专题14 简单机械-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（安徽专用）

专题14 简单机械 1．（2024·安徽·统考中考真题）如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1=20N，l1=10cm，l2=4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为______N。 【答案】50 【解析】根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，则F2的大小为 2．（2023·安徽·统考中考真题）如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg，则爸爸的质量为________kg。    【答案】60 【解析】根据杠杆的平衡条件可得 则爸爸的质量为 3．（2022·安徽·统考中考真题）用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 3.0 0.20 2.0 0.30 2 2.0 0.15 1.5 3 1.5 0.20 1.0 0.30 …… …… …… …… …… （1）第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________； （2）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙所示，不计摩擦，杠杆___________（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：___________。 【答案】 0.20 不能 见解析 【解析】（1）[1]根据杠杆平衡可知，阻力臂 应为 （2）[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动），改变了拉力的方向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用线的距离，即力臂的长短发生了变化，由可知，不变，的大小不变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡。 4．（2021·安徽·统考中考真题）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。 （1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡； （2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。 【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析 【解析】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂 l1=OO1cos，l2=OO1cos 因此 L1=L2 因此有 G1L1=G2L2 满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。 （2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。 5．（2020·安徽·统考中考真题）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。 【答案】440 【解析】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在AB中点，故重力G的力臂为 力F的力臂 由杠杆平衡条件得 解得 故需在A端施加竖直向下的力为440N。 一、单选题 1．（2024·安徽安庆·三模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆分别处于甲、乙、丙三个图示位置时均保持静止，下列说法正确的是（　　） A．甲图：杠杆不是平衡状态 B．乙图：两侧各取下一个钩码，杠杆仍然平衡 C．丙图：若以弹簧测力计对杠杆的拉力为动力，则该杠杆是省力杠杆 D．丙图：弹簧测力计始终竖直向上将钩码提升一高度，弹簧测力计示数不变 【答案】D 【解析】A．杠杆静止或匀速转动时都处于平衡状态，所以甲图杠杆处于平衡状态。故A错误； B．设杠杆每个格的长度为l，每个钩码的重力为G，则两侧各取下一个钩码，杠杆左端为 杠杆右端为 杠杆左右两端不相等，因此杠杆不会平衡，故B错误； C．图丙中若以弹簧测力计对杠杆的拉力为动力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误； D．丙图中，弹簧测力计始终竖直向上将钩码提升一高度，若杠杆被提升后与水平方向的夹角为，则 由 可得 故弹簧测力计的示数不变，故D正确。 故选D。 2．（2024·安徽阜阳·二模）如图甲是我国古代提水器具——桔槔，其杠杆模型如图乙所示，若为轻质杠杆，其中，，重物重为100N，空水桶重为10N，人用力将空水桶匀速向下拉，下列说法正确的是（　　） A．重物对杠杆作用力的力臂是 B．人将重物提起时，桔槔是省力杠杆 C．人对空水桶向下的拉力为200N D．杠杆转动至水平位置的过程中，拉力大小不变 【答案】D 【解析】A．力臂是支点到力的作用线的垂线段，故重物对杠杆作用力的力臂是点O到重物重力的作用线的垂线段，小于OA，故A错误； B．人将重物提起时，作用力在B端绳子上，动力臂小于阻力臂，故桔槔是费力杠杆，故B错误； C．杠杆两端作用力的方向是竖直的，即相互平行，则 根据杠杆平衡条件，人将重物提起时，杠杆B端在竖直方向上需要的力为 空水桶向下的拉力为 故C错误； D．杠杆转动至水平位置的过程中，由于作用力的方向是竖直的，即相互平行，可知 即力臂的比为一定值，当物体重力不变时，拉力大小不变，故D正确。 故选D。 3．（2024·安徽合肥·一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，，若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人对B点的作用力为使水平静止的横木转动。则下列说法正确的是（　　） A．碓头的重力为20N B．图乙中的舂相当于省力杠杆 C．捣谷人对B点作用的最小力为300N D．碓头下落过程中始终竖直向下的变小 【答案】C 【解析】A．碓头的重力为 故A错误； B．由图可知，OB为动力臂，OA为阻力臂，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错误； C．捣谷人对B点作用力最小时，力臂最长，以OB为动力臂时，力臂最长，力最小，根据杠杆平衡条件可知 故C正确； D．碓头下落过程中碓头重力不变，力臂变小，始终竖直向下的力F1的力臂也变小，但是根据三角形相似对应边成比例可知 即力臂的比不变，所以根据杠杆平衡条件可知，始终竖直向下的力F1的大小不变，故D错误。 