专题09 简单机械--【好题汇编】湖南五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编(地区版)

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名称 专题09 简单机械--【好题汇编】湖南五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编(地区版)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-07-18 07:35:11

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专题09 简单机械
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 长沙)下列属于费力杠杆的是(  )
2.(2025 湖南)某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害,为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律,设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点,内盘可绕O点转动,以O点为支点,将整个头颈部简化为杠杆模型。θ表示人低头的角度,在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力,用细线垂直OB对B点施加的拉力F1模拟颈椎肌肉产生的拉力,细线对A点的拉力大小为F2。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时F1的大小,实验数据如下表所示。
(1)请画出图乙中F2的力臂L(保留作图痕迹)。
(2)分析表格中的数据可知,颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而     ,对颈椎肌肉的影响就越大。
(3)若某中学生头颅的重力为50N,请根据表格中的数据,计算该学生低头角度为45°时,颈椎肌肉产生的拉力大小是     N。
(4)请你结合以上分析,从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议:    。
3.(2024 长沙)为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
4.(2024 湖南)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个钩码(每个重0.5N)。
(1)如图甲所示,实验开始前,应向     端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取     ;
(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的     侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;
(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0cm处继续加钩码直到F1为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5N的第4次实验,她应该通过     ,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。
5.(2023 常德)“低碳出行,骑行天下”,骑行越来越受到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是(  )
A.上坡前加快蹬车是为了增大惯性
B.自行车的刹车把手是一个费力杠杆
C.自行车在水平路面快速行驶过程中,人和重力都做了功
D.自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
6.(2023 常德)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是(  )
A.F甲=200N,并向上移动4m
B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m
D.F乙=400N,并向上移动1m
7.(2023 常德)如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被拉开。如OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=2cm2,锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa(杠杆和阀门的重力以及摩擦均不计,p0=1×105Pa),则B所挂重物的重力是(  )
A.20N B.25N C.30N D.120N
8.(2023 益阳)下列设施设备中,在使用过程中属于费力杠杆的是(  )
9.(2023 邵阳)如图所示,用动滑轮将物体匀速提升0.2m,绳子自由端的拉力F为6N,则拉力F所做的功为     J。如果使用该滑轮提升更重的物体,机械效率会     (选填“增大”或“减小”)。
10.(2023 怀化)生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头(如图甲),撬棒属于     杠杆;有称量物体质量的天平(如图乙),天平属于     杠杆。(选填“省力”、“费力”或“等臂”)
11.(2023 岳阳)如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。
12.(2023 郴州)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
13.(2023 衡阳)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂l1。
14.(2023 永州)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向     (选填“右”或“左”)调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0

分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:    ;
(3)本次探究经过多次实验的目的是     ;
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会     (选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa    Fb(选填“大于”、“等于”,“小于”)。
15.(2023 湘潭)(1)如图,轻质杠杆保持平衡,O为支点。请在图中,画出力F的力臂L;
(2)这是一个     (选填“省力”或“费力”)杠杆。
16.(2023 株洲)图甲为多人赛艇。划桨时,桨可绕侧舷上的固定轴转动,从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图,其中O为固定轴,AB为赛艇的运动方向,桨上OC长为0.8m,OD长为2m,F1为人划桨的力,F2为水对桨的作用力。
(1)划桨时,桨对水的作用力大小     (填“大于”、“等于”或“小于”)水对桨的作用力大小。
(2)桨为     (填“省力”或“费力”)杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆:    。
(3)已知图乙中F2为200N,F1与CD的夹角θ=30°,F1、F2均与AB平行。要划动桨,F1至少多大?(sin30°=0.5,不考虑桨的重力)
17.(2022 湘西州)湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以(  )
A.省力 B.省距离 C.省时间 D.省能量
18.(2022 邵阳)某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很重的物体哦(如图)!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析合理的是(  )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
19.(2022 衡阳)初中各学科之间有着密切的联系,化学、生物学中也有物理知识的广泛运用,下列描述或说法中错误的是(  )
A.甲图中,蒸馏水的制备是利用水的汽化及水蒸气的液化
B.乙图中,向下排空气法收集氢气是利用氢气的密度比空气的密度大的性质
C.丙图中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可视为一种杠杆模型
D.丁图中,鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳
20.(2022 湘潭)2022年6月5日神舟十四号载人飞船升空,下列说法正确的是(  )
A.加速上升时,载人飞船动能不变 B.宇航员在太空中利用电磁波和地面通信
C.火箭使用热值小的燃料 D.加速上升时,火箭的运动状态不变
21.(2022 衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板,如图所示,图中的转轴相当于杠杆的     ,妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离转轴     (选填“远”或“近”);若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当     转轴(选填“远离”或“靠近”)。
22.(2022 娄底)生活中要用到各种各样的机械,其中天平是一种     杠杆;能改变力的方向的是     (填“定滑轮”或“动滑轮”)。
23.(2022 怀化)体积相同的实心物块甲和乙,它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端,保持水平位置平衡,已知甲和乙的密度之比为1:2,则AO:OB=    ,若将甲、乙如图所示同时浸没在水中,则杠杆     端将下降。(选填“A”或“B”)
24.(2022 常德)如图所示是一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆,在使用过程中可以     (填“省力”或“省距离”)。不停地摇动手柄,水在     作用下从管口连续不断地流出。
(多选)25.(2022 湘潭)如图所示,一均匀杠杆可以绕中点O自由转动,杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡,两蜡烛所处位置到O点的水平距离LAO=2LBO,现同时点燃蜡烛,经时间t,它们减少了相等的质量,下列说法正确的是(  )
A.点燃前A、B蜡烛重力之比为1:2
B.经时间t,杠杆右端下沉
C.经时间t,杠杆左端下沉
D.经时间t,杠杆继续保持水平平衡
26.(2022 益阳)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)没有挂钩码时,杠杆静止时的状态如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向     移动;
(2)杠杆在水平位置平衡后,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。再做几次实验的目的是     (填序号);
A.多次测量求平均值,减小误差
