2023北京版物理中考复习题-六简单机械

2023北京版物理中考

专题六简单机械

五年中考

考点1杠杆的分类

1.（2021北京,6,2分）如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是(B)

解析当杠杆的动力臂小于阻力臂时为费力杠杆，园艺剪、瓶起子、核桃夹在正常使用时动力臂大于阻

力臂.属于省力杠杆，故A、C、D不符合题意;筷子在正常使用时动力臂小于阻力臂.属于费力杠杆,B符

合题意。

2.（2020北京,3,2分）如图所示,正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是(D)

聋

羊角锤核桃夹园艺剪食品夹

ABCD

解析羊角锤、核桃夹、园艺剪正常使用时动力臂大于阻力臂.属于省力杠杆,A、B、C错误:食品夹正

常使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆,D正确。故选D。

3.（2019北京,5,2分）图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是

筷子瓶盖起子

AB

解析筷子在正常使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆.A正确;瓶盖起子、撬棒、核桃夹在正常使

用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,B、C、D错误。

考点2杠杆平衡条件

4.（2019北京,25,2分）如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点。自由转动，其上相邻刻

线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点挂4个重均为0.5N的钩码，杠杆_

丕能_（选填“能”或“不能”）保持水平平衡。

408

+।I，»I，r1~r♦I1I1T**!"

解析在杠杆上人B处分别挂上钩码后动力x动力臂邦且力x阻力臂根据杠杆平衡条件.可知杠杆不能

保持水平平衡。

5.（2018北京,25,4分）小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距

离相等。如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向&（选填“左”或“右”）端调节。

杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在3点悬挂_

个钩码。

解析由题图甲可知，杠杆左边下沉.为使杠杆在水平位置平衡.应该向右调节右端的平衡螺母。在题图

乙中，根据杠杆平衡条件可知在6点应该挂3个钩码。

6.（2022北京,26,4分）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图

甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示

的杠杆模型,地面对脚的力作用在。点，对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为

750N,OA长为1m,OB长为1.5m。

OAB

A-----------------■-----------

乙

丙

(1)图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。

(2)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与

水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小

关系。

答案(1)5OON⑵见解析

解析⑴如图1所示。为支点，重力的力臂为〃,人的力臂为/“，依据杠杆的平衡条件可得

/?_GU=750Nxlm=50()N。

IB1.5m

(2)小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图2所示，。为支点,重力的力臂为的力臂为6依据杠杆

的平衡条件F?IB'=GIA可得尸2=3•，由图1和图2可知〃'〈/.，/占瓜因此尸2〈尸1。

3

解题关键

明确题目中进行比较的是两次不同状态下动力的大小.而不是同一状态下动力和阻力的大小关系。答题时要知道

支点的位置,对于作用在杠杆上的力要正确找到动力臂和阻力臂及两次情况力臂的变化。根据力臂的大小关系和

杠杆平衡条件比较两次不同状态下动力的大小关系。

三年模拟

基础练

一、选择题(每小题2分.共10分)

1.(2022海淀一模,5)在如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是(C)

用剪刀剪花枝

A

用起子开瓶盖

B

用镜子夹金属环

C

用钢丝钳剪钢丝

D

解析杠杆的动力臂大于阻力臂时省力,使用钢丝钳、剪刀、瓶起子时动力臂大于阻力臂.属于省力杠

杆，故A、B、D不正确。使用镜子时动力臂小于阻力臂,省距离，属于费力杠杆.C正确。

2.(2022顺义一模)我们经常用瓶起子来打开汽水瓶盖，如图甲所示，在此过程中，将瓶起子看作杠杆，用

表示支点位置，手用力为动力F1,杠杆所受阻力为F2,则图乙中支点位置、动力和阻力示意图正确的是

(D)

■

甲

AB

cD

乙

解析用瓶起子来打开汽水瓶盖时.此时支点为瓶起子前端与瓶盖相接触的点。阻碍瓶起子转动的力为

瓶起子后方与瓶盖侧壁相接触的点受到的力，阻力的方向竖直向下。动力为手作用在瓶起子上的力，方

向竖直向上。故此题的正确答案为D。

3.(2021通州一模.4)如图所示，下列工具正常使用过程中属于费力杠杆的是(B)

