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物理·精练本
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中春123
第十二章
简单机械
第一讲杠杆
基础集训
[答案P17]
⊙命题点1杠杆类型的判断
1.(2024·吉林)《天工开物》中记载的“六桨课船”(课船:运税银的船)如图所示,关于“六桨课船”下列
说法正确的是
()
1题图
A.船桨是一种杠杆
B.“六桨课船”只受浮力作用
C.船桨的机械效率大于100%
D.“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
2.(2024·长春)如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中
()
2题图
A.人对车不做功
B.车是定滑轮
C.车是费力杠杆
D.车是省力杠杆
3.(2023·长春)如图所示是我国《农书》中记录的槽碓(dU)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升:当
大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石白内的谷物。该槽碓
()
水槽
石锤
大木勺
石白
河
3题图
A.机械效率可达100%
B.是杠杆
C.机械效率可超过100%
D.是热机
-82-
4.(2022·吉林,节选)人类很早以前就会使用杠杆了。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动
沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于
杠杆。
支果
4题图
5.(2022·长春,节选)如图所示是《天工开物》记载的踏碓(碓:d,古代的一种给稻谷去壳的工具。用
脚连续踏杆的一端,另一端就会连续起落)。踏碓属于
杠杆。
5题图
⊙命题点2杠杆作图
6.(2023·吉林,节选)如图为用手写字时的示意图,笔可以看做是杠杆,0为支点,F为阻力,请画出F
的力臂L。
6题图
7.(2023·吉林模拟)请在图中画出动力F,的力臂1
7题图
8.(2024·长春模拟)小明和同学到福利院义务劳动时,发现有的桌子脚下装有如图甲所示的轮子。小
明发现压杆是省力杠杆,O为支点。请在图乙中画出压力F的力臂。
压板
8题图
—83
命题点3探究杠杆的平衡条件
9.(2022·吉林,节选)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):
0
9题图
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向
调节。
(2)如图乙所示,实验时,为使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂
个钩码。
10.(2022·长春,节迭)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
10题图
(1)不挂钩码时,调节螺母,使杠杆在
位置平衡。
(2)如图所示,在A点挂3个钩码,在B点挂
个钩码,使杠杆再次在原位置平衡。
(3)画出A点所受拉力的力臂L.
11.(2021·长春)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,每个钩码重相同。
套环
锁扣
支架
托水盘
11题图
(1)实验前,调节螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆A点挂2个钩码,B点挂
个钩码,才能使杠杆再次在水平位置平
衡。多次实验后,得出杠杆的平衡条件为
(3)小明看到爸爸利用图乙的“帮手”拾起大花盆,取出托水盘清洗。为了抬起花盆时更省力,他建
议爸爸将支架向
移动一些距离。
(4)请在图乙中画出动力F的力臂(的示意图。
一84-
中考集训
[答案P18]
满分:70分
一、单项选择题(每题4分,共20分)】
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
()
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,、F2?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
7777777777777777
甲
G
4题图
5题图
5.(2024·包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕O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(每空3分,共30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
稻名
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,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、简答题(本题共4分)
11.(2024·龙东地区)用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转
动如图,从物理学的视角来看,这可以简化为一种简单机械模型。
部位是支点,此模型属于
什么杠杆?请说明理由。
肱二头肌
烧骨
肘关节
11题图
-86
第一部分吉林省中考命题点集训
四、作图、实验与探究题(第12题4分、第13题12分,共16分)
12.(1)(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。
H
水熊气
12题图(1)
12题图(2)
(2)跨学形(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L1。
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
A O B
甲
乙