B.寻找规律的普遍性
(3)当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来,如图乙所示,这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用L1表示,货车重力G的力臂用L2表示,货车之所以会翘起来,是因为FL1    GL2(选填“>”、“=”或“<”)。
27.(2022 岳阳)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向     (填“左”或“右”)调节。
(2)调节平衡后,如图乙,在A点挂3个钩码,则应在B点挂     个钩码,才能使杠杆重新在水平位置平衡(所用钩码的规格都相同)。
(3)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是     (填序号)。
A.取平均值,减小误差 B.避免偶然性,寻找普遍规律
(4)看图丙的漫画,根据杠杆的平衡条件分析,小兔分得的萝卜质量     (填“大于”、“等于”或“小于”)小猴的。
28.(2022 长沙)为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。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
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示。
分析数据可得杠杆的平衡条件:    。
铅球是利用人体全身的力量,将一定质量的铅球从肩上用手臂推出的田径运动的投掷项目之一,受到大力士的喜爱。2021年8月1日,中国运动员巩立姣以20.58m的个人最好成绩,获得东京奥运会女子铅球金牌。
(多选)29.如图为运动员手持铅球(图中未画出)时的情景。此时,手臂受力时可简化为桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型。关于这个物理模型,下列选项正确的是(  )
C.手臂是个省力杠杆 D.手臂是个费力杠杆
30.(2021 衡阳)如图所示,是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是(  )
A.“标”、“本”表示力,“权”、“重”表示力臂
B.图中的B点为杠杆的支点
C.“权”小于“重”时,A端一定上扬
D.增大“重”时,应把“权”向A端移
31.(2021 岳阳)A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是(  )
32.(2021 怀化)下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是(  )
33.(2021 湘西州)杠杆在生活中有很多应用,如图甲、乙两个同学正在玩跷跷板,甲同学欲使静止的跷跷板向下,他可采取的有效方法是(  )
A.向后移动 B.向前移动
C.前后移动都行 D.请乙后退点
34.(2021 益阳)如图,装满物品的拉杆式旅行箱总重60N,其重心在箱体的几何中心,图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面,至少用力     N,拉杆越短,所需的力越     。
35.(2021 永州)如图所示,在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码,将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上,用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点,杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为     N,物体对地面的压力大小为     N。要使物体对地面的压力大小为零,同时杠杆在水平位置平衡,则在A点要增挂     个50g的钩码。现提供一个量程为0~3N的弹簧测力计和若干个50g的钩码,利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在A点所挂钩码的个数最多为     个。(g=10N/kg)
36.(2021 常德)在图中画出力F的力臂。
37.(2021 湘潭)在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图1所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向     (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在     (选填“任意”或“水平”)位置平衡;
(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图2所示,则在B点处应挂     个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆     (选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)为了使实验结论具有     (选填“普遍性”或“偶然性”),应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验;
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在O点不变,将支点换到O′点,如图3所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N,则杠杆重力为     N。由此可知,将杠杆支点位置设在     (选填“O”或“O'”)点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的得出。
38.(2021 邵阳)在“探究杠杆平衡条件”的实验时:
(1)先要调节好杠杆在水平位置平衡,目的是:
①消除杠杆自重对平衡的影响;
②方便直接读出     的长度。
(2)如图甲所示,小刘同学在调节前发现杠杆静止时,左端下沉,可将杠杆右端的平衡螺母向     (选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置静止平衡。
(3)如图乙所示,小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡,在右侧A点处应挂     个同样规格的钩码。
撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目,它可依次分解为如图所示几个连续的过程。据此完成39﹣40题。
39.在运动员手握撑杆保持相同的姿态水平匀速助跑的过程中(  )
A.撑杆属于省力杠杆 B.以运动员为参照物撑杆是静止的
C.运动员对撑杆做了功 D.蹬地时后脚受到摩擦力的方向向后
40.如图,运动员手握撑杆保持静止时,两只手在P、Q两处对撑杆施加作用力的方向应是(O为撑杆重心)(  )
A.都向上 B.都向下
C.P处向上Q处向下 D.P处向下Q处向上
1.(2025 祁阳市一模)中国文化博大精深,“筷子”由大禹发明,其中蕴含着中华博大精深的文化,下列跟筷子属于相同类型的是(  )
A.核桃夹 B.钓鱼竿 C.瓶起子 D.拔钉锤
2.(2025 长沙二模)小兰想跟奶奶学习剪纸,请为她挑一把合适的剪刀(  )
A.B. C.D.
3.(2025 衡南县模拟)图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力可能是图乙中(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
4.(2025 长沙模拟)杆秤是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B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,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10kg,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10N/kg),下列说法正确的是(  )
A.因杆粗细不均匀,所以秤的刻线分布也不均匀
B.提C处秤纽时,此秤的最大称量是10kg
C.若想增大该秤的最大称量,可换质量更大的秤砣
D.此秤的秤砣的质量约为0.43kg
5.(2025 湖南模拟)关于下列简单机械,说法正确的是(  )
A.图甲中杠杆A处挂3个钩码,再在B点挂2个相同的钩码,可以让杠杆平衡
B.图乙中开瓶器是费力杠杆
C.图丙中旗杆顶端用的是定滑轮,起到省力的作用
D.使用图丁中的动滑轮,既能省一半力,又能改变拉力方向
6.(2025 开福区一模)小张用如图所示滑轮把重500N的货物匀速提到3m高的二楼,若不计绳重和摩擦,所用的拉力是300N。下列关于此过程的说法正确的是(  )
A.使用动滑轮提升重物可以省力,也可以省功
B.拉力做功为900J
C.滑轮组的机械效率为60%
D.若使用质量更小的动滑轮,提升相同的货物,机械效率会变大
7.(2025 湖南模拟)在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个砝码。图甲是杠杆调节前的位置,图乙、丙、丁是杠杆调好后三次的实验情景,则(  )
A.为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆的平衡螺母适当往右调
B.实验中进行多次测量的目的是取平均值减少误差
C.将图丙中两端各加一个钩码,杠杆仍然平衡
D.如图丁所示,将拉力方向从竖直方向改为虚线方向,拉力F大小将不变
8.(2025 长沙模拟)2024年8月8日,在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中,中国选手季博文、刘浩勇夺冠军。如图所示,运动员手中的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是(  )
A.用扳手拧螺丝 B.挖地时举起锄头
C.用钢丝钳剪铁丝 D.园艺剪刀修剪树枝
9.(2025 郴州一模)在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图,是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景。下列说法不正确的是(  )
A.赛前,运动员在皮划艇上保持静止状态,此时运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
B.停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇具有惯性
C.运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
D.运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
10.(2025 新化县一模)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长长分别为20cm、10cm。在拉力F=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是(  )
A.A与B之间的摩擦力为0
B.A对地面的压强为2500Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s
D.拉力F做功的功率为30W
二.多选题(共4小题)
