浙教版科学中考简单机械专题

浙教版科学中考简单机械专题浙教版科学中考简单机械专题第25页（共25页）浙教版科学中考简单机械专题浙教版科学中考简单机械专题一．选择题（共11小题)1．（2015•东营）如图所示，杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会（）A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断2．（2015•漳州）如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（）A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G3．（2015•枣庄）如图所示，杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，右端下沉C．杠杆不能平衡，左端下沉 D．无法判断4．(2015•厦门）用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平．如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（）A．两车的质量相等 B．两车的速度大小相等C．质量较小的车速度较大 D．两车同时到达木板两端5．（2015•南宁）如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是(）A．1个 B．2个 C．3个 D．6个6．(2015•常州）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．一定是省力杠杆 B．一定是费力杠杆C．一定是等臂杠杆 D．以上情况都有可能7．（2014•成都)如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点．甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向,M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa．下列说法中正确的是（）A．金属块甲的重力为45NB．金属块乙的体积为200cm3C．将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡D．将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，放手后甲被拉离地面8．(2013•无锡一模)如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0。6m,CD=0。4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（）A．600N B．400N C．200N D．150N9．（2013•咸宁模拟）边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103Pa．如图所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M．用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡，此时物体M对地面的压强为1.8×103Pa，若仍用力F在距离A点0。1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M对地面压强为1。0×103Pa，已知横杆上AB部分的长为0。2m,AB：OA=1：3，g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦．则(）A．物体M的质量为54kgB．物体M的密度为0。54×103kg/m3C．动滑轮的质量为1kgD．力F的大小为32N10．（2014•巴中）如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3:4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2：1,则A、B两物体物质的密度之比是（)A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：411．(2011•南昌）三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（）A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离二．解答题（共11小题）12．（2012•梅州)如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图．该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连．杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0。04m2,高1m，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：（1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强大小;（2)当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；(3)若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度．13．（2012•阜新）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）若在实验前出现如图1所示的情况，应将杠杆左端的螺母向（填“左”或“右"）调节，直至杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于．（2）如图2所示,在杠杆左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码个．（3）如图3所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将(填“变大"、“变小”或“不变"），其原因是．14．（2008•聊城）“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内．（g取10N/Kg）（1）现有一“塔吊"如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂,OB叫吊臂．C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计,在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方？(2）若“塔吊"20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊"的机械效率是多少?15．