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2022浙江省中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学（物理部分）
第33讲 简单机械
〇知识框架
2022浙江省中考科学一轮复习之模块三物质科学（物理部分）
滑 轮
定滑轮
动滑轮
滑轮组
特点：改变力的方向
实质：等臂杠杆
特点：省力、改变力的方向
实质：F＝G总/n
简单机械
特点：省力
实质：省力杠杆
杠 杆
五要素
杠杆平衡
平衡条件
杠杆类型 应 用
〇回归教材
一、杠杆
1、杠杆的五要素：
（1）杠杆的定义：在 下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
（2）杠杆的五要素：______、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（3）动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果 相反。
支点
一定
力的作用
2、杠杆的动力臂和阻力臂图示
（1）力臂是____________________的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
（2）作力臂的步骤：
a．找出支点O的位置；
b．画出动力作用线和阻力作用线；
c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为__________和__________。
支点到力的作用线
动力臂
阻力臂
3、杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：
杠杆保持___ ___或_____ __ __状态，称为杠杆平衡。
（2）杠杆平衡的条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即 。
注意：探究“杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_________平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
（2）调节螺母和支点在杠杆中间，目的是： 。
静止
匀速转动
F1l1＝F2l2
水平位置
排除杠杆自重对实验的影响
4、杠杆的类型及应用
F1费力
l1＝l2
5、人体中的杠杆
（1）人的头颅：等臂杠杆
抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个______杠杆。
等臂
（2）人的手臂：费力杠杆
肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是____力，手拿的重物的重力是____力，显然我们的前臂是一种____力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
动
阻
费
（3）走路时的脚：省力杠杆
脚掌前部是支点，人体的重力就是____力，腿肚肌肉产生的拉力就是____力。这种杠杆可以克服较大的体重。
阻
动
二、滑轮
1、定滑轮、动滑轮和滑轮组
（1）定滑轮：工作时 固定不动的滑轮，如图甲。
（2）动滑轮：工作时 发生移动的滑轮，如图乙。
轴
轴
2、定滑轮和动滑轮的特点：
2h
3、滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
（1）滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
（2）特点：既能改变用力的 ，也能 。
（3）使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题：
使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝____，n表示拉物体绳子股数。
方向
省力
G/n
〇典例剖析
例1、如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A．l1 B．l2
C．l3 D．l4
B
解析：
由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂。
所以本题答案：B。
例2、如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列正确的是( )
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，
当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在B点拉，无论如何改
变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改
变用力方向都要费力
D
解析：
每个钩码50g合0.5N，A、在A点挂4个钩码时，左边3×1N，右边2×2N，不能使杠杆平衡；B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，左边3×1N，右边5×0.5N，不能使杠杆平衡；C.用弹簧测力计在B点拉，是否省力与拉力的力臂大小有关，所以改变用力方向可能省力也可能不省力甚至还费力；D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向，力臂都小于左边的力臂，故一定费力。
所以本题答案：D。
例3、小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为(g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度)( )
A．1g B．3g
C．7g D．10g
A
解析：
由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm－23cm＝2cm；虫子重力的力臂为：L2＝23cm－3cm＝20cm，由F1×L1＝F2×L2和G＝mg得：G尺×L1＝G虫×L2，m尺g×L1＝m虫g×L2，10g×2cm＝m虫×20cm，m虫＝1g。
所以本题答案：A。
例4、如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将( )
A．变大 B．不变
C．变小 D．不能确定
A
解析：
如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变(等于物重G)，阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力将变大。故选A。
所以本题答案：A。
例5、如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m, OB＝0.1m, G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，
G2的重力为____N。
(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一
个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G1应该移动至____(选填字母序号)。
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
4
C
例6、高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小
为_________N。若某段时间内坠砣串下降了
30cm，则输电线A端向左移动了____cm。
(g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)
1×104
15
解析：
