廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二講 簡單機(jī)械 命題點(diǎn)1 杠桿

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1、 第十二講　簡單機(jī)械 命題點(diǎn)1　杠桿 類型1　杠桿類型的判斷 1. (2019板芙一中調(diào)研)如圖所示的用具中，屬于費(fèi)力杠桿的是(　　) 2. (2019鐵嶺)下列簡單機(jī)械在使用過程中省力的是(　　) 3. (2019宜昌)如圖所示，賽艇的船槳是一種杠桿，劃船時(shí)它是一支________力杠桿，手移動(dòng)的距離________(選填“大于”或“小于”)槳在水中移動(dòng)的距離． 第3題圖 類型2　杠桿平衡條件及其應(yīng)用 4. (2019青島)如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對(duì)杠桿的阻力F2＝1.0 N，阻力臂l2＝20 cm，測(cè)力計(jì)示數(shù)F1＝2.5 N，則動(dòng)

2、力臂l1為(　　) 第4題圖 A. 15 cm B. 8 cm C. 50 cm D. 80 cm 5. (2019常德)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖．下列有關(guān)說法正確的是(　　) 第5題圖 ①刀刃很薄可以減小壓強(qiáng)　②鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種省力杠桿?、鄹收岱旁赼點(diǎn)比b點(diǎn)更易被切斷 ④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 A. 只有②④正確B. 只有②③正確C. 只有③④正確 D. 只有①②③正確 6. (2019廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū))如圖所示，杠桿在拉力F的作用下水平平衡．現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)繞c點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置的過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F的變化情況是(　　)

3、 第6題圖 A. 一直變大 B. 一直變小 C. 一直不變 D. 先變大后變小 7. (2019北京)如圖所示，杠桿水平平衡．杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其上相鄰刻線間的距離相等．若在杠桿上A點(diǎn)掛2個(gè)重均為0.5 N的鉤碼，在B點(diǎn)掛4個(gè)重均為0.5 N的構(gòu)碼，杠桿________(選填“能”或“不能”)保持水平平衡． 第7題圖 8. (2019中山市學(xué)科教研基地模擬)在人體中有許多杠桿，甚至踮一下腳尖都是人體杠桿在起作用．如圖所示，以________(填字母)為支點(diǎn)，通過小腿肌肉用力，踮起腳尖．按杠桿的分類，這是一個(gè)________杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)．若某

4、中學(xué)生體重為500 N，當(dāng)他雙腳踮起腳尖時(shí)，假設(shè)體重落在“杠桿”中點(diǎn)，則兩腿肌肉共用力至少________N. 第8題圖 9. (2019河北)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AB，長1 m，支點(diǎn)在它中點(diǎn)O，將重分別為10 N和2 N的正方體M、N用細(xì)繩系于杠桿的B點(diǎn)和C點(diǎn)，已知OC∶OB＝1∶2，M的邊長為l＝0.1 m. (1)在圖中畫出N受力的示意圖； (2)求此時(shí)M對(duì)地面的壓強(qiáng)； (3)若沿豎直方向?qū)左右兩邊各切去厚度為h的部分，然后將C點(diǎn)處系著N的細(xì)繩向右移動(dòng)h時(shí)，M對(duì)地面的壓強(qiáng)減小了60 Pa，求h為多少． 第9題圖 類型3　杠桿作圖 考向一　指定力和力臂作圖

5、 10. (2019鹽城)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出力F的力臂． 第10題圖 11. (2019吉林省卷)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出動(dòng)力F1的力臂L1. 第11題圖 12. (2019東莞市三模)如圖是抽水機(jī)的部分圖，當(dāng)把壓柄向上抬起時(shí)，畫出動(dòng)力臂L1和阻力F2. 第12題圖 考向二　最小力和力臂作圖 13. (2019衢州)如圖是起重機(jī)用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小的是(　　) 14. (2019甘肅省卷)如圖所示是羊角錘的示意圖，請(qǐng)畫出用羊角錘撬鐵釘時(shí)最小動(dòng)力F1的示意圖． 第14題圖 15. (2019常州)杠桿OAB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，為使杠桿在如圖所

6、示位置保持平衡，請(qǐng)畫出施加于B點(diǎn)的最小動(dòng)力F(保留作圖痕跡)． 第15題圖 類型4　探究杠桿的平衡條件 16. (2019順德區(qū)三模)“探究杠桿的平衡條件”，可用的器材有：鐵架臺(tái)、帶刻度的杠桿(每格長為5 cm)、重為0.5 N的鉤碼若干、彈簧測(cè)力計(jì)等，如圖． 第16題圖 (1)將杠桿掛在鐵架臺(tái)上，靜止時(shí)右端較低，此時(shí)應(yīng)將杠桿的平衡螺母向________調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”)，直到杠桿在________位置平衡． (2)如圖甲，將鉤碼掛在杠桿左側(cè)，將彈簧測(cè)力計(jì)倒掛在杠桿右側(cè)并豎直向下拉，使杠桿水平靜止，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，并記錄F1的力臂L1為________c

