考點(diǎn)15：簡單機(jī)械

一、選擇題1.（2019年青島市，5，2分）如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對杠桿的阻力F2＝，阻力臂l2＝20cm，測力計(jì)示數(shù)F1＝，則動(dòng)力臂l1為()A．15cm B．8cm C．50cmD．80cm【答案】B【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析解答。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得動(dòng)力臂：，故B正確。

故選B。2.（2019湖北省黃石市，題號16，分值2）【答案】A【解析】運(yùn)動(dòng)員向后劃槳，給了水一個(gè)向后的作用力，同時(shí)也受到水向前的反作用力，所以龍舟向前運(yùn)動(dòng)，說明物體間力的作用是相互的，故A正確；劃龍舟的船槳在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，好處是省距離，故B錯(cuò)誤；甲、乙兩龍舟并排滑行，以乙為參照物，甲與乙之間沒有位置變化，所以甲龍舟是靜止的，故C錯(cuò)誤；沖過終點(diǎn)后，龍舟慢慢停下來，原因是龍舟受到水的阻力作用；慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，龍舟的質(zhì)量不變，其慣性大小不變，故D錯(cuò)誤.3.（2019湖北省襄陽市，題號4，分值2）（）

【答案】C【解析】定滑輪在使用過程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，故A錯(cuò)誤；筷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B錯(cuò)誤；鉗子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤。4.（2019山東省濰坊市，題號10，分值3）如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，輕質(zhì)杠桿上每個(gè)小格長度均為2cm，在B點(diǎn)豎直懸掛4個(gè)重均為0.5N的鉤碼，當(dāng)在A點(diǎn)用與水平方向成30°角的動(dòng)力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是（）A．杠桿的動(dòng)力臂為8cm B．該杠桿為費(fèi)力杠桿 【答案】B【解析】A、當(dāng)動(dòng)力在A點(diǎn)斜向下拉（與水平方向成30°角）動(dòng)力臂是：，故A錯(cuò)誤；

B、阻力臂OB，，即阻力臂大于動(dòng)力臂，該杠桿為費(fèi)力杠桿，故B正確；

C、該杠桿的阻力大小為：G=4×0.5N=2N，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，代入數(shù)據(jù)，2N×8cm=F×4cm，

解得，F(xiàn)=4N，故D錯(cuò)誤。故選：B。5.（2019浙江省寧波市，題號10，分值4）有些漫畫，富有哲理，又蘊(yùn)含科學(xué)知識。如圖所示，一塊一半伸出地面的勻質(zhì)板上站著甲、乙兩人，人與板均保持靜止。下列對于圖中所蘊(yùn)含的科學(xué)知識的說法，不符合實(shí)際的是（

）A.

乙沒有掉下，說明甲對板的壓力一定等于乙對板的壓力

B.

乙踢甲的同時(shí)，也會(huì)受到甲對乙的反作用力，乙可能因此墜落

C.

乙踢甲時(shí)，甲受到向前的作用力，可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)離開板

D.

若甲被踢出板，板會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，乙因此墜落【答案】A【解析】A.甲和乙站在木板上保持平衡狀態(tài)，這塊木板相當(dāng)于一個(gè)杠桿；根據(jù)杠桿平衡條件可知，離支點(diǎn)近的甲對木板的壓力大，故A不合實(shí)際；

B.乙踢甲的同時(shí)，也會(huì)受到甲對乙的反作用力，乙可能因此墜落，故B符合實(shí)際；

C.乙踢甲時(shí)，甲受到向前的作用力，可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)離開板，故C符合實(shí)際；

D.若甲被踢出板，板只受到乙對它向下的壓力，因此板的左端下沉，右端上翹，即沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故D符合實(shí)際。

故選A。6.（2019浙江省紹興市，題號15，分值4）如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過細(xì)繩在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F1時(shí)，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛。在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F2時(shí)，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計(jì)。下列說法正確的是（

）A.

