1、知识点知识点 10 简单机械简单机械 一、杠杆一、杠杆 1在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。杠杆可直可曲，形状任意。杠杆必须有支点可以转动，有时可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2五要素组成杠杆示意图 Gy101 支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示。 动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母l1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示。 （两动两阻一支点） 画力臂方法：一找（支点） 、二画（力的作用线） 、三垂直、四标。 思维导图 教材精析 3研究杠杆的平衡条件
2、： 杠杆平衡指杠杆处于静置或匀速转动状态。 实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。 通过实验可得出杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：F1l1F2l2(用公式表示)。 4分类： 名称 结构特征 优、缺点 应用举例 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力，不费力 天平、定滑轮 二、滑轮二、滑轮 1定滑轮 Gy102 定滑轮是中间的轴固定不变的滑轮。定滑轮实质是一个等臂杠杆。其特点是使用定滑轮不能省力但
3、是能改变力的方向。 理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)：FG。绳子自由端移动距离sF(或速度vF)重物移动的距离sG(或速度vG)。 2动滑轮 Gy103 动滑轮是其转轴和重物一起移动的滑轮(可上下移动，也可左右移动)。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2 倍的省力杠杆。其特点是使用动滑轮能省一半的力（优点） ，但不能改变力的方向（缺点） 。 理想的动滑轮(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)：F12G。只忽略轮轴间的摩擦，则F12(G物G动)（半理想状态） 。绳子自由端移动距离sF(或速度vF)重物移动的 2 倍距离sG(或速度vG)。 续表 3滑轮组 定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。其特点是使用滑轮组既能省力又
4、能改变力的方向。 理想的滑轮组(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)：F1nG。只忽略轮轴间的摩擦，则F1n(G物G动)。绳子自由端移动距离sF(或速度vF)重物移动的n倍距离sG(或速度vG)。 组装滑轮组方法：根据“奇动偶定”的原则。 Gy1 （2021 浙江温州 中考真题）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点 【答案】D 【详解】 后轮被提起时，前轮是支点，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，要使提力最小，其力臂应最大，故此点应距离支点的水平距离最大，A、B、C、D四点中，D点
5、作为动力作用点时动力臂最长，最省力。 故选 D。 Gy2 （2021 浙江金华 中考真题）生活中处处有科学。下列日常工作，在使用时属于费力杠杆的是（ ） A独轮车 B开瓶器 C钓鱼竿 D大铡刀 【答案】C 【详解】 独轮车、开瓶器和大铡刀在使用时相当于杠杆，动力臂都大于阻力臂，都是省力杠杆，而钓鱼竿在作为杠典例精讲 杆使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 ABD 不符合题意，C 符合题意。故选 C。 Gy3 （2020 浙江绍兴 中考真题）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧
6、测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计） 。下列四套装置中能实现的是（ ） ABCD 【答案】D 【分析】 由于绳和滑轮之间摩擦不计， 但弹簧测力计的重力对实验会产生影响， 根据定滑轮不能省力的特点， 结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。 【详解】 （1）在 AC 两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用） ，因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故 AC 错误； （2）在 BD 两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使
