河北专版2019届秋中考物理总复习第14讲简单机械检测及答案

第14讲 简单机械

第1课时 杠杆和滑轮

命题点1 杠杆分类(8年1考)

1．(2013·河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是

(C)

①核桃夹 ②船桨 ③手推车 ④碗夹 A ．①② B．②③ C ．②④ D．③④ 命题点2 探究杠杆的平衡条件(8年1考) 2．(2018·河北)探究杠杆的平衡条件．

(1)杠杆两端的螺母作用是__调节杠杆在水平位置平衡__．

(2)小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是__F 1l 1＝F 2l 2__．

(3)__2__N ．(一个钩码重0.5 N)

解：

(4)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡．她用刻度尺测出l 1和l 2，则2l 1__＞__(填“＞”“＜”或“＝”)3l 2.

【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L 1和L 2(如图丁

所示)，则游码的质量为__5L 2

2L 1

__g.

命题点3 杠杆平衡条件及其应用(8年2考)

3．(2015·河北)如图所示，将边长为10 cm 的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A 点处，在B 点施加力F 1＝30 N 时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F 1，在B 点施加力F 2时，合金块对地

面的压强为1.2×103

Pa.(OB ＝3OA ，g 取10 N/kg)

(1)画出F 2的力臂． (2)求合金块的质量． (3)求F 2的大小． 解：(1)如图所示

(2)由杠杆的平衡条件：F 动l 动＝F 阻l 阻 则G ＝

F 1×l OB l OA ＝30 N×3OA

OA

＝90 N 根据G ＝mg ，所以m ＝G g ＝

90 N

10 N/kg

＝9 kg

(3)由于p ＝F S

，则F 支＝F 压＝pS ＝1.2×103

Pa×(0.1 m)2

＝12 N 由于F 2与OB 的夹角为30°，所以F 2的力臂l 2＝1

2OB ，

则(G －F 支)×l OA ＝F 2×l 2

F 2＝

（G －F 支）×l OA l 2 ＝2×（90 N －12 N ）×OA

3×OA

＝52 N

4．(2014·河北)小明做俯卧撑时(如图所示)，可将其视为一个杠杆，重心在O 点．他将身体撑起时，地面对

两脚尖的支持力为250 N ，两脚尖与地面的接触面积为60 cm 2，双手与地面的接触面积为300 cm 2

.

(1)画出以B 点为支点时重力的力臂l .

(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？ (3)小明在1 min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36 m ，则他1 min 内克服重力所做的功为多少？

解：(1)

(2)由于p ＝F S ，

p 脚尖p 手＝5

2

则F 手＝2F 脚尖×S 手5S 脚尖＝2×250 N×300×10－4

m

2

5×60×10－4 m 2

＝500 N (3)由杠杆的平衡条件：F 1l 1＝F 2l 2 以B 为支点时：F 脚尖×AB ＝Gl ……① 以A 为支点时：F 手×AB ＝G (AB －l )……②

将F 脚尖＝250 N 、F 手＝500 N 、AB ＝1.5 m 代入①②式，解得：G ＝750 N ，l ＝0.5 m

构建数学模型如图所示，

利用相似三角形得h Δh ＝AB

AB －l ，当肩部上升的距离为h ＝0.36 m 时，重心上升的距离为Δh

则：Δh ＝

h （AB －l ）AB ＝0.36 m×（1.5 m －0.5 m ）

1.5 m

＝0.24 m 1 min 内克服重力所做的功：

W ＝nG Δh ＝30×750 N×0.24 m＝5 400 J

重难点1 杠杆的动态平衡问题

(2018·临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的．如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物

体，如图(b)所示，则杠杆

(A)

A ．右端下沉

B ．左端下沉

C ．要保持平衡应将左端的物体向右移动

D ．要保持平衡应在右端再加挂一个物体

【变式训练1】 如图所示，刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态，每个钩码质量均相等．若将两边的钩码分别向靠近支点的方向移动相同的距离后，杠杆将(C)

A.仍然平衡

B.右端下降

C.左端下降

D.无法判断

重难点2 杠杆的最小力问题

(2018·眉山)如图所示，轻质杠杆OA 能绕O 点转动，请在杠杆中的A 端画出使轻质杠杆保持平衡的

最小的力F 的示意图(要求保留作图痕迹)．

解：

【变式训练2】 如图所示，画出使杠杆AB 在如图位置静止时所用最小力F 的作用点和方向．

解：

实验突破 探究杠杆的平衡条件

(2018·枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置．

(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__右__调节，使杠杆在水平位置平衡．

(2)杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的__左__端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的前提下，只需将__左侧的钩码去掉一个__即可．

(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示．你认为__小李__的实验方案更好，请说明你的理由__弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量__．

(4)实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠

杆的平衡？请说明理由__这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡__．

(5)如图戊所示，若不在D点挂钩码，改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力

计从a位置转到b位置时，其示数大小将__变大__．

戊己

(6)小明组在实验中，发现用如图己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为__C__(填字母)．

A．一个人无法独立操作

B．力臂与杠杆不重合

C．力和力臂数目过多，不易得出结论

D．杠杆受力不平衡

1．(2018·烟台)如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是(C)