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,其目的是方便测量
(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
方案一
方案二
次数
F/N
/cm
F2/N
/cm
F/N
h/cm
F/N
L./cm
3
3
3
5
3
2
3
3
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、提组等组成。如图丙所示,此杆秤有两个提组,使用它称较重
的物体时,常用离秤钩较
(选填“近”或“远”)的提纽。
-87答:(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地
面的压强是6×10? Pa;(2)该车空载在水中航行时, Pa==2J=10 W,故D正确、C做功的功率:
错误。故选D。受到的浮力是1.2×10?N;(3)观光车航行过程中
受到的阻力是1.8×10?N。 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。
7.B
8.B [解析]由于乒乓球的质量不变,所以它的重力
也不变,故 A错误;由于乒乓球加速上升,乒乓球的
速度越来越大,所以它的动能也越来越大,故B正
确;乒兵球露出水面之前,它排开水的体积不变,所
以它受到的浮力也不变,故C错误;在上升的过程
中,乒乓球所处的深度越来越小,根据p=pgh 可判
断出乒乓球受到水的压强越来越小,故D错误。
12.运动状态 惯性 不做功
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
520sJ=250 w。
9.洒水车在洒水的过程中,速度不变,质量变小,故洒
水车的动能变小。
10.C
11.(1)钢球
14.解:(1)推车通过的路程s=uvt =1 m/s×5s=5m;
(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
(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;(4)不能
中考集训 (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1.B 2.A
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。
力为60 N;(3)推力做的功为300 J。
15.(1)动能(2)多 大(3)摩擦(或阻)匀速
第十二章 简单机械
第一讲 杠 杆
基础集训
1.A [解析]船桨是一种杠杆,A 正确;“六桨课船”
受浮力和重力的作用,B错误;任何机械的机械效率
都不可能大于100?错误;根据F浮=pgV排可知,
“六桨课船”受到的浮力与浸入水中的体积有关,再
根据二力平衡可知F浮=G=mg,可得F浮=G=
pgV排=mg,即“六桨课船”浸入水中的体积与运载
税银的质量有关,D错误。
4.D 5.C 6.C 7.D
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v=可得,该物块通过 AB段所用
时间:tm==20ms=5s,通过CD段所用时间:
o=vc=5m/s=2s,,则该物块通过 AB段和CD段
2.D [解析]人推车前进的过程中,车在推力的作用
下沿推力方向运动了一段距离,人对车做了功,A
错误;轴的位置固定不动的滑轮为定滑轮,则独轮
推车不是定滑轮,B错误;独轮推车在使用过程中,
动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D正确,C错误。ta=2s=5:2,故B错误。CD.物所用的时间之比:
3.B [解析]AC.任何机械使用时,不可避免地做额
外功,任何机械的效率都不可能达到或超过100%,
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,Fcp=
fcp=2 N,则拉力F在AB段所做的功:WA?=FAp×
SAB=1N×10 m=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
故 A、C错误;B.结合图片和生活经验,槽碓在使用
过程中,绕着固定点转动的硬棒,属于杠杆,故B正
确;D.槽碓使用时将水的机械能转化为石锤的机械
—17—
能,没有将内能转化为机械能,不属于热机,故 D错 中考集训
1.C 2.D 3.A误。故选B。
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。
4.省力
5.费力
6.如答图所示
Q
F
6题答图
7.如答图所示
5L? F tF 5.C2o 或物 或 6.省力
7.费力 受力面积
8.支点 远 靠近
tF
9.是 力臂与杠杆平行(或力臂与杠杆重合)
狗
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
,A点是支垂线,支点到垂足的距离为阻力臂
7题答图
8.如答图所示
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?+
l?,由杠杆平衡条件可得:F(l?+l?)=F?×2,D处
:F=2(L?+);;由杠杆平螺钉的水平拉力的大小:
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。
o
I
F
8题答图
9.(1)右(2)1
10.(1)水平(2)4
(3)如答图所示
B 0n L A
古宁 11.肘关节 此模型属于费力杠杆,由模型可知动力臂小于阻力臂(或l?<l?),根据杠杆平衡条件:动
力×动力臂=阻力×阻力臂(或F?L?=F?L?),所以
动力大于阻力(或F?>F?),因此模型属于费力杠
杆。(合理即可)
10题答图
11.(2)1 动力×动力臂=阻力×阻力臂(3)右
(4)如答图所示 12.(1)如答图所示
F
QL
1 0
套环
锁扣
托水盘
A
支架F 水蒸气 TG
11题答图 12题答图(1)—18—
(2)如答图所示
n=w=Gs=2Fh=2F可知,该滑轮组的机械2,由
效率n=×100?×6000×100?0??
