内容正文:
1
2
简单机械
第九章
3
知识全面梳理
教材图片解读
核心考点突破
练透山东真题
目
录
重点实验探究
4
知识点1 杠杆
1.杠杆定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是一个杠杆。
忽略形变
5
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆可以绕其转动的点(O点)。
(2)动力:使杠杆转动的力(F1)。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)。
(4)动力臂:从支点O到____________作用线的距离(l1)。 →垂直
(5)阻力臂:从支点O到____________作用线的距离(l2)。
动力F1
阻力F2
6
【归纳总结】
①只要在力的作用下不变形的物体都可以看成杠杆,杠杆可以是直的,也可以是任意形状的。
②动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上。
③动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。
④对于直杠杆,力臂不一定在杠杆上,只有当力的方向垂直于杠杆时,该力的力臂才在杠杆上。当力的作用线经过支点时,该力的力臂为0。
7
3.杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下__________或匀速转动时,我们
称之为杠杆平衡。
(2)平衡条件:_______________________________,或写为_____________。
静止
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
8
4.杠杆的种类与应用
杠杆
类型 力臂关系 平衡时力
的关系 特点 应用
省力
杠杆 l1_______l2 F1_______F2 省力费距离 裁纸刀、开瓶器、
羊角锤、撬棒等
费力
杠杆 l1_______l2 F1_______F2 ______________ 筷子、镊子、钓鱼
竿、船桨等
等臂
杠杆 l1_______l2 F1_______F2 不省力也不省距离 托盘天平、定滑
轮等
>
<
<
>
费力省距离
=
=
9
知识点2 滑轮
类 型 定滑轮 动滑轮 滑轮组
图 示
定 义 轴固定不动的滑轮 轴随被吊物体一起运动的滑轮 由动滑轮和定滑轮组合而成的装置
10
类 型 定滑轮 动滑轮 滑轮组
实 质 ______杠杆 _______杠杆 —
特 点 不省力,也不省距
离,但可以改变力
的__________ 能___________的力,
但不能改变力的
方向 既可以省力,又
可以改变力的
方向
s与h的关系 s=h s=2h s=nh
F和G的关系 F=G F=(G+G动) F=(G+G动)
等臂
省力
方向
省一半
11
说明:上述关系式中忽略绳重及摩擦。s是绳子末端移动的距离,h是物体上升的高度,n是动滑轮上承担物重的绳子段数,G动是动滑轮的重力。
12
知识点3 轮轴、斜面、螺旋
1.轮轴
(1)定义:由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成,大的称为________,
小的称为________。
(2)分析:可将轮轴看作连续转动的杠杆分析。如图,轮的半径为R,轴半径
为r,根据杠杆的平衡条件可知,作用在轮上的力F与作用在轴上的力G的
关系为____________。
轮
轴
FR=Gr
13
2.斜面
(1)定义:斜面是与水平面成一定夹角的倾斜平面。
(2)分析:如图,若不计物体与斜面之间的摩擦,则W有用_______W总,
即____________,可得拉力(或推力)F=______。
(3)特点:斜面是一种________力机械。
=
Gh=FL
省
14
3.螺旋
(1)分析:螺旋可以看作是绕在圆柱上的特殊的__________。
(2)特点:可以省力;可以将旋转运动与沿轴向的运动进行互相转化。
斜面
15
【夯基辨疑】
图中杠杆AB处于平衡状态,O点为杠杆的支点,且OA>OB=OC。判断①~⑤的对错。
16
①杠杆的阻力是物体受到的重力G( )
②阻力臂是线段OB ( )
③动力臂是线段OD ( )
④此时杠杆是省力杠杆 ( )
⑤保持杠杆位置不变,将动力F逆时针转至竖直位置,动力变小( )
⑥杠杆一定是一根直的硬棒( )
⑦作用在杠杆上的动力一定与阻力方向相反( )
⑧动滑轮既能省力也能改变力的方向( )
⑨盘山公路相当于一个特殊的斜面,可以省力( )
✕
√
✕
✕
√
✕
✕
✕
√
17
教材图片 命题角度 命题内容
八下P87第4题图 杠杆类型的判断 1.脚踏式垃圾桶是生活中常见的一种垃圾桶,
如图所示,脚踏式垃圾桶是通过底部的踏杆
部分,通过连杆机构可以将垃圾桶盖打开,
方便快捷。该垃圾桶的盖子EDF是一个以点
_____(选填“D”“E”或“F”)为支点的_________
杠杆,踏杆ABC是一个__________杠杆。
(后两空均选填“省力”“费力”或“等臂”)
E
费力
省力
18
教材图片 命题角度 命题内容
杠杆类型的判断;杠杆平衡条件的应用 2.如图所示的各种工具,在使用时属于
费力杠杆的是( )
A.撬棒 B.船桨
C.钢丝钳 D.自行车车闸
3.图9-1-5是工人用一根木棒撬动水平
地面上石头的情景,为了更省力,人应
沿____________(选填“竖直”或“垂直
木棒”)方向向下压木棒。若想省更
多的力,人可以将作为支点的石块向
______(选填“左”或“右”)适当移动
垂直木棒
右
19
教材图片 命题角度 命题内容
八下P82 图9-1-1改编 杠杆作图 4.如图甲所示,利用羊角锤撬钉子,请在锤柄A点处画出所施加的最小动力 F和其力臂l。
【答案】 如图所示
20
教材图片 命题角度 命题内容
八下P82 图9-1-1改编 杠杆作图 5.在图乙中,画出钓鱼竿的动力臂l1和阻力F2
【答案】 如图所示
21
教材图片 命题角度 命题内容
八下P87第5题图 杠杆平衡条件的应用 6.工人使用独轮车搬运砖块,相关信息
如图所示,车厢和砖块所受的总重力
G=1 200 N,推车时,双手向上的力F=
_________N。如果将这些砖块偏向
车厢前部装载,推车时,双手向上的力
为F',则F'_____(选填“>”“=”或“<”)F
360
<
22
教材图片 命题角度 命题内容
八下P128第7题图 杠杆平衡条件的应用 7.如图所示,小明正在做俯卧撑,
把他的身体看作一个杠杆,O为
支点,A'为重心,他受到的重力为