(多选)11.(2025 雨花区校级模拟)《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书,蕴含了大量的物理知识,下列是《天工开物》中的场景,正确的是(  )
A.图甲用脚踏碓给稻谷去壳,脚踏碓是省力杠杆
B.图乙匀速推动独轮车,此时推力(推力水平)大于摩擦力
C.图丙制糖时,往桶里加水,水对桶底压强逐渐变大
D.图丁用桔槔装水,运用了杠杆原理
(多选)12.(2025 长沙二模)如图甲,立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=15cm。下列说法正确的是(  )
A.若秤砣上粘了东西,所称质量偏大
B.该秤砣的质量为2kg
C.要使该杆秤的量程变大,可以将秤的悬挂点O左移
D.如果小孩和篮子的总质量为12kg,秤砣移至B点左侧才能使杆秤保持水平平衡
(多选)13.(2025 长沙模拟)如图甲为学校常用的指示牌,图乙是它的侧视结构图,AB是牌面,BE、CD垂直相连构成支架。细心的小明发现它容易被风吹倒,他想到的下列改进措施中,能使它不易被风吹倒的有(  )
A.增加CD的长度 B.增大牌面AB
C.减小BE的长度 D.将连接点E向C端移动
(多选)14.(2025 长沙县模拟)工人利用如图所示的装置提升物体,已知物体重400N,施加在绳端竖直向上的拉力F为250N,在100s内物体被提升10m。不计绳重与摩擦,下列说法正确的是(  )
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.拉力F做功的功率为25W
C.滑轮的重力为100N
D.该装置的机械效率为75%
三.填空题(共7小题)
15.(2025 株洲一模)如图所示为可调式握力器,锻炼时抓住左手柄,用力使其碰触右手柄,完成一个握力动作,这个过程中左手柄围绕连接点O旋转,弹簧被拉伸。弹簧上端固定,下端可通过调节旋钮左右移动,从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的     越大。若想提高训练强度,应调节旋钮使弹簧下端向     移到适当位置。
16.(2025 石门县模拟)如图,厨房提盘取碗的防烫夹,使用时是    (选填“等臂”“费力”或“省力”)杠杆。我们常常用冷水来冷却食物,这是利用水的    较大的特点。
17.(2025 长沙模拟)韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横”。当小船系在岸边时,由于河流中央水流速度大,压强     ,导致小船自动横在水面。如图所示,利用船桨划水时,船桨是     (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
18.(2025 长沙模拟)生活中常用到滑轮。如图甲所示,旗杆顶部有一个固定的滑轮,它是     滑轮。图乙是小明自制的一个健身器,已知滑轮的质量为5kg,健身时小明双手握住握杆竖直向上匀速拉起的杠铃片总质量为40kg,不计绳重与摩擦,此时握杆对绳子的拉力为     N。(g取10N/kg)
19.(2025 长沙模拟)小明在农村老家帮忙搬运农作物时,使用了一根长1.3m的扁担。为了防止货物滑出,扁担两端各有一个5cm长的扁担头(扁担头上不可挂物体)。小明将手臂拽绳子的位置固定在距离肩膀0.5米的地方。已知小明的肩膀可以承受的最大压强为30kPa,扁担与肩膀的接触面积为30cm2。为了确保安全,小明需要计算他能搬运的最大货物总质量,并合理分配前后货物的质量。假设扁担本身的质量可以忽略不计,请根据以下条件回答问题:
(1)小明能搬运的最大货物总质量     kg。(取g=10N/kg)
(2)此时为了使扁担保持水平并最小化肩膀上的压力,较重的货物应放在     (选填“靠近”或“远离”)肩膀的一侧,其质量约为     kg。
20.(2025 湖南模拟)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。如图甲所示是一种辘轳,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。如图甲所示辘轳可视为杠杆,用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是图中的     点。设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮转动的距离为     m;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。(不计井绳的半径和自重)
21.(2025 新化县校级一模)同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图﹣1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是     。如图﹣2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的     。如图﹣3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点     (选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
四.作图题(共2小题)
22.(2025 古丈县模拟)某同学利用滑轮组提升一重物,请在图中画出绳子的正确绕法。(最省力)
23.(2025 岳麓区校级模拟)“节约用水,人人有责!”如图甲所示,是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,F2是阻力,请你在如图乙中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1的示意图。
五.实验探究题(共2小题)
24.(2025 长沙模拟)某同学为探究杠杆的平衡条件,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向     (选填“左”或“右”)调节。
(2)将杠杆调节至水平位置平衡后,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使杠杆始终在水平位置平衡,如图乙所示。多次实验,得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是:    (用表格中物理量符号表示)。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1.5 0.10 1.0 0.15
2 1.0 0.30 2.0 0.15
3 2.5 0.20 2.0 0.25
(3)实验时,该同学发现以图丙所示的方式进行实验,杠杆同样能够保持静止状态。不过,老师却建议不要采用这种方式,主要原因在于     。
A.杠杆虽然静止但受力不平衡 B.不方便测量力臂 C.测力计不能倾斜使用
25.(2025 长沙二模)小海用如图甲所示的实验装置探究杠杆的平衡条件,杠杆可绕固定点O在竖直平面内自由转动,相邻两刻线间的距离相等。杠杆水平平衡后,在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。请你判断:
(1)若在A点挂     个质量均为50g的钩码,能使杠杆水平平衡。
(2)小海在实验中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂L1和动力F1的数据、并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图线,如图乙所示。请根据图像分析,当L1为0.05m时,F1为     N。
六.综合应用题(共4小题)
26.(2025 长沙二模)如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆     。(A.是省力杠杆 B.是费力杠杆 C.是等臂杠杆 D.前面三种情况都有可能)。请在图中画出满足题意的最小动力的力的示意图。
27.(2025 长沙模拟)中国是世界基建强国,如图甲所示的塔吊是基建的常用设备,其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体重力为1.2×103N,绳子自由端施加的拉力F=800N,物体在20s内匀速上升10m。不计绳重和摩擦。求:
(1)物体上升的速度;
(2)20s内拉力F做功的功率;
(3)若利用该塔吊将2×103N的物体吊到目的地,求此次滑轮组的机械效率(结果保留至小数点后一位)。
28.(2025 长沙模拟)小雨同学家装修新房,看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,感觉该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W,将两袋(每袋质量45kg)水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题:(g=10N/kg)
(1)求此过程水泥上升的速度?(保留两位小数)
(2)电动机对绳子的拉力多大?
(3)该滑轮组的机械效率多大?
29.(2025 长沙二模)体重50kg、每只脚与地面接触面积为150cm2的小郡站在平台上,用如图所示的动滑轮提升重物,将重为200N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m(不计摩擦,忽略绳、滑轮的重力,g=10N/kg)。求:(1)拉力F的大小;
(2)拉力F做功的功率;
(3)小郡对平台的压强。
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】A、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。
故选:C。
2.【考点】杠杆的平衡条件的计算;力和力臂的画法.版权所有
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【解答】(1)首先明确支点为O点。延长F2的作用线(因为 F2是竖直向下的,所以向下延长即可,用虚线)。从支点O向F2的作用线作垂线,垂线段的长度是F2的力臂L,用大括号括起来并标上L,作图如下:

(2)拉力与低头角度的关系:分析表格中的数据可知,颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而增大。
(3)计算颈椎肌肉产生的拉力大小:当物体重力为 2N,低头角度为 45° 时,拉力传感器示数即颈椎肌肉产生的拉力 F1为 8.80N。中学生头颅重力为 G'= 50N,此时颈椎肌肉产生的拉力为 F1'。由于是由于是同一模型,力臂的比例关系不变,根据杠杆平衡条件可得:即F1′220N。
(4)保护颈椎肌肉的合理建议:尽量减少低头的时间和角度,例如在使用电子设备时,将设备屏幕抬高,使屏幕中心与眼睛在同一高度,避免长时间低头看手机或电脑。
故答案为:(1)见解析;(2)增大;(3)220;(4)尽量减少低头的时间和角度,例如在使用电子设备时,将设备屏幕抬高,使屏幕中心与眼睛在同一高度,避免长时间低头看手机或电脑。
3.【考点】杠杆的最小动力.版权所有
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【解答】由于支点给定,阻力是石块对杠杆的作用力,因而阻力和阻力臂一定,当动力臂等于OA的长度时,动力臂最大,此时动力最小,因而动力垂直于OA向下,如图所示:
4.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡;探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】实验题;简单机械;分析、综合能力;实验基本能力;科学探究能力.
