【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—简单机械（提升篇）含解析

这是一份【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—简单机械（提升篇）含解析，共26页。试卷主要包含了如图所示,杠杆水平平衡，1 m/s等内容，欢迎下载使用。
【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—简单机械（提升篇）　
考点1　杠杆的分类
1.(2021北京,6,2分)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )


2.(2020北京,3,2分)如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )


3.(2019北京,5,2分)图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是( )


考点2　杠杆平衡条件
4.(2019北京,25,2分)如图所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5 N的钩码,在B点挂4个重均为0.5 N的钩码,杠杆
　　 　　(选填“能”或“不能”)保持水平平衡。 


5.(2018北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 　　(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂　　 　　个钩码。 


6.(2022北京,26,4分)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750 N,OA长为1 m,OB长为1.5 m。

甲

乙

丙
(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。

(2)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。

　　　　　　　　　　　　　　　　　












　
基础练
一、选择题(每小题2分,共10分)
1.(2022海淀一模,5)在如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )

A

B

C

D

2.(2022顺义一模)我们经常用瓶起子来打开汽水瓶盖,如图甲所示,在此过程中,将瓶起子看作杠杆,用“△”表示支点位置,手用力为动力F1,杠杆所受阻力为F2,则图乙中支点位置、动力和阻力示意图正确的是( )

甲

　　　　　　A　　　　　　　　B

　　　　　　C　　　　　　　　D
乙

3.(2021通州一模,4)如图所示,下列工具正常使用过程中,属于费力杠杆的是( )
A　　B
C　　D

4.(2021丰台二模,8)如图甲所示是中国农村过去通用的旧式提水器具——桔槔,这种提水工具虽简单,但它可以使劳动人民的劳动强度得以减轻。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图乙所示。轻质细杆AB代表桔槔,O为支点。当水桶中装满水,人使用桔槔缓慢匀速提升水桶时,杠杆A端水桶和水的总重力为G1,人向上提升水桶的拉力为F,杠杆B端重石的重力为G2。下列说法正确的是( )

A.人使用桔槔提水比直接用水桶提水费力
B.人使用桔槔匀速向上提水时,杠杆A端受到的拉力大小为G1+F
C.人使用桔槔匀速向上提水时,杠杆满足条件(G1-F)·OA=G2·AB
D.当重石的重力G2增大时,人使用桔槔提升水桶时的拉力F变小

5.(2020朝阳一模,20)(多选)在建筑工地,用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800 N的力拉钢丝绳,使建筑材料在10 s内匀速上升1 m的过程中,滑轮组的机械效率为90%,g取10 N/kg。则下列说法中正确的是( )

A.钢丝绳自由端移动的速度为0.1 m/s
B.电动机对钢丝绳做的功为2 400 J
C.建筑材料的质量为216 kg
D.电动机对钢丝绳做功的功率为160 W

二、填空题(共11分)
6.[2021门头沟一模,16(5)](2分)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB。线段　 　　(选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。  


7.(2021燕山一模)(2分)小明在做探究“杠杆的平衡条件”的实验:

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,可将左侧平衡螺母向
　　 　　端调节,使杠杆在水平位置平衡。(选填“左”或“右”) 
(2)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上两个钩码,此时在B位置挂上　 　个钩码,可使杠杆在水平位置平衡。 

8.(2021东城二模,20)(4分)小东在“探究杠杆平衡条件”的实验中,组装了如图甲所示的实验装置。

　　　　　甲　　　　　　　　　　乙

丙
(1)实验前小东同学发现实验装置处于如图甲所示的状态。他将杠杆两端的平衡螺母向　　 　　(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置静止平衡,这样做的好处是　 　　 　。 
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置静止平衡。若在B点下方加挂一个钩码,仍要保持杠杆在水平位置静止平衡,可以将A点的两个钩码向　 　(选填“左”或“右”)移动一个格。 
(3)若将图乙中A点的钩码取下,仍要保持杠杆在水平位置静止平衡,可以用弹簧测力计在图丙中的　 　(选填“A”或“C”)点施加一个竖直向上的力。 

9.(2020顺义一模,27)(3分)在探究杠杆平衡条件时,所选的杠杆是可绕中点转轴转动的轻质细杆,杆上相邻刻线之间的距离都是相等的,每个钩码质量均为50 g。

(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向　　 　　侧调节。 
(2)如图乙所示,为使杠杆在水平位置平衡,应在B点下方挂　 　个钩码,若将A点受到的拉力视为阻力,B点受到的拉力视为动力,则生活中所用的杠杆工具与此次实验中动力和阻力大小关系相同的是　　 　(写出一种即可)。 

三、计算题(6分)
10.(2022西城一模,26)如图甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小明组装了如图乙所示的装置。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:GA=30 N,GB=80 N,正方体B的边长为0.1 m。杠杆、悬绳的质量不计。求:

　　　　　甲　　　　　　　乙
(1)杠杆D端所受的拉力;

(2)正方体B对地面的压强。


提升练
一、选择题(每小题2分,共10分)
1.(2021延庆一模,3)图中所示的用具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A　　B
C　　D




