杠桿滑輪斜面基礎(chǔ)夯實1.(2019北京中考)如圖所示的用具中,在使用時屬于費力杠桿的是()答案A解析筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;瓶蓋起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;撬棒在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;核桃夾在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿。故選A。2.(2019寧夏中考)如圖所示,是自卸車的示意圖,車廂部分可視為杠桿,則下列分析正確的是()A.B點是支點,液壓桿施的力是動力,貨物重力是阻力B.B點是支點,物體A放在車廂前部可省力C.C點是支點,物體A放在車廂后部可省力D.C點是支點,物體A放在車廂前部可省力答案C解析由圖可知車廂繞著點C轉(zhuǎn)動,所以C點為支點;當(dāng)物體A放在車廂的后部時,動力臂大于阻力臂,因此省力,故選C。3.(2019河南中考)如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿,不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是()答案B解析用開瓶器開啟瓶蓋時,支點是開瓶器與瓶蓋上方的接觸點,即圖中杠桿的左端O,阻力為瓶蓋對開瓶器豎直向下的作用力F2,動力為手對開瓶器右側(cè)豎直向上的作用力F1,因為動力臂大于阻力臂,所以開瓶器為省力杠桿,即F1F2,故ACD錯誤,B正確。4.(2019海南中考)圖甲是海南網(wǎng)上扶貧超市給百香果配的多功能小勺子。把A點壓在百香果上固定、B處的“刺刀”刺進果殼,用力使勺子繞A點轉(zhuǎn)動一周,“刺刀”就把果殼切開(如圖乙)。關(guān)于勺子的構(gòu)造和使用說法正確的是()A.勺子轉(zhuǎn)動切果時可作省力杠桿用B.勺柄表面有花紋是為了減小摩擦C.“刺刀”很尖利是為了增大壓力D.勺子繞著百香果轉(zhuǎn)動時運動狀態(tài)不變答案A解析勺子轉(zhuǎn)動切果殼時,動力臂大于阻力臂,所以可作省力杠桿用,故A正確;勺柄表面有花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故B錯誤;“刺刀”很尖利,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,受力面積的大小不能改變壓力的大小,故C錯誤;勺子繞著百香果轉(zhuǎn)動時,勺子的運動方向發(fā)生變化,其運動狀態(tài)發(fā)生變化,故D錯誤。5.(2019天津中考)如圖是用撬棒撬石頭的情景,下圖中關(guān)于該撬棒使用時的杠桿示意圖正確的是()答案A解析用撬棒撬石頭時,動力為人對撬棒施加的豎直向下的作用力F1,從支點O向動力F1的作用線作垂線段,即為動力臂l1;阻力是石頭對撬棒的作用力F2,方向豎直向下,反向延長F2,從支點O向阻力F2的作用線作垂線段,即為阻力臂l2。故A正確,BCD錯誤。6.(2019黑龍江哈爾濱中考)關(guān)于簡單機械的使用,說法不正確的是()答案C解析撬棒在使用時,動力臂大于阻力臂,可以省力,故A正確;定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿,不能省力,也不省距離,故B正確;利用斜面可以省力,但費距離,不能省功,故C錯誤;使用滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,故D正確。7.(2019江蘇鹽城中考)如圖所示,工人用動滑輪勻速提升重物,這樣做()A.省力,不改變施力的方向B.不省力,改變施力的方向C.既省力,也改變施力的方向D.既不省力,也不改變施力的方向答案A解析動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿,使用動滑輪時能省力,但不能改變施力的方向,故A正確,BCD錯誤。8.如圖,用一始終與斜面平行的推力F把物體從底部勻速推到斜面頂端,若物體的質(zhì)量為m,斜面的長為L,傾角為,則下列說法正確的是()A.重力G做功W=mgLB.物體一共受到兩個力的作用C.物體受到的合力為零D.斜面的傾角越大,推力F越小答案C解析克服重力G做功W=Gh=mgh,故A錯誤;物體受到重力,斜面的支持力、斜面對物體的摩擦力和推力F四個力的作用,故B錯誤;物體勻速運動,即處于平衡狀態(tài),所以物體受到的合力為零,故C正確;由斜面的特點可知,斜面的傾角越大,越費力,即推力F越大,故D錯誤。9.(2019四川成都中考)如圖,是三種類型剪刀的示意圖,請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀,你會選擇(選填“A”“B”或“C”)剪刀,這樣選擇的目的是為了省。 答案C力解析由圖片可知,C剪刀的動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,可用來剪鐵皮,目的是為了省力。10.如圖所示的質(zhì)量不計的輕質(zhì)杠桿的C端掛一重為G=10 N的重物,已知AC=3AB,杠桿平衡在如圖所示的位置,則F= N。 