20个坠砣的总重力：G＝mg＝25kg×20×10N/kg＝5000N，由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n＝2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G＝FA，则输电线A端受到的拉力大小：FA＝2G＝2×5000N＝1×104N；图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h＝2sA，则输电线A端向左移动的距离：sA＝1/2h＝1/2×30cm＝15cm。
所以本题答案：1×104 ； 15。
例7、如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则( )
A．F＝20N B．F＝10N
C．F＝5N D．F＝30N
B
解析：
由图知，此滑轮组由2股绳子承担物重，所以FA＝1/2GB＝1/2×10N＝5N；在水平方向上A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；若使物体A向左做匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA＋f＝5N＋5N＝10N。
所以本题答案：B。
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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第33讲 简单机械
1、小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是（ ）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉
B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉
D．增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
[解析] “动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时的力臂正是支点到力作用点的距离。为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是C、去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉。
[答案]C
2、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是（ ）
A．铡刀实质上是一种费力杠杆 B．刀刃很薄可以增大压力
C．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 D．甘蔗放在a点比b点更易被切断
[解析]A、铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，故A错误；B、刀刃很薄是通过减小受力面积来增大压强的，故B错误；C、手沿F1方向用力比沿F2方向时的动力臂要小，根据杠杆平衡条件可知，动力越大，故C错误；D、甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，更易被切断，故D正确。
[答案]D
3、某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100牛的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（ ）
A．可以把A、B简化看成动滑轮 B．人将绳拉过1米时，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为20牛 D．利用该装置不能省力，但能改变力的方向
[解析]A、提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错；B、由图知，A、B组成滑轮组，n＝5，则拉力端移动距离s＝5h；人将绳拉过1m时，物体上升的高度h＝0.2m，故B错；C、不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：F＝1/5G=1/5×100N＝20N，故C正确；D、由C项解答和图示可知，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错。
[答案]C
4、如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）
A． B． C． D．
[解析]如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，以树根为支点，树的重力不变、重心一定，则阻力和阻力臂一定，支点与动力作用点的连线是最长的动力臂，根据杠杆的平衡条件，动力臂越大，动力越小；图C中动力作用点离支点最远，F3与树干垂直，则可知F3最小，故C正确。
[答案]C
5、如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A、B两处各加1个钩码，那么杠杆( )
A.右边向下倾斜 B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡 D．无法确定杠杆是否平衡
[解析]每外钩码重0.5N，则A处力为1.5N，力臂为2格，左边力与其力臂的积1.5N×2，右边B处力1.0N，力臂3格，右边力与其力臂的积1.0N×1.0N，明显是左边大于右边，故杠杆不能平衡，且左边下沉，右边上扬，所以A正确。
[答案]A
6、如图所示，用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置，在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置所用力最大 B．甲装置所做的额外功最小
C．乙装置的机械效率最小 D．丙装置拉绳的速度最大
[解析]A、甲和乙装置都有两段绳子承担总重，且物重和动滑轮重都相同，不考虑绳重和摩擦，由F=1/2（G物+G动）可知F甲＝F乙，即甲装置所用的拉力与乙一样大，故A错误；BC、物重和动滑轮重都相同，重物提升的高度也相同，由W有用＝G物h、W额＝G动h可知，利用三个装置做的有用功相同、额外功相同，总功（即拉力做的功）相同；因为η=W有用/W总×100%，所以三个装置的机械效率相同，故BC错误。D、已知在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度，则物体上升的速度相同，甲、乙有两段绳子承担总重，则绳端移动速度v甲＝v乙＝2v物；丙有三段绳子承担总重，则绳端移动速度v丙＝3v物；所以，丙装置拉绳的速度最大；故D正确。
[答案]D
7、为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
[解析]A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；B、该滑轮组中n＝2，由s＝2h可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；C、如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于1/2（G+G动），故C正确；D、直接提升配重做的功是有用功，用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功（总功）大于有用功，故D错误。
[答案]C
8、消防安全，人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是（ ）
A．提灭火器时，手靠近瓶口，容易提起
B．拔保险销时，放开手柄，有利于拔出
C．用力压手柄时，手靠近瓶口，容易压下
D．对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物，快速灭火