7、用） ，所以能直接显示出钩码的重力大小； B 图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故 B 错误； 设两测力计的重力均为 G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F=G1+G； D 图中，左边测力计的示数为：F左=G1； 手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力） ：F右=F-G=G1+G-G=G1； 所以，F左=F右=G1，能得出正确结论，故 D 装置中能实现所有的要求； 故选：D。 Gy4 （202
8、0 浙江 中考真题）现有一根形变不计、长为 L 的铁条 AB 和两根横截面积相同、长度分别为aL、bL的铝条 a、b。将铝条 a 叠在铁条 AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架 O 上，AB水平平衡，此时 OB 的距离恰好为aL，如图所示。取下铝条 a 后，将铝条 b 按上述操作方法使铁条 AB再次水平平衡，此时 OB 的距离为xL。下列判断正确的是（ ） A若abLLL，则abax+2LLLL成立 B若abLLL成立 C若baLL，则abxa2+LLLL成立 D若baLL，则abx+2LLL成立 【答案】A 【详解】 当把铝条 a 放在铁条上时，铁条的重力 G铁为阻力，作用
9、点在中点，那么阻力臂为 2aLL 动力为铝条 a 的重力为 Ga，作用点在它的中点处，动力臂为2aL； 根据杠杆平衡条件得到 L22aaaLLGG铁 当把铝条 b 放在铁条上时，铁条的重力 G铁为阻力，作用点在中点，那么阻力臂为 2xLL 动力为铝条 b 的重力为 Gb，作用点在它的中点处，动力臂为 2bxLL 根据杠杆平衡条件得到 LL22bxbxLLGG铁 得到 2222aaabbxxLLLGLLGLL 因为铝条 a 和 b 的横截面积相等，根据公式GVgShg可知，铝条的重力与长度成正比，即 aabbGLGL 将其代入得到 2222aaabbxxLLLLLLLLL 因为abm2)的实心物
10、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（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)，试通过推导说明。_ 【答案】 l1:l2=m2:m1 杠杆仍然平衡 【详解】 （1）杠杆平衡时有：G1l1=G2l2，即 m1gl1=m2gl2，变形得 l1:l2=m2:m1。 （2） 以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析： F拉+F浮=m物g， 则 F拉=m物g-F浮=m物g-水gV物= （1-水物)m物g，所以 F拉1l1=（1-水物)m1gl1 ，F拉2l2=（1-水物)m2gl2，m1gl1=m2gl2，G1l1
11、=G2l2，所以 F拉1l1= F拉2l2，因此杠杆仍然平衡。 Gy9 （2021 浙江宁波 中考真题）反思是一种良好的学习品质。 （1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力1F和2F，O点到1F和2F的作用线的距离分别为1d和2d。小宁认为，只要满足1122FdFd，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。 （2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。
12、请你说出这一条件，并予以证明。 【答案】 （1）见解析； （2）见解析 【详解】 （1）不正确；若要硬棒 AB 保持静止状态或匀速转动，除了要满足杠杆平衡条件，即 F1d1=F2d2，还需要两个力根据实际情况在方向上满足一定的条件。 （2）需要满足 GG动； 由于动滑轮上有两段绳子，则在不计摩擦的情况下，绳子拉力为 2GGF动 则要满足竖直向上的拉力 F 小于物重 G，即为 2GGG动 解得 GG动。 Gy10 （2021 浙江温州 中考真题）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲） 。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙） 。其工作原理为：桶中无液体时