解析在使用垃圾钳时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆,可以省距离,B正确:在使用园艺剪刀、弯头

剪刀、钳子时动力臂大于阻力臂.属于省力杠杆,A、C、D错误。故本题应选B。

4.(2021丰台二模,8)如图甲所示是中国农村过去通用的旧式提水器具——桔椽,这种提水工具虽简单，但

它可以使劳动人民的劳动强度得以减轻。桔榇的结构相当于一个普通的杠杆，如图乙所示。轻质细杆

AB代表桔棒,0为支点。当水桶中装满水，人使用桔棒缓慢匀速提升水桶时，杠杆A端水桶和水的总重力

为Gi,人向上提升水桶的拉力为匕杠杆5端重石的重力为G2o下列说法正确的是(D)

A.人使用桔棒提水比直接用水桶提水费力

B.人使用桔棒匀速向上提水时，杠杆A端受到的拉力大小为Gi+F

C.人使用桔棒匀速向上提水时，杠杆满足条件(GLF)・OA=G2-A8

D.当重石的重力G?增大时，人使用桔椽提升水桶时的拉力尸变小

解析直接用水桶提水所用的力至少为桶和水的总重力，当使用桔棕时水桶和水受到重力、人竖直向上

的拉力及杠杆A端的绳竖直向上的拉力.所以人使用桔椽时用力小于水桶和水的重力.杠杆A端受到的

拉力大小为G\-F,A、B错误;人使用桔棒匀速向上提水时.根据杠杆平衡条件心以及几何关系，

可得七得（6”）。4=①。8,当弓增大时拉力尸减小，故C错误,D正确。故本题应选D。

5.（2020朝阳一模,20）（多选）在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800

N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为90%,g取10N/kgo

则下列说法中正确的是（BC）

A.钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s

B.电动机对钢丝绳做的功为2400J

C.建筑材料的质量为216kg

D.电动机对钢丝绳做功的功率为160W

解析由题图可知，钢丝绳股数〃=3,在10s内,s绳=3〃=3xlm=3m,钢丝绳自由端移动的速度丫绳

=?=株=0.3m/s,A错误;拉力做的总功,皿总=号绳=800Nx3m=2400J.B正确:滑轮组的机械效率

片把喈丝啜端变=90%,可得〃-216kg,C正确;电动机对钢丝绳做功的功率达?七詈=240

WW2400jt10s

W.D错误。故本题应选B、Co

解题关键

根据滑轮组的绕线方式确定绳子股数〃，定滑轮不能省力，是用来改变力的方向的。绳自由端移动的速度和移动的

距离是物体移动速度和上升高度的〃倍。

二、填空题（共11分）

6.[2021门头沟一模,16（5）]（2分汝口图所示,08是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆3端的力。图中

线段A3与力产的作用线在一条直线上，且OALAB、AC±OB.线段BA（选填或"AC'）表示力

尸的力臂。

0

解析力臂是指从支点到力的作用线的距离,支点是。，力的作用线是AB,图中0A是支点。到力的作用

线AB的距离.所以F的力臂是

7.（2021燕山一模）（2分）小明在做探究“杠杆的平衡条件”的实验:

⑴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，如图甲所示，可将左侧平衡螺母向

石端调节，使杠杆在水平位置平衡。（选填“左”或“右”）

（2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上两个钩码,此时在B位置挂上3个钩码，可使杠杆在水

平位置平衡。

解析⑴根据题图甲可知,杠杆左边下沉，为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调节平衡螺母。（2）2G码义3

格="6码x2格,可知在B处应该挂3个钩码。

8.（2021东城二模,20）（4分）小东在“探究杠杆平衡条件”的实验中，组装了如图甲所示的实验装置。

甲

（1）实验前小东同学发现实验装置处于如图甲所示的状态。他将杠杆两端的平衡螺母向（选填“左”

或“右”）调节,使杠杆在水平位置静止平衡，这样做的好处是便于测量力臂。

（2）如图乙所示,杠杆在水平位置静止平衡。若在8点下方加挂一个钩码，仍要保持杠杆在水平位置静止

平衡,可以将A点的两个钩码向（选填“左”或"右”）移动一个格。

（3）若将图乙中A点的钩码取下，仍要保持杠杆在水平位置静止平衡，可以用弹簧测力计在图丙中的

（选填"A”或C）点施加一个竖直向上的力。

解析⑴根据图甲可知.杠杆左边低，右边高，为使杠杆在水平位置平衡，应该向右调节左端（或者右端）的

平衡螺母。当杠杆在水平位置静止平衡时，力臂恰好沿着杠杆的方向，可以直接从带刻度的杠杆上读数.