[解析]A．提灭火器时，灭火器的重力为阻力，手掌上部与柄接触的位置为支点，手的下部对柄向上的力为动力，手靠近瓶口，这样能减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，可以减小下面手的动力，容易提起灭火器，故A正确；B．拔保险销时，放开手柄，减小了对保险销的压力，从而减小了摩擦力，有利于拔出，故B正确；C．由图3知，用力压手柄（手柄类似于衣服夹子，如下图），手靠近瓶口时（即靠近支点），动力臂减小，根据杠杆的平衡条件可知，动力应增大，所以不容易压下手柄，故C错误；D．根据灭火原理可知，对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物与氧气隔绝，可以快速灭火，故D正确。
[答案]C
9、用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
[解析]不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体G，A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=1/2G；B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F＝G；C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有3股，则F=1/3G；D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有2股，则F=1/2G。由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是C。
[答案]C
10、如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
[解析]A、A受到的绳子的拉力：F＝f＝0.2×100N＝20N；故A错误；B、若把A匀速向左拉动，A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用，由于A匀速运动，故向左的拉力等于向右的作用力的合力；又因为接触面的粗糙程度和压力均不变，故摩擦力不变，则拉力为20N+20N＝40N，故B错误。C、若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故C错误；D、由F=1/2（GB+G动）可得，动滑轮的重力：G动═2F﹣GB＝2×20N﹣30N＝10N；故D正确。
[答案]D
11、一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫了块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ）
A．大小不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大
[解析]杠杆受重力G和C对它的支持力FN，由力矩平衡条件知G 1/2l＝FN L．在C逐渐向右推移的过程中，支持力FN对轴B的力臂L逐渐减小，则FN逐渐增大。由此可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，由平衡条件知，水平推力F也逐渐增大。
[答案]B
12、简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是 ；
（2）该状态下的桶盖属于 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
[解析]（1）定滑轮的作用是可以改变力的方向；（2）由图可知，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
[答案]（1）改变力的方向；（2）省力。
13、研究定滑轮的特点。
(1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是_________和_______。
(2)如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是_______。
(3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮_________________的特点。
[解析]由图可知，甲乙是定滑轮，属于等臂杠杆，特点是不能省力但可以改变拉力的方向。所以（1）研究是否省力时，要测量出物体本身的重力，以及测量出使定滑轮后，拉力的大小（测力计的示数大小F1、F2、F3）；（2）因为定滑轮是一个等臂杠杆，所以无论拉力方向如何，力臂都是轮的半径，始终相等，拉力大小始终相等。所以三次拉力大小一定相等；（3）升国旗时使用定滑轮，就是利用其能改变拉力的方向的优点。
[答案]（1）物体的重力 弹簧测力计的示数 （2）相同 （3）能够改变力的方向
14、如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
(1)若G＝30牛，台面受到木棒的压力为____牛。
(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于____牛。
(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为_________牛。
[解析] (1)放在水平方形台面上的轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力，即F支持＝F拉力＝2G＝2×30N＝60N。因为木棒对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力，大小相等，即F压力＝F支持＝60N；(2)此时L左＝1.2m－0.3m＝0.9m，L右＝0.3m，根据杠杆的平衡条件：GA×L左＝GB×L右，B端挂的物体的重力：GB＝＝＝90N；(3)若以右边缘为支点，右边力臂最小，力最大为90N；若以左边缘为支点，右边力臂最大，力最小，此时L′左＝0.3m，L′右＝1.2m－0.3m＝0.9m，最小为：F小＝＝＝10N。故答案为10～90N。
[答案] (1)60 (2)90 (3)10～90
15、如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡。
(1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
(2)将两物分别浸没于水中(如图乙)，杆将会___________(填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)，试通过推导说明。
[解析] (1)由杠杆平衡条件可得，m1gL1＝m2gL2，所以L1∶L2＝m2∶m1。 (2)由m1gL1＝m2gL2可知ρV1gL1＝ρV2gL2，所以V1L1＝V2L2。将两物分别浸没于水中后，左边＝(m1g－ρ水gV1)L1，右边＝(m2g－ρ水gV2)L2，因为m1gL1＝m2gL2，V1L1＝V2L2，所以左边＝右边，杠杆会仍然平衡。
[答案]（1）m2:m1 ；仍平衡。
16、在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
(1)图甲中的螺丝刀属于______杠杆。
(2)请在图中画出对应F2的最小动力F1的示意图。
[解析]已知AOB可视为杠杆，则工作时支点是O，动力作用点是A，阻力作用点是B，AO 是动力臂，BO是阻力臂，故动力臂大于阻力臂，应该属于省力杠杆；（2）根据以上分析可知，动力应该与动力臂OA相垂直，由于动力与阻力分居在支点两侧，所以方向相…，则动力如下图所示，
[答案]（1）省力 （2）见解析图
17、某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
(1)画出使触点分开时B点受到的力和力臂。
(2)若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N，则动力臂和阻力臂之比为______，如果手按下的距离为0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是____cm。
(3)用电饭锅烧水(在标准气压下)，水沸腾时_____(填“能”或“不能”)自动断电。
