专题10 简单机械

专题10简单机械考点1杠杆1．（2023·黑龙江齐齐哈尔）下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（）A．

筷子 B．

园艺剪C．

活塞式抽水机的手柄 D．

水龙头的扭柄2．（2023·湖南益阳）下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是（）A．

喷水壶的压缩手柄 B．

船桨C．

水龙头旋柄 D．

碾磨的推杆3．（2023·广东深圳）下列属于费力杠杆的是（）A．

汽车方向盘 B．

门把手C．小白同学家的水龙头 D．

雨刮器4．（2023·湖南常德）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm2，锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0=1×105Pa），则B所挂重物的重力是（）

A．20N B．25N C．30N D．120N5．（2023·北京）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（）

A．F1为200N B．F2为1100NC．F3为830N D．p为11750Pa6．（2023·黑龙江牡丹江）如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（）

A．以脚为支点，人相当于省力杠杆B．地面对前臂的支持力等于人的重力C．静止支撑的过程中，支持力对人做了功D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力7．（2023·内蒙古赤峰）图是赤峰人常用的压饸饹工具——饸饹床子。下面是小明帮助妈妈做饸饹时引发的思考，其中错误的是（

）

A．在揉面的过程中，面团发生的形变主要是塑性形变B．面团被压成饸饹，说明力可以改变物体的形状C．若压杠杆的力方向不变，作用在A点比B点更省力D．盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点，让饸饹熟得更快8．（2023·湖南长沙）学雷锋活动月，小明到敬老院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（）A．把面团压成面皮——力可以改变物体的形状B．给木凳装上软垫坐起来史舒服——受力面积越大压强越大C．抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性D．用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆9．（2023·辽宁抚顺、铁岭）（多选）在生物学实验课上，学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本。下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是（）A．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水，利用了大气压B．切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了增大压力C．切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的D．用镊子夹取鳞片叶表皮时，镊子是省力杠杆10．（2023·黑龙江龙东）如图所示，在某轻质杠杆B点，用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物，当杠杆水平静止时，弹簧测力计示数为10N，若OA=10cm，AB=40cm，则物体的重力大小为N，此杠杆属于杠杆。

11．（2023·吉林）图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。

12．（2023·辽宁丹东）如图所示，用轻质撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。

13．（2023·辽宁营口）如图所示，O点是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。

14．（2023·辽宁本溪）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点，作出该点所受到的拉力F2；（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。

15．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图甲是一台石材运输车，提起石材时，钢杆AB可看成一个杠杆。它能通过移动套管在AB上的位置来调节支点，其简化图如图乙所示，F1是作用在A点的动力。（1）使用杠杆提起一石材，从图乙杠杆上已标明的两点中选择一点作为支点，使F1最小，在对应的括号内标明O，并作出对应的动力臂l1；（2）在图乙中画出绳子对石材的拉力F。

16．（2023·辽宁本溪）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的。扇车的摇柄是（填简单机械名称）。

17．（2023·内蒙古通辽）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0.5N）。

（1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向（选填“左”或“右”）移动个格；（3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐（选填“变大”或“变小”），原因是。18．（2023·广东深圳）如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。（1）求木材所受重力？（2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？

考点2滑轮19．（2023·湖南常德）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（）

A．F甲=200N，并向上移动4mB．F甲=100N，并向上移动2mC．F乙=200N，并向上移动1mD．F乙=400N，并向上移动lm20．（2023·湖南长沙）如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度；（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小；（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。

专题10简单机械考点1杠杆1．（2023·黑龙江齐齐哈尔）下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（）A．

筷子B．

园艺剪C．

活塞式抽水机的手柄D．

水龙头的扭柄【答案】A【解析】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；B．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．活塞式抽水机的手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．水龙头的扭柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。2．（2023·湖南益阳）下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是（）A．

喷水壶的压缩手柄 B．

船桨C．

水龙头旋柄 D．

碾磨的推杆【答案】B【解析】ACD．在使用过程中，喷水壶的压缩手柄、水龙头旋柄、碾磨的推杆的动力臂都大于阻力臂，是省力杠杆，故ACD不符合题意；B．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。故选B。3．（2023·广东深圳）下列属于费力杠杆的是（）A．