13、，滑片 P 指向 A 处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片 P 的滑块向下移动x，弹簧弹力增加 F，待滑块稳定后闭合开关 S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压0U恒为 6 伏，定值电阻0R的阻值为 12 欧，电流表量程为 00.6 安，小桶的容积为 10 厘米3，粗细均匀的电阻丝 AB 总长为 20 厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。 （不计摩擦，桶距底座高度足够） 。 电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20 电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40 （1）闭合开关 S，滑片 P 在 A 点和 B 点时，电流表示数分别
14、为aI、bI，则aI、bI的大小关系是_； （2）某次测量时，电流表示数为 0.2 安，则所测液体密度为多少克/厘米3_？ （3） 为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值， 需根据上述信息， 分析密度与电流的关系并确定量程； 写出密度与电流I的关系式：_； 该密度仪能测量的最大密度为_克/厘米3。 【答案】 abII 1.1 克/厘米3 32.610I（克/厘米3） 2 【详解】 （1）闭合开关 S，滑片 P 从 A 点移到 B点的过程中，其接入电路的阻值变小，而电源电压不变，根据欧姆定律UIR可知，电路中的电流变大，则有 abII （2）解：当电流表示数为 0.2 安时，电路中的总电阻 6
15、300.2URI总伏欧安 则此时滑动变阻器接入电路的阻值 0301218RRR总欧欧欧 则有 184020 x欧欧厘米 解得：9x厘米；此时弹簧弹力的增加量 20 90.02/0.22F 厘米牛 厘米牛 小桶中待测液体的重力 110.220.1122GF牛牛 根据 G=mg 可知，小桶中待测液体的质量 100.110.01111/Gmg牛 千千克克牛克 则所测液体密度 33111.1/10mV克克 厘米厘米 （3）当电流表示数为 I时，电路中的总电阻 6URII总（欧） 则此时滑动变阻器接入电路的阻值 0612RRRI总（欧） 则有 6124020 xI厘米 解得：36xI（厘米）；此时弹簧弹
16、力的增加量 30.062060.02/0.52FII厘米牛 厘米（牛） 小桶中待测液体的重力 110.060.030.520.2622GFII（牛） 根据 G=mg 可知，小桶中待测液体的质量 0.030.260.00330.0226061GImgII（千克）（千克）（克） 则所测液体密度 332632.6/1010mIVI（克 厘米） 由题意可知，装有滑轮和滑片 P 的滑块向下移动的最大距离为 20 厘米，即滑片位于最下端的 B点，此时电路中的电流 060.512UIR伏安欧 则该密度仪能测量的最大密度 3max332.62.62/1010 0.5I（克 厘米 ） 答： （2）所测液体密度为
17、 1.1 克/厘米3。 Gy11 （2020 浙江 中考真题）为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型。门可以绕轴 O 自由转动，门宽为 1.2 米。“门吸”与 O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。 （摩擦力忽略不计） （1）关门所需的最小力 F是_牛。 （2）在图乙中画出 F 的作用点和方向_。 【答案】 4 【详解】 (1)1已知 O 为支点，利用杠杆平衡条件可得，FL门宽=F引力L引力，即 F1.2m=6N0.8m 解得 F=4N (2)2已知 O 为支点，门宽为 1.2 米为最长力臂，F的作用点在最右端，方向与门垂直，如图所示 Gy12
18、 （2020 浙江衢州 中考真题）在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆 AO，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）请在答题纸相应位置图中，画出对应 F2的最小动力 F1的示意图。_ 【答案】 省力 【详解】 (1)1螺丝刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 (2)2由杠杆平衡条件1 12 2FlFl可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O 点，动力作用在手柄上即 A 处，因此 OA作为动力臂最长；由图知 F2使杠杆沿逆时针方向转动
19、，则动力F1应使杠杆沿顺时针方向转动，故 F1的方向应该垂直于 OA 向下；则过 A点垂直于 OA向下作出最小动力F1的示意图。如下图所示 Gy13 （2020 浙江杭州 中考真题）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 2