[解析] （1）永久性磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，则使触点分开时B点受到的力是竖直向下的，所以拉力的方向是沿B拉线向下，其力臂从O开始向B拉线垂直，如图；
（2）若用4N的力按下开关，动力为4N，B端阻力1民，由平衡条件可知，FALA=FBLB，LA/LB=FB/FA=1N/4N=1:4；手按下开关时，B上升高度等于永久磁体和感温磁体的距离，FAhA=FBhB,所以永久磁体和感温磁体的距离L＝hB＝FAhA/FB=4N×0.5cm/1N=2cm；（3）当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，在标准 大气压下水的沸点是100℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。
[答案]（1）见解析图（2）1：4 ；2 （3）不能
18、杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5cm，OB＝10cm。
（1）计算秤砣的质量。
（2）小金在B处标的刻度应为 kg．若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为 kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
[解析]（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，
由杠杆的平衡条件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①，秤砣的质量：m砣=AO/OB×m物=5cm/10cm×2kg＝1kg；（2）由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2kg；秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，则mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣②；①÷②可得：m＝4kg；所以C处刻度应为4kg；（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2kg。
[答案]（1）秤砣的质量为1kg；（2）2；4；（3）＜。
19、工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
[解析]（1）拉力移动距离：s＝nh＝2×6m＝12m，拉力做功：W＝Fs＝200N×12m＝2400J；（2）由图乙可知，建材的重为400N时，滑轮组机械效率为50%，由η得，建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；F400N；（3）由F（G+G动）得，动滑轮重：G动＝2F﹣G＝2×400N﹣400N＝400N，由η得当机械效率为80%时，所运送建材受到的重力：G′1600N。
[答案]（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人做功2400J；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力为400N；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力是1600N。
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2022浙江省中考科学一轮复习之模块三 物质科学（物理部分）
第33讲 简单机械
〇知识框架
〇回归教材
一、杠杆
1、杠杆的五要素：
（1）杠杆的定义：在 下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
（2）杠杆的五要素：______、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（3）动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果 相反。
2、杠杆的动力臂和阻力臂图示
（1）力臂是____________________的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
（2）作力臂的步骤：
a．找出支点O的位置； b．画出动力作用线和阻力作用线；
c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为______和__________。
3、杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡： 杠杆保持 或 状态，称为杠杆平衡。
（2）杠杆平衡的条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即 。
注意：探究“杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_________平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
（2）调节螺母和支点在杠杆中间，目的是： 。
4、杠杆的类型及应用
5、人体中的杠杆
（1）人的头颅：等臂杠杆
抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个______杠杆。
（头颅：等臂杠杆） （手臂：费力杠杆）
（2）人的手臂：费力杠杆
肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是____力，手拿的重物的重力是____力，显然我们的前臂是一种____力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
（3）走路时的脚：省力杠杆
脚掌前部是支点，人体的重力就是____力，腿肚肌肉产生的拉力就是____力。这种杠杆可以克服较大的体重。
（走路的脚：省力杠杆） （滑轮）
二、滑轮
1、定滑轮、动滑轮和滑轮组
（1）定滑轮：工作时 固定不动的滑轮，如图甲。
（2）动滑轮：工作时 发生移动的滑轮，如图乙。
2、定滑轮和动滑轮的特点：
3、滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
（1）滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
（2）特点：既能改变用力的 ，也能 。
（3）使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题：
使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝____，n表示拉物体绳子股数。
（滑轮组） （例1图）
〇典例剖析
例1、如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A．l1 B．l2 C．l3 D．l4
例2、如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列正确的是( )
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉， 当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
（例2图） （例3图）
例3、小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为(g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度)( )
A．1g B．3g C．7g D．10g
例4、如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将( )
A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定
（例4图） （例5图）