【解答】(1)图甲可知:杠杆左端下倾,应该将杠杆的螺母向右调节,使杠杆在水平平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取力臂大小;
(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的右侧进行实验;
(3)根据杠杆平衡条件,当F1为3.5N时,F2为1.5N,l2最大为25.0cm,为使杠杆再次在水平位置平衡,应减小l1,
根据杠杆平衡条件,F1l1=F2l2,则l110.7cm,应将F1向右移动至10.7cm处。
故答案为:(1)右;力臂大小;(2)右;(3)向右移动F1,说明见解答。
5.【考点】力是否做功的判断;杠杆的分类;惯性大小的影响因素;增大有益摩擦的方法.版权所有
【专题】应用题;运动和力;重力、弹力、摩擦力;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、惯性是物体本身具有的一种性质。惯性大小只跟物体的质量大小有关,与物体是否运动、运动的快慢、是否受力等外界因素无关,故A错误;
B、使用自行车的刹车手闸,动力臂大于阻力臂,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上,是一个省力杠杆,故B错误;
C、自行车在水平路面上前进了一段距离,没有在重力方向上通过距离,则重力没有做功,故C错误;
D、自行车轮胎做得凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D正确。
故选:D。
6.【考点】定滑轮的计算;动滑轮的计算.版权所有
【专题】应用题;简单机械;分析、综合能力.
【解答】AB、图甲是动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但是可以省一半的力,所以F甲G物200N=100N,拉力端移动的距离为s=2h=2×2m=4m,故AB错误;
CD、图乙是动滑轮,由图可知,G物F乙=200N,所以F乙=400N,拉力端移动的距离为s'h2m=1m,故C错误,D正确。
故选:D。
7.【考点】杠杆的平衡条件的计算;压强的公式的应用.版权所有
【专题】应用题;压强、液体的压强;简单机械;应用能力.
【解答】由p得,气体产生的向上的力:F1=pS=6×105Pa×2×10﹣4m2=120N;
大气产生的向下的压力为:F2=p0S=1×105Pa×2×10﹣4m2=20N,
则阀门受到的向上的力为:F=F1﹣F2=120N﹣20N=100N;
根据杠杆的平衡条件可知,F×OA=G×OB,
所以物体的重力:G25N。
故选:B。
8.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】定性思想;简单机械;理解能力.
【解答】A、喷水壶的压缩手柄在使用时的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B、船桨在使用时其动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意;
C、水龙头的扭柄属于轮轴,相当于可连续转动的杠杆,在使用时其动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D、碾磨的推杆在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
9.【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算.版权所有
【专题】简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×0.2m=0.4m,
拉力做的功:W=Fs=6N×0.4m=2.4J;
(2)提升更重的物体,由W有=Gh可知,有用功W有增大,额外功W额外几乎不变;
由η可知,有用功W有增大,额外功W额外几乎不变时,机械效率增大。
故答案为:2.4;增大。
10.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】撬棒在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。
故答案为:省力;等臂。
11.【考点】力和力臂的画法.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】(1)过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;
(2)过O点向F的作用线作垂线,垂线段的长就是该力的力臂;如图所示:
12.【考点】杠杆的最小动力.版权所有
【专题】作图题;简单机械;应用能力.
【解答】杠杆平衡时,要使动力F最小,则F的力臂应最大;由图知,图中BO作动力臂是最长的动力臂,力F作用点在B点,方向垂直于OB斜向上,如图所示:
13.【考点】力和力臂的画法.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】重力的方向是竖直向下的,过水桶重心作竖直向下的重力G,过支点O作出动力的作用线的垂线,该垂线段为动力的力臂l1;如图所示;
14.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题;探究杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡.版权所有
【专题】实验题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)当杠杆静止时,发现左端下沉,如图甲所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)由表格中数据知,
第一组数据:0.5N×20.cm=1.0N×10.0cm;
第二组数据:1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm;
第三组数据:1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm;
可得杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,F1l1=F2l2;
(3)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件,所以该实验测多组数据的目的是使得出的结论具有普遍性;
故选:B;
(4)设钩码的重力为G,每一格的长度为L,A、B位置的钩码个数都减少一个钩码,
左侧=G×3L=3GL,右侧=2G×2L=4GL,即左侧<右侧,
所以右端下沉;
(5)根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕C点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力逐渐增大,即Fa<Fb。
故答案为:(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)B;(4)右端下沉;(5)小于。
15.【考点】杠杆的分类;力和力臂的画法.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)首先延长力F的作用线,然后由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂,如下图所示:

(2)由图可知,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故答案为:(1)见解答图;(2)省力。
16.【考点】杠杆的平衡条件的计算;杠杆的分类;力的相互性.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)划桨时,桨对水的作用力与水对桨的作用力是一对相互作用力,大小相等;
(2)因为船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以船桨属于费力杠杆;生活中的筷子也是费力杠杆;
(3)以O点为支点,作出F1的力臂OE和F2的力臂OF,如图所示:

由题意知,F1与CD的夹角θ=30°,F1、F2均与AB平行,则∠ODF=30°,
由几何知识可知,动力臂OEOC0.8m=0.4m,
阻力臂OFOD2m=1m,
由杠杆的平衡条件有:F1×OE=F2×OF,
所以F1500N。
故答案为:(1)等于;(2)费力;筷子;
(3)要划动桨,F1至少500N。
17.【考点】斜面及其应用.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路,而盘山公路是变形的斜面,根据功的原理Gh=Fs可知,斜面增大长度可以减小车辆向上行驶时所需的牵引力。
故选:A。
18.【考点】杠杆及其五要素;杠杆的概念;杠杆的动力和阻力;杠杆的分类.版权所有
【专题】应用题;简单机械;理解能力.
【解答】(1)用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处,故A正确、BC错误;
(2)用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,故D错误。
故选:A。
19.【考点】杠杆在生活中的应用;液化的概念及现象;力的相互性.版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华;运动和力;简单机械;理解能力.
