2020年北京中考物理复习课件专题六 简单机械.pptx

1、A组 北京中考题组,1.(2019北京,5,2分)图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 A 筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A正确;瓶盖起子、撬棒、核桃夹在使用时,动 力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,B、C、D错误。,2.(2017北京,9,2分)图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 D 羊角锤在使用时,动力臂比阻力臂长,故属于省力杠杆,A错误;核桃夹在使用时,动力臂大于阻力 臂,属于省力杠杆,B错误;撬棒在使用时,动力臂比阻力臂长,故属于省力杠杆,C错误;食品夹在使用时,阻力 臂大于动力臂,属于费力杠杆,D正确。故选D。,3.(2016北京,6

2、,2分)图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 C 天平属于等臂杠杆,A项错误;瓶盖起子、钳子使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,B、D项 错误;食品夹使用时属于费力杠杆,故选C。,解题关键 比较出各杠杆动力臂和阻力臂的大小关系再做出判断。,4.(2019北京,25,2分)如图所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间 的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5 N的钩码,在B点挂4个重均为0.5 N的钩码,杠杆 (选 填“能”或“不能”)保持水平平衡。,答案 不能,解析 在杠杆上A、B处分别挂上钩码后,动力动力臂阻力阻力臂,根据杠杆平衡条件,

3、可知杠杆不能保 持水平平衡。,5.(2018北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相 等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调 节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂 个钩码。,答案 右 3,解析 由题图甲可知,杠杆左边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调节右端的平衡螺母。在题图乙 中,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在B点应该挂3个钩码。,6.(2016北京,24,2分)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B

4、端的力。图中线段AB与力F的作 用线在一条直线上,且OAAB。线段 表示力F的力臂。(选填“OA”、“AB”或“OB”),答案 OA,解析 从支点向力的作用线作垂线段,支点到力的作用线的距离即力臂。,解题关键 能正确理解力臂的定义。,7.(2015北京,27,1分)如图所示是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定 点O转动,已知AOOB=32,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200 N,悬挂在B端的配重所受的重力为8 0 N。当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是 N。(不计杆重和绳重),答案 220,解析 根据杠杆平衡原理可得:GAO=(G

5、配+F)OB,即200 N3=(80 N+F)2,所以F=220 N。,解题关键 能正确找到杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,应用杠杆的平衡条件解题。,8.(2017北京,41,4分)实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计1个,所受重力为1 N的钩码2个,带支架的 杠杆1个。杠杆上相邻刻度间距离均为0.05 m,刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹 簧测力计,如图所示。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“杠杆在水平位置平衡时,如果动力臂L1保 持不变,则F1=kF2L2”,式中F1表示动力,k是常量,F2表示阻力,L2表示阻力臂。请写出实验步骤,画出实验数据 记录表

6、格。,答案 示例: 实验步骤: 将带支架的杠杆放在水平桌面上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 将重为1 N的钩码(阻力F2)挂在支点右侧0.05 m处(阻力臂L2),将弹簧测力计的挂钩钩在支点右侧的0.1 m 处。竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数(动力F1)。将F2、L2、F1的数 据记在表格中。 弹簧测力计的挂钩位置保持不变,将重力为1 N的钩码依次挂在支点右侧0.1 m、0.15 m、0.2 m、0.25 m 处,仿照步骤再做4次实验,将F2、L2 、F1 的相应数据记在表格中。 弹簧测力计的挂钩位置保持不变,将两个重为1 N的钩码挂在支点右侧0.05

7、m处,竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆在水平位置平衡。将F2、L2 、F1 的数据记在表格中。 根据实验数据计算出F2 与L2 的乘积,并记录在表格中。,解析 要证明的问题的自变量是阻力和阻力臂的乘积,要改变自变量就要改变钩码的个数或钩码的位置, 因变量是动力,用弹簧测力计测量,控制不变的量是动力臂,弹簧测力计的挂钩位置保持不变且始终沿同一 方向拉弹簧测力计,就控制住了动力臂。,实验数据记录表,B组 20152019年全国中考题组,考点一 杠杆,1.(2019齐齐哈尔,7,2分)下列简单机械在正常使用时能够省力的是 ( ),答案 C 食品夹是费力杠杆;定滑轮是等臂杠杆;瓶盖起子可以省力,是省力杠

