培优专题4 杠杆模型建构(物理)-【练客中考】2026年浙江新中考科学培优专题（合订本）

培优专题4杠杆模型建构 [2025.32,2024.32(3)] 专题突破 类型1)杠杆模型建构 例2如图所示，轻质杠杆可绕0点转动，在杠杆的中 例1年糕是我国的传统食物，属于农历新年的应时 点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加力F,使杠杆处 于平衡状态。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 食品。如图是切年糕的机器，请回答下面的问题： 模型一：力F始终垂直于杠杆，将杠杆拉至水平 位置。 」FE=G物，不变 F L =F2L2 所以F L2: 例1题图 模型二：力F,始终竖直向上，将杠杆拉至水平位置。 (1)该机器属于 杠杆（选填“省力”或“费 L1、L2均增大，由F,L1= 力”)。 F,L2无法直接判断F变化 (2)小柯切年糕时想更轻松，应将年糕靠近刀片 E[寻找比例关系 端（选填“A”或“B”),同时动力的方向 OA OB 应选择图中的 (选填“1”“2”或“3”)。 △OAB∽△OCD, 0C OD' 针对训练1如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调 即、1 节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正 确的是 ) 水平位置时，宁 A.课桌调节器属于费力杠杆 由FL1=F2L2可知，F （水平位置时，L、 B.它与羊角锤属于同一种杠杆 L2未画出) C.使用课桌调节器可以省功 针对训练2如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂 D.该杠杆的支点是C点 起来，A0=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个 针对训练1题图 类型2杠杆动态平衡分析 相同的钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、 C两点各减少一个同样的钩码，则木棒（ 可方法指导+++++++十+++++++ A.仍保持平衡 LLL 杠杆动态平衡分析中心思想 B.绕0点逆时针方向转动 找准F1、F2、L1、L2,再分析哪个物理量改变/不变， C.绕0点顺时针方向转动 最后由FL,=F2L2得出其动态变化。 D.平衡被破坏，转动方向 不定 针对训练2题图 跟踪训练 1.(2025温州龙港市二模)一根质量分布均匀的金 2.早在3000多年以前，勤劳智慧的中国人就已经开 属棒放在水平地面上，该金属棒可绕0点转动，对 始使用杠杆。如图所示是古人利用桔槔从井里汲 左侧拉环竖直向上施力可将金属棒左侧拉离地 水的示意图，它的前端A系一水桶，后端B系一配 重物，0，为支点，杆的自重不计。 面，则四个拉环中所需力最大的是 甲 7丙 0,点 777777777777777 第1题图 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 第2题图 初中科学培优专题 11 (1)请在图中相应位置画出F2的力臂。 (2)某次绳子拉动巨石沿斜面MN移动0.1米，高 (2)当A处未悬挂水桶时，人沿着AC方向向下 度上升0.05米，求此过程中克服巨石重力做的 拉，此时杠杆类型是 (选填“省力杠 功。(g取10牛/千克) 杆”“费力杠杆”或“等臂杠杆”)；若保持拉力F方 (3)某次拉动巨石前，绳子与杠杆AC垂直，AC与 向不变，将支架移到O2点，则拉力F大小将 竖直方向成30°角。要拉动巨石，绳子对巨石的拉 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 力至少需32100牛，假设人的质量均为60千克， (3)若01A=301B,配重质量为4.5千克，桶和水 此时C端下方平台上至少需站多少人？（已知绳 总重50牛，请计算使用配重后，从井中汲水时人 子对A端的拉力等于绳子对巨石的拉力，C端受 可以节省用力 牛。 到竖直向下的拉力F等于人的总重力) 3.（2025杭州西湖区二模)如图甲所示，可调式握力 圆木 器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄的左侧， 用力抓紧使其碰触到右侧的读数按钮，即算完成 巨 柱 一个握力动作。 M水平地面 调节弹簧 图1 图2 区域 第4题图 调节器 读数 按钮 第3题图 (1)如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋 钮来调整，使弹簧下端在调节区域内左右移动。 5.如图甲是厨房里的一种锅盖收纳架。架子质量较 当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动 小可忽略不计，通过螺丝固定在墙上。（g取10 作需要用 (选填“更大”或“更小”)的力。 牛/千克) (1)放置锅盖后螺丝固定处所受的总水平拉力为 (2)如图乙所示，小科用F,的力抓握力器的手柄，此 16牛，计算锅盖的质量。 时弹簧的拉力F2=20牛，阻力臂OA=2.0厘米，动力 (2)如何改进锅盖架，能够让它承重性能变得更 臂0B=5.0厘米，则此时F1= 牛。 