15第十章 第1课时 杠杆-【智乐星中考·中考备战】2025年山东中考物理全练本（沪科版六三学制）

1 第十章　机械与人 第1课时　杠杆 建议用时：15分钟 2 【基础练 基础达标】 1.(2024·牡丹江)下列工具属于费力杠杆的是( ) A 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 3 2.(2024·济南莱芜二模)如今大城市普遍存在着停车难的问题,图甲是集存 车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车 亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴,存车亭固 定在A端,电动机借助定滑轮用绳将杆拉起。如果不考虑杆的重力和机械 各部分的摩擦力,小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置,作用在A 点的动力将( ) A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小 A 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 4 【解析】 小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置,动力臂l1逐渐变大、阻力臂l2逐渐变小,且阻力不变(阻力为存车亭和汽车的总重力),根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,在此过程中作用在A点的动力逐渐变小,故A正确。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 5 3.【新考向·古代技术】(2024·临沂河东一模)图甲是《天工开物》里记载的 一种捣谷的舂,“横木穿插碓头,(碓嘴冶铁为之,用醋滓合上。)足踏其末而舂 之。”舂可以简化为图乙所示模型,碓头质量为10 kg,OA长度为1.2 m,OB长 度为0.8 m。不计横木AB的重力和转动摩擦,g取10 N/kg,则( ) A.捣谷时,舂是省力杠杆 B.捣谷人竖直向下踏时最省力 C.碓头下落0.3 m重力做功300 J D.至少用150 N的力才能翘起碓头 D 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 6 4.(2024·安徽)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　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 7 5.【跨学科·生物】(2024·菏泽郓城一模)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。如图所示,从物理学的视角来 看,桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点是____________(用图上标出的名称 回答);在提起重物的过程中,重物通过绳索对手掌的拉力F2是__________(选填 “动力”或“阻力”);桡骨杠杆是__________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。  　肘关节　 　阻力　 　费力　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 8 6.(2024·哈尔滨)杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图 所示,已测得刺五加药材质量是120 g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤 砣的质量约为________g,接下来要测30 g的人参片,需要将秤砣向B点的 ________(选填“左”或“右”)侧移动。  　40　 　右　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 9 7.(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。  　逐渐变小　 　a　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 10 【解析】 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,阻力(配重盘的重力)不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力变小,即拉力逐渐变小。若要增加训练强度,即增大拉力,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力(配重盘的重力)不变的情况下,应增大阻力臂,即将配重盘向a端移。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 11 8.(2024·广元)图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中O为支点,F2为压饺子皮时作用在B点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 【答案】 如图所示 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 12 9.(2024·泰安新泰三模)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:带有刻度且每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5 N的钩码若干个。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 13 (1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡, 应将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端旋动。  (2)如图乙所示,杠杆在水平位置保持平衡。此时若将两侧的钩码都向远 离支点的方向移动一格,杠杆的________(选填“左”或“右”)端会下沉。  (3)如图丙所示,杠杆在水平位置平衡。若弹簧测力计由M位置向右倾斜 30°,要使杠杆继续在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数会_________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。  　右　 　右　 　增大　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 14 (4)学习了杠杆的知识后,小明设计了一个实验,利用杠杆可以测得金属块B的密度,如图丁所示。 ①将一根材质均匀的细直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物A挂在硬棒上的位置为E; ②用刻度尺测量出OE的长度L1; ③把金属块B浸没在水中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡; 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 15 ④用刻度尺测量出OD的长度L2; ⑤已知水的密度为ρ水,利用已知量和上述步骤中测量出的物理量,可写 出金属块B的密度的表达式ρB=_________。   　