20、kg 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“”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。 【答案】 1kg 2 4 【详解】 (1)1由杠杆的平衡条件得到 G物OA=G砣OB m物gOA=m砣gOB m砣=5cm=2kg10cmOAmOB物=1kg (2)2秤盘上放一个质量为 2kg 的物体时，秤砣移到 B处，能使杆秤水平平衡，说明 B 处标的刻度应为 2kg。 3图中 OB=2OA OC=2OB=4OA 由杠杆的平衡条件可知 G物1OA=G砣OC m物1gOA=m砣gOC m物1=OCmOA砣41kg=4kg 则 C 处的刻度应为 4kg。
21、(3)4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，小于 2kg。 Gy14 （2021 浙江杭州 中考真题）已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为 60kg，体积为 01m3。问： （1）此木料的密度为多少？_ （2）如图所示，甲、乙两人分别在 A 点和 B 点共同扛起此木料并恰好水平，其中 AO=BO，O 为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。_ （3） 若在 （2） 中当乙的作用点从 B 点向 O 点靠近时， 请列式分析此过程中甲对木料作
22、用力大小变化情况。_ 【答案】 600kg/m3 300N F甲变小 【详解】 （1）根据题意知道，木料质量为 60kg，体积为 0.1m3，由mV知道，此木料的密度为 33360g1.125g/cm 600kg/m0.1mmV （2）由Gmg 知道，木料重力 G=mg=60kg10N/kg=600N 以 A 为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心 O 点，则 12AOAB 由杠杆平衡条件1 12 2FlFl知道， FABGAO乙 解得乙对木料的作用力 600N=300N2GAOFAB乙 （3）当乙的作用点向 O靠近时，此时作用点记为 B；以 A为支点，由杠杆平衡条件1 12
23、2FlFl知道 F乙AB=GAO 即 GAOFAB乙 当乙向 O 点靠近，AB减小，G 与 AO不变，则 F乙变大；因为木料处于平衡状态，故所受合力为零，则有 F乙+F甲=G 由于 F乙变大，所以 F甲变小。 答： （1）木料密度为 600kg/m3； （2）此时乙对木料的作用力 300N； （3）当乙的作用点从 B点向 O 点靠近时，F甲变小。 Gy15 （2021 浙江湖州 中考真题）下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程： （本实验均使用轻质杠杆） 实验 1：在直杠杆水平平衡时（如图甲所示）进行实验记录多组数据得出：F1s1=F2s2（注：s1和 s2分别表示支点 O 到 F1和
24、 F2的作用点的距离） 。在直杠杆倾斜平衡时（如图乙所示）进行实验，也得到了同样的结论 该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？ 实验 2： 科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验， 移动钩码， 改变钩码数量， 记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即： 实验次数 F1/N s1/cm F2/N s2/cm l2/cm 1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1 2 1.5 20.0 1.5 31.7 29.8 3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0 s 和 l（支点到力的作用线的距离）这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究
25、小组的同学观察到：支点到 F1的作用点的距离（s1）与支点到 F1的作用线的距离（l1）是相等的。研究小组的同学又进行了实验。 实验 3： 移动钩码，使杠杆 并使杠杆处于平衡状态。 记录 F1、s1、l1和 F2、s2、l2 。 改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组 F1、s1、l1和 F2、s2、l2 。 分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。 最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1s1=F2s2杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释 请回答（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关
