2025年中考物理专题复习：简单机械和功

2025年中考物理专题复习：简单机械和功 一、选择题 1．撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（　　） A．此时撬棒为等臂杠杆 B．应用此撬棒的主要目的是省力 C．力F的作用点靠近O点会更省力 D．应用此撬棒的主要目的是省距离 2．如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E下，此时杠杆恰成水平状态，A点与圆环CED的圆心重合，吊绳对A端的拉力F大小与角θ的关系图像是（　　） A． B． C． D． 3．小明探究“杠杆的平衡条件”，实验现象如图所示，他认为：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。为了纠正小明的错误认识（　　） A．左侧去掉2个钩码，右侧去掉1个钩码 B．左侧增加2个钩码，右侧增加1个钩码 C．去掉右侧钩码，换用弹簧测力计在B处竖直向下拉 D．去掉右侧钩码，换用弹簧测力计在B处斜向下拉 4．如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，下列说法正确的是（　　） A．轮子的中心是杠杆的支点 B．图中拉力F大于重力G C．手握的位置靠近把手末端时更费力 D．砖头的位置远离车轮时抬起更省力 5．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（　　） A．顺时针转，F先变小后变大 B．顺时针转，F先变大后变小 C．逆时针转，F先变小后变大 D．逆时针转，F先变大后变小 6．如图中某同学体重为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，动滑轮重100N，物体A的重量不能超过（　　）（不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦） A．1000N B．1200N C．900N D．1100N 二、填空题 7．如图所示，妈妈体重比小明大，跷跷板水平平衡时　 　（填“远”或“近”）。若小明往转轴靠近一小段距离，为了保持跷跷板水平平衡，妈妈应适当 　 　（填“远离”或“靠近”）转轴；若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则跷跷板的 　 　端会下沉（填“左”或“右”）。 8．如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将3N的重物挂在A处，OB和BA长度之比为3：5，下列问题中　 　（选填“钓鱼竿”或“羊角锤”）相同；拉力大小为 　 　N；若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 　 　；若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将 　 　。 9．小明用食品夹夹取糕点，糕点变扁了，说明力可以改变物体的 　 　，如图所示，食品夹属于 　 　（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，要使手指捏食品夹的力小一些，手指捏食品夹的位置应离 　 　（选填“A”或“B”）点近一些。 10．如图所示，不计摩擦、滑轮重及绳重，重为G1、G2的两个物体现在处于静止，则G1：G2＝　 　；若在G1和G2下方分别挂一同样重的砝码，则将出现 　 　（选填“仍保持平衡”、“G1上升”或“G1下降”）；若G1＝10N，动滑轮重2N，忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦，则G2＝　 　N。 11．使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲所示的滑轮是 　 　滑轮，在探究其工作时的特点的活动中，应在 　 　方向匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数。大量的实验表明，若不计滑轮重及摩擦，该滑轮最多可以省 　 　的力。 （2）如图乙是一把开瓶盖的新型起子，要打开瓶盖，用力方向应为 　 　（F1/F2），从起子的使用情况看，这是一个 　 　（省力/费力）杠杆。 （3）如图丙是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　 　，使用它可以 　 　。 12．一般家庭都用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如图所示，如果A处螺钉松脱　 　点倾翻，已知AB长40cm，AC长30cm，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 　 　N（支架重力不计），为了安全，室外机的位置应尽量 　 　（选填“靠近”或“远离”）墙壁。 13．如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 　 　杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中1将 　 　，动力F大小将 　 　（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg，则他在距扁担左端 　 　m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m　 　kg（保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。 三、作图题 15．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动 （1）杠杆所受拉力的力臂L1； （2）照明灯所受重力的示意图。 16．如图是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆。请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。 17．用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，要求向下拉绳重物上升，画出其绕绳方法。 18．