三年（2021-2023）中考真題分項(xiàng)專題12 簡單機(jī)械 12.1杠桿（教師版）

專題十二簡單機(jī)械12.1杠桿——三年（2021—2023）中考真題分項(xiàng)精編一、單選題1．（2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考中考真題）圖甲所示的案秤是生活中測量質(zhì)量的常用工具，與各1個(gè)標(biāo)有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2個(gè)標(biāo)有“2kg”的增砣配套使用。如果把圖乙所示的標(biāo)有“2kg”的增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測量結(jié)果應(yīng)該（）

A．大于2kg B．等于2kgC．小于2kg D．無法判斷【答案】C【詳解】標(biāo)有“2kg”的增砣實(shí)際質(zhì)量不是2kg，是指當(dāng)被測物體的質(zhì)量為2kg時(shí)，放在該增砣，案秤恰好在水平方向平衡，該增砣的質(zhì)量為m，根據(jù)杠桿平衡條件得，ml砣=2kg×l物，因?yàn)閘砣>l物，所以l砣<2kg，即當(dāng)把增砣放在秤盤中稱量它的質(zhì)量，測量結(jié)果應(yīng)該小于2kg，故C正確。故選C。2．（2023·江蘇泰州·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是仿照人的手臂設(shè)計(jì)的我國天宮空間站的機(jī)械臂。下列工具使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同類型杠桿的是（）A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘C．剪鐵絲的鋼絲鉗 D．起瓶蓋的開瓶扳手【答案】A【詳解】我國天宮空間站的機(jī)械臂是動力臂比阻力臂短的杠桿，是費(fèi)力杠桿。A．夾起食物的筷子的動力臂比阻力臂短，屬于費(fèi)力杠桿，故A符合題意；BCD．拔釘子的羊角錘、剪鐵絲的鋼絲鉗、起瓶蓋的開瓶扳手的動力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故BCD不符合題意。故選A。3．（2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題）在以“自行車中的物理知識”為主題的小論壇上，小明列舉的以下觀點(diǎn)中錯(cuò)誤的是（）A．輪胎上有花紋——增大摩擦力B．用鋁合金做車架——可減輕車身質(zhì)量C．剎車把手是杠桿——可以省力D．停止蹬車，車仍運(yùn)動——車受到慣性作用【答案】D【詳解】A．輪胎上有花紋是在壓力一定時(shí)，通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故A正確，不符合題意；B．車架為鋁合金材質(zhì)，密度較小，在體積相等的情況下，整車質(zhì)量越小，可減輕質(zhì)量，故B正確，不符合題意；C．自行車的車把相當(dāng)于杠桿，且動力臂大于阻力臂，所以剎車把手屬于省力杠桿，故C正確，不符合題意；D．停止蹬車，車還能繼續(xù)向前運(yùn)動，是因?yàn)檐嚲哂袘T性，慣性是物體本身的一種屬性，不是力，不能說車受到慣性作用，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。4．（2023·北京·統(tǒng)考中考真題）如圖是小強(qiáng)利用器械進(jìn)行鍛煉的示意圖，其中橫桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OA∶OB=3∶2，在桿A端用細(xì)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(shí)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(diǎn)移動到A端，桿AB可繞端點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，配重懸掛在O點(diǎn)，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(shí)，他對水平地面的壓力為F3，壓強(qiáng)為p。已知小強(qiáng)重為650N，兩只腳與地面接觸的總面積為400cm2，不計(jì)桿重與繩重，下列判斷正確的是（）

A．F1為200N B．F2為1100NC．F3為830N D．p為11750Pa【答案】C【詳解】A．已知OA∶OB=3∶2，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得F1×OB=G×OA即故A錯(cuò)誤；B．他對水平地面的壓力為F2=G人-F1=650N-450N=200N故B錯(cuò)誤；C．將固定點(diǎn)移動到A端，桿AB可繞端點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，配重懸掛在O點(diǎn)，在B端施加豎直方向的力，使桿AB在水平位置再次平衡，小強(qiáng)對B端施加力的方向應(yīng)豎直向上，該力大小根據(jù)力的作用是相互的，則此時(shí)B端對小強(qiáng)施加力的方向豎直向下，該力大小F4?=F4=180N他對水平地面的壓力F3=G人+F4?=650N+180N=830N故C正確；D．此時(shí)他對水平地面的壓強(qiáng)故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，以下器具在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）A．筷子 B．食品夾C．鋼絲鉗 D．鑷子【答案】C【詳解】A．筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；B．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B不符合題意；C．鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C符合題意；D．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D不符合題意。故選C。6．（2021·西藏·統(tǒng)考中考真題）下列有關(guān)力學(xué)知識描述正確的是（）A．定滑輪實(shí)質(zhì)上可以看成是省力杠桿B．被拉開的弓具有彈性勢能C．提著滑板在水平路面上前行，人對滑板豎直向上的拉力對滑板做了功D．鐵軌下面鋪放枕木是為了增大壓強(qiáng)【答案】B【詳解】A．定滑輪實(shí)質(zhì)上可以看成是等臂杠桿，故A錯(cuò)誤；B．被拉開的弓發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能，故B正確；C．提著滑板在水平路面上勻速前行，此時(shí)力的方向豎直向上，與距離的方向垂直，故不做功，故C錯(cuò)誤；D．鐵軌下面鋪放枕木是在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積減小壓強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選B。二、填空題7．（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(dāng)于一個(gè)普通的杠桿，如圖所示，水桶懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離和重物懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離之比為1︰2，當(dāng)水和水桶的總質(zhì)量為20kg時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡，則重物質(zhì)量為kg。（不計(jì)杠桿自重）