8、杆;钓鱼竿是费力杠杆。故 正确选项为C。,2.(2019天津,7,3分)图是用撬棒撬石头的情景,选项图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是 ( ),答案 A 力臂应当是支点到力的作用线的距离。B中阻力方向错误,阻力是阻碍杠杆转动的力,应当是向 下,B错误;C、D中动力臂、阻力臂错误,C、D错误。,解题关键 动力、阻力都是作用在杠杆上的力,要明确两个力的施力物体,从而正确画出力的方向,再画力臂。,易错警示 力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离。,3.(2019浙江温州,6,4分)晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是 ( ),答案 B 设每条湿毛巾重力为G

9、,可将衣架均分为4个小格,每个小格的长度为L。可以把衣架看成一个杠 杆。A选项中左侧,力与力臂的乘积为2G2L=4GL;右侧,力与力臂的乘积为GL=GL,4GLGL,故衣架不能 保持水平,A错误。B选项中左侧,力与力臂的乘积为2GL=2GL;右侧,力与力臂的乘积为G2L=2GL,2GL=2 GL,故衣架能保持水平,B正确。C选项中左侧,力与力臂的乘积为2GL=2GL;右侧,力与力臂的乘积为GL= GL,2GLGL,故衣架不能保持水平,C错误。D选项中左侧,力与力臂的乘积为2G2L=4GL;右侧,力与力臂 的乘积为G2L=2GL,4GL2GL,故衣架不能保持水平,D错误。故选B。,4.(2016

10、江苏南京,7,2分)图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有 ( ) A. B. C. D.,答案 A 使用钓鱼竿时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;用羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠 杆;用筷子夹食物时,以虎口处为支点,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;使用核桃夹子时动力臂大于阻力臂, 是省力杠杆;故费力杠杆有钓鱼竿和筷子,选择A项。,5.(2017黑龙江哈尔滨,42,2分)如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小 为3 N,整个装置处于静止状态,则物体的重力为 N。此时杠杆属于 杠杆(选填“省力”或 “费力”)。,答案 6 省力,解析 阻力F2=G,由杠杆的

11、平衡条件F1L1=F2L2得 G=F2= = =6 N, 由于L1L2, 所以此时杠杆属于省力杠杆。,6.(2019新疆,20,10分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于 (填“平衡”或“非平衡”)状态, 为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。 (2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5 N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中 M所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5 N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在 水平位置平衡时,弹簧测力计的示数 (填“大

12、于”或“小于”)2.5 N,此时拉力的方向与竖直方向 的最大夹角为 (填“30”“45”或“60”)。 (3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆在水平位置 平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离L,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动 的距离为 (填“ ”“ ”或“ ”)。,答案 (1)平衡 右 (2)大于 60 (3),解析 (1)杠杆处于静止状态时杠杆平衡;当杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,为让杠杆在水平位置平 衡,这时应将平衡螺母向右调节。 (2)弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为2.5 N,若拉力F倾斜,如图所示,

13、易错点拨 本题易错点有两个,第一个是误认为杠杆只有在水平位置才是平衡状态;第二个是一定要看清 第(2)问中求的是拉力的方向与竖直方向的夹角,不是与水平方向的夹角。,答案 B 从本题图中看出有四种简单机械,第一种是杠杆,根据杠杆的平衡条件,得出F1=G。第二种是滑 轮组,此时,动滑轮由三段绳子承担,不计机械自重,则F2=G/3。第三种是一个动滑轮,此时,拉力作用在动滑 轮的轴上,这种状态下使用动滑轮不但不能省一半的力,而且要多一倍的力,不计机械自重,则F3=2G。第四 种是斜面,斜面的角度是30,可以推算出斜面的长度等于高度的两倍,不考虑摩擦,由公式Fs=Gh,得F4=G/ 2。通过计算结果比较

14、可知,F2F4F1F3,故答案选B。,审题技巧 (1)看清题中条件,本题不计机械自重和摩擦。(2)在使用滑轮和滑轮组时,关键是看清绳子的绕 法,比如第三个图,动滑轮在使用中,拉力作用点不是在轮子的边缘,而是在轮子的轴上,这样的结果就是多费 一倍的力。,2.(2019陕西,7,2分)工人用如图所示的装置运送砂石。 下列说法正确的是 ( ) A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m D.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石,答案 B 定滑轮只能改变拉力的方向,不能改变拉力大小,A项说法错。动滑轮相当于一个省

