内容正文:
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第11章 机械与功
第1课时 简单机械
建议用时:20分钟
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【基础练·基础达标】
1.(2025·宜宾)下列工具使用过程中通常属于省力杠杆的是( )
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题序
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2.【五育并举·劳动教育】(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。若要分析前面同学抬水的力F1的大小,下列建构的杠杆示意图正确的是( )
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3.(2025·巴中)晾晒相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是( )
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4.(2025·镇江)图甲为停车场的电子闸杆,其结构图如图乙所示,闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆,闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力F作用于A点时,闸杆恰好开始向上转动,下列说法正确的是( )
A.此装置可视为省力杠杆
B.力F的力臂为OA
C.闸杆重力的力臂为OB
D.当力F垂直于OA向下时,F为最小值
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5.(2025·济南市中二模)如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的
画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮
是( )
A.定滑轮,可以省力
B.动滑轮,可以改变力的方向
C.动滑轮,可以省力
D.定滑轮,可以改变力的方向
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6.(2025·新疆)小明用一个动滑轮将重力为2 N的物体匀速竖直向上提升时,作用在绳子自由端的拉力不可能是( )
A.1.0 N B.1.2 N C.1.4 N D.1.6 N
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7.(2025·临沂河东一模)如图甲所示的临工大桥是临沂市首座真正意义上的斜拉桥,桥梁全长1 450 m,索塔高120 m。
(1)以索塔与桥面的交点为支点,可将大桥的结构进行简化,抽象成如图乙所示的模型,请在图乙中作出拉索拉力F的力臂l。
如图所示
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(2)一辆载重汽车从桥梁右端按设计时速匀速驶向索塔的过程中,右侧拉索
的拉力大小将___________(选填“一直增大”“一直减小”或“保持不变”)。
一直减小
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8.(2025·凉山州)如图甲所示,人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆,O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
如图所示
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9.(2025·枣庄滕州三模)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点
自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下操作:
(1)不挂钩码时,杠杆在如图甲所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调
至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜。此时小明应向_____(选填“左”或
“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
左
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(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,
左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2,测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力
臂l2;多次实验并把数据填入表格。
实验
序号 动力
F1/N 动力臂
l1/m 阻力
F2/N 阻力臂
l2/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
小明分析表格中的数据发现,第____次实验数据有误,剔除这一组数据后,
初步得出杠杆的平衡条件:___________。
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F1l1=F2l2
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(3)第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。
如图乙所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点
拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为_____
(选填序号)。
①1.0 N ②1.5 N ③2.5 N
③
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(4)小明换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步探究杠杆平衡条件,在A
点挂重物G1,在B点挂重物G2,可使杠杆在水平位置平衡;然后松开螺母保持
OA不动,使OB向下折一个角度,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆
AOB'(B'点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图丙位置保持平衡,则G2
应该移动到位置______(选填字母)。
A.B'点处 B.①点处
C.②点处 D.③点处
C
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(5)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西
时,所属的杠杆类型为______(选填“省力”或“费力”)杠杆。小明选用质量
分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根
筷子MN水平托起来,图丁为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O'点,
此时_______(选填“MO'”或“O'N”)段更重一些。
费力
O'N
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【能力练·能力提升】
10.(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
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11.(2025·云南改编)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,OM∶ON=1∶2,M端用绳子悬挂重200 N的物体,人的重力为500 N,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400 N
C.平衡时地面对人的支持力为100 N
D.此人用此杠杆最多可以提起1 000 N重物
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12.(2025·威海改编)图甲为一款健身器材,两滑轮均重20 N;弹性限度内,弹簧
伸长的最大长度为80 cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图
乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动
拉环。下列说法正确的是( )
A.弹簧拉力为60 N时,绳a拉力为120 N
B.拉环向下移动10 cm,弹簧伸长10 cm
C.弹簧拉力为300 N时,拉环向下移动30 cm
D.健身器材提供的最大拉力为820 N
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【压轴练·满分冲刺】
13.【创新考法·模型建构】(2025·自贡)如图所示,O1、O2均是杆秤称量时
的支点。当使用O1称量时,调整秤砣至A点位置,使秤杆处于水平平衡状态
(忽略绳重和杆重),已知秤砣质量为5 kg,O1A=110 cm,O1B=10 cm。下列说
法正确的是( )
A.所称物体质量是50 kg
B.换称质量较小的物体时,秤砣应向A点左边移动
C.改用O2称量物体时,会使该杆秤的称量范围变小
D.当秤砣在A点时,使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大
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