(2012•历下区一模)某小组同学探究杠杆的平衡条件．(1)实验前没挂钩码时,杠杆的平衡位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺母向旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡．（2）该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图乙进行实验,一种按图丙进行实验．你认为哪个实验方案更好并说明你的理由．（3）该组同学在研究这两种方案时，发现在A点两次弹簧测力计的示数不相同，乙图中的F明显比丙图中的F′小，其原因是．16．（2012•硚口区模拟）小明参加社会实践劳动，想将质量为300kg的油桶推上高为10cm的台阶．(1)请帮他在图中画出推油桶所使用的最小力F的方向,并标出推力的力臂L．(2)若不计阻力和摩擦，最小推力F为多少？（3）如果将油桶推上台阶共用时3s，则小明做功的功率至少为多少？17．（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250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．(1）画出以B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1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0。36m,则他1min内克服重力所做的功为多少？18．（2011•日照）小强在验证杠杆平衡条件的实验中（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为．（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时，测出F1=1.2N，F2=1。5N；OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1=F2l2．小强的失误是．（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应，大小为N．(4）在图中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计，在A处挂N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡．19．（2011•西藏）如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．（1）每个滑轮重多少N？（2）绳子能承受的最大拉力是多少N?（3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N？20．（2013•荆州)用如图所示的滑轮组提升重物,当作用在绳子自由端的拉力为100N时，能匀速提起重力为240N的物体．不计摩擦和绳重，求：(1）动滑轮重为多少?(2）若绕绳能承受的最大拉力为200N,则该滑轮组的最大机械效率为多大?21．(2010•德州）如图所示装置图，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m．(1）请在图上画出绳子的绕法；(2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功．22．(2011•宜昌)建筑工地上,某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力做功的功率是750W,求重物在1min内匀速上升的高度？（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？浙教版科学中考简单机械专题参考答案与试题解析一．选择题(共11小题）1．（2015•东营）如图所示，杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会（）A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断【分析】原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论．【解答】解:设一个钩码重为G,一格为L，原来：2G×3L=3G×2L，杠杆平衡，现在:3G×3L＞4G×2L，所以杠杆不再平衡，杠杆向逆时针方向转动，即左端下沉．故选A．2．（2015•漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是（）A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G【分析】利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时,如果动力臂不变，只改动用力方向,其动力不变,据此分析解答．【解答】解：设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L由此可得:F=因为G,OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径,相等，故F1=F2=F3=G故选：C3．(2015•枣庄）如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是(）A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，右端下沉C．杠杆不能平衡，左端下沉 D．无法判断【分析】根据杠杆原来处于平衡状态，利用图示杠杆的力臂关系，根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;根据条件的变化，分别表示出杠杆作用两边的力矩：力和力臂的乘积．比较力矩的大小，即可确定杠杆是否平衡．【解答】解：原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OC＞OD．所以mA＜mB，当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L，此时左边为:mAg(OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右边为：mBg（OD﹣△L)=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，所以mAg△L＜mBg△L；所以：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．故选C．4．（2015•厦门)用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平．如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（）A．两车的质量相等 B．两车的速度大小相等C．质量较小的车速度较大 D．