第十二讲 第1课时 杠杆-【决胜中考】2025年中考物理全程复习练习册（安徽专版）

第十二讲 第1课时 考点1杠杆的类型 1.(2024·望江县三模)如图所示，是一种外形 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 考点2杠杆的相关作图 2.(2024·宁夏)如图为用螺丝刀撬图钉的示 意图，在图中画出动力F,的力臂1。 B 3.(2024·广元)图甲中是用来压制饺子皮的 “神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙 是其简化示意图。图中O为支点，F?为压 动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中 画出阻力臂2、作用在A点的最小动力F1。 甲 乙 考点3杠杆平衡条件的应用 4.(2024·安徽模拟)图甲是常用的移动指示 牌，其侧视图如图乙所示，其中AB为指示 牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm, BE=60cm,CD=50cm,且E为CD中点。各 部分材料均是质地均匀的，总重力为100N。 如图丙所示，当有风吹过，风力等效作用于 板面中间，要使指示牌不被吹倒时，风力最 大作用力不能超过 N。 简单机械 杠杆 雨注 F风 滑全 E E C D G 甲 乙 丙 5.(2024·包河区校级模拟)如图甲所示，立夏 时节，我国有的地方会用杆秤给小孩称体 重，俗称“立夏称人”，期望小孩健康成长。 已知秤砣质量为2.5kg,篮子质量为2kg, 调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态 (不计绳重和杆重)，如图乙所示。此时OA 5cm,AB=45cm,则小孩的质量为 kg。 B 秤砣 甲 乙 6.(2024·庐阳区校级二模)如图甲是我国古 代汲水装置—桔槔，图乙是它水平静止时 的简化模型，不计杠杆自重的影响，此时配 重物重力为G1=100N,l1:l2=2：1,水桶 重G2 甲 乙 7.(2024·合肥二模)如图甲为小瑶同学在拉 弹力绳的情景，可简化为如图乙所示的杠 杆，其中点O为支点，肱二头肌收缩拉动前 臂弯曲使弹力绳被逐渐拉长。若图示位置 弹力绳的弹力F2为60N,OA=30cm, 3 OB=3cm,OC=2cm,则肱二头肌施加的 动力F1是 N。 拉弹 力绳肱二 F, 头月 肱三 头肌 甲 乙 8.(2024·蜀山区二模)如图所示，杠杆AB放 在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠 杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点 在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB= 0.5m,杠杆左端有一个重物。当在B端施 加竖直向下的拉力F时，杠杆AB保持水平 位置平衡（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略 不计)。若重物重为10N,求能保持杠杆水 平平衡的最小力为 N。 C G B 7777n777777777 第8题图 第9题图 9.(2024·肥西县二模)如图，轻质硬棒上有三 点A、B、C,BC=3AB,若以三点中的某点 为支点，将重物挂在另两点中的某点，并在 另一点施加动力，使重物恰好能在水平位置 静止且最省力，应以 为支点、 为阻力臂。 10.(2024·合肥二模)如图所示，OA=OB,且 OA段水平，A端所挂物体重力为G= 10N,为了使杠杆在该位置保持平衡，则需 要在B端施加的最小力为 N B 30 0360° 77777777777777 第10题图 第11题图 3 11.(2024·池州二模)用如图所示的杠杆撬动 石头，已知OC=0.1m,BC=0.1m,BA= 0.8m,若撬动石头对杠杆施加的最小动力 为100N,则石头对杠杆的压力为N。 12.(2024·合肥模拟)如图甲所示，父子俩一 起用长为1.5m的扁担抬重物，儿子想让 年迈的老父亲稍微轻松一些，他将重物悬 挂在离自己肩膀0.5m处（简化图如图乙 所示)，儿子与父亲抬重物时对扁担的支撑 力之比F子：F父= 。（扁担的重 忽略不计) 重物 甲 乙 13.(2024·合肥模拟)小明在探究“杠杆的平 衡条件”的实验中，用如图甲所示弹簧测力 计竖直向上拉，当杠杆由图甲的位置变成 图乙的位置静止时，测力计示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中 心，并且不计支点处摩擦) 14.（2024·瑶海区校级模拟)如图所示，质量 分布不均匀的木棒重心在O点，在细绳 1和支架2、3的作用下处于水平静止状态， 此时，若 (选填“剪 断绳子1”“撤去支架2”或“撤去支架3”)， 木棒仍能在水平位置保持静止。 