26、系是_ （2）将实验 3 中的填写完整。_ （3） “支点到力的作用线的距离”在科学上被称为_通过探究杠杆平衡条件的实验， 使我们深深认识到建立这一科学量的价值。 （4）用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力的原因是_ 【答案】 1122FsFl 倾斜或转动 力臂 图 1 的动力臂大于阻力臂，图 2 的动力臂等于阻力臂 【详解】 （1）1分析表格中的数据知道，得到一个等量关系 1122FsFl （2）2已经研究了水平状态，现在应该移动钩码，使杠杆倾斜或转动并使杠杆处于平衡状态，使指点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时便于去研究原来的等式是否合理。 （3）3“支点到力的作
27、用线的距离”在科学上被称为力臂。 （4）4用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力的原因是：图 1 动滑轮的动力臂大于阻力臂，图 2 定滑轮的动力臂等于阻力臂。 Gy16 （2021 浙江丽水 中考真题）杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下动手制作量程为 20 克的杆秤（如图乙） 。 【制作步骤】 做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A“、“B“； 挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处； 系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子； 标零线：将 5 克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，
28、使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”； 定刻度： 【交流评价】 （1）杆秤是一种测量_的工具； （2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向_侧移动； （3）步骤标零线的目的是_； （4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为_的方法更合理。 小科：先在秤盘上放 1 克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上 1；然后在秤盘上放 2 克物体；按上述方法直到标出所有刻度。 小思：在秤盘上放 20 克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上 20，0和 20 之间分为 20
29、 等份，依次标上相应刻度。 【答案】 质量 右 避免杠杆自身重力对称量的干扰 小思 【详解】 （1）1根据题意知道，杆秤是一种用来测量物体质量的工具。 （2）2根据题意知道，B点是杠杆的支点，由杠杆的平衡条件知道，当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向右移动。 （3）3 杆秤是一个杠杆，秤砣挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，此时是根据杠杆的平衡条件，避免了杠杆自身重力对称量的干扰。 （ 4 ） 4 由 于 每 测 量 一 次 都 存 在 误 差 ， 所 以 小 思 的 做 法 误 差 较 小 ， 方 法 更 合 理 。 一、选择题一、选择题 1 （202
30、2 浙江瑞安 一模）如图是古代城门吊桥模型，四条线代表四种绳索位置，吊起桥面最省力的绳索位置是（ ） 课堂小练 ABCD 2 （2020 浙江 衢州华茂外国语学校二模）某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（ ） AA 是动滑轮 B电梯厢运动的速度与拉绳的速度相等 CB 是定滑轮 D如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升 3 （2021 浙江金华 二模）如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，小金在支点左侧 30cm 刻度处挂 2 个钩码，进行探究活动，有以下观点或操作，其中不合理的是（ ） A杠杆在水平位置平衡，有利于测量力臂的值 B在探究过程中，不能调节平衡螺母使杠杆平衡 C在 A，B，
31、C，D 四个位置进行探究属于多次实验 D在 A，B，C，D 四个位置向下施力均能使杠杆保持水平平衡 4 （2020 浙江 衢州市菁才中学三模）下列力臂的画法正确的是（ ） A B C D 5 （2021 浙江 北京师范大学南湖附属学校二模） 如图， 当 B 物体重 1 牛时， AB 均静止不动。 后将 AB 对调，B 物体向右加速运动（滑轮、绳重及绳与滑轮的摩擦不计） 。针对前静止、后加速运动的分析下列说法错误的是（ ） A静止时，A 受力平衡 B静止时，滑轮组对 A 的拉力等于绳子对 B 的拉力 C加速运动时，AB 的惯性仍保持不变 D加速运动时，B 受到滑轮组的拉力可能比静止时小 6 （2