两车同时到达木板两端【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答即可．【解答】解:木板原来是平衡的,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：G1L1=G2L2，即：m1v1t=m2v2t，m1v1=m2v2，A、两车的质量相等,速度不同则不能平衡，故A错误；B、车的速度大小相等,质量不同不能平衡，故B错误；C、质量较小的车速度较大，故C正确;D、须满足与两端距支点距离相等才能平衡，故D错误．故选C．5．（2015•南宁）如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是（）A．1个 B．2个 C．3个 D．6个【分析】根据杠杆的平衡条件，将已知条件代入便可求得．【解答】解：设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L23G×2L=F2×3L解得F2=2G，所以在A处所挂钩码的个数为2．故选B．6．（2015•常州）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．一定是省力杠杆 B．一定是费力杠杆C．一定是等臂杠杆 D．以上情况都有可能【分析】使用杠杆时，如果动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；如果动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆；如果动力臂小于阻力臂,为费力杠杆；因为在B点用力的方向不确定，所以其省费力情况要根据用力的方向确定．据此分析．【解答】解：B点力的方向不同，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．故ABC不符合题意,D符合题意．故选D．7．（2014•成都）如图，轻质杠杆上各小格间距相等,O为杠杆中点．甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa．下列说法中正确的是（）A．金属块甲的重力为45NB．金属块乙的体积为200cm3C．将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡D．将甲向右移动并挂于P正下方,乙移挂至S，放手后甲被拉离地面【分析】（1）利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2求出甲上方的绳上的拉力，在分析甲的受力情况，根据压强p=列出甲在两种情况下的压强，联立解答甲的重力;（2)利用甲的重力和正立方体条件，求出甲的体积，结合乙的重力和同种材料,求出乙的密度;（3）利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡；（4)同样利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡．【解答】解：A、设甲的重力为G，甲的底面积为S，杠杆上1小格为L,则根据杠杆平衡条件可得：F甲×6L=G乙×2L即F甲×6L=15N×2L,解得F甲=5N，此时甲对地面的压强为p===4000Pa；同理可得：F甲′×6L=15N×3L，解得F甲′=7.5N，此时甲对地面的压强为p′===3750Pa;两式联立解得：G=45N故A正确；B、由A中条件可求出甲的底面积为S==0。01m2，甲是正立方体，故其体积为:V甲=0.001m3；又因为G甲：G乙=V甲：V乙=45N:15N=3：1,故乙的体积为V乙=V甲=≈0。00033m3，故B错误；C、如果将甲向右移动并挂于N正下方,乙仍挂于R,此时（G甲﹣F′）×4L=G乙×3L即（45N﹣F′）×4L=15N×3L，所以放手后杠杆仍能平衡,故C正确；D、如果将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，此时（G甲﹣F″）×2L＜G乙×7L即(45N﹣F″）×2L＜15N×7L，所以放手后细线拉力会大于20N,细线会断，则甲不会被拉离地面,故D错误．故选:AC．8．（2013•无锡一模）如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m,BD=0。6m，CD=0。4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（）A．600N B．400N C．200N D．150N【分析】求撬动石块所用的最小力，就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂．该杠杆可以有两个支点：D点和B点．①D点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂;②B点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时AC为动力臂，BC为阻力臂；显然第②种情况更省力，结合杠杆的平衡条件可求出答案．【解答】解：①若以D点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂，CD为阻力臂,如图：②若以B点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时AB为动力臂,BC为阻力臂，如图：由图知,AD＜AB,CD＞BC,所以②更省力；如上图,以B为支点，动力臂AB=1。8m，阻力臂BC=BD﹣CD=0。6m﹣0.4m=0。2m，由杠杆的平衡条件：F1×AB=F2×BC，得:F1×1.8m=1800N×0.2m，∴F1=200N．故选C．9．(2013•咸宁模拟）边长为0。1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103Pa．如图所示装置，横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M．用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡,此时物体M对地面的压强为1。8×103Pa，若仍用力F在距离A点0。1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M对地面压强为1。0×103Pa，已知横杆上AB部分的长为0。2m，AB：OA=1：3,g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦．则（)A．物体M的质量为54kgB．物体M的密度为0。54×103kg/m3C．动滑轮的质量为1kgD．力F的大小为32N【分析】A、根据正方体物体的边长，求出物体的底面积,知道压强，求出地面受到的压力，求出物体M的重力，再利用重力公求物体的质量；B、求出M的体积，利用密度公式求物体M的密度；CD、当力F作用在A点时，求出地面受到的压力，求出杠杆对动滑轮的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程①．