专题7简单机械(原卷版+解析)2

浙江中考科学试题专题7简单机械三年真题篇一．选择题（共5小题）1．（2022•绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动2．（2022•丽水）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（）A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离3．（2021•温州）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（）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点4．（2021•金华）生活中处处有科学。下列日常工具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5．（2020•宁波）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La、Lb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La，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Lx．下列判断正确的是（）A．若La＜Lb＜L，则La＜Lx＜LaB．若La＜Lb＜L，则Lx＞LaC．若Lb＜La，La+Lb2＜LD．若Lb＜La，则Lx＜L二．填空题（共1小题）6．（2020•金华）简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：（1）定滑轮的作用是；（2）该状态下的桶盖属于（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。三．实验探究题（共3小题）7．（2022•金华）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ=m【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。（1）杆秤的工作原理是；【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“”刻度（单位g/cm3）；④以AB两点之间长度的110（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往侧移动；（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为；【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是。A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动B.减小秤砣的质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆8．（2021•湖州）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：F1×s1＝F2×s2（注：s1和s2分别表示支点O到F1和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/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s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3：①移动钩码，使杠杆，并使杠杆处于平衡状态。②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。③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。④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：F1×l1＝F2×l2。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系是。（2）将实验3中的①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。9．（2021•丽水）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】①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；②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；③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；④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，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”；⑤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④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等份，依次标上相应刻度。四．计算题（共1小题）10．（2020•杭州）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，其读数（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。五．综合能力题（共1小题）11．（2021•衢州）“认真观察和仔细分析”是科学研究的基本要求。（1）如图甲，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。①小磁针发生转动，可以说明它一定受到力的作用，因为；②直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线（填“有”或“没有”）力的作用；（2）如图乙是某饮水器水龙头的结构示意图，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根连接在阀门上的杆，由弹簧将它拉紧，O1是连接B、C的一根销钉。可将手柄简化为一根杠杆，手柄与A的接触点O2为支点，下压手柄，C就上升，阀门打开水流出；放手后，C自动恢复原位，水龙头关闭。①请在丙图中画出动力F1的力臂l1；②正常使用手柄取水时，手柄属于杠杆。六．解答题（共5小题）12．（2022•杭州）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。压力显示器读数/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力为多少？（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？13．（2022•台州）图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是极。（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。。14．（2021•宁波）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F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，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。请你说出这一条件，并予以证明。15．（2020•衢州）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AOB，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。16．（2020•湖州）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。