【解答】A、甲图中,水变成水蒸气是汽化过程,水蒸气变成水是液化过程,故A说法正确;
B、乙图中,向下排空气阀收集氢气是利用氢气的密度比空气的密度小的性质,故B说法错误;
C、丙图中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可视为一种杠杆模型,故C说法正确;
D、丁图中,鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳,故D说法正确。
故选:B。
20.【考点】电磁波的传播;物体运动状态变化的判断;动能和重力势能的相互转化;热值的简单计算.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;运动和力;简单机械;应用能力.
【解答】
A、加速上升时,载人飞船的质量不变,速度变大,动能变大,故A错误;
B、电磁波可以在真空中传播,所以宇航员在太空中利用电磁波和地面通信,故B正确;
C、火箭发射时要选用热值大的固体燃料,原因是完全燃烧相同质量的燃料,热值大,可以放出更多的热量,故C错误;
D、加速上升时,火箭的运动速度大小发生了变化,运动状态改变,故D错误。
故选:B。
21.【考点】杠杆在生活中的应用;杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】把跷跷板看作杠杆,杠杆是绕着转轴转动,所以转轴即为杠杆的支点;
跷跷板在水平位置平衡时,设妈妈和妹妹的总重力为G1,力臂为L1,小涛的重力为G2,力臂为L2,
因为G1L1=G2L2、已知G1>G2,所以L1<L2,即小涛比妈妈离转轴远;
若妈妈放下怀抱中的妹妹,即G1减小,妈妈的位置不变,即L1不变,为了保持跷跷板水平平衡,由G1L1=G2L2知,在L1和G2不变时,G1减小,L2也减小,即小涛应适当靠近转轴。
故答案为:支点;远;靠近。
22.【考点】定滑轮;定滑轮改变力的方向;定滑轮的实质;动滑轮.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;
滑轮在生活中应用时,根据定滑轮的特点可知:定滑轮可以改变力的方向,需要改变力的方向时,则要使用定滑轮。
故答案为:等臂;定滑轮。
23.【考点】阿基米德原理的理解.版权所有
【专题】浮沉的应用;简单机械;分析、综合能力.
【解答】(1)甲和乙对杠杆的拉力之比:,
由杠杆平衡条件可得:F甲×OA=F乙×OB,因此;
(2)甲、乙同时浸没在水中,排开水的体积相同,因此受到的浮力F相同,此时动力×动力臂=(F甲﹣F)×2;阻力×阻力臂=(2F甲﹣F)×1,由于动力×动力臂<阻力×阻力臂,则杠杆B端将下降。
故答案为:2:1;B。
24.【考点】大气压的综合应用;杠杆的分类.版权所有
【专题】应用题;气体的压强、流体压强与流速的关系;简单机械;应用能力.
【解答】手柄AOB在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,省力费距离;
抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来。
故答案为:省力;大气压。
25.【考点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】A、点燃A、B蜡烛前,杠杆处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件可知:GALAO=GBLBO,则:,故A正确;
BCD、经时间t,蜡烛燃烧后减小的重力ΔG相同,则支点左边力与力臂的乘积为:(GA﹣ΔG)LAO=GALAO﹣ΔGLAO;支点右边力与力臂的乘积为:(GB﹣ΔG)LBO=GBLBO﹣ΔGLBO,
由于LAO>LBO,所以ΔGLAO>ΔGLBO;GALAO=GBLBO,则:GALAO﹣ΔGLAO<GBLBO﹣ΔGLBO,所以杠杆右端下沉,故B正确,CD错误。
故选:AB。
26.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡;探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】实验题;简单机械;分析、综合能力.
【解答】(1)要使杠杆在水平位置处于平衡状态,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性,结论才正确,所以在探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,故选:B;
(3)货物对货车压力F的力臂用L1表示,货车重力G的力臂用L2表示,货车之所以会翘起来,说明FL1>GL2。
故答案为:(1)右;(2)B;(3)>。
27.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡;探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)杠杆左高右低,则杠杆重心在支点右侧,故应重心左移,小明将左端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设在B处挂了n个钩码,则3G×2L=nG×3L,解得:n=2,应在B点挂2个钩码;
(3)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性,寻找普遍规律,故选B;
(4)如下图所示:
以O1为支点,左端的重心在P处,右端的重心在Q处,LP<LQ,即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。
根据杠杆的平衡条件可得:GP LP=GQ LQ,
因为LP<LQ,
所以,GP>GQ,即mPg>mQg,
所以mP>mQ,
故小兔分得的萝卜质量小于小猴的。
故答案为:(1)左;(2)2;(3)B;(4)小于。
28.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡;探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】探究题;简单机械;科学探究能力.
【解答】(1)由图可知,杠杆右端下沉,说明右边钩码的拉力乘以对应的力臂要大于左边钩码的拉力乘以对应的力臂,所以此时可以减小右边钩码的拉力对应的力臂或增大左边钩码的拉力对应的力臂,即将右边的钩码向左移动或将左边的钩码向左移动,故选A;
(2)分析表中数据可知:
实验此时1:1.0N×10.0cm=0.5N×20.0cm,
实验次数2:1.0N×20.0cm=2.0N×10.0cm,
实验次数3:2.0N×15.0cm=1.5N×20.0cm,
可得杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。
故答案为:(1)A;(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。
铅球是利用人体全身的力量,将一定质量的铅球从肩上用手臂推出的田径运动的投掷项目之一,受到大力士的喜爱。2021年8月1日,中国运动员巩立姣以20.58m的个人最好成绩,获得东京奥运会女子铅球金牌。
29.【考点】杠杆的分类;力和力臂的画法.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】AB、过支点作力的作用线的垂线,该垂线段为力臂,A中F2的力臂是错误的,B中的两个力臂正确,故A错误,B正确;
CD、由图可知,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故C错误,D正确。
故选:BD。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:20
30.【考点】杆秤的原理与应用.版权所有
【专题】应用题;动态预测题;比较思想;推理法;简单机械;理解能力;应用能力.
