内容正文:
物理·精练本
中专123
第十二章
简单机械
第一讲杠杆
基础集训
[答案P16]
⊙命题点1杠杆类型的判断
1.(2025·沈阳模拟)如图所示,平板支撑是一种有效的肌肉训练方法,具有多种作用和好处。当人支
撑在地面上静止时,说法正确的是
A.以脚为支点,人相当于省力杠杆
B.地面对前臂的支持力等于人的重力
C.静止支撑的过程中,支持力对人做了功
1题图
D.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
2.(2023·齐齐哈尔)下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是
A.筷子
B.园艺剪
C.活塞式抽水机的手柄
D.水龙头的扭柄
3.(2025·绥化)如图所示的工具中,正常使用时属于省力杠杆的是
A.筷子
B.天平
C.钢丝钳
D.食品夹
⊙命题点2杠杆的平衡条件及其应用
4.(2023·龙东地区)如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,当杠杆水平
静止时,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,AB=40cm,则物体的重力大小为
N,此杠杆
属于
杠杆。
左B
二A右
4题图
5题图
5.(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120g,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30g的人
参片,需要将秤砣向B点的
(选填“左”或“右”)侧移动。
-82—
6.(2025·齐齐哈尔模拟)杠杆是我们生活中一种常见的简单机械,如图所示,轻质杠杆OA可绕0点无
摩擦转动,A点悬挂一个重为20N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,
且OB:AB=2:1。则F=
N,此杠杆是
杠杆。
G
6题图
⊙命题点3杠杆作图
7.(2024·绥化)请作出杠杆上动力F的力臂1。
7题图
8题图
8.(2025·黔南州)如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重
力G的示意图,以及拉力F对O点的力臂1。
⊙命题点4探究杠杆的平衡条件
9.(2025·绥化模拟)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
9题图
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于
(选填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向
(选填“左”或“右”)
调节。
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平
衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是
。收集实验数据如下表所示,经分析可
得出杠杆的平衡条件:
次数
动力F/N
动力臂L,/cm
阻力F2/N
阻力臂l,2/cm
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
—83—
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从α位置移动到b位置,在此过
程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
10.(2025·佳木斯模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
F2
10题图
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,直到
杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂
个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将
(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持静止不动”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平
衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会
(选填“变大”“不变”或“变
小”),原因是
11.(2025·长春模拟)中华民族是智慧的民族,早在两千多年前,人们就开始使用简单机械了。
11题图
(1)如图甲所示,先人发明的桔(jié)槔(gāo)是一种杠杆,在春秋时期相当普遍。它是在竖直的架
子上架上一根细长的木杆,末端悬一个重物,前端悬挂水桶。当把水桶打满水之后,能比较容易
地把水桶提起,可以节省人提水的
(2)小智对杠杆情有独钟,对杠杆平衡条件进行了实验探究。如图乙所示,他使杠杆在水平位置平
衡的目的是
。如图丙所示,小智用带杆的滑轮推动右端挂钩码的绳子,杠杆
马上发生了倾斜。若此时滑轮不动,要使杠杆右端下降,你的方法是
(说出一种)。
滑轮此时的作用是
(3)请在图丙中作出A点所受拉力的力臂。
—84
中考集训
[答案P17]
满分:100分
一、选择题:本题5小题,每小题5分,共25分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
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.(2025·北京)如图所示,园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用,下列说法正确的是
A.园艺剪对枝条的压力是阻力
B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
2题图
3.(2025·河南)如图所示,在植树活动中,两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处,与前、后
同学的距离分别为PM、PN,水桶对竹竿的作用力为F,其中PM、PN及F的大小均已知,竹竿的重力
忽略不计。若要分析前面同学拾水的力F,的大小,下列建构的杠杆示意图正确的是
)
支点)
F
(支点)
3题图
B
C
D
4.(2025·宁波模拟)“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、F,?你的判断是
()
A.F可能,F2不可能
B.F不可能,F2可能
C.F和F2都可能
D.F和F2都不可能
⊙
G
甲
乙
4题图
5题图
5.(2024·包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕0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:本题5小题,6题9分、7题6分、8题9分、9题6分、10题6分,共36分。
6.(2025·扬州)如图是兄弟二人拾水的场景。扁担相当于杠杆,若以哥哥的肩为支点,弟弟对扁担的
作用力是动力,哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离,动力臂
,阻力臂
,弟弟对
扁担的作用力
。(均填变化情况)
哥哥
弟弟
转轴
6题图
7题图
8题图
7.(2025·甘肃)小宏给爷爷剪指甲时发现,指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹,这是为了增大
力;指甲剪的结构简图如图所示,其中OBD为
(选填“省力”或“费力”)杠杆。
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.(2025·成都模拟)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.(2025·大连模拟)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U,CD长为l2,BC长为l3,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、作图题:本题2小题,11题5分、12题6分,共11分。