如图是一根曲杆，可以绕着O点转动，C点接着一个物体，请画出这个力及力臂。 四、实验探究题 19．在探究”杠杆平衡条件”的实验中： （1）先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于 　 　（填“平衡”或“不平衡”）状态。为了消除杠杆 　 　对实验的影响，应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，其目的是 　 　； （2）探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G＝2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，画出F和的图像如图乙（注意看清两个坐标的含义）　 　m。 20．如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆端点已知箱重为250N，OA为120cm （1）图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的力臂为 　 　cm，大小为 　 　N。 （2）使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 　 　N。 （3）生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 21．杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，OB＝10cm。 （1）计算秤砣的质量是 　 　kg （2）小金在B处标的刻度应为 　 　kg。若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为 　 　kg。 （3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时　 　（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意换秤砣。 五、解答题 22．如图为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B A D A A C 一、选择题 1．撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（　　） A．此时撬棒为等臂杠杆 B．应用此撬棒的主要目的是省力 C．力F的作用点靠近O点会更省力 D．应用此撬棒的主要目的是省距离 【分析】（1）支点到力的作用线的垂直距离叫力臂，当杠杆的动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；省力的杠杆费距离； （2）由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、动力越小、越省力。 【解答】解： ABD、由图知，动力臂大于阻力臂，使用该杠杆省力但费距离、AD错误； C、力F的作用点靠近O点时，而阻力，由杠杆平衡条件可知动力会变大，故C错误。 故选：B。 【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，属于基础题目。 2．如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E下，此时杠杆恰成水平状态，A点与圆环CED的圆心重合，吊绳对A端的拉力F大小与角θ的关系图像是（　　） A． B． C． D． 【分析】由题意可知，在E环顺时针转动中，杠杆始终处于平衡状态，且阻力与重物的重力大小相等，阻力臂为OB不变，分析在E环转动过程中动力臂的变化，再根据杠杆平衡的条件可判断动力的大小变化。 【解答】解：由题意可知，在E环顺时针转动中，且阻力与重物的重力大小相等；根据杠杆平衡的条件可知，动力臂越大；E环在竖直位置时，则此时动力最小，动力会随角θ的变大而先变小后变大。 故选：A。 【点评】知道杠杆平衡的条件，会根据动力的方向确定动力臂的变化，会根据阻力、阻力臂和动力臂的关系判断动力的大小变化。 3．小明探究“杠杆的平衡条件”，实验现象如图所示，他认为：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。为了纠正小明的错误认识（　　） A．左侧去掉2个钩码，右侧去掉1个钩码 B．左侧增加2个钩码，右侧增加1个钩码 C．去掉右侧钩码，换用弹簧测力计在B处竖直向下拉 D．去掉右侧钩码，换用弹簧测力计在B处斜向下拉 【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。力臂不一定是支点到力作用点的距离。探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论。 【解答】解：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的。为得出普遍结论，多做几次实验，故正确的实验操作应该是D，换用弹簧测力计在B处斜向下拉。 故选：D。 【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解，解题的关键是理解力臂的概念，它是指从支点到力的作用线的距离。 4．如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，下列说法正确的是（　　） A．轮子的中心是杠杆的支点 B．图中拉力F大于重力G C．手握的位置靠近把手末端时更费力 D．砖头的位置远离车轮时抬起更省力 【分析】独轮车的车把被抬起时属于省力杠杆，手向上抬的力是动力，砖头和独轮车的总重力为阻力；当阻力臂一定时，动力臂越长越省力，反之越费力。 【解答】解；A、因为独轮车的车把被被抬起时，所以轮子的中心是杠杆的支点； B、因为独轮车的车把被抬起时属于省力杠杆，砖头和独轮车的总重力为阻力，故B错误； C、独轮车的车把被抬起时，砖头和独轮车的总重力为阻力，会更省力； D、独轮车的车把被抬起时，砖头和独轮车的总重力为阻力，增大了阻力臂，要增大动力。 故选：A。 【点评】本题考查了杠杆的应用，要求学生能够根据实际情况，准确判断杠杆的五要素以及省力或费力情况。 5．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（　　） A．顺时针转，F先变小后变大 B．