2024年中考物理一轮专题复习 第7单元简单机械

第7单元简单机械 要点归纳 知 识 点 名师点睛 杠杆 1. 了解杠杆的概念，会画力臂. 2. 知道杠杆的平衡条件. 滑轮 3. 了解定滑轮、动滑轮、滑轮组的构造及作用，能根据需要组装滑轮组. 典型母题 母题1 小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书机钉入 M点下方的纸条中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是 ( ) 【解答】 A 【要点剖析】 据图可知，当按压订书机时，其会绕着订书机左边的固定点转动，即为支点，所按压的那一点，即动力作用点，方向向下；而装订的物体对订书机有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的. 母题2 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，( 60N，G₂=38N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止.则每个动滑轮的重力为( ) A. 3N B. 6 N C. 11N D. 22 N 【解答】 B 【要点剖析】 每个滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为Gₖ， 不计绳重和摩擦力，则拉力分别为 由题知 所以 即: 解得 母题3 指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是 ( ) A.一个省力杠杆，两个费力杠杆 B.一个费力杠杆，两个省力杠杆 C. 三个都是省力杠杆 D.三个都是费力杠杆 【解答】 A 【要点剖析】 杠杆ABC，支点是B，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；杠杆OED，支点是 O，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；杠杆OBD，支点是O，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 A 正确. 母题 4 如图所示，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA 为拉杆.现在拉杆端点A 处施加力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置.若力 F 的大小保持不变，则力 F的方向应 ( ) A. 垂直于 OA B.竖直向上 C. 沿 OA 向上 D.水平向左 【解答】 B 【要点剖析】 使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻力不变，阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使力F的大小保持不变，需要使阻力臂和动力臂同减小.当F垂直于OA 时，动力臂大小不变，故 A 不符合题意；当F竖直向上时，动力臂减小，故 B符合题意；当F 沿OA 向上时，动力 F 的力臂为零不能将箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置，故C不符合题意；当F水平向左时，动力臂增大，故D不符合题意. 母题5 如图所示，轻杆OA 可绕O点自由转动，用细线将15 N的重物挂在A处，小林在 B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB 和BA 长度之比为3：5.下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡.(1)此杠杆类型与 (选填“钓鱼竿”或“羊角锤”)相同；(2)拉力大小为 N；(3)若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变化量之比为 ；(4)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变 . 【解答】 (1)钓鱼竿;(2)40;(3) 8:3;(4) 大 【要点剖析】 由图可知，O点为支点，OA 为阻力臂，OB为动力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在B点的拉力为动力. (1)由图可知，OB小于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；钓鱼竿就是此类型杠杆. (2)已知OB和BA长度之比为3:5,则OB:OA=3:8,由杠杆的平衡条件可知:F·OB=G·OA,所以. (3)若仅增加物重，由杠杆的平衡条件可知：△F·OB=△G·OA，则 (4)若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件 可知拉力将变大. 母题 6 如图甲是一种常见的晾衣夹，使用时O为支点，A 为动力作用点，F₂ 为弹性钢圈对夹子的阻力，请在图中画出作用在 A点的最小动力 F₁ 及其力臂 L₁，并作出阻力臂 L₂. 【解答】 如图乙所示 【要点剖析】 (1) 由支点O向F₂ 作垂线，即为阻力臂L₂. (2)连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，根据力臂的画法作出垂直于OA 的作用力，方向向下. 