一年模拟篇一．选择题（共9小题）1．（2022•瓯海区一模）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2．（2022•婺城区一模）如图甲是一种利用杠杆原理可以单手轻易开启酒瓶盖的开瓶器，观察并分析图乙，下列关于该杠杆的说法正确的是（）A．该杠杆的支点是B点 B．该杠杆可以省距离 C．沿F3方向开瓶用力最小 D．该杠杆类型与镊子相同3．（2022•鄞州区模拟）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N C．该工人对地面的压力为400N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%4．（2022•杭州模拟）小金用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G，小金重力为500N，不计绳子与滑轮之间的摩擦力。以下说法中正确的是（）A．若不计滑轮重力，小金可以提起的重物最大重力不超过500N B．若小金将绳子竖直向下拉动2m，则重物可以提升4m C．若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮的重力为200N D．若小金向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大5．（2022•杭州模拟）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳子重力和摩擦力不计。用它们分别将重为200N和100N的重物匀速提升相同的高度，拉力均竖直向上，则两装置中，说法正确的是（）A．拉力大小：F甲＜F乙 B．有用功：W有甲＜W有乙 C．额外功：W额甲＞W额乙 D．机械效率：η甲＞η乙6．（2022•杭州模拟）如图是实验常用的试管夹，O是支点，使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹时的杠杆示意图是（）A． B． C． D．7．（2022•舟山模拟）如图1是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，图2是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是（梁自重不计）（）A． B． C． D．8．（2022•西湖区校级一模）小明用图中装置提升重为400N的物体匀速上升，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（）A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过1m，物体也上升1m C．小明对绳子的拉力为200N D．由于小明没有竖直向下拉绳子，所以人对绳子的拉力大于200N9．（2022•杭州模拟）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，AC=14AB．现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为A．14AB B．12AB C．34AB D二．填空题（共5小题）10．（2022•嘉善县模拟）图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示，（1）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到最佳防翻效果的是处，此时我们选择点作为支点。（2）吊装机自重为1000牛，其重力作用线通过A点。现要将质量为200kg的物体吊起，至少加N的配重。（已知BD＝DE＝EF＝0.5m）11．（2022•下城区校级模拟）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC以相同的速度匀速推至C点，物体的机械能（选填“增大”“减少“不变”），若推力分别为F1、F2，斜面的机械效率分别为η1、η2，则F1F2，η1η2（选填“＞”“＜”或“＝”）。12．（2022•台州模拟）小金用轻质木棒、小桶（容积100mL）等器材，制作了一个“密度秤”（如图所示）。已知AO＝10cm，秤砣质量为100g，桶内不装任何液体时，移动秤砣到B处，秤杆恰好处于平衡状态，请回答下列问题：（1）若OA＞OB，秤砣的质量小桶的质量（填“＞”、“＜”或“＝”）；（2）该秤的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的；（3）当小金向桶内装满某种液体后，需将秤砣向右移动8cm，秤杆再次达到平衡状态，则该液体的密度为kg/m3。13．（2022•兰溪市校级模拟）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。（1）当F1竖直向上时，F1的大小为N；（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。14．（2022•义乌市模拟）如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌，抬起过程应用了杠杆原理，桌盖可绕铰链（支点O）自由转动，A点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图，由图可知，该杠杆属于（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。若在B点分别施力F1、F2、F3，使杠杆平衡，其中最小的力是。三．实验探究题（共3小题）15．（2022•北仑区二模）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组开展以下探究。【查阅资料】斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小越省力。【建立假设】假设1：与斜面的表面材料有关：假设2：与斜面的倾斜程度有关：假设3：与物体受到的重力大小有关。【收集证据】小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用物块的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。实验序号123456斜面倾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.251.452.503.751.361.48【得出结论】分析上述数据，斜面的省力情况与有关。【拓展交流】已知实验中，斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率是%。16．（2022•临平区一模）疫情的暴发给生活带来诸多不便，但却加快了线上教学的发展，为了更流畅的呈现板书，金老师将手机、底面为正方形的底座、大理石组装成了如图甲的拍摄仪，其主要结构如图乙，组装流程：将手机摄像头端伸出底座，另端用长方体大理石竖直向下压在手机末端，固定手机。已知所用手机长度为20cm，质量为160g且分布均匀，大理石质量为240g。（1）为扩大拍摄范围，并防止手机掉落，求手机可以伸出底座外的最大长度。（2）徐老师也组装了一个拍摄装置如图丙，所用手机与金老师同款，底面为正方形的底座边长为4cm，手机左侧有12cm伸出底座。假设重物挂在手机的最边缘，g取10N/kg，求保证手机不掉落的重物质量范围。17．（2022•拱墅区模拟）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O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）计算秤砣的质量是kg（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，其读数（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意换秤砣。四．计算题（共1小题）18．（2022•拱墅区一模）如图所示，均匀木棒AB的长L＝10m，两根竖直钢绳的上端同定在天花板上，下端分别悬在木棒上的CD两点，且AC＝BD，钢绳上连接有测力计a和b，可显示钢绳受到的拉力大小。如图甲所示，当演员站在木棒的中点O时，测力计a、b的示数均为F＝500N；当演员悬于木棒的最右端时，如图乙所示，测力计a的示数恰为零。已知演员重力G1＝600N，木棒始终保持水平，g取10N/kg。求：（1）木棒的重力G2；（2）BD的长度。（3）甲图中若木棒上的D点随测力计b一起向右平移一段距离，请推导出杠杆平衡状态下，测力计a的示数的变化情况。浙江中考科学试题专题7简单机械三年真题篇一．选择题（共5小题）1．（2022•绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动【解答】解：由图甲可知，是在探究之前，因此应将平衡螺母向左调节，由图乙可知，是在探究过程中，应将钩码向左移动，故A正确。