15、力杠杆,B项 正确。图中滑轮组承担物重的绳子是2段,当自由端移动距离s=1 m时,被拉动的桶移动h= =0.5 m,C项错。 工人用力向下拉动绳子时,最大的拉力等于自身重力G人,所以利用该滑轮组能提起的砂石最大重力G=2F=2 G人=2m人g=265 kg10 N/kg=1 300 N,砂石最大质量m= = =130 kg,所以D项错。,易错警示 人用力向下拉动物体的过程中,最大的拉力不超过自身重力,当拉力等于人自身重力时,人处于 平衡状态,此时的拉力即为最大拉力。,3.(2018新疆乌鲁木齐,6,3分)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲乙两种

16、情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为 ( ) A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N,答案 B 由题图可知,甲图中承担物重的绳子股数为3,乙图中承担物重的绳子股数为2,不计绳重和摩擦 力,则绳端拉力分别为F= (G1+G动),F= (G2+G动),得 (60 N+G动)= (38 N+G动),解得G动=6 N,故选B。,4.(2017上海,13)如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体。图 中的滑轮可以看 做省力杠杆;图(a)中,若不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为 牛,物体受到合力的大小为 牛。,答案 (b) 10 0,解析 图(a)中

17、为定滑轮,实质为等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向,故不考虑摩擦和滑轮重力时,拉力等 于物体重力,为10 N;图(b)中为动滑轮,实质为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆;当物体被匀速提升时,受力平 衡,合力为0。,C组 教师专用题组,考点一 杠杆,1.(2018河南,8,2分)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案 B 根据杠杆分类原则,若杠杆阻力臂大于动力臂,则是费力杠杆。B图中,手使用筷子时的阻力臂大 于动力臂,所以筷子属于费力杠杆。A、C是省力杠杆,D是等臂杠杆。,2.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是 ( ),答案 C 费力杠

18、杆为动力臂小于阻力臂的杠杆,省力杠杆为动力臂大于阻力臂的杠杆。A、B、D为省力 杠杆,C为费力杠杆,故选C。,3.(2016黑龙江哈尔滨,25,2分)如图,用撬棒撬起石块并保持平衡。 下列说法正确的是 ( ) A.动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果 B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆 C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等 D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力,答案 B 撬棒保持平衡,则动力对棒的转动效果等于阻力对棒的转动效果,A项错误;手在A点竖直向下施 力时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,B项正确;手在A点沿不同方向用力,力臂大小会改变,

19、则力的大小会变 化,C项错误;手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力,在B点时力臂更大,更省力,故D项错误。正确选项为B。,4.(2015山东威海,8,2分)如图所示是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支 持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起, 下列说法正确的是 ( ) A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离 B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功 C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小 D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小,答案 D 由题图可知,吊臂的动力臂小于阻力臂,故它是一个费力杠杆,A项错误;使用任何机械都不省功, B项错误;

20、匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,故动力臂始终不变,C项错误; 当吊臂绕O点缓慢转动时,阻力臂变小,由杠杆的平衡条件知,伸缩撑杆支持力渐渐变小,D项正确。,评析 本题考查的是杠杆的利用,看似简单,其实难度并不小。当吊臂的伸缩撑杆伸长时,动力始终与杠杆 垂直,故动力臂不变,但阻力臂是变化的,这是一个容易被忽视的地方。,5.(2016新疆乌鲁木齐,16,2分)如图所示,杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡,请画出动力臂l1和阻力臂l2。,答案 如图所示,解析 支点到力的作用线的距离叫力臂。,6.(2019四川成都,A18,4分)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师

21、傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选 择 (选填“A”、“B”或“C”)剪刀,这样选择是为了省 。,答案 C 力,解析 因为铁皮较硬,所以剪铁皮时要用省力杠杆,C剪刀的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故选C剪刀。,7.(2019广州,16,5分)如图1所示,A点为硬棒的重心,O为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为 N。硬棒所受的重力为 N。能否用图1中的弹簧测力计按图2所示的方法测量同一硬棒所受的 重力? 依据是 。 图1,图2,答案 2.4 7.2 不能 硬棒的重力超过弹簧测力计的量程,解析 该弹簧测力计分度值为0.2 N,弹簧测力计读数为2.4 N;根据杠杆平衡条件Gl1=Fl2,则硬棒所

