
特別說明:典例是2023年的中考真題,即時檢測是最新的全國各地的模擬題,好題沖關(guān)是2022年的期末考試題和2023年的模擬考試題和2023年的中考真題中經(jīng)過多次篩選。知識點以挖空的形式設(shè)計,便于學(xué)生提前預(yù)習(xí),考點通過方法總結(jié),知識加工,便于學(xué)生理解和記憶,好題沖關(guān)分層設(shè)計,針對于不同的學(xué)生。
了解杠桿的五要素,掌握杠桿畫力臂的方法;
掌握探究杠桿平衡條件實驗;
掌握杠桿的動態(tài)平衡問題;
掌握杠桿的最小動力問題;
掌握杠桿與生活相關(guān)的題型處理辦法。
知識點1:杠桿五要素
杠桿的五要素和平衡條件
(1)定義:一根硬棒,在力的作用下繞著______轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿
(2)五要素
支點:如圖所示,杠桿繞著_____,用字母____表示
動力:如圖所示,使杠桿______的力,用字母____表示
阻力:如圖所示,_____杠桿轉(zhuǎn)動的力,用字母____來表示
動力臂:如圖所示,從支點到_______的_____,用字母l1表示
阻力臂:如圖所示,從支點到_______的_____,用字母l2表示
知識點2:探究杠桿平衡條件
探究過程
實驗前調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,目的是消除杠桿自身重力對實驗的影響,實驗中使杠桿在 ,目的是
結(jié)論:動力×動力臂=阻力×阻力臂
F1L1 = F2L2
說明
為了消除實驗中錯誤的結(jié)論:動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離,可用彈簧測力計代替一側(cè)鉤碼斜拉杠桿
【提示】畫力臂:
(1)先在杠桿示意圖上確定出支點.
(2)畫出動力作用線和阻力作用線;
(3)最后從支點向力的作用線引垂線.
知識點3:杠桿的分類
【提示】
省力杠桿必然費距離,省距離杠桿必費力,既省力又省距離的杠桿是不存在的.
考點一 杠桿的作圖
杠桿力臂的作圖步驟(1點2線3垂直)
第一步:先確定指點,即杠桿能繞著轉(zhuǎn)動的固定點,用字母“O”表示(如圖甲);
第二步:確定動力和阻力的作用線。從動力、阻力作用點沿力的方向(或反方向)分別畫虛線即為動力阻力作用線,如圖乙所示。
第三步:畫出動力臂和阻力臂。由支點向力的作用線作垂線,從支點到垂足的距離就是力臂,并標明動力臂與阻力臂的符號“l(fā)1”、“l(fā)2”,如圖丙所示。
角度1:力與力臂的作圖
【典例1】(2023·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)如圖,杠桿AOB保持靜止,O為支點,請作出動力的力臂和阻力。
【即時檢測1】(2023·福建福州·??寄M預(yù)測)如圖所示,請你畫出與的力臂。
【即時檢測2】(2023·廣東廣州·校聯(lián)考二模)如圖是汽車液壓剎車裝置的一部分。該裝置中AOB實為一個杠桿,O是杠桿的支點,請畫出剎車時動力的力臂和它所受的阻力。
角度2:最小動力問題
【典例2】(2023·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,用輕質(zhì)撬棒撬動地面上的石頭,O是撬棒的支點,F(xiàn)2是阻力。請在圖中畫出作用在D點的最小動力F1、動力臂l1和阻力臂l2。
【即時檢測1】(2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模)如圖所示,O為杠桿的支點,B為阻力的作用點,畫出阻力的力臂l和使杠桿平衡時,在A點作用的最小動力F的示意圖。
【即時檢測2】(2023·河南許昌·統(tǒng)考二模)請在圖中畫出使車輪滾上臺階的最小力F。
考點二 杠桿平衡條件判斷
杠桿的平衡條件:F1L1 = F2L2
多力杠桿的平衡:沿順時針轉(zhuǎn)動的力與臂力乘積之和等于沿逆時針轉(zhuǎn)動的力與力臂乘積之和(即順力矩之和等于逆力矩之和)
角度1:探究杠桿的平衡問題
【典例3】(2023·山東青島·統(tǒng)考中考真題)天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”,《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件,小海用圖甲所示裝置進行探究,其中杠桿的刻度均勻,每個鉤碼的重力均為0.5N。
(1)實驗中,杠桿在 位置平衡最便于測量力臂;
(2)如圖乙所示,杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動5cm,杠桿都將失去平衡。由此可以猜想:杠桿的平衡可能與力的 和力臂有關(guān);
(3)小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,進行了4次實驗。杠桿平衡時的部分數(shù)據(jù)已填入表中,其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景,請將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中;
