專題7簡單機械(原卷版+解析)2

浙江中考科學試題專題7簡單機械三年真題篇一．選擇題（共5小題）1．（2022?紹興）小敏在做“研究杠桿平衡條件”的實驗時，先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象。為使杠桿水平平衡，下列操作正確的是（）A．圖甲中平衡螺母向左調節(jié)；圖乙中右側鉤碼向左移動 B．圖甲中平衡螺母向左調節(jié)；圖乙中右側鉤碼向右移動 C．圖甲中平衡螺母向右調節(jié)；圖乙中左側鉤碼向左移動 D．圖甲中平衡螺母向右調節(jié)；圖乙中左側鉤碼向右移動2．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質桿制作的桿秤，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點向左移 B．將b點向右移 C．換一個質量較小的秤砣 D．將a、b點都向左移等長距離3．（2021?溫州）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起。其中最省力的點是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點4．（2021?金華）生活中處處有科學。下列日常工具在使用時屬于費力杠桿的是（）A．獨輪車 B．開瓶器 C．釣魚竿 D．大鍘刀5．（2020?寧波）現(xiàn)有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，如圖所示。取下鋁條a后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時OB的距離為Lx．下列判斷正確的是（）A．若La＜Lb＜L，則La＜Lx＜LaB．若La＜Lb＜L，則Lx＞LaC．若Lb＜La，La+Lb2＜LD．若Lb＜La，則Lx＜L二．填空題（共1小題）6．（2020?金華）簡單機械廣泛應用于日常生活。某小區(qū)物業(yè)為了方便住戶扔垃圾，對垃圾桶進行了簡易改裝（如圖甲）。被拉起的垃圾桶蓋可看成是一個簡易杠桿。圖乙為桶蓋與繩子成90°角且處于靜止狀態(tài)時的示意圖，O為杠桿支點，A為繩子拉力F的作用點，B為桶蓋的重心。根據(jù)圖乙回答下列問題：（1）定滑輪的作用是；（2）該狀態(tài)下的桶蓋屬于（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。三．實驗探究題（共3小題）7．（2022?金華）項目學習小組在使用密度計時發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻，估讀時誤差較大，由此準備制作一個刻度均勻的密度計?！拘〗M討論】液體密度計是根據(jù)排開液體的體積變化判斷密度大??；根據(jù)密度公式ρ=m【查閱資料】桿秤是我國古老的質量稱量工具（如圖甲），刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數(shù)值即為物體的質量。（1）桿秤的工作原理是；【產(chǎn)品制作】器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）。步驟：①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”；②杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度；③杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點B標記為“”刻度（單位g/cm3）；④以AB兩點之間長度的110（2）在制作過程中，秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象（如圖丙），要調至水平位置平衡，秤砣應往側移動；（3）步驟③中，秤砣懸掛點B標記的刻度值應為；【產(chǎn)品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。【產(chǎn)品升級】（4）為了制作出精確度更高的“密度秤”，下列改進措施可行的是。A.把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動B.減小秤砣的質量C.減少加入杯中的液體體積D.換用更細的秤桿8．（2021?湖州）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：（本實驗均使用輕質杠桿）實驗1：在直杠桿水平平衡時（如圖甲所示）進行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1×s1＝F2×s2（注：s1和s2分別表示支點O到F1和F2的作用點的距離）。在直杠桿傾斜平衡時（如圖乙所示）進行實驗，也得到了同樣的結論。該結論適用于所有平衡時的杠桿嗎？實驗2：科學研究小組用一側彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關系，即：。實驗次數(shù)F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s和l（支點到力的作用線的距離）這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研究小組的同學觀察到：支點到F1的作用點的距離（s1）與支點到F1的作用線的距離（l1）是相等的。研究小組的同學又進行了實驗。實驗3：①移動鉤碼，使杠桿，并使杠桿處于平衡狀態(tài)。②記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1×l1＝F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。請回答：（1）在研究一側彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關系是。（2）將實驗3中的①填寫完整。（3）“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為。通過探究杠桿平衡條件的實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。（4）用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是。9．（2021?麗水）桿秤（如圖甲）是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們仍然在使用。某興趣小組在老師的指導下，動手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）?！局谱鞑襟E】①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點依次標上“A”、“B”；②掛秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細繩，固定在秤桿的“A”處；③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；④標零線：將5克的砝碼系上細繩制成秤砣，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上“0”；⑤定刻度：……【交流評價】（1）桿秤是一種測量的工具；（2）當在秤盤上放置物體稱量時，秤砣應從“0”刻度向側移動；（3）步驟④標零線的目的是；（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時，小科和小思采用不同的方法，你認為的方法更合理。小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標出所有刻度。