22、受的重力 G= = =7.2 N;硬棒的重力超出弹簧测力计的量程(05 N),故不能直接测出硬棒的重力。,8.(2019齐齐哈尔,19,2分)小红和小君探究“杠杆的平衡条件”时,使用的每个钩码质量均为50 g,杠杆上相 邻刻度线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向 端 调节(选填“A”或“B”)。如图乙所示,杠杆水平平衡后,在杠杆的C点挂4个钩码,在D点用弹簧测力计竖 直向上拉杠杆,使杠杆仍保持水平平衡,则弹簧测力计的示数为 N。,答案 B 0.8,解析 杠杆右边较高,应将平衡螺母向右端调节,即向B端调节;4个钩码总重力为G=mg=0.2 kg10 N/k

23、g=2 N,设杠杆相邻刻度线间的距离为l,则动力臂L1=5l,阻力臂L2=2l,根据F1L1=F2L2可得,F1= = =0.8 N。,9.(2016江苏淮安,16,2分)如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当一个 杠杆;若动 力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1 200 N,则抬起车把的力F为 N。,答案 省力 400,解析 杠杆的类型可以根据动力臂与阻力臂的大小关系判断。如图所示,抬独轮车车把时,动力臂L1大于阻 力臂L2,所以它属于省力杠杆。由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2得,F= ,又因为动力臂是阻力臂的3倍,所以 F= = = =400 N。,10.(2016四川达

24、州,15)如图所示,杠杆处于平衡状态,且每个钩码的质量相同,若将两边的钩码分别向支点移 动相同的距离后,则杠杆 端会下沉(选填“A”或“B”),答案 B,解析 假如一个钩码的重力是G,则原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆左右两边的力分别 为3G、2G,对应的力臂分别为L1、L2,根据杠杆的平衡条件可得:3GL1=2GL2,故可知L1L2。当向支点移动 相同的距离L时,两边的力臂都减小L,此时左边的乘积为:3G(L1-L)=3GL1-3GL,右边的乘积为:2G(L2- L)=2GL2-2GL,3GL1-3GL2GL2-2GL,因此杠杆的B端会下沉。,11.(2019江苏苏州,28,5

25、分)利用杠杆开展相关实验探究: (1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡; (2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平 衡,弹簧测力计的示数为 N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验, 弹簧测力计的示数会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);,(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计 拉力的力臂 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同)

26、,拉力的大小 。,答案 (1)左 (2)2.0 偏小 (3)变小 不变,解析 (1)调节杠杆平衡的方法是调节平衡螺母,哪一侧质量大就会向该侧旋转,该侧就会变低,平衡螺母向 旋转后变高的一侧调节。 (2)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,则30.5 N4L=F弹3L,可得F弹=2.0 N;如果(1)中未调节平衡,杠杆顺时针 转动,即右侧重,即杠杆的重心在右侧,那么根据平衡条件可知弹簧测力计示数偏小; (3)如图杠杆在旋转的过程中,缓慢转过一个角度,弹簧测力计拉力作用线向O点靠近,力臂变小,阻力是钩码 对杆的拉力,阻力F2=G,阻力臂为OAcos (为杠杆与水平面之间的夹角),由于在B点处施

27、加一竖直向下的力F1,动力臂为OB=OB cos , 根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可得,F1OB cos =GOA cos ,所以F1= ,故拉力的大小保持不变。,名师点睛 此类题综合性很强,且难度很大,解答时,从分析受力入手,利用杠杆平衡条件可解答此题。,12.(2017四川成都,A27,8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。,(1)平衡时,应该让杠杆静止在 位置。 (2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,动力臂 L1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂L2= m。 (3)下列四个因素

28、中,不会带来实验误差的是 。 A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等 C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大,(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎 样?通过实验,他们得到了图乙所示的结果。根据这个结果,可以初步得到,在这种情况下杠杆的平衡条件 为:F1L1= 。(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示),答案 (1)水平 (2)0.15 (3)A (4)F2L2+F3L3,解析 (1)探究杠杆平衡条件时,调节杠杆在水平位置平衡,便于直接测量力臂,同时避免杠杆自重对实验的 影响。(2)

29、由题图可知,动力臂两个格为0.1 m,阻力臂三个格则为0.15 m。(3)铁架台的自重不会影响力和力 臂,故不会带来实验误差。(4)由题图可以得出受到两个阻力时,杠杆的平衡条件为F1L1=F2L2+F3L3。,13.(2016广东,13,3分)如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自 重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为 ,1个甲球和1个乙球的质量之比为 ,甲球和乙球的密度之比为 。,答案 21 13 13,解析 由题图可知左右两边力臂之比是42=21,由杠杆平衡条件可知(2G甲+G乙)2=(G甲+3G乙)1,解方程 可得3G甲=G乙,所