故选C。 二、填空题 4．（2024·安徽合肥·二模）电影《热辣滚烫》的热映，让运动健身快速火热起来，如图甲为小瑶同学在拉弹力绳的情景，可简化为如图乙所示的杠杆，其中点O为支点，肱二头肌收缩拉动前臂弯曲使弹力绳被逐渐拉长。若图示位置弹力绳的弹力为60N，，，，则肱二头肌施加的动力是 N。 【答案】900 【解析】由图乙和杠杆平衡条件 得 代入数据可得 解得 5．（2024·安徽·一模）T形杠铃是健身房常见的健身器材，它可以有效的练习背阔肌和臂力。如图甲所示的杠铃可以抽象为图乙的杠杆，支点为O，杠铃的重心在A点，重力为500N；人在B点用垂直于杠铃杆的力使杠铃保持在水平位置静止，已知，，则人在B点所施加的力为 N。 【答案】625 【解析】杠铃离开地面后，且与水平地面平行时，如图 O为支点，重力的力臂为OA，F1的力臂为OB，根据杠杆平衡条件可得F1OB=GOA，代入数据可得 F1×1.2m=500N×1.5m 解方程可得F1=625N。 6．（2024·安徽蚌埠·三模）如图甲所示，立夏时节，我国有的地方会用杆秤给小孩称体重，俗称“立夏称人 ”，期望小孩健康成长。已知秤砣质量为2.5kg ，篮子质量为 2kg ，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（不计绳重和杆重） 如图乙所示。此时 OA=5cm ，AB=45cm ，则小孩的质量为 kg。 【答案】18 【解析】作用在杠杆A点的力等于孩子及所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡条件.可得 代入数据得 解得 小孩的质量为 7．（2024·安徽蚌埠·三模）如图甲是古代攻守城垒的武器——抛石机（又名“抛车”），它是以木为架、利用杠杆原理抛射石弹与火球的重型远程抛射装置，最早产生于周代。如图乙是图甲的示意图，AB为横杆，其重心正好在O点，O为支点，A端挂的是配重物，B端挂的是要投掷的石弹。已知配重物质量为2t，石弹质量为50kg，AO=2m，BO=10m，要保持横杆AB水平平衡，还需对B端施加至少 N的向下的拉力。 【答案】3500 【解析】配重物的重力 G配=m配g=2×1000kg×10N/kg=20000N 石弹的重力 G石=m石g=50kg×10N/kg=500N 由杠杆平衡条件得到 G配×OA=FB×OB 还需对B端施加的拉力最小值为 FB小=FB-G石=4000N-500N=3500N 8．（2024·安徽芜湖·三模）身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示，以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为 N。 【答案】500 【解析】以弟弟的肩B为支点，设哥哥对杠杆的支持力为FA，由杠杆平衡条件可得 所以哥哥对杠杆的支持力为 由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N。 9．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度，杠杆左端有一个重物。当在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB保持水平位置平衡（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）。若重物重为10N，求能保持杠杆水平平衡的最小力为 N。 【答案】5N 【解析】[1]重物对杠杆AB的力为阻力，据杠杆平衡条件知，为了让动力最小，动力臂应最大，所以此时C为支点，AC为阻力臂，CB为动力臂。 AC=0.5m CB=CD+DB=0.5m+0.5m=1m 则有 10N×0.5m=F小×1m 解得，使杠杆在水平平衡的最小力 F小=5N 10．（2024·安徽滁州·模拟预测）如图所示的轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点B挂上重100N的物体，为使杠杆在水平位置平衡，需要在A点施加一个与OA成角的拉力的作用，则 N。 【答案】100 【解析】如下图，作出动力FA的力臂l 根据三角形的相关知识可知，l是OA长度的一半，杠杆水平静止时B点受到的向下的拉力大小等于G，根据杠杆的平衡条件有 B点是杠杆的中点，所以，则有 三、作图题 11．（2024·安徽马鞍山·三模）图1是常用的移动指示牌，其侧视图如图2所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架。当有风向左吹过时，作用于牌面的力为，其力臂为。请在图3中画出，当有风向右吹过时，作用于牌面的力的力臂。 【答案】 【解析】当有风向右吹过时，D点为支点，过支点作力的作用线的垂线段即为力臂，作图如下： 12．（2024·安徽淮北·三模）如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时，可以将其看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为杠杆的支点，F2是草对拔草工具的阻力，人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。 【答案】 【解析】由杠杆平衡条件可知，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O点，因此OB作为动力臂l1最长，动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向下作出最小动力F1的示意图，如下图所示： 13．（2024·安徽滁州·三模）有一种水上项目——娱乐球（如图甲所示）。娱乐球是一个规则的的球体。当游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球拉到岸边；随后安全员对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。请在乙图中画出此时施加最小力F的示意图（点O为娱乐球的球心）。 【答案】 【解析】根据杠杆平衡原理可知，阻力、阻力臂一定时，为使动力最小，应使动力臂最大，则连接支点A和圆心O并延长到圆边形成直径，此时的动力臂最大，再根据“支点在一边，两个力的方向相反”画出垂直于该力臂的动力即可，此时的力就是最小力F，具体如图所示： 四、实验题 14．（2024·安徽合肥·一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； （2）调节杠杆在水平位置平衡后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡，此时拉力与水平方向的夹角为，则弹簧测力计的示数为 N。 【答案】 左 4.5 【解析】[1]杠杆左端偏高，根据“左高左调”的原则，应将杠杆左端或右端的平衡螺母向左调，使杠杆在水平位置平衡。 [2]由题知，OA=30cm，OB=40cm，则 F1=3×1N=3N L1​=OA=30cm 此时拉力与水平方向的夹角为30°，则拉力的力臂为 根据杠杆平衡条件得 15．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，某实验小组在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。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； （2）杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，读出此时弹簧测力计的示数；当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 左 变大 【解析】（1）[1]为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图甲知，杠杆沿顺时针方向转动，说明右端重左端轻，杠杆左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向左调节。 （2）[2]当弹簧测力计改斜拉时，拉力的方向不再与杠杆垂直，拉力力臂变短，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力变大，弹簧测力计的示数变大。 16．（2024·安徽合肥·三模）格致实验小组利用如图所示的铁架台、材质均匀并带有均匀刻度的直杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。可以将平衡螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，同学们设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为；第二种弹簧测力计倾斜拉，其该数为，在同等条件下，使杠杆水平平衡时，两次弹簧测力计读数 （填“<”、“=”或“>”）； （3）如图丙，在杠杆O点处挂上2个钩码，每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数 2N（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 右 < > 【解析】（1）[1]图甲中杠杆右端高左端低，应将平衡螺母向较高的一端调节，即将左边或右边的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，第一种实验方案弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以。 （3）[3]若杠杆的一小格为L，由杠杆平衡条件可得 解得。图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致弹簧测力计的示数的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值大，即此时弹簧测力计的示数大于2N。 17．（2024·安徽阜阳·二模）某小组用图甲所示的装置探究杠杆平衡的条件，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.2 2.0 0.1 2 1.5 0.1 1.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.2 （1）三次实验数据见上表，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 ； （2）如图乙所示，用弹簧测力计代替右侧钩码，保持杠杆在水平位置平衡。若弹簧测力计与杠杆的夹角逐渐减小，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 变大 【解析】（1）[1]通过分析表中数据可得 第一次： 第二次： 第三次： 所以杠杆平衡条件为 （2）[2]保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计与杠杆的夹角逐渐减小，设杠杆每一小格为1，由可知，拉力力臂减小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，可知拉力要增大，即弹簧测力计示数变大。 18．（2024·安徽合肥·三模）小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置。 （1）杠杆在如图甲所示位置静止后，小聪同学没有调节杠杆在水平位置平衡，而是直接在杠杆两侧加挂不同重物，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，则 （选填“＝”或“≠”）； （2）小明规范操作后，用始终垂直于杠杆的力F将杠杆从水平位置匀速拉至图丙所示位置的过程中，F的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ≠ 变小 【解析】（1）[1]实验前杠杆左端下沉，重心在左侧，杠杆没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验，最终会使右端挂的物重要比调平后的重物偏大，故。 （2）[2]用始终垂直于杠杆的力F将杠杆从水平位置匀速拉至图丙所示位置的过程中，阻力不变，动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力F的大小变小。 五、计算题 19．（2024·安徽合肥·二模）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其模型如图乙所示，在轻质杠杆的左端悬挂物体A，右端挂一平底水桶，容积为12L，桶内高25cm，桶的质量为2kg。某次提满水杠杆刚好在水平位置平衡，其中（不计绳重）。求： （1）物体A的重力； （2）杠杆所受到的合力；利用此装置提水时需要先将桶拉下放入水中，此时的杠杆是一个费力杠杆，请你用所学的知识分析评价古代劳动人民设计的此装置是科学合理的。 【答案】（1）56N；（2）见解析 【解析】解：（1）桶内水的质量为 杠杆右端所受的拉力为 根据杠杆平衡原理可知，物体A的重力 （2）由于某次提满水杠杆刚好在水平位置平衡，杠杆处于平衡态，受平衡力，故杠杆所受的合力为0N，利用此装置提水时需要先将桶拉下放入水中，物体A对杠杆的拉力为阻力，此时的杠杆是一个费力杠杆，但是当将水提起来时，物体A对杠杆的拉力为动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，因此这种设计是合理的。 答：（1）物体A的重力为56N； （2）见解析。 20．