（課標(biāo)通用）安徽省2019年中考物理總復(fù)習(xí) 素養(yǎng)全練12 杠桿、滑輪與斜面試題

素養(yǎng)全練12杠桿、滑輪與斜面基礎(chǔ)夯實(shí)1.(2018·貴州六盤水中考)開瓶時(shí)使用的開瓶器(圖甲),可以簡化成不計(jì)重力的省力杠桿(圖乙),O為支點(diǎn)。若動(dòng)力F1和阻力F2都與杠桿垂直,且AO=6 cm,BO=1 cm,F1=25 N,則F2= N。 答案:150解析:由杠桿的平衡條件得:F1L1=F2L2F1×AO=F2×BO25N×6cm=F2×1cmF2=150N。2.(2018·云南昆明中考)如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),A點(diǎn)處掛一個(gè)重為20 N的物體,B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,且OBAB=21。則F= N,它是杠桿。 答案:30費(fèi)力解析:因?yàn)镺BAB=21,所以O(shè)BOA=OB(OB+AB)=23由杠桿平衡的條件F得:F·OB=G·OA可得:即:F=G·OAOB=20N×32=30N;因?yàn)镕>G,所以此杠桿為費(fèi)力杠桿。3.(2018·湖北天門中考)如圖,水平地面放一兩端粗細(xì)不同的長桿AB,其重心為O,OAOB=21,用豎直向上的力FA將長桿一端A微微抬離地面,FA為100 N,長桿AB所受重力為 N,用豎直向上的力FB將長桿的另一端B微微抬離地面,FB為 N。 答案:300200解析:用豎直向上的力FA將長桿一端A微微抬離地面時(shí),此時(shí)B是支點(diǎn),長桿重心為O,根據(jù)杠桿平衡條件得:FA×AB=G×OB,長桿AB所受重力:G=FA×ABOB=AO+OBOB=100N×2+11=300N;用豎直向上的力FB將長桿的另一端B微微抬離地面時(shí),此時(shí)A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件得:FB×AB=G×OA,FB=G×OAAB=G×OAOA+OB=300N×22+1=200N。4.(2018·四川廣安中考)如圖,AB是能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿,在中點(diǎn)C處用繩子懸掛重為100 N的物體(不計(jì)繩重)在A端施加豎直向上的拉力使杠桿在水平位置平衡,則拉力F= N。若保持拉力方向始終垂直于杠桿,將A端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力F將(選填“增大”“減小”或“不變”)。 答案:50減小解析:杠桿在水平位置保持平衡,由F1l1=F2l2可得,拉力的大小:F1=l2l1G=BCBAG=12×100N=50N。若將A端緩慢向上提升一小段距離,則阻力臂l2將變小,阻力G不變,即F2l2變小,因?yàn)槔Ψ较蚴冀K垂直于杠桿,所以動(dòng)力臂不變,l1始終等于BA,根據(jù)F1l1=F2l2可知F1變小,即拉力F減小。5.(2018·北京中考)小華探究杠桿平衡條件時(shí),使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等,杠桿上相鄰刻線間的距離相等。如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)。杠桿水平后,在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了2個(gè)鉤碼,如圖乙所示,為保持杠桿水平平衡,應(yīng)在B點(diǎn)懸掛個(gè)鉤碼。 答案:右3解析:(1)由圖甲可知,杠桿的右端上翹,所以平衡螺母向上翹的右端移動(dòng);(2)設(shè)一個(gè)鉤碼為G,一格的長度為L,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:2G×3L=nG×2L,解得:n=3。6.(2018·遼寧盤錦中考)請?jiān)趫D中畫出:重物所受重力的示意圖;支點(diǎn)O;拉力F的力臂L。答案:如圖所示解析:重物受到的重力作用在它的重心(幾何中心),由重心開始畫一條豎直向下的有向線段,并標(biāo)出符號(hào)G,即為其重力示意圖;定滑輪可以繞中間軸轉(zhuǎn)動(dòng),所以支點(diǎn)O為定滑輪的軸;圖中拉力F是斜向下的,過支點(diǎn)O作拉力F作用線的垂線段,即為拉力F的力臂L。7.(2018·安徽來安期末)如圖所示,在水平地面上的物體A在拉力F的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)。已知物體A受到的摩擦力為30 N,GA=100 N,則繩子對(duì)A的拉力F'= N,作用在繩子自由端的力F= N。(不計(jì)滑輪重及繩間摩擦) 答案:3015解析:(1)因?yàn)樗降孛嫔系奈矬wA,在拉力F'的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以物體A在水平方向上受到的拉力和摩擦力為一對(duì)平衡力,即F'=Ff=30N;(2)根據(jù)圖示可知,n=2;不計(jì)滑輪重及繩間摩擦,由F=1nF'可得:F=12F'=12×30N=15N。8.(2018·安徽繁昌期末)如圖所示,(滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì))物體A重50 N,物體B重30 N,物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。A受到的繩子拉力為 N,如果在物體A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A,使物體B勻速上升,則該拉力F的大小為 N。 