配重對地面的壓力為50牛時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為160牛

B.

配重對地面的壓力為90牛時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為120牛

C.

健身者在B點(diǎn)施加400牛豎直向下的拉力時(shí)，配重對地面的壓力為35牛

D.

配重剛好被勻速拉起時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為540?！敬鸢浮緾【解析】當(dāng)配重在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它受到的繩子的拉力F為：F=G-FN；

因?yàn)閯?dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重，

因此杠桿A點(diǎn)受到的拉力：；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：；即：

因?yàn)椋篈B=3BO；

所以：AO=2BO；

那么：；

即：；

當(dāng)壓力為85N時(shí)，；

當(dāng)壓力為60N時(shí)，；

因?yàn)椋篎1：F2=2：3；

所以：；

解得：G動(dòng)=30N；

A.當(dāng)配重對地面的壓力為50N時(shí)，B點(diǎn)向下的拉力為：，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)配重對地面的壓力為90N時(shí)，B點(diǎn)向下的拉力為：，故B錯(cuò)誤；

C.健身者在B點(diǎn)施加400N豎直向下的拉力時(shí)，根據(jù)得到：；

解得：FN=35N，故C正確；

D.配重剛好被拉起，即它對地面的壓力為0，

根據(jù)得到：；

因?yàn)槿说淖畲罄Φ扔隗w重500N，因此配重不可能勻速拉起，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.（2019浙江省溫州市，題號6，分值）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（

）A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右，因?yàn)?G毛巾=G毛巾，所以，即兩條毛巾離支點(diǎn)的距離是一條毛巾離支點(diǎn)距離的一半，故B正確。