11.(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。
·桶
水蒸气
桔槔
甲
11题图
12题图
12.新情境(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F1的力臂L1。
-86—
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第一部分中考命题点集训
四、实验探究题:本题1小题,共12分。
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。
A
0O B
H
H
0
甲
乙
丙
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
1/cm
F2/N
42/cm
F/N
4/cm
F2/N
1/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
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、提纽等组成。如图丙所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重
的物体时,常用离秤钩较
(选填“近”或“远”)的提纽。
五、计算题:本题1小题,共16分。
14.跨学科(2023·重庆A卷)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0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2.8×10-2m3
的桶悬挂在B端,在A端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,OA:OB=3:2;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。
14题图
—87—s=1t=10m/s×300s=3000m,
由W=Fs=尽可得,该车在水中航行时受到的阻力:
f=Y=5,4x10J=1.8x10N。
s-3000m
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6×10Pa;(2)该车空载在水中航行时,
受到的浮力是1.2×103N;(3)观光车航行过程中受
到的阻力是1.8×10N。
7.C8.D9.C
10.(1)钢球
(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
(4)不能
中考集训
1.B2.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。
4.D5.C6.C7.D8.B9.C
10.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U=氵可得,该物块通过AB段所用
时间w-2m,=5s,通过CD段所用时间
=D=10m=2s,则该物块通过AB段和CD段
tco
Vcp 5 m/s
所用的时间之比:=)8=5:2,故B错误。CD.物
tcD 2 s
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=fAB=1N,FcD=
fcD=2N,则拉力F在AB段所做的功:WB=FAB×
sAB=1N×10m=10J,拉力F在CD段所做的功:
Wcn=Fcn×sco=2N×10m=20J,拉力F在CD段
做功的功率:Pcn=
巴==0=10W,故D正确C
错误。故选D。
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。
12.重力势动摩擦力
13.75030
14.(1)动能
(2)多大
(3)摩擦(或阻)匀速
15.解:(1)推车通过的路程:s=t=1m/s×5s=5m;
(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=60N;
(3)推力做的功:W=Fs=60N×5m=300J。
答:(1)推车通过的路程为5m;(2)推车受到的阻
力为60N;(3)推力做的功为300J。
第十二章简单机械
第一讲杠杆
基础集训
1.A2.A3.C
4.50省力
5.40右[解析]杆秤相当于一个杠杆,如图,0为支
点,由杠杆平衡条件可得:G陀×OB=G药×OA,结合
G=mg可得,m驼g×OB=m药g×0A,即:m驼×30A
=120g×0A,解得秤砣的质量约为m驼=40g;接下
来要测30g的人参片,即药材的质量减小,在OA、
m驼一定时,要使杠杆重新水平平衡,应减小OB的
长度,即将秤砣向B,点右侧移动。
6.30费力[解析]杠杆水平平衡时,A端受到的阻
力大小FA=G=20N,动力F的力臂为OB,阻力FA
的力臂为OA,由杠杆平衡条件F,L1=F2L2可得:F×
OB=FA×OA,因为OB<OA,所以F>FA,即杠杆为
费力杠杆;因为OB=2AB,所以OA=OB+AB=3AB,
即OB:OA=2:3,由F×OB=FA×OA可得F的大小:
F-P×0A_20Nx3=30N
OB
2
7.如答图所示
7题答图
6
8.如答图所示
8题答图
9.(1)平衡(2)右
(3)便于测量力臂
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或Fl1=Fl2)
(4)变大
10.(1)右(2)4左端下沉(3)变大力臂变小
11.(1)力
(2)便于测量力臂减少左端钩码(或左端钩码向
右移或右端增加钩码)改变力的方向
(3)如答图所示
11题答图
中考集训
1.C2.C3.A
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F1。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F2,对杠杆进行分析,重力G会使杠杆顺
时针转动,F2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F2。
D正确。
5.C
6.不变变小变小7.摩擦费力
8.支点远靠近
9.是力臂与杠杆平行(或力臂与杠杆重合)
Gl3
10.2(1,+)
近[解析]支点为A,花盆对支架的压
力为阻力F2,从支,点A做到花盆重力作用线的垂
线,支点到垂足的距高为阻力臂行A点是支点,花
盆处在BC中点处,则花盆对支架压力(阻力)F2=
G;D处螺钉水平拉力(动力)的力臂1+2,由杠杆
平衡条件可得:F(L+)=人×号,D处螺钉的水
Gh
平拉力的大小:F=2化+)由杠杆平衡条件可
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。
11.如答图所示
水蒸气
11题答图
12.如答图所示
以z
0
水桶
C
12题答图
13.(1)力臂(2)方案二(3)2(4)近
14.解:(1)桶装满水时,水的质量:m=pV=1.0×
103kg/m3×2.8×10-2m3=28kg;
(2)漂浮的桶受到的浮力等于桶的重力,即F浮=
G桶=20N,
由阿基米德原理得F浮=P水gV排,
则空桶排开水的体积:
V排
F浮
20N
pkg1.0×103kg/m3×10N/kg
=2×10-3m3;
(3)根据杠杆的平衡条件可得,桔槔平衡时有FL
FALO
_FLa:_GaLM_120N×3=180N,
则F。=Lon LoB
2
人对绳子的拉力:
F拉=G桶+G水-Fg=20N+28kg×10N/kg
180N=120N,
人对地面的压力:
F压=G人+F拉=480N+120N=600N,
则人对地面的压强:
F压
600N
p=s-500x10+m=1.2×10Pa。
答:(1)桶装满水时,水的质量为28kg;(2)桶排开
水的体积为2×10-3m3;(3)人对地面的压强为
1.2×10Pa。