1.(2022江蘇連云港中考)如圖是生活中幾種常見的杠桿,其中屬于省力杠桿的是?(　????)
A.釣魚竿 B.道釘撬 C.筷子? D.理發(fā)剪刀
解析　道釘撬在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠 桿;釣魚竿、筷子、理發(fā)剪刀在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力 臂,屬于費(fèi)力杠桿。故選B。
2.(跨學(xué)科·體育與健康)(2024江蘇溧陽期中)皮劃艇是我國奧運(yùn)優(yōu)勢項(xiàng)目之一,如圖所示,比賽中運(yùn)動(dòng)員一只手撐住槳柄的末端(視為支點(diǎn)),另一只手用力劃槳。下列說法正確的是(????????)?
A.將用力劃槳的手靠近支點(diǎn),既能省力又能省距離B.為省力,可將用力劃槳的手靠近支點(diǎn)C.為省力,可將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)D.為省距離,可將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)
解析????運(yùn)動(dòng)員劃槳時(shí),一只手撐住槳柄的末端(視為支點(diǎn)),另 一只手施加動(dòng)力劃槳,水對槳柄的力為阻力,從圖中可看出, 動(dòng)力臂小于阻力臂,故槳屬于費(fèi)力杠桿,具有費(fèi)力省距離的特 點(diǎn),故A錯(cuò)誤;要想省力,在阻力、阻力臂不變的情況下,要增 大動(dòng)力臂,即將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn),故B錯(cuò)誤,C正確;要想 省距離,在阻力、阻力臂不變的情況下,減小動(dòng)力臂,即將用 力劃槳的手靠近支點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
3.(跨學(xué)科·生物)(2022湖南邵陽中考改編)某天,“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉。“生物”大師伸出健碩的手臂對“物理”大師說:“看,我能提起很重的物體哦(如圖)!”“物理”大師豎起大拇指說:“真厲害!其實(shí),你的前臂就是物理學(xué)中的一個(gè)杠桿?！币韵聦τ谶@個(gè)杠桿在提起重物的過程中,分析合理的是?(　????)?
A.前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處B.肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力C.重物給前臂的力F2是動(dòng)力D.前臂是一個(gè)省力杠桿
解析　用手向上提重物時(shí),人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿,肱二頭 肌給橈骨的力F1是動(dòng)力,重物給前臂的力F2是阻力,杠桿圍繞 肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),因此支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處,故A符合題意,B、C不符 合題意;用手向上提重物時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,因此前臂是 一個(gè)費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。
4.(新情境·安全與健康)10月16日為“世界脊柱日”。如圖,人在低頭時(shí),頭部和頸椎可看作一個(gè)杠桿,低頭過程中,頭部重力的力臂　　????(選填“增大”或“減小”),頸部肌肉群對后顱向下的拉力　　????(選填“增大”或“減小”),若將拉力看作動(dòng)力,這是一個(gè)　　????杠桿;頭部向下彎曲角度增大,頸椎所受的　　　　????增大。請給出一條保護(hù)頸椎健康的合理建議:　 　　　　　　　　 　　　????。
不要長時(shí)間低頭(或保持眼睛和書本之間的距離,端正坐姿等)
解析　頭部模型相當(dāng)于簡單機(jī)械中的杠桿;根據(jù)杠桿平衡條 件知,GL1=FL2,重力的方向豎直向下,當(dāng)?shù)皖^角度變大時(shí),重力 的力臂L1變大,L2不變,故拉力F變大;若將拉力看作動(dòng)力,動(dòng)力 臂小于阻力臂,這是一個(gè)費(fèi)力杠桿;頭部向下彎曲角度增大, 拉力變大,相當(dāng)于支點(diǎn)的頸椎所受的壓力增大。為了保護(hù)頸 椎健康,不要長時(shí)間低頭(或適當(dāng)抬高手機(jī)屏幕,減小低頭角 度或低頭看書久了應(yīng)適當(dāng)抬頭,以緩解頸椎承受的壓力)。
5.(中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)(2024江蘇南京鼓樓期中)南京城墻是世界上現(xiàn)存的最長的磚石結(jié)構(gòu)城墻,如圖所示是一塊質(zhì)地均勻的長方體城磚,放置在水平地面上,已知長AC為40 cm,寬AB為30 cm,厚AD為10 cm,質(zhì)量為20 kg,要在CE的中點(diǎn)O以一水平力F將其推倒,則在圖中位置時(shí),F至少需要　　????N。若在O點(diǎn)用最小力將城磚沿逆時(shí)針方向推倒,則該力的大小至少為　　????N。(g取10 N/kg)?