32、021 浙江温州 一模）下列器具中，属于省力杠杆的是（ ） A 扫帚 B 筷子 C 独轮车 D 钓鱼竿 7 （2021 浙江义乌 二模） 国庆献礼片 我和我的祖国 中前夜讲述了 1949 年 10 月 1 日开国大典前夜，天安门广场旗杆设计安装者林治远等人争分夺秒克服重重困难，保障开国大典上五星红旗顺利升起的故事。下列有关说法不正确的是（ ） A升旗过程中红旗的重力势能不断增大 B如果红旗是匀速升起的，那么红旗的动能不断增大 C升旗是利用定滑轮可以改变力的方向的原理，让国旗上升的 D升旗时升旗手受到绳子对他向上的摩擦力 8 （2021 浙江普陀 一模）小科同学在做铁片的生锈实验时，发现铁片很大
33、，不能放进试管，请在图中选择一款最容易剪断铁片的剪刀（ ） A B C D 9 （2021 浙江诸暨 一模）在杠杆的两边 A、B 点分别挂一等体积的实心铁球和铜球（如图）使杠杆保持平衡，若将杠杆慢慢下移同时浸没在浓度相等的足量 CuSO4溶液中， （忽略球的体积变化和溶液密度变化） 。下列有关杠杆平衡状态可能发生的变化情况及解释正确的是（ ） A继续保持平衡，因为两球体积相同浸没后受到的浮力也相同 B铜球端下沉，因为铜的密度比铁大相同体积的两球铜球的质量更大，所以重力也更大 C铁球端下沉，因为浸没在 CuSO4溶液中铁能置换出铜质量增加且粘附在铁球表面，重力增加故下沉 D开始时铜球端下沉；后铁
34、球端慢慢下沉使杠杆恢复平衡；最后铁球端下沉。 二、探究题二、探究题 10 （2021 浙江嘉善 二模）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图（每个钩码重 2N） 物理量 实验 1 实验 2 实验 3 钩码重 G/N 4 4 6 钩码上升高度 h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力 F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离 s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74% 57% 83.3% （1）通过表中数据可分析出实验 1 是用_图做的实验， （2）通过实验 1 和实验 2 的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组
35、的机械效率_。 （3）比较实验 1 和实验 3 可得出结论：使用同一滑轮组，提升不同的重物时，_，滑轮组的机械效率越高。 11 （2021 浙江 宁波外国语学校一模）如图所示，用力 F将重为 100N 的物体匀速拉上高为 1m、斜边长为2m 的斜面，已知斜面的机械效率为 80。 （1）求所用力 F 的大小。 （2）若物体重为 G，与斜面间的摩擦力为 f，斜面长为 s，高为 h，拉力为 F。很多同学认为，物体匀速上升过程中，拉力 F 与摩擦力 f是一对平衡力，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明：Ff。 12 （2021 浙江诸暨 一模）2020 年 12 月 17 日，嫦娥五号顺利完成月
36、面采样，携带 2 千克月壤成功返回地球。 （1）探测车在采集月球表面月壤样本时，机械臂简化图如图乙所示，OB=4OA，不计自身重力，当采集 2千克月壤时，在 A 点至少需要施加_N 的拉力。 （月球表面 g 取 1.6 牛/千克） （2）月壤中含有丰富的理想能源氦-3.有科学家推测氦-3 原子核能发生如图丙所示的核聚变反应，释放巨大的能量。图丁中能正确表示图丙“M”处的内容是_。 （3）带回的月壤颗粒中含有玻璃成分，科学家推测其主要成因是陨石撞击月面使一些岩石在高温下熔化，之后自然冷却_形成的。 （填物态变化名称） 13 （2021 浙江 温州市第十九中学二模）同学们利用实验共同验证“杠杆的平
37、衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等。 （1）杠杆初始状态如图甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆的平衡螺母均向_调节。 （2）杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置，同学们给出了自己的判断和建议： 小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了； 小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了； 小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了。 小东说， 在右侧的钩码下增加一个钩码， 并向左移动一格， 杠杆也可以平衡， 你认为都有谁说对了_（填序号） 。 （3）乙图中钩码均重 0.5N，体积均为 4