7、m，若此時(shí)改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向，為使杠桿仍保持水平靜止，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1將________(選填“變大”“變小”或“不變”)． (3)如圖乙，將鉤碼掛在杠桿的兩側(cè)，不斷改變鉤碼的數(shù)量與懸掛的位置，數(shù)據(jù)記錄如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 左側(cè)鉤 碼n1/個(gè) 力臂 L1/cm 右側(cè)鉤 碼n2/個(gè) 力臂 L2/cm 1 2 20 1 40 2 3 20 2 30 3 4 15 3 20 分析以上數(shù)據(jù)可知杠桿的平衡條件是________________． (4)在杠桿左、右兩側(cè)分別掛了若干鉤碼，杠桿水平靜止，若將左側(cè)的鉤碼減少2個(gè)，右側(cè)的鉤碼減少3個(gè)，杠

8、桿仍能水平靜止，則此時(shí)杠桿在左右兩側(cè)受鉤碼拉力的力臂之比為________． 　　　　核心素養(yǎng)提升 1. (2019溫州)晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是(　　) 2. (2019柳州)將打足氣的籃球和套扎在氣針上的未充氣的氣球一起懸掛在杠桿右端，左端掛適量鉤碼使杠桿水平平衡．將氣針插入籃球氣孔中，籃球中的部分空氣充入氣球后，杠桿左端下降，如圖所示．這個(gè)現(xiàn)象說明(　　) 第2題圖 A. 大氣壓的存在 B. 鉤碼重大于籃球與氣球總重 C. 空氣充入氣球后，鉤碼對(duì)杠桿的拉力與其力臂的乘積變大 D. 空氣充入氣球后，籃球和氣球受到總的空氣浮力變大

9、 參考答案及解析 第十二講　簡單機(jī)械 命題點(diǎn)1　杠桿 1. A 2. A　【解析】由題圖可知，夾蒜器的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，A正確；而碗夾、去核器和取蛋器使用時(shí)都是動(dòng)力臂小于阻力臂，均屬于費(fèi)力杠桿，B、C、D錯(cuò)誤．故選A. 3. 費(fèi)　小于　【解析】用力用船槳?jiǎng)澦畷r(shí)，它的支點(diǎn)在動(dòng)力臂和阻力臂之間，且動(dòng)力臂小于阻力臂，故屬于一個(gè)費(fèi)力的杠桿；根據(jù)功的原理可知，費(fèi)力的杠桿省距離，即手移動(dòng)的距離小于槳在水中移動(dòng)的距離． 4. B　【解析】由題意得，動(dòng)力F1＝2.5 N，阻力F2＝1.0 N，阻力臂l2＝20 cm；由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2得：動(dòng)力臂l1＝＝＝0.08

10、m＝8 cm，A、C、D錯(cuò)誤，故選B. 5. B 6. A　【解析】將測(cè)力計(jì)繞c點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過程中，鉤碼的總重力G不變，阻力臂L1不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；而從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過程中，拉力F的力臂L2減小，由于杠桿始終保持水平平衡，由杠桿平衡條件可得GL1＝FL2，因此拉力F一直變大，A正確．故選A. 7. 不能　【解析】杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼，在B懸掛4個(gè)鉤碼，設(shè)杠桿每小段的長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得：2×0.5 N×3 L<4×0.5 N×2 L，則杠桿此時(shí)不能保持水平平衡． 8. O　省力　250　【解析】由圖知，人以O(shè)

11、點(diǎn)為支點(diǎn)，通過小腿肌肉用力，踮起腳尖；由解圖知，動(dòng)力臂OB大于阻力臂OA，所以這是一個(gè)省力杠桿；由題知，體重落在杠桿中心，即C是OD的中點(diǎn)，則CA是△OBD的中位線，A也是OB的中點(diǎn)，所以動(dòng)力臂等于阻力臂的2倍，即OB＝2OA.由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得：F＝＝＝250 N. 第8題解圖 9. 解：(1)物體N懸掛在杠桿的下面靜止，受兩個(gè)力的作用：重力G和繩子的拉力F，大小相等，方向相反，受力示意圖如答圖所示： 第9題答圖 (2)N對(duì)杠桿向下的拉力F1＝2 N，其力臂L1＝OC＝0.25 m，M對(duì)杠桿的拉力為F2，其力臂L2＝0.5 m，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L

