内容正文:
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第一部分 考点过关
模块五 功和机械能、简单机械
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第十二章 简单机械
考点31 杠杆
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考向1 杠杆的识别
1.[2021怀化中考] 下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是( )
C
A.羊角锤 拔钉子
B.起子开 瓶盖
C.镊子夹物
D.钳子剪 导线
【解析】 用羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;起子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;镊子夹物时,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,故C符合题意;钳子剪导线时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。故选C。
考点31
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知识归纳
生活中常见的费力杠杆:筷子、食品夹、船桨、钓鱼竿等;常见的省力杠杆:开瓶器、指甲刀、扳手等。
考点31
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2.[2022邵阳中考] 某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻
炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很
重的物体哦(如图)!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,
你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物
的过程中,分析合理的是( )
A
A.前臂杠杆的支点 在肘关节处 B.肱二头肌给桡骨的力 是阻力
C.重物给前臂的力 是动力 D.前臂是一根省力杠杆
考点31
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【解析】 进行体育锻炼时,人的前臂相当于一根杠杆,肱二头肌给桡骨的力 是动力,重物给前臂的力 是阻力,杠杆绕肘关节转动,因此支点 在肘关节处,故A正确,B、C错误;在提起重物时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,故D错误。故选A。
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考向2 杠杆作图
3.[2023娄底校级一模] 如图甲所示的多功能碗夹,使用时和钳子类似,其中 可
以看成一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时,
作用在 点的最小动力 及阻力 的力臂 。
甲
乙
考点31
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【答案】 如图所示
【解析】 由杠杆的平衡条件 可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动
力臂越长,动力越小;图中支点在 点,因此 作为动力臂 最长;动力的方向
应该向下,则连接 ,过点 垂直于 向下作出最小动力 的示意图;过支点
作动力 的垂线,可得阻力臂 ,如答案图所示。
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考向3 杠杆的平衡条件
4.[2023怀化县级模拟] 如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为
,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是 取 ( )
D
A.在 点挂4个钩码能使杠杆水平平衡
B.在 点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为 时,杠杆水平平衡
C.用弹簧测力计在 点拉,无论如何改变用力方向都省力
D.用弹簧测力计在 点拉,无论如何改变用力方向都费力
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【解析】 1个钩码的重力为 ,设杠杆上每个小格的
长度为 ,则支点左侧力与力臂的乘积为: ;在 点挂4个钩码时,支点
右侧力与力臂的乘积为: ,杠杆不能水平平衡,故A错误;在
点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为 时,杠杆右侧力与力臂的乘积为:
,杠杆不能水平平衡,故B错误;用弹簧测力计在 点竖直
向下拉时,拉力的力臂最长,根据杠杆的平衡条件知, ,解得最
小拉力为 ;当力的方向改变时,拉力的力臂减小,当拉力的力臂小于 时,
若要保持杠杆水平平衡,拉力要大于 ,此时杠杆为费力杠杆,故C错误;用弹簧
测力计在 点竖直向下拉时,作用在 点的拉力的力臂最大,且小于阻力臂,当力
的方向改变时,拉力的力臂减小,故无论如何改变用力方向,拉力的力臂均比阻力
臂小,均费力,故D正确。故选D。
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5.[2023岳阳县级模拟,中] 空调早已进入了千家万户,如图所示,用
固定在竖直墙上的直角三角形支架 放置空调室外机,已知 长
, 长 。室外机的质量为 ,室外机的重力作用线
正好通过 中点,则 处螺钉受到的水平拉力 为_____ (支架重
力不计)。为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量
______(选填“靠近”或“远离”)墙壁。 取
200
靠近
考点31
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【解析】 由勾股定理可得, ,
由题意可知, 是一个杠杆, 为支点。 为 处螺钉所受水平拉力的力臂,
室外机对杠杆的压力的力臂为 长的 ,由杠杆平衡条件可得:
,即: ,解得 。为
了安全,应减小