分析實驗數(shù)據(jù),可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1 F2l2;
(4)小海與小蘭對實驗過程進行交流,產(chǎn)生了一個新的問題:若支點不在杠桿的中點,并用彈簧測力計代替一側(cè)的鉤碼施力,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?于是他們共同進行了如圖丁的探究。
①畫出圖丁中F1的動力臂l1;( )
②多次改變拉力F1的作用點在杠桿上的位置進行實驗,發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時,F(xiàn)1l1都是大于F2l2,其原因可能是 。
【即時檢測1】(2023·山東濟寧·統(tǒng)考一模)在下圖“探究杠桿的平衡條件”的實驗中:
(1)小明安裝好杠桿后,發(fā)現(xiàn)其左端下沉,如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié);
(2)如圖乙所示,杠桿調(diào)節(jié)平衡后,在A處懸掛3個鉤碼,每個鉤碼重0.5N。如果在B處施加一個拉力使杠桿在水平位置再次平衡,當方向為 時,拉力最小,大小為 N;
(3)課后,小明制作了一個簡易杠桿,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,然后在它兩邊恰當位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣,使其在水平位置再次平衡,如圖丙所示。若兩邊同時各取走一枚硬幣,則杠桿的 端將下沉。
(4)小明為了鍛煉身體,買了一個可調(diào)握力器如圖丁,當適應(yīng)了一定強度的訓(xùn)練后,可以調(diào)節(jié)旋鈕使彈簧下端的固定位置逐漸向左,從而增加訓(xùn)練強度,從物理學(xué)的視角來看,向左調(diào)彈簧下端的固定位置其實質(zhì)是 。
A.增大動力B.增大阻力C.減小動力臂 D.增大阻力臂
【即時檢測2】(2023·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·統(tǒng)考模擬預(yù)測)某同學(xué)利用如圖所示的杠桿,來探究動力大小與動力臂的關(guān)系。
(1)杠桿靜止在如圖甲所示的位置,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié);
(2)實驗測量時,總保持杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量 ;
(3)重物的位置不變,多次改變動力臂,記錄數(shù)據(jù),畫出圖丙所示的動力隨動力臂變化的圖象,則杠桿左端所掛重物的重力大小是 N(杠桿上每一小格長度為1cm);
(4)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖中每次描出的點與兩坐標軸圍成的矩形面積總相等,原因是 的乘積不變;
(5)根據(jù)上述實驗規(guī)律,用圖丁所示的鐵鍬鏟土?xí)r,為使前臂用力小一些,應(yīng) (選填“增大”或“減小”)兩手間的距離。
角度2:杠桿的動態(tài)平衡分析
【典例4】(2023·四川廣元·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,杠桿OBA可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,,在B點懸掛一個10N的重物G,在A點施加豎直向上的動力使杠桿OBA水平平衡(杠桿重力及摩擦均忽略不計),下列說法正確的是( )
A.在A點施加豎直向上的力時,該杠桿是費力杠桿
B.作用在A點的力的大小為5N
C.如果重物的懸掛點B向O點移動,要使杠桿水平平衡,應(yīng)變小
D.若將作用于A點的力變?yōu)閳D中,要使杠桿水平平衡,應(yīng)小于
【即時檢測1】(2023·安徽亳州·??寄M預(yù)測)如圖,工人把一罐裝滿油的油桶由水平位置勻速提起到甲圖所示的位置。圖乙是工人抬油桶的簡化示意圖,整個過程中,力F始終豎直向上;下列說法正確的是( )
A.抬油桶時小車相當于費力杠桿B.抬油桶時F逐漸變大
C.抬油桶時力臂L1變大、L2變小D.抬油桶時F大小不變
【即時檢測2】(2023·安徽蕪湖·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖所示為小明探究杠桿平衡條件的實驗裝置,保持杠桿左側(cè)的阻力和阻力臂不變,當彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置的過程中,杠桿始終水平平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將( )
A.一直變小B.一直不變C.一直變大D.先變小后變大
考點三 杠桿平衡條件的應(yīng)用
杠桿的平衡條件:F1L1 = F2L2