顺时针转，F先变大后变小 C．逆时针转，F先变小后变大 D．逆时针转，F先变大后变小 【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力×动力力臂＝阻力×阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。 【解答】解：如右图；连接OA； 已知阻力（物重）不变，阻力臂不变动L动＝F阻L阻，知： 在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力； 因此以OA为动力臂时，动力F最小； 由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大。 沿逆时针方向旋转时，力F变大。 所以选项BCD错误，选项A正确。 故选：A。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，有一定难度；抓住动力臂最大、动力F最小时绳所处的位置，是解题的关键所在。 6．如图中某同学体重为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，动滑轮重100N，物体A的重量不能超过（　　）（不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦） A．1000N B．1200N C．900N D．1100N 【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，比较同学的体重和手能承受的最大拉力得出绳端的最大拉力，不计绳重和摩擦时提升物体的重力最大，根据F＝（G+G动）求出最大物重。 【解答】解：由图可知，n＝2， 因G人＝500N＜F手＝600N， 所以，绳端的最大拉力F＝G人＝500N， 不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大（G+G动）可得，最大物重： G＝nF﹣G动＝7×500N﹣100N＝900N。 故选：C。 【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力公式的应用，正确的确定绳端的最大拉力是关键，要注意绳端的最大拉力不大于施力者的体重。 二、填空题 7．如图所示，妈妈体重比小明大，跷跷板水平平衡时　近　（填“远”或“近”）。若小明往转轴靠近一小段距离，为了保持跷跷板水平平衡，妈妈应适当 　靠近　（填“远离”或“靠近”）转轴；若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则跷跷板的 　右　端会下沉（填“左”或“右”）。 【分析】跷跷板在水平位置平衡，知道妈妈体重和小明的体重关系，利用杠杆的平衡条件判断离支点的距离的大小。根据杠杆的平衡条件分析解答。 【解答】解： （1）跷跷板在水平位置平衡时，设小明的重力为G1，其力臂为L1；妈妈的重力为G5，其力臂为L2， 跷跷板在水平位置平衡时，则应满足G1L3＝G2L2，因G4＜G2（妈妈的体重大），所以L1＞L8，即妈妈比小明离转轴近； （2）若小明往转轴靠近一小段距离，即力臂L1减小，为了保持跷跷板水平平衡1L6＝G2L2知，在G4和G2不变时，L1减小，L3也减小，所以妈妈应适当靠近转轴。 （3）若小明和妈妈分别抱上一只质量相同的铁球，因L1＞L2，则m球gL6＞m球gL2，且G1L8＝G2L2， 所以（G6+m球g）L1＞（G2+m球g）L5，则跷跷板的右端下沉。 故答案为：近；靠近；右。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或力臂的大小。 8．如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将3N的重物挂在A处，OB和BA长度之比为3：5，下列问题中　钓鱼竿　（选填“钓鱼竿”或“羊角锤”）相同；拉力大小为 　8　N；若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 　8：3　；若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将 　大　。 【分析】（1）当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，杠杆是费力杠杆； （2）根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可直接求出动力F1的大小； （3）若仅增加物重，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可直接求出； （4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力的力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知拉力的变化。 【解答】解：由图可知，O点为支点，OA为阻力臂，在B点的拉力为动力； （1）由图可知，OB小于OA，所以是费力杠杆； （2）已知OB和BA长度之比为3：5，则OB：OA＝4：8， 由杠杆的平衡条件可知：F•OB＝G•OA， 所以，F＝×3N＝8N； （3）若仅增加物重，设增加的物重为ΔG， 则此时的阻力F3＝G+ΔG，此时的拉力F1＝F+ΔF； 由杠杆的平衡条件可得：F1•OB＝F6•OA，即：（F+ΔF）•OB＝（G+ΔG）•OA， 所以，F•OB+ΔF•OB＝G•OA+ΔG•OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 原来杠杆平衡时有F•OB＝G•OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 所以，ΔF•OB＝ΔG•OA，则＝＝； （4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，由杠杆的平衡条件F5L1＝F2L5可知拉力将变大。 故答案为：钓鱼竿；8；8：7；大。 【点评】此题结合实例考查了对杠杆的平衡条件的理解与应用，会通过计算比较动力和阻力的大小，从而判断是什么类型的杠杆。 9．