【解答】
A、力臂是支点到力的作用线的距离,“权”相当于现在的砝码,即动力,把秤的支点到权的距离称之为“标”,在物理中,我们把它称之为动力臂;
重就是重物,相当于杠杆的阻力,把秤的支点到权的距离称之为“本”,在物理中,我们把它称之为阻力臂;则“标”、“本”表示为力臂,“权”、“重”表示为力,故A错误;
B、图中的B点为阻力的作用点,杠杆的支点是O点,故B错误;
C、“权”小于“重”时,根据杠杆平衡原理条件“权”ד标”=“重”ד本”可知:当“标”大于“本”时,杠杆可能在水平位置平衡,所以A端不一定上扬,故C错误;
D、增大“重”时,由于“权”和“本”不变 根据杠杆平衡原理条件“权”ד标”=“重”ד本”可知:应把“标”变大,即把“权”向A端移,故D正确。
故选:D。
31.【考点】动滑轮;动滑轮的计算;滑轮组中的相关计算;杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】A、图中,动力臂为阻力臂的一半,所以动力为阻力的2倍,即F=2G;
B、图中为定滑轮,不省力,所以F=G;
C、图中有2段绳子承担物体的重,所以FG;
D、图中有3段绳子承担物体的重,所以FG;
综上,D图中所用拉力F最小。
故选:D。
32.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】A、羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、起子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、镊子夹物时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钳子剪导线时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:C。
33.【考点】杠杆在生活中的应用.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】甲同学欲使静止的跷跷板向下,根据杠杆的平衡条件可知,可以增大甲的压力或增大甲的压力的力臂,故他可以向后移动;若乙后退点,则乙的力臂变大,乙的压力与其力臂的乘积变大,跷跷板的右端不会向下,故A正确。
故选:A。
34.【考点】杠杆的平衡条件的计算.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】由图可知,支点为A点,阻力为箱体的重力,阻力臂为AB,动力臂为AC,因为AB=BC,所以,
由F动L动=F阻L阻得:
60N15N,
拉杆越短,动力臂越小,阻力和阻力臂不变,则所需的力越大。
故答案为:15;大。
35.【考点】杠杆的平衡条件的计算.版权所有
【专题】应用题;简单机械.
【解答】两个质量均为50g的钩码的重力为:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
设杠杆上每个小格的长度为L;杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可知:F1L1=G1L2,即:F1×4L=1N×3,解得:F1=0.75N;
物体的重力为:G'=m'g=0.3kg×10N/kg=3N;
物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和拉力的作用,则地面对物体的支持力的大小为:F支=G'﹣F1=3N﹣0.75N=2.25N;
要使物体对地面的压力大小为零,同时杠杆在水平位置平衡,此时物体对杠杆的拉力为3N;根据杠杆的平衡条件可知:3N×4L=G''×3L,解得:G''=4N;
每个钩码的重力为0.5N,则A端所挂钩码的个数为:n8,则加挂的钩码的个数为8﹣2=6个;
要使在A点所挂钩码的个数最多,钩码对杠杆的拉力的力臂不变,当弹簧测力计示数最大、弹簧测力计对杠杆拉力的力臂最大时,所挂钩码个数最大;
弹簧测力计的最大称量值为3N,最大力臂为5L,根据杠杆的平衡条件可知:3N×5L=GA×3L,解得:GA=5N;
每个钩码的重力为0.5N,则A点所挂钩码的最多个数为:n'10。
故答案为:0.75;2.25;6;10。
36.【考点】力和力臂的画法.版权所有
【专题】作图题;简单机械.
【解答】首先反向延长画出F的作用线,由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂。如图所示:
37.【考点】探究杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡.版权所有
【专题】实验题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)当杠杆静止时,发现左端下沉,如图1所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知:2G×3L=nG×2L,所以n=3,需在B点挂3个钩码;
在A、B两点各增加1个钩码,左侧变为3G×3L=9GL,右侧变为4G×2L=8GL,故杠杆仍不能平衡;
(3)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性;
(4)设杠杆的重力为G,每一格的长度为L.则每一格的重力为,支点O′左侧的部分的杠杆重,力臂为L,右侧部分重,力臂为3L,
根据杠杆平衡条件可知:0.5N×LL3L,解出G=0.25N,
将杠杆的中心位置挂在支架上,可避免杠杆自重的影响,故将杠杆支点位置设在O点进行实验。
故答案为:(1)右;水平;(2)3;不能;(3)普遍性;(4)0.25;O。
38.【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因;探究杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡;探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响.版权所有
【专题】实验题;简单机械;分析、综合能力.
【解答】
(1)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,直接读出力臂的长度;同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响;
(2)小刘同学在调节前发现杠杆静止时,左端下沉,右端上翘,可将杠杆右端的平衡螺母向右移动;
(3)一个钩码的重力为GN,设杠杆的一个小格为L,由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,3G×4L=nG×3L,解得n=4,即在A位置应挂4个钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
故答案为:(1)力臂;(2)右;(3)4。
撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目,它可依次分解为如图所示几个连续的过程。据此完成39﹣40题。
39.【考点】杠杆的分类;参照物的选择.版权所有
【专题】应用题;运动和力;重力、弹力、摩擦力;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、将撑杆看成一个杠杆,动力臂小于阻力臂,所以撑杆属于费力杠杆,故A错误;
B、运动员手握撑杆保持相同的姿态水平匀速助跑,撑杆相对运动员的位置没有发生变化,所以运动员为参照物撑杆是静止的,故B正确;
C、运动员对撑杆虽然有力的作用,但撑杆没有在力的方向上移动距离,所以运动员对撑杆没有做功,故C错误;
D、用脚蹬地时,脚相对于地面有向后的运动趋势,所以摩擦力方向与之相反,即摩擦力方向是向前的,故D错误。
故选:B。
40.【考点】杠杆的动态平衡分析.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】运动员手握撑杆保持静止时,将撑杆看作一个杠杆,以P为支点,手作用在Q的力为动力,撑杆重力为阻力,
重力方向竖直向下,则作用在Q的力方向向上,支点P对撑杆的力向下。
故选:D。
一年模拟参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】筷子在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆;
A、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;B、钓鱼竿在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、拔钉锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
2.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】A.图中是钢丝钳,属于省力杠杆,主要用于弯折金属丝,剪切金属等,不适合剪纸这种精细、轻薄材料的操作,故A不符合题意;
B.图中是剪树枝的剪刀,使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,刀头厚重,手柄较长,是为了省力剪断较粗的树枝,不适合用于剪纸,故B不符合题意;
C.该剪刀使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,通常用于裁剪较硬、较厚的材料,如皮革、粗树枝等,剪纸时不够灵活、精细,故C不符合题意;
D.图中是普通的家用剪刀,刀刃锋利且相对较薄,开合灵活,能够很好地满足剪纸时对精细度和灵活性的要求,适合剪纸,故D符合题意。
故选:D。
3.【考点】根据运动状态件判断物体的受力情况;杠杆的动态平衡分析.版权所有
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【解答】拉着音箱匀速前进并保持倾角不变,要匀速前进,受力平衡,受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用;F1的方向是竖直向上的,不会产生向右的动力与摩擦力平衡,因而不可能匀速前进;而F3的动力臂为0,不可能使得行李箱作为杠杆而平衡,F4和重力使得杠杆的转动方向相同,不可能平衡。
故该同学对行李箱施加的拉力可能是图乙中F2。
故选:B。
4.【考点】杠杆的平衡条件的应用.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】A.秤杆和秤钩的质量忽略不计,由杠杆的平衡条件得G物 L1=G秤 L2,得,所以不管以B或者C为支点是一个定值,L2与所成重物的质量秤正比,所以刻度是均匀的,故A错误;
B.由杠杆的平衡条件:G物 L1=G秤 L2可知,当L1增大时即以C处为支点,L2减小,G秤 L2减小,L1(AC)的长度不变,能称量的G物变小,所以当L1较小以B为支点时,L2变大,测量的质量的最大值较大,故B错误;
C.根据上面的分析,以B为支点时,可以称量改称的最大值,由杠杆的平衡条件:G物 L1=G秤 L2可知,以B为支点此时L1(AB)、L2(BE),要使称量的物体质量尽可能大,G物要尽可能大,G秤就要更大,故C正确;
D.由此秤最大称重为10kg,此时以B为支点,由杠杆的平衡条件得,m大g AB=m秤g BE,
0.4kg,故D错误;
故选:C。
5.【考点】定滑轮改变力的方向;定滑轮与动滑轮的判断;杠杆的动态平衡分析;杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】A.杠杆A处挂3个钩码,再在B点挂2个相同的钩码,左端力与力臂的乘积为3G×2cm,右侧力与力臂的乘积为2G×3cm,左右两侧力与力臂的乘积相等,根据杠杆平衡条件可知,可以让杠杆平衡,故A正确;
B.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.旗杆顶端用的是定滑轮,能改变动力的方向,不能起到省力的作用,故C错误;
D.动滑轮能省一半力,但是不能改变拉力方向,故D错误。
故选:A。
6.【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算;功的简单计算;动滑轮省一半力;功的原理.版权所有
【专题】应用题;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、使用动滑轮提升重物可以省力,但不能省功,故A错误;
B、动滑轮绳子股数为2,拉力做的功为:
W总=Fs=Fnh=300N×2×3m=1800J,故B错误;
C、该滑轮的机械效率为:
η100%≈83.3%,故C错误;
D、若使用质量更小的动滑轮,提升相同的货物,则有用功不变,而额外功减小,机械效率变大,故D正确。
故选:D。
7.【考点】探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】简单机械;实验基本能力.