答案:1020解析:由題圖可知,連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n=3,滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì),則繩子自由端的拉力:F'=13GB=13×30N=10N,根據(jù)力的作用是相互的可知,物體A受到繩子的拉力:F=F'=10N。因?yàn)槲矬wA向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到向右的拉力與向左的摩擦力是一對(duì)平衡力。則物體A受到的摩擦力:Ff=F=10N。當(dāng)在物體A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A,使物體B勻速上升,物體A將水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)A受到向左的拉力F、向右的繩子拉力F、向右的摩擦力Ff(且摩擦力大小不變)。根據(jù)力的平衡條件可知,施加的水平向左的力:F=Ff+F=10N+10N=20N。9.(2018·山東威海中考)如圖為吊裝工具示意圖,物體M為重5 000 N的配重,杠桿AB的支點(diǎn)為O,OAOB=12,定滑輪重100 N。當(dāng)重為700 N的工人用300 N的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子時(shí),工人對(duì)地面的壓力為 N,物體M對(duì)地面的壓力為 N。(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)) 答案:4004 500解析:(1)人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、豎直向上的支持力F支,由力的平衡條件可得:F+F支=G,則F支=G-F=700N-300N=400N,因?yàn)榈孛鎸?duì)人的支持力和人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力,大小相等,所以工人對(duì)地面的壓力:F壓=F支=400N;(2)定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對(duì)定滑輪向上的拉力,由力的平衡條件可得:FA'=3F+G定=3×300N+100N=1000N;杠桿對(duì)定滑輪的拉力和定滑輪對(duì)杠桿的拉力是一對(duì)相互作用力,大小相等,即FA=FA'=1000N;根據(jù)杠桿的平衡條件:FA×OA=FB×OB,且OAOB=12,所以:FB=FA×OAOB=1000N×OA2OA=500N;因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以杠桿對(duì)物體M的拉力等于物體M對(duì)杠桿的拉力,即FB'=FB=500N;物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力,則物體M受到的支持力為:FM支持=GM-FB'=5000N-500N=4500N,因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以物體M對(duì)地面的壓力:FM壓=FM支持=4500N。10.(2018·廣西中考)在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,杠桿在力F作用下水平平衡,如圖所示,現(xiàn)將彈簧測力計(jì)繞B點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過程中,杠桿始終保持水平平衡,則拉力F與其力臂的乘積變化情況是()A.一直變小B.一直變大C.一直不變D.先變小后變大答案:C解析:將測力計(jì)繞B點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置過程中,鉤碼的重力不變,其力臂OA不變,即阻力與阻力臂的乘積不變;由于杠桿始終保持水平平衡,所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知,拉力F與其力臂的乘積也是不變的。11.(2018·山東聊城中考)人體中的許多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時(shí)手臂的示意圖,當(dāng)人手托5 kg的物體保持平衡時(shí),肱二頭肌收縮對(duì)橈骨所施加力的大小一定()A.大于5 kgB.大于49 NC.小于49 ND.等于49 N答案:B解析:力的單位是N,質(zhì)量的單位是kg,題目是求力的大小,不能用kg做單位,故A錯(cuò)誤;由圖知,物體的重力為G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;肱二頭肌的拉力為動(dòng)力,物體對(duì)手的壓力為阻力,支點(diǎn)在肘,如圖所示。所以動(dòng)力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2因?yàn)長1<L2,所以F1>F2即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于49N。故B正確,CD錯(cuò)誤。12.(2018·貴州貴陽中考)人們應(yīng)用不同的簡單機(jī)械來輔助工作,正常使用下列簡單機(jī)械時(shí)說法正確的是()A.筷子可以省距離B.所有剪刀都一定省力C.定滑輪可以省力D.撬棒越短一定越省力答案:A解析:用筷子夾菜時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,所以是一個(gè)費(fèi)力杠桿,費(fèi)力但省距離,故A正確;剪鐵皮用的剪刀,在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;理發(fā)用的剪刀,在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿。所以,剪刀有省力的,也有費(fèi)力的,故B錯(cuò)誤;定滑輪在使用過程中,動(dòng)力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力,故C錯(cuò)誤;撬棒在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。在其他條件不變時(shí),省力的多少取決于動(dòng)力臂的長短,撬棒越短動(dòng)力臂越小,越費(fèi)力,故D錯(cuò)誤。13.(2018·江蘇連云港中考)如圖所示,O為杠桿的支點(diǎn),杠桿右端掛有重為G的物體,杠桿在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠桿仍在水平位置保持平衡,下列關(guān)系中正確的是()A.F1<F2B.F1>F2C.F2<GD.F1=G答案:B解析:設(shè)動(dòng)力臂為L2,杠桿長為L(即阻力臂為L);由題圖可知,F2與杠桿垂直,因此其力臂為最長的動(dòng)力臂,由杠桿平衡條件可知F2為最小的動(dòng)力,則F1>F2,故A錯(cuò)誤,B正確;用力F2使杠桿在水平位置保持平衡時(shí),由杠桿平衡條件可得:F2L2=GL,由題圖知L2<L,所以F2>G;故C錯(cuò)誤;因?yàn)镕1>F2,F2>G,所以F1>F2>G,故D錯(cuò)誤。14.(2018·山東煙臺(tái)中考)如圖所示的杠桿,屬于費(fèi)力杠桿的是()答案:C解析:羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,A不符合題意。起子在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,B不符合題意。鑷子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,C符合題意。鉗子在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,D不符合題意。15.(2018·安徽合肥瑤海區(qū)一模)如圖是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計(jì)機(jī)械重和摩擦),其中所需動(dòng)力最大的是()答案:C解析:不計(jì)機(jī)械重和摩擦,由題圖可知:F1×4m=G×2m,所以F1=G2;滑輪組由三段繩子承擔(dān),所以F2=G3;由題圖C知,使用的是定滑輪,所以F3=G;根據(jù)杠桿的平衡條件:F4×(L+3L)=G×L,所以F4=G4。由以上分析得F3>F1>F2>F4。16.(2018·黑龍江大慶中考)如圖所示,滑輪重及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦均不計(jì)。向上拉繩的速度是1.2 m/s,拉繩的力F是9 N。由此可知()A.物重是27 N,物體的速度是0.4 m/sB.物重是18 N,物體的速度是0.6 m/sC.物體受到的摩擦力是27 N,物體的速度是0.4 m/sD.物體受到的摩擦力是18 N,物體的速度是0.6 m/s答案:C解析:本題滑輪組做功是克服摩擦力做功,有3段繩子承擔(dān)拉力,因此物體受到的摩擦力是Ff=3×9N=27N;物體移動(dòng)的速度:v=1.2m/s3=0.4m/s。能力提升17.(2018·四川涼山中考)在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。(1)在杠桿上掛鉤碼前,杠桿靜止在甲圖中的位置,為使杠桿水平平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡的目的是避免對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響和便于。 (2)乙圖中杠桿恰好處于水平平衡,若在A處下方再掛一個(gè)相同鉤碼,為使杠桿保持水平平衡,則需將掛在B處的鉤碼向右移動(dòng)格。 (3)若取掉乙圖中掛在B處的鉤碼,改用彈簧測力計(jì)鉤在C處對(duì)杠桿施加拉力,為使杠桿保持水平平衡,且彈簧測力計(jì)示數(shù)最小,則彈簧測力計(jì)對(duì)杠桿的拉力方向是。 答案:(1)右杠桿自重測量力臂(2)1(3)豎直向下解析:(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,右端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時(shí)消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響;(2)設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,一格的長度為L;根據(jù)杠桿的平衡條件可得:4G×2L=2G×nL,解得:n=4,故應(yīng)該將B處所掛鉤碼向右移動(dòng)4-3=1格;(3)阻力與阻力臂一定時(shí),由杠桿平衡條件可知,當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí),動(dòng)力最小,力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)一定,最大力臂為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,力應(yīng)與杠桿垂直,為使拉力最小,應(yīng)豎直向下拉彈簧測力計(jì)。18.(2018·黑龍江)小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。