1、第十讲 简单机械 命题点 1 杠杆类型的判断1. (2013 长沙 19 题 3 分)如图所示的用具中属于费力杠杆的是( )【考向拓展】1. (2008 长沙)要剪开较硬的白铁皮，下图中哪种剪刀最合适( )命题点 2 杠 杆 平 衡 条 件 的 应 用2. (2016 长沙 27 题 3 分)如图为一健身器材模型，杠杆 AB 可绕 O 点在竖直平面内转动 OA OB14，质量为 60 kg 的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重 80 N当边长为 20 cm 的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为 43 kg；当边长为 40 cm 的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数
2、为 18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡， A、 B 两端绳子拉力保持竖直不计绳重、杠杆自重及摩擦， g 取 10 N/kg.则重物甲与重物乙的密度之比为( )A. 13 B. 23 C. 32 D. 31第 2 题图3. (2010 长沙 31 题 6 分)如图所示，在轻质杠杆 OA 的 A 端挂一边长为 10 cm 的正方体石块，在 OA 的中点施加一竖直向上的力 F.当力 F40 N 时，杠杆在水平位置平衡，则石块重_N，其密度为_kg/m 3；将石块浸没于盛水的烧杯中，若杠杆仍在水平方向再次平衡，则 F_N(取 g10 N/kg)第 3 题图4. (2011 长沙 39 题 8 分)
3、在长沙市地铁二号线建设工地上，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为 0.8 m2、质量为 2 400 kg 的圆柱形重物；如图所示， A 为塔吊的配重， OB为塔吊的起重臂， C 为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组 OB25 m当载重小车在 B 点时，能安全起吊重物的最大质量是 1 200 kg.现在载重小车从距离 O点为 10 m 的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦 g10 N/kg)问：(1)起吊前，该重物对地面的压强为多大？(2)起吊后，当重物匀速上升时，载重小车上每段钢丝绳的拉力为多大？(3)如果将重物匀速提升 20 m，则拉力做功多少？(
4、4)“塔吊”将重物从起吊点提升 20 m 后，载重小车最多能向 B 点方向再平移多少米，才能保证安全工作？第 4 题图命题点 3 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件5. (2015 长沙 36 题 6 分)小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验(1)小刚将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘，此时，他应将杠杆两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡(2)如图甲所示，若每个钩码重 0.5 N，且杠杆上每格相等，小明在杠杆左端图示位置处挂上 3 个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他在图中 A 处施加一个方向向上的力 F1，此力大小至少为_N.(3
5、)若撤去力 F1，改在杠杆右端 B 处施加一个方向向下的力 F2(如图乙所示)，仍使杠杆平衡请在图乙中画出力 F2的力臂第 5 题图6. (2012 长沙 35 题 4 分)如图所示，小红在探究“杠杆的平衡条件”的实验中所用的器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码第 6 题图(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡(2)杠杆调节平衡后，小红在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码，为使杠杆重新平衡，应在 B 点挂_个钩码(3)如果再在 A、 B 两处各加挂一个钩码，杠杆的_端将会下沉此后，小红
6、又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是_,考向拓展)2. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，实验装置如图所示：(1)实验时发现杠杆如图甲所示，应将杠杆两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”) 调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接读出_考向拓展 2 图(2)如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡后，小明便得出了杠杆的平衡条件，他得出的结论是否合理？_，理由是_若将 A、 B 两处的钩码各向 O 点移动一小格，杠杆将向_(选填“左”或“右”)端下沉(3)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的关系图像，
7、如图丙所示请根据图像推算，当 L1为 0.1 m 时， F1为_N.答案1. A 【解析】选项 解读 正误A 食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆 B 瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆 C 螺丝刀做为杠杆在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆 D 钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆 【考向拓展】1. C 2. D 【解析】由杠杆平衡条件可得( G 甲 80 N)OA(60 kg43 kg)10 N/kgOB，代入 OA OB14 即得 G 甲 600 N，同理还可以得到 G 乙 1 600 N，而物体的质量与重力成正比，所以两个物体的质量之
8、比是 m 甲 m 乙 G 甲 G 乙 38；而两个物体的边长之比为 12，而体积与边长的立方成正比，所以体积之比是 18，而不同物体的密度比值与质量之比成正比，与体积之比成反比，故其密度之比为(38)(81)31.故选 D.3. 20 210 3 20 【解析】应用杠杆的平衡条件，则有 G 石 OA F OA，求出 G12石 20 N；则石块的密度为 210 3 kg/m3；当杠杆再G石gV石 20 N10 N/kg（ 0.1 m） 3次平衡时，由于石块的密度大于水，则 A 点所受的力应为 F 合 G 石 F 浮 G G 石 20 N， F 浮 水 gV1.010 3 kg/m310 N/kg
9、(0.1m)3 10 N， F 合 G F 浮 20 N10 N10 N；再次应用杠杆的平衡条件，即可算出 F2 F 合 210 N20 N.4. 解：(1)重物对地面压强 p 3.010 4 PaFS GS mgS 2 400 kg10 N/kg0.8 m2(2)每段钢丝绳的拉力F 6 000 NGn 2 400 kg10 N/kg4(3)拉力做功 W Fs6 000 N420 m4.810 5 J或 W Gh24 000 N20 m4.810 5 J(4)由杠杆原理 GBOB G 物 OC得，12 000 N25 m24 000 N OCOC12.5 m L12.5 m10 m2.5 m5
10、. (1)左 (2)2 (3)如答图所示第 5 题答图【解析】(1)研究杠杆平衡条件时，为了避免杠杆自身重力对实验的影响，实验前应使杠杆处于水平平衡实验中杠杆静止时左端上翘，说明右端的质量大于左端的质量，为了使杠杆处于水平平衡，应将平衡螺母适当向左调节；(2)根据杠杆的平衡条件有 30.5 N4 F13，则 F12 N；(3)力臂如答图所示6. (1)右 (2)6 (3)左 动力动力臂阻力阻力臂(或 F1L1 F2L2)【解析】(1)杠杆左端下沉说明右端轻了，需要把平衡螺母向右调；(2)根据杠杆平衡条件可知： A 处 3 格 4 个钩码， B 处 2 格需要 6 个钩码才能平衡；(3)当左右各增加一个钩码时， A 处是 3 格 5 个钩码， B 处是 2 格 7 个钩码，所以杠杆的左端会下沉杠杆的平衡条件是动力动力臂阻力阻力臂(或 F1L1 F2L2)【考向拓展】2. (1)右 力臂 (2)不合理 只进行一次实验，实验结论具有偶然性 左 (3)6【解析】(2)若将 A、 B 两处的钩码各向 O 移动一小格，左侧为 2G2L，右侧为3GL，则左侧下沉；(3)取图像上的点(2 N，0.3 m)，根据平衡条件可知当 L10.1 m 时，F 应为 6 N.