故選B。8.（2019寧夏省，9，5分）【答案】C;c為支點(diǎn)，物體a放在車廂后時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，故省力，所以選c?！窘馕觥扛鶕?jù)杠桿的五要素和杠桿的分類的相關(guān)知識，結(jié)合題意來分析解答；由題意可知，自缷車工作時(shí)，c是支點(diǎn)，AB錯(cuò)誤，當(dāng)物體a放在車前部時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，物體放在車廂后部時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。9.（2019廣西省北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)，題號15，分值2）如圖6所示，杠桿在拉力F的作用下水平平衡．現(xiàn)將彈簧測力計(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A．一直變大B．一直變小C．一直不變D．先變大后變小【答案】A【解析】將測力計(jì)繞c點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其力臂不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的；而拉力F的力臂變小，則拉力F變大；故A正確，BCD錯(cuò)誤．10.（2019貴州省貴陽市，第10題，3分）【答案】D【解析】由圖可知，吊臂相當(dāng)于杠桿，O為支點(diǎn)，液壓伸縮撐桿對吊臂的力為動(dòng)力，鋼繩對吊臂的拉力為阻力，撐桿對吊臂作用力的力臂為動(dòng)力臂，鋼繩對吊臂的拉力的力臂為阻力臂。由杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2得，當(dāng)貨物緩慢吊起時(shí)，動(dòng)力始終與吊臂垂直，所以動(dòng)力臂L1不變，拉力F2不變，而阻力臂L2會(huì)不斷減小，所以動(dòng)力F1會(huì)不斷減小。綜上所述，只有選項(xiàng)D說法正確。11.（2019黑龍江省齊齊哈爾市，題號7，分值2）下列簡單機(jī)械在正常使用時(shí)能夠省力的是A．食品夾B．定滑輪C．瓶蓋起子D．釣魚竿【答案】C【解析】A．使用食品夾時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤；B．定滑輪是一個(gè)等臂杠桿，故B錯(cuò)誤；C．使用瓶蓋起子時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；D．使用釣魚竿時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤．12.（2019內(nèi)蒙古省通遼市，第10題，2分）【答案】A【解析】A、氣泡上升過程中所處深度越來越小，受到水向內(nèi)的壓強(qiáng)越來越小，氣泡體積越來越大，正確；B、一瓶氧氣用掉一般，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?，體積不變，由可知，密度變小為原來的一半，錯(cuò)誤；C、塑料吸盤是利用大氣壓強(qiáng)貼在墻面上的，錯(cuò)誤；D、瓶蓋起子是省力杠桿，費(fèi)距離，錯(cuò)誤。13.（2019云南省，題號1，分值3）如圖所示的簡單機(jī)械，屬于省力杠桿的是A．吊車吊臂B．撬棒C．筷子D．釣魚竿【答案】B【解析】A．吊車吊臂在使用過程中，開始為省力杠桿，后動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A符合題意；B．撬棒在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B符合題意；C．鑷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C不合題意；D．釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D不合題意．14.（2019湖北省孝感市，題號4，分值3）如圖所示是建筑工地上的起重機(jī)示意圖，B是配重。起重機(jī)工作時(shí)，在鋼索吊起貨物加速上升的過程中，下列說法正確的是（）A．鋼索對貨物的拉力等于貨物的重力 B．貨物加速上升過程中沒有慣性 C．貨物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為它的重力勢能 D．配重是為了防止起重機(jī)翻倒，利用了杠桿原理【答案】D【解析】解：A、起重機(jī)工作時(shí)，在鋼索吊起貨物加速上升的過程中，鋼索對貨物的拉力大于貨物的重力。故A錯(cuò)誤；B、任何物體在任何時(shí)候都具有慣性，故貨物加速上升過程中也具有慣性。故B錯(cuò)誤；C、在鋼索吊起貨物加速上升的過程中，貨物的質(zhì)量不變，高度升高，速度變大，故重力勢能和動(dòng)能都變大，所以貨物的動(dòng)能沒有轉(zhuǎn)化為它的重力勢能。故C錯(cuò)誤；D、如圖所示建筑工地上的起重機(jī)示意圖，工作時(shí)，起重臂繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于杠桿原理的應(yīng)用，根據(jù)杠桿平衡條件可知，配重是為了防止起重機(jī)翻倒。故D正確。故選：D。15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.二、填空題1.（2019畢節(jié)市，題號29（1），分值2）【答案】杠桿【解析】由圖29-4可知，它用到了杠桿知識，由杠桿平衡原理F1l1=F2l2,可知當(dāng)橋塔的高度越高時(shí)，鋼索的力臂越大，對橋的拉力作用就越大，所以應(yīng)適當(dāng)增加橋塔的高度。2.（2019黑龍江省龍東地區(qū)，21，2分）【答案】3；變大?！窘馕觥扛鶕?jù)杠桿的平衡條件，結(jié)合題意來分析解答即可完成本題；由題意可知，OA=3，OB=4，如果使杠桿在水平位置保持平衡，則；若保持物體懸掛的位置不變，改變力F的方向，則此時(shí)力F的力臂減小，由杠桿的平衡條件可知，由于阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂減小，則力F將變大。