(1)若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示,可將杠桿兩端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。 (2)在實(shí)驗(yàn)過程中,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是。 (3)在杠桿兩端加掛鉤碼,并移動(dòng)鉤碼,使杠桿在水平位置平衡,測出力臂,多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310多次實(shí)驗(yàn)的目的是。 (4)小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是。 (5)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小紅在杠桿上的A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼,如圖乙所示,為使杠桿重新平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛個(gè)鉤碼。 (6)如圖丙所示,用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,當(dāng)彈簧測力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí),使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”)。導(dǎo)學(xué)號(hào)97404027 答案:(1)右(2)便于測量力臂(3)使結(jié)論具有普遍性(4)F1L1=F2L2(5)6(6)變大解析:(1)若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示,左端下沉,右端上翹,可將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓橫桿AB在水平位置平衡,力臂在杠桿上便于測量力臂大小,杠桿的重心通過支點(diǎn),可以消除杠桿重力對(duì)杠桿平衡的影響;(3)探究杠桿平衡的條件時(shí),多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律,使結(jié)論具有普遍性;(4)分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是:F1L1=F2L2;(5)設(shè)杠桿每個(gè)格的長度為L,每個(gè)鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需掛6個(gè)鉤碼;(6)如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了,就會(huì)使得拉力變大。19.(2018·安徽池州貴池區(qū)期末)如圖所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形,所用動(dòng)滑輪和筐受到的總重力為60 N。某次操作中,50 s內(nèi)將重450 N的泥土從12 m的深井勻速提起。不計(jì)繩重和摩擦。求:(1)繩子自由端的拉力;(2)繩子自由端移動(dòng)的速度。答案:(1)170 N(2)0.72 m/s解析:由題圖知,承擔(dān)物重的繩子有3股,即n=3。(1)不計(jì)繩重和摩擦,則繩子自由端的拉力:F=13(G+G動(dòng)和筐)=13(450N+60N)=170N;(2)繩子自由端被拉下的長度:s=3h=3×12m=36m,則繩子自由端移動(dòng)的速度為:v=st=36m50s=0.72m/s。導(dǎo)學(xué)號(hào)9740402820.(2018·廣西梧州中考)如圖所示,將質(zhì)量為6 kg,邊長為0.1 m的正方體合金塊,用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿A點(diǎn)處,在B點(diǎn)施加與杠桿垂直的力F1時(shí),杠桿在水平位置平衡,其中OB=3OA(g取10 N/kg),求:(1)合金塊的重力;(2)合金塊的密度;(3)拉力F1的大小。答案:(1)60 N(2)6×103 kg/m3(3)20 N解析:(1)合金塊的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;(2)正方體合金塊的體積:V=L3=(0.1m)3=10-3m3;合金塊的密度:=mV=6kg10-3m3=6×103kg/m3;(3)已知OB=3OA,F2=G=60N,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F1LOB=F2LOA,則拉力F1的大小:F1=F2LOALOB=F2×13=13×60N=20N。21.(2018·安徽模擬)如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)杠桿,左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),桿上系有一懸掛重物的輕繩,重物質(zhì)量為m,輕繩可在桿上自由滑動(dòng),桿的右端用一豎直向上的動(dòng)力F拉著。當(dāng)輕繩向右勻速滑動(dòng)時(shí),輕質(zhì)杠桿始終在水平位置保持靜止。(1)在圖中作出杠桿所受阻力F阻、動(dòng)力的力臂L及阻力的力臂L阻;(2)設(shè)懸掛重物的輕繩從桿的最左端水平向右勻速滑動(dòng),試推導(dǎo)說明動(dòng)力F與滑動(dòng)時(shí)間t成正比。答案:(1)如解析圖所示(2)見解析解析:(1)如圖所示。(2)由杠桿的平衡條件可知FL=F阻L阻;又F阻=G=mg,由v=st可得,阻力臂:L阻=vt,所以FL=mgvt,解得F=mgvLt,由于mgvL是定值,所以F與t成正比。10