小明用食品夹夹取糕点，糕点变扁了，说明力可以改变物体的 　形状　，如图所示，食品夹属于 　费力　（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，要使手指捏食品夹的力小一些，手指捏食品夹的位置应离 　B　（选填“A”或“B”）点近一些。 【分析】力可以改变物体的形状； 结合图片和生活经验，判断食品夹在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆； 由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大越省力。 【解答】解：糕点变扁了，是形状改变了； 食品夹使用时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆； 由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，越省力，手指捏食品夹的位置B点近一些。 故答案为：形状；费力；B。 【点评】此题考查了力的作用效果和杠杆的分类，属于基础知识，比较简单。 10．如图所示，不计摩擦、滑轮重及绳重，重为G1、G2的两个物体现在处于静止，则G1：G2＝　2：1　；若在G1和G2下方分别挂一同样重的砝码，则将出现 　G1上升　（选填“仍保持平衡”、“G1上升”或“G1下降”）；若G1＝10N，动滑轮重2N，忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦，则G2＝　6　N。 【分析】（1）物体G2对绳子末端的拉力F＝G2，由图知，n＝2，不计摩擦、滑轮重及绳重，拉力F＝G1，据此求G1、G2的大小关系； （2）在G1和G2下方分别挂一同样重的砝码G砝码，不计摩擦、滑轮重及绳重，绳子末端的拉力F′＝（G1+G砝码），与G2+G砝码比较得出物体G1的状态； （3）若G1＝10N，动滑轮重2N，忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦，F″＝（G1+G动），根据F″＝G2求解。 【解答】解： （1）由图知，n＝2、滑轮重及绳重G1； 绳子末端的拉力F＝G2，可得：G1＝G8， 所以G1：G2＝8：1； （2）在G1和G5下方分别挂一同样重的砝码G砝码， 不计摩擦、滑轮重及绳重 F′＝（G5+G砝码）＝（4G2+G砝码）＝G2+G砝码＜G2+G砝码， 物体G8将下降、物体G1将上升； （3）若G1＝10N，动滑轮G动＝3N，忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦， 拉力F″＝（G8+G动）＝（10N+8N）＝6N， 此时拉力F″＝G2＝8N。 故答案为：2：1；G3将上升；6. 【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，计算时注意：提升的物体静止时，绳子自由端的拉力等于绳子自由端所挂物体的重力。 11．使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲所示的滑轮是 　动　滑轮，在探究其工作时的特点的活动中，应在 　竖直向上　方向匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数。大量的实验表明，若不计滑轮重及摩擦，该滑轮最多可以省 　一半　的力。 （2）如图乙是一把开瓶盖的新型起子，要打开瓶盖，用力方向应为 　F2　（F1/F2），从起子的使用情况看，这是一个 　省力　（省力/费力）杠杆。 （3）如图丙是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　斜面　，使用它可以 　省力　。 【分析】（1）轴固定不动滑轮叫定滑轮。轴可以随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，利用二力平衡的条件可知，只有竖直向上匀速拉动钩码，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离； （2）杠杆绕着转动的点叫支点，先确定起子使用过程中的支点，再确定阻力作用点，进而确定动力的方向；最后根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆类型； （3）车经过盘山路时要向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离。 【解答】解：（1）由图可知，该滑轮的轴可以随物体一起运动；只有竖直向上匀速拉动钩码，测力计的示数才等于拉力的大小，应在竖直向上匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数，动滑轮最多可以省一半的力； （2）要打开瓶盖，起子要绕着O点转动，动力方向为F2；由于动力臂大于阻力臂，该起子为省力杠杆。 ； （3）斜面加长了运动距离，但可以省力。 故答案为：（1）动；竖直向上；（2）F2；省力；（3）斜面。 【点评】本题考查滑轮的分类和特点、杠杆的分类和特点，属于基础题。 12．一般家庭都用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如图所示，如果A处螺钉松脱　C　点倾翻，已知AB长40cm，AC长30cm，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 　240　N（支架重力不计），为了安全，室外机的位置应尽量 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）墙壁。 【分析】根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，力越小，空调越牢固，据此根据图示情景分析答题。 【解答】解：用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱； C点是支点，空调的自身重力是阻力，由杠杆平衡条件可知，动力越小AB； 则：F×30cm＝360N××40cm； 所以F＝240N； 为了安全，应减小阻力臂，即室外机的位置应尽量靠近墙壁。 故答案为：C；240。 【点评】此题考查了杠杆的应用，把杠杆知识应用到生活中。此题体现了物理知识与生活的紧密联系。 13．