3.（2019黑龍江省綏化市，題號20，分值2）【答案】9；52【解析】合金塊對地面的壓強(qiáng)為零，說明杠桿A點(diǎn)對合金塊的拉力等于合金塊的重力，即FA=G；根據(jù)杠桿平衡條件可得：，因?yàn)锳B=2AO，所以BO=3AO，因此，所以合金塊的質(zhì)量為：；撤去F1，改用F2時(shí)，合金塊對地面的壓力為：，所以地面對合金塊的支持力為：F支=F壓=12N；物體對A點(diǎn)的拉力為：，此時(shí)F2的力臂為：，根據(jù)杠桿平衡條件可得：，所以.4.（2019湖南省邵陽市，第23題，2分）【答案】費(fèi)力【解析】使用鑷子時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，故鑷子屬于費(fèi)力杠桿。5.（2019湖南省岳陽市，題號14，分值4）如圖，動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)________(填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，用60N的拉力將沙桶從地面提到10m高的樓上，拉力做的功是________J．【答案】省力1200【解析】由圖示滑輪可知，此滑輪是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪實(shí)際上是省力杠桿；如圖所示，n＝2，拉力F＝60N；拉力做功：W＝Fs＝60N×2×10m＝1200J．6.（2019浙江省杭州市，題號26，分值6）【答案】(1)豎直向下；(2)2.5kg; (3)10?！窘馕觥浚?）右側(cè)物體剛落地時(shí)，木塊在豎直筒內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，受到摩擦力方向豎直向下。（2）木塊自由釋放時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)受力平衡，木塊受到重力和豎直筒對它的滑動(dòng)摩擦f,方向與重力方向相反豎直向上大小為f=G木；木塊在物體牽引作用下向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊受到豎直向下的重力G木、繩子對它向上的拉力T以及筒對它向下的摩擦力f,由于受力平衡可得f+G木=T，解得G木=25N,m木=2.5kg.；（3）右側(cè)物體重力G物=m物g=5kgx10N/kg=50N,W=G物h=50Nxo.2m=10J。7.（2019廣西省北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)，題號22，分值3）如圖所示，利用電動(dòng)機(jī)通過滑輪組（虛線框內(nèi)的滑輪組未畫出）依次拉動(dòng)物體A、B．圖中效率為60%的電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率為30W且保持不變，不計(jì)繩重與摩擦，動(dòng)滑輪的重力為6N，拉動(dòng)A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受阻力為24N，電動(dòng)機(jī)拉繩的力為F1，此過程中，A所受的拉力與阻力的大小________（選填“相等”或“不相等”），電動(dòng)機(jī)工作3s消耗的電能為________J．拉動(dòng)B向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，B所受阻力為18N，電動(dòng)機(jī)拉繩的力為F2，F(xiàn)2比F1小2N，此時(shí)電動(dòng)機(jī)拉繩的力應(yīng)為________N．【答案】相等15008【解析】拉動(dòng)A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A在水平方向受到拉力和阻力的作用，這兩個(gè)力為平衡力，大小相等；電動(dòng)機(jī)工作3s拉繩子的功為：W＝Pt＝300W×3s＝900J；電動(dòng)機(jī)的效率為600%，則電動(dòng)機(jī)為：；繩的拉力：；拉動(dòng)B向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)拉繩的力為：；因?yàn)镕2比F1小2N，所以，解得：n＝3；所以．8.（2019黑龍江省齊齊哈爾市，題號19，分值2）小紅和小君探究“杠桿的平衡條件”時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g，杠桿上相鄰刻度線間的距離相等．如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________端調(diào)節(jié)（選填“A”或“B”）．如圖乙所示，杠桿水平平衡后，在杠桿的C點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，在D點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿，使杠桿仍保持水平平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N．【答案【解析】如圖杠桿的右端上翹，所以平衡螺母向上翹的B端移動(dòng)；每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g，所以每一個(gè)鉤碼的重力為：G1＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；則四個(gè)鉤碼的重力為：G＝4G1＝4×0.5N＝2N；設(shè)每個(gè)小格長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件得：G×2L＝F×5L，則2N×2L＝F×5L；解得：彈簧測力計(jì)示數(shù)F＝0.8N．9.（2019貴州省安順市，題號13，分值4）如圖所示，用固定在豎直墻上的直角三角形支架ABC放置空調(diào)室外機(jī)，已知AB長40cm，BC長50cm。室外機(jī)的質(zhì)量為30kg，室外機(jī)的重力作用線正好通過AB中點(diǎn)，則A處釘受到的水平拉力F為200N（支某重力不計(jì)）?