故选：A。2．（2022•丽水）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（）A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离【解答】解：A、将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误；B、将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误；C、换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误；D、杆秤使用时，有G物Lab＝G砣L砣，将a、b点都向左移等长距离，Lab不变，L砣变大，G砣不变，可见G物变大，则所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。故选：D。3．（2021•温州）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（）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点【解答】解：根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．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，是围绕前轮与地面的接触点转动，分别作出在A、B、C、D四点施加竖直向上的力并延长，再支点作出垂线，即力臂，如图所示：由图可知最省力的点是D。故选：D。4．（2021•金华）生活中处处有科学。下列日常工具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【解答】解：A、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不合题意；C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D、大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。故选：C。5．（2020•宁波）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La、Lb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La，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Lx．下列判断正确的是（）A．若La＜Lb＜L，则La＜Lx＜LaB．若La＜Lb＜L，则Lx＞LaC．若Lb＜La，La+Lb2＜D．若Lb＜La，则Lx＜L【解答】解：由题意可知，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La，（1）如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条，这一段铝条的重心距B端的长度为La+L而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，即La＜Lx＜L（2）如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条，也相当于距B端Lb+La−Lb由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误；由Lb＜La可知，Lx＞La=L故选：A。二．填空题（共1小题）6．（2020•金华）简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：（1）定滑轮的作用是改变力的方向；（2）该状态下的桶盖属于省力（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。【解答】解：（1）定滑轮的作用是可以改变力的方向；（2）由图可知，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。故答案为：（1）改变力的方向；（2）省力。三．实验探究题（共3小题）7．（2022•金华）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ=m【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。（1）杆秤的工作原理是杠杆平衡原理；【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“1.0”刻度（单位g/cm3）；④以AB两点之间长度的110（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往右侧移动；（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为1.0；【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是AB。A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动B.减小秤砣的质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆【解答】解：（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理；（2）秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡；（3）密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0；（4）A、把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；B、减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；C、杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，G0×L1＝G陀×LA；杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，（G0+G水）×L1＝G陀×LB；联立两式可得G水=G杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得G液=GG液D、由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误；故答案为：（1）杠杆平衡原理；1；（2）右；（3）1；（4）AB。8．（2021•湖州）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：F1×s1＝F2×s2（注：s1和s2分别表示支点O到F1和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：F1×s1＝F2×l2。实验次数F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s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3：①移动钩码，使杠杆偏转一定角度，并使杠杆处于平衡状态。②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。③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。④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：F1×l1＝F2×l2。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系是F1×s1＝F2×l2。（2）将实验3中的①填写完整。（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂。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方式省力的原因是图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动力臂等于阻力臂。