小思：在秤盤上放20克物體，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上20，0和20之間分為20等份，依次標上相應刻度。四．計算題（共1小題）10．（2020?杭州）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為0刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測得OA＝5cm，OB＝10cm。（1）計算秤砣的質量。（2）小金在B處標的刻度應為kg．若圖中OC＝2OB，則C處的刻度應為kg。（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù)（選填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。五．綜合能力題（共1小題）11．（2021?衢州）“認真觀察和仔細分析”是科學研究的基本要求。（1）如圖甲，在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導線。閉合開關，原來靜止的小磁針發(fā)生轉動，原來靜止的直導線仍然未動。①小磁針發(fā)生轉動，可以說明它一定受到力的作用，因為；②直導線仍然未動，此時偏轉的小磁針對直導線（填“有”或“沒有”）力的作用；（2）如圖乙是某飲水器水龍頭的結構示意圖，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根連接在閥門上的桿，由彈簧將它拉緊，O1是連接B、C的一根銷釘。可將手柄簡化為一根杠桿，手柄與A的接觸點O2為支點，下壓手柄，C就上升，閥門打開水流出；放手后，C自動恢復原位，水龍頭關閉。①請在丙圖中畫出動力F1的力臂l1；②正常使用手柄取水時，手柄屬于杠桿。六．解答題（共5小題）12．（2022?杭州）為弘揚紅軍長征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保運輸與安裝的安全，需要測量出雕像的重力和重心所在位置。其測量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過顯示器直接讀取壓力大?。?，其測量值如表所示。壓力顯示器讀數(shù)/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力為多少？（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？13．（2022?臺州）圖甲是一種太陽能“擺葉花”，其擺動原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點O自由轉動的杠桿。（1）圖乙為斷電靜止時的狀態(tài)，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點。擺桿OB質量不計，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？（2）線圈E有電流時，推動磁鐵向左上方運動，則線圈E上端的磁極是極。（3）線圈E推動磁鐵向左上方運動，使擺葉AOB順時針小幅擺動后，立即斷電，擺葉AOB會自動逆時針擺回來。請利用杠桿知識對上述現(xiàn)象作出分析。。14．（2021?寧波）反思是一種良好的學習品質。（1）一根輕質硬棒AB，在力的作用下能繞固定點O轉動?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個力F1和F2，O點到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認為，只要滿足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，上述結論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明。15．（2020?衢州）在實際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進（出）物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB，其中O為支點，B為阻力作用點，F(xiàn)2為阻力，動力作用在手柄上。（1）圖甲中的螺絲刀屬于杠桿。（2）請在答題紙相應位置圖中，畫出對應F2的最小動力F1的示意圖。16．（2020?湖州）為了防止門被風吹動，常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸”。圖乙是簡化后的模型。門可以繞軸O自由轉動，門寬為1.2米。“門吸”與O位置關系、“門吸”引力大小和方向如圖乙所示。（摩擦力忽略不計）（1）關門所需的最小力F是牛。（2）在圖乙中畫出F的作用點和方向。

一年模擬篇一．選擇題（共9小題）1．（2022?甌海區(qū)一模）利用相同材質的斜面將質量相同的貨物通過甲、乙、丙、丁四種方式勻速推上車廂。已知乙、丁的貨箱底部裝有輕質小輪（質量不計），平板斜角a＞β。對比四次搬運貨物的過程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2．（2022?婺城區(qū)一模）如圖甲是一種利用杠桿原理可以單手輕易開啟酒瓶蓋的開瓶器，觀察并分析圖乙，下列關于該杠桿的說法正確的是（）A．該杠桿的支點是B點 B．該杠桿可以省距離 C．沿F3方向開瓶用力最小 D．該杠桿類型與鑷子相同3．（2022?鄞州區(qū)模擬）如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，5s內使物體A勻速上升1.5m，提升過程中拉力F的功率為180W。已知物體A重540N，該工人重700N。不計繩重和摩擦，下列關于該過程的說法正確的是（）A．繩子自由端移動的速度為0.3m/s B．動滑輪重160N C．該工人對地面的壓力為400N D．工人利用該滑輪組提升物體的最大機械效率為90%4．（2022?杭州模擬）小金用如圖滑輪組提起一個重物，已知重物重力為G，小金重力為500N，不計繩子與滑輪之間的摩擦力。以下說法中正確的是（）A．若不計滑輪重力，小金可以提起的重物最大重力不超過500N B．若小金將繩子豎直向下拉動2m，則重物可以提升4m C．若G＝600N時，滑輪組的機械效率為75%，則動滑輪的重力為200N D．若小金向右拉動繩子，所需的拉力將會逐漸增大5．（2022?杭州模擬）如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個滑輪的質量均相等且繩子重力和摩擦力不計。用它們分別將重為200N和100N的重物勻速提升相同的高度，拉力均豎直向上，則兩裝置中，說法正確的是（）A．拉力大?。篎甲＜F乙 B．有用功：W有甲＜W有乙 C．額外功：W額甲＞W(wǎng)額乙 D．機械效率：η甲＞η乙6．（2022?杭州模擬）如圖是實驗常用的試管夾，O是支點，使用時用力向下按圖示按壓處可打開試管夾。下列能正確表示使用該試管夾時的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．7．（2022?舟山模擬）如圖1是中國自主研制的世界上最大起重機“宏海號”龍門吊，它可吊起22000噸的重物。它主要由主梁和支架構成，可以提升和平移重物，圖2是其工作示意圖。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F與重物移動距離s的關系圖象是（梁自重不計）（）A． B． C． D．8．（2022?西湖區(qū)校級一模）小明用圖中裝置提升重為400N的物體勻速上升，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（）A．兩個滑輪均為定滑輪 B．人將繩子拉過1m，物體也上升1m C．小明對繩子的拉力為200N D．由于小明沒有豎直向下拉繩子，所以人對繩子的拉力大于200N9．（2022?杭州模擬）有一質量分布不均勻的木條，質量為2.4kg，長度為AB，C為木條上的點，AC=14AB．