解析　城磚的重力G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N;要在CE的 中點(diǎn)O以一水平力F將其推倒,則在圖中位置時(shí),動(dòng)力臂L1=40 cm,阻力臂L2=?=15 cm;根據(jù)杠桿的平衡條件F×L1=G×L2可知,此時(shí)的動(dòng)力F=?=?=75 N;根據(jù)勾股定律可知,BC的長度為50 cm,若在O點(diǎn)用最小力將城磚沿逆時(shí)針 方向推倒,以BC為動(dòng)力臂時(shí),動(dòng)力臂最大,根據(jù)杠桿的平衡條 件可知,在阻力、阻力臂不變的情況下,動(dòng)力是最小的,此時(shí) 的阻力臂L2'=L2,則最小動(dòng)力F'=?=?=60 N。
6.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2022寧夏中考)生活中有很多小妙招,如圖甲所示,用鋼勺很輕松就可以打開飲料瓶蓋,模型如圖乙,它是以　????(選填“A”或“B”)為支點(diǎn)的省力杠桿,手在　　????(選填“C”或“D”)點(diǎn)向下壓時(shí)會(huì)更省力。
解析　圖中用鋼勺打開瓶蓋時(shí),A點(diǎn)隨瓶蓋上升,B點(diǎn)不動(dòng),所 以B點(diǎn)是支點(diǎn);打開瓶蓋時(shí),阻力、阻力臂不變,動(dòng)力臂越長越 省力,所以手作用在D點(diǎn)會(huì)更省力。
7.(中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)(2023江蘇無錫中考,11,? )如圖所示,是《天工開物》中記載的我國傳統(tǒng)提水工具“桔槔”,用繩子系住一根直的硬棒的O點(diǎn)作為支點(diǎn),A端掛有重為40 N的石塊,B端掛有重為20 N的空桶,OA長為1.2 m,OB長為0.6 m。使用時(shí),人向下拉繩放下空桶,裝滿重為100 N的水后向上拉繩緩慢將桶提起,
硬棒質(zhì)量忽略不計(jì)。下列說法中正確的是(　????) A.向下拉繩放下空桶時(shí)桔槔為省力杠桿B.向下拉繩放下空桶時(shí)拉力為20 NC.向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)桔槔為 費(fèi)力杠桿D.向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)拉力為40 N
解析　向下拉繩放下空桶時(shí),B端的力為動(dòng)力,A端的力為阻 力,動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;根據(jù)杠桿的 平衡條件和數(shù)學(xué)知識(shí),杠桿平衡時(shí)B端的拉力FB=?=?=80 N;放下空桶時(shí),向下拉繩子的力F1=FB-G桶=80 N-20 N=60 N;裝滿水時(shí),桶和水的總重力G總=G桶+G水=20 N+
100 N=120 N,向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí)拉力F2=G總-FB=120 N-80 N=40 N,故B錯(cuò)誤,D正確;向上拉繩提起裝滿水的桶時(shí),在A端的力為動(dòng)力,B端的力為阻力,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故C錯(cuò)誤。
技巧點(diǎn)撥　本題的關(guān)鍵在于正確進(jìn)行受力分析。放下空桶 時(shí),向下的拉力加上桶的重力等于B端的力;向上拉繩提起裝 滿水的桶時(shí),B端的力加上拉力等于桶和水的總重力。
A.拉力F的大小為物重的2倍B.當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí),F將減小C.若F改為沿圖中虛線方向施力,F將增大D.若物重增加2 N,F的大小也增加2 N
8.(2021江蘇鎮(zhèn)江中考,9,? )如圖所示,輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),OA=AB,用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn),在B點(diǎn)作用豎直向 上的拉力F,則在保持杠桿水平靜止的情況下?(　????)?