【解答】解：（1）根据表格数据知F1×s1＝F2×l2；（2）本实验是研究支点到F1的作用点的距离（s1）与支点到F1的作用线的距离（l1）哪个更有价值，所以应该让着两者不相等，所以应该让杠杆偏转一定角度时，记录杠杆处于平衡时的多组F、s、l的关系；（3）科学上把支点到力的作用线的距离称为力臂；（4）图1中是动滑轮，动力臂是阻力臂的2倍，而图2中是定滑轮，动力臂等于阻力臂，所以图1中的动力臂大于图2中的动力臂，所以用图1方式提升物体比用图2方式省力。故答案为：F1×s1＝F2×l2；（1）F1×s1＝F2×l2；（2）偏转一定角度；（3）力臂；（4）图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动力臂等于阻力臂。9．（2021•丽水）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】①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；②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；③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；④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，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”；⑤定刻度：……【交流评价】（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向右侧移动；（3）步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；（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，你认为小思的方法更合理。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等份，依次标上相应刻度。【解答】解：（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件（m物g•AB＝m秤砣g•BO）可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；（3）图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。故答案为:（1）物体质量；（2）右；（3）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（4）小思。四．计算题（共1小题）10．（2020•杭州）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2kg．若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为4kg。（3）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，其读数＜（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。【解答】解：（1）由题知，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，由杠杆的平衡条件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①，秤砣的质量：m砣=AOOB×m（2）由题知，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，由此知O处为0刻度，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，所以在B处标的刻度应为2kg；秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，则mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣②①÷②可得：m＝4kg，所以C处刻度应为4kg。（3）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，故读数小于2kg。故答案为：（1）秤砣的质量为1kg；（2）2；4；（3）＜。五．综合能力题（共1小题）11．（2021•衢州）“认真观察和仔细分析”是科学研究的基本要求。（1）如图甲，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。①小磁针发生转动，可以说明它一定受到力的作用，因为力是改变物体运动状态的原因；②直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线有（填“有”或“没有”）力的作用；（2）如图乙是某饮水器水龙头的结构示意图，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根连接在阀门上的杆，由弹簧将它拉紧，O1是连接B、C的一根销钉。可将手柄简化为一根杠杆，手柄与A的接触点O2为支点，下压手柄，C就上升，阀门打开水流出；放手后，C自动恢复原位，水龙头关闭。①请在丙图中画出动力F1的力臂l1；②正常使用手柄取水时，手柄属于省力杠杆。【解答】解：（1）①小磁针发生转动，小磁针的运动状态发生了变化，是因为受到非平衡力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因。②直导线仍然未动，直导线对小磁针有吸引力，由于物体间力的作用是相互的，偏转的小磁针对直导线也有吸引力的作用；（2）①延长力的作用线，从支点作动力F1的力的作用线的垂线，支点到垂足的距离为力臂l1；如图所示：；②正常使用手柄取水时，动力臂要大于阻力臂，所以为省力杠杆。故答案为：（1）①力是改变物体运动状态的原因；②有；（2）①如图；②省力。六．解答题（共5小题）12．（2022•杭州）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。压力显示器读数/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力为多少？（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？【解答】解：方法一：假设雕像重心距脚后跟B距离为L，雕像长度为L雕，利用杠杆的平衡条件可知，当以B点为支点时，G•L＝FA•L雕＝3200N×175cm①当以A点支点时，G•（L雕﹣L）＝FB•L雕＝2400×175cm②联立①②两式可得：G＝5600N，L＝100cm。方法二：（1）由平衡力的知识得，雕像受到的重力G＝FA+FB＝3200N+2400N＝5600N；（2）假设雕像重心距脚后跟B距离为L，雕像长度为L雕，以B点为支点，由杠杆的平衡条件得：G•L＝FA•L雕，即5600N×L＝3200N×175cm，解得L＝100cm。答：（1）雕像受到的重力为5600N；（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是100cm。13．（2022•台州）图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是S极。（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。【解答】解：（1）摆叶AOB可视为杠杆，此时：l1＝OC＝4.5厘米，l2＝OD＝1.5厘米；F1＝G叶瓣＝0.04N根据杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2得：0.04N×4.5厘米＝F2×1.5厘米；解得：F2＝0.12牛；依据题意可知，B端固定的小磁铁的重力和小磁铁对B端的作用力F2大小相等，即小磁铁B的重力GB＝F2＝0.12N；（2）因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈E对小磁铁B有斥力作用，所以线圈E上端的磁极是S极；（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。答：（1）磁铁受到的重力是0.12牛；（2）S；（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。14．