专题06：杠杆-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（山西专用）

专题06 杠杆 内容概览： 考点01：考察杠杆计算。 考点02：考察杠杆作图。 考点01：考察杠杆计算。 杠杆平衡条件： 1. （2024山西中考） 错题记录 错题改正 站立地面踏脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踏脚跟时左脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。 错误之处：______________ 解：如图将左脚看作杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件 得小腿肌肉拉力 错因分析：_______________ 　 正确解答：_______________ 【答案】 错误之处：力臂l1错误（动力臂错误； l1 =0.04cm ） 错因分析：力臂概念不清（未找到正确动力臂； l1 =0.16cm ） 正确解答：解：将左脚看作一个杠杆，脚跟抬起时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件 得小腿肌肉拉力 【解析】考察杠杆计算 分析错题，写出错误原因，结合平时使用错题本的经验进行答题；再按照要求写出正确解答。 2. （2019山西中考） 汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。 【答案】 货车前轮开上地磅秤时，以后轮为支点，如解图甲所示 根据杠杆的平衡条件得F前l＝G车l1① 货车后轮开上地磅秤时，以前轮为支点， 如解图乙所示 根据杠杆的平衡条件得F后l＝G车l1′② ①＋②，得G车＝F前＋F后 以题意G车＝G前＋G后 则m车＝m前＋m后＝8 t＋9 t＝17 t<18 t 所以货车没有超载。 【解析】考察杠杆计算 第一部分前轮单独开上电子地磅秤，进行受力分析和力臂绘制，根据杠杆平衡条件进行列式，第二部分后轮单独开上电子地磅秤，根据杠杆平衡条件进行列式，联立求解。 考点02：考察杠杆作图。 3. （2023山西中考）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。 【答案】 【解析】考察杠杆作图 由图可知，O为支点，要使作用在A的力最小，需力臂最大，当OA作为力臂时，拉力的力臂最大，力最小，作图如下： 4. （2021山西中考）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是 用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。 【答案】解：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，要求在A点用力，连接OA，则OA就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将黄芪切片时，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下，据此可画出最小动力F的示意图。如图所示： 【解析】考察杠杆作图。 力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离； 杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 5. （2018山西中考）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。 【答案】 【解析】考察杠杆作图。 力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离； 杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 6. （2022山西中考）尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在重阳节送给爷爷一款带有放大镜的指甲刀（如图所示），以方便爷爷剪指甲。剪指甲时，透镜到指甲的距离比一倍焦距______________，所成的像为放大的______________像。拇指按压的手柄是______________杠杆。手柄上有凹凸不平的花纹，目的是______________。 【答案】 ①. 小 ②. 虚 ③. 省力 ④. 增大摩擦力 【解析】考察杠杆、放大镜的物距及成像特点、摩擦力的影响因素。 [1][2]带有放大镜的指甲刀，使用时，透镜到指甲的距离应小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，便于修剪指甲。 [3]拇指按压的手柄，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 [4]手柄上有凹凸不平的花纹，是在压力一定是，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 杠杆 综合练习 7. （2018 临门B卷）一个窨井盖（正方形）质量为20千克，边长为50厘米，厚度为2厘米，两渗水孔到相邻边的距离都为10厘米，此时检修人员用一铁钩钩住一个渗水孔向上施力，那么掀起该窨井盖所需的力至少为多少牛顿？ 【答案】 由杠杆的平衡条件知：在力和力臂的乘积一定时，若力最小，则力臂最长。 根据题意可知，其中一个渗水孔到井盖边缘最远的距离为 50cm﹣10cm＝40cm； 由G＝mg和FL1＝GL2可得，掀起该窨井盖所需的最小力： F ＝ = ＝ 125N。 答：掀起该窨井盖所需的力至少为125N。 【解析】考察杠杆计算 （1） 学生审题进行解答，独立完成练习。 （2）对角线与边长的力臂变化，阻力臂和动力臂都增大。 （3）模型思维。 8. （2018 临门A卷）俯卧撑是一项常见的体育健身活动，运动的人身体可视为杠杆，如图所示是小华同学做俯卧撑的示意图，他的体重500N，每做一次将身体撑起，肩部上升0.4m。已知A′为重心，OA＝0.9m，AB＝0.6m。 求：地面对手的支持力 【答案】 阻力臂是支点O到重力作用线距离，动力臂是支点O到手的距离，阻力为人体重，根据杠杆平衡条件FL1=FzL可得双手支持力的大小:如下图所示: 由杠杆的平衡条件可得: FL1=GL2, 则地面对手的支持力: 【解析】考察杠杆计算 阻力臂是支点O到重力作用线距离，动力臂是支点O到手的距离，阻力为人体重，根据杠杆平衡条件FL1=FzL可得. 9. （2023重庆A）桔槔是《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、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；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。 【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3） 【解析】考察杠杆计算。 （1）因为通的容积为容积为2.8×10−2m3，则桶装满水的质量为 （2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为 则排开水的体积为 （3）桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求，B端施加的拉力为 人对绳子的拉力为 人对地面的压强为 10. （2023武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如下表所示。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 …… …… …… …… …… 由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 ___________； （2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是_______N； ②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5 N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。________ 【答案】 （1） （2） 【解析】考察探究杠杆平衡条件实验。 （1）分析数据可得，第一次试验 第二次实验 由此可知，F1、F2、l1、l2之间的关系式为 （2）由题意知，杠杆右侧挂了4个钩码，总质量为200g，由得，四个钩码重力为 杠杆右侧受到向下拉力的大小等于砝码重力大小，即 根据图甲可知，由可知，弹簧测力计的大小为 （3）由得，杠杆再次平衡状态为 解得。