現(xiàn)將兩臺完全相同的托盤天平甲、乙放在水平地面上，再將此木條支放在兩秤上，B端支放在乙秤上，C點支放在甲秤上，此時甲秤的示數(shù)是0.8kg，如圖所示。則欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)锳．14AB B．12AB C．34AB D二．填空題（共5小題）10．（2022?嘉善縣模擬）圖甲是某簡易吊裝機，其簡化結構如圖乙所示，（1）吊裝機在使用時，通常在一定位置壓上配重防止翻倒。將同一配重分別放在圖中D、E、F處時，能達到最佳防翻效果的是處，此時我們選擇點作為支點。（2）吊裝機自重為1000牛，其重力作用線通過A點?，F(xiàn)要將質量為200kg的物體吊起，至少加N的配重。（已知BD＝DE＝EF＝0.5m）11．（2022?下城區(qū)校級模擬）如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等時間內把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC以相同的速度勻速推至C點，物體的機械能（選填“增大”“減少“不變”），若推力分別為F1、F2，斜面的機械效率分別為η1、η2，則F1F2，η1η2（選填“＞”“＜”或“＝”）。12．（2022?臺州模擬）小金用輕質木棒、小桶（容積100mL）等器材，制作了一個“密度秤”（如圖所示）。已知AO＝10cm，秤砣質量為100g，桶內不裝任何液體時，移動秤砣到B處，秤桿恰好處于平衡狀態(tài)，請回答下列問題：（1）若OA＞OB，秤砣的質量小桶的質量（填“＞”、“＜”或“＝”）；（2）該秤的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）的；（3）當小金向桶內裝滿某種液體后，需將秤砣向右移動8cm，秤桿再次達到平衡狀態(tài)，則該液體的密度為kg/m3。13．（2022?蘭溪市校級模擬）如圖所示，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點掛一個20N的重物，加在B點的動力F1始終使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計）。（1）當F1豎直向上時，F(xiàn)1的大小為N；（2）當F1由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時，動力F1的大小變化是（選填“變小”、“變大”、“先變小后變大”或“先變大后變小”）。14．（2022?義烏市模擬）如圖甲所示是某款學生用翻蓋式課桌，抬起過程應用了杠桿原理，桌蓋可繞鉸鏈（支點O）自由轉動，A點為桌蓋重心位置。圖乙為桌蓋抬起時受力分析圖，由圖可知，該杠桿屬于（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。若在B點分別施力F1、F2、F3，使杠桿平衡，其中最小的力是。三．實驗探究題（共3小題）15．（2022?北侖區(qū)二模）斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力。那么斜面的省力情況與哪些因素有關呢？某科學興趣小組開展以下探究?！静殚嗁Y料】斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定，比值越小越省力?！窘⒓僭O】假設1：與斜面的表面材料有關：假設2：與斜面的傾斜程度有關：假設3：與物體受到的重力大小有關?！臼占C據(jù)】小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用物塊的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關的記錄如表。實驗序號123456斜面傾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.251.452.503.751.361.48【得出結論】分析上述數(shù)據(jù)，斜面的省力情況與有關?！就卣菇涣鳌恳阎獙嶒炛校泵骈L均為1.2m、第1次實驗中斜面高為0.6m，則第1次實驗中斜面的機械效率是%。16．（2022?臨平區(qū)一模）疫情的暴發(fā)給生活帶來諸多不便，但卻加快了線上教學的發(fā)展，為了更流暢的呈現(xiàn)板書，金老師將手機、底面為正方形的底座、大理石組裝成了如圖甲的拍攝儀，其主要結構如圖乙，組裝流程：將手機攝像頭端伸出底座，另端用長方體大理石豎直向下壓在手機末端，固定手機。已知所用手機長度為20cm，質量為160g且分布均勻，大理石質量為240g。（1）為擴大拍攝范圍，并防止手機掉落，求手機可以伸出底座外的最大長度。（2）徐老師也組裝了一個拍攝裝置如圖丙，所用手機與金老師同款，底面為正方形的底座邊長為4cm，手機左側有12cm伸出底座。假設重物掛在手機的最邊緣，g取10N/kg，求保證手機不掉落的重物質量范圍。17．（2022?拱墅區(qū)模擬）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為O刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測得OA＝5cm，OB＝10cm。（1）計算秤砣的質量是kg（2）小金在B處標的刻度應為kg。若圖中OC＝2OB，則C處的刻度應為kg。（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù)（選填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一桿桿秤不能隨意換秤砣。四．計算題（共1小題）18．（2022?拱墅區(qū)一模）如圖所示，均勻木棒AB的長L＝10m，兩根豎直鋼繩的上端同定在天花板上，下端分別懸在木棒上的CD兩點，且AC＝BD，鋼繩上連接有測力計a和b，可顯示鋼繩受到的拉力大小。如圖甲所示，當演員站在木棒的中點O時，測力計a、b的示數(shù)均為F＝500N；當演員懸于木棒的最右端時，如圖乙所示，測力計a的示數(shù)恰為零。已知演員重力G1＝600N，木棒始終保持水平，g取10N/kg。求：（1）木棒的重力G2；（2）BD的長度。（3）甲圖中若木棒上的D點隨測力計b一起向右平移一段距離，請推導出杠桿平衡狀態(tài)下，測力計a的示數(shù)的變化情況。浙江中考科學試題專題7簡單機械三年真題篇一．選擇題（共5小題）1．（2022?紹興）小敏在做“研究杠桿平衡條件”的實驗時，先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象。為使杠桿水平平衡，下列操作正確的是（）A．圖甲中平衡螺母向左調節(jié)；圖乙中右側鉤碼向左移動 B．圖甲中平衡螺母向左調節(jié)；圖乙中右側鉤碼向右移動 C．圖甲中平衡螺母向右調節(jié)；圖乙中左側鉤碼向左移動 D．圖甲中平衡螺母向右調節(jié)；圖乙中左側鉤碼向右移動【解答】解：由圖甲可知，是在探究之前，因此應將平衡螺母向左調節(jié)，由圖乙可知，是在探究過程中，應將鉤碼向左移動，故A正確。故選：A。2．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質桿制作的桿秤，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點向左移 B．將b點向右移 C．換一個質量較小的秤砣 D．將a、b點都向左移等長距離【解答】解：A、將a點向左移，阻力臂增大，動力臂和動力不變，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故A錯誤；B、將b點向右移，阻力臂增大，動力不變，動力臂變小，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故B錯誤；C、換一個質量較小的秤砣，阻力臂不變，動力變小，動力臂不變，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故C錯誤；D、桿秤使用時，有G物Lab＝G砣L砣，將a、b點都向左移等長距離，Lab不變，L砣變大，G砣不變，可見G物變大，則所稱量物體的質量變大，量程變大，故D正確。