湖南省長(zhǎng)沙市中考物理分類(lèi)匯編 第10講 簡(jiǎn)單機(jī)械 課時(shí)1 杠桿（含解析）.doc

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第十講 　簡(jiǎn)單機(jī)械 命題點(diǎn)1 杠桿類(lèi)型的判斷 1. (xx長(zhǎng)沙19題3分)如圖所示的用具中屬于費(fèi)力杠桿的是(　　) 【考向拓展】 1. (xx長(zhǎng)沙)要剪開(kāi)較硬的白鐵皮，下圖中哪種剪刀最合適(　　) 命題點(diǎn)2 2. (xx長(zhǎng)沙27題3分)如圖為一健身器材模型，杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．OA∶OB＝1∶4，質(zhì)量為60 kg的小明站在水平放置的體重計(jì)上，通過(guò)該杠桿提起吊籃中的重物，吊籃重80 N．當(dāng)邊長(zhǎng)為20 cm的正方體重物甲剛被提起時(shí)，體重計(jì)示數(shù)為43 kg；當(dāng)邊長(zhǎng)為40 cm的正方體重物乙剛被提起時(shí)，體重計(jì)示數(shù)為18 kg.杠桿始終在水平位置保持平衡，A、B兩端繩子拉力保持豎直．不計(jì)繩重、杠桿自重及摩擦，g取10 N/kg.則重物甲與重物乙的密度之比為(　　) A. 1∶3　　　B. 2∶3　　　C. 3∶2　　　D. 3∶1 第2題圖 3. (xx長(zhǎng)沙31題6分)如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OA的A端掛一邊長(zhǎng)為10 cm的正方體石塊，在OA的中點(diǎn)施加一豎直向上的力F.當(dāng)力F＝40 N 時(shí)，杠桿在水平位置平衡，則石塊重________N，其密度為_(kāi)_______kg/m3；將石塊浸沒(méi)于盛水的燒杯中，若杠桿仍在水平方向再次平衡，則F＝________N．(取g＝10 N/kg) 　 第3題圖 4. (xx長(zhǎng)沙39題8分)在長(zhǎng)沙市地鐵二號(hào)線建設(shè)工地上，有一“塔吊”正在準(zhǔn)備起吊一底面積為0.8 m2、質(zhì)量為2 400 kg的圓柱形重物；如圖所示，A為塔吊的配重，OB為塔吊的起重臂，C為能在起重臂上移動(dòng)的載重小車(chē)，載重小車(chē)下掛有滑輪組OB＝25 m．當(dāng)載重小車(chē)在B點(diǎn)時(shí)，能安全起吊重物的最大質(zhì)量是1 200 kg.現(xiàn)在載重小車(chē)從距離O點(diǎn)為10 m的載重臂上，準(zhǔn)備起吊該圓柱形重物(不計(jì)掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦．g＝10 N/kg)．問(wèn)： (1)起吊前，該重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？ (2)起吊后，當(dāng)重物勻速上升時(shí)，載重小車(chē)上每段鋼絲繩的拉力為多大？ (3)如果將重物勻速提升20 m，則拉力做功多少？ (4)“塔吊”將重物從起吊點(diǎn)提升20 m后，載重小車(chē)最多能向B點(diǎn)方向再平移多少米，才能保證安全工作？ 第4題圖 命題點(diǎn)3　 5. (xx長(zhǎng)沙36題6分)小剛和小明等同學(xué)一起做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)． (1)小剛將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端上翹，此時(shí)，他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡． (2)如圖甲所示，若每個(gè)鉤碼重0.5 N，且杠桿上每格相等，小明在杠桿左端圖示位置處掛上3個(gè)鉤碼，為使杠桿在水平位置平衡，他在圖中A處施加一個(gè)方向向上的力F1，此力大小至少為_(kāi)_______N. (3)若撤去力F1，改在杠桿右端B處施加一個(gè)方向向下的力F2(如圖乙所示)，仍使杠桿平衡．請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出力F2的力臂． 第5題圖 6. (xx長(zhǎng)沙35題4分)如圖所示，小紅在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼． 　 第6題圖 (1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡． (2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛________個(gè)鉤碼． (3)如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，杠桿的________端將會(huì)下沉．此后，小紅又經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，得出的杠桿的平衡條件是__________________________________________________________． ,考向拓展) 2. 