母题 7 (苏州中考题)在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 侧调节. (2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A 处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动 格，可使杠杆在水平位置再次平衡. (3)杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响： ① 杠杆自身重力可能会对实验产生影响 ② 可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误 ③ 无法得出杠杆平衡条件 你认为正确的是 . A. ①② B. ①③ C. ②③ 【解答】 (1)右;(2)1;(3) A 【要点剖析】 (1)如图，杠杆的右端上翘，所以平衡螺母向上翘的右端移动. (2) 设一个钩码重力为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件：4G×2L=2G×nL，解得：n=4，故应该将B处所挂钩码向右移动4-3=1 格. (3)杠杆处于图甲所示位置时，杠杆没有调平就挂上钩码进行实验，杠杆的重心不在支点上，杠杆的自重对杠杆平衡产生影响，故①正确；杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件，故②正确，③错误. 高分必刷 必 刷 基 础 题 必刷1踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是 ( ) A.脚后跟是支点，是省力杠杆 B.脚后跟是支点，是费力杠杆 C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆 D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆 必刷2 如图所示的杠杆正处于水平平衡，若在杠杆两边的钩码下再加一个钩码(钩码的质量都相同)，杠杆将 ( ) A.还继续处于水平平衡 B.右端上升，左端下降 C.右端下降，左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态 必刷3 在不计机械自重和摩擦的情况下，能用10N力刚好提起重20N的简单机械，下面不可能的是 ( ) A. 一个动滑轮 B. 一个定滑轮 C. 杠杆 D.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 必刷4 用如图所示的工具提升相同重物G，(不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重)最省力的是 ( ) 必刷5 如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③，则拉力的变化情况是 ( ) A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小 必刷6 如图所示，将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上，已知报纸的上表面积为0.25m²，则大气对报纸上表面的压力为 N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力 F至少为 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取 报纸和薄木尺的重力忽略不计). 必刷7如图所示，一支撬棒AD=1m，CD=BC=0.1m，石头垂直作用在棒上的力是500N，若要撬动石头，则施加在撬棒 A 点的力至少是 N. 必刷8 如图所示，用螺丝刀撬图钉，画出在A 点所加最小力F₁的示意图和阻力 F₂ 的力臂L₂. 必刷9 请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法. 必刷10 在“探究杠杆平衡条件的实验”中： (1)如图甲所示，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡，在水平位置平衡的目的是便于测量 . (2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的 (选填“左”或“右”)端将下沉. (3)如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，已知每个钩码重0.4 N，则在A 点应挂 个钩码. 必 刷 提 优 题 必刷11 如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为 m₁、m₂的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知 扁担和筐的重力不计.若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l，则 ( ) A.扁担仍然保持平衡 B.扁担右端向下倾斜 C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为 D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为( 必刷12 如图是用羊角锤撬起钉子的示意图.为了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄的末端，其中最小的力是( ) A. F₁ B. F₂ C. F₃ D. F4 必刷13 如图所示，一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A 点后悬挂于竖直墙壁的B 点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为 ( ) A. 27 N B. 45 N C. 72N D. 90N 必刷14 小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计)，如图所示.秤砣的质量 m₀为1kg，已知秤杆上0.5kg 和2.5kg 的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A 与提纽O点的距离是 cm. 必刷15高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触.图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N.若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了 cm.