（2021•宁波）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F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，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。请你说出这一条件，并予以证明。【解答】解：（1）F1与F2必须是一个为使杠杆绕支点转动的动力，另一个为阻碍杠杆转动的阻力，然后满足F1L1＝F2L2的条件杠杆才平衡，则杠杆一定保持静止状态或匀速转动；硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；（2）使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F=12（G+G若拉力F＜G，即：12（G+G动所以，G＞G动，即：使用动滑轮匀速提升物体，满足竖直向上的拉力F小于物重G的条件是：物重G大于动滑轮重G动。答：（1）小宁的想法不正确。若硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；（2）条件：物重G大于动滑轮重G动。使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F=12（G+G若拉力F＜G，即：12（G+G动）＜G，所以，G＞G动15．（2020•衢州）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AOB，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省力杠杆。（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。【解答】解：（1）螺丝刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2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，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：故答案为：（1）省力；（2）最小动力F1的示意图见解答。16．（2020•湖州）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4牛。（2）在图乙中画出F的作用点和方向。【解答】解：（1）已知O为支点，利用杠杆平衡条件可得，F×L门宽＝F引力×L引力，即：F×1.2m＝6N×0.8m，解得：F＝4N；（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：

一年模拟篇一．选择题（共9小题）1．（2022•瓯海区一模）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【解答】解：甲、乙、丙、丁四种方式中，货箱装滑轮的、斜面长的最省力，所以丁中的方式最省力。故选：D。2．（2022•婺城区一模）如图甲是一种利用杠杆原理可以单手轻易开启酒瓶盖的开瓶器，观察并分析图乙，下列关于该杠杆的说法正确的是（）A．该杠杆的支点是B点 B．该杠杆可以省距离 C．沿F3方向开瓶用力最小 D．该杠杆类型与镊子相同【解答】解：A、由图知，将开瓶器看成一个杠杆，是绕B点转动的，所以B是支点，故A正确；B、开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B错误；C、阻力和阻力臂一定，作用在F1和F3的力臂要比F2力臂长一些，根据杠杆的平衡条件可知动力臂越长越省力，又因为开瓶盖时，动力方向向下，故沿F1方向开瓶用力最小，故C错误；D、镊子是费力杠杆，开瓶器是省力杠杆，故D错误。故选：A。3．（2022•鄞州区模拟）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N C．该工人对地面的压力为400N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%【解答】解：A、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1.5m＝3m，绳子自由端移动的速度：v=st=3mB、由P=Wt=Fst=因为不计绳重和摩擦时F=1n（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，故C、此时工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力，由力的平衡条件可知，工人受到的支持力：F支＝G人﹣F＝700N﹣300N＝400N，工人对地面的压力与工人受到的支持力是一对相互作用力，因此工人对地面的压力：F压＝F支＝400N，故C正确；D、人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力，即绳子自由端的最大拉力：F最大＝G人＝700N，因为不计绳重和摩擦时F=1n（G+G动），所以此时能提升的最大物重：G最大＝nF最大﹣G动＝2×700N﹣60N＝滑轮组的最大机械效率：η最大=W有'W总'故选：C。4．（2022•杭州模拟）小金用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G，小金重力为500N，不计绳子与滑轮之间的摩擦力。以下说法中正确的是（）A．若不计滑轮重力，小金可以提起的重物最大重力不超过500N B．若小金将绳子竖直向下拉动2m，则重物可以提升4m C．若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮的重力为200N D．若小金向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大【解答】解：由图知，承担物重的绳子股数n＝2。A、不计绳子与滑轮之间的摩擦力，若不计滑轮重力，拉力F=12G，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2F最大＝2×500N＝1000N，故B、若小金将绳子竖直向下拉动s＝2m，重物提升高度h=1ns=12s=12C、不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率η=W若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，可得：75%=解得动滑轮的重力G动＝200N，故C正确；D、由于定滑轮不能省力，只能改变动力的方向，所以当小金向右拉动绳子，所需拉力的大小不变，故D错误。故选：C。5．（2022•杭州模拟）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳子重力和摩擦力不计。用它们分别将重为200N和100N的重物匀速提升相同的高度，拉力均竖直向上，则两装置中，说法正确的是（）A．拉力大小：F甲＜F乙 B．有用功：W有甲＜W有乙 C．额外功：W额甲＞W额乙 D．机械效率：η甲＞η乙【解答】解：（1）每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计，由图可知，甲图n＝2，而乙图n＝3，所以F甲=G动+200N2，F乙=G（2）克服重力所做的功就是有用功，即W＝Gh，也就是重力乘重物被举高的高度，W有甲＝200N×h，W有乙＝100N×h＜W有甲，故B错误。（3）绳重和摩擦不计，所以克服动滑轮所做的功就是额外功，W额＝G动h，也就是动滑轮的重力乘其上升的高度，由于每个滑轮的质量均相等且被提升相同高度，所以两装置中，额外功相同，故C错误。（4）η=W有W总=W故选：D。6．（2022•杭州模拟）如图是实验常用的试管夹，O是支点，使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹时的杠杆示意图是（）A． B． C． D．【解答】解：据图可知，当用力按压试管夹的短柄B点时，会绕着中间的固定点O转动，即O为支点；所按压点B为动力的作用点，F1方向向下；而短柄受到弹簧向下的阻力F2，A点就是阻力F2的作用点，故D正确、ABC错误。故选：D。7．（2022•舟山模拟）如图1是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，图2是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是（梁自重不计）（）A． B． C． D．