【解答】A.由题意可得,调节前,杠杆右端上翘,为了便于测量力臂,需要将杠杆调节水平平衡,所以需要将平衡螺母适当往右调,故A正确;
B.实验中进行多次测量的目的是为了寻找普遍规律,故B不正确;
C.将图丙中两端各加一个钩码后,无法满足动力×动力臂=阻力×阻力臂,杠杆会失去平衡,故C不正确;
D.如图丁所示,将拉力方向从竖直方向改为虚线方向后,拉力F的力臂将减小,根据杠杆平衡条件,拉力F的大小将变大,故D不正确。
故选:A。
8.【考点】杠杆的分类.版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【解答】赛艇桨在使用时,动力臂小于阻力臂,因此桨是一个费力杠杆;
A、用扳手拧螺丝,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、挖地时举起锄头,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、用钢丝钳剪铁丝,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、园艺剪刀修剪树枝,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
9.【考点】杠杆的分类;相互作用力的大小相等、方向相反;运用惯性判断物体的运动;平衡力的判断.版权所有
【专题】运动和力;简单机械;应用能力.
【解答】A、赛前,运动员在皮划艇上保持静止状态,此时运动员受到的重力和支持力作用,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、皮划艇具有惯性,因此停止划水后皮划艇能继续前进,故B正确;
C、运动员划桨时,水对桨的力与桨对水的力是一对相互作用力,水对桨的力等于桨对水的力,故C错误;
D、运动员划桨时,动力臂小于阻力臂,即桨相当于一个费力杠杆,故D正确。
故选:C。
10.【考点】功率的推导式P=Fv;摩擦力的大小;压强的公式的应用;压强的叠块;功率的计算.版权所有
【专题】简单机械;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】A、A和B整体做匀速直线运动,此情况下B受力平衡,且B不受水平方向的拉力,因此它也不受摩擦力,即A与B之间的摩擦力为0,A选项正确。
B、A对地面的压力等于A与B的总重力,即F=G=GA+GB=80N+20N=100N,
A对地面的压强:,B选项正确。
C、由图知,n=2,绳子自由端移动的距离为:s=nsA=2×3m=6m,
绳子自由端移动的速度:,C选项正确。
D、拉力大小为30N,速度为1.2m/s,功率为:P=Fv=30N×1.2m/s=36W,D选项错误。
故选:D。
二.多选题(共4小题)
11.【考点】生活中的杠杆;杠杆的分类;根据运动状态件判断物体的受力情况;液体压强规律.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】A、脚踏碓在应用中动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.因为独轮推车做匀速直线运动,车受到平衡力的作用,故推力等于车所受的摩擦力,故B错误;
C.往桶里加水,水的深度增加,由p=ρgh可知,水对桶底压强逐渐变大,故C正确;
D.由图可知,桔槔由一个固定不动的点和一个可绕固定点转动的硬棒组成,用桔槔装水,运用了杠杆原理,故D正确。
故选:CD。
12.【考点】杆秤的原理与应用.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】A.秤砣对杠杆的力就变大,这一侧对应的力臂就变短,才能使杠杆平衡,所以显示的示数就要偏小,故A错误;
B.作用在杠杆A点的力为杠杆的阻力F1=G总=m总g=10kg×10N/kg=100N,根据杠F1L1=F2L2可得该秤砣的重力,秤砣的质量,故B正确;
C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越小,动力越大,即称的质量越大,所以要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O左移,减小动力臂,故C正确;
D.如果小孩和篮子的总质量为12kg,则作用在杠杆A点的力变大,动力臂不变,作用在杠杆B点的力不变,根据F1L1=F2L2可知,秤砣移至B点右侧才能使杆秤保持水平平衡,故D错误。
故选:BC。
13.【考点】杠杆的平衡条件的应用.版权所有
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【解答】图中指示牌倾倒时相当于杠杆,支点是C,自身的重力为阻力,而风为动力;
A.增加CD的长度,使得阻力臂变大,在动力和动力臂不变时,不容易倾倒,故A正确;
B.增大牌面AB,此时风作用力的力臂增大,在其他条件不变时,更容易倾倒,故B错误;
C.减小BE的长度,相当减小了动力臂,在其他条件不变时,不容易倾倒,故C正确;
D.将连接点E向C端移动,此时减小了阻力臂,在其他条件不变时,更容易倾倒,故D错误。
故选:AC。
14.【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算;功率的计算;定滑轮与动滑轮的判断;动滑轮的重力.版权所有
【专题】应用题;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、由图可知,装置中的滑轮随物体一起移动,是动滑轮,故A正确;
B、动滑轮绳子股数为2,拉力F做功的功率为:
P50W,故B错误;
C、不计绳重与摩擦,根据F(G+G动)可知,动滑轮重为:
G动=nF﹣G=2×250N﹣400N=100N,故C正确;
D、该装置的机械效率为:
η100%=80%,故D错误。
故选:AC。
三.填空题(共7小题)
15.【考点】杠杆在生活中的应用.版权所有
【专题】简单机械;理解能力.