解析　由題意可知,阻力臂為動(dòng)力臂的一半,根據(jù)杠桿的平衡 條件可知,動(dòng)力F的大小為物重的二分之一;當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí), 動(dòng)力臂、阻力不變,阻力臂變大,則動(dòng)力F將變大;將拉力F改 至虛線方向時(shí),拉力的力臂變小,因?yàn)樽枇εc阻力臂不變,由 杠桿的平衡條件可知,拉力F將變大;若物重增加2 N,根據(jù)杠 桿的平衡條件可知,拉力F增加1 N。故選C。
A.動(dòng)力臂為0.08 mB.若將30°角減小為20°角,彈簧測力計(jì)示數(shù) 變小C.彈簧測力計(jì)示數(shù)為4 ND.若將鉤碼向右移動(dòng)一格,彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小
9.(新考向·開放性設(shè)問)(2024江蘇啟東中學(xué)月考,6,? )如圖,在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,已知杠桿上每個(gè)小格長度為2 cm,鉤碼總重為2 N,當(dāng)彈簧測力計(jì)在A點(diǎn)斜向上(與水平方向成30°角)拉杠桿使杠桿在水平位置平衡時(shí),下列說法正確的是(　????)?
解析　當(dāng)彈簧測力計(jì)在A點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角) 杠桿時(shí),根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知?jiǎng)恿Ρ跮1=?OA=?×4×2 cm=4 cm=0.04 m;若將30°角減小為20°角,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,動(dòng)力臂 變小,在阻力和阻力臂不變的條件下,根據(jù)杠桿的平衡條件, 彈簧測力計(jì)示數(shù)變大;由圖知,鉤碼對杠桿的拉力為阻力,阻 力臂L2=3×2 cm=6 cm,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=GL2可得測 力計(jì)示數(shù)F1=?=?=3 N;若將鉤碼向右移動(dòng)一格,阻
力臂變小,動(dòng)力臂不變,阻力不變,根據(jù)杠桿的平衡條件知,動(dòng)力變小,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小,故D正確。
10.(2023江蘇常州中考,19,? )調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。在A點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼,如圖所示,要使杠桿水平平衡,需在B點(diǎn)懸掛　????個(gè)鉤碼。取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼,改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉,使杠桿水平平衡,測力計(jì)的示數(shù)為　　????N。(每個(gè)鉤碼重0.5 N)?
解析　一個(gè)鉤碼的重力為0.5 N,設(shè)杠桿一個(gè)小格的長度為L, 在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件知,2×0.5 N×3L=GB ×2L,解得GB=1.5 N,即在B點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼。取走懸掛在B點(diǎn)的鉤 碼,改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉,設(shè)彈簧測力計(jì)的拉力 為FC;杠桿水平平衡時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件可得2×0.5 N×3L= FC×4L,解得FC=0.75 N。
11.(跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐)(2022江蘇泰州中考,39,?)建設(shè)中的常泰大橋?yàn)樾崩鞴?、鐵路兩用大橋,如圖為小華制作的斜拉索大橋模型,她用長30 cm、重5 N的質(zhì)地均勻分布的木條OA做橋面,立柱GH做橋塔。OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A端用細(xì)線與GH上的B點(diǎn)相連,橋面OA實(shí)質(zhì)是一種　????　????(填簡單機(jī)械名稱)。
保持橋面水平,細(xì)線對OA的拉力F=　　????N;將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn),拉力F的大小變化情況是　　　????,由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處。
解析　由題圖可知,OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A端用細(xì)線與GH上的B 點(diǎn)相連,所以橋面OA實(shí)質(zhì)是一種杠桿;過支點(diǎn)向拉力的作用 線作垂線,垂線段的長即細(xì)線對橋面拉力F的力臂L,如圖所示。?在Rt△AOE中,∠A=30°,則L=?OA=0.15 m,根據(jù)杠桿的平衡
條件可得,FL=G×?OA,則F=?=?=5 N;將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn),動(dòng)力臂增大,阻力臂和阻力 不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,動(dòng)力F減小。
12.[2023江蘇蘇州中考,22(3),? ]圖中,用直棒提升重物,畫出圖示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。?
