内容正文:
物理·精练本
中春123
第十二章
简单机械
第一讲杠杆
基础集训
[答案P16]
⊙命题点1杠杆类型的判断
1.(2022·龙东地区)周末,小刚去湖边钓鱼,钓到鱼后他将鱼拉出水面,如图所示,鱼线对鱼的拉力和
鱼对鱼线的拉力是一对
力:小刚使用钓鱼竿时,钓鱼竿是一个
(选填“省力”“等
臂”或“费力”)杠杆。
1题图
⊙命题点2杠杆的平衡条件及其应用
2.(2023·龙东地区)如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,当杠杆水平
静止时,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,AB=40cm,则物体的重力大小为
N,此杠杆
属于
杠杆。
G
2题图
3题图
4题图
3.(2024·龙东地区模拟)如图所示,OAB为可绕O点自由转动的轻质杠杆,OA垂直于AB,且OA长度
为40cm,AB长度为30cm,在OA中点C处挂一质量为1kg的物体,要求在端点B处施加一个最小
的力F,使杠杆在图示位置平衡,则F的力臂应是
cm,最小的力F是
N。
4.(2024·齐齐哈尔模拟)杠杆是我们生活中一种常见的简单机械,如图所示,轻质杠杆04可绕0点无
摩擦转动,A点悬挂一个重为20N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡.
且OB:AB=2:1。则F=N,此杠杆是
杠杆。
-82-
⊙命题点3杠杆作图
5.(2024·大庆)如图所示,杠杆处于平衡状态,画出球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F的
力臂L。
A⊙
5题图
6.(2024·绥化)请作出杠杆上动力F的力臂1。
6题图
⊙命题点4探究杠杆的平衡条件
7.(2022·绥化)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
7题图
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于
(选填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向
(选填“左”或“右”)
调节。
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平
衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是
收集实验数据如下表所示,经分析可
得出杠杆的平衡条件:
次数
动力F,/N
动力臂1,/cm
阻力F,/N
阻力臂l/cm
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过
程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
-83
8.(2024·龙东地区模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
口H
8题图
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,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。
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3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两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将
(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持静止不动”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平
衡:当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会
(选填“变大”“不变”或“变
小”),原因是
9.(2023·牡丹江模拟)中华民族是智慧的民族,早在两千多年前,人们就开始使用简单机械了。
丙
9题图
(1)如图甲所示,先人发明的桔(jé)槔(gāo)是一种杠杆,在春秋时期相当普遍。它是在竖直的架子
上架上一根细长的木杆,末端悬一个重物,前端悬挂水桶。当把水桶打满水之后,能比较容易地
把水桶提起,可以节省人提水的
(2)小智对杠杆情有独钟,对杠杆平衡条件进行了实验探究。如图乙所示,他使杠杆在水平位置平衡
的目的是
。
如图丙所示,小智用带杆的滑轮推动右端挂钩码的绳子,杠杆马上
发生了倾斜。若此时滑轮不动,要使杠杆右端下降,你的方法是
(说出一种)。滑轮
此时的作用是
(3)请在图丙中作出A点所受拉力的力臂。
一84-
中考集训
[答案P17]
满分:100分
一、选择题:本题5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1.(2024·烟台)筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子时虽然费力但省距离,下列
工具在使用中也能省距离的是
()
T
A.用托盘天平称质量B.用核桃夹夹核桃
C.用食品夹夹鸡蛋
D.用撬棒撬物体
2.新情境(2023·临折)2023年2月10日,航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全
面建成后航天员的首次出舱活动。机械臂类似人的手臂,具有抓住、拉回、锁死等功能。下图所示工
具,正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是
()
A.瓶起子
B.钢丝钳
C.核桃夹
D.食品夹
3.(2024·荆州)某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如下列四幅图所
示,其中属于使用费力杠杆的是
A.锄地时举起锄头