多力杠桿的平衡:沿順時針轉(zhuǎn)動的力與臂力乘積之和等于沿逆時針轉(zhuǎn)動的力與力臂乘積之和(即順力矩之和等于逆力矩之和)
【典例5】(2023·重慶·統(tǒng)考中考真題)圖甲是《天工開物》里記載的一種搗谷的舂,“橫木插碓頭,硬嘴為鐵,促踏其末而舂之”。若碓頭質(zhì)量為,不計橫木的重力和轉(zhuǎn)動摩擦,搗谷人雙手與扶手之間的作用力為0。
(1)求碓頭的重力:
(2)碓頭豎直下落,用時,求重力做功的功率;
(3)質(zhì)量為的搗谷人,左腳與地面的接觸面積為,當他右腳在B點用最小力踩橫木使其剛好轉(zhuǎn)動時,示意圖如圖乙,已知,求人左腳對地面的壓強。
【即時檢測1】(2022·山東青島·統(tǒng)考二模)如圖所示,杠桿平衡,OA長度是OB長度的兩倍,兩個邊長都是2cm的正方體重物和和,的密度為2×103kg/m3,對地面的壓強為800Pa。求:
(1)重物的重力;
(2)重物的密度。
【即時檢測2】(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考二模)按圖甲是《天工開物》中記載古人利用杠桿從水井提水的情景。現(xiàn)簡化成圖乙所示模型,輕質(zhì)杠桿AB,支點為O,,在B端用輕繩系著石塊P,石塊質(zhì)量;在A端用輕繩系著一只木桶,木桶以及桶內(nèi)的水總質(zhì)量;水井邊站著提水人小明,小明的質(zhì)量為60kg,每只鞋子與地面的接觸面積為200cm2,(g取10N/kg,ρ木=0.6×103 kg/m3)。求:
(1)小明不提繩子靜止站在水平地面上時對水平地面的壓強。
(2)小明不提繩子,杠桿水平平衡時,杠桿A端所受拉力的大小。
(3)木桶在井水中漂浮時、盛水木桶剛離開水面時,兩種情況下小明對繩子作用力的大?。ɡK子AQ始終豎直)。
一、選擇題
1.小明用獨輪車搬運磚頭,車廂和磚頭的總質(zhì)量是130kg,獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示,推車時下列說法正確的是( )(g取10N/kg)
A.獨輪車是費力杠桿
B.動力臂是0.7m
C.阻力臂是1m
D.人手豎直向上的力F的大小是300N
.人體中很多部位具有杠桿的功能。如圖從左到右分別是抬頭,踮腳,曲臂中的杠桿的示意圖。下列有關(guān)說法中正確的是( )
A.抬頭過程中動力方向向上
B.向上踮起腳后跟的過程可視為動力臂大于阻力臂的省力杠桿
C.曲臂時肱二頭肌收縮的過程省力但費距離
D.使用杠桿不僅能省力、省距離還能省功
3.輕質(zhì)杠桿AOB的支點是O,AO=BO,在A、B兩端分別掛鐵塊G1、G2,如圖所示,此時杠桿靜止。若將兩鐵塊同時浸沒于水中,則杠桿( )
A.A端下沉B.B端下沉C.保持平衡D.以上均可能
4.八3班實驗小組在探究物體受力實驗中,將兩個完全相同的燒懷加入相同質(zhì)量的水放在調(diào)平的天平上,再將相同體積的氣球和鐵球通過拉線放在左右燒杯中如圖所示(忽略拉線的質(zhì)量和體積),此時天平將( )
A.向氣球一邊下傾B.向鐵球一邊下傾C.仍然平衡D.無法判斷
5.生活中處處有科學(xué),如圖所示的簡單機械中,正常使用時屬于省力杠桿的是( )
A. 核桃鉗B. 筷子
C. 托盤天平D. 食品夾
6.“勞動是一切知識的源泉”,如圖所示,小方同學(xué)利用撬棍撬動大石頭,撬棍上O點為杠桿的支點,下列分析正確的是( )
A.此時撬棍為等臂杠桿B.力F的作用點遠離O點更費力
C.應(yīng)用此撬棍的主要目的是省力D.應(yīng)用此撬棍的主要目的是省距離
7.如圖一輕質(zhì)杠桿OA可沿O點轉(zhuǎn)動,在A點施加一始終與OA垂直向上的力F抬起重物G,當杠桿從OA位置轉(zhuǎn)動到OA'位置的過程中,力F的大小變化是( )
A.始終變大B.始終變小
C.先變大,后變小D.先變小,后變大
8.(多選)如圖所示,杠桿掛上鉤碼后恰好水平平衡,每個鉤碼質(zhì)量相等,在下列情況中,杠桿能保持水平位置平衡的是( )
A.左、右鉤碼各向支點移一格B.左、右各減少一半鉤碼
C.左、右鉤碼各減少一個鉤碼D.左邊增加一個鉤碼,右端向右移動一格
9.在下列杠桿中,屬于省力杠桿的是( )
A.開瓶蓋的起子B.夾砝碼的鑷子
C.稱質(zhì)量的天平D.釣魚用的釣魚竿
10.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿下懸掛一重物,在杠桿的中點施加一始終垂直于杠桿的力,使杠桿由豎直位置緩慢拉至水平位置,在此過程中,F(xiàn)的大小變化是( )
A.一直變大B.一直變小
C.先變大后變小D.先變小后變大
11.一個重為400N的物體Q,底面積500cm2,將其放在水平地面上,如圖所示,現(xiàn)將物體Q掛在杠桿的B端,在A端懸掛一個重為200N的物體P,使杠桿在水平位置平衡,忽略杠桿自重的影響,若OA∶OB=1∶2,那么( )
A.繩子對物體Q的拉力為200N
B.地面對物體Q的支持力為100N
C.物體Q對地面的壓強是4000Pa
D.若將P換成60kg的物體,則物體Q對地面的壓強為2000Pa
12.(多選)如圖所示,是同學(xué)們所畫幾種情況下的受力示意圖,其中錯誤的是( )
A.靜止在地面上的小球所受力的示意圖
B.靜止在斜面上的物體受力的示意圖
C.作用在杠桿上的動力F的力臂L的示意圖