若仍用力F在距离A点0。1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡，物体对地面的压强减小，压力减小，一定是增大了动力臂,所以拉力向左移动了0.1m．根据杠杆平衡条件列出方程②；解方程组得出拉力F和动滑轮的重力．【解答】解：A、S=0.1m×0。1m=0.01m2，物体的重力G=F=pS=5.4×103Pa×0。01m2=54N，物体的质量m===5.4kg,故A错；B、物体M的密度：ρ===5.4×103kg/m3，故B错；CD、设动滑轮的重力为G动，当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时，地面受到的压强为1.8×103Pa，地面受到的压力为F'=p'S=1.8×103Pa×0.01m2=18N，滑轮对物体的拉力为F1=G﹣F’=54N﹣18N=36N,∵不计横杆质量、绳质量和摩擦，∴杠杆B端受到的拉力：FB=（F1+G动）∵AB:OA=1：3，AB=0.2m∴OA=0。6m，OB=0。8m,根据杠杆平衡条件得,FB×OB=F×OA,即：（F1+G动）×OB=F×OA,（36N+G动）×0.8m=F×0.6m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，物体对地面的压强减小，压力减小，一定是增大了动力臂，所以拉力向左移动了0.1m，当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时，地面受到的压强为1。0×103Pa，地面受到的压力为F″=p″S=1。0×103Pa×0。01m2=10N，滑轮对物体的拉力为F2=G﹣F″=54N﹣10N=44N，杠杆B端受到的拉力:FB′=(F2+G动）根据杠杆平衡条件得:FB×OB=F×OA′，即：（F2+G动)×OB=F×OA′，(44N+G动）×0。8m=F×(0.6m+0。1m）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由得：G动=12N，F=32N,所以动滑轮质量m=1。2kg,故C错、D正确故选D．10．(2014•巴中)如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（）A．3:2 B．4：3 C．2:3 D．3：4【分析】①已知力臂比例关系,根据杠杆平衡条件可以得到两物体对杠杆的拉力之比，也就是两物体的重力之比，进一步得到质量关系；②已知两物体质量之比和体积之比，利用公式ρ=得到两物体密度之比．【解答】解：∵F1L1=F2L2，∴GA•OM=GB•ON,mAg•OM=mBg•ON，mA•OM=mB•ON，∴==，∵ρ=，∴==×=×=．故选C．11．（2011•南昌）三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（)A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B．乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离【分析】从图乙可知，右边水桶B向下沉，从杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，水平时右边的力与力臂乘积较大，应减小右边的力与力臂的乘积或增大左边的力与力臂的乘积．从而判断A、B是否符合题意．从丙图中可看出，左边是小和尚，而右边是瘦和尚，可以以小和尚的肩膀和扁担接触点为支点，再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行分析,判断C、D是否符合题意．【解答】解:从图乙可知，右边水桶B向下沉,从杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，水平时右边的力与力臂乘积较大，应减小右边的力与力臂的乘积或增大左边的力与力臂的乘积．A、胖和尚将他的肩往后移动一点距离，从而可以减小LB,使FBLB减小，即减小了右边的力与力臂的乘积，说法正确,不符合题意．B、胖和尚将后面水桶B往前移动一点距离,从而可以减小LB，使FBLB减小，即减小了右边的力与力臂的乘积，说法正确,不符合题意．C、从丙图中可看出，以小和尚的肩膀为支点O，水桶为阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是动力,L2是阻力臂,L1是动力臂，若让瘦和尚往前移动一点距离，则瘦和尚那边的力臂L1就变大，而F2L2的乘积不变，根据杠杆原理F1L1=F2L2可知：为了维持平衡，那么瘦和尚那边的力F1要变小，所以减轻了瘦和尚的负担,说法正确,不符合题意．D、若水桶向瘦和尚移动,则阻力臂L2就变大，而阻力F2和动力臂L1不变，根据杠杆原理F1L1=F2L2可知：为了维持平衡，那么瘦和尚那边的力F1要变大,所以增大了瘦和尚的负担,说法错误，符合题意．故选D．二．解答题（共11小题）12．（2012•梅州）如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图．该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连．杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:ON=1：2．已知物块A的密度为1。5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；(2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；(3)若水位发生变化,当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度．【分析】(1)当物块A的顶部刚没入水面时，求出底部所处的深度,利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强；（2）求出物块A的体积（物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积），利用阿基米德原理求物块A所受的拉力；（3）①当电子秤的示数为55N时，求出杠杆N端受到的拉力，知道力臂关系，可求杠杆M端受到的拉力；②由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，对每一个动滑轮受力分析,利用力的平衡求滑轮组对A的拉力；③A受到的拉力加上浮力等于物体A的重力，据此求A受到的浮力，再根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排开水的体积，利用V排=Sh浸求物块A浸入水中的深度．【解答】解:(1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部所处的深度：h=1m，底部受到水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa．（2）物块A的体积：VA=0.04m2×1m=0.04m3，物体A重：GA=ρAVAg=1。