在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示： (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向______(選填“左”或“右”) 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接讀出________． 考向拓展2圖 (2)如圖乙所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡后，小明便得出了杠桿的平衡條件，他得出的結(jié)論是否合理？________，理由是____________________________．若將A、B兩處的鉤碼各向O點(diǎn)移動(dòng)一小格，杠桿將向________(選填“左”或“右”)端下沉． (3)實(shí)驗(yàn)中保持阻力、阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測(cè)出每一組動(dòng)力臂L1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了F1與L1的關(guān)系圖像，如圖丙所示．請(qǐng)根據(jù)圖像推算，當(dāng)L1為 0.1 m時(shí)，F(xiàn)1為_(kāi)_____N. 答案 1. A　【解析】 選項(xiàng) 解讀 正誤 A 食品夾在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它是費(fèi)力杠桿 √ B 瓶蓋起子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿 C 螺絲刀做為杠桿在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿 D 鉗子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿 【考向拓展】 1. C　 2. D　【解析】由杠桿平衡條件可得(G甲＋80 N)OA＝(60 kg－43 kg)10 N/kgOB，代入OA∶OB＝1∶4 即得G甲＝600 N，同理還可以得到G乙＝1 600 N，而物體的質(zhì)量與重力成正比，所以兩個(gè)物體的質(zhì)量之比是m甲∶m乙＝G甲∶G乙＝3∶8；而兩個(gè)物體的邊長(zhǎng)之比為1∶2，而體積與邊長(zhǎng)的立方成正比，所以體積之比是1∶8，而不同物體的密度比值與質(zhì)量之比成正比，與體積之比成反比，故其密度之比為(3∶8)∶(8∶1)＝3∶1.故選D. 3. 20　2103　20　【解析】應(yīng)用杠桿的平衡條件，則有G石OA＝FOA，求出G石＝20 N；則石塊的密度為ρ＝＝＝2103 kg/m3；當(dāng)杠桿再次平衡時(shí)，由于石塊的密度大于水，則A點(diǎn)所受的力應(yīng)為F合＝G石－F?。瓽＝G石＝20 N，F(xiàn)?。溅阉甮V＝1.0103 kg/m310 N/kg(0.1m)3＝10 N，F(xiàn)合＝G－F?。?0 N－10 N＝10 N；再次應(yīng)用杠桿的平衡條件，即可算出F＝2F合＝210 N＝20 N. 4. 解：(1)重物對(duì)地面壓強(qiáng)p＝＝＝＝＝3.0104 Pa (2)每段鋼絲繩的拉力 F＝＝＝6 000 N (3)拉力做功W＝Fs＝6 000 N420 m＝4.8105 J 或W＝Gh＝24 000 N20 m＝4.8105 J (4)由杠桿原理GBOB＝G物OC′得， 12 000 N25 m＝24 000 NOC′ OC′＝12.5 m Δ L＝12.5 m－10 m＝2.5 m 5. (1)左　(2)2　(3)如答圖所示 第5題答圖 【解析】(1)研究杠桿平衡條件時(shí)，為了避免杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)使杠桿處于水平平衡．實(shí)驗(yàn)中杠桿靜止時(shí)左端上翹，說(shuō)明右端的質(zhì)量大于左端的質(zhì)量，為了使杠桿處于水平平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向左調(diào)節(jié)；(2)根據(jù)杠桿的平衡條件有30.5 N4＝F13，則F1＝2 N；(3)力臂如答圖所示． 6. (1)右　(2)6　(3)左　動(dòng)力動(dòng)力臂＝阻力阻力臂(或F1L1＝F2L2) 【解析】(1)杠桿左端下沉說(shuō)明右端輕了，需要把平衡螺母向右調(diào)；(2)根據(jù)杠桿平衡條件可知：A處3格4個(gè)鉤碼，B處2格需要6個(gè)鉤碼才能平衡；(3)當(dāng)左右各增加一個(gè)鉤碼時(shí)，A處是3格5個(gè)鉤碼，B處是2格7個(gè)鉤碼，所以杠桿的左端會(huì)下沉．杠桿的平衡條件是動(dòng)力動(dòng)力臂＝阻力阻力臂(或F1L1＝F2L2)． 【考向拓展】 2. (1)右　力臂　(2)不合理　只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性　左　(3)6 【解析】(2)若將A、B兩處的鉤碼各向O移動(dòng)一小格，左側(cè)為2G2L，右側(cè)為3GL，則左側(cè)下沉；(3)取圖像上的點(diǎn)(2 N，0.3 m)，根據(jù)平衡條件可知當(dāng)L1＝0.1 m時(shí)，F(xiàn)應(yīng)為6 N.