500 N,地面对手的支持力F的力
臂是______m,大小为_______N
1.5
300
23
教材图片 命题角度 命题内容
八下P88图9-2-2甲相似 滑轮的特点 8.学校国旗杆的顶部通常安
有一个________滑轮,其目的是
__________________
八下P89 图9-2-6 轮轴 9.如图所示,门把手、汽车的方向
盘相当于一个__________,在司机
转动方向盘时能够__________,
但不能够省功
定
改变力的方向
轮轴
省力
24
教材图片 命题角度 命题内容
八下P90 图9-2-7 轮轴 10.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生
产汲水装置——辘轳,沿用至今。图甲是一种辘
轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,可视
为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照________
(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳
提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是
_____(选填“A”“B”或“C”)点。设大轮与小轮的
半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90 N,若要
使辘轳静止在图乙所示位置,则作用在C点最小
的力应为________N。(不计井绳的粗细和自重)
省力
B
30
25
教材图片 命题角度 命题内容
八下P91 图9-3-1
八下P93 第2题图 斜面 11.山区的公路修成盘山公路,
是因为盘山公路相当于简单机
械中的__________,可以省力;
如图所示的螺丝钉上有很多螺
纹,将螺纹展开就相当于_______
(选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”)
斜面
斜面
26
核心考点1 杠杆类型的判断
【母题1】 下列工具在使用过程中,属于费力杠杆的有_______,
属于省力杠杆的有______,属于等臂杠杆的有___。
BEGH
ACF
D
27
【思维路径】
【解题模型】
28
【变式1】 墨经中的杠杆
(2025·济南历下一模)公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )
29
【变式2】 人体中的杠杆
(2025·聊城阳谷一模)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是( )
A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
30
【母题2】 图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
核心考点2 杠杆作图
如图所示
31
【思维路径】
32
【解题模型】
1.作指定力的力臂
33
2.作杠杆最小动力
34
【变式1】 作指定力的力臂
(2025·泰安岱岳一模)图甲为手抬哑铃,当将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃时,前臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,请在图乙中画出对应的动力臂l1和阻力臂l2。
如图所示
35
【变式2】 作杠杆最小动力
(2025·枣庄滕州二模)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
如图所示
36
【母题3】 如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,若:
(1)把杠杆两侧的钩码各增加一个,杠杆将__________。(选填“左端下沉”
“右端下沉”或“仍平衡”,下同)
(2)把杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将__________。
(3)把杠杆两侧的钩码同时向内移动一格,杠杆将__________。
(4)把杠杆两侧的钩码同时向外移动一格,杠杆将__________。
核心考点3 杠杆的动态平衡分析
左端下沉
右端下沉
左端下沉
右端下沉
37
【思维路径】
【解题模型】
38
【变式1】 推窗问题
(2025·济南历城二模)小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开(如图甲),在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中(如图乙),所用水平推力的大小将( )
A.逐渐变小
B.先变小后变大
C.逐渐变大
D.先变大后变小
39
【变式2】 腿部杠杆
【创新考法·学科融合】如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1,小腿所受的重力G为阻力。当股四头肌群收缩拉动小腿从图示位置缓慢升至水平位置时,下列判断正确的是( )
A.F1在变小
B.阻力在变小
C.l1为动力F1的力臂
D.当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆
40
【母题4】 小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆。他的体重为500 N,每做一次将身体撑起,肩部上升0.4 m。在某次测试中,他1 min内完成30次俯卧撑。已知O为支点,A'为重心,OA=0.9 m,AB=0.6 m,每个手掌的面积为0.02 m2。求:
(1)地面对双手的支持力;
(2)双手对地面的压强;
(3)1 min内小明做功的功率。
核心考点4 杠杆平衡条件的应用
41
【思维路径】
【解题模型】
42
解:(1)由杠杆的平衡条件可知,以O为支点时,
F手×OB=G·OA,代入数据得F手×(0.9 m+0.6 m)=500 N×0.9 m,
解得F手=300 N。
(2)双手对地面的压强:p====7 500 Pa。
(3)小明完成1次俯卧撑做的功:
W=F手h=300 N×0.4 m=120 J,
1 min内小明做的功:W总=nW=30×120 J=3 600 J,
1 min内小明做功的功率:P===60 W。
43
【变式1】 杆秤问题
【传统文化·古代器具】 (2025·临沂蒙阴二模)杆秤在我国有几千年的历