30、以1个甲球和1个乙球的质量之比是13,由于体积相同,由密度公式= ,可知甲球和乙球 的密度之比也是13。,14.(2016广东广州,15)如图所示,不计质量的硬杆处于水平静止状态。 (1)O为支点,画出FA的力臂lA。 (2)撤去FA,在B点施加力FB,硬杆仍可保持水平静止状态。若FB大小等于FA,则FB的力臂lB lA(选填 “”、“=”、“”)。,答案 (1)如图所示 (2)=,解析 (1)从支点到FA作用线的距离即lA。(2)由杠杆平衡条件可知Gl=FAlA=FBlB,FB=FA,所以lB=lA。,15.(2015安徽,6,4分)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重

31、物,在A端施加一个竖直向 上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G= N。若保持拉力方向不变,将A端缓 慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。,答案 20 不变,解析 根据杠杆平衡条件得:GBC=FBA,则G= = =20 N,拉力F= ;若保持拉力方向不 变,将A端向上提升一小段距离,如图所示,根据杠杆平衡条件得:FL1=GL2,则F= ,由图中几何关系可知 = ,故拉力F大小不变。,16.(2016江苏南京,23,4分)用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位

32、置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动 (选填“左”或“右”)。 (2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂2个钩码,在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆 在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1。将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F2 F1(选填“”、“=”或“”,下同);再将弹簧测力计斜向右拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F3 F1。,(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂重物。若弹簧测力计的量程是02.5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达 N。,答案 (1)右 (2) (3)12

33、.5,解析 (1)探究杠杆的平衡条件时,要先使杠杆在水平位置平衡,调节方法:哪边高,平衡螺母向哪边调。 (2)竖直向下拉弹簧测力计时,拉力的力臂为4(格),若弹簧测力计向左倾斜拉,则拉力的力臂会变小,故F2F1; 若弹簧测力计向右倾斜拉,则拉力的力臂也会变小,故F3F1。 (3)若要悬挂的重物最重,则应把重物挂在左侧刻度线“1”处,使阻力臂最小,将弹簧测力计挂在右侧刻度 线“5”处,使动力臂最大,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得2.5 N5=G1,所以G=12.5 N。,评析 本题考查杠杆平衡条件的探究实验,要明白实验前杠杆应怎样调节水平平衡;还考查了对力臂的理 解和认识,在竖直向下拉

34、时,力臂可以在杠杆上直接读出,当拉力方向改变时,力臂就不再是支点到力的作用 点的距离了。,17.(2016吉林长春,24,4分)小红在海边捡到一个精美的小石块,她想测量该石块的密度,于是利用家中的长 刻度尺、两个轻质小桶(质量不计)、细线、水杯、水,设计并进行了如下试验: (1)用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上,调整悬挂点的位置,当刻度尺在水平位置平衡时,记下悬挂点在刻度尺 上的位置O。 (2)向水杯内倒入适量的水,在水面处做一标记,如图甲所示。 (3)将石块浸没在该水杯内的水中,不取出石块,将杯中的水缓慢倒入一个小桶中,至杯内水面下降到标记处 (石块未露出水面),此时小桶中水的体积 (选填“大于

35、”、“小于”或“等于”)石块的体积。 (4)将石块从水杯内取出,放入另一个小桶中,将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端,移动 小桶在刻度尺上悬挂点的位置,直到刻度尺在 位置恢复平衡,如图乙所示,记下这两个悬挂点到O 点的距离分别为l1和l2,则石块的密度石= (用l1、l2和水表示)。,答案 等于 水平 水,解析 (3)在如图所示的方法中,不取出石块,将杯中的水缓慢倒入一个小桶中,至杯内水面下降到标记处,这 样倒出的水的体积就等于石块的体积;(4)将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端,移动小 桶在刻度尺上悬挂点的位置,直到刻度尺在水平位置恢复平衡,根据杠杆平衡条件可知,

