺重心，B为笔的位置，OA的长度为2cm，OB的长度为4cm，直尺的重力为0.2N。 （1）请在图乙中画出直尺的重力G及其力臂L。 （2）若在B点换一支重为0.4N的钢笔，需要将直尺至少向左移动多少距离，才能再次平衡？ 2.山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在 A 点受到核桃夹对它的作用力为FA，如图所示， FA 垂直于OC，己知 OC 长 16cm，OA 长 6.4cm。 （1）核桃夹在使用时用于 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等骨”）。 （2）要将图中核桃壳夹破，FA 的大小至少为 300 牛，则手作用在 C 点的力至少为多少牛？ （3）要夹破（2）中的核桃壳，手提供的力也可以作用在 B 点，请列式分析比较作用在 B、C 两点所需最小动力的大小关系。 3.图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，如图甲所示。图乙是简化模型图。水平轻质杠杆MN的力臂L1=0.5m，距右端L2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为10cm的正方体B完全浸没于水中，此时杠杆平衡。求： （1） B物体受到的浮力 （2）B物体的密度 （3）在杠杆M端施加拉力F使物体B恰好完全离开水面时，F= N。 4.某车库出口处的“两段式道闸”开启过程如图甲所示：AO和OB是两段栏杆，长均为2m、质量均为5kg (质量分布均匀) ；两段栏杆之间以轻质铰链连接，使AO能绕O转动；CD为轻质链杆，B是电机带动栏杆转动的中心点，如图乙所示：当道闸开启时，电机带动水平的AOB和CD转动，道闸完全开启后，AO水平、OB竖直，CD竖直，如图丙所示。此时CD与OB之间距离为5cm。(不计一切摩擦，g=10Nkg) （1）如图丙所示，AO重力的力臂是 　 　m． （2）如图丙所示，CD对铰链的拉力是多少？ （3）AOB由图乙位置到图丙位置，电机至少要对AOB做多少功？ 例题精讲 1.如图所示为某小区道闸的结构原理，质量8kg长4m的长直杆AB通过P、O两点，固定在半径为15cm的圆盘C上，圆盘C能够绕O点自由转动，通过P点带动直杆转动。O点距A端为20cm，OP为圆盘半径，圆盘C与电动机M用齿轮连接。电动机M的齿轮盘顺时针转动时，长直杆AB随圆盘C逆时针转动。(本题g取10N/kg) （1）求杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力； （2）若不计摩擦，电动机的平均输出功率为72w，求道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间；(AB垂直地面、不计能量损失) （3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力怎么变？ 2.两块质量分布均匀的相同长方体木块甲和乙，重力均为 G，长度均为 L，如图叠放，恰好能在水平桌面上处于静止状态。 （1）乙右端与甲右端之间的最大水平距离为　 　。 （2）求乙右端与桌面右端之间的最大水平距离。 3.疫情的暴发给生活带来诸多不便，但却加快了线上教学的发展．为了更流畅的呈现板书，金老师将手机、底面为正方形的底座、大理石组装成了如图甲的拍摄仪，其主要结构如图乙．组装流程：将手机摄像头端伸出底座，另一端用长方体大理石竖直向下压在手机末端，固定手机．已知所用手机长度为 20cm，质量为 160g 且分布均匀，大理石质量为 240g． 甲 乙 丙 （1） 为扩大拍摄范围，并防止手机掉落，求手机可以伸出底座外的最大长度． （2） 徐老师也组装了一个拍摄装置如图丙．所用手机与金老师同款，底面为正方形的底座边长为 4cm，手机左侧有 12cm 伸出底座．假设重物挂在手机的最边缘，求保证手机不掉落的重物质量范围． 4.如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.04m2的配重G。当体重为600牛的健身者施加一个大小为400N竖直向上的推力时，配重对地面的压强为5×103Pa。杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。 (1)计算配重的质量。 (2)配重刚好被匀速拉起时(忽略力臂变化)，健身者在B点施加竖直向上的力大小为多少？ (3)健身者若想利用该健身器更大提升上肢力量，请你写出一条建议。 。 5. 如图所示为测液体密