简单机械（解析版）-备考2023年浙江中考（科学）三年中考一年模拟试题汇编

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

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陀

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坨，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=Gr,eL匕将a、b点都向左移等长距离，Lab不变，L佗变大，G死不

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。

A.A点B.B点C.C点D.D点

【解答】解：根据杠杆平衡的条件，FIXLI=F2XL2,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：

O

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.独轮车开瓶器

C.■钓鱼竿D.■大锄刀

【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、大锄刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。

故选：Co

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（）

4-----------La---------►

B

A.若La<Lb〈L,则LaVLxV”“成立

B.若La〈Lb<L,则Lx>"“成立

C.若Lb<La,<Lx<La成立

"之2"

D.若Lb<La,则Lxv包#成立

【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。上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La,

（I）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，

LaLb<L

这一段铝条的重心距B端的长度为La+写^=器"，

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FILI=F2L2可知，支架0应移到上一述两个重心之间,

即L”<LxV写旦故A正确、B错误；

（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、

也相当于距B端Lb+=包#处施加个竖直向上的力，其大小等于Ga-Gb,

由杠杆的平衡条件FILI=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=誓纭>生抖，故D错误。

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。

甲乙

【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p=爷，想到是否可以通过

密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。

【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，移动秤蛇，当秤杆在水平位置平衡时，秤坨悬挂点对应的数值即为物体的质量。

图甲图乙图丙

（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（代替秤蛇）。

步骤：

①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制--根无刻度''密度秤”；

②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤蛇，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤泥的悬挂

点A标记为“0”刻度：

③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤蛇，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤蛇的悬挂点B标

记为“L0”刻度（单位g/cn?）；

④以AB两点之间长度的上为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。

10

（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，秤犯应往右

侧移动；

（3）步骤③中，秤坨悬挂点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.减小秤坨的质量

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，所以向右移动秤蛇，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l.Og/cn?：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BLI=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、减小秤泥的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理FILI=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，移动秤坨，当秤杆在水平位置平衡时，60义11=6陀*!^；

杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤碇，当秤杆在水平位置平衡时.，（Go+G水）XLI=GKXLB；

GdAB

联立两式可得G水=©—;

杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤蛇，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，

GFJAC

可得G海=若~■；

L1

—;当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减

G水LAB

少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误;

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）ABo

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：F|XSI=F2XS2（注：

si和S2分别表示支点O到Fi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。

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：FiXsi=

F2XI20

实验次数Fi/Nsi/cmF2/NS2/cm12/cm

11.010.00.521.320.1

21.520.01.031.729.8

32.030.02.525.524.0

s和1（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Fi的作用点的距离（si）与支点到Fi的作用线的距离（11）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Fl、Sl、11和F2、S2、12O

③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组Fl、S1、11和F2、S2、12。

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：F|Xll=F2X12。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。

画

0

图1图2

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Fl><SI=冗义12。

(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FiXS1=F2X12;

(2)本实验是研究支点到Fi的作用点的距离(si)与支点到F)的作用线的距离(1I)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、1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：FIXSI=F2X12；

(1)FlXsi=F2X12;

（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）。

甲乙

【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克的祛码系上细绳制成秤蛇，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤蛇，使秤杆在

水平位置处于平衡状态，在秤蛇所挂的位置标上“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，秤秘应从“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，移动秤碓，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤坨所挂的位置

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，移动秤蛇，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤蛇所挂的位置标

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，秤院所挂的位置为“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*£g・BO）可知，在秤坨质量和

AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大B0的大小，即秤蛇应从“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，秤碗挂在“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：(I)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，将秤坨移至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，秤坨移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=5cm,OB=

10cm。

(1)计算秤坨的质量。

(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坨，移动秤坨使杆秤再次水

平平衡时，其读数<(选填"V”或“>")2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤尼。

【解答】解：

(1)由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤坨移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，

由杠杆的平衡条件有：m^gXAO=mK:gXOB-------①，

秤蛇的质量：01磴=熊*111物=盖"x2kg=lkg；

(2)由题知，秤盘上不放重物时，将科坨移至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，秤坨移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻

度应为2kg；

秤坨在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m,

WJmgXAO=mw;gXOC,且0C=20B,

所以mgXA0=mKgX20B-------②

①+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蛇，移动秤蛇使杆秤再次水

平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物XOAnG^Xl,G物XOA的值不变，G呢增大，力臂I变

小，读数变小，故读数小于2kg。

故答案为：（1）秤li它的质量为Ikgs

（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，Ch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02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Fi的力臂h；

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6的力的作用线的垂线，支点到垂足的距离为力臂k

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。甲Z

压力显示器读数/N

FA3200

FB2400

（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嫌，利用杠杆的平衡条

件可知，

当以B点为支点时，G・L=FA，L魁=32OONX175cm①

当以A点支点时，G*(L«-L)=FB・LW=2400X175cm②

联立①②两式可得：G=5600N,L=100cm。

方法二：(I)由平衡力的知识得，雕像受到的重力G=FA+FB=3200N+24()0N=5600N；

(2)假设雕像重心距脚后跟B距离为L,雕像长度为L唯，以B点为支点，由杠杆的平衡条件

,

得：G-L=FALIK,ap5600NXL=3200NX175cm,解得L=100cm。

答：⑴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、0、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11变小，12变大，则Fih<F212,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：h=OC=4.5厘米，12=OD=1.5厘米;