D.隨著傳送帶一起勻速向右直線運動的物體A所受力的示意圖
二、填空題
13.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動,A點懸掛一個重為G的物體,B點施加一個豎直向上大小為100N的拉力F,使杠桿在水平位置平衡,且OB∶BA=3∶2,則G= N,此杠桿是 杠桿。
14.一工人用獨輪車搬運磚頭,車箱和磚頭的總重力,獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示。推車前進時,工人受到地面的摩擦力方向向 (選填“前”或“后”);人手向上的力F為 N。
15.拉桿式旅行箱可看成杠桿,如圖所示。已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N。請畫出使箱子在圖示位置靜止時,施加在端點A的最小作用力F的示意圖及其力臂L ,且F= N。此時該拉桿式旅行箱為 (選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。
16.如圖所示,獨輪車車斗和車內(nèi)的煤受到的總重力G為900 N,此重力作用于A點,車軸O為支點。將車把抬起時,作用在車把上豎直向上的力F的力臂為 cm,力F的大小為 N。
17.如圖甲,為垃圾桶模型,在這個垃圾桶中有 個杠桿,其中費力杠桿為 ;圖乙,一輛在水平面勻速行駛的汽車,受到 對平衡力,車輪胎上有深淺不一的花紋,是為了增大 。
18.在學(xué)校組織的模型設(shè)計比賽中,小華制作的斜拉索大橋模型如圖所示。她用長30cm、重5N的質(zhì)地均勻的木條OA做橋面,立柱GH做橋塔。OA可繞O點轉(zhuǎn)動,細線對OA的拉力F= N。
19.如圖是釣魚竿的簡化示意圖,手的力作用在A點,繞支點O將釣魚竿在豎直面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動,將魚拉出水面。釣魚竿可看作一個 (選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。要使釣起魚時相對更省力一些,釣魚者兩只手之間的距離 OA應(yīng) (選填“增大”或“減小”)一些。
20.如圖所示,用扳手擰螺帽時,圖 (選填“a”或“b”)的握法更有利于擰緊或松開螺帽,原因是動力臂更 (選填“長”或“短”)。
三、作圖題
21.如圖所示,AOD為繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,A點下方掛一物體M,為使杠桿平衡,請在D點畫出最小的動力F及動力臂L。
22.用如圖所示的鍘刀切蘿卜。在圖中畫出蘿卜對刀阻力,以及作用在A點的最小動力F和力臂l。
23.如圖,硬棒OB能繞支點O轉(zhuǎn)動,A處用繩子拉住固定在墻壁上,B處懸掛重物。請畫出物體所受的重力G的力臂和拉力F的力臂,分別用和表示。
24.周末,小明路過一超市門口,見到一位老奶奶吃力的推著購物車過門坎(如圖所示)小明立刻過去幫忙,請你畫出購物車前輪越過門坎時,作用在B點的最小力F的示意圖,他又看到一個物體A靜止在斜面上,如圖所示,作出物體A所受重力G的示意圖。
四、計算題
25.如圖所示,輕質(zhì)杠桿能夠繞點轉(zhuǎn)動,,,在B點用細線懸掛重力為的物體G。
(1)為了使杠桿在圖示的位置平衡,請在杠桿上畫出所施加的最小動力的示意圖。
(2)最小動力的大小為多少牛?
26.如圖 所示,輕質(zhì)杠桿OA 可繞 O 點轉(zhuǎn)動,OA 為 0.6 米,OB 為 0.2 米;在B 處掛一重120 牛的物體 G。若在杠桿上 A 端施加最小的力 F,使杠桿在水平位置平衡,求:F 的大小及方向。
27.如圖所示,在輕質(zhì)杠桿OA的A端掛一邊長為10cm的正方體石塊,在OA的中點施加一豎直向上的拉力,當拉力F1=40N時,杠桿在水平位置平衡。在保持杠桿水平平衡的條件下,若緩慢提升盛有水的的燒杯,將石塊浸沒于水中,此時,拉力變?yōu)镕2;若緩慢提升盛在某液體的的燒杯,將石塊浸沒于某液體中,此時,拉力F3=36N。已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)石塊的重量;
(2)石塊浸沒在水中時,拉力的大??;
(3)某液體的密度。
一、單選題
1.(2022·遼寧營口·統(tǒng)考一模)筷子在使用時相當于杠桿,下列關(guān)于筷子的使用情況分析正確的是( )
A.筷子相當于等臂杠桿
B.筷子相當于省力杠桿
C.手握筷子位置向上移動所需動力變大
D.手握筷子位置向上移動所需動力變小
2.(2022·河南周口·統(tǒng)考二模)我國是自行車大國,自行車是我們常用的交通工具,如圖所示,與它相關(guān)的物理知識有很多,下列說法正確的是( )
A.如圖此時自行車所受的重力與地面對它的支持力為一對平衡力
B.自行車的車座扁平柔軟,是通過增大受力面積來增大壓強
C.自行車的尾燈主要利用了光的折射
D.剎車捏車閘的時候,車閘為一個省力杠桿
3.(2022·湖南株洲·??级#褒堥T吊”主要由主梁和支架構(gòu)成,可以提升和平移重物,其示意圖如圖所示。在重物由主梁右端緩慢移到左端的過程中,右支架對主梁的支持力與重物移動距離的關(guān)系圖像是( )