36、G石l1=G水l2,即m石gl1= m水gl2,石V石gl1=水V水gl2,石V石l1=水V水l2,因为倒出的水的体积等于石块的体积,即V水=V石,则石块的密度石= 水。,18.(2019内蒙古包头,10,6分)图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。(水=1.0103 kg/m3),(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使 杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节,这样做的目的是 ,并消除杠杆 自重对实验的影响。 (2)在溢水杯中装满水,如图乙所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的体 积 石块的体积。,(3)将石

37、块从溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好 的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直到杠杆在水平位置恢复平衡,如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂 点距支点O分别为13 cm和5 cm,若不考虑小桶重力,则石块密度的测量值为 kg/m3;若考虑小桶重 力,石块的实际密度将比上述测量值 。,答案 (1)平衡 右 便于在杠杆上读出力臂 (2)等于 (3)2.6103 偏大,解析 (1)杠杆静止即处于平衡状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,这样便于在杠杆上 直接读出力臂。(2)溢水杯中装满水,石块浸没后,石块体积等于溢出水的体积。(3)不考虑小

38、桶重力,根据杠 杆平衡条件得m水OA=m石OB,即水V13 cm=石V5 cm,得石=2.6水=2.6103 kg/m3;若考虑小桶的重力,根据 杠杆平衡条件得(m桶+m水)OA=(m桶+m石)OB,又因为m桶OAm桶OB, 所以m水OA2.6水,石块的 实际密度将比上述测量值偏大。,19.(2015江西南昌,21,7分)探究杠杆的平衡条件 【提出问题】如图1所示,是一种常见的杆秤,此时处于水平位置平衡。 图1 发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作 用在杠杆上的 来实现; 发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变 的长

39、短也可以改变杠杆的平衡。 那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?,图2 【制定计划与设计实验】 实验前,轻质杠杆处于如图2所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”) 调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是 。 【实验结论】 如图3所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 。,答案 【提出问题】力 力臂 【制定计划与设计实验】右 方便直接测出力臂 【实验结论】动力动力臂=阻力阻力臂 【拓展应用】费力 48(48左右均可),解析 【提出问题】发现一:增加作用在杠杆上的力可以改变杠杆平衡;发现二:改变秤砣的位置即改变力 臂的长短也可以改变杠杆平

40、衡。【制定计划与设计实验】题图中杠杆左低右高,故应将平衡螺母向右调 节,使杠杆在水平位置平衡,这样钩码竖直向下的作用力与水平杠杆垂直,方便力臂的测量。【实验结论】 分析三次实验数据得到杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂。【拓展应用】把人的前臂看做杠 杆,动力臂小于阻力臂,故属于费力杠杆,结合题图知动力臂约为阻力臂的1/8,根据杠杆的平衡条件得动力约 为阻力的8倍,即动力约为6 N8=48 N。,20.(2019内蒙古呼和浩特,21,6分)新中国成立前,我国经济很落后,一些地区过着极其原始的生活。如图所 示,就是为了解决饮水问题,需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外,在水面

41、上覆盖 木板(右图)。若一个木板质量为500 g,密度为0.8103 kg/m3,每个桶内水深30 cm(水=1.0103 kg/m3),求 (1)桶底受到的水产生的压强; (2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积; (3)扁担与绳质量忽略不计,扁担长度1.5 m,每桶水总重180 N,扁担与肩膀接触点距离扁担右端55 cm,支撑 手距离扁担左端也是55 cm,则支撑手受到的扁担产生的压力。,答案 (1)3 000 Pa (2)5 N 1.2510-4 m3 (3)180 N,解析 (1)p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.3 m=3 000 Pa (2)木板漂浮,F浮

42、=G木=m木g=0.5 kg10 N/kg=5 N V木= = =625 cm3 V排= = =510-4 m3=500 cm3 V露=625 cm3-500 cm3=125 cm3=1.2510-4 m3 (3)G左L1=G右L2+FL3 180 N(1.5 m-0.55 m)=180 N0.55 m+F(1.5 m-20.55 m) 解得F=180 N,F与支撑手受到的扁担产生的压力是相互作用力,所以支撑手受到的扁担产生的压力为180 N,考点二 滑轮 (2015黑龙江哈尔滨,26,2分)小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率,他先后进行了两次实验,将钩码分别 匀速竖直提升h1和h2的高度(