故選：D。3．（2021?溫州）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起。其中最省力的點是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點【解答】解：根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1＝F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起，是圍繞前輪與地面的接觸點轉動，分別作出在A、B、C、D四點施加豎直向上的力并延長，再支點作出垂線，即力臂，如圖所示：由圖可知最省力的點是D。故選：D。4．（2021?金華）生活中處處有科學。下列日常工具在使用時屬于費力杠桿的是（）A．獨輪車 B．開瓶器 C．釣魚竿 D．大鍘刀【解答】解：A、獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不合題意；B、開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不合題意；C、釣魚竿在使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D、大鍘刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不合題意。故選：C。5．（2020?寧波）現(xiàn)有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，如圖所示。取下鋁條a后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時OB的距離為Lx．下列判斷正確的是（）A．若La＜Lb＜L，則La＜Lx＜LaB．若La＜Lb＜L，則Lx＞LaC．若Lb＜La，La+Lb2＜D．若Lb＜La，則Lx＜L【解答】解：由題意可知，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，（1）如下圖所示，若La＜Lb＜L，用鋁條b替換鋁條a就相當于在鋁條a左側放了一段長為Lb﹣La、重為Gb﹣Ga的鋁條，這一段鋁條的重心距B端的長度為La+L而鐵條AB和鋁條a組成的整體的重心在支架原來的位置，距B端的長度為La，要使鐵條AB水平平衡，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，支架O應移到上述兩個重心之間，即La＜Lx＜L（2）如下圖所示，若Lb＜La，用鋁條b替換鋁條a就相當于從鋁條a左側截掉一段長為La﹣Lb、重為Ga﹣Gb的鋁條，也相當于距B端Lb+La?Lb由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，要使鐵條AB水平平衡，支架O應向A端移動，則Lx＞La，故C錯誤；由Lb＜La可知，Lx＞La=L故選：A。二．填空題（共1小題）6．（2020?金華）簡單機械廣泛應用于日常生活。某小區(qū)物業(yè)為了方便住戶扔垃圾，對垃圾桶進行了簡易改裝（如圖甲）。被拉起的垃圾桶蓋可看成是一個簡易杠桿。圖乙為桶蓋與繩子成90°角且處于靜止狀態(tài)時的示意圖，O為杠桿支點，A為繩子拉力F的作用點，B為桶蓋的重心。根據(jù)圖乙回答下列問題：（1）定滑輪的作用是改變力的方向；（2）該狀態(tài)下的桶蓋屬于省力（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。【解答】解：（1）定滑輪的作用是可以改變力的方向；（2）由圖可知，垃圾桶蓋使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。故答案為：（1）改變力的方向；（2）省力。三．實驗探究題（共3小題）7．（2022?金華）項目學習小組在使用密度計時發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻，估讀時誤差較大，由此準備制作一個刻度均勻的密度計?！拘〗M討論】液體密度計是根據(jù)排開液體的體積變化判斷密度大?。桓鶕?jù)密度公式ρ=m【查閱資料】桿秤是我國古老的質量稱量工具（如圖甲），刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數(shù)值即為物體的質量。（1）桿秤的工作原理是杠桿平衡原理；【產(chǎn)品制作】器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）。步驟：①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”；②杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度；③杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點B標記為“1.0”刻度（單位g/cm3）；④以AB兩點之間長度的110（2）在制作過程中，秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象（如圖丙），要調至水平位置平衡，秤砣應往右側移動；（3）步驟③中，秤砣懸掛點B標記的刻度值應為1.0；【產(chǎn)品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗?！井a(chǎn)品升級】（4）為了制作出精確度更高的“密度秤”，下列改進措施可行的是AB。A.把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動B.減小秤砣的質量C.減少加入杯中的液體體積D.換用更細的秤桿【解答】解：（1）通過圖示的模型結合杠桿的定義，即可確定它用到的相關知識，桿秤的工作原理是杠桿平衡原理；（2）秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象，根據(jù)杠桿平衡原理，右側的動力和動力臂的乘積小于左側阻力和阻力臂的乘積，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達到水平平衡；（3）密度秤測量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置標記為1.0；（4）A、把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動，說明阻力臂增大，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1＝F2L2，動力和阻力不變，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長度增大，密度秤會更精確，故A正確；B、減小秤砣的質量，說明動力減小，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1＝F2L2，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長度增大，密度秤會更精確，故B正確；C、杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，G0×L1＝G陀×LA；杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，（G0+G水）×L1＝G陀×LB；聯(lián)立兩式可得G水=G杯中加某種液體至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在AB中某一點C處，水平位置平衡時，可得G液=GG液D、由上述計算可知，秤桿的重力不影響最后的密度結果，故D錯誤；故答案為：（1）杠桿平衡原理；1；（2）右；（3）1；（4）AB。