A. B.
C. D.
4.(2022·山東德州·統(tǒng)考二模)小明用獨輪車搬運磚頭,車箱和磚頭的總質(zhì)量是120kg,獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示。推車時,下列說法正確的是( )
A.獨輪車是費力杠桿
B.動力臂是0.7m
C.阻力臂是0.3m
D.人手豎直向上的力F的大小是1500N
5.(2022·寧夏吳忠·??家荒#┤鐖D是小明探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置,實驗中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài),若在C處逐漸改變彈簧測力計拉力的方向,使其從①→②→③,則拉力的變化情況是( )
A.先變小后變大B.先變大后變小C.逐漸變大D.逐漸變小
6.(2022·湖南婁底·統(tǒng)考二模)筷子是中國人常用的飲食工具,也是中華飲食文化的標志之一,如圖所示為用甲、乙兩根筷子夾一個小球的情境,甲始終豎直,乙傾斜,小球始終保持靜止。則下列說法正確的是( )
A.筷子是省力杠桿B.甲筷子對小球沒有力的作用
C.小球受力平衡D.手對筷子的力大于筷子對手的力
7.(多選)(2022·山東濟寧·統(tǒng)考二模)如圖所示,為了探究杠桿平衡條件,某同學(xué)設(shè)計了一個自身重力不計的曲臂杠桿,杠桿AOB用細線懸掛起來能繞O點轉(zhuǎn)動,平衡時OA恰好處于水平位置,AO=BO,A端掛重物G,在B端分別施加F1、F2、F3、F4四個力,下列分析中錯誤的是( )
A.四個力中,F(xiàn)1是最大的力
B.四個力中,F(xiàn)2是最小的力
C.四個力中,F(xiàn)3=F4
D.通過對比F1≠G,能幫助我們正確認識力臂的概念
8.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考二模)如圖,輕質(zhì)杠桿OA中點懸掛一個重力為40N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.杠桿處于水平位置平衡時拉力F的大小為80N
B.此杠桿為費力杠桿
C.使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力
D.將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將增大
9.(2023·新疆阿克蘇·統(tǒng)考三模)手提重物(如圖甲所示)可以簡化為左端掛一重物可繞支點O自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿(如圖乙所示),杠桿在水平位置平衡時,在A點施加的豎直向上的拉力為150N。若保持拉力的方向不變,將拉力從A點向左移動一段距離,杠桿平衡時,拉力為120N;將拉力從A點向右移動相等的距離,杠桿平衡時,拉力為( )
A.160NB.180NC.200ND.250N
10.(2023·安徽合肥·??级#┤鐖D所示,甲圖中兩重物分別固定懸掛在杠桿A、B兩點,杠桿平衡。其他不動,用手緩慢把杠桿轉(zhuǎn)到乙圖的位置再放手,則杠桿( )
A.左端下降B.繼續(xù)保持平衡
C.右端下降D.無法判斷
11.(2024·遼寧·統(tǒng)考模擬預(yù)測)一拉桿箱在水平路面上被緩慢推行,若箱內(nèi)物品質(zhì)量分布均勻,當輪子遇到固定障礙物時,拉桿箱最容易被推倒的是( )
A.B.
C.D.
二、填空題
12.(2023·廣東惠州·校聯(lián)考二模)如圖所示是某簡易杠桿的示意圖,已知AOB水平,OA=OB,物體質(zhì)量是1000g,則物體重力G= N。拉力F的方向如圖所示,該杠桿是 杠桿(填“省力”、“費力”或“等臂”),F(xiàn)= N。(g取10N/kg)
13.(2023·湖南郴州·校考二模)古代的戰(zhàn)爭中,常常利用圖中所示杠桿投擲“石彈”。在“投彈”時作用在A點的力沿 方向時最?。ㄟx填“F1”、“ F2”或“F3”)。已知石球重120N,AO∶AB=1∶6,則作用在A點力的最小值為 N(不計杠桿自重及摩擦)。
14.(2022·安徽淮南·淮南實驗中學(xué)校考三模)如圖所示,輕質(zhì)杠桿長為1.5m,長為0.3 m,物體G的重力為60N,為使杠桿水平平衡,在B點應(yīng)至少施加一個 牛的力。
15.(2022·云南昆明·統(tǒng)考二模)如圖所示,石頭對杠桿的壓力F2=60N且方向垂直于杠桿。已知,撬動石頭所用的最小力為 N,該力的方向是 (忽略杠桿的質(zhì)量)。
16.(2022·河南鶴壁·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示,ABC是以O(shè)為支點的輕質(zhì)杠桿(忽略繩重和支點處的摩擦),已知AB與OB垂直,且,水平地面上的實心均勻正方體物塊M質(zhì)量為4kg,M上綁有與OC垂直的豎直細線,在A點用沿某方向的力拉杠桿,當恰好使M對地面的壓力為零且保持靜止時,作用于A點的最小拉力為 N,此過程中拉力做功為 J。
17.(2023·江蘇連云港·灌云縣實驗中學(xué)??寄M預(yù)測)搗臼是以前在連云港農(nóng)村常見的一種生活用具,你的爺爺奶奶可能就用它做過年糕,如圖所示。搗年糕時,腳踩B端,A端上升;抬起腳,A端下落,石槌撞擊蒸熟的米粉,如此反復(fù),可使年糕變得有韌性。石槌下落過程中將重力勢能轉(zhuǎn)化為 能。若石槌質(zhì)量為30千克,木桿AB長3.6米,A端離支撐點O的距離為0.9米,不計木桿AB自重。要將石槌抬起,作用在B端的力至少為 牛;若另一人幫著一起踩,踩在靠近 端的位置最省力。