B.用羊角锤拔钉子C.用园艺剪修剪树枝
D.用钢丝钳剪铁丝
4.(2024·宁波)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校
园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力
G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F、F,?你的判断是()
A.F可能,F2不可能
B.F不可能,F可能
C.F,和F,都可能
D.F和F,都不可能
77777777777777777
G
甲
乙
4题图
5题图
5.(2024·包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕0点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉
动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是
()
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
-85—
二、填空题:本题5小题,每空4分,共40分。
6.新趋势(2023·贵州)工具的发明制造为生产、生活提供便利,如图所示的工具在使用中都是为了
(选填“省力”或“省距离”)。
钢丝钳
核桃夹
碓头
转轴
稻谷
6题图
7题图
8题图
7.新情境(2023·宜宾)我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:du,是一种给稻谷去壳的工
具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)。如图所示,脚向下踏时,脚踏碓属于
杠杆:碓头部较细,是为了减小
,增大压强。
8.(2024·衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板,如图所示,图中的转
轴相当于杠杆的
,妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离
转轴
(选填“远”或“近”):若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持跷跷板水
平平衡,小涛应适当
(选填“远离”或“靠近”)转轴。
9.(2023·广东)杠杆在如图所示位置静止,此时杠杆
(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时
9题图
10题图
10.(2023·大连)如图所示,放置花盆的支架只在A、D两点用螺钉固定在墙壁上,BC保持水平。已知
AC长为I,CD长为L2,BC长为l3,花盆的重力为G,重力作用线恰好过BC中点。若不计支架的重
力,则D点螺钉对支架的水平拉力F=
(用已知量表示)。为了减小拉力F,花盆位置应离
墙壁
一些
三、作图题:本题2小题,11题5分、12题5分,共10分。
11.(2024·岳阳)如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L
水恭气
桔槔
印
11题图
12题图
12.新情境(2024·衡阳)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具.是杠杆的一种应用,如图甲所
示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力F,的力臂L,。
-86
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第一部分大庆市中考命题点集训
四、实验探究题:本题共12分。
13.(2024·济宁)利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
00
A0 B
+
行77
甲
乙
内
13题图
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其日的是方便测量
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是
实验
方案
方案二
次数
F/N
/em
F2/N
12/cm
F/N
1/cm
F2/N
L/cm
3
3
3
2
4
3
3
1
2
5
(3)如图乙所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂
个钩码,才能使杠杆在水平位置保持
平衡。
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简
易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丙所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重
的物体时,常用离秤钩较
(选填“近”或“远”)的提纽。
五、计算题:本题共18分。解题时要写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式,运算过程和结
果要写明单位,只有结果、没有过程不能得分。
14.跨学科(2023·重庆A卷)桔棉是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳
悬挂在树上,杆可绕0点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为2.8×102m
的桶悬挂在B端,在A端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,OA:OB=3:2:悬挂
桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量。
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积。