8．（2021?湖州）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：（本實驗均使用輕質杠桿）實驗1：在直杠桿水平平衡時（如圖甲所示）進行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1×s1＝F2×s2（注：s1和s2分別表示支點O到F1和F2的作用點的距離）。在直杠桿傾斜平衡時（如圖乙所示）進行實驗，也得到了同樣的結論。該結論適用于所有平衡時的杠桿嗎？實驗2：科學研究小組用一側彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關系，即：F1×s1＝F2×l2。實驗次數(shù)F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s和l（支點到力的作用線的距離）這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研究小組的同學觀察到：支點到F1的作用點的距離（s1）與支點到F1的作用線的距離（l1）是相等的。研究小組的同學又進行了實驗。實驗3：①移動鉤碼，使杠桿偏轉一定角度，并使杠桿處于平衡狀態(tài)。②記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1×l1＝F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。請回答：（1）在研究一側彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關系是F1×s1＝F2×l2。（2）將實驗3中的①填寫完整。（3）“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為力臂。通過探究杠桿平衡條件的實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。（4）用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是圖1中動力臂是阻力臂的2倍，圖2中動力臂等于阻力臂?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)表格數(shù)據(jù)知F1×s1＝F2×l2；（2）本實驗是研究支點到F1的作用點的距離（s1）與支點到F1的作用線的距離（l1）哪個更有價值，所以應該讓著兩者不相等，所以應該讓杠桿偏轉一定角度時，記錄杠桿處于平衡時的多組F、s、l的關系；（3）科學上把支點到力的作用線的距離稱為力臂；（4）圖1中是動滑輪，動力臂是阻力臂的2倍，而圖2中是定滑輪，動力臂等于阻力臂，所以圖1中的動力臂大于圖2中的動力臂，所以用圖1方式提升物體比用圖2方式省力。故答案為：F1×s1＝F2×l2；（1）F1×s1＝F2×l2；（2）偏轉一定角度；（3）力臂；（4）圖1中動力臂是阻力臂的2倍，圖2中動力臂等于阻力臂。9．（2021?麗水）桿秤（如圖甲）是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們仍然在使用。某興趣小組在老師的指導下，動手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）?！局谱鞑襟E】①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點依次標上“A”、“B”；②掛秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細繩，固定在秤桿的“A”處；③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；④標零線：將5克的砝碼系上細繩制成秤砣，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上“0”；⑤定刻度：……【交流評價】（1）桿秤是一種測量物體質量的工具；（2）當在秤盤上放置物體稱量時，秤砣應從“0”刻度向右側移動；（3）步驟④標零線的目的是避免桿秤自身重力對稱量的干擾；（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時，小科和小思采用不同的方法，你認為小思的方法更合理。小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標出所有刻度。小思：在秤盤上放20克物體，移動秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標上20，0和20之間分為20等份，依次標上相應刻度?！窘獯稹拷猓海?）桿秤是一種測量物體質量的工具；（2）當在秤盤上沒有放置物體時，秤桿在水平位置平衡后，秤砣所掛的位置為“0”；當在秤盤上放置物體稱量時，由杠桿的平衡條件（m物g?AB＝m秤砣g?BO）可知，在秤砣質量和AB不變的情況下，要使秤桿在水平位置平衡，應增大BO的大小，即秤砣應從“0”刻度向右側移動；（3）圖乙中，B點是支點，當在秤盤上沒有放置物體時，秤砣掛在“0”點與桿秤自重平衡，所以步驟④標零線的目的是避免桿秤自身重力對稱量的干擾；（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的，所以定刻度時，小科的方法比較麻煩，而小思的方法比較簡單，更合理。故答案為:（1）物體質量；（2）右；（3）避免桿秤自身重力對稱量的干擾；（4）小思。四．計算題（共1小題）10．（2020?杭州）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為0刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測得OA＝5cm，OB＝10cm。（1）計算秤砣的質量。（2）小金在B處標的刻度應為2kg．若圖中OC＝2OB，則C處的刻度應為4kg。（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù)＜（選填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。【解答】解：（1）由題知，秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，由杠桿的平衡條件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①，秤砣的質量：m砣=AOOB×m（2）由題知，秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，由此知O處為0刻度，秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，所以在B處標的刻度應為2kg；秤砣在C處時桿秤恰好水平平衡，此時秤盤上放的重物質量為m，則mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣②①÷②可得：m＝4kg，所以C處刻度應為4kg。（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，由杠桿的平衡條件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不變，G砣增大，力臂l變小，讀數(shù)變小，故讀數(shù)小于2kg。故答案為：（1）秤砣的質量為1kg；（2）2；4；（3）＜。五．綜合能力題（共1小題）11．（2021?衢州）“認真觀察和仔細分析”是科學研究的基本要求。（1）如圖甲，在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導線。閉合開關，原來靜止的小磁針發(fā)生轉動，原來靜止的直導線仍然未動。