（2024·安徽六安·一模）桔槔是中国古代的一种汲水工具，桔槔结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块重石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使水桶下降到水面以下并让水流入水桶。当水桶装满水后，就让另一端石头下降，通过杠杆作用，就可将水桶提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下，由于向下用力可以借助人的体重，因而大大减少了人们提水的疲劳程度。 （1）图乙是桔槔的模型，已知，空水桶重20N，石头重400N。计算人至少要用多大的力才能使空水桶匀速下降； （2）若水桶装满水后的总重为190N，则把装水后的水桶从水井中拉起时，人无需给绳子向上的拉力就能将水桶拾起来，请分析说明。 【答案】（1）；（2）见解析 【解析】解：（1）当空水桶匀速下降时，此时人在向下拉绳子，根据杠杆的平衡条件可得 则 解得 （2）当装满水的水桶上升时，动力动力臂的乘积为 阻力、阻力臂的乘积为 由于动力与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积，所以人无需给绳子向上的拉力。 答：（1）人至少要用180N的力才能使空水桶匀速下降； （2）若水桶装满水后的总重为190N，则把装水后的水桶从水井中拉起时，动力臂与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积，所以人无需给绳子向上的拉力就能将水桶拾起来。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 简单机械 1．（2024·安徽·统考中考真题）如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1=20N，l1=10cm，l2=4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为______N。 2．（2023·安徽·统考中考真题）如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg，则爸爸的质量为________kg。    3．（2022·安徽·统考中考真题）用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 3.0 0.20 2.0 0.30 2 2.0 0.15 1.5 3 1.5 0.20 1.0 0.30 …… …… …… …… …… （1）第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________； （2）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙所示，不计摩擦，杠杆___________（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：___________。 4．（2021·安徽·统考中考真题）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。 （1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡； （2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。 5．（2020·安徽·统考中考真题）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。 一、单选题 1．（2024·安徽安庆·三模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆分别处于甲、乙、丙三个图示位置时均保持静止，下列说法正确的是（　　） A．甲图：杠杆不是平衡状态 B．乙图：两侧各取下一个钩码，杠杆仍然平衡 C．丙图：若以弹簧测力计对杠杆的拉力为动力，则该杠杆是省力杠杆 D．丙图：弹簧测力计始终竖直向上将钩码提升一高度，弹簧测力计示数不变 2．（2024·安徽阜阳·二模）如图甲是我国古代提水器具——桔槔，其杠杆模型如图乙所示，若为轻质杠杆，其中，，重物重为100N，空水桶重为10N，人用力将空水桶匀速向下拉，下列说法正确的是（　　） A．重物对杠杆作用力的力臂是 B．人将重物提起时，桔槔是省力杠杆 C．人对空水桶向下的拉力为200N D．杠杆转动至水平位置的过程中，拉力大小不变 3．（2024·安徽合肥·一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，，若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人对B点的作用力为使水平静止的横木转动。则下列说法正确的是（　　） A．碓头的重力为20N B．图乙中的舂相当于省力杠杆 C．捣谷人对B点作用的最小力为300N D．碓头下落过程中始终竖直向下的变小 二、填空题 4．（2024·安徽合肥·二模）电影《热辣滚烫》的热映，让运动健身快速火热起来，如图甲为小瑶同学在拉弹力绳的情景，可简化为如图乙所示的杠杆，其中点O为支点，肱二头肌收缩拉动前臂弯曲使弹力绳被逐渐拉长。若图示位置弹力绳的弹力为60N，，，，则肱二头肌施加的动力是 N。 5．（2024·安徽·一模）T形杠铃是健身房常见的健身器材，它可以有效的练习背阔肌和臂力。如图甲所示的杠铃可以抽象为图乙的杠杆，支点为O，杠铃的重心在A点，重力为500N；人在B点用垂直于杠铃杆的力使杠铃保持在水平位置静止，已知，，则人在B点所施加的力为 N。 6．（2024·安徽蚌埠·三模）如图甲所示，立夏时节，我国有的地方会用杆秤给小孩称体重，俗称“立夏称人 ”，期望小孩健康成长。已知秤砣质量为2.5kg ，篮子质量为 2kg ，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（不计绳重和杆重） 如图乙所示。此时 OA=5cm ，AB=45cm ，则小孩的质量为 kg。 7．（2024·安徽蚌埠·三模）如图甲是古代攻守城垒的武器——抛石机（又名“抛车”），它是以木为架、利用杠杆原理抛射石弹与火球的重型远程抛射装置，最早产生于周代。如图乙是图甲的示意图，AB为横杆，其重心正好在O点，O为支点，A端挂的是配重物，B端挂的是要投掷的石弹。已知配重物质量为2t，石弹质量为50kg，AO=2m，BO=10m，要保持横杆AB水平平衡，还需对B端施加至少 N的向下的拉力。 8．（2024·安徽芜湖·三模）身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示，以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为 N。 9．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度，杠杆左端有一个重物。