答案30解析由圖可知,A點為支點,則:l1=AB,l2=AC,由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得FAB=GAC,所以,F=30 N。11.(2019黑龍江齊齊哈爾中考)小紅和小君探究“杠桿的平衡條件”時,使用的每個鉤碼質(zhì)量均為50 g,杠桿上相鄰刻度線間的距離相等。如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向(選填“A”或“B”)端調(diào)節(jié)。如圖乙所示,杠桿水平平衡后,在杠桿的C點掛4個鉤碼,在D點用彈簧測力計豎直向上拉杠桿,使杠桿仍保持水平平衡,則彈簧測力計的示數(shù)為 N。 答案B0.8解析如圖杠桿的B端上翹,所以平衡螺母向上翹的B端移動;每個鉤碼質(zhì)量均為50 g,所以每一個鉤碼的重力為G1=mg=0.05 kg10 N/kg=0.5 N,則四個鉤碼的重力為G=4G1=40.5 N=2 N,設(shè)每個小格長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件得G2L=F5L,2 N2L=F5L,彈簧測力計示數(shù)為F=0.8 N。12.(2019北京中考)如圖所示,杠桿水平平衡。杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點O自由轉(zhuǎn)動,其上相鄰刻線間的距離相等。若在杠桿上A點掛2個重均為0.5 N的鉤碼,在B點掛4個重均為0.5 N的鉤碼,杠桿(選填“能”或“不能”)保持水平平衡。 答案不能解析由題意可知,杠桿上A點鉤碼的總重GA=20.5 N=1 N,B點鉤碼的總重GB=40.5 N=2 N,設(shè)杠桿相鄰刻線間的距離為L,則LA=3L,LB=2L,則杠桿兩側(cè)力與力臂的乘積分別為:GALA=1 N3L,GBLB=2 N2L,所以GALAGBLB,則杠桿不能保持水平平衡。13.(2019海南中考)小謙想把被臺風(fēng)刮倒的樹拉正。他把繩子的一端系在乙樹上,然后繞過甲樹用力拉繩子,這樣做有段繩子拉甲樹。如果不計繩重和摩擦,甲樹受300 N拉力,則小謙對繩子的拉力至少為 N。 答案2150解析如圖用繩子拉甲樹時,甲相當(dāng)于一個動滑輪,此時有兩段繩子拉甲樹;不計繩重和摩擦,甲樹受300 N拉力,則每段繩子承擔(dān)的力是300 N,所以人對繩子的拉力至少為F=F甲=300 N=150 N。14.(2019江蘇泰州中考)在圖中畫出正確使用動滑輪提升重物的繞線方法。答案如圖所示解析要求圖中滑輪作為動滑輪來提升物體,滑輪要隨物體一起上升,所以繩子自由端要向上拉,繩子的另一端要固定。15.(2019四川德陽中考)如圖,分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為400 N的物體勻速向上提起;已知每個滑輪重20 N,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,圖甲中車對繩子的拉力為 N,圖乙中人對繩子的拉力為 N。 答案400210解析圖甲中使用的是兩個定滑輪,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,車對繩子的拉力F甲=G=400 N;圖乙中使用的是一動一定的滑輪組,n=2,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,人對繩子的拉力F乙=(G+G動)=(400 N+20 N)=210 N。16.(2018云南曲靖中考)如圖所示,體重為500 N的小強站在水平地面上,豎直向下拉動繩子使600 N的物體勻速上升2 m,繩端向下移動的距離為 m;若不計繩重,滑輪重及摩擦,小強對地面的壓力是 N。 答案4200解析由圖知,有2段繩子承擔(dān)物重,則繩端向下移動的距離s=nh=22 m=4 m;若不計繩重,滑輪重及摩擦,則繩子的拉力F=G=600 N=300 N,人拉繩的力和繩子拉人的力是一對相互作用的力,大小相等,人受到繩子豎直向上的拉力、地面向上的支持力和向下的重力而靜止,所以F支+F=G人,則F支=G人-F=500 N-300 N=200 N,因支持力與壓力是一對相互作用力,大小相等,所以,小強對地面的壓力F壓=F支=200 N。17.如圖所示,物體A重100 N,沿水平方向勻速拉動物體前進時,若物體A與地面間摩擦力f=30 N,不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。則繩端的拉力F是 N,當(dāng)繩子自由端向左移動3 m時,物體A向左移動 m。 答案101解析由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3,不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦,繩端的拉力F=f=30 N=10 N;當(dāng)繩子自由端向左移動3 m時,物體A向左移動的距離s=1 m。18.如圖所示,小轎車的方向盤相當(dāng)于一個輪軸,若F1=20 N,盤的半徑為20 cm,軸的直徑為4 cm,不計摩擦阻力,則F2= N。門鎖的把手相當(dāng)于一個(選填“省力”或“費力”)輪軸。 