内容正文:
物理
1
模块四 力 学
大单元三 功和机械能 简单机械
命题点3 杠杆(每年1道)
2
杠杆的认识及类型判断
第1题图
1.[2024福建]木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯
木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每
一环节都讲究科学的工艺流程.如图所示,雕花时,正在挑
起木屑的刻刀属于 ______杠杆.刻刀要磨锋利使用,是为
了增大 ______.
费力
压强
3
第2题图
2.[2024齐齐哈尔]端午节时,同学们外出游玩.购买饮料时,售货
员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示.启瓶器在正常使用时,
属于______ (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆.开启后的瓶
盖中间出现了凹陷,说明力可以使物体发生 ______.
省力
形变
第3题图
3.如图所示,2024年六五环境日国家主场活动在学校举行期间,
小明利用垃圾钳捡垃圾,并进行分类.垃圾钳使用时属于
______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
费力
4
4.如图所示是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是( )
第4题图
A. 使用铡刀可以省力
B. 使用铡刀可以省距离
C. 甘蔗放在a点比b 点更难被切断
D. 甘蔗放在b点比a 点更易被切断
√
5
第5题图
5.如图所示,是一种外型新颖的手动榨汁器.在A 处用力下
压手柄,容器中的水果受到挤压,可快速榨出果汁.此时,
榨汁器的手柄可以看成一个( )
A. 省力杠杆,支点是C点 B. 费力杠杆,支点是C 点
C. 省力杠杆,支点是B点 D. 费力杠杆,支点是B 点
√
6
6.[2024天津]利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时,先用金属棒撬
起家具,再将带有滚轮的底座放入家具底部,便可以轻松移动家具.其中,金属
棒是______ (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,底座装有滚轮是为了减
小______ .
省力
摩擦
第6题图
7
7. [2024烟台]骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人
体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的.下列关于人体
中的杠杆说法正确的是( )
第7题图
A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵
引力是阻力
C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部
骨骼的牵引力是动力
√
8
杠杆相关作图
8.[2024宜宾]如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此
时动力F1的力臂l1和阻力F2 的示意图.
第8题图
【答案】如答图所示
第8题答图
9
9.如图甲,重型订书机上端手柄为一杠杆.O为支点,A为动力作用点,B 为阻力
作用点,其简化工作原理如图乙所示,请在图乙中作出作用在A 点的最小动力
F1及作用在B点的阻力臂l2 .
第9题图
【答案】如答图所示
第9题答图
10
探究杠杆的平衡条件(2022.19)
第10题图
10.(2022安徽19题4分)用图甲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.
11
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
… … … … …
第10题图
(1)第2次实验数据中的阻力臂l2 应
为_____m.
0.20
(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,
不能
杠杆右边拉力大小不变,力臂变小
不计摩擦,杠杆______(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原
因是:________________________________ .
13
第11题图
(1)如图甲所示,实验开始前,应向
____ 端调节螺母,使杠杆在水平位置
平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆
在水平位置平衡,这样做是为了便于
直接读取 ____________.
右
力臂的大小
(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的 ____侧
进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据.
右
11.[2024湖南]小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供
了如图所示杠杆(支点为O )、支架、10个钩码(每个重0.5 N ).
14
(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件.下表主要呈现
了第3次实验数据.
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
15
小明在第3次实验的基础上,在支点左
侧20.0 cm处继续加钩码直到F1 为
3.5 N ,如图乙所示,但发现此时用剩下
的3个钩码无法让杠杆再次在水平位
置平衡.小洁想利用现有器材帮助小
明完成F1为3.5 N 的第4次实验,她应该
通过 ___________________________
________________________________
_________________,使杠杆再次在水
平位置平衡(请结合具体数据进行说
明,可保留一位小数).
调节左侧钩码的位置大约为10.7 cm,右侧钩码数量为3个,右侧钩码的位置为25.0 cm
第11题图
16
杠杆平衡条件的应用及相关计算(6年5考)
12.(2023安徽6题2分)如图1所示,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15 kg,则爸爸的质量为 kg.
第12题图
60
17
13.(2020安徽8题2分)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=120 N,AB=2.8 m,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 .
第13题图
440
18
第14题图
14.[2024重庆B卷]小兰自制了一把杆秤,由秤
盘、提纽、秤杆以及200 g 的秤砣构成,如图
所示.当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起
提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡.已知AO 间
【答案】600; 1
距离为10 cm.当放入重物,将秤砣移至距O点30 cm的B 处时,秤杆水平平衡,
则重物质量为 g;往秤盘中再增加20 g的物体,秤砣需要从B处移动 cm 才
能维持秤杆水平平衡.