当在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB保持水平位置平衡（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）。若重物重为10N，求能保持杠杆水平平衡的最小力为 N。 10．（2024·安徽滁州·模拟预测）如图所示的轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点B挂上重100N的物体，为使杠杆在水平位置平衡，需要在A点施加一个与OA成角的拉力的作用，则 N。 三、作图题 11．（2024·安徽马鞍山·三模）图1是常用的移动指示牌，其侧视图如图2所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架。当有风向左吹过时，作用于牌面的力为，其力臂为。请在图3中画出，当有风向右吹过时，作用于牌面的力的力臂。 12．（2024·安徽淮北·三模）如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时，可以将其看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为杠杆的支点，F2是草对拔草工具的阻力，人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。 13．（2024·安徽滁州·三模）有一种水上项目——娱乐球（如图甲所示）。娱乐球是一个规则的的球体。当游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球拉到岸边；随后安全员对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。请在乙图中画出此时施加最小力F的示意图（点O为娱乐球的球心）。 四、实验题 14．（2024·安徽合肥·一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； （2）调节杠杆在水平位置平衡后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡，此时拉力与水平方向的夹角为，则弹簧测力计的示数为 N。 15．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，某实验小组在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。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； （2）杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，读出此时弹簧测力计的示数；当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 16．（2024·安徽合肥·三模）格致实验小组利用如图所示的铁架台、材质均匀并带有均匀刻度的直杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。可以将平衡螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，同学们设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为；第二种弹簧测力计倾斜拉，其该数为，在同等条件下，使杠杆水平平衡时，两次弹簧测力计读数 （填“<”、“=”或“>”）； （3）如图丙，在杠杆O点处挂上2个钩码，每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数 2N（选填“>”、“<”或“=”）。 17．（2024·安徽阜阳·二模）某小组用图甲所示的装置探究杠杆平衡的条件，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.2 2.0 0.1 2 1.5 0.1 1.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.2 （1）三次实验数据见上表，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 ； （2）如图乙所示，用弹簧测力计代替右侧钩码，保持杠杆在水平位置平衡。若弹簧测力计与杠杆的夹角逐渐减小，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．（2024·安徽合肥·三模）小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置。 （1）杠杆在如图甲所示位置静止后，小聪同学没有调节杠杆在水平位置平衡，而是直接在杠杆两侧加挂不同重物，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，则 （选填“＝”或“≠”）； （2）小明规范操作后，用始终垂直于杠杆的力F将杠杆从水平位置匀速拉至图丙所示位置的过程中，F的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 五、计算题 19．（2024·安徽合肥·二模）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其模型如图乙所示，在轻质杠杆的左端悬挂物体A，右端挂一平底水桶，容积为12L，桶内高25cm，桶的质量为2kg。某次提满水杠杆刚好在水平位置平衡，其中（不计绳重）。求： （1）物体A的重力； （2）杠杆所受到的合力；利用此装置提水时需要先将桶拉下放入水中，此时的杠杆是一个费力杠杆，请你用所学的知识分析评价古代劳动人民设计的此装置是科学合理的。 20．（2024·安徽六安·一模）桔槔是中国古代的一种汲水工具，桔槔结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块重石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使水桶下降到水面以下并让水流入水桶。当水桶装满水后，就让另一端石头下降，通过杠杆作用，就可将水桶提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下，由于向下用力可以借助人的体重，因而大大减少了人们提水的疲劳程度。 （1）图乙是桔槔的模型，已知，空水桶重20N，石头重400N。计算人至少要用多大的力才能使空水桶匀速下降； （2）若水桶装满水后的总重为190N，则把装水后的水桶从水井中拉起时，人无需给绳子向上的拉力就能将水桶拾起来，请分析说明。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$