【解答】解：如图所示：支点在左支架与主梁接触处，阻力是重物对主梁的拉力，大小等于重物的重力，即F2＝G，右支架对主梁的支持力是动力F1，动力臂L1和阻力臂L2如图所示，根据杠杆的平衡条件可得：F1L1＝F2L2，即F1L1＝F2（L1﹣s），所以F1=F2(L1−s)L1=−G由于G，L1是固定不变的，所以右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系是一次函数关系。故选：B。8．（2022•西湖区校级一模）小明用图中装置提升重为400N的物体匀速上升，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（）A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过1m，物体也上升1m C．小明对绳子的拉力为200N D．由于小明没有竖直向下拉绳子，所以人对绳子的拉力大于200N【解答】解：A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；B、使用动滑轮时，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故B错误；C、不计摩擦和动滑轮自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故C正确；D、使用定滑轮能改变力的方向，不计摩擦和滑轮自重，沿各个方向的力大小相等，故D错误。故选：C。9．（2022•杭州模拟）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，AC=14AB．现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为A．14AB B．12AB C．34AB D【解答】解：木条的重力：G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N；设木条重心在D点，当C点放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是0.8kg，则托盘受到的压力：F压＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条C点的支持力为8N，如图所示：由杠杆平衡条件有：FC×CB＝G×BD，即：8N×CB＝24N×BD，所以：CB＝3BD，因AC=14AB，所以CB则BD=13×3CD＝AB﹣AC﹣BD＝AB−14AB−14欲使乙秤的示数变为0，需将甲秤移到D点，故向右移动的距离为12AB故选：B。二．填空题（共5小题）10．（2022•嘉善县模拟）图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示，（1）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到最佳防翻效果的是F处，此时我们选择B点作为支点。（2）吊装机自重为1000牛，其重力作用线通过A点。现要将质量为200kg的物体吊起，至少加1500N的配重。（已知BD＝DE＝EF＝0.5m）【解答】解：（1）根据杠杆的平衡条件可知，所加配重为阻力，在阻力一定时，阻力臂越大吊装机越不容易倾倒，故把配重放在F处；当所挂物体较重时，吊装机会向左绕B点倾斜，此时是以B为支点；（2）物体重为G物＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，动力臂L1＝1.25m；吊装机总重G吊机＝1000N，阻力臂L2＝1.5﹣1.25＝0.25m；设配重的重力为G'，配重的力臂为L3＝BF＝6L2＝6×0.25m＝1.5m；根据杠杆的平衡条件可知：G物L1＝G吊机L2+G'L3，2000N×1.25m＝1000N×0.25m+G'×1.5m，解得：G'＝1500N。故答案为：（1）F；B；（2）1500。11．（2022•下城区校级模拟）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC以相同的速度匀速推至C点，物体的机械能增大（选填“增大”“减少“不变”），若推力分别为F1、F2，斜面的机械效率分别为η1、η2，则F1＜F2，η1＝η2（选填“＞”“＜”或“＝”）。【解答】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时推力较小，即F1＜F2；由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0，根据W＝Gh可知推力在两斜面上做的有用功相同，根据η=W有用W总可知η1故答案为：增大；＜；＝。12．（2022•台州模拟）小金用轻质木棒、小桶（容积100mL）等器材，制作了一个“密度秤”（如图所示）。已知AO＝10cm，秤砣质量为100g，桶内不装任何液体时，移动秤砣到B处，秤杆恰好处于平衡状态，请回答下列问题：（1）若OA＞OB，秤砣的质量＞小桶的质量（填“＞”、“＜”或“＝”）；（2）该秤的刻度是均匀（选填“均匀”或“不均匀”）的；（3）当小金向桶内装满某种液体后，需将秤砣向右移动8cm，秤杆再次达到平衡状态，则该液体的密度为0.8×103kg/m3。【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可得m桶g×OA＝m秤砣g×OB，即m桶×OA＝m秤砣×OB，由于OA＞OB，所以m桶＜m秤砣；（2）设桶内装满密度为ρ液的某种液体后，秤砣由B点向右移动到C点，秤杆再次达到平衡状态后，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可得：（m桶+m液）g×OA＝m秤砣g×（OB+BC），又m桶g×OA＝m秤砣g×OB，化简得：m液×OA＝m秤砣×BC，又m液＝ρ液V液，代入可得：ρ液=BCOA×m秤砣V液，由于OA、m秤砣、V（3）把OA＝10cm，BC＝8cm，m秤砣＝100g，V液＝100mL＝100cm3代入ρ液=BCOA×m秤砣V液中可得：ρ液=8cm10cm×故答案为：（1）＞；（2）均匀；（3）0.8×103。13．（2022•兰溪市校级模拟）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。（1）当F1竖直向上时，F1的大小为10N；（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是先变小后变大（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。【解答】解：（1）由杠杆平衡条件得：G×OA2=F1即：20N×OA2=F1×OA，解得：F1（2）如图所示，由图可知：当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。故答案为：（1）10；（2）先变小后变大。14．（2022•义乌市模拟）如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌，抬起过程应用了杠杆原理，桌盖可绕铰链（支点O）自由转动，A点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图，由图可知，该杠杆属于省力（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。若在B点分别施力F1、F2、F3，使杠杆平衡，其中最小的力是F2。【解答】解：如图所示，根据力臂的画法画出各力的力臂；比较可知，重力的力臂均小于动力F1、F2、F3的力臂，所以该杠杆属于省力杠杆；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小。因为F2对应的动力臂最长，所以F2最小故答案为：省力；F2。三．实验探究题（共3小题）15．（2022•北仑区二模）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组开展以下探究。【查阅资料】斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小越省力。【建立假设】假设1：与斜面的表面材料有关：假设2：与斜面的倾斜程度有关：假设3：与物体受到的重力大小有关。【收集证据】小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用物块的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。实验序号123456斜面倾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.2