為了安全，從力學(xué)的角度分析，室外機(jī)的位置應(yīng)盡量靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）墻壁?！敬鸢浮?00；靠近【解析】首先根據(jù)幾何知識求得AC的長度，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，力越小，空調(diào)越牢固，據(jù)此根據(jù)圖示情景分析答題。【解析】解：由勾股定理可得，AC=A由題意可知，以C為支點(diǎn)，ABC是一個(gè)杠桿。AC為A處螺釘水平拉力的力臂，室外機(jī)對其壓力的力臂為AB長的12由杠桿平衡條件可得：F×AC＝G×1即：F×30cm＝300N×1解得：F＝200N；為了安全，應(yīng)減小A處的拉力（若拉力過大，支架對螺釘拉力會(huì)使螺釘松動(dòng)而造成危險(xiǎn)）；在A處拉力和阻力G一定時(shí)，室外機(jī)的位置越靠近墻壁，室外機(jī)對支架壓力力臂越小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，A處的拉力將減小，以保證支架和室外機(jī)的安全。故答案為：200；靠近。10.（2019貴州省黔東南州，題號13，分值3）某大橋設(shè)計(jì)車速為60km/h，圖1為該大橋的實(shí)景圖，其主通航孔橋采用雙塔雙索面斜拉橋，可逐步抽象成圖2、圖3、圖4所示的模型。（1）可以看出它用到了杠桿（選填“杠桿”或“斜面”）的物理知識。為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當(dāng)增加（選填“增加”或“減小”）橋塔的高度。（2）若某汽車質(zhì)量為5×103kg，在大橋上按設(shè)計(jì)車速水平勻速直線行駛時(shí)受到的阻力為汽車重力的0.06倍，則汽車通過該大橋時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為5×104W．（g取10N/kg）【答案】（1）杠桿；增加；（2）5×104。【解析】解：（1）圖4所示的模型，可以看做是一個(gè)在力的作用下靜止在水平位置的硬棒，結(jié)合杠桿的定義，即可知道它就是杠桿的模型。所以用到了杠桿的知識。由圖可知，若增加塔橋的高度，增加了支點(diǎn)O到鋼索的垂直距離，即增大了動(dòng)力臂，根據(jù)公式F1=F（2）汽車受到的重力為G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F＝f＝0.06G＝0.06×5×104N＝3×103N汽車行駛的速度為v＝60km/h=603.汽車的功率為P=Wt=Fst=Fv＝3×10故答案為：（1）杠桿；增加；（2）5×104。11.（2019江蘇省常州市，題號20，分值4）【答案】乙；0.5；大于；20000【解析】宇航員在艙外用剪刀剪開飛船外表面堅(jiān)韌的纖維層，必須用省力剪刀，動(dòng)力臂要大于阻力臂，則選用乙剪刀；根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S得到：F=pS=1×105Pa×5×10-6m2=0.5N；超聲波的頻率大于20000Hz，人耳聽不到超聲波的.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.三、解答題1.（2019廣西貴港，27，8）【思路分析】（1）文物浸沒在水中時(shí)排開水的體積等于它自身的體積，則文物受到的浮力F浮=水Vg=1.0×103kg/m3×3×10N/kg=5×103N（2）文物重力G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N不計(jì)額外功且文物浸沒在水中時(shí)，起重機(jī)對文物做的功最小，對應(yīng)的功率最小。根據(jù)W=Pt=Fs，得P=Fv=（G-F?。﹙=（1.2×104N-5×103N）×0.3m/s=2.1×103W（3）文物露出水面后對起重臂的拉力最大，為使起重機(jī)不翻倒，配重至少應(yīng)保證此時(shí)起重臂平衡。G配OB=GOAG配×5m=1.2×104N(25-5)mG配=4.8×104N【解題過程】（1）文物從開始上升到剛露出水面時(shí)受到的浮力F浮=水Vg=1.0×103kg/m3×3×10N/kg=5×103N（2）文物重力G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N最小功率P=Fv=（G-F?。﹙=（1.2×104N-5×103N）×0.3m/s=2.1×103W（3）為使起重機(jī)不翻倒，配重至少應(yīng)保證文物露出水面后起重臂平衡，則G配OB=GOAG配×5m=1.2×104N(25-5)mG配=4.8×104N2.（2019畢節(jié)市，題號39，分值8）39.右圖是某科技小組設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個(gè)滑輪重為3kg/m380kg摩擦、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計(jì)，金屬塊一直勻速上升。（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）F；金屬塊在水中勻速上升2m，且金屬塊未露出水面時(shí)，求人的拉力所做的功?！舅悸贩治觥浚?）利用密度公式ρ=的變形公式計(jì)算出物體的體積，利用阿基米德原理：F浮=ρ液gV排，計(jì)算浮力。（2）由二力平衡和滑輪組的特點(diǎn)求得拉力F；利用W=Fs計(jì)算拉力所做的功。 【解題過程】解：（1）金屬塊的體積：V===0.01m3。金屬塊未露出水面時(shí)所受到的浮力：F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N。（2）由圖可知，該滑輪組有2股繩子與動(dòng)滑輪相連，即n=2，金屬塊為露出水面時(shí)，所受浮力為100N，所以拉力F的大小:F==400N。拉力所做的功：W=Fs=Fnh=400N×2×2m=1600J。3.（2019黑龍江省龍東地區(qū)，32，4分）【思路分析】（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷船槳在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；