A 0 2 7777777777777 第14题图 第15题图 15.(2024·安徽模拟)如图，轻质杠杆可以绕 O点在竖直平面内转动，在A点用细线悬 挂一铁块，在B点施加一竖直向下的动力 F,使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力 改为沿虚线方向的F',使杠杆仍在水平位 置保持平衡。则 A.动力臂增大，F>F B.动力臂增大，F'<F C.动力臂减小，F>F D.动力臂减小，F'<F 16.(2024·肥东县校级模拟)图甲是《天工开 物》里记载的一种捣谷的春，其简化原理图 如图乙所示，OA：OB=3:2,若碓头质量 为20kg,不计横木的重力和转动摩擦，捣 谷人对B点的作用力为F,使水平静止的 横木转动。则下列说法正确的是(g取 10 N/kg) O B 碓头 甲 乙 A.碓头的重力为20N B.图乙中的春相当于省力杠杆 C.捣谷人对B点作用的最小力F,为300N D.碓头下落过程中始终竖直向下的F,变小 17.(2024·瑶海区校级一模)俯卧撑是一项常 见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑， 健身效果通常不同。图1甲所示的是小京 在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情 境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1 乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在 O点，对手的力作用在B点，小京的重心在 A点。已知小京的体重为750N,OA长为 1m,OB长为1.5m。 (1)图1乙中，地面对手的力F1与身体垂 直，求F的大小。 ·35 (2)图2所示的是小京手扶长凳做俯卧撑 保持静止时的情境，此时他的身体姿态 与图甲相同，只是身体与水平地面成一 定角度，长凳对手的力F2与他的身体 垂直，且仍作用在B点。分析并说明 F2与F1的大小关系。 甲 乙 图1 图2 考点4探究杠杆的平衡条件 18.(2024·包河区校级二模)如图所示为某小 组在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置， 杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松 手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图 甲所示。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)杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，在 A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N,在 B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆 水平位置平衡，读出此时弹簧测力计的 示数；当弹簧测力计改为斜拉时，再次 使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的 示数将 （选填“变大”“变小”或 “不变”)。置是相同的，目的是使小球撞击木块时的速度相同。 (4)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放， 弹簧的弹性势能不同，小球获得的动能不同，小球撞击木 块时的速度不同，可以研究小球的动能大小与速度的关 系。（⑤）利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度 (弹性势能相同)后由静止释放，因撞击前接触面光滑，整 个装置的机械能守恒，小球获得的动能相同，小球的质量 不同，小球撞击同一木块时的速度不同，实验中没有控制 速度相同，故小华的设计方案不可行。如果用该方案，小 球对木块做的功相同，故可看到木块移动的距离相同。 第十二讲简单机械 第1课时杠杆 1.A 2.如图所示 3.如图所示 A A为 B 1 4.25[解析]80cm=0.8m,60cm= 0.6m,50cm=0.5m,根据题意可知，指 示牌的模型可以看作杠杆，指示牌被风吹 倒时，根据如图所示风向，支点为C点，把 风力看成动力，那阻力是指示牌重力G= 100N,由图可知，动力臂L=2AB+BE 2×0,8m+0.6m=1.0m,阻力臂为 CE=2×CD=2×05m-Q25m,如图所不凤向刷好把D 端吹离地面，由杠杆平衡条件可得FXL=G×CE,即F,× 1.0m=100N×0.25m,解得F.=25N。 