①小磁針發(fā)生轉動，可以說明它一定受到力的作用，因為力是改變物體運動狀態(tài)的原因；②直導線仍然未動，此時偏轉的小磁針對直導線有（填“有”或“沒有”）力的作用；（2）如圖乙是某飲水器水龍頭的結構示意圖，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根連接在閥門上的桿，由彈簧將它拉緊，O1是連接B、C的一根銷釘。可將手柄簡化為一根杠桿，手柄與A的接觸點O2為支點，下壓手柄，C就上升，閥門打開水流出；放手后，C自動恢復原位，水龍頭關閉。①請在丙圖中畫出動力F1的力臂l1；②正常使用手柄取水時，手柄屬于省力杠桿?！窘獯稹拷猓海?）①小磁針發(fā)生轉動，小磁針的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，是因為受到非平衡力的作用，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。②直導線仍然未動，直導線對小磁針有吸引力，由于物體間力的作用是相互的，偏轉的小磁針對直導線也有吸引力的作用；（2）①延長力的作用線，從支點作動力F1的力的作用線的垂線，支點到垂足的距離為力臂l1；如圖所示：；②正常使用手柄取水時，動力臂要大于阻力臂，所以為省力杠桿。故答案為：（1）①力是改變物體運動狀態(tài)的原因；②有；（2）①如圖；②省力。六．解答題（共5小題）12．（2022?杭州）為弘揚紅軍長征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保運輸與安裝的安全，需要測量出雕像的重力和重心所在位置。其測量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過顯示器直接讀取壓力大?。錅y量值如表所示。壓力顯示器讀數(shù)/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力為多少？（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？【解答】解：方法一：假設雕像重心距腳后跟B距離為L，雕像長度為L雕，利用杠桿的平衡條件可知，當以B點為支點時，G?L＝FA?L雕＝3200N×175cm①當以A點支點時，G?（L雕﹣L）＝FB?L雕＝2400×175cm②聯(lián)立①②兩式可得：G＝5600N，L＝100cm。方法二：（1）由平衡力的知識得，雕像受到的重力G＝FA+FB＝3200N+2400N＝5600N；（2）假設雕像重心距腳后跟B距離為L，雕像長度為L雕，以B點為支點，由杠桿的平衡條件得：G?L＝FA?L雕，即5600N×L＝3200N×175cm，解得L＝100cm。答：（1）雕像受到的重力為5600N；（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是100cm。13．（2022?臺州）圖甲是一種太陽能“擺葉花”，其擺動原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點O自由轉動的杠桿。（1）圖乙為斷電靜止時的狀態(tài)，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點。擺桿OB質量不計，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？（2）線圈E有電流時，推動磁鐵向左上方運動，則線圈E上端的磁極是S極。（3）線圈E推動磁鐵向左上方運動，使擺葉AOB順時針小幅擺動后，立即斷電，擺葉AOB會自動逆時針擺回來。請利用杠桿知識對上述現(xiàn)象作出分析。擺葉AOB順時針小幅擺動后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會逆時針自動擺回來?！窘獯稹拷猓海?）擺葉AOB可視為杠桿，此時：l1＝OC＝4.5厘米，l2＝OD＝1.5厘米；F1＝G葉瓣＝0.04N根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1＝F2l2得：0.04N×4.5厘米＝F2×1.5厘米；解得：F2＝0.12牛；依據(jù)題意可知，B端固定的小磁鐵的重力和小磁鐵對B端的作用力F2大小相等，即小磁鐵B的重力GB＝F2＝0.12N；（2）因為線圈有電流時，推動磁鐵向左上方運動，說明線圈E對小磁鐵B有斥力作用，所以線圈E上端的磁極是S極；（3）擺葉AOB順時針小幅擺動后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會逆時針自動擺回來。答：（1）磁鐵受到的重力是0.12牛；（2）S；（3）擺葉AOB順時針小幅擺動后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會逆時針自動擺回來。14．（2021?寧波）反思是一種良好的學習品質。（1）一根輕質硬棒AB，在力的作用下能繞固定點O轉動?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個力F1和F2，O點到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認為，只要滿足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，上述結論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明?！窘獯稹拷猓海?）F1與F2必須是一個為使杠桿繞支點轉動的動力，另一個為阻礙杠桿轉動的阻力，然后滿足F1L1＝F2L2的條件杠桿才平衡，則杠桿一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉動；硬棒AB上施加兩個力F1和F2使杠桿繞支點轉動的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止狀態(tài)或勻速轉動；（2）使用動滑輪勻速提升物體時，不計摩擦和繩重，拉力：F=12（G+G若拉力F＜G，即：12（G+G動所以，G＞G動，即：使用動滑輪勻速提升物體，滿足豎直向上的拉力F小于物重G的條件是：物重G大于動滑輪重G動。答：（1）小寧的想法不正確。若硬棒AB上施加兩個力F1和F2使杠桿繞支點轉動的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止狀態(tài)或勻速轉動；（2）條件：物重G大于動滑輪重G動。使用動滑輪勻速提升物體時，不計摩擦和繩重，拉力：F=12（G+G若拉力F＜G，即：12（G+G動）＜G，所以，G＞G動15．（2020?衢州）在實際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進（出）物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB，其中O為支點，B為阻力作用點，F(xiàn)2為阻力，動力作用在手柄上。（1）圖甲中的螺絲刀屬于省力杠桿。（2）請在答題紙相應位置圖中，畫出對應F2的最小動力F1的示意圖?！窘獯稹拷猓海?）螺絲刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。（2）由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越?。粓D中支點在O點，動力作用在手柄上即A處，因此OA作為動力臂最長；由圖知F2使杠桿沿逆時針方向轉動，則動力F1應使杠桿沿順時針方向轉動，故F1的方向應該垂直于OA向下；則過A點垂直于OA向下作出最小動力F1的示意圖。如下圖所示：故答案為：（1）省力；（2）最小動力F1的示意圖見解答。16．（2020?湖州）為了防止門被風吹動，常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸”。圖乙是簡化后的模型。門可以繞軸O自由轉動，門寬為1.2米?！伴T吸”與O位置關系、“門吸”引力大小和方向如圖乙所示。（摩擦力忽略不計）（1）關門所需的最小力F是4牛。（2）在圖乙中畫出F的作用點和方向?！窘獯稹拷猓海?）已知O為支點，利用杠桿平衡條件可得，F(xiàn)×L門寬＝F引力×L引力，即：F×1.2m＝6N×0.8m，解得：F＝4N；（2）已知O為支點，門寬為1.2米為最長力臂，F(xiàn)的作用點在最右端，方向與門垂直，如圖所示：