如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 　省力　杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中1将 　不变　，动力F大小将 　变小　（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】（1）由力臂的定义，作出阻力臂和动力臂，根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型。 （2）先根据杠杆位置的变化判断阻力、阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件可知动力F的变化 【解答】解： （1）由图可知，OB为阻力臂（货物和车的重力的力臂）， ； 在使用独轮车时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆； （2）根据图示可知，当杠杆慢慢抬起时，重力G的力臂L2变小（当杠杆竖直时，阻力臂为0），动力臂始终等于杠杆长，由杠杆的平衡条件F•L7＝G•L2可知，动力F变小； 故答案为：省力；不变。 【点评】本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，要掌握。 14．农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg，则他在距扁担左端 　1　m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m　0.7　kg（保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。 【分析】（1）知道左、右两筐中谷子的质量，根据G＝mg求出它们的重力，扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时他在距扁担左端距离，从而右侧部分距扁担的距离，根据杠杆的平衡条件求出他在距扁担左端的距离； （2）根据题意求出小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m时左、右两筐重力的力臂，根据杠杆的平衡条件求出增加谷物的质量。 【解答】解： （1）由题意可知，左、右两筐中谷子的重力分别为： G左＝m左g＝20kg×10N/kg＝200N， G右＝m右g＝25kg×10N/kg＝250N， 因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，则右侧部分距扁担1.8m﹣L， 由杠杆的平衡条件可得：G右（3.8m﹣L）＝G左L， 则L＝×1.5m＝； （2）小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m时，左、右两筐重力的力臂分别为： L左＝L﹣ΔL＝5m﹣0.1m＝3.9m，L右＝1.6m﹣L﹣ΔL＝1.8m﹣8m﹣0.1m＝2.7m， 设向右筐增加谷子的质量为m，则其重力为mg， 由杠杆的平衡条件可得：（G右+mg）L右＝G左L左，即（250N+m×10N/kg）×0.2m＝200N×0.9m， 解得：m≈6.7kg。 故答案为：1；7.7。 【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，知道扁担平衡时，两力臂之和等于扁担长是本题的关键。 三、作图题 15．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动 （1）杠杆所受拉力的力臂L1； （2）照明灯所受重力的示意图。 【分析】（1）已知支点和动力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）。 （2）先确定重力作用点，然后过力作用点表示重力的方向（即竖直向下）； 【解答】解： （1）绳子对杠杆的拉力作用在B点，拉力的方向斜向右上方，即拉力的力臂L1。 （2）重力的方向是竖直向下的，过照明灯重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，即为其所受重力的示意图 【点评】本题考查了重力示意图和力臂的作法。关键是要作出支点到力的作用线的垂线段。掌握作图的基本方法，并且作图要规范。 16．如图是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆。请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。 【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【解答】解： 由杠杆平衡条件F1L1＝F7L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小； 图中支点在O点，动力作用在A点1时最长，此时动力最小，动力的方向是向上的5的示意图，如图所示： 【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。 17．用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，要求向下拉绳重物上升，画出其绕绳方法。 【分析】滑轮组绳子的绕法有两种： 一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重； 二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重。 【解答】解：由工人站在地上可知拉力方向向下，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，依次反复绕 【点评】此类题要先确定绳子的开始位置，再进行绕绳，要同时兼顾省力情况和拉力的方向。 18．如图是一根曲杆，可以绕着O点转动，C点接着一个物体，请画出这个力及力臂。 【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。 【解答】解：连接OA，若在A端施力F，此时最省力； 根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，据此可画出最小的动力 【点评】此题考查了最小力和力臂的画法，需掌握杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂，即从支点到力的作用点的距离，力臂与力的作用线是垂直关系。 