汽车方向盘 B．

门把手C．小白同学家的水龙头 D．

雨刮器【答案】D【解析】ABC．汽车方向盘、门把手、水龙头属于轮轴，是轮转动带动轴转动，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故ABC不符合题意；D．雨刮器属于轮轴，是轴转动带轮转动，故阻力臂大于动力臂，相当于费力杠杆，故D符合题意。故选D。4．（2023·湖南常德）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm2，锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0=1×105Pa），则B所挂重物的重力是（）

A．20N B．25N C．30N D．120N【答案】B【解析】气体产生的向上的力F1=pS=6×105Pa×2×10-4m2=120N，大气产生的向下的压力为F2=p0S=1×105Pa×2×10﹣4m2=20N，阀门受到向上的力为F=F1﹣F2=120N﹣20N=100N，根据杠杆的平衡条件可知F×OA=G×OB，物体的重力。故选B。5．（2023·北京）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（）

A．F1为200N B．F2为1100NC．F3为830N D．p为11750Pa【答案】C【解析】A．已知OA∶OB=3∶2，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得F1×OB=G×OA，即，故A错误；B．他对水平地面的压力为F2=G人-F1=650N-450N=200N，故B错误；C．将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力，使杆AB在水平位置再次平衡，小强对B端施加力的方向应竖直向上，该力大小，根据力的作用是相互的，则此时B端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小F4ʹ=F4=180N，他对水平地面的压力F3=G人+F4ʹ=650N+180N=830N，故C正确；D．此时他对水平地面的压强，故D错误。故选C。6．（2023·黑龙江牡丹江）如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（）

A．以脚为支点，人相当于省力杠杆B．地面对前臂的支持力等于人的重力C．静止支撑的过程中，支持力对人做了功D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力【答案】A【解析】A．以脚为支点，阻力为人的重力，动力为人前臂用的力，因动力臂大于阻力臂，人相当于省力杠杆，故A正确；B．地面对前臂的支持力与地面对脚的支持力之和等于人的重力大小，故地面对前臂的支持力小于人的重力，故B错误；C．静止支撑的过程中，虽有支持力的作用，但没有在力的方向上移动距离，故对人没有做功，故C错误；D．人对地面的压力作用在地面上，而地面对人的支持力作用在人上，即没有作用在同一物体上，故不是一对平衡力，故D错误。故选A。7．（2023·内蒙古赤峰）图是赤峰人常用的压饸饹工具——饸饹床子。下面是小明帮助妈妈做饸饹时引发的思考，其中错误的是（

）

A．在揉面的过程中，面团发生的形变主要是塑性形变B．面团被压成饸饹，说明力可以改变物体的形状C．若压杠杆的力方向不变，作用在A点比B点更省力D．盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点，让饸饹熟得更快【答案】D【解析】A．当外力撤去后，物体能恢复原状，则这样的形变叫做弹性形变，当外力撤去后，物体不能恢复原状，则称这样的形变叫做塑性形变。在揉面的过程中，外力撤去后，面团不会恢复原状，因此面团发生的形变主要是塑性形变，故A正确，不符合题意；B．面团由于受到压力的作用，而变成饸饹，说明力可以改变物体的形状，故B正确，不符合题意；C．当阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力，因此作用在A点比B点更省力，故C正确，不符合题意；D．液体沸点随着气压的增大而升高，盖锅煮面会使锅内气压增大，水的沸点升高，饸饹熟得更快，故D错误，符合题意。故选D。8．（2023·湖南长沙）学雷锋活动月，小明到敬老院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（）A．把面团压成面皮——力可以改变物体的形状B．给木凳装上软垫坐起来史舒服——受力面积越大压强越大C．抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性D．用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆【答案】A【解析】A．面团压成面皮，因受力发生形变，说明：力可以使物体发生形变，故A正确；B．给木凳装上软垫坐起来史舒服，通过增大受力面积减小压强，故B错误；C．一切物体都具有惯性，抖床单拍灰尘利用了灰尘具有惯性，故C错误；D．用筷子夹饺子，可以省距离，但是费力，所以筷子是费力杠杆，故D错误。故选A。9．（2023·辽宁抚顺、铁岭）（多选）在生物学实验课上，学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本。下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是（）A．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水，利用了大气压B．切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了增大压力C．切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的D．用镊子夹取鳞片叶表皮时，镊子是省力杠杆【答案】AC【解析】A．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水时，大气压将水压入吸管，故A正确；B．切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了减小受力面积增大压强，故B错误；C．切洋葱时感到“辣”眼睛是因为洋葱的分子运动到空气中，进入人的眼睛，属于扩散现象，故C正确。D．镊子属于费力杠杆，故D错误。故选AC。10．（2023·黑龙江龙东）如图所示，在某轻质杠杆B点，用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物，当杠杆水平静止时，弹簧测力计示数为10N，若OA=10cm，AB=40cm，则物体的重力大小为N，此杠杆属于杠杆。