方便测量力臂。（3）若将图乙中4点的钩码取下，杠杆逆时针转动，要保持杠杆在水平位置静止平衡.应施

加一个使杠杆顺时针转动的力.可以在支点左侧施加一个向上的力或在支点右侧施加一个向下的力。

9.（2020顺义一模,27）（3分）在探究杠杆平衡条件时，所选的杠杆是可绕中点转轴转动的轻质细杆,杆上相

邻刻线之间的距离都是相等的，每个钩码质量均为50g»

WOB

LJLJ

（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向侧调节。

（2）如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应在B点下方挂3个钩码,若将A点受到的拉力视为阻

力,8点受到的拉力视为动力，则生活中所用的杠杆工具与此次实验中动力和阻力大小关系相同的是—

瓶起子（只要是省力杠杆就行）（写出一种即可）o

解析（1）由题图甲可知杠杆的左端上翘.应将平衡螺母向上翘的左端调节才能使杠杆在水平位置平

衡;（2）根据杠杆的平衡条件，左侧距离。点3格处挂4个钩码，则右侧距离。点4格处应挂3个钩码杠杆

才能平衡;若将A点受到的拉力视为阻力.8点受到的拉力视为动力，动力臂大于阻力臂为省力杠杆，所以

举一个省力杠杆的例子即可。

三、计算题（6分）

10.（2022西城一模,26）如图甲所示，是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔棒在井上汲水

的情境，受桔椽的启发，小明组装了如图乙所示的装置。其中，杠杆CO可绕支点。在竖直平面内转动，且

0C=20。。物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B悬挂在。端，此时杠杆在水平位置平衡。

已知:GA=30N,GB=80N,正方体B的边长为0.1m。杠杆、悬绳的质量不计。求：

（1）杠杆。端所受的拉力；

（2）正方体B对地面的压强。

答案（1）60N（2）2000Pa

解析（1）以杠杆为研究对象，设C端所受拉力为7Q端所受拉力为72。杠杆以。点为支点恰好平衡,

受力分析如图1所示。

根据杠杆平衡条件T^OC=T2XOD

C°D

A=

hIT,

图i

根据题意知。。：0*2:1、T尸GA

-=2GA=2X30N=60N

⑵以B为研究对象.受力分析如图2所示。八=T21,N=GK-TI'=SON-60N=20N

_N_20N

^-S-(O.lm)2•=2000Pa

W

图2

提升练

一、选择题（每小题2分，共10分）

1.（2021延庆一模,3）图中所示的用具中,在使用时属于省力杠杆的是(D)

用夹子夹托盘天平

取盘子AB

用筷子用起子

夹食品C起瓶盖D

解析在使用瓶起子时动力臂大于阻力臂.属于省力杠杆.D正确;在使用天平时动力臂等于阻力臂，属于

等臂杠杆,B错误;在使用盘子夹、筷子时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆.A、C错误。故本题应选D。

2.（2021大兴一模,10）如图所示为人用撬棒撬石块的情景，人在A点对撬棒施加竖直向下的力F,AB为力

产的作用线，。为支点垂直于A8且交AB于8点。如果石块没有被撬动，则以下判断中正确的是（A）

A.撬棒处于平衡状态

B.撬棒属于费力杠杆

C.撬棒对石块做了功

D.Q4可以表示力尸的力臂

解析物体保持静止或匀速直线运动状态时处于平衡状态。因为石头没有被撬动，撬棒处于静止状态,

受力平衡，处于平衡状态,A正确;在使用撬棒时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,B错误;力对物体做功