18.(2023·江蘇無錫·統(tǒng)考一模)桿秤是我國古代勞動人民的一項發(fā)明。如圖是小芳根據(jù)所學(xué)知識制作的桿秤示意圖,使用時,將待稱量的物體掛在秤鉤上,用手提起B(yǎng)或C處的秤紐,移動秤砣在秤桿上的位置D,使秤桿達到水平平衡時即可讀出待稱物體的質(zhì)量,此桿秤秤砣質(zhì)量為400g,秤砣最遠可移至E點(秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計),AB、BC、BE的長度如圖所示。則提起秤紐 桿秤的稱量最大;最大稱量是 kg;當提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為1.2kg的水果時,D與E之間的距離為 m。
19.(2022·重慶渝中·統(tǒng)考二模)如圖為過去農(nóng)村用的春米結(jié)構(gòu)示意圖,相當于一個杜桿,O為固定轉(zhuǎn)軸,在A段連接著石球,用腳踏B端可以使石球升高,松開腳后石球落下打擊稻谷。若石球重,要想將石球抬起至少需要在B端施加豎直向下 的力。若某次在B端施加豎直向下的力,則石球?qū)Φ竟鹊膲毫? 。
20.(2022·廣東廣州·??级#┤鐖D甲,重力為G質(zhì)量分布均勻的木棒左端與支點O連接,繞O轉(zhuǎn)動時,棒所受的摩擦力可忽略不計。棒重心處受到豎直向上的拉力保持靜止。
(1)若以為杠桿的動力,G為杠桿的阻力,則 G(選填“大于”或“小于”或“等于”);
(2)撤去,改用與等大的拉力作用在C點棒仍靜止在原位置,如圖乙所示。則的力臂 的力臂(選填“大于”或“小于”或“等于”);判斷依據(jù): 。
三、實驗題
21.(2022·湖南長沙·??寄M預(yù)測)“探究杠桿的平衡條件”實驗中:
(1)圖甲中,實驗過程中,始終使杠桿在水平位置平衡,是為了便于 ;
(2)圖乙中,杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài),若在A、B處下方各增加一個相同的鉤碼,則杠桿 端下沉;
(3)用繩子拴住一根密度均勻,但粗細不同的木頭某處,靜止后木頭水平平衡,如圖丙所示,現(xiàn)將木頭從拴繩處沿豎直方向切成A、B兩段,哪一段重力大?并說明理由 。
22.(2022·河南周口·統(tǒng)考模擬預(yù)測)圖甲所示是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。
(1)掛鉤碼前,杠桿在圖甲所示的位置靜止,此時杠桿處于 (選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài);要想使杠桿在水平位置平衡,接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向 (選填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié);
(2)圖乙所示是一個平衡的杠桿,如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各加一個相同的鉤碼,杠桿將 (選填“保持平衡”“順時針轉(zhuǎn)動”或“逆時針轉(zhuǎn)動”);
(3)某同學(xué)提出,若支點不在杠桿的中點,杠桿的平衡條件是否仍然成立?于是該小組利用圖丙所示的裝置進行探究,在杠桿O點處掛2個鉤碼,用彈簧測力計在A點處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,此時彈簧測力計的示數(shù)為 N。以彈簧測力計的拉力為動力F1,鉤碼處繩子的拉力為阻力F2,多次改變動力作用點的位置進行實驗發(fā)現(xiàn):當杠桿水平平衡時,F(xiàn)1 l1總是大于F2 l2,其原因可能是 對杠桿平衡有影響;
(4)圖丙中彈箭測力計處在A點位置時,此時杠桿屬于 (選填“省力”或“費力”)杠桿。
四、計算題
23.(2023·山東濱州·統(tǒng)考二模)圖甲是某衛(wèi)生間馬桶水箱的進水調(diào)節(jié)裝置,圖乙為其結(jié)構(gòu)示意圖,浮臂AB可視為繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿,OA=10cm,OB=2cm,A端通過細連接桿AC與柱狀浮筒連接,浮筒質(zhì)量為50g,B端通過細連接桿BD與圓餅狀止水閥連接,止水閥上下表面積與進水管口面積均為0.2cm2。當水箱中無水或水量較少時,止水閥打開,水從進水管流進水箱,水位達到一定高度時,浮筒推動杠桿,使止水閥剛好堵住進水管,停止進水,此時AB處于水平位置,連接桿豎直,大氣壓強p0=1.0×105Pa,進水管中水壓p水=3.0×105Pa。除浮筒外其它裝置所受重力不計,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。剛停止進水時,求:
(1)浮筒所受重力;
(2)進水管中的水對止水閥的壓力;
(3)連接桿BD對止水閥的壓力;
(4)浮筒排開水的體積。
24.(2023·河北保定·二模)如圖所示,輕質(zhì)水平木桿AB 可以繞O 點轉(zhuǎn)動,在桿的B端用細線懸掛一正方體物塊 M, 使該物塊靜止在水平桌面上,該物塊的邊長為20cm, 質(zhì)量為12 kg,已知AO 長度是 OB 長度的3倍。在A點用F=30N的力豎直向下拉木桿時,求:(g 取10 N/kg)
(1)B 端繩對物塊M的拉力;
(2)物塊M對桌面的壓強;
(3)撤去A端的力F后沿豎直方向?qū)⑽矬wM 左右兩側(cè)各切下一塊厚為h的立方體、然后將切下的部分都疊放在杠桿的A端(默認疊放后的立方體對杠桿的作用力作用在A點),此時物體M 對地面壓強為零,求h為多少?