2.(2021大兴一模,10)如图所示为人用撬棒撬石块的情景,人在A点对撬棒施加竖直向下的力F,AB为力F的作用线,O为支点,OB垂直于AB且交AB于B点。如果石块没有被撬动,则以下判断中正确的是( )
A.撬棒处于平衡状态
B.撬棒属于费力杠杆
C.撬棒对石块做了功
D.OA可以表示力F的力臂

3.(2022海淀一模,11)小利在做探究杠杆平衡条件的实验时,先将杠杆调节为水平平衡,然后在支点O的右侧A刻线处挂上两个重均为1 N的钩码,再用弹簧测力计在B刻线处竖直向上拉杠杆,使其水平平衡,如图所示。杠杆上相邻刻线间的距离均为2 cm,下列说法中正确的是( )

A.弹簧测力计竖直向上的拉力为2 N
B.若取下一个钩码,则杠杆再次水平平衡时弹簧测力计竖直向上的拉力将减小1 N
C.若弹簧测力计沿杠杆所在竖直平面内的虚线方向拉杠杆,则杠杆水平平衡时弹簧测力计拉力的力臂为8 cm
D.保持杠杆水平平衡,在弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的过程中,弹簧测力计的拉力一定变大

4.(2021东城一模,12)桔槔是利用杠杆原理工作的取水工具,如图甲所示,是我国古代劳动人民利用桔槔灌溉的场景。为了更好地研究该场景中的桔槔配重对需要搬动的重物的影响,小东将桔槔抽象成简单的杠杆模型,如图乙所示,轻质细杆AB代表桔槔,质量较大的物块a模拟重物,质量较小的物块b模拟搬动重物时的配重。支点O在AB的中点,a放置在水平地面上并用细绳悬挂在A点,b悬挂在杠杆上C点,C点可以在OB之间移动,l表示OC之间的距离。用TA表示细绳对A点的拉力,T表示细绳对C点的拉力,F表示地面对a的支持力,p表示a对地面的压强。已知AB始终保持水平位置平衡,则下列关于TA、T、F、p随l大小变化关系的图像中正确的是( )



5.(2020密云一模,15)如图所示,将重150 N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,O为支点,已知:乙物体所受重力为30 N,AO∶OB=1∶3,甲物体的底面积为0.2 m2,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )

A.连接甲物体的绳对杠杆的拉力为10 N
B.绳对甲物体竖直向上的拉力为60 N
C.甲物体对水平地面的压强为750 Pa
D.水平地面对甲物体的支持力为60 N

三、作图题(2分)
6.[2020西城一模,22(2)]站在地上的人用如图所示滑轮组提升重物,请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线。


四、计算题(共13分)
7.(2022门头沟一模,27)(6分)小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细绳和适量的水测量小石块的密度,实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤:
(1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡,用刻度尺测出AO间的距离为20 cm;
(2)将小石块乙浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡,用刻度尺测出AB间的距离为8 cm。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度


8.(5·3原创)(7分)如图所示是某高压蒸汽压力控制装置的示意图(忽略杆重、阀门重和摩擦)。当阀门S(底面积为2 cm2)受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被顶起释放一些蒸汽来降低压力,该装置相当于一个杠杆。若OA=0.2 m,AB=0.6 m。物体C重25 N。
(1)那么杠杆平衡时杆上的A点所受的支持力为多少?


(2)当外界气压为p0=1×105 Pa时,锅炉内的最大气压为多少?



答案解析　　
考点1　杠杆的分类
1.(2021北京,6,2分)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是(B)

解析　当杠杆的动力臂小于阻力臂时为费力杠杆,园艺剪、瓶起子、核桃夹在正常使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A、C、D不符合题意;筷子在正常使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,B符合题意。
2.(2020北京,3,2分)如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是(D)

解析　羊角锤、核桃夹、园艺剪正常使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,A、B、C错误;食品夹正常使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,D正确。故选D。
3.(2019北京,5,2分)图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是(A)

解析　筷子在正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A正确;瓶盖起子、撬棒、核桃夹在正常使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,B、C、D错误。
考点2　杠杆平衡条件
4.(2019北京,25,2分)如图所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5 N的钩码,在B点挂4个重均为0.5 N的钩码,杠杆　不能　(选填“能”或“不能”)保持水平平衡。 

解析　在杠杆上A、B处分别挂上钩码后,动力×动力臂≠阻力×阻力臂,根据杠杆平衡条件,可知杠杆不能保持水平平衡。
5.(2018北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂　3　个钩码。 

解析　由题图甲可知,杠杆左边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调节右端的平衡螺母。在题图乙中,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在B点应该挂3个钩码。
6.(2022北京,26,4分)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750 N,OA长为1 m,OB长为1.5 m。

甲

乙

丙
(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。
(2)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
答案　(1)500 N　(2)见解析
解析　(1)如图1所示,O为支点,重力的力臂为lA,F1的力臂为lB,依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA,可得F1=GlAlB=750N×1m1.5m=500 N。

图1
(2)小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图2所示,O为支点,重力的力臂为lA',F2的力臂为lB',依据杠杆的平衡条件F2lB'=GlA'可得F2=GlA'lB',由图1和图2可知lA'