43、h1h2)。对两次实验中一些物理量进行比较,正确的是(其中s为绳子自由端通过 的距离,H为动滑轮上升的高度) ( ) A.s1=s2 B.H1=H2 C.1=2 D. =,答案 C 由图知,该滑轮组由3段绳子承担物重,则绳子自由端通过的距离s=3h(h为钩码被提升的高度),动 滑轮上升的高度与钩码上升的高度相等,则h1=H1,h2=H2,由于h1h2,则H1H2,s1s2;因W有用=Gh,所以W有用1W有用 2;= = = = ,G、F不变,则1=2。故选C。,评析 本题考查滑轮组有关物理量的计算。正确理解两次实验的物理过程是解决问题的关键。即:钩码与 动滑轮同升降、h与s的关系、有用功和总功

44、的分析等。,一、单项选择题(每小题2分,共8分),15分钟 20分,1.(2019朝阳一模,10)图所示的工具在正常使用时,属于省力杠杆的是 ( ),答案 A 撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,选项A正确;筷子在使用时,动力臂小于阻 力臂,属于费力杠杆,选项B错误;食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,选项C错误;天平在使用 时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,选项D错误。,解题关键 掌握三类杠杆:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动 力臂等于阻力臂。,2.(2018东城一模,4)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是 ( ),答案

45、 A 去核器在使用时,最末端是支点,手指按压点是动力作用点,最前端与果核接触的点是阻力作用 点,画出力臂进行比较,可知是费力杠杆,故A正确。而核桃夹子、园艺剪、手动压蒜器都是省力杠杆, 故B、C、D错误。,3.(2017丰台一模,22)中国人是使用筷子的专家,如图所示将AB这支筷子作为杠杆分析。O点为支点,食指指 头对筷子上的M点的压力FM(垂直于筷子)是动力,食物对筷子上的N点的挤压力FN(垂直于筷子)是阻力,动力 FM的力臂是 ( ) A.OA B.OB C.OM D.ON,答案 C 力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂。因此C 正确。,4.(201

46、7通州二模,12)我们对筷子的使用已有几千年的历史,作为一种被使用了上千年的日常工具,筷子已经 成为我们中华民族的一种传统文化,下面有关筷子的说法中正确的是 ( ) A.正常使用的筷子属于省力杠杆 B.有些筷子的前端刻有凹槽,目的是增大摩擦 C.竹筷漂浮在水面上,是由于筷子受到的浮力大于自身重力 D.用铝制筷子夹取食物,筷子不会发生形变,答案 B 筷子在正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错;筷子的前端刻有凹槽,是通过增大 接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确;竹筷漂浮在水面上,是由于筷子受到的浮力等于自身重力,故C错; 用铝制筷子夹取食物,手对筷子施加了力,筷子会发生形变,只是人

47、眼看不出来,故D错。,二、多项选择题(每小题2分,共2分),5.(2017通州二模,25)调节杠杆水平平衡后,在支点O两侧挂的钩码如图所示,此时杠杆失去平衡。为使杠杆 重新平衡,应采用的措施是 ( ) A.把右侧的钩码减掉一个 B.把左侧的钩码向左移动一格 C.在左侧的钩码下增加一个钩码 D.在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,答案 ABD 设每个钩码的重力为G,杠杆每格长度为L,原来:左侧=3G4L=12GL,右侧=5G3L=15GL; A.把右侧的钩码减掉一个,左侧=3G4L=12GL,右侧=4G3L=12GL,左侧=右侧,故A正确; B.把左侧的钩码向左移动一格,左侧=3G5L=

48、15GL,右侧=5G3L=15GL,左侧=右侧,故B正确; C.在左侧的钩码下增加一个钩码,左侧=4G4L=16GL,右侧=5G3L=15GL,左侧右侧,故C错误; D.在右侧增加一个钩码向左移动一格,左侧=3G4L=12GL,右侧=6G2L=12GL,左侧=右侧,故D正确。,三、实验解答题(共10分),6.2019丰台一模,21(2)(2分)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。线段 表示力F的力臂。(选填“OA”或“AB”),答案 OA,解析 由图可知,AB是力F的作用线,OAAB,OA为支点到力F的作用线的距离,所以线段OA表示力F的力臂。,7.(2019怀柔一模,23)(1分)如图所示,对杠杆分别施加F1、F2、F3的力都可使杠杆平衡,那么最小的力是 。(选填F1、F2或F3),答案 F2,解析 由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小,因为F2对应的动力 臂最长,所以F2最小。,解题技巧 过力的作用点且与支点到力的作用点连线垂直的这个力最小。,8