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态
时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
14题图
876.C 7.C 8.C 13.500 250 [解析]将50 kg的物体匀速举高1 m,
此过程中对物体做的功 W=Gh=mgh =50 kg ×
P=w=10 N/kg×1 m=500 J;用时2 s,功率
520J=250 w。
9.(1)钢球
(3)同一高度 使钢球运动到水平面时速度相同
当物体速度相同时,质量越大,动能越大
(4)不能
中考集训 14.(1)动能(2)多 大(3)摩擦(或阻)匀速
1.B 2.A 15.解:(1)推车通过的路程s=vt=1 m/s×5 s=5m;
3.D [解析]不计空气阻力,小球在上升和下落过程
中,只受重力作用,所以小球的机械能是守恒的。
在上升阶段,小球的质量不变,速度减小,高度增
大,所以动能减小,重力势能增大,动能转化为重力
势能;在下降阶段,小球的质量不变,速度增大,高
度减小,所以动能增大,重力势能减小,重力势能转
化为动能。故D正确。
(2)推车在平直道路上做匀速直线运动,则推车受
到的阻力f=F=60 N;
(3)推力做的功W=Fs=60 N×5m=300 J。
答:(1)推车通过的路程为5m;(2)推车受到的阻
力为60N;(3)推力做的功为300 J。
第十二章 简单机械
第一讲 杠 杆
基础集训4.D 5.C 6.C 7.D
1.相互作用 费力
8.D [解析]A.惯性大小只跟物体的质量有关,该物
块整个运动过程中质量不变,其惯性大小不变,即
该物块在CD段的惯性与AB段的惯性一样大,故 A
错误。B.根据0=:可得,该物块通过AB段所用
:m==2mms=5s时间: ,通过CD段所用时间:
to=-50m=2s
2.50 省力 3.50 4
4.30 费力 [解析]杠杆水平平衡时,A 端受到的阻
力大小FA=G物=20 N,动力F的力臂为OB,阻力
FA的力臂为 0A,由杠杆平衡条件F?L=F?L?可
得:F×0B=FA×0A,因为OB<0A,所以F>FA,即
杠杆为费力杠杆;因为OB=2AB,所以0A=OB+
AB=3AB,即OB:OA=2:3,由F×OB=FA×0A 可
得F的大小:r=0BA-20N×3=30 N。
,则该物块通过AB段和CD段
-2§=5:2所用的时间之比 2,故B错误。CD.物
块在AB段和CD段均做匀速运动,受力平衡,则在
AB段、CD段所受拉力分别为FAB =fap=1 N,Fco=
fco=2 N,则拉力F在AB段所做的功:WAB=FAp×
SAB=1 N×10m=10 J,拉力F在CD段所做的功:
Wcp=Fco×Sco=2 N×10 m=20 J,拉力F在CD段
做功的功率:Po==2J=10 w,
5.如答图所示
F
L
0
A(
G
5题答图
,故 D正确、C
错误。故选D。
6.如答图所示
9.C 10.B
11.等于 b [解析]排球在空中运动时,不计空气阻
力(说明没有能量损失),机械能守恒,即排球在任
何两点机械能都相等;重力势能的大小与所处高
度和质量有关,质量相同时,所处的高度越高,重
力势能越大,所以排球在b点时重力势能最大。
12.运动状态 惯性 不做功
0
或
0
F
6题答图
7.(1)平衡(2)右
(3)便于测量力臂
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F?L?=F?L?)
(4)变大
—16—
8.(1)右(2)4 左端下沉(3)变大 力臂变小 11.如答图所示
9.(1)力 F
(2)便于测量力臂 减少左端钩码(或左端钩码向
右移或右端增加钩码)改变力的方向
Q L
(3)如答图所示
水蒸气 1GAt
灶 11题答图
空 12.如答图所示
9题答图
中考集训 0
L?1.C 2.D 3.A
F?
4.D [解析]行李箱在水平路面上做匀速直线运动,
则行李箱受力平衡,行李箱的重力竖直向下,摩擦
力水平向左。若行李箱受到的拉力为F?,F?的方
向竖直向上,则行李箱所受合力一定不为零,行李
箱不可能做匀速直线运动,不符合题意,故行李箱
受到的拉力不可能为F?。将行李箱看成一个杠杆,
行李箱匀速前进且保持倾角不变,说明杠杆平衡,
若行李箱受到的拉力为F?,对杠杆进行分析,重力
G会使杠杆顺时针转动,F?也会使杠杆顺时针转
动,杠杆不可能平衡,不符合题意,故行李箱受到的
拉力不可能为F?。D正确。
水桶
G
12题答图
13.(1)力臂(2)方案二(3)2(4)近
14.解:(1)桶装满水时,水的质量:m=p水V=1.0×
103kg/m3×2.8×10-2m3=28 kg;
(2)漂浮的桶受到的浮力等于桶的重力,即F=
G桶=20 N,
由阿基米德原理得F薄=P水gV排,5.C
则空桶排开水的体积:
6.省力
v-Pkg 10×10kg0m×10 NAg=2×103m2;7.费力 受力面积
8.支点 远 靠近
(3)根据杠杆的平衡条件可得,桔棒平衡时有F?LoB
=FALoA,
9.是 力臂与杠杆平行(或力臂与杠杆重合)
10:2(4+) 近 [解析]支点为 A,花盆对支架的
压力为阻力F?,从支点A做到花盆重力作用线的 则F=L=G?La-120N×3=180N,
人对绳子的拉力:2,A垂线,支点到垂足的距离为阻力臂 点是支
点,花盆处在BC中点处,则花盆对支架压力(阻
力)F?=G;D处螺钉水平拉力(动力)的力臂l?+
F拉=G桶+G水-Fp=20 N+28 kg×10 N/kg-
180 N=120 N,
人对地面的压力:
L,由杠杆平衡条件可得:F(I?+4?)=F?×2,D处
螺钉的水平拉力的大小:F=24+);;由杠杆平
衡条件可知,在阻力、动力臂不变的情况下,阻力
臂越小、动力越小、越省力;所以为了安全,应减小
阻力臂,从而减小 D处的拉力,花盆应尽量靠近
墙壁。
F压=Gx+F拉=480 N+120 N=600 N,
则人对地面的压强:
p=s=500×0m=1.2×10° Pa。
答:(1)桶装满水时,水的质量为28 kg;(2)桶排开
水的体积为2×10-3m3;(3)人对地面的压强为
1.2×10?Pa。
—17—