(g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩) 必刷16在“大力士”比赛中，需要把一质量M=300kg，底面边长为4m，高为3m，质量分布均匀的长方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示.(g取10 N/kg) (1)作出翻滚长方体时，使长方体一边刚刚离开地面，所用最小力 F 的示意图和力臂. (2)求出所用最小力 F的大小. 第7 单元 简单机械 必刷基础题 1.【解答】 C 【要点剖析】 踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆. 2.【解答】 C 【要点剖析】 设每个钩码的质量为m，左侧力臂为 L，由杠杆的平衡条件可得：3mgL=2mgL右,解得: 两端增加一个钩码后，左侧力和力臂的乘积为4mgL，右侧力和力臂的乘积为 3mg×3/2L=4.5mgL,则右端力和力臂的乘积大，所以杠杆右端下降，左端上升，故C正确. 3.【解答】 B 【要点剖析】 在不计机械自重和摩擦的情况下：动滑轮可以省一半的力，所以用动滑轮提起20N的物体所用的力为10N；使用定滑轮不能省力，所以若用定滑轮则拉力为20 N，因此使用定滑轮不可能；根据杠杆的平衡条件： 得，若动力臂为阻力臂的 2 倍，则能用 10N的拉力刚好提起20N的物重；一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，若由2段绳子承担物重，则能用10N的拉力刚好提起20N的物重. 4.【解答】 B 【要点剖析】 A 图使用的是动滑轮，F= G；B图使用的是滑轮组， C图使用的是定滑轮，F=G；D图动力臂是阻力臂的2倍，则 5.【解答】 A 【要点剖析】 由图知，测力计在②位置时，其动力臂等于OC，此时动力臂最长；测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数先变小后变大. 6.【解答】 2.5×10⁴;1.25×10⁴ 【要点剖析】 由压强 p=F/S可得：大气对报纸上表面的压力 ；设木尺的长度为L，根据杠杆的平衡条件可知： 则施加在木尺右端的力 7.【解答】 50 【要点剖析】 要使施加在撬棒 A 点的动力最小，应使动力臂L₁ 最大；当以 D为支点，在 A点施加垂直AD 向上的动力时，动力臂 AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力. 阻力臂 根据杠杆平衡条件. 可得，施加在撬棒A点的力 8.【解答】 如图所示 【要点剖析】 由图知O是支点，F₁ 作用在 A点时，最长力臂是OA，所以 F₁ 的方向要与OA 垂直，方向向下，这样才能保证其力臂是OA.过O点向力 F₂ 的作用线作垂线，即为阻力 F₂ 的力臂 L₂. 9.【解答】 如图所示. 【要点剖析】 因为人站在高处，人拉重物上升，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法. 10.【解答】 (1) 右;力臂;(2) 6;右;(3) 2 【要点剖析】 (1)调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小. (2)设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件： 即 解得 需挂6个钩码；根据杠杆的平衡条件： 若 A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL,右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL,所以杠杆右端会下沉. (3)当弹簧测力计在 C点斜向上拉(与水平方向成 30°角)杠杆，此时动力臂等于 根据杠杆的平衡条件： 得 每个钩码重0.4 N,故应在A点挂2个钩码. 必刷提优题 11.【解答】 C 【要 点 剖 析】 (1) 原 来 平 衡 时, 由图知， 所以 设移动相同的距离L，则左边： 右边： 因为 所以 ，则杠杆的左端向下倾斜.故A、B错误. (2) 因为 故往右边加入货物后杠杆平衡即 且 得 故 C 正确,D错误. 12.【解答】 A 【要点剖析】 将支点与力的作用点连接起来，支点与作用点间距离作力臂是最长的，此时对应的力最小. 13.【解答】 B 【要点剖析】 铁球的重力(G=mg=12kg×10N/kg=120N; 由图知，当力 F 作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其受力图如图所示： 把整体看做一个杠杆，支点在 B点，由图知，球的重力方向竖直向下，力臂为L₀，由图知：L₀=R；F的力臂等于杆的长度与球的直径之和，则 根据杠杆的平衡条件：(G·Lσ=F·LF, 代入数据： 解得 F=45 N. 14.【解答】 5 【要点剖析】 设0.5kg 时秤砣连接点与提纽O之间的距离为L，秤钩连接点 A 与提钮O点的距离是l； 则由平衡关系知： mog(L+0.1); 已知： 代值得:0.5×l=L…① 2.5×l=L+0.1…② 两式联立得:l=0.05m=5cm. 15.【解答】 1×10⁴;15 【要点剖析】 (1) 20个坠砣的总重力： G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N, 由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2, 图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得 则输电线 A 端受到的拉力. 5000 N=1×10⁴ N. (2)图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sA, 则输电线 A 端向左移动的距离 16.【解答】 (1) 如下图;(2) 1200 N 【要点剖析】 (1)力臂越长越省力，由图把长方体向右翻滚时，右侧与地面接触点为支点O，最长的力臂即AO的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示： (2)翻滚时，是克服长方体重力(阻力)，其力与力臂如图所示： 则 4m=2m, 根据杠杆的平衡条件： 即 F×5m=300kg×10N/kg×2m, 解得:F=1200N. 学科网（北京）股份有限公司 $$