38、立方厘米，在盛有某液体的烧杯置于右侧钩码下方，当最下端的一个钩码浸没于该液体中时，杠杆在水平位置静止，该液体密度为_kg/m3。 三、填空题三、填空题 14 （2021 浙江金华 二模）如图所示，R是滑动变阻器示意图，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右移动。杠杆两端分别悬挂 100 克等体积的 Mg 金属球和 Fe 金属球，此时杠杆平衡。再将两球同时分别浸没到 100 克质量分数为 9.8%的稀硫酸中，反应过程中金属球排开液体的体积及杯内液体密度变化忽略不计。则从反应开始到结束，灯泡 L的亮暗情况为_ ， 并用所学的科学知识说明理由_。 15 （2021 浙江 金华市外国
39、语学校二模）为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习。 （1）如图是一种二氧化碳灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点 O 转动，可打开阀门。灭火器的控制杆相当于简单机械中的_。 （2）演习过程中，当压下瓶阀的压把时，内部的二氧化碳灭火剂便由虹吸管经过瓶阀到喷筒喷出，使燃烧区氧的浓度迅速下降，当二氧化碳达到足够浓度时火焰会窒息而熄灭，同时由于液态二氧化碳会迅速_， （填物态变化名称）在很短的时间内吸收大量的热量，因此对燃烧物起到一定的冷却作用，也有助于灭火。 16 （2021 浙江 二模）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体 G 匀速提升相同的高度 h，已知两次拉
40、力之比 F甲F乙=53，则这两个过程中，有用功之比 W甲W乙=_，两个滑轮的机械效率之比 甲乙=_。 17 （2021 浙江 北京师范大学南湖附属学校二模）如图甲是天平，标有 100 克的砝码在天平上测出来的质量是_。图乙是一种案秤，标有 1kg 的秤砣它的实际质量_（选填“大于”、“等于”或“小于”）1kg。 18 （2021 浙江义乌 二模）两个班级正在进行拔河比赛，场上参赛同学的体重都较大。他们的身体会适当地向后倾斜，如图所示。这样比赛时他们的脚下不易打滑，身体（相当于杠杆）也不易向前倾倒。请分析其中的原因。_ 19 （2021 浙江嘉善 二模）如今城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存
41、车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”； 存车时只需 40 秒就可以把车子从地面升起停在 2 米高空 图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中 A为存车架，O为杆 OB的转动轴，杆的 B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引 OB杆转动的钢丝绳，由电动机牵引存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳 BC将杆 OB 拉到一定高度固定；取车时，OB 杆放下使存车架落回地面。请根据以上信息回答下列问题（忽略OB 的重力和机械各部分的摩擦力） ： （1）图乙中，C 轮的作用是_。杠杆 OB属于_（填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）如图乙所示，若此时汽车的质量为 1.2t，
42、B点到地面的垂直距离为 3m，车的重心距离地面 2m，OB长为 5m，BC间距离为 1m，此时钢丝绳所受到的拉力大小为_N。 20 （2021 浙江普陀 一模）周末，小科和爸爸妈妈前往码头乘船回海岛看望爷爷奶奶，路途中，小科结合自己所学的知识，对生活中的现象进行了分析： （1）候船时发现码头侧面吊有数个轮胎（如图） 。他推测此装置可以将轮船靠拢时的一部分动能转化为_减少了过强撞击带来的震动和损坏。 （2）登船时，由于轮船入口远高于码头，乘务人员为了安全便捷，架设了登船梯如图） ，其近似可看做是个斜面。则小科在登船梯上沿斜面拖动行李箱所施加的拉力_（填“大于”“等于”或“小于”）行李箱自身的重力
43、。 （3）轮船启动后，在海面上变速行驶，小科判断在整个过程中，能量应该是_（填“守恒”或“不守恒”）的。 21 （2021 浙江 杭州市三墩中学二模）如图所示，斜面长 s=2m，h=0.4m。建筑工人将重为 G=500N 的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力 F=150N。忽略绳子重力。则该斜面的机械效率是_；货物箱在斜面上受到的摩擦力大小为_N，方向为_。 22 （2021 浙江上城 二模）用沿斜面向上的拉力 F将木箱匀速从 A拉到 B处，如图甲所示。已知拉力 F 做的功 W与木箱沿斜面运动距离 s的关系如图乙所示。 整个过程的额外功是 360J。 则有用功为_J，拉力 F