四、实验探究题 19．在探究”杠杆平衡条件”的实验中： （1）先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于 　平衡　（填“平衡”或“不平衡”）状态。为了消除杠杆 　自身重力　对实验的影响，应将平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，其目的是 　让力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂　； （2）探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G＝2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，画出F和的图像如图乙（注意看清两个坐标的含义）　0.2　m。 【分析】（1）杠杆的平衡状态：静止或匀速转动；为了便于测量力臂大小，要杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动； （2）根据杠杆的平衡条件分析解答。 【解答】解：（1）图甲中，杠杆处于静止状态。为了消除杠杆自身重力的影响，而图甲中，所以应向右移动平衡螺母，移动钩码的位置让杠杆再次在水平位置平衡的目的是：让力臂在杠杆上。 （2）由图乙知，当杠杆右端受到的拉力F＝3N时m，据杠杆的平衡条件有：GL1＝FL，2.8N×L1＝3N×m，解得L1＝2.2m，所以物体对杠杆拉力的力臂L1＝7.2m。 故答案为：（1）平衡；自身重力；右，便于直接从杠杆上测量力臂。 【点评】本题考查探究杠杆平衡条件的实验，关键是将实验操作要求及结论掌握清楚，仔细分析即可。 20．如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆端点已知箱重为250N，OA为120cm （1）图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的力臂为 　60　cm，大小为 　100　N。 （2）使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 　50　N。 （3）生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】（1）画出F 的力臂，在直角三角形中30°所对的直角边是斜边的一半求出力臂。然后根据杠杆平衡条件求出F大小。 （2）要求最小的力一定找到最大的力臂，最大的力臂是连接支点和作用点做力臂。根据杠杆平衡条件求出最小力。 （3）分析阻力、阻力臂、动力臂的变化，杠杆平衡条件判断动力变化。 【解答】解：（1）如图，延长F画出力的作用线AM，则F的力臂就是ON， 在Rt△ANO中，∠NAO＝30°， 所以ON＝AO＝； B为重心，BC为竖直方向， 由杠杆平衡条件可得：F×ON＝G×OC， 即F×60cm＝250N×24cm， 解得F＝100N。 （2）F如红色方向时，动力臂最长为OA， 由杠杆平衡条件可得：F'×OA＝G×OC， 即F'×120cm＝250N×24cm， 解得F'＝50N； （3）常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样阻力臂减小，动力臂不变，最小动力将变小。 故答案为：（1）60；100；（3）变小。 【点评】对于杠杆平衡的计算是比较容易理解的，只要找到动力臂、动力、阻力和阻力臂，根据杠杆平衡条件进行计算。 21．杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，OB＝10cm。 （1）计算秤砣的质量是 　1　kg （2）小金在B处标的刻度应为 　2　kg。若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为 　4　kg。 （3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时　＜　（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意换秤砣。 【分析】（1）直接应用杠杆的平衡条件来计算； （2）杠杆平衡时，秤盘上的物体质量是多少，则右侧秤杆相应的刻度就是多少。主要仍是应用杠杆的平衡条件来计算力和力臂； （3）换大秤砣带来的是其力臂的变小，力臂变小则读数变小。 【解答】解：（1）除去秤盘和杆秤质量，以O点为支点，当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，恰好能使杆秤水平平衡物g•OA＝m秤砣g•OB 代入数据解得：m秤砣＝1kg； （2）由于物体质量为3kg时且秤砣在B点时杆秤平衡，因此B点的刻度应为2kg。 由于OC＝2OB，OB＝6OA秤砣•OC，解得m′＝4m秤砣＝4×3kg＝4kg，因此C处的刻度应该为4kg； （3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，重力的力臂不变，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，即向O点移动，B处标的刻度为2kg，其读数小于2kg． 故答案为：（1）2；（2）2、4 【点评】本题主要考查了杠杆的平衡条件在杆秤中的应用，较为基础，难度不大。 五、解答题 22．如图为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。 【分析】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。 ②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。 ③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。 【解答】解：找出支点，从O做F1的垂线就是F1的力臂，要使杠杆平衡，F6的方向向下。 故答案为： 【点评】作力臂时要找好支点与力的作用线，力臂是从支点到力的作用线的距离。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/15 18:12:44；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$