5.18[解析]作用在杠杆A点的力等于孩子及所坐篮子的总 重力，作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡 条件FL1=FzL2可得，m人和蓝gXOA=m料花gXOB,即 m人和蓝gX5cm=m帮乾gX(45cm-5cm),解得m人和性= 20 kg,m=20 kg-2 kg=18 kga 6.200N[解析]根据杠杆原理，由题图知，该装置是杠杆，由 在折平衡条件可得G,X1:=GX1,解得G:-公×G, 2×10N=200N. 7.900[解析]根据题图和杠杆平衡条件F1L1=FzL2得， F,×OC=F2×OA,代入数据可得F,×2cm=60N× 30cm,解得F1=900N。 8.5[解析]由题意可知，重物的重力G=10N,AB=AC十 CD+DB=0.5m十0.5m十0.5m=1.5m,杠杆水平平衡 XL6=FXLP,即E=eXG=AB L6一XG,当 AC L6=AC时，拉力最小，则F本=AB-AC X G= 0.5m 5m-0.5mX10N=5N. 9.AAB[解析]由题图可知，若将重物挂在三点中的某点 处，恰好能在水平位置静止且最省力，根据杠杆的平衡条件 ·4 可知，此时的力臂是最大的，所以当AC为动力臂时动力臂 最大，当AB为阻力臂时，阻力臂最小，所以支点应该在A 点，阻力的作用点在B处，动力的作用点在C处。 10.10[解析]杠杆在题图中位置平衡时，当以OB作为动力 臂时，动力臂最大，阻力、阻力臂大小不变，根据杠杆的平 衡条件可知，此时的动力是最小的。由题意可知，此时动 力臂和阻力臂的关系为LO贴=14，则根据杠杆平衡条件可 动力F,=,O”=G= 11.1000[解析]以O或B为支点，阻力臂分别为OC和BC, 长度接近，而动力臂为OA和BA,OA>BA,根据杠杆平 衡条件，当动力臂为OA时，撬动石头的动力为最小，动力 为100N,OC=0.1m,BC=0.1m,BA=0.8m,OA= OC+BC+BA=0.1m十0.1m十0.8m=1m,根据杠杆 平衡条件可得F动·OA=Fs·OC,100NX1m=F:× 0.1m,解得Fs=1000N。 12.2:1[解析]长为1.5m的扁担，距离儿子肩膀的距离为 0.5m,力臂L=0.5m,距离父亲的距离为L父=L L=1.5m-0.5m=1m,由杠杆平衡条件FL子= aF这=1m=2 F发Lx,可知F发D0.5mT9 13.不变[解析]做实验时，如题图甲所示的杠杆已达到平 衡。当杠杆由题图甲的位置变成题图乙的位置时，其动力 臂、阻力臂的比值是不变的，所以在阻力不变的情况下，根 据杠杆平衡条件FL1=F2L2分析可知动力是不变的。 14.剪断绳子1（或撒去支架2）[解析]绳子只能向上施加拉 力，支架只能施加向上的支持力：剪断绳1，以2为支点，重 力和支架3支持力使得杠杆的转动方向相反，可以平衡：仅 撤去支架2，以3为支点，重力和绳子的拉力使得杠杆的转 动方向相反，可以平衡：仅撤去支架3，以1为支点，重力和 支架2支持力使得杠杆的转动方向都是顺时针，故杠杆不 可以平衡。 15.C[解析]如图所示，在A点用细线悬挂一重物，在B点 施加一个竖直向下的动力时，动力臂最长，当动力沿虚线 方向拉杠杆时，动力臂将变小，而阻力和阻力臂均不变，由 FL1=F2L2可知，动力将变大，故C正确。 0 A 16.C[解析]碓头的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N, 故A错误；OA:OB=3:2,根据题图乙可知，动力臂小于 阻力臂，为费力杠杆，故B错误：当OB为动力臂时，动力臂 是最大的，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡 条件可知，此时的动力是最小的，则F,×OB=GXOA,则 OA ,3 F,=G×O品-200N×之=300N,故C正确：难头下落过 程中，动力和阻力的方向不变，根据三角形知识可知，动力 臂与阻力臂的比值不变，由杠杆平衡的条件可知，F,大小 不变，故D错误。 17.解：(1)如图1所示，O为支点，重力的力臂为14，F1的力 臂为lB,依据杠杆的平衡条件Fl=GA可得，F:= GL4_750NX1m=500N。 1.5m 图1 图2 (2)小京手扶长凳时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支 点，重力的力臂为U4',F2的力臂为1B,依据杠杆的平衡条 件，F=G可得，F。,由题图可知4， lB,因此F2<F1。 18.(1)左变大 第2课时滑轮组和斜面的机械效率 1.静止152.4：1 3.14[解析]当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、 绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上 受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，f= 1 F=2(Gm十G#)=2(I0N+4N)=7N。