【答案】10【詳解】[1]水和桶的總重力為G總＝mg＝20kg×9.8N/kg＝19.6N由題意知，l1︰l2＝1︰2，根據(jù)杠桿平衡條件知G總l1＝m物gl2解得m物＝10kg。8．（2023·廣東·統(tǒng)考中考真題）杠桿在如題圖所示位置靜止，此時(shí)杠桿（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止，此操作可方便測量力臂，原因是此時(shí)。

【答案】是杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除了杠桿自重對杠桿平衡的影響，且此時(shí)支點(diǎn)到力的作用線的距離等于力臂長度【詳解】[1]杠桿在如圖所示位置靜止，此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，達(dá)到平衡。[2]調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止時(shí)，杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除了杠桿自重對杠桿平衡的影響，且此時(shí)支點(diǎn)到力的作用線的距離等于力臂長度。9．（2023·福建·統(tǒng)考中考真題）捶打時(shí)，木棰相當(dāng)于一個(gè)杠桿。白粿被搓揉成圓條形，說明力可以改變物體的?！敬鸢浮抠M(fèi)力形狀【詳解】[1]捶打時(shí)，木棰的動力臂小于阻力臂，可知相當(dāng)于一個(gè)費(fèi)力杠桿。[2]白粿被搓揉成圓條形，其形狀發(fā)生變化，這說明力可以改變物體的形狀。10．（2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題）如圖1所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動，A點(diǎn)懸掛一重為12N的物體M，B點(diǎn)受到電子測力計(jì)豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA=AB=BC，則F為N。保持杠桿水平靜止，將F作用點(diǎn)從B移至C，此過程中F方向保持不變，F(xiàn)的力臂記為l，則F的大小變，F(xiàn)與（）的關(guān)系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復(fù)上述步驟，F(xiàn)與（）的關(guān)系圖線為圖2中的（選填數(shù)字序號）?！敬鸢浮??、凇驹斀狻縖1]由圖1可知，O為杠桿的支點(diǎn)，B點(diǎn)拉力F的力臂A點(diǎn)作用力的力臂為OA，由杠桿平衡條件可得：F×OB=G×OA，解得[2]由題意可知，保持杠桿水平靜止，將F作用點(diǎn)從B移至C，此過程中F方向保持不變，根據(jù)杠桿平衡條件可得F×l=G×OA，解得……Ⅰ由題意可知，此過程中物體M的重力G和力臂OA不變，拉力F的力臂l變大，則拉力F變小。[3]將M從A移至B，由杠桿平衡條件可得F×l=G×OB，解得……Ⅱ由數(shù)學(xué)知識可知，Ⅰ、Ⅱ兩式中拉力F與的關(guān)系圖線均為正比例函數(shù)，由圖1可知，OB>OA，則Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此將M從A移至B，F(xiàn)與的關(guān)系圖線為過原點(diǎn)且斜率比圖線①大的圖線②。三、作圖題11．（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(diǎn)的最小力F及其力臂L。

【答案】

【詳解】根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越??；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，要求在A點(diǎn)用力，連接OA，則OA就是最長的動力臂L；由題意可知，要在A點(diǎn)用最小的力F將藥材切開，杠桿應(yīng)按順時(shí)針轉(zhuǎn)動，則動力應(yīng)垂直于力臂L向下，據(jù)此可畫出最小動力F的示意圖，如圖所示：

四、實(shí)驗(yàn)題12．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題）在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止。選取若干個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼，在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，分別記下F1、F2、l1、l2的數(shù)值。重做幾次實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm13.05.01.510.022.015.02.015.031.025.02.510.0…………由表中數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)1、F2、l1、l2之間的關(guān)系式是；（2）①在第（1）問的某次實(shí)驗(yàn)中，杠桿右側(cè)掛了4個(gè)鉤碼，左側(cè)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉，當(dāng)杠桿在如圖甲所示位置靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是N；②保持杠桿右側(cè)所掛4個(gè)鉤碼的位置不變，取下彈簧測力計(jì)，在杠桿右側(cè)用彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉杠桿，當(dāng)杠桿再次水平并靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)對杠桿的拉力為F=1.5N，請?jiān)趫D乙中畫出彈簧測力計(jì)對杠桿的拉力F的示意圖及其力臂l。

【答案】