5×103kg/m3×0。04m3×10N/kg=600N,∵物块A没入水中，∴排开水的体积:V排=VA=0。04m3，物块A所受的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N;物块A所受的拉力：F拉=GA﹣F浮=600N﹣400N=200N；（3)①电子秤的示数F示=GB﹣FN，则杠杆N端受到的拉力：FN=GB﹣F示=100N﹣55N=45N,∵杠杆平衡，MO:ON=1：2∴FMLOM=FNLON，∴杠杆M端受到的拉力:FM=90N；②滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，滑轮D受到向下的拉力：FD=2FM=2×90N=180N,滑轮C受到向下的拉力：FC=2FD=2×180N=360N，∴滑轮组对A的拉力：F拉A=FC=360N；③∵F拉A+F浮=GA，∴F浮=GA﹣F拉A=ρAVAg﹣F拉A=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg﹣360N=600N﹣360N=240N，∵F浮=ρ水V排g，∴V排===0.024m3，∵V排=Sh浸，∴物块A浸入水中的深度：h浸===0。6m．答：（1）当物块A的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强为1×104Pa；(2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力为200N;（3）物块A浸入水中的深度为0.6m．13．（2012•阜新）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）若在实验前出现如图1所示的情况，应将杠杆左端的螺母向右（填“左"或“右")调节,直至杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于在杠杆上直接测量力臂．（2)如图2所示，在杠杆左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码六个．(3）如图3所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大（填“变大”、“变小”或“不变”)，其原因是拉力的力臂变小了．【分析】（1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．（2)根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，可以判断出在杠杆右边B处所挂钩妈的个数，使杠杆重新达到平衡．（3)阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．【解答】解：（1）杠杆重心左移，应将左端的平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．故答案为:右；在杠杆上直接测量力臂．（2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得:左边=4G×3L=12GL；为了使杠杆保持平衡，右边也应等于12GL．那么,在B处所挂钩妈的个数==6G，即应该挂六个钩码．故答案为：六（3）如图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大,弹簧测力计示数变大．故答案为:变大；拉力的力臂变小了．14．（2008•聊城）“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊"可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内．（g取10N/Kg）（1）现有一“塔吊”如图所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂，OB叫吊臂．C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t,要想起吊质量为1。25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方?（2）若“塔吊”20s内将质量为1。25t的水泥板匀速提高了4m，那么,“塔吊"提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少?【分析】（1）杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2；先跟据G=mg求出动力和阻力，然后根据杠杆平衡的条件求出阻力臂即可;（2)先利用W=Gh求出有用功，然后再利用P=求出有用功率,最后利用η=100％求出机械效率．【解答】已知：m1=5t=5000kg，m2=1。25t=1250kg，L1=AO=10m，g=10N/kg，h=4m，t=20s,W额=3×104J求:L2，P有用，η解:（1）F1=G1=m1g=5000kg×10N/kg=5×104N,F2=G2=m2g=1250kg×10N/kg=1.25×104N，根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2C离O点的距离==40m；(2)W有用=G2h=1.25×104N×4m=5×104J,，η====62.5％．答:（1)C应移动到离O点40m远的地方；（2）“塔吊"提升水泥板的功率是2.5×103W；“塔吊”的机械效率为62。5％．15．（2012•历下区一模）某小组同学探究杠杆的平衡条件．（1）实验前没挂钩码时，杠杆的平衡位置如图甲所示,此时应将左端平衡螺母向右旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡．（2）该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图乙进行实验，一种按图丙进行实验．你认为哪个实验方案更好并说明你的理由乙图更好一些，因为该图进行试验便于从杠杆上直接读取力臂．（3)该组同学在研究这两种方案时,发现在A点两次弹簧测力计的示数不相同，乙图中的F明显比丙图中的F′小，其原因是丙图中测力计的力臂变小，故此时测力计的示数会变大．【分析】(1）杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．(3）在研究杠杆平衡条件的实验中，弹簧测力计应向竖直方向拉杠杆，这是为了保证力臂等于相应的杠杆的长,否则，测力计的对应力臂会变短，据杠杆的平衡条件能看出，此时的拉力会增大．【解答】解:（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;（2）力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取．（3）分析图乙和图丙能看出，两图中的阻力和阻力臂都是相等的,但图丙中测力计的力臂小于图乙中测力计的力臂，故据F1L1=F2L2可知,图丙中测力计的示数会变大．