Fi=G叶黛=0.04N

根据杠杆平衡条件：Fih=F212得:0.04NX4.5厘米=F2X1.5厘米；

解得:F2=0」2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h变小，12变大，则F由<F212,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h变小，12变大,则F山<F212,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Fi和F2的作用线的距离分别为di和d2。小宁认为，只要满足FiXdi=F2Xd2,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FILI=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Fi和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足FiXdi=F2Xd2,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=/(G+G动)，

若拉力F<G,即：1(G+G动)<G,

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FiXdi=F2Xd2,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，不计摩擦利绳重，拉力：F=9（G+G动），

1

若拉力F<G,即：-（G+G..JJ）<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F山I=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。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Fi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Fi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中所示的“门吸”。图乙是简化

后的模型。门可以绕轴。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。

6牛

甲乙

【解答】解：（1）己知O为支点，利用杠杆平衡条件可得，FXL「陇=F，；»XL川力，

即：FX1.2m=6NX0.8m,

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

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。己知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a>po对比四次搬运货物

的过程，最省力的方式是（）

甲乙丙丁

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.该杠杆类型与镶子相同

【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Fi方向开瓶用力最小，故C错误；

D、镇子是费力杠杆，开瓶器是省力杠杆，故D错误。

故选：Ao

3.（2022•郸州区模拟）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=2X1.5m=3m,

绳子自由端移动的速度：v=：=鬻=0.6m/s,故A错误；

B、由P=^=^=Fv可知，绳子自由端的拉力：F=§=:黑力=300N,

因为不计绳重和摩擦时F=：（G+G动）,所以动滑轮的重力:G动=nF-G=2X300N-540N=60N,

故B错误；

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：Fi=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：Fffi=F

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*大

=G人=700N,

因为不计绳重和摩擦时F=[（G+G动），所以此时能提升的最大物重：G及大=nF最大-G动=2X

700N-60N=1340N,

滑轮组的最大机械效率：n垃『肛=浮=答奈=慧孑=凝%'1。0%%95.7%，故

D错误。

故选：Co

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=；G,而小金的最大拉力F^=G

人=500N,可以提起的重物最大重力Gi"=2Fji大=2X500N=1000N,故A错误；

B、若小金将绳子竖直向下拉动s=2m,重物提升高度h='=与=；X2m=1m,故B错误；

WW

有用有用Gh.

c、不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率n=

W怒W有茅W额Gh+G动h

G

G+G'

动

600N

若G=600Nn寸，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：Co

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

A.拉力大小：F巾<Fz,B.有用功：W伊p<W有乙

C.额外功：w额甲〉w颔乙D.机械效率：nv>x］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=

GJ200NG,+100N

3,所以F单=士工一,F乙=号■—<?甲，故A错误。

（2）克服重力所做的功就是有用功，即亚=611,也就是重力乘重物被举高的高度，W“单=200N

Xh,W有乙=100NXhVW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=6动脑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。

W

有-=U—，W懈相同，甲装置所做的有用功较大，所以甲机械效率较大,

（4）n=k=

&有d+1

故D正确。

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（）

按压处

O

Fi

F1另

A.AOB

【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，Fi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）（）

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Li和阻力臂L2如图所示,

根据杠杆的平衡条件可得：FILI=F2L2,即F1I=F2（LI-s）,所以Fi="’2（"s）=

L1

即右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系是F=-/s+G,

由于G,Li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=〃AB.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

4,

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0,应将甲秤向右移动的距离是（支放木条的支架重不计）（）

【解答】解：木条的重力：G=mg=2.4kgXION/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：FK=mcg=0.8kgX1ON/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：FcXCB=GXBD,即：8NXCB=24NXBD,

所以：CB=3BD,

1Q

因AC=《AB,所以CB=1AB

1Q1

则BD=1x^AB=^AB,

111

CD=AB-AC-BD=AB-^AB-；AB=扑B,

44Z

1

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^AB。

故选：Bo

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，

甲乙

（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。（己知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酎=mg=200kgX10N/kg=2（）00N,动力臂Li=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=6X0.25m=1.5m；

根据杠杆的平衡条件可知：G的Li=G川机L2+G'L3,2000NX1.25m=1000NX0.25m+G'X1.5m,

解得:G'=1500N«

故答案为：（1）F；B；（2）1500o

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,ZCAB

=30°,ZC=90°o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中、中，则FIVF2,m=n2（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，AOBC,/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FI<F2：

由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0,根据W=Ghuj■知推力在两斜面上做的有用

功相同，根据苜，电可知r|i=r|2。

总

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,秤蛇质量为100g,桶内不装任何液体时，移动秤蛇到B处，秤杆恰好

处于平衡状态，请回答下列问题：

（1）若OA>OB,秤坨的质量>小桶的质量（填“>”、"V"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，需将科蛇向右移动8cm,秤杆再次达到平衡状态，则该液体

的密度为0.8X1Q3kg/m\

【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件FM=F212可得m植gXOA=m科他gXOB,即mMjXOA=m

fFffiXOB,由于OA>OB,所以秤胆；

（2）设桶内装满密度为p淞的某种液体后，秤蛇由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FW=F212可得：（m桶+mQgXOA=mwegX（OB+BC）,

又m幅gXOA=m怦昵gXOB,

化简得：m诚XOA=m秤鸵XBC,

又m浓=「液丫泄，代入可得：px由于OA、m杆能、V浓是定值，所以p灌与BC成

液

正比，即该秤的刻度是均匀的：

771

（3）把OA=1