例5、如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m, OB＝0.1m, G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为____N。
(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G1应该移动至____(选填字母序号)。
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
例6、高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为_________N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了____cm。(g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)
（例6图） （例7图）
例7、如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则( )
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第33讲 简单机械
1、小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是（ ）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 D．增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
（第1题图） （第2题图） （第3题图）
2、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是（ ）
A．铡刀实质上是一种费力杠杆 B．刀刃很薄可以增大压力
C．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 D．甘蔗放在a点比b点更易被切断
3、某同学发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100牛的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（ ）
A．可以把A、B简化看成动滑轮 B．人将绳拉过1米时，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为20牛 D．利用该装置不能省力，但能改变力的方向
4、如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）
A． B． C． D．
5、如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A、B两处各加1个钩码，那么杠杆( )
A.右边向下倾斜 B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡 D．无法确定杠杆是否平衡
（第5题图） （第6题图） （第7题图）
6、如图所示，用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置，在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置所用力最大 B．甲装置所做的额外功最小
C．乙装置的机械效率最小 D．丙装置拉绳的速度最大
7、为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
8、消防安全，人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是（ ）
A．提灭火器时，手靠近瓶口，容易提起
B．拔保险销时，放开手柄，有利于拔出
C．用力压手柄时，手靠近瓶口，容易压下
D．对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物，快速灭火
9、用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
10、如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
（第10题图） （第11题图） （第12题图）
11、一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫了块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ）
A．大小不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大
12、简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是 ；
（2）该状态下的桶盖属于 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
13、研究定滑轮的特点。
(1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是_________和_______。
(2)如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是_______。
(3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮_________________的特点。
（第13题图） （第14题图） （第15题图）
14、如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
(1)若G＝30牛，台面受到木棒的压力为____牛。
(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于____牛。
(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为_________牛。
15、如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡。
(1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
(2)将两物分别浸没于水中(如图乙)，杆将会___________(填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)，试通过推导说明。
16、在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
(1)图甲中的螺丝刀属于______杠杆。
(2)请在图中画出对应F2的最小动力F1的示意图。
（第16题图） （第17题图）
17、某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
(1)画出使触点分开时B点受到的力和力臂。
(2)若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N，则动力臂和阻力臂之比为______，如果手按下的距离为0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是____cm。
(3)用电饭锅烧水(在标准气压下)，水沸腾时_____(填“能”或“不能”)自动断电。
18、杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5cm，OB＝10cm。
（1）计算秤砣的质量。
（2）小金在B处标的刻度应为 kg．若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为 kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
19、工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
21清风明月