【答案】50省力【解析】[1]由图可知，O点为支点，由于力臂等于力的作用线到支点的垂直距离，所以阻力臂为，动力臂为，杠杆处于平衡状态，根据F1l1=F2l2可知，此时物体的重力大小等于阻力大小，即G=F2=50N[2]由题意知，因为该杠杆使用时，动力臂大于阻力臂，所以此杠杆属于省力杠杆。11．（2023·吉林）图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。

【答案】

【解析】力臂是支点到力的作用线的垂线段。反向延长力F的作用线，过支点O作阻力F作用线的垂线段，即为阻力F的力臂l

12．（2023·辽宁丹东）如图所示，用轻质撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。

【答案】【解析】反向延长阻力作用线，作支点O到延长线的垂线，即为阻力臂l2；阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，要想动力最小，则动力臂应该最长，则支点到动力作用点D点的直线距离，即为最长动力臂l1；此时作用在D点，垂直于动力臂向下的力，即为最小动力F1。13．（2023·辽宁营口）如图所示，O点是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。

【答案】

【解析】（1）（2）[1][2]O点是撬棒的支点，因此作用在A点的力，力臂最大为OA，最小动力F1垂直于力臂向下；支点到阻力F2的作用线的垂线为力臂l214．（2023·辽宁本溪）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点，作出该点所受到的拉力F2；（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。

【答案】

【解析】（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；应选择离支点最近的B施加阻力F2。（2）对A的支持力垂直于墙壁向右，从O画出到支持力F1的垂线即动力臂l115．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图甲是一台石材运输车，提起石材时，钢杆AB可看成一个杠杆。它能通过移动套管在AB上的位置来调节支点，其简化图如图乙所示，F1是作用在A点的动力。（1）使用杠杆提起一石材，从图乙杠杆上已标明的两点中选择一点作为支点，使F1最小，在对应的括号内标明O，并作出对应的动力臂l1；（2）在图乙中画出绳子对石材的拉力F。

【答案】

【解析】（1）[1]根据杠杆平衡的条件，使F1最小，则力臂尽可能长，因此选择左侧点作为支点，支点到力的作用线的距离即为动力臂l1，如图所示：

（2）[2]绳子对石材的拉力F沿绳子方向向上，如图所示：

16．（2023·辽宁本溪）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的。扇车的摇柄是（填简单机械名称）。

【答案】重运动状态轮轴/杠杆【解析】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时，由于受重力的作用落入扇车。[2]“扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外，运动状态发生变化，这个现象说明力能改变物体的运动状态。[3]风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力，因为轮半径大于轴半径。17．（2023·内蒙古通辽）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0.5N）。

（1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向（选填“左”或“右”）移动个格；（3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐（选填“变大”或“变小”），原因是。【答案】右左2变大动力臂逐渐减小【解析】（1）[1]由图甲可知，此时杠杆左端重，右端轻，故此时应向右调节杠杆的平衡螺母，使杠杆水平平衡。（2）[2][3]设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则此时杠杆左端的力臂为FA=6l，杠杆右端钩码的重力为GB=3G，杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得G×6l=3G×lB，解得杠杆B端力臂的长度为，故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。（3）[4][5]由图丙可知，在旋转过程中，杠杆保持水平平衡，动力臂逐渐减小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆的平衡条件可知，动力逐渐增大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。18．（2023·广东深圳）如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。（1）求木