（2）賽艇漂浮在水面上，受的浮力與重力平衡。【解題過程】（1）因?yàn)榇瑯谑褂眠^程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，但省距離，這樣運(yùn)動(dòng)員的手移動(dòng)很小的距離時(shí)，可使船槳在水中劃過的距離很大，從而加快了賽艇前進(jìn)的速度。

（2）賽艇靜止在水面時(shí)，賽艇所受重力和浮力平衡。

故答案為：（1）船槳在使用過程中是省力杠桿，還是費(fèi)力杠桿？費(fèi)力杠桿；

（2）賽艇靜止在水面時(shí)，受力平衡嗎？受力平衡。4.（2019山西省，題號44，分值3）【答案】沒有超載【解析】貨車前輪開上地磅秤時(shí)，以后輪為支點(diǎn)，如圖甲所示根據(jù)杠桿平衡條件得F前l(fā)=G車l1① 1分貨車后輪開上地磅秤時(shí)，以前輪為支點(diǎn)，如圖乙所示根據(jù)杠桿平衡條件得F后l=G車l1，② 1分①+②，得G車=F前+F后依題意G車=G前+G后則m車=m前+m后=8t+9t=17t<18t 1分所以貨車沒有超載.5.（2019上海市，第20題，分）【思路分析】【解題過程】根據(jù)F1l1＝F2l2可得答：動(dòng)力F1的大小為20N。6.（2019浙江省杭州市，題號33，分值6）【答案】(1)L1：L2=m2：m1；(2)仍然平衡(推導(dǎo)過程見解析)?！舅悸贩治觥浚?）根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行分析；（2）分別求出杠桿左右兩側(cè)的“力與力臂的乘積”進(jìn)行比較即可.【解題過程】（1）根據(jù)杠桿平衡條件可得：；所以；（2）將兩物體分別浸沒在水中后，左側(cè)的力與力臂的乘積為：，右側(cè)的力與力臂的乘積為：，由于；所以，所以，所以，因此，，故可以得出：杠桿仍然平衡.7.（2019湖北省武漢市，題號27，分值10）【思路分析】（1）支架CD下的輪子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，是甲板給輪子向右的摩擦力造成的，根據(jù)力的作用是相互的，輪子對甲板的摩擦力水平向右；（2）利用計(jì)算功，然后根據(jù)求出牽引力；（3）根據(jù)杠桿平衡條件求出甲板對EF的支持力，移動(dòng)到圖丙位置時(shí)，重心已經(jīng)不在船上，減少的載重等于支持力；由于運(yùn)輸船的浮力沒有改變，即增加的水中等于減少的載重。【解題過程】8.（2019吉林省長春市，23，4分）小明和同學(xué)到福利院義務(wù)勞動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的桌子腳下裝有如圖甲所示的輪子。（1）他將壓桿按下，壓板就會(huì)緊壓在輪子上，使輪子無法滾動(dòng)，桌子不容易被推動(dòng)，說明用滑動(dòng)代替滾動(dòng)可以摩擦；i桿做得較寬大可以起到壓強(qiáng)的作用。（均選填“增大”或“減小”）（2）小明發(fā)現(xiàn)壓桿是省力杠桿，O為支點(diǎn)。請?jiān)趫D乙中畫出壓力F的力臂l?！舅悸贩治觥浚?）根據(jù)減小摩擦的方法和減小壓強(qiáng)的方法，結(jié)合題意來分析解答；（2）根據(jù)力臂的做法，結(jié)合題意來分析解答?！窘忸}過程】（1）用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦可以減小摩擦；桿做寬大是壓力相同時(shí)，增大受力面積，減小壓強(qiáng)的作用；由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)出垂直，此垂線即為動(dòng)力臂，如下圖所示：。故答案為：（1）增大；減??；（2）。9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.四、實(shí)驗(yàn)探究題1.（2019湖北省荊州市，題號31，分值5）【答案】（1）是；（2）右；（3）；變大；（4）使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性/避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性；【思路分析】（1）杠桿的平衡狀態(tài)包括兩種：靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；（2）杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，說明杠桿的重心在左端，據(jù)此判斷平衡螺母的調(diào)節(jié)方向；（3）從圖乙知道兩邊力臂的關(guān)系，知道阻力（重力）大小，利用杠桿的平衡條件求所需拉力大??