19
第14题图
【解析】以O点为支点,秤砣移到B 处,恰好
能使杆秤水平平衡,根据杠杆平衡条件有
m物g×OA=m秤砣g×OB ,所以重物质量
,
往秤盘中再增加20 g的物体,假设秤砣移到了C 点,根据杠杆平衡条件得
m物′g×OA=m秤砣g×OC,故C 点到支点的距离
,秤砣需要从B 处移动的距
离BC=OC−OB=31 cm−30 cm=1 cm .
20
第15题图
15.(2024安徽7题2分)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=20 N,l1=10 cm,l2=4 cm ,忽略杠杆自身的
重力,则F2的大小为 N .
50
【解析】根据杠杆平衡条件,由图得,F1l1=F2l2 ,即
20 N×10 cm=F2×4 cm,解得F2=50 N .
21
第16题图
16. 如图所示是某中学教室壁挂式投影仪和
支架的结构模式图,AB为长20 cm 固定在竖直墙壁上的
底座;CD为长45 cm 且可伸缩的方形套管.安装完成后,不
考虑支架的重力,投影仪重50 N,重力作用线正好过D 点,
则A处螺钉受到的水平拉力为______N .
112.5
【解析】由图可知,整个支架构成一个杠杆,A点是动力作用点,B 点是支
点,投影仪对支架的拉力为阻力,由杠杆平衡条件可知F×AB=G×CD ,即
F×20 cm=50 N×45 cm,解得F=112.5 N .
22
第17题图
17.[2024南充]如图是我国古代劳动人民运送巨木的
场景,通过杠杆、支架、悬绳、石块等,将巨木一端抬
起,垫上圆木,将其移到其他地方.下列说法正确的是
( )
A. 支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强
B. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,费力省距离
C. 当巨木太重无法抬起时,可以让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂
D. 当巨木太重无法抬起时,可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
√
23
18.(2019安徽4题2分)如图所示,一轻杆AB悬于O 点,其左端挂一重物,
右端施加一个与水平方向成30∘ 的力F ,此时轻杆水平平衡.若重物质量
m=3 kg,BO=3AO,g取10 N/kg,则力F的大小为 ____N .
20
第18题图
24
第19题图
19. [2022泰州]建设中的常泰大桥为斜拉索公
路、铁路两用大桥,如图为小华制作的斜拉索大桥模型,
她用长30 cm、重5 N的质地均匀分布的木条OA 做桥面,
立柱GH做桥塔.OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B
点相连.保持桥面水平,细线对OA的拉力F= ___N ;将细
线一端的固定点由B点改至C点,拉力F 的大小变化情况
是______ ,由此小华初步了解到大桥建造高桥塔的好处.
5
减小
25
第19题解图
【解析】过支点向拉力的作用线作垂线,这条垂线段就是
拉索对桥面拉力F的力臂l,如图解所示,在Rt△AOD 中,
∠A=30∘ ,则 ,根据杠杆的平衡条件,
,则 ;将细线一
端的固定点由B点改至C 点,动力臂增大,阻力臂和阻力不变,根据杠杆平
衡条件可知,动力减小.
26
第20题图
20.如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程
中,阻力臂l阻 ______,动力F动 ______.(均选填“变大”
“变小”或“不变”)
变大
变大
第21题图
21.小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置
平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的
同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示.若
两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A. 右端下降 B. 左端下降
C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态
√
27
第22题图
22.[2024苏州]健身步道上的坐式划船训练器如图所
示.人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将
把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是
______.若要增加训练强度,应将配重盘向___
(选填“a”或“b ”)端移.
变小
a
【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,动力臂
不变,阻力大小等于物体的重力,即阻力不变,由图可知转动过程中阻力
臂会变小,根据杠杆的平衡条件知,拉力会变小;若要增加训练强度,应
将配重盘向a 端移动,增大阻力臂.
28
第23题图
23.小明在学校运动会上是仪仗队掌旗手,如图所示.他竖直举
旗前进时,风给旗水平向右的阻力为20 N ,其作用点可以看成
在A点.已知AB=1.6 m,BC=0.4 m.小明的两只手分别位于B、C
两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,用另一只手控制旗杆
80
水平向右
不让它倾斜,则另一只手对旗杆加的最小力为____ N ,方向__________ .
29
第24题图
24.[2024贵州]如图甲所示的条凳,人若坐
在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒.
现将其简化为如图乙所示的示意图,B、C
点分别与凳脚的E、F 点在同一竖直线上.
A. 压力作用于A点,可将条凳视为绕E 点转动的杠杆
B. 只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘
C. 只要在A、D 点同时施加压力,则条凳一定不会上翘
D. 在B或C 点施加一个压力,则条凳一定不会上翘
当人对水平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析错误的是( )
√
30
$$