2024年中考 物理专题提升 杠杆（含答案）

　杠杆
1. 【杠杆类型的判断】下列工具中：①扳手、②镊子、③羊角锤等都是简单机械，正常使用时其中属于省力杠杆的是________，属于费力杠杆的是________．(均填序号)
2. 【杠杆五要素】如图是缝纫机的踏脚板，OAB可看作一个杠杆，向下踩踏板时，________点为支点，F2是________(选填“动力”或“阻力”).
第2题图
3. 【杠杆平衡条件的应用】如图是工人师傅搬运砖头的独轮车，在使用时可看作杠杆．已知车箱和砖头所受的总重力G＝1 000 N，其余有关尺寸如图所示．则人手向上需要________N的力可以将车扶手抬起；为了使向上的力更小，工人师傅可以将他的手向______(选填“远离”或“靠近”)支点的方向移动．
第3题图
4. 【杠杆原理的应用】如图所示，大人和小孩在玩跷跷板时跷跷板在水平位置平衡．若大人欲使自己一端低于孩子一端，他可采取的有效方法是(　　)
第4题图
A. 向右移动 B. 向左移动 C. 左右移动都行 D. 向右端加适量重物
5. 【杠杆作图】如图所示为工人在使用钳子剪铁丝时的情形，其工作时相当于杠杆．请你在图中画出动力F1的力臂和作用在这根杠杆上的阻力F2.
第5题图
知识逐点过
考点　杠杆
1. 杠杆的基本知识
定义 在力的作用下能绕①________转动的一根硬棒
五要素 (人教八下P76)图1(1)支点：杠杆可以绕其转动的点(如图1中的O点)(2)动力：使杠杆转动的力F1(3)阻力：②________杠杆转动的力F2(4)动力臂：从支点O到③____________的距离，如图1中的④____(5)阻力臂：从支点O到⑤____________的距离，如图1中的⑥____
杠杆平衡条件 (1)杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态；(2)动力×动力臂＝⑦__________________，也可以写为F1l1＝F2l2注：计算时F1和F2单位相同，l1和l2单位相同
2. 杠杆的分类
类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂关系 动力臂⑧________阻力臂 动力臂⑨________阻力臂 动力臂⑩______阻力臂
力的关系 动力 ________阻力 动力 ________阻力 动力 ________阻力
特点 省力， ________距离 费力， ________距离 不省力和距离
应用 如图所示的几种物件，在使用时，属于省力杠杆的是图 ________；属于费力杠杆的是图 ________；属于等臂杠杆的是图 ________
教材实验到新考法
实验　探究杠杆的平衡条件
教材实验过要点
如图所示要点1，调节杠杆两端的平衡螺母要点2，使杠杆在不挂钩码时，保持①________并静止，达到平衡状态．
1．给杠杆两侧挂上不同数量的钩码(每个钩码规格相同)，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡要点3．这时杠杆两侧受到的作用力大小等于各自钩码所受的②________．
2．设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数值填入表格中．请根据测量量，补全表头．
次数 动力F1/N ③________ 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1
2
…
改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，再做几次实验．
分析表中的数据，找出它们之间的关系
实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝④__________，或写为⑤________________．
