内容正文:
2026年中考物理一轮复习考点跟踪练-简单机械
A组 基础排查练
1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 镊子夹, 石块 B.起子开, 瓶盖 C.羊角锤拔, 铁钉 D.天平称物, 体质量
2.如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
A.以a为支点的费力杠杆 B.以a为支点的省力杠杆
C.以b为支点的费力杠杆 D.以b为支点的省力杠杆
3.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
4.下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )
A. B. C. D.
5.如图甲是制作面团的情景,把竹杠的一端固定在绳扣中,人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙为压面团原理图,关于压面团过程的叙述正确的是( )
A.面团对杆的作用力方向向下
B.面团对杆的作用力大小等于F
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变
D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
6.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示的装置中,两支笔构成了一个________,可以轻松地举起很重的书,小拇指离支点越远,所用的力越________。
8.某同学用下图所示装置做探究杠杆平衡条件的实验,图中杠杆匀质且均匀刻度。当杠杆水平平衡后,在左侧第2格挂3个相同的钩码,则应在右侧第3格上挂________个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
B组 深化突破练
9.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
10.用如图所示的几种简单机械提起相同重物G,机械自重不可忽略,不考虑摩擦,则最小的力是( )
11.如图,用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.动滑轮重100N
C.拉力做功的功率为100W
D.滑轮组的机械效率为60%
12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。
(1)平衡时,应该让杠杆静止在________位置。
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图1所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2=______m。
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是________。
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图2所示的结果。根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1l1=________。(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)
13.利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________________,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是__________________________________。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆____________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将________。
14.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变。搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
(1)在丙图中画出F2力臂l2;
(2)当α角增大时,l2________(选填“变大”、“不变”或“变小”),F1________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要________(选填“大”或“小”)。
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析可得,________(选填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。
课时作业答案精析
1. A 解析 镊子夹石块,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;起子开瓶盖、羊角锤拔铁钉,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆;天平是等臂杠杆。
2. B 解析 使用起瓶器开启瓶盖时,瓶盖中的b点被撬起,所以b点是阻力的作用点;并且在开启的过程中,起瓶器绕a点转动,所以a是支点。在整个过程中,动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆。
3. C 解析 刀刃很薄是为了减小受力面积,从而增大压强,故A错误;铡刀的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;甘蔗放在a点比b点阻力臂小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 可知,甘蔗放在a点比b点更易被切断,故C正确;动力臂垂直于力的方向,可知F2动力臂大于F1, 因此F2更省力,故D错误。
4. C
5. C 解析 由图示可知,杆对面团的作用力向下,根据物体间力的作用是相互的,则面团对杆的作用力向上,故A错误;由于面团B点到支点C的距离小于A点,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,面团对杆的作用力大于F,故B错误;面团被压扁说明力能使物体发生形变,故C正确;由图示可知,C为支点,A点的力臂大于B点的力臂,是省力杠杆,但要多移动距离,因此A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离,故D错误。
6. C 解析 图A是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=G;图B是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;图C是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有3股,则F=G;图D是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有2股,则F=G。由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C。
7. 杠杆 小 解析 杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒。由图可知,两支笔构成了一个杠杆,可以轻松地举起很重的书,当小拇指离支点越远,即动力臂越大,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知,所用的力越小。
8. 2 增大 解析 设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为l,根据杠杆平衡条件得:3G×2l=2G×3l,则应在右侧第3格上挂2个钩码;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,即弹簧测力计示数将逐渐增大。
9. C 解析 原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD, 根据杠杆的平衡条件可得:mAgOC=mBgOD,由图示可知,OC<OD,所以mA>mB;当向支点移动相同的距离△l时,两边的力臂都减小△l,此时左边的力矩为:mAg(OC-△l)=mAgOC-mAg△l,右边的力矩为:mBg(OD-△l)=mBgOD-mBg△l,由于mA>mB,所以mAg△l>mBg△l;所以mAgOC-mAg△l<mBgOD-mBg△l。因此杠杆将向悬挂B物体的一端(右端)倾斜。
10. B 解析 设机械自重为G′。
A、此图中,动力臂是阻力臂的2倍,根据杠杆平衡条件可得,F1l=G×l+G′×l,则F1=;
B、此图中,动力臂是阻力臂的2倍,根据杠杆平衡条件可得,F2×l+G′×l=G×l+G′×l,则F2=;
C、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F3=G;
D、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,因为机械自重不可忽略,所以F4=(G+G′);
比较F2与F1或F4的大小,即将F2=与F1=比较,可得F2<F1,故最小的力是F2。
11. B 解析 由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m,故A错误;
忽略绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重:G动=nF-G=2×300N-500N=100N,故B正确;
绳子自由端移动的速度:v===0.4m/s,根据P=Fv=300N×0.4m/s=120W,故C错误;
根据η======83.3%,故D错误。
12. (1)水平 (2)0.15 (3)A (4)F2l2+F3l3 解析 (1)为了便于从杠杆上直接读取力臂及消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡。
(2)根据杠杆的平衡条件得:1.5N×0.1m=1N×l2,则l2=0.15m。
(3)铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定,但对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;悬挂钩码的绳套重力偏大,会对力的真实值有影响,故C不符合题意;杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏,对测量结果造成误差,故D不符合题意。
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆一个格的长度为l,根据杠杆平衡条件可知,杠杆右侧F2l2+F3l3=2G×2l+2G×4l=12Gl;杠杆左侧F1l1=4G×3l=12Gl,故左侧等于右侧,即F2l2+F3l3=F1l1。
13. (1)便于测量力臂 右 (2)只做一次实验,得出的结论不具有普遍性 左端下沉 (3)变大 解析 (1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向右调。
(2)进行实验探究时,若使实验得出的结论具有普遍性,应进行多次实验,题中小明只做一次实验立即分析得出杠杆的平衡条件,得出的结论不具有普遍性;若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,由杠杆平衡条件得,左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积,则杠杆左端下沉。
(3)如图丙所示,若改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,左端力与力臂的乘积不变,右端力臂变小,故使杠杆仍在水平位置平衡,测力计示数将变大。
14. (1)如图 (2)变小 变小 (3)大 (4)乙 解析 (1)延长F2作用线,由支点作其作用线的垂线,l2是其力臂,如图:
(2)由图可知:当α角增大时,力臂l2变小;由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°,且OA这段距离不变,则O点到F1作用线的距离不变,即动力臂不变,阻力为箱子的重力不变,根据杠杆平衡条件可知,F1变小。
(3)如果考虑到人上半身的重力,由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动,根据杠杆平衡条件可知:实际拉力将变大。
(4)比较甲、乙两种姿势可知:甲的支点太高,在搬起物体时,阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间使用较大的力,所以甲姿势不正确,乙姿势比较正确。
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