好？（写出一种改进方法并结合杠杆知识，写出推 (3)小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹 理过程) 性势能增加20焦，完成了60个握力动作花费的时间 墙面 为2分钟，则小科做功的功率至少为 瓦。 螺丝 4.(2025浙江统考32题)人们一直对古人如何将巨 螺丝 石移到高处感到好奇。图1是古人移动巨石的一 5 cm 种可能方式，人站上右侧两根圆木下端悬挂的平 台，通过自身重力对圆木施力，将巨石拉动一小段 20 cm 距离后固定，调整装置，再次拉动巨石。整个装置 可简化为一个斜面、一根直杠杆和一个平台（平台 第5题图 未画出)，如图2所示。巨石通过绳子与杠杆AC 相连，杠杆与石柱的接触点为B点，AC=4.8米， AB=0.8米，巨石质量为5000千克。不计绳子、 杠杆和平台受的重力。根据图2，请回答： (1)使用此杠杆主要目的是 (选填“省 力”或“省距离”)。 12 初中科学培优专题即V=V排= F浮 5N P水g1.0×103kg/m3×10N/kg 5×10-4m3 方法指导 F F-E,P水 ②m1 m-m,P水 ③5-y %-VP* @5-￡ h-hi ④r-2*⑤ ⑥P水 11.120.6偏大 12.(1)3(2)1.2×103 (3)烧杯中装白酒，塑料袋中装水，其他实验步骤 同上 13.(1)把简易密度计放在盛待测污水的烧杯中 (2)使密度计竖直地漂浮在液体中 (3)会：轻度污水 14.(1)丙(2)便于测出大石块的体积 (3)B(4色-b。 h-h,P水 培优专题4杠杆模型建构 专题突破 例1(1)省力(2)A2 针对训练1B 例2模型一：不变变大变大 模型二：不变不变 针对训练2A【解析】由题知，A0=OC,两边的力 不同，说明杠杆的重心不在0点，因为右边受到的 力大于左边受到的力，所以杠杆的重心在O点的左 侧；设杠杆的重心在D,一个钩码重为G,如图，由杠 杆的平衡条件F,l1=F22可得，杠杆平衡时2G× A0+G#×OD=3G×C0,两边各减少一个钩码后， 左边力和力臂的乘积为G×A0+G年×OD,右边力 和力臂的乘积为2G×C0,减少钩码后，两边减小的 力和力臂的乘积相等，则有G×A0+G:×OD=2G ×C0,所以杠杆仍平衡，故选A。 跟踪训练 1.D 2.(1)如答图所示(2)省力杠杆变大(3)15 第2题答图 【解析】(2)01为支点，杠杆的动力臂0C大于阻 力臂OD,是省力杠杆；若保持拉力F方向不变， 将支架移到O2点，拉力F,力臂变小，F2的力臂变 大，配重不变，根据杠杆平衡条件Fl=F,L2可知， F1将变大。(3)若01A=30B,配重质量为4.5kg, 如果没有配重，拉力F'=G=50N,有配重时，根据 浙江科学参 杠杆的平衡条件F,l1=F22知，mEg×01B×cos0= (G-F)×O,A×cos0(0为杠杆与水平面的夹角)， 代入数据，即4.5kg×10N/kg×0,B=(50N-F) ×30,B,解得F=35N,故省力△F=F'-F=50N -35N=15N。 3.(1)更大(2)8(3)10 【解析】(1)弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越 大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。 弹簧下端向左移动时，可使弹簧的伸长量变大，小 科要完成一个握力动作需要用更大的力。(2)根据杠 杆的平衡条件有F2×OA=F1×OB,即20N×2.0cm= F,×5.0cm,F1=8N。（3)小科完成60个握力动 作增加的弹性势能W=60×20J=1200J,小科做 功的功率至少为P=”=200」=10W。 t2×60s 4.(1)省力 (2)解：克服巨石重力做的功W=Gh=mgh=5000kg ×10/kg×0.05m=2500J (3)解：动力臂l,=BC×sin30°=(4.8m-0.8m) x7-2m 阻力臂l1=AB=0.8m 根据杠杆平衡条件F,L1=F22 C端受到向下的拉力 F=F,= 24_32100N×0.8m=12840N 11 2 m 人的总重力G总=F=12840N 人的总质量m点= g-12840N=1284kg g10 N/kg 需要站的人数n=m鱼=1284kg=21.4 m人 60 kg 需站22人 5.（1)解：由图乙可知，若螺丝钉松动，则绕B点转动， 故B为支点 根据杠杆平衡可得：F×AB=G×L G=AB xF=15 cmx16 N=12 N 20 cm 中科学 m=C=-12N g 10 N/kg =1.2kg 优专 (2)增大AB的长度，或减小架子的开口，或增大AB 的长度同时减小架子的开口。 根据杠杆的平衡条件FL1=F2L2可知，在拉力F 和阻力臂L2一定时，可以增大拉力的力臂L,即增 大AB的长度来增强锅盖架的承重性能F2;或在拉 力及力臂一定时，减小阻力的力臂，即减小架子的 开口来增强锅盖架的承重性能；或增大AB的长度 同时减小架子的开口来增强锅盖架的承重性能等。 培优专题5滑轮组、斜面模型建构 专题突破 例1D 针对训练1(1)310(2)800(3)75% 【解析】(1)水泥的重力G水泥=m水混g=90kg× 10N/kg=900N,动滑轮的重力G动=m劲g=3kg× 考答案及解析 47