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 10.(2024·淄博沂源一模)小聪在家中自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,AO∶OB=4∶1,在轻杆的A端悬挂着重为100 N的沙袋,在B端施加竖直向下的作用力,使轻杆AB在水平位置平衡。小聪重为500 N,脚与地面的接触总面积为 250 cm2。(不计杠杆自重和摩擦)求: (1)小聪不进行锻炼,双脚站立时对水平地面的压强。 (2)轻杆AB在水平位置平衡时,小聪的拉力。 (3)在B端施加竖直向下的作用力,使沙袋匀速提升0.6 m,小聪对杠杆B端做的功。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 17 【答案】 解:(1)因地面水平,小聪对地面的压力F压=G小聪=500 N, 小聪不进行锻炼,双脚站立时对地面的压强: p===2×104 Pa。 (2)沙袋对杠杆A端的拉力FA=G沙=100 N, 根据杠杆平衡条件可得,F×OB=FA×AO, 所以小聪的拉力:F=×FA=×100 N=400 N。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 18 (3)将沙袋匀速提升h1=0.6 m,设小聪拉动B端下降的距离为h2,根据三角形相似可知:=,即= 解得h2=0.15 m,根据三角形相似可知,动力臂与阻力臂的比值不变,沙袋重力不变,则小聪的拉力大小不变,由W=Fs可得,小聪对杠杆B端做的功: W=Fh2=400 N×0.15 m=60 J。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 19 【拔高练 培优提能】 11.(2024·菏泽)如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图,结合示意图 判断,下列说法正确的是( ) A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力 B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 C 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 20 12.【新考向·古代技术】(2024·广安)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始 的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如 图所示,已知A点所挂拗石重力为100 N,OA∶OB=2∶1,两侧悬挂的绳子始终 保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)。 下列说法错误的是( ) A.桔槔平衡时,桶内水的体积为2×10-2 m3 B.桔槔是杠杆装置 C.桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D.要想一次提取更多的水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动 A 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 21 【解析】 A.拗石对A点的拉力FA=G=100 N,桔槔平衡时, FA×OA=FB×OB,FB===200 N,G桶+G水=FB=200 N,G水<200 N, 则m水<20 kg,V水<2×10-2 m3,故A错误。 B.一根硬棒能绕固定点转动,这根硬棒就是杠杆,桔槔是杠杆装置,故B正确。 C.桔槔平衡时,FA×OA=FB×OB,==,故C正确。 D.把拗石的拉力看成动力,悬挂点A向远离O点方向移动,可以增大动力臂,动力与阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,阻力变大,则一次可以提取更多的水,故D正确。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 22 13.(2024·达州)如图所示,轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持 水平,已知AB是OB长度的4倍,AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直 悬挂一边长为 10 cm 的正方体物块甲,该物块静止在水平地面上,O点左侧 悬挂一可自由移动的质量为2 kg的物块乙。当乙悬挂在A点时,甲恰好对 地面无压力,则甲的重力为________N;当乙悬挂在C点时,甲对地面的压强为 __________Pa。(g取10 N/kg)  　60　 　2 000　 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 23 【解析】 乙受到的重力G乙=mg=2 kg×10 N/kg=20 N,则乙对杠杆A点的拉力FA=G乙=20 N。由题意知,AB=4OB,AO=3AC,则AO=3OB,CO=2OB。根据杠杆平衡条件可得FB×OB=FA×AO,则FB===60 N,即甲所受的重力为60 N。再将乙移动到C处,则FB'×OB=FC×CO,其中FC=G乙=20 N,代入解得FB'=40 N,因此甲对杠杆的拉力为40 N,由力作用的相互性知,杠杆对甲的拉力F拉B=40 N,甲所受支持力F支=G-F拉B=60 N-40 N=20 N,根据相互作用力大小相等,得到甲对地面的压力F压=20 N,甲对地面的压强p===2 000 Pa。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 24 【压轴练 冲刺满分】 14.(2024·重庆A卷)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩 码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O 点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放100 g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次 水平平衡,如图所示。在O到B两条刻度线之间均匀地画上49条刻度线。 下列说法正确的是( ) A.自制杆秤的每一格约表示2.08 g B.称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡 C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D.若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程 B 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 25 【解析】 A.在O到B两条刻度线之间均匀地画上49条刻度线,则共计50格,每一格代表的质量m==2 g,即自制杆秤的每一格约表示2 g,故A错误。 B.称中药时B端翘起说明FA×OA>FB×OB,此时可以减少中药,即减小FA,使秤杆恢复水平平衡,故B正确。 C.如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件FA×OA=FB×OB,FB偏小,则OB长度将变大,测量结果会比真实质量偏大,故C错误。 D.若将提纽移到O点右侧,则OA增大,OB减小,根据杠杆平衡条件可知FA变小,则杆秤的量程减小,故D错误。 1 3 5 7 9 11 13 题序 2 4 6 8 10 12 14 26 $$