当A向左做 匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的 拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力：滑动摩擦力的 大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触 面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以向右的摩擦力f 7N。B对A的拉力不变，F拉=7N,A做匀速直线运动，受 到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力F=f十F 7N+7N=14N。 4.B30 5.A[解析]由题知，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力， A.由图知，重物重力的力臂L,=L,拉力F1的力臂L2= 3L,由杠杆平衡条件可得，G×L1=F:×L2,即G×L F:×3,解得F:=号G:R题图中使用的是斜面，Fs= G0,动力F:=G-品×G=G:C短园中使用的是动 清轮，使用动潘轮，省-半的力，上=G:D题围中使用的 是滑轮组，承担物重的绳子股数n=2,则F,=弓G。可见， F,最小、最省力。 6.解：(1)工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，绳子对 工人竖直向上的拉力也等于300N,工人对地面的压力等于 地面对工人的支持力，F:=F支=G人一F拉=700N 300N=400N。 (2)A端受到向下的拉力F4=3F拉+G=3X300N十 10N=100N,B端受到向下的拉力Fa=FXOA OB 100NX1=50N,物体M受到绳子的拉力F=FB= 2 500N,物体M对地面的压力等于地面对物体M的支持力， 即F:=F支=GM-F#=5000N-500N=4500N。 7.24%[解析]由题图知，n=2,电梯的机械效率7=W W有 10%=0×10%=0×100%=是×10% 600N 2X1250NX100%=24%。 ·4 8.90[解析]由题图可知，1=2，该滑轮组的机械效率7= w×10o%-径×160%-系×10%-本×10%- 2X15NX100%=90%。 27N 9.80%[解析]斜面倾角为30°，斜面长s=2h,克服物体重力 做的有用功W有用=Gh,推力做的总功W。=Fs=F×2h= 2Fh,斜面的机械效率刀=W。 -W×10%-票×10%= 800N 一CGX100%2X500NX100%=80%。 10.102[解析]W有带=Gh=180N×0.5m=90J,由7= W里X100%可得总功W。=W型=90=100小，则额外 W 790% 功W数=W总一W有用=100J一90J=10J。由W总=Fh可 wg_1o0J=2m。 得，将杠杆按下的高度九=F=0N 11.D[解析]由题可知，绳子的段数为2，物体在10s内匀速 提升了2m则物体上升的速度=三-2m=0.2m/s, 绳子自由端拉力移动的速度v绳=1℃物=2X0,2m/s= 04m/s,故A错误：不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力F=】 1 (G+G)=2(600N+100N)=350N,故B错误；绳子自由 端拉力F的功率P=,=F%=350NX0.4m/s=140 Gh ,W足X100%= W,故C错误；滑轮组的机械效率7=W。 1o%-0×10%-是×10% 2X350NX100%≈ 600N 85.7%,故D正确。 12.D[解析]由题意可知，小明使用滑轮组做的有用功与小聪直 接拉动物体做的功相等，因此有用功W方=Fs=18NX 1m=18J,故A错误；由题图可知n=3,绳子自由端移动 的距离s=s物=3×1m=3m,拉力做的总功W总=Fs 10NX3m=30J,故B错误；额外功W=Ws一W有=30J一 8J户12，故C错误；滑轮组的机械效率WX100% 30×100%=60%,故D正确。 13.D[解析]木块所受的重力和支持力不在同一条直线上， 且作用在同一个物体上，不是一对相互作用力，故A错误； 斜面装置费距离，是省力杠杆，所以斜面省力，故B错误； 对重物做的有用功W有用=Gh=9N×0.3m=2.7J,故C 错误；拉力做的功W。=Fs=3NX1.2m=3.6J,斜面的机械 效率”一W。 7甩×100%=？6X100%=75%,故D正确 解析]物体移动的速度为0==”=0,2mS,A 5s 错误；由题图知=3，小明同学拉绳子的功率为P=F0'= Fw=125NX3×0.2m/s=75W,B正确：拉力做的有用 功为W女=Gh=mgh=30kg×10N/kg×1m=300J,C 错误；拉力做的总功为W=F=Fh=125NX3×1m= 3西小则疾活轮粗的机城发率方)肥×10%-器× 100%=80%,D错误。 15.C[解析]由题图可知，1=3，自由端移动的速度v绳=℃