2
0
L? 4.70???析]由题图可知,滑轮组中承重的有效绳F?
子的段数 n=2,拉力F移动的距离s=2h=2×2 m
=4 m,拉力F所做的总功W总=Fs=150 N×4 m=
水桶 600 J,克服物体的重力所做的有用功W有= Gh =
”=W×210 N×2 m =420 J,滑轮组的机械效率G
12题答图(2)
100?00J×100?0??13.(1)力臂(2)方案二(3)2 (4)近
第二讲 滑轮 机械效率 5.80[解析]由题图可知,连接动滑轮的绳子的股
基础集训 ”=W×100?数n=3,滑轮组的机械效率1.D [解析]A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数 n
=4,则绳端移动的距离是物体上升距离的4倍,故
A错误;B.不考虑动滑轮重力和摩擦时,绳子拉力F
=4(G+Gm)=4G,实际应用中需要考虑动滑轮
重力和摩擦,则绳子拉力大于4(G+G),即被提
升的物重小于绳子拉力的4 倍,故B错误;C.由W
=Gh可知,所做的有用功与物体的重力和提升的高
度有关,由于重物提升的高度未知,不能得出增大
物重时所做的有用功增大,故C错误;D.增大物重
提升相同的高度时,有用功增大,额外功不变,有用
功与总功的比值增大,“车梯”的机械效率变高,故
D 正确。故选D。
100?100?×125N×100?0??
6.800 75[解析]由图可知,使用的是动滑轮,n
=2,拉力端移动距离:8=2h=2×2m=4 m,拉力F
做的总功:W意=Fs=200 N×4 m =800 J,所做的有
用功:W有用=Gh=300 N×2m =600 J,动滑轮的机
n=w=8005×100?5??械效率:
7.解:有用功:W有用 =Gh=210 N×3 m=630 J,
动滑轮的机械效率:
n=Wwm-005×100?0??
答:动滑轮的机械效率为70??
8.解:(1)因为货物静止在水平地面上,
F=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N,
S=800 cm2=8×10-2m2,
货物对地面的压强:
2.D [解析]A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数nφ =
3,nz=2,则8甲=3h,sz=2h,则两滑轮组绳端移动
的距离不相等,故A错误;B.已知物体受到的重力
GA>Gg、上升的高度相同,根据W有=Gh可知,甲滑
轮组的有用功比乙的多,故 B错误;C.由B可知,
W有甲>W有乙,已知滑轮组的机械效率η甲<ηz,由η
=w可得,甲滑轮组的总功比乙的大,已知时间相同,
由P="可知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故C错
”=w=R=G+G可误;D.忽略绳重和摩擦,由
p=s=8×10-2m2=5×103 Pa;
(2)解法一:
绳子自由端移动的速度:
0=nv物=2×0.2 m/s =0.4 m/s,
工人做功的功率:
P=w==Fv=250 N×0.4m/s=100W;
解法二:
得p=G+G,n=Ga+Gn,因为GA>Ga,7p
<ηz,载重越大,机械效率越高,但是甲的效率反而
低,说明甲的额外功更大,即甲的动滑轮质量更大,
所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重,故 D正确。故
绳子自由端移动的距离:8=nh=2×3m=6m,
工人做的总功:W点=Fs=250 N×6m=1500 J,
绳子自由端移动的速度:
0=nv物=2×0.2 m/s =0.4 m/s,
物体上升的时间:
选D。
1==0.4m/s=15s(或1=h=0.2m/s=15s),0=i=50s=3.0.5 80[解析]物体运动的速度
p==1500J=100w;工人做功的功率:0.5 m/s;由图可知,该滑轮组中绳子的有效段数为
—19—