故答案为：（1）右；（2)乙图更好一些，因为该图进行试验便于从杠杆上直接读取力臂；(3）丙图中测力计的力臂变小，故此时测力计的示数会变大．16．（2012•硚口区模拟)小明参加社会实践劳动，想将质量为300kg的油桶推上高为10cm的台阶．（1）请帮他在图中画出推油桶所使用的最小力F的方向，并标出推力的力臂L．（2）若不计阻力和摩擦,最小推力F为多少？(3）如果将油桶推上台阶共用时3s，则小明做功的功率至少为多少？【分析】（1)由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大，则动力越小，据此可知只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可;（2）根据勾股定理求出重力作用的力臂,再根据杠杆的平衡条件求出最小的推力；（3）如果将油桶推上台阶，油桶至少上升10cm,根据W=Gh求出克服重力做的功，再根据P=求出小明做功的最小功率．【解答】解:(1）由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小;支点为B，过支点B做直径CB,过C做CB的垂线,可得动力的作用线，按这个方向用力,动力臂最长，最省力，如图下图所示:（2）根据勾股定理可得：重力力臂L2==30cm,由杠杆平衡知：F×100cm=G×30cm=3000N×30cm,所以F=900N；(3）如果将油桶推上台阶,油桶至少上升10cm,克服重力做功：W=Gh=3000N×0.1m=300J，工人师傅做功的功率至少为P===100W．答:（1）如上图,推力的力臂L即CB时，推力F最小；（2）若不计阻力和摩擦，最小推力F为900N;（3）如果将油桶推上台阶共用时3s，则小明做功的功率至少为100W．17．(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250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．（1）画出以B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1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0。36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？【分析】(1）以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离．(2）知道双手对地面压力和受力面积，根据压强公式和压强之比求出双手对地面的压强，最后根据F=pS求出压力，进而可知支持力．（3)知道地面对双手的支持力和肩移动的距离，求出做功多少．【解答】解:（1）以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离,如图:（2)∵物体间力的作用是相互的,支持力和压力是一对相互作用力，∴F脚=F脚支=250N，F手=F手支,则两脚尖与地面的压强p脚=，双手对地面的压强p手=，∵p脚:p手=5:2,∴：=5:2，则F手===500N．（3）做一个俯卧撑时,支持力对人做功：W=F手h=500N×0。36m=180J，所以做30个俯卧撑做功W′=30×180J=5400J．答：（1)如上图;(2)地面对双手的支持力为500N；（3）他1min内克服重力所做的功为5400J．18．（2011•日照)小强在验证杠杆平衡条件的实验中（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向左调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的重力对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为0．(2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F1=1.2N，F2=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1=F2l2．小强的失误是把OA当成了F1的力臂（或把F1的力臂弄错了）．(3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C(OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应竖直向上，大小为3N．(4）在图中,若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂1N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡．【分析】（1）杠杆左端高右端低,说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移．当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时，杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响．（2）由图可见，拉力F1的方向与杠杆不垂直，因此力臂不等于OA的长度,只有拉力方向与杠杆垂直时,拉力的力臂才等于支点到动力作用点的距离．(3）当弹簧测力计从A处移到C处,支点位于动力和阻力的右侧，因此拉力的方向和钩码重力的方向相反，根据杠杆平衡条件就可以计算出拉力的大小．（4）根据杠杆的平衡条件，计算出A处所挂钩码的重力．【解答】解：(1)杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零．（2）图中，拉力F1的方向与水平杠杆不垂直，只有力的方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出来，所以小强会得出错误的结论．（3）由F2=1。5N,OB=20cm，OC=10cm根据杠杆的平衡条件：F1•OC=F2•OB∴F1===3N由于支点不在动力和阻力中间，因此动力和阻力方向相反∴拉力的方向竖直向上．(4）由F2=1。5N，OB=20cm，OA=30cm根据杠杆的平衡条件：F•OA=F2•OB∴F===1N故答案为：（1)左（外）、重力、0；(2）把OA当成了F1的力臂（或把F1的力臂弄错了）;（3）竖直向上、3；(4）1．19．（2011•西藏）如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．（1）每个滑轮重多少N?（2)绳子能承受的最大拉力是多少N？（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？【分析】首先判断绳子段数n=4，然后对每小题分析：（1）根据公式η=的变形公式可以求得动滑轮的重力；(2）由图可知物体在1800N时绳子断了，此时最大拉力可用公式F=来计算；（3）在动滑轮重力已经计算出的情况下,利用公式η=的变形公式可以求得物体重力．【解答】解:(1）由图可知:当物体重200N时，机械效率为50％．由公式