实验要点
要点1实验装置：
1．使支点处于杠杆中点的目的是：避免________对实验结果产生影响．
2．杠杆上有刻度的好处是：
________________________________________________________________________.
要点2实验装置的调节：
3．实验前调节杠杆在水平位置平衡的操作是：左端高向______端调节平衡螺母，右端高向______端调节平衡螺母．
4．杠杆平衡状态的理解：杠杆在阻力和动力的作用下处于________状态．
要点3实验中杠杆平衡调节：
5．实验过程中________(选填“能”或“不能”)调节杠杆两端平衡螺母．　　
中考考法一题通
例　某小组同学利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”．
例题图1
基础设问
(1)实验前杠杆静止在如图1甲所示位置，接下来要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)侧调节．
(2)调节好杠杆后，在杠杆两端挂上不同数量的钩码(每个钩码规格相同)，出现如图1乙所示的情景，为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是________．(单选)
A. 将左侧钩码向左移动 　　B. 将右侧钩码向右移动 　　　　C. 将平衡螺母向左调节
(3)杠杆水平平衡后，将杠杆右侧所挂钩码的悬线对杠杆的拉力记为动力F1，左侧所挂钩码的悬线对杠杆的拉力记为阻力F2，并且读出动力臂l1、阻力臂l2，接着改变钩码的数量和钩码的位置重复上述实验，记录数据如下表：
实验序号) (动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.10 1.0 0.15
①实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于直接测量________．
②分析表格中的数据可得出杠杆的平衡条件是________________________．
(4)实验中收集多组数据的目的是________________________．
能力提升
(5)(杠杆平衡条件应用)第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动)，如图1丙所示，不计摩擦，杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是：________________________________________________________________________.
(6)(杠杆平衡条件应用)如图1丁所示，由杠杆的平衡条件可知杠杆的________(选填“左”或“右”)端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把右侧钩码________________．
(7)(实验评估)用如图2所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是因为该种方式(　　)
　例题图2
A. 一个人无法独立操作 B. 无法测量力臂
C. 需要使用太多的钩码 D. 力和力臂数目过多
(8)(装置改进)组内同学小明分析完表格数据，发现每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，因此建议还应改变动力或阻力的________进行实验．于是小明设计了如图3甲所示的方式进行实验．要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计在图示位置的示数F1′________(选填“＜”“＝”或“＞”)F1，原因是________________________．
甲
　　
乙
　　
丙
例题图3
新考法
(9)(创新装置)如图3乙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态．若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段________(选填“OA”“OB”或“AB”)，此时杠杆________(选填“仍能”或“不能”)保持平衡．
(10)(生活实践)如图3丙所示是生活中常见的大货车，当货车所载的货物放置不合理时，车头会翘起来，容易造成交通安全事故．请你根据本次实验的结论，提出一条解决该问题的建议：________________________________．(合理即可)
真题演练
命题点1　杠杆类型判断
拓展训练
1. 下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是(　　)
2. 生活中常用到各种各样的杠杆．用来钓鱼的鱼竿(如图甲)，鱼竿属于________杠杆；用来称量物体质量的天平(如图乙)，天平属于________杠杆．(均选填“省力”“费力”或“等臂”)
第2题图
命题点2　杠杆作图
考向1　力臂作图
基础小练
3. 用如图所示的铡刀切萝卜，请在图中画出力F的力臂l.
第3题图
作图步骤
步骤) 一找点 二画线 三作垂线段 四标示
方法 确定支点 画力的作用线的延长线，用②________(选填“实”或“虚”)线表示 过支点向力的作用线作垂线，标直角符号 用虚线加大括号的方式将支点与垂足用线段标注出来，并按要求在旁边标上字母
图示 支点为①________ ③ ④
4. 如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头， 画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l.
第4题图
【典型试题拓展】 第4题1. (模型建构)如图，某人正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒(　　)A.省力且省距离　　　　　　　B.省力但费距离C.费力且费距离　　　　　　　D.费力但省距离
5. 如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F的力臂l.
第5题图
6. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂l.
第6题图
考向2　画最小力和力臂
7. 如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加的最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂l2.