；當(dāng)彈簧測力計(jì)斜著拉時(shí)，其力臂小于杠桿長，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案；（4）實(shí)驗(yàn)規(guī)律應(yīng)建立在多次測量的基礎(chǔ)上，以避免得到偶然性的結(jié)論.【解題過程】（1）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，圖甲中杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而杠桿處于平衡狀態(tài)；（2）圖甲可知，杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，說明杠桿的重心在左端，平衡螺母應(yīng)向較高的右端調(diào)節(jié)；（3）每個(gè)鉤碼重0.5N，由圖可知OB：OA=2：3，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，F(xiàn)×OB=2G×OA，測力計(jì)的示數(shù)：；斜向下拉時(shí)，阻力和阻力臂一定，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大，所以，測力計(jì)的示數(shù)將大于1.5N；（4）本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測量的目的是：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性.2.（2019內(nèi)蒙古巴彥淖爾市，題號10，分值6）【答案】（1）平衡；右；便于在杠桿上讀出力臂；（2）等于；（3）×103；偏大【思路分析】（1）杠桿平衡是指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；使杠桿水平平衡的目的有兩個(gè)：①是便于讀出力臂，②排除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）小桶內(nèi)的水是由石塊排出的，由此可知石塊的體積與小桶內(nèi)水的體積關(guān)系；（3）根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算石塊的重力與水的重力之間的關(guān)系，從而求出石塊的密度.【解題過程】（1）由于此時(shí)杠桿靜止，所以杠桿處于平衡狀態(tài)；由于杠桿的右端較高，要使杠桿在水平位置平衡，需將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；使杠桿水平平衡的目的有兩個(gè)：①是便于讀出力臂，②排除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）因?yàn)橐凰醒b滿了水，所以石塊浸沒時(shí)，石塊排開的水的體積全部溢出，故小桶中的水的體積等于石塊的體積；（3）如果不計(jì)小桶的重力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，，即，故；如果考慮小桶重力，則有，即，故，即石塊的密度測量值比上述測量值偏大.3.（2019四川省攀枝花市，題號30，分值5）【答案】（1）杠桿自重（2）4.2（3）3（4）不變【解析】（1）木桿質(zhì)量分布均勻，故中心位置即為重心，重力作用線過支點(diǎn)，力臂為0，避免對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）如圖所示，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，故讀數(shù)為4.2N；（3）根據(jù)第二步中可知，物體掛在OA大家中點(diǎn)C處，當(dāng)作用于A點(diǎn)時(shí)讀數(shù)為4.2N，由杠桿平衡原理可知將石頭浸沒在裝有水的玻璃杯中時(shí)石塊，收到豎直向下的重力G，數(shù)值向上的浮力F浮，豎直向上的拉力F，則故F浮=G-F，=8.4N-5.4N=3N，因?yàn)槭瘔K是浸沒的，則石塊的體積等于排開水的體積，即（4）若桿沒有保持水平，因拉力、重力、浮力都在豎直方向，故力的力臂之比不變，故，所測密度不變.4.（2019山東省濰坊市，題號22，分值4）李華利用生活中常見物品巧妙地測出一石塊的密度，實(shí)驗(yàn)過程如下：