【解答】O是转轴,弹簧上端固定,下端位置可左右调节。若想提高训练强度,应调节旋钮使弹簧下端,让弹簧发生的弹性形变更大一些,应将弹簧下端由向左调整。
故答案为:形变;左。
16.【考点】水的比热容特点及实际应用;杠杆的分类.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;简单机械.
【解答】如图所示是厨房提盘取碗的防烫夹,使用时动力臂大于阻力臂,动力小于阻力是省力杠杆;
我们常常用冷水来冷却食物,这是利用水的 比热容较大的特点。
故答案为:省力;比热容。
17.【考点】杠杆的分类;流体压强与流速的关系.版权所有
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系;简单机械;理解能力.
【解答】根据流体压强的特点,当小船系在岸边时,由于河流中央水流速度比较大,压强小,导致小船自动横在水面。
因为船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,但省距离。
故答案为:小;费力。
18.【考点】动滑轮的计算;定滑轮与动滑轮的判断.版权所有
【专题】计算题;应用题;简单机械;应用能力.
【解答】定滑轮的特点是不能够省力但可以改变拉力的方向,所以旗杆顶部安装一个定滑轮;
杠铃片的总重力G=mg=40kg×10N/kg=400N,
动滑轮的重力G动=m动g=5kg×10N/kg=50N,
不计绳重和摩擦,握杆对绳子的拉力:
F(G+G动)(400N+50N)=225N。
故答案为:定;225。
19.【考点】杠杆的平衡条件的应用;根据F=ps求压力大小.版权所有
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【解答】(1)肩膀可以承受的最大压强为30kPa,扁担与肩膀的接触面积为30cm2。
根据压力等于重力有,G=F=pS=30×103Pa×30×10﹣4m2=90N;
质量m9kg;
(2)根据杠杆的平衡条件知,杠杆平衡时,力与力臂的乘积相等,故较重的货物应放在靠近支点即肩膀的一侧;
根据图中知,前端的力臂为0.5m;后端的力臂为L'=1.3m﹣0.05m﹣0.05m﹣0.5m=0.7m;
假设质量大的为m,则较小的质量为90kg﹣m;
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知;mg×0.5m=(9kg﹣m)×0.7m;
解得:m=5.25kg。
故答案为:(1)9;(2)靠近;5.25。
20.【考点】轮轴及其应用;杠杆及其五要素.版权所有
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)支点是绕着转动的固定点,即B点;
(2)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。
使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升高度是小轮的周长,为大轮周长的,即1m;
若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力为F,根据杠杆的平衡条件有:FR=Gr;则作用在C点最小的力:
F30N。
故答案为:B;1;30。
21.【考点】验电器的原理;杠杆在生活中的应用;光的折射现象.版权所有
【专题】光的折射、光的色散;电流和电路;简单机械;应用能力.
【解答】验电器的原理是同种电荷相互排斥;太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散;不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,根据杠杆平衡条件可得:F左l左=F右l右,即m左gl左=m右gl右;因为l左>l右,所以m左<m右。
故答案为:同种电荷相互排斥;色散;右。
四.作图题(共2小题)
22.【考点】滑轮组的设计与组装.版权所有
【专题】设计与制作题;简单机械;应用能力.
【解答】要使滑轮组最省力,应该让绳子股数最多。两动一定滑轮组,可从定滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有四段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示:
23.【考点】杠杆的最小动力;力和力臂的画法.版权所有
【专题】作图题;简单机械;应用能力.
【解答】动力要最小,即动力臂要最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,OA即为最长的动力臂L1,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如图所示:

五.实验探究题(共2小题)
24.【考点】探究杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡.版权所有
【专题】实验题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
(2)由表格数据分析可知:杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2;
(3)实验中该同学的实验方式,杠杆不在水平位置平衡,不便于实验时测量力臂,不易得出结论,故选:B。
故答案为:(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)B。
25.【考点】探究杠杆的平衡条件.版权所有
【专题】实验题;简单机械;应用能力.
【解答】(1)设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知:2G×3L=nG×2L,所以n=3,需在A点挂3个钩码;
(2)由题知,阻力和阻力臂不变,据杠杆的平衡条件可知,利用图象中任意一组数据都能得出:
F2L2=F1L1=2.0N×0.15m=0.3N m;
所以,若当L1为0.05m时,F16N。
故答案为:(1)3;(2)6。
六.综合应用题(共4小题)
26.【考点】杠杆的最小动力;杠杆的分类.版权所有
【专题】定性思想;简单机械.
【解答】(1)B点用力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力、可能费力、可能既不省力也不费力,即:可能是省力杠杆、可能是费力杠杆、可能是等臂杠杆,故D正确;
(2)由题意知,最长的力臂为OB,连接OB,则F与OB垂直,又因为G使杠杆沿顺时针转动,所以F应使杠杆沿逆时针转动,因此F方向应垂直OB向上,如图所示:
故答案为:D;。
27.【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算;速度公式的简单计算;功率的计算.版权所有
【专题】应用题;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)物体上升的速度为:
v0.5m/s;
(2)由图可知,n=2,20s内拉力F做功的功率为:
PFv'=Fnv=800N×2×0.5m/s=800W;
(3)不计绳重和摩擦,根据F(G+G动)可知,动滑轮重为:
G动=nF﹣G=2×800N﹣1.2×103N=400N;
若利用该塔吊将2×103N的物体吊到目的地,则此次滑轮组的机械效率为:
η83.3%。
答:(1)物体上升的速度为0.5m/s;
(2)20s内拉力F做功的功率为800W;
(3)若利用该塔吊将2×103N的物体吊到目的地,此次滑轮组的机械效率为83.3%。
28.【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算;速度公式的简单计算;滑轮组绳子上的拉力.版权所有
【专题】应用题;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s,则水泥上升的速度为:
v0.67m/s;
(2)由图可知,n=3,根据PFv'=Fnv可知,电动机对绳子的拉力为:
F400N;
(3)该滑轮组的机械效率为:
η100%=75%。
答:(1)此过程水泥上升的速度为0.67m/s;
(2)电动机对绳子的拉力为400N;
(3)该滑轮组的机械效率为75%。
29.【考点】动滑轮的计算;压强的公式的应用;功率的计算.版权所有
【专题】计算题;应用题;压强、液体的压强;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】
(1)由图知,n=2,不计摩擦,忽略绳、滑轮的重力,绳端的拉力:
则:FG200N=100N;
(2)绳端移动的速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,
拉力做功的功率:
P=Fv=100N×0.2m/s=20W;
(3)小郡的重力G人=mg=50kg×10N/kg=500N,
则小郡站在平台上,对平台的压力为F压=G人+F=500N+100N=600N,
小郡站在平台上时受力面积为:S=150cm2×2=300cm2=0.03m2,
则小郡对平台的压强p2×104Pa。
答:(1)拉力F的大小为100N;
(2)拉力F做功的功率为20W;
(3)小郡对平台的压强为2×104Pa。解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/7/11 16:31:19;用户:540160554;邮箱:540160554@;学号:4723941
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