第7题图
作图步骤
先画阻力力臂 确定动力力臂 确定动力的作用线 确定动力的方向
画出F2的力臂 连接动力作用点与支点即为力臂(如图中虚线所示) ①过动力作用点作力臂的垂线 ②动力和阻力使杠杆转动方向相反
拓展训练
8. 植树节当天，学校初二年级开展植树活动．同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土．将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出手在A处施加的最小动力F的示意图．
第8题图
　　　　　
命题点3　杠杆平衡条件及其应用
基础小练
9. 如图甲所示是《天工开物》中描述了古人应用桔槔汲水的情景，图乙是桔槔水平静止时的简化模型．回答下列问题：
第9题图
(1)该装置是________(填简单机械名称)，水桶悬挂点到支点的距离l2和重物悬挂点到支点的距离l1之比为1∶2，当水和水桶的总质量为10 kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为________kg.(不计杠杆自重)
(2)当水桶中的水较多时，需要人施加一定的外力才能将水桶提起，请你提出一个使人更容易提起水的改进方案：____________________________．(桶中水的质量不变)
10. 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今．图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成．提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶．
第10题图
(1)图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照______(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的．用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的____点．
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90 N．使周长为3 m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功________J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为________N．(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用________(选填“①”或“②”).
11. 杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图．使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起
　第11题图
B或C(相当于支点)处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点，秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示(g取10 N/kg)，求：
(1)提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？
(2)秤砣质量为多少？
(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2 kg的荔枝时，D与C之间的距离为多少？
模型建构
杆秤在使用时相当于一个杠杆，秤纽相当于支点，秤砣对杆的拉力为阻力，所称量物体对杆的拉力为动力．当在水平位置平衡时，秤钩、秤砣悬挂点到秤纽的距离就是杠杆的动力臂和阻力臂．
12. 如图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．若起重机AB长为20 m，吊起重物时B端的配重为4 t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重，g取10 N/kg)
　第12题图
命题点4探究杠杆的平衡条件
13. 杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态．调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时____________________.
第13题图
14. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
第14题图
(1)小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节．
(2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5 N，如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为________时，拉力最小，大小为________N.
(3)课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1∶l2＝________．若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的________端将下沉．　　 　
第1节　杠杆
教材实验到新考法
实验　探究杠杆的平衡条件
教材实验过要点　①水平　②重力　③动力臂l1/m
④阻力×阻力臂　⑤F1l1＝F2l2
实验要点　1. 杠杆自重　2. 方便直接读出力臂的长度
3. 左　右　4. 静止　5. 不能
例　(1)右　(2)A　(3)①力臂　②动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2)　(4)寻找普遍规律
(5)不能　右边悬线对杠杆的拉力大小不变，方向改变，导致力臂变小，不满足杠杆的平衡条件　(6)左　向右移动5 cm　(7)D　(8)方向　＞　沿F1′方向拉弹簧测力计时力臂减小　(9)OA　仍能　(10)将货物适当向车头位置移动
真题演练
1. A　2. 费力　等臂
3. 如答图所示
第3题答图
【作图步骤】①O　②虚　③如答图甲所示　④如答图乙所示
甲
　　
乙
作图步骤答图
4. 如答图所示
第4题答图
【典型试题拓展】 第4题B　
5. 如答图所示
第5题答图
6. 如答图所示
第6题答图
7. 如答图所示
第7题答图
【作图步骤】①如答图甲所示　②如答图乙所示
作图步骤答图
8. 如答图所示
第8题答图
9. (1)杠杆　5　(2)减小水桶悬挂点到支点的距离(或增大重物悬挂点到支点的距离)
10. (1)省力　B　(2)90　30　(3)①
11. 解：(1)提起B处秤纽时，动力臂最大，阻力臂最小，根据杠杆平衡条件可知，此时秤的称量最大
(2)秤处于最大称量状态时，根据杠杆平衡条件有mmaxg×AB＝m秤砣g×BE
解得m秤砣＝mmax＝×10 kg＝0.4 kg
(3)根据杠杆平衡条件有m荔g×AC＝m秤砣g×CD，解得CD＝AC＝×0.05 m＝0.25 m
12. 解：根据杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2
即mAg(AB－OB)＝mBgOB
故OB＝＝＝4 m
13. 是　力臂与杠杆平行(或力臂与杠杆重合)
14. (1)右　(2)竖直向下　2　(3)2∶1　右