史,爸爸利用杆秤称取中药,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
44
【变式2】 力臂问题
(2025·德州平原二模)图甲为教室里的照明灯,由两根绳子悬挂,可以等效为
图乙,照明灯AB重为60 N,长度为1.2 m,重心在照明灯中心O点,照明灯A端
到悬挂点C点的距离为20 cm,照明灯B端到悬挂点D点的距离为50 cm,则
绳子在悬挂点C点承受的拉力大小为____N。
12
45
实验14 探究杠杆的平衡条件
1.实验器材:带刻度的杠杆(含支架)、钩码、细线。
2.实验装置
46
3.实验过程
(1)实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。
(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置
平衡。
(3)记下动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的大小。
(4)改变力和力臂的大小,再做几次实验。
(5)计算每次实验中F1l1和F2l2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
4.实验结论:杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) 。
47
【实验分层训练】
物理小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的钩码重均为1 N。
48
【基础设问】
(1)[操作细节]实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆______(选填
“是”或“不是”)处于平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡,下一步进行的最
简单的操作是______________________。
(2)[操作目的]实验过程中,每次实验时都应使杠杆重新在水平位置平衡,
其目的是__________________。
(3)[收集数据]图乙为第一次实验的情景,则本次实验的动力臂l1是____cm。
是
向左调节平衡螺母
便于测量力臂
8.0
49
(4)[数据分析]他们的三次实验数据如表所示。分析可知,杠杆的平衡
条件是_________(用F1、F2、l1、l2表示)。
次数 动力
F1/N 动力臂
l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
1 3 2 12.0
2 4 8.0 2 16.0
3 5 8.0 2 20.0
F1l1=F2l2
50
(5)[验证结论]为了进一步验证实验结论,小组同学又做了图丙所示的实
验。现将弹簧测力计从a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”)。
(6)[评估交流]小明认为上述实验数据缺乏普遍性,他们还需要在以上
实验的基础上,使______和________也不相同,继续实验收集数据。
(7)[应用分析]若将图乙杠杆左右两侧所挂的钩码同时向靠近支点O的方
向移动相同距离,则杠杆的____(选填“左”或“右”)端将下沉。若在图乙杠杆
左右两侧钩码下端各加挂一个相同的钩码,则杠杆的____(选填“左”或“右”)
端将下沉。
变大
阻力
阻力臂
左
左
51
【能力设问】
(8)[原因分析]小组同学又进行了如图丁所示的探究,发现当杠杆水平平衡
时,根据测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符,且F1l1总是______(选
填“大于”或“小于”)F2l2,其原因是______________________。
(9)[方案设计]有同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科
学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和
方法:__________________________________________________________
______________________________________。
大于
杠杆自重对实验有影响
将重垂线固定在杠杆的支点上方,使重垂线自然下垂。用直角三角
尺测量重垂线与杠杆的角度,判断是否水平
52
(10)[实验拓展]实验中有同学提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的
平衡”。为判断这一观点是否正确,小组同学制作了一个密度均匀的圆盘
(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图戊所示。
他们先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在
图示位置平衡,此时CD水平;接着他们将挂在G点的钩码先后挂在N、D两
个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,
则说明该同学的观点是______(选填“正确”或“错误”)的,
原因是__________________________________________
_________________________________________________
________________________。
错误
由实验现象可知,力的作用点到支点的距离发生
了变化,圆盘仍在图示位置平衡,并没有影响杠杆的平衡,
故该同学的观点是错误的
53
(11)[迁移应用]小组同学将一根胡萝卜用细绳吊起来,调整细绳的位置使
其处于水平平衡,如图己所示。A、B两段胡萝卜的质量mA___ (选填“>”“<”
或“=”)mB,原因是__________________________。
<
左侧的力臂大于右侧的力臂
54
【创新设问】
(12)[装置改装]小组同学将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,可测量小
桶内液体的密度,如图庚所示,将容积为20 mL的小桶挂在M点,调节平衡螺
母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5 cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在