根据力与力臂的关系进行画图，即过支点作力的作用线的垂线段，如图所示： 11． （2023年太原二模）如图是用于安装马路牙石的“炮车",车架A0B,夹具A'0'B'都可看做杠杆,则车架和夹具分别是( ) A.省力杠杆,费力杠杆 B.费力杠杆,省力杠杆 C.省力杠杆,省力杠杆 D.费力杠杆,费力杠杆 【答案】A 【解析】考察杠杆平衡条件的应用，力臂的定义。 车架A0B，如图， 动力臂（黄色）大于阻力臂（绿色），为省力杠杆 夹具A'0'B'，如图 动力臂（黄色）小于阻力臂（绿色），为费力杠杆 12. （2023山东临沂）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 【答案】D 【解析】考察杠杆平衡条件，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离。 A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在便用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。 13. （2022湖南邵阳）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. 前臂杠杆的支点O在肘关节处 B. 肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C. 重物给前臂的力F2是动力 D. 前臂是一根省力杠杆 【答案】A 【解析】A．前臂将物体拿起时，肘关节处保持不动，肘关节处为前臂杠杆的支点O，故A符合题意； B．肱二头肌给桡骨的力F1是将物体拿起的动力，故B不符合题意； C．重物给前臂的力F2是阻碍前臂上升的阻力，故C不符合题意； D．如图所示，动力F1是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离，距离较小，阻力F2的力臂是肘关节到重物对手压力作用线的距离，距离较大，根据杠杆平衡条件 则 是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 14. （2023湖南衡阳）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，并画出动力的力臂l1。 【答案】如图所示. 【解析】考察杠杆作图。 物体重力的方向是竖直向下，因此过水桶的重心沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示. 15. （2023辽宁本溪）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在________力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的________。扇车的摇柄是________（填简单机械名称）。 【答案】 重 运动状态 轮轴##杠杆 【解析】杠杆平衡条件的应用。 地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时，由于受重力的作用落入扇车。 “扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外，运动状态发生变化，这个现象说明力能改变物体的运动状态。 风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力，因为轮半径大于轴半径。 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06 杠杆 内容概览： 考点01：考察杠杆计算。 考点02：考察杠杆作图。 考点01：考察杠杆计算。 杠杆平衡条件： 1. （2024山西中考） 错题记录 错题改正 站立地面踏脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踏脚跟时左脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。 错误之处：______________ 解：如图将左脚看作杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件 得小腿肌肉拉力 错因分析：_______________ 　 正确解答：_______________ 2. （2019山西中考） 汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。 考点02：考察杠杆作图。 3. （2023山西中考）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。 4. （2021山西中考）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是 用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。 5. （2018山西中考）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。 6. （2022山西中考）尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在重阳节送给爷爷一款带有放大镜的指甲刀（如图所示），以方便爷爷剪指甲。剪指甲时，透镜到指甲的距离比一倍焦距______________，所成的像为放大的______________像。拇指按压的手柄是______________杠杆。手柄上有凹凸不平的花纹，目的是______________。 杠杆 综合练习 7. （2018 临门B卷）一个窨井盖（正方形）质量为20千克，边长为50厘米，厚度为2厘米，两渗水孔到相邻边的距离都为10厘米，此时检修人员用一铁钩钩住一个渗水孔向上施力，那么掀起该窨井盖所需的力至少为多少牛顿？ 8. （2018 临门A卷）俯卧撑是一项常见的体育健身活动，运动的人身体可视为杠杆，如图所示是小华同学做俯卧撑的示意图，他的体重500N，每做一次将身体撑起，肩部上升0.4m。已知A′为重心，OA＝0.9m，AB＝0.6m。 求：地面对手的支持力 9. （2023重庆A）桔槔是《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、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；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。 10. （2023武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如下表所示。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 …… …… …… …… …… 由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 ___________； （2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是_______N； ②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5 N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。________ 11． （2023年太原二模）如图是用于安装马路牙石的“炮车",车架A0B,夹具A'0'B'都可看做杠杆,则车架和夹具分别是( ) A.省力杠杆,费力杠杆 B.费力杠杆,省力杠杆 C.省力杠杆,省力杠杆 D.费力杠杆,费力杠杆 12. （2023山东临沂）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 13. （2022湖南邵阳）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. 前臂杠杆的支点O在肘关节处 B. 肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C. 重物给前臂的力F2是动力 D. 前臂是一根省力杠杆 14. （2023湖南衡阳）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，并画出动力的力臂l1。 15. （2023辽宁本溪）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在________力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的________。扇车的摇柄是________（填简单机械名称）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$