答案200 N省力解析輪軸的實質(zhì)是杠桿的變形,根據(jù)杠桿的平衡條件,F1R=F2r,F1=20 N,R=20 cm,r=2 cm,F2=200 N;門鎖的把手外輪半徑大于軸半徑,動力作用在輪上,相當(dāng)于一個省力輪軸。能力提升19.(2019湖南郴州中考)材料相同的甲、乙兩個物體分別掛在杠桿A、B兩端,O為支點(OAOB),如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)。如果將甲、乙物體(不溶于水)浸沒于水中,杠桿將會()A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.無法確定答案C解析由題知,甲、乙兩物體的密度相同,OAOB,即甲的力臂要小于乙的力臂;根據(jù)杠桿的平衡條件可知,G甲L甲=G乙L乙,即gV甲L甲=gV乙L乙,所以V甲L甲=V乙L乙,如果將甲、乙物體(不溶于水)浸沒于水中,此時甲乙都要受到浮力的作用,根據(jù)阿基米德原理可知,甲乙受到的浮力分別為F浮甲=水gV甲,F浮乙=水gV乙,此時左邊拉力與力臂的乘積為(G甲-水gV甲)L甲=G甲L甲-水gV甲L甲,此時右邊拉力與力臂的乘積為(G乙-水gV乙)L乙=G乙L乙-水gV乙L乙,由于V甲L甲=V乙L乙,所以水gV甲L甲=水gV乙L乙,則由兩式可知,此時左右兩邊拉力與力臂的乘積相同,故杠桿仍然會保持平衡。20.(2019江蘇宿遷中考)以下為“探究杠桿平衡條件”實驗:(1)如圖甲,把杠桿放在支架上并置于水平桌面,靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高,為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向調(diào)節(jié)。 (2)如圖乙,在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的杠桿左端A處掛4個鉤碼,要使杠桿仍在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右邊離支點4格的B處掛個相同的砝碼。 (3)如圖丙,在杠桿左邊離支點4格的C處,用彈簧測力計與水平方向成30角斜向上拉,也可使杠桿在水平位置平衡,則彈簧測力計示數(shù)為 N(每個鉤碼重0.5 N)。 答案(1)右(2)2(3)2解析(1)把杠桿放在支架上并置于水平桌面后,發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高,為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)設(shè)杠桿的一個小格為L,一個鉤碼的重為G,乙圖,設(shè)在B處懸掛鉤碼的個數(shù)為n,由杠桿平衡條件得4G2L=nG4L,解得n=2,即應(yīng)在杠桿右邊B處掛2個鉤碼;(3)當(dāng)彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿,此時動力臂等于OC=4L=2L;根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得,測力計的示數(shù)F1=2 N。21.(2019安徽模擬)如圖所示,小明爺爺?shù)馁|(zhì)量為m=60 kg,撬棍長BC=1.2 m,其中O為支點,OB=AC=0.2 m。當(dāng)小明爺爺用力F1作用于A點時,恰能撬動重為G1=1 200 N的物體。g取10 N/kg,求:(1)作用力F1的大小;(2)保持支點位置不變,F1的方向保持不變,小明爺爺所能撬動的最大物體重力Gm的大小。答案(1)300 N(2)3 000 N解析(1)因為OB=AC=0.2 m,BC=1.2 m,AB=BC-AC=1.2 m-0.2 m=1 m,OA=AB-OB=1 m-0.2 m=0.8 m,由三角形相似得,由杠桿的平衡條件得,F1L1=G1L2,F1=G1=1 200 N=300 N;(2)支點位置不動,F1的方向保持不變,小明爺爺要想撬動最大物重,應(yīng)使動力臂最長,因為最大動力為小明爺爺重力F1=G=mg=60 kg10 N/kg=600 N,由三角形相似得,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=GmL2得,解得最大物重Gm=3 000 N。22.搬運工人經(jīng)常利用斜面把貨物搬運到汽車上,如圖所示,汽車底板高度為h=1.5 m,斜面長度為s=3 m,現(xiàn)在用力F沿著斜面把重力G=1 800 N 的貨物勻速拉到車上。請計算:(1)若不計摩擦力的影響,拉力F為多大?(2)若實際拉力F實=1 200 N,則該貨物與斜面之間的摩擦力是多少?答案(1)900 N(2)300 N解析(1)若不計摩擦力的影響,則有W1=W2,即Fs=Gh,則拉力為F=900 N;(2)當(dāng)拉力F實=1 200 N時,有用功為W有用=Gh=1 800 N1.5 m=2 700 J,總功為W總=F實s=1 200 N3 m=3 600 J,克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有用=3 600 J-2 700 J=900 J,重物所受摩擦力f=300 N。13