___(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至
N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量为10 g,ON=15 cm,N点位置应标注
的密度刻度值是____g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线____(选填“是”或
“不是”)均匀分布的(g取10 N/kg)。
O
1.5
是
55
命题点1 杠杆的认识及作图
考法❶ 构建杠杆模型
1.【科学思维·模型建构】 (2025·山东)小明使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图所示。以下选项错误的是( )
A.F1为动力 B.l1为动力臂
C.F2为阻力 D.l2为阻力臂
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
56
2.(2025·滨州)如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景,用独轮车运输货物时需左右对称,否则不稳定,极易倾倒。下列说法正确的是( )
A.独轮车是费力杠杆
B.车上物体的重力为阻力
C.推车人的手越靠近车轮越费力
D.倾倒时,车以车轴为支点转动
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
57
【解析】 AB.用独轮车运输货物时,车轴为支点,车上物体对车的压力为阻力,人对车向上的拉力为动力,则动力臂大于阻力臂,独轮车是省力杠杆,故AB错误。
C.推车人的手越靠近车轮,动力臂越小,越费力,故C正确。
D.根据题意可知,倾倒是指左右倾倒,此时车以车轮与地面的接触点为支点转动,故D错误。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
58
3.(2025·枣庄滕州一模)2024年8月8日,在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中,中国选手夺得金牌。如图所示,运动员一手紧握支撑柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列的船桨模型中正确的是( )
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
59
考法❷ 杠杆相关作图
4.(2025·菏泽牡丹一模)如图甲所示,鼠标的左键可看成杠杆OBA(O为支点),当我们的手指在B点按下鼠标左键时,使电路接通完成操作任务。
(1)请在简图乙中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1;
如图所示
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
60
(2)杠杆OBA是______(选填“省力”或“费力”)杠杆,判断依据是
__________________。
费力
动力臂小于阻力臂
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
61
5.【本土素材·人文景观】 (2025·青岛)胶州湾跨海大桥采用钢索斜拉式设
计,如图甲所示。大桥的一部分可简化为图乙所示的模型,其中F1为钢索的
拉力,F2代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力,O为支点,请画出F1的
力臂;若N点不动,钢索A端向右移动,则钢索的拉力F1将会变 。
如图所示
小
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
62
【解析】 从支点O向F1的作用线作垂线,这个垂线段就是F1的力臂l1。若N点不动,钢索A端向右移动,则F1的力臂l1变大,F2的大小及其力臂l2不变,根据F1l1=F2l2可知,F1将会变小。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
63
命题点2 杠杆动态平衡分析
6.(2025·济南)如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F,使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置,忽略小车受到的重力,此过程中力F的大小( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
64
7.【科技发展·古代技术】(2025·德州)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100 g物体,秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中A点为杠杆的支点
B.若OB=5OA,则秤砣的质量为20 g
C.若秤钩再加挂20 g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡
D.如果秤砣磨损,则测量值比真实值偏小
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
65
【解析】 A.图甲中O点为杠杆的支点,故A错误。
B.根据杠杆的平衡条件可知,FA×OA=FB×OB,则G物×OA=G砣×OB,根据G=mg可得,m物×OA=m砣×OB,秤砣的质量m砣===20 g,故B正确。
C.若秤钩再加挂20 g物体,即m物增大,根据m物×OA=m砣×OB可知,使OB增大即秤砣向右移动可使杆秤再次平衡,故C错误。
D.如果秤砣磨损,则计算时代入的m砣大于其真实质量,根据m物×OA=m砣×OB可知,算出的m物比真实值偏大,故D错误。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
11
12
66
命题点3 杠杆平衡条件的应用
8.【五育并举·劳动教育】(2025·青岛)(多选)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960 N,小明的质量为50 kg,双脚与地面的接触面积为0.05 m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.独轮车是一个费力杠杆