一年模擬篇一．選擇題（共9小題）1．（2022?甌海區(qū)一模）利用相同材質的斜面將質量相同的貨物通過甲、乙、丙、丁四種方式勻速推上車廂。已知乙、丁的貨箱底部裝有輕質小輪（質量不計），平板斜角a＞β。對比四次搬運貨物的過程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【解答】解：甲、乙、丙、丁四種方式中，貨箱裝滑輪的、斜面長的最省力，所以丁中的方式最省力。故選：D。2．（2022?婺城區(qū)一模）如圖甲是一種利用杠桿原理可以單手輕易開啟酒瓶蓋的開瓶器，觀察并分析圖乙，下列關于該杠桿的說法正確的是（）A．該杠桿的支點是B點 B．該杠桿可以省距離 C．沿F3方向開瓶用力最小 D．該杠桿類型與鑷子相同【解答】解：A、由圖知，將開瓶器看成一個杠桿，是繞B點轉動的，所以B是支點，故A正確；B、開瓶器使用時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費距離，故B錯誤；C、阻力和阻力臂一定，作用在F1和F3的力臂要比F2力臂長一些，根據(jù)杠桿的平衡條件可知動力臂越長越省力，又因為開瓶蓋時，動力方向向下，故沿F1方向開瓶用力最小，故C錯誤；D、鑷子是費力杠桿，開瓶器是省力杠桿，故D錯誤。故選：A。3．（2022?鄞州區(qū)模擬）如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，5s內使物體A勻速上升1.5m，提升過程中拉力F的功率為180W。已知物體A重540N，該工人重700N。不計繩重和摩擦，下列關于該過程的說法正確的是（）A．繩子自由端移動的速度為0.3m/s B．動滑輪重160N C．該工人對地面的壓力為400N D．工人利用該滑輪組提升物體的最大機械效率為90%【解答】解：A、由圖可知n＝2，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2×1.5m＝3m，繩子自由端移動的速度：v=st=3mB、由P=Wt=Fst=因為不計繩重和摩擦時F=1n（G+G動），所以動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，故C、此時工人受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力和支持力，由力的平衡條件可知，工人受到的支持力：F支＝G人﹣F＝700N﹣300N＝400N，工人對地面的壓力與工人受到的支持力是一對相互作用力，因此工人對地面的壓力：F壓＝F支＝400N，故C正確；D、人通過定滑輪向下拉繩子時的最大拉力等于人自身的重力，即繩子自由端的最大拉力：F最大＝G人＝700N，因為不計繩重和摩擦時F=1n（G+G動），所以此時能提升的最大物重：G最大＝nF最大﹣G動＝2×700N﹣60N＝滑輪組的最大機械效率：η最大=W有'W總'故選：C。4．（2022?杭州模擬）小金用如圖滑輪組提起一個重物，已知重物重力為G，小金重力為500N，不計繩子與滑輪之間的摩擦力。以下說法中正確的是（）A．若不計滑輪重力，小金可以提起的重物最大重力不超過500N B．若小金將繩子豎直向下拉動2m，則重物可以提升4m C．若G＝600N時，滑輪組的機械效率為75%，則動滑輪的重力為200N D．若小金向右拉動繩子，所需的拉力將會逐漸增大【解答】解：由圖知，承擔物重的繩子股數(shù)n＝2。A、不計繩子與滑輪之間的摩擦力，若不計滑輪重力，拉力F=12G，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2F最大＝2×500N＝1000N，故B、若小金將繩子豎直向下拉動s＝2m，重物提升高度h=1ns=12s=12C、不計繩子與滑輪之間的摩擦力時滑輪組的機械效率η=W若G＝600N時，滑輪組的機械效率為75%，可得：75%=解得動滑輪的重力G動＝200N，故C正確；D、由于定滑輪不能省力，只能改變動力的方向，所以當小金向右拉動繩子，所需拉力的大小不變，故D錯誤。故選：C。5．（2022?杭州模擬）如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個滑輪的質量均相等且繩子重力和摩擦力不計。用它們分別將重為200N和100N的重物勻速提升相同的高度，拉力均豎直向上，則兩裝置中，說法正確的是（）A．拉力大?。篎甲＜F乙 B．有用功：W有甲＜W有乙 C．額外功：W額甲＞W(wǎng)額乙 D．機械效率：η甲＞η乙【解答】解：（1）每個滑輪的質量均相等且繩重和摩擦不計，由圖可知，甲圖n＝2，而乙圖n＝3，所以F甲=G動+200N2，F(xiàn)乙=G（2）克服重力所做的功就是有用功，即W＝Gh，也就是重力乘重物被舉高的高度，W有甲＝200N×h，W有乙＝100N×h＜W有甲，故B錯誤。（3）繩重和摩擦不計，所以克服動滑輪所做的功就是額外功，W額＝G動h，也就是動滑輪的重力乘其上升的高度，由于每個滑輪的質量均相等且被提升相同高度，所以兩裝置中，額外功相同，故C錯誤。（4）η=W有W總=W故選：D。6．（2022?杭州模擬）如圖是實驗常用的試管夾，O是支點，使用時用力向下按圖示按壓處可打開試管夾。下列能正確表示使用該試管夾時的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．【解答】解：據(jù)圖可知，當用力按壓試管夾的短柄B點時，會繞著中間的固定點O轉動，即O為支點；所按壓點B為動力的作用點，F(xiàn)1方向向下；而短柄受到彈簧向下的阻力F2，A點就是阻力F2的作用點，故D正確、ABC錯誤。故選：D。7．（2022?舟山模擬）如圖1是中國自主研制的世界上最大起重機“宏海號”龍門吊，它可吊起22000噸的重物。它主要由主梁和支架構成，可以提升和平移重物，圖2是其工作示意圖。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F與重物移動距離s的關系圖象是（梁自重不計）（）A． B． C． D．【解答】解：如圖所示：支點在左支架與主梁接觸處，阻力是重物對主梁的拉力，大小等于重物的重力，即F2＝G，右支架對主梁的支持力是動力F1，動力臂L1和阻力臂L2如圖所示，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F1L1＝F2L2，即F1L1＝F2（L1﹣s），所以F1=F2(L1?s)L1=?G由于G，L1是固定不變的，所以右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關系是一次函數(shù)關系。故選：B。8．（2022?西湖區(qū)校級一模）小明用圖中裝置提升重為400N的物體勻速上升，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（）A．兩個滑輪均為定滑輪 B．人將繩子拉過1m，物體也上升1m C．小明對繩子的拉力為200N D．由于小明沒有豎直向下拉繩子，所以人對繩子的拉力大于200N【解答】解：A、由圖可知，該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成，故A錯誤；B、使用動滑輪時，物體上升1m，則繩子的自由端會通過2m，故B錯誤；C、不計摩擦和動滑輪自重，使用動滑輪能省一半的力，物體的重力為400N，則拉力為200N，故C正確；D、使用定滑輪能改變力的方向，不計摩擦和滑輪自重，沿各個方向的力大小相等，故D錯誤。故選：C。9．（2022?杭州模擬）有一質量分布不均勻的木條，質量為2.4kg，長度為AB，C為木條上的點，AC=14AB．現(xiàn)將兩臺完全相同的托盤天平甲、乙放在水平地面上，再將此木條支放在兩秤上，B端支放在乙秤上，C點支放在甲秤上，此時甲秤的示數(shù)是0.8kg，如圖所示。則欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)锳．14AB B．12AB C．34AB D【解答】解：木條的重力：G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N；設木條重心在D點，當C點放在托盤秤甲上，B端放在托盤秤乙上時，以B端為支點，托盤秤甲的示數(shù)是0.8kg，則托盤受到的壓力：F壓＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N，根據(jù)力的作用是相互的，所以托盤秤對木條C點的支持力為8N，如圖所示：由杠桿平衡條件有：FC×CB＝G×BD，即：8N×CB＝24N×BD，所以：CB＝3BD，因AC=14AB，所以CB則BD=13×3CD＝AB﹣AC﹣BD＝AB?14AB?14欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)?，需將甲秤移到D點，故向右移動的距離為12AB故選：B。二．填空題（共5小題）10．（2022?嘉善縣模擬）圖甲是某簡易吊裝機，其簡化結構如圖乙所示，（1）吊裝機在使用時，通常在一定位置壓上配重防止翻倒。將同一配重分別放在圖中D、E、F處時，能達到最佳防翻效果的是F處，此時我們選擇B點作為支點。（2）吊裝機自重為1000牛，其重力作用線通過A點?，F(xiàn)要將質量為200kg的物體吊起，至少加1500N的配重。（已知BD＝DE＝EF＝0.5m）【解答】解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，所加配重為阻力，在阻力一定時，阻力臂越大吊裝機越不容易傾倒，故把配重放在F處；當所掛物體較重時，吊裝機會向左繞B點傾斜，此時是以B為支點；（2）物體重為G物＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，動力臂L1＝1.25m；吊裝機總重G吊機＝1000N，阻力臂L2＝1.5﹣1.25＝0.25m；設配重的重力為G'，配重的力臂為L3＝BF＝6L2＝6×0.25m＝1.5m；根據(jù)杠桿的平衡條件可知：G物L1＝G吊機L2+G'L3，2000N×1.25m＝1000N×0.25m+G'×1.5m，解得：G'＝1500N。故答案為：（1）F；B；（2）1500。11．（2022?下城區(qū)校級模擬）如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等時間內把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC以相同的速度勻速推至C點，物體的機械能增大（選填“增大”“減少“不變”），若推力分別為F1、F2，斜面的機械效率分別為η1、η2，則F1＜F2，η1＝η2（選填“＞”“＜”或“＝”）。【解答】解：物體勻速運動，物體的動能不變，物體的高度增加，物體的重力勢能增大，機械能等于動能與勢能的總和，則物體的機械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由圖可知斜面AC傾斜角度小于BC的傾角，所以物體沿AC運動時推力較小，即F1＜F2；由題知，AC和BC是兩個光滑的斜面，額外功為0，根據(jù)W＝Gh可知推力在兩斜面上做的有用功相同，根據(jù)η=W有用W總可知η1故答案為：增大；＜；＝。12．（2022?臺州模擬）小金用輕質木棒、小桶（容積100mL）等器材，制作了一個“密度秤”（如圖所示）。已知AO＝10cm，秤砣質量為100g，桶內不裝任何液體時，移動秤砣到B處，秤桿恰好處于平衡狀態(tài)，請回答下列問題：（1）若OA＞OB，秤砣的質量＞小桶的質量（填“＞”、“＜”或“＝”）；（2）該秤的刻度是均勻（選填“均勻”或“不均勻”）的；（3）當小金向桶內裝滿某種液體后，需將秤砣向右移動8cm，秤桿再次達到平衡狀態(tài)，則該液體的密度為0.8×103kg/m3?！窘獯稹拷猓海?）由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得m桶g×OA＝m秤砣g×OB，即m桶×OA＝m秤砣×OB，由于OA＞OB，所以m桶＜m秤砣；（2）設桶內裝滿密度為ρ液的某種液體后，秤砣由B點向右移動到C點，秤桿再次達到平衡狀態(tài)后，由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得：（m桶+m液）g×OA＝m秤砣g×（OB+BC），又m桶g×OA＝m秤砣g×OB，化簡得：m液×OA＝m秤砣×BC，又m液＝ρ液V液，代入可得：ρ液=BCOA×m秤砣V液，由于OA、m秤砣、V（3）把OA＝10cm，BC＝8cm，m秤砣＝100g，V液＝100mL＝100cm3代入ρ液=BCOA×m秤砣V液中可得：ρ液=8cm10cm×故答案為：（1）＞；（2）均勻；（3）0.8×103。13．（2022?蘭溪市校級模擬）如圖所示，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點掛一個20N的重物，加在B點的動力F1始終使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計）。（1）當F1豎直向上時，F(xiàn)1的大小為10N；（2）當F1由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時，動力F1的大小變化是先變小后變大（選填“變小”、“變大”、“先變小后變大”或“先變大后變小”）?！窘獯稹拷猓海?）由杠桿平衡條件得：G×OA2=F1即：20N×OA2=F1×OA，解得：F1（2）如圖所示，由圖可知：當F1由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時，動力臂先變大后變小，阻力與阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力先變小后變大。故答案為：（1）10；（2）先變小后變大。14．（2022?義烏市模擬）如圖甲所示是某款學生用翻蓋式課桌，抬起過程應用了杠桿原理，桌蓋可繞鉸鏈（支點O）自由轉動，A點為桌蓋重心位置。圖乙為桌蓋抬起時受力分析圖，由圖可知，該杠桿屬于省力（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。若在B點分別施力F1、F2、F3，使杠桿平衡，其中最小的力是F2?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示，根據(jù)力臂的畫法畫出各力的力臂；比較可知，重力的力臂均小于動力F1、F2、F3的力臂，所以該杠桿屬于省力杠桿；由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動力臂越長則動力越小。因為F2對應的動力臂最長，所以F2最小故答案為：省力；F2。三．實驗探究題（共3小題）15．（2022?北侖區(qū)二模）斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力。那么斜面的省力情況與哪些因素有關呢？某科學興趣小組開展以下探究?！静殚嗁Y料】斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定，比值越小越省力?！窘⒓僭O】假設1：與斜面的表面材料有關：假設2：與斜面的傾斜程度有關：假設3：與物體受到的重力大小有關?！臼占C據(jù)】小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用物塊的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關的記錄如表。實驗序號123456斜面傾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.2