25.(2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖甲所示的隱形床因美觀且節(jié)約空間的特點,近些年備受年輕人喜愛。其工作原理和物理有著密不可分的關(guān)系。將隱形床處于水平位置時的結(jié)構(gòu)進行簡化,取其部分可抽象成如圖乙所示的模型。隱形床可圍繞O點轉(zhuǎn)動,把床架和床墊看成一個整體,床兩側(cè)各裝一根液壓桿連接在床架上B處和墻體上A處,通過控制液壓桿的開關(guān)可以收放床體。隱形床水平放置時,液壓桿不提供力。已知墻體上A處與O點的距離為,床的長度為2m,整個床體(包含床墊)質(zhì)量約為80kg,每只床腳與地面的接觸面積為,且前端兩只床腳對地面的總壓強為。求:(取,)
(1)床體的重力;
(2)床水平放置時,前端兩只床腳對地面的壓力;
(3)當收起床體時,每個液壓桿至少要提供多大的力。
26.(2022·山東·統(tǒng)考一模)如圖甲所示是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由滑輪CD,長方體物塊A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連,物塊B通過細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,杠桿始終在水平位置平衡,且MO∶ON=1∶2.物塊A的密度ρA為1.5103kg/m3、底面積為0.03m2、高1m,其上表面恰好與水庫大堤堤面相平,物塊B的重力GB為100N。某天電子秤示數(shù)與時間的圖像如圖乙所示。(所有摩擦、繩重、滑輪自重都忽略不計,g取10N/kg,ρ水=1.0103kg/m3)。
求:
(1)物塊A的重力GA;
(2)當物塊A的頂部剛好沒入水中時,物塊A受到的拉力FA;
(3)結(jié)合圖像,通過分析說明當天水位最高時所持續(xù)的時間為14小時還是4小時;
(4)當天水位最高時水面到堤面的距離h。
27.(2022·山西晉中·統(tǒng)考二模)在開展“搬運建筑材料”的項目化學(xué)習(xí)過程中,甲、乙兩同學(xué)利用一根質(zhì)量分布均勻的圓柱形輕質(zhì)木棒搬運一重物。已知:重物的質(zhì)量是 50kg,搬運時將重物提升1.2m的高度,重物到甲同學(xué)的距離OA=1m,重物到乙同學(xué)的距離OB=1.5m。(g取10N/kg進行計算)
(1)將重物抬起過程中,對重物做功多少?
(2)搬運重物過程中,乙同學(xué)對木棒的作用力大??? (木棒質(zhì)量忽略不計)
(3)搬運至目的地,兩位同學(xué)將重物放置在水平地面上,若重物與地面的接觸面積為500cm2,則此時重物對地面的壓強是多少?
一、單選題
1.(2023·四川甘孜·統(tǒng)考中考真題)下列工具中,人們正常使用時,屬于費力杠桿的是( )
A. 鋼絲鉗B. 筷子
C. 修枝剪刀D. 開瓶器
2.(2023·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動,此時前臂骨骼可以看成一個杠桿模型,簡稱前臂杠桿。如圖所示,手提重物時,對前臂杠桿的分析錯誤的是( )
A.前臂杠桿是省力杠桿
B.肘關(guān)節(jié)處可以視為支點
C.肱二頭肌對前臂杠桿的牽引力是動力
D.前臂保持水平時,阻力臂最長
3.(2023·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題)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點作為支點,A端掛有重為40N的石塊,B端掛有重為20N的空桶,OA長為1.2m,OB長為0.6m。使用時,人向下拉繩放下空桶,裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起。硬棒質(zhì)量忽略不計,下列說法中正確的是( )
A.向下拉繩放下空桶時桔槔為省力杠桿
B.向下拉繩放下空桶時拉力為
C.向上拉繩提起裝滿水的桶時桔槔為費力杠桿
D.向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為
4.(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)下列生產(chǎn)生活實例中,主要應(yīng)用壓強知識的是( )
A.公交車上的破窗錘B.鉛垂線
C.滾動軸承D.撬石頭
5.(2023·北京·統(tǒng)考中考真題)如圖是小強利用器械進行鍛煉的示意圖,其中橫桿AB可繞固定點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OA∶OB=3∶2,在桿A端用細繩懸掛重為300N的配重,他在B端施加豎直方向的力F1,桿AB在水平位置平衡,此時他對水平地面的壓力為F2。為了鍛煉不同位置的肌肉力量,他將固定點移動到A端,桿AB可繞端點A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,配重懸掛在O點,在B端施加豎直方向的力使桿AB在水平位置再次平衡,此時,他對水平地面的壓力為F3,壓強為p。已知小強重為650N,兩只腳與地面接觸的總面積為400cm2,不計桿重與繩重,下列判斷正確的是( )
A.F1為200NB.F2為1100N
C.F3為830ND.p為11750Pa
二、填空題
6.(2023·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,在某輕質(zhì)杠桿B點,用彈簧測力計沿豎直方向提升一重物,當杠桿水平靜止時,彈簧測力計示數(shù)為10N,若OA=10cm,AB=40cm,則物體的重力大小為 N,此杠桿屬于 杠桿。
7.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)建筑工地上,工人利用杠桿提起重物。如圖所示,杠桿AOB在豎直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知,物體的重力為1600N,與地面的接觸面積為400cm2,此時物體對水平地面的壓強為。若工人的重力為700N,則工人對地面的壓力為 N,工人最多能拉起 N的重物(杠桿與繩的自重、轉(zhuǎn)軸上的摩擦均不計)。
8.(2023·山東東營·統(tǒng)考中考真題)《天工開物》中描述了古人應(yīng)用桔槔汲水的情景。桔槔的結(jié)構(gòu)相當于一個普通的杠桿,如圖所示,水桶懸掛點到支點的距離和重物懸掛點到支點的距離之比為1︰2,當水和水桶的總質(zhì)量為20kg時,杠桿恰好在水平位置平衡,則重物質(zhì)量為 kg。(不計杠桿自重)