12、2得：2 N×0.25 m＝F2×0.5 m，解得F2＝1 N， M對(duì)地面的壓力F壓＝GM－F2＝10 N－1 N＝9 N， 受力面積S＝l2＝0.1 m×0.1 m＝0.01 m2，所以M對(duì)地面的壓強(qiáng)p＝＝＝900 Pa； (3)M的密度ρ＝＝＝ ＝＝1×103 kg/m3 將M兩邊各切去厚度為h后，剩余的厚度為0.1 m－2×h＝0.1 m－h(huán) 剩余的體積V′＝(0.1 m)2×(0.1 m－h(huán)) 剩余M的重力G′＝m′g＝ρV′g＝1×103 kg/m3×(0.1 m)2×(0.1 m－h(huán))×10 N/kg M對(duì)地面的壓強(qiáng)p′＝900 Pa－60 Pa＝840 Pa 此

13、時(shí)M與地面的接觸面積S′＝0.1 m×(0.1 m－h(huán))，M對(duì)地的壓力F壓′＝p′S′＝840 Pa×0.1 m×(0.1 m－h(huán)) 繩子對(duì)M的拉力F2′＝G′－F壓′＝1×103 kg/m3×(0.1 m)2×(0.1 m－h(huán))×10 N/kg－840 Pa×0.1 m×(0.1 m－h(huán))＝16×(0.1 m－h(huán)) 根據(jù)杠桿平衡條件得：F2′×OB＝GN×OC′， 代入數(shù)據(jù)，16×(0.1 m－h(huán))×0.5 m＝2 N×(0.25 m－h(huán))，解得h＝0.05 m. 10. 如答圖所示 第10題答圖 11. 如答圖所示 第11題答圖 12. 如答圖所示 第12題答

14、圖 13. C　【解析】起重機(jī)將地面上的一棵大樹扶起時(shí)相當(dāng)于在拉力的作用下使大樹繞樹根轉(zhuǎn)動(dòng)，可將其看作杠桿．杠桿的支點(diǎn)為樹根，阻力為大樹的重力，要使拉力最小，動(dòng)力臂應(yīng)最長，觀察題目中的四幅圖可知，F(xiàn)3的力臂最長，故F3最小，C符合題意．故選C. 14. 如答圖所示 第14題答圖 15. 如答圖所示 第15題答圖 16. (1)左　水平　(2)10　變大　(3)F1l1＝F2l2　(4)3∶2 【解析】(1)先將杠桿掛在鐵架臺(tái)上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端較低，說明杠桿的重心在支點(diǎn)的右側(cè)，此時(shí)他們的操作應(yīng)該是：將杠桿的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，為了便于測(cè)量力臂，直到杠桿在水平位置平衡；(2)因杠

15、桿在水平位置平衡，且力的方向都沿豎直方向，根據(jù)力臂的定義，此時(shí)力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)的距離即為力臂，F(xiàn)1的力臂L1為2L＝2×5 cm＝10 cm.當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的力臂變小，阻力阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1將變大；(3)實(shí)驗(yàn)1：2×0.5 N×20 cm＝0.5 N×40 cm，實(shí)驗(yàn)2：3×0.5 N×20 cm＝2×0.5 N×30 cm，實(shí)驗(yàn)3：4×0.5 N×15 cm＝3×0.5 N×20 cm，杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2.(4)設(shè)左側(cè)的鉤碼為n1，力臂為L1，右側(cè)的鉤碼為n2，力臂為L2，杠桿水平靜止，由杠桿平衡條件：F1L1＝F2

16、L2可得，n1GL1＝n2GL2①，將左側(cè)的鉤碼減少2個(gè)，右側(cè)的鉤碼減少3個(gè)，杠桿仍能水平靜止，由杠桿杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2可得，(n1－2)GL1＝(n2－3)GL2②，由可得，＝，解得＝，代入①，＝＝＝3∶2. 核心素養(yǎng)提升 1. B　【解析】根據(jù)杠桿平衡原理，F(xiàn)1L1＝F2L2，兩條毛巾對(duì)衣架的拉力為F1，力臂為L1，一條毛巾對(duì)衣架的拉力為F2，力臂為L2，因此根據(jù)圖示F1＝2F2，2L1＝L2，則有可能保持平衡的為B.故選B. 2. D　【解析】開始杠桿平衡，由杠桿平衡條件得：G鉤碼×L左＝F拉×L右；籃球與氣球受到豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、空氣的浮力F浮作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：G＝F＋F浮，則拉力F拉＝G－F浮；將氣針插入籃球氣孔中，籃球的空氣充入氣球，氣球的體積變大，籃球與氣球受到的浮力F浮變大，而重力G不變，由F拉＝G－F浮知，繩子的拉力F拉變小而G鉤碼、L左、L右不變，因此G鉤碼×L左＞F′拉×L右，所以杠桿左端下沉．綜上所述A、B、C說法錯(cuò)誤，D正確，故選D. - 11 -