的两个必要因素是:作用在物体上的力，物体在力的方向移动一段距离;因为石块处于静止状态，在力的方

向没有移动距离，因此撬棒对石块没有做功C错误:力臂是指从支点到力的作用线的距离.支点是。，尸的

力臂是OB,D错误。故本题应选A。

3.（2022海淀一模,11）小利在做探究杠杆平衡条件的实验时，先将杠杆调节为水平平衡，然后在支点O的

右侧A刻线处挂上两个重均为1N的钩码，再用弹簧测力计在B刻线处竖直向上拉杠杆，使其水平平衡,

如图所示。杠杆上相邻刻线间的距离均为2cm,下列说法中正确的是(D)

A.弹簧测力计竖直向上的拉力为2N

B.若取下一个钩码，则杠杆再次水平平衡时弹簧测力计竖直向上的拉力将减小1N

C.若弹簧测力计沿杠杆所在竖直平面内的虚线方向拉杠杆，则杠杆水平平衡时弹簧测力计拉力的力臂为

8cm

D.保持杠杆水平平衡，在弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的

过程中，弹簧测力计的拉力一定变大

解析由图可知，动力臂为£i=2cmx4=8cm;阻力臂为L2=2cmx8=16cm.依据杠杆平衡条件可知

FILI=F2L2,FIX8cm=2xlNxl6cm可知弹簧测力计竖直向上的拉力等于Fi=4N;故A错误。若取下一个

钩码，则阻力变为1N,而动力臂和阻力臂均不改变，则杠杆再次水平平衡时Q=2N,所以拉力的减少量为

2N;故B错误。若弹簧测力计沿杠杆所在竖直平面内的虚线方向拉杠杆，此时动力臂变小，小于8cm,根

据杠杆平衡条件可知此时拉力变大。故C错误,D正确。

4.(2021东城一模,12)桔椽是利用杠杆原理工作的取水工具，如图甲所示，是我国古代劳动人民利用桔椽

灌溉的场景。为了更好地研究该场景中的桔椽配重对需要搬动的重物的影响，小东将桔椽抽象成简单的

杠杆模型，如图乙所示，轻质细杆代表桔椽，质量较大的物块a模拟重物，质量较小的物块b模拟搬动

重物时的配重。支点。在A8的中点,a放置在水平地面上并用细绳悬挂在A点,b悬挂在杠杆上C点,C

点可以在OB之间移动,/表示OC之间的距离。用。表示细绳对A点的拉力,7表示细绳对C点的拉

力,E表示地面对a的支持力,"表示a对地面的压强。已知A8始终保持水平位置平衡，则下列关于〃、

T、F、p随/大小变化关系的图像中正确的是(D)

°l/m

A

0l/m0l/m

CD

解析根据T=G可知，物块b向左移动的过程中，物块b的重力不变.对C点的拉力不变，即T保持不变,T

与/无关.B错误;轻质细杆AB相当于杠杆.根据杠杆的平衡条件9=T，\XOA可知。=白/7与OA不

变,TA与/成正比,A错误:物体a受到竖直向下的重力Mg、竖直向上的拉力尸拉和支持力E根据力的相

互作用可知尸拉=北,尸=图平拉="8-三/=-工/+四,/越大/越小，错误;根据相互作用力关系可知尸压=£/

变大则a对地面的压力也变小,根据p=?可知.受力面积不变，压力减小,则压强变小,D正确。故本题应

选D。

5.（2020密云一模,15）如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的8端悬挂乙物

体,杠杆在水平位置平衡,0为支点，已知:乙物体所受重力为30N,AO:OB=\:3,甲物体的底面积为0.2

nAg取10N/kg。下列说法正确的是（D）

B.绳对甲物体竖直向上的拉力为60N

C.甲物体对水平地面的压强为750Pa

D.水平地面对甲物体的支持力为60N

解析根据杠杆的平衡条件可知，杠杆A端受到绳的拉力为90N,选项A错误;绳对甲物体竖直向上的拉

力和甲物体对杠杆A端绳的拉力大小相等，为90N,选项B错误;通过对甲物体受力分析可知.甲受竖直

向下的重力、竖直向上的拉力和支持力.支持力等于重力减去拉力，为60N,据相互作用力可知甲物体对

水平地面的压力也是60N,根据压强公式p4算出甲物体对水平地面的压强为300Pa,选项C错误，选项

D正确。

三、作图题（2分）

6.[2020西城一模22（2）]站在地上的人用如图所示滑轮组提升重物，请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线。