B.小明对车竖直向上的力F为400 N
C.小明对地面的压力为900 N
D.小明对地面的压强为1×104 Pa
1
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题序
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4
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【解析】 A.将独轮车视为一个杠杆,车轴处为支点,总重力G为阻力,小明抬起独轮车的力为动力,可知动力臂大于阻力臂,这是一个省力杠杆,故A错误。
B.独轮车静止时,根据F1l1=F2l2可得,F×1.2 m=960 N×0.5 m,则小明对车竖直向上的力F==400 N,故B正确。
C.根据力作用的相互性可知,独轮车对小明施加竖直向下的力F'=F=400 N,小明受到的重力G人=m人g=50 kg×10 N/kg=500 N,小明对地面的压力F压=F支持=F'+G人=400 N+500 N=900 N,故C正确。
D.小明对地面的压强p===1.8×104 Pa,故D错误。
1
3
5
7
9
题序
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4
6
8
10
11
12
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9.(2025·烟台蓬莱一模)学校秋季运动会开幕式上,小蓬竖直举着九(1)班轻
质班牌走在最前列,如图所示,匀速前进时,班牌受到作用在A点、水平向
后、大小为20 N的风的阻力,若将班牌视为杠杆,B点作为支点,A、B间的
距离是B、C间距离的2倍,则手对C点施加的水平力大小为________N,方向
水平________(选填“向前”或“向后”);手对B点施加的水平力________(选填
“向前”或“向后”)。
40
向后
向前
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3
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题序
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命题点4 探究杠杆的平衡条件
10.(2025·山东样卷)某同学用杠杆、铁架台、若干钩码等器材探究杠杆的平衡条件。
1
3
5
7
9
题序
2
4
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(1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,此时应向____(选填“左”或“右”)
调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中,该同学先在杠杆支点两侧悬挂上不同个数的钩码,移动钩码的
位置使杠杆在水平位置平衡,记录第1组数据。然后保持阻力F2和阻力
臂l2不变,改变动力F1、动力臂l1,进行了第2、3次实验;再用同样方法将
_________________保持不变,改变另外两个量,进行了第4、5次实验。
再改变四个量进行了多次实验,实验数据记录如表所示。
右
动力F1和动力臂l1
1
3
5
7
9
题序
2
4
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次数动力 F1/N动力臂 l1/cm阻力 F2/N阻力臂 l2/cm
1 3 5.0 1.5 10.0
2 1.5 10.5 1.5 10.0
3 1 15.0 1.5 10.0
4 3 5.0 2 7.5
5 3 5.0 1 15.0
6 0.5 10.0 1 5.0
……
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
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72
分析第1、2、3组数据发现,当杠杆的阻力和阻力臂保持不变时,动力与动
力臂的______是不变的,分析第1、4、5组数据也得到了类似的结论。通过
综合分析数据后得出杠杆的平衡条件为_________。
(3)回家后,该同学找到两个质量不同的玩具小车,如图乙所示,以刻度尺的
中点为支点,将两小车放到刻度尺上,调节小车的位置使刻度尺在水平位
置平衡,可知____(选填“左”或“右”)侧小车的质量较大。若将两小车向支点
移动相同的距离后,刻度尺会__________(选填“保持平衡”“左端下降”或
“右端下降”)。
乘积
F1l1=F2l2
左
右端下降
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题序
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73
命题点5 定滑轮和动滑轮的特点
11.(2025·烟台)为了响应国家体重管理年的号召,小明为家人制作了如图所示的简易拉力器,关于图中的滑轮分析正确的是( )
A.是定滑轮,可以省力
B.是动滑轮,可以省力
C.是定滑轮,可以改变力的方向
D.是动滑轮,可以改变力的方向
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题序
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12.(2025·淄博周村一模)如图为铁路输电线的牵引装置原理图,采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧,以此保障列车电极与输电线的接触,钢绳通过滑轮组悬挂配重为6 000 N的坠砣,输电线的一端P点与B滑轮相连被张紧,若某段时间内坠砣竖直上升了10 cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,下列说法正确的是( )
A.B滑轮是定滑轮
B.A滑轮是动滑轮
C.输电线端受到的拉力为3 000 N
D.输电线端向右移动了5 cm
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题序
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76
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