9.(2023·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題)圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實物圖,翻蓋的原理是由兩個杠桿組合而成,圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N,重心位于DC中點的正上方,,,桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示,腳踏桿AO1B和豎直連接桿的質(zhì)量不計。
(1)杠桿AO1B是 (選填“省力”或“費力”)杠桿;
(2)若要把桶蓋翻開,腳對踏板A處的壓力至少為 N。
三、作圖題
10.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是中醫(yī)用切刀切藥材的示意圖,請你在圖中畫出施加在手柄上A點的最小力F及其力臂L。
11.(2023·湖南郴州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,O為支點,杠桿AB平衡時,畫出施加在杠桿上最小動力F1的示意圖。
四、綜合題
12.(2023·寧夏·統(tǒng)考中考真題)10月16日,為世界脊柱日如圖人的脊柱起著支撐頭部的作用,頸部肌肉連接頸部和頭部,并控制著頭部的運動。長時間低頭會對頸椎和頸部肌肉造成損傷,人低頭時頭部的脊椎可以看作一個杠桿。分析問題:
(1)請在圖中畫出人體頭部所受重力的示意圖;
(2)人在低頭過程中,頭部的重力的力臂 (選填增大或減小)頸部肌肉群對后顱向下的拉力 (填增大或減?。┤魧⒗醋鲃恿?,這是一個 杠桿,頭部向下彎曲度增大頸椎所受的 增大;
(3)結(jié)合以上分析,給出一條保護頸椎健康的合理建議。
五、計算題
13.(2022·江蘇南京·統(tǒng)考中考真題)南京城墻是世界上現(xiàn)存最長的磚石構(gòu)造城市城墻,如圖甲所示。圖乙是一塊質(zhì)地均勻的平整長方體城磚的示意圖,已知城磚長AC為40cm,寬AB為20cm,厚AD為10cm,質(zhì)量為20kg。
(1)城磚的重力多大?(g取10N/kg)( )
(2)城磚按圖乙方式放在水平地面上時,它對地面的壓強是多少帕?( )
(3)要在AB的中點O處用一與AB垂直的水平力F將城磚推倒,則F至少為 N。
14.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)人類在漫長的歷史長河中,創(chuàng)造了各種各樣的工具,以無窮的智慧彌補了人類有限的力量,使工作更省力、更便捷,這些工具統(tǒng)稱為機械。杠桿便是其中最簡單的機械之一。如圖所示,AB是一根長為1.6m的不計質(zhì)量的杠桿,可以繞O點轉(zhuǎn)動,在距O點0.4m的B端懸掛一質(zhì)量為90kg,邊長為30cm的勻質(zhì)正方體合金塊M,杠桿恰好在水平位置平衡。求:
(1)合金塊M的密度為多少;
(2)A端施加的豎直向下拉力的大小。
15.(2023·黑龍江綏化·統(tǒng)考中考真題)水平桌面上有一個底面積為200cm2的圓柱形容器,容器中水的深度為15cm。如圖所示,用細線將一質(zhì)量忽略不計的杠桿懸掛起來,把質(zhì)量為0.3kg的物體A用細線懸掛在杠桿C處,再把體積為400cm3的物體B(不吸水)用細線懸掛在杠桿D處,當物體B浸沒在水中靜止時,杠桿恰好在水平位置平衡,此時C、D兩點到支點O的距離分別為10cm、15cm。求:
(1)物體B受到的浮力;
(2)物體B浸沒在水中靜止時,水對容器底部的壓強;
(3)細線對物體B的拉力及物體B的密度。
知識點
考點
好題沖關(guān)
杠桿的五要素
杠桿的作圖(2典例+4即時檢測)
基礎(chǔ)過關(guān)(26)
探究杠桿平衡條件
杠桿平衡條件的判斷(2典例+4即時檢測)
能力提升(27)
杠桿的分類
杠桿平衡條件的應(yīng)用(1典例+2即時檢測)
真題感悟(15題)
力臂關(guān)系
力的關(guān)系
距離關(guān)系
實例
省力杠桿
L1 ___ l2
F1 ____F2
省力,____ 距離
羊角錘、起子、撬棒等
費力杠桿
L1 ____l2
F1______ F2
_____,省距離
釣魚竿、起重機的吊臂、鑷子等
等臂杠桿
L1 ____l2
F1 ____F2
不省力,不費力
天平、定滑輪等
實驗次數(shù)
動力F1/N
動力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
( )
0.15
這是一份2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題33 力學(xué)實驗專題(二)(解析版),文件包含2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題33力學(xué)實驗專題二原卷版docx、2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題33力學(xué)實驗專題二解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共88頁, 歡迎下載使用。
這是一份2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題31 熱學(xué)實驗專題(解析版),文件包含2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題31熱學(xué)實驗專題原卷版docx、2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題31熱學(xué)實驗專題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共101頁, 歡迎下載使用。
這是一份2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題01 聲現(xiàn)象(解析版),文件包含2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題01聲現(xiàn)象原卷版docx、2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)專題01聲現(xiàn)象解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共60頁, 歡迎下載使用。
注冊成功