A．取一根筷子，用細(xì)線將其懸掛，調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，懸掛位置記為O點(diǎn)，如圖甲所示；

B．將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜固定放置，在瓶中裝水至溢水口處，用細(xì)線系緊石塊，將石塊緩慢浸入水中，溢出的水全部裝入輕質(zhì)塑料袋中，如圖乙所示；

C．取出石塊，擦干水分；將裝水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上O點(diǎn)兩側(cè)，移動(dòng)懸掛位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分別測出O點(diǎn)到兩懸掛點(diǎn)的距離l1和l2，如圖丙所示。

（1）已知水的密度為ρ水，則石塊密度ρ石=_____（用字母ρ水和所測得的物理量表示）；

（2）采用上述實(shí)驗(yàn)方法，筷子粗細(xì)不均勻?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果____（選填“有”或“無”）影響；

（3）圖乙所示步驟中，若瓶中的水未裝至溢水口，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。六、計(jì)算題（本題有4個(gè)小題，共26分．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、公式和重要的計(jì)算步驟，只寫出最后答案的不能得分）【答案】（1）；（2）無；（3）偏大。【思路分析】（1）利用杠桿的平衡條件和石塊體積等于溢出水的體積相等，確定等量關(guān)系，解出石塊的密度；

（2）筷子粗細(xì)不均勻，實(shí)驗(yàn)時(shí)它在水平位置平衡，支點(diǎn)到重力的作用點(diǎn)的距離為零，則消除筷子自身重對杠桿平衡的影響。

（3）若瓶中的水未裝至溢水口，溢出的水偏少，根據(jù)杠桿的平衡條件即可判斷?！窘忸}過程】（1）圖丙中，根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得：

G水L1=G石L2，

由于G=mg=ρVg可得：ρ水V水L1=ρ石V石L2；

石塊體積等于它排出水的體積，所以，V石=V水，

則：ρ水L1=ρ石L2，

所以，；

（2）由于實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，此時(shí)重力的作用線通過支點(diǎn)，支點(diǎn)到重力的作用線的距離為零，則消除筷子自身重對杠桿平衡的影響，所以筷子粗細(xì)不均勻?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無影響；

（3）若瓶中的水未裝至溢水口，則溢出的水的體積小于實(shí)際排開的水的體積，則溢出的水的重力小于排開的水的重力，當(dāng)在圖丙實(shí)驗(yàn)時(shí)，L1變大，根可知ρ石偏大；5.（2019江蘇省無錫市，題號22，分值3）【答案】右52：3【解題過程】杠桿左端低，右端高，要使它在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。根據(jù)杠桿平衡條件得（Ga-F?。A=G·OB，由阿基米德原理得，（mag-ρ水gVa）·OA=mg·OB，ρ水Va)×50cm=0.1kg×40cm，解得Va=20cm3