解析????重物對杠桿的拉力為阻力F2,方向豎直向下,反向延長 阻力F2的作用線,從支點(diǎn)O向阻力的作用線作垂線,支點(diǎn)到垂 足的距離就是阻力臂L2。所用最小力的作用點(diǎn)在離支點(diǎn)最 遠(yuǎn)的B點(diǎn),且用力方向與OB垂直斜向上,此時(shí)動(dòng)力臂最長(等 于OB),最省力。
考點(diǎn)總結(jié)　在處理杠桿最小力的問題時(shí),可按以下步驟進(jìn)行: ①確定支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn),找出最長的動(dòng)力臂;②過動(dòng)力作用 點(diǎn)作出與動(dòng)力臂垂直的線段。
13.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023江蘇新沂期中,20, ?)如圖是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),已知AB=120 cm,AO∶ OB=2∶1,懸掛在A端的桶與沙土的總質(zhì)量為20 kg,在B端懸 掛一配重。g取10 N/kg,求:(1)懸掛在A端的桶與沙土的總重力大小;(2)當(dāng)杠桿AB在水平位置平衡時(shí),B端的配重。
解析????(1)懸掛在A端的桶與沙土的總重力為G總=mg=20 kg× 10 N/kg=200 N;(2)由題可知AO∶OB=2∶1,則AO=2OB,由杠 桿平衡條件得G總×AO=GB×OB,即200 N×2OB=GB×OB,解得GB=400 N。
14.小明做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn):?甲　?????乙(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。要使杠桿在水平 位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向　　　????調(diào)節(jié);
(2)要使用彈簧測力計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先進(jìn)行的操作是　　　???? 　　　 　????;(3)如圖乙所示,在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50 g,為了便于在杠桿上直接讀出力臂的大小,在A點(diǎn)沿　　????????向下方向拉動(dòng)彈簧測力計(jì),直至杠桿在　　????位置平衡;并將第一次數(shù)據(jù)記錄在表格中,表中F1大小為彈簧測力計(jì)示數(shù),F2大小為鉤碼的重力大小,L1、L2分別為F1、F2對應(yīng)的力臂;
(4)接下來,小明又進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),將數(shù)據(jù)填在表中,最后總得出規(guī)律。每次實(shí)驗(yàn)總是在前一次基礎(chǔ)上改變F2、L1、L2中的一個(gè)量。小華分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),第　　????次實(shí)驗(yàn)與前一次改變的量相同,需要調(diào)整的實(shí)驗(yàn)步驟是????? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???。
保持F2和L1不變,改變L2的大小
解析????(1)杠桿的右端上翹,要使它在水平位置平衡,應(yīng)將平 衡螺母向右移動(dòng)。(2)使用彈簧測力計(jì)前,需要先將指針調(diào)到 零刻度線處。(3)由圖可知,在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼,為了方便 在杠桿上直接讀出力臂的大小,可將支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距 離作為力臂,故可在A點(diǎn)沿豎直向下拉動(dòng)彈簧測力計(jì),直至杠 桿在水平位置平衡。(4)由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2可知,L1和L2不變,F2 改變;由實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、3可知,F2和L2不變,L1增大10 cm;由序號(hào) 4、3可知,F2和L2不變,L1增大10 cm,所以第4次實(shí)驗(yàn)與前一次

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