44、=_N，斜面的机械效率 =_。 23 （2021 浙江上城 二模）如图所示，质量不计的木板 AB 处于水平位置平衡，且可绕 O点无摩擦转动，OA=0.2m，OB=0.5m，在 A 端挂一个重 4N 的物体甲，另一重 2N 的小滑块乙在拉力作用下，以 0.1m/s 的速度从 O点匀速向右滑动。 （1）若甲与地面接触面积为 0.04m2，乙处于 O点时，则甲对地面的压强为_Pa、 （2）乙从 O 点运动到 C点时，A端刚好翘起，请计算 C点与 O点的距离_。 （3）请画出物体乙在 OB上运动时，杠杆 A 端所受拉力随时间的变化图_。 四、简答题四、简答题 24 （2022 浙江瑞安 一模）如图甲是
45、一种拉力器的原理图，主要结构包括拉环、测力计、滑轮组、负重箱等。负重箱内部装有活塞，活塞两端密闭性良好，活塞从底部向上运动后，负重箱内为真空。使用时，拉紧拉环，拉力较大时，活塞向上运动，拉力较小时，活塞向下运动，如此反复运动，从而得到锻炼。已知负重箱内部高度为 20 厘米，活塞上表面积为 10 厘米2。 （大气压 p=1.0105帕，不计活塞厚度，不计活塞、滑轮、测力计、绳子的自重，不计摩擦） （1）滑轮 A 的作用是_。 （2）如图乙是某次运动中测力计示数 F 与活塞上升距离 h 关系图，请计算完成一次活塞匀速上升过程，拉力做的功。( ) （3）小明认为负重箱内如果密封了一定量的气体，该拉力
46、器也能工作。若密封气体在一定温度下的体积与气压的关系如表所示，请在乙图中画出：当负重箱内密封一定量气体后，活塞匀速上升过程中，测力计示数与活赛上升距离的大致关系图。( ) 体积/米3 0.4 0.8 1.2 1.6 气压/千帕 240 120 80 60 25 （2021 浙江 二模）小雨同学的体重为 600N，每只鞋底与地面的接触面积为 0.02m2.当他使用如图 1 所示的滑轮组匀速提升水中的物体 A时， 如图 2是动滑轮挂钩对物体的拉力与物体浸入水中的深度的变化图象，当物体完全浸没于水中时，他对地面的压强为 8103Pa， （忽略摩擦绳重） 。求： （1）物体 A 的密度为多少？ （2）
47、此滑轮组中的动滑轮重为多大？ 26 （2021 浙江 杭州市三墩中学二模）如图所示，一位同学的质量为 50kg，再将木棒支在 O点，物体挂在A 点，OB=1m，OA=0.2m。让该同学站在体重秤上用手将木棒抬到图示位置，此时体重秤的读数为 60kg。试求（g 取 10N/kg） ： （1）该同学单独测体重时，双脚与体重秤的接触面积为 0.04m2，他对体重秤的压强为多大_？ （2）该同学的手对杠杆 B 端的托力 F为多大_？ （3）求物体的重力为多大_？ （4）若此时该同学用双手竖直向上匀速抬起木棒，体重秤的读数将_（选填“增大”“不变”或“减小”） 。 参考答案：参考答案： 1A 【详解】
48、A 选项中拉力的力臂最大，根据杠杆平衡公式 F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，越省力，故 A 符合题意。 故选 A。 2D 【详解】 A.图中 A 滑轮固定不动，因此它是定滑轮，故 A 错误。 B.此滑轮组的绳子股数为 2 股，因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的 2 倍，故 B 错误。 C.图中 B 滑轮和电梯厢一块运动，因此它是动滑轮，故 C 错误。 D.如果电动机向下拉动绳子，通过定滑轮改变了力的方向，所以电梯厢将上升，故 D 正确。 故选 D。 3D 【详解】 A杠杆在水平位置平衡，由于钩码的重力竖直向下，因此从支点到悬挂点的杠杆长度就是力臂，因此有利于测
49、量力臂的值，故 A 正确不合题意。 B平衡螺母只能用于开始实验前调整杠杆的平衡，故 B 正确不合题意。 C在 A，B，C，D 四个位置进行探究属于多次实验，收集多组数据后寻找规律，故 C 正确不合题意。 D要使杠杆保持水平平衡，在 A、B 位置只能向上用力，在 C、D 位置只能向下用力，故 D 错误符合题意。 故选 D。 4C 力臂是支点到力的作用线的距离。 【详解】 A图中力臂在力的作用线上，不是力臂，A 错误； B图中所示的力臂没有垂直于力的作用线，B 错误； C图中力臂是从支点 O到力 F1作用线的距离，C 正确； D图中力臂在力的作用线上，不是力臂，D 错误。 故选 C。 5B 【详解
50、】 A.当 A 静止时，处于平衡状态，此时受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，故 A 正确，不符合题意； B.由图可知， 滑轮组绳子股数为 3， 则滑轮组对 A 的拉力等于绳子对 B 的拉力的 3 倍， 故 B 错误， 符合题意； C.惯性是物质的一种属性，惯性大小只和物体的质量有关，AB 物质质量不变，则惯性不变，故 C 正确，不 符合题意； D.AB 静止不动时，B 受平衡力，滑轮组对 B 的拉力等于 GB。后将 AB 对调，B 物体向右加速运动，则 B 此时受非平衡力。B 受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力为 3GA，由于不知道 GA和 GB的大小关系，所以 B 受到滑轮组的拉力可能比静止时
