2024年天津市中考物理模拟题分类精选14.杠杆 杠杆的平衡条件（Word版附解析）

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A．不断减小B．不断增大
C．先减小，然后增大D．先增大，然后减小
【答案】B
【解答】解：杠杆在a位置时，此时的动力臂最长，将弹簧测力计由位置a缓慢地移到位置b，杠杆的动力臂逐渐变小，因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，动力会逐渐变大。
5．（3分）（2024宝坻区模拟）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
【解答】解：A、喷水壶的压缩手柄在使用时的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B、船桨在使用时其动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意；
C、水龙头的扭柄属于轮轴，相当于可连续转动的杠杆，在使用时其动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D、碾磨的推杆在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
5．（3分）（2024•和平区二模）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分，如图是用切刀将黄芪切片的示意图，小明在切刀的N点施加作用力、将切刀M点下方的黄芪切断，下图能正确表示切刀工作示意图的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解答】解：据图可知，当切黄芪时，其会绕着切刀右边的固定点转动，即为支点，所按压的那一点，即动力作用点，方向向下；而黄芪对切刀有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的。
6．（2024南开区二模）如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡，若测力计示数为4牛，则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的（ ）
A．b点B．d点
C．j点D．k点
【答案】D
【详解】弹簧测力计竖直向上用力，使杠杆逆时针转动，如果钩码挂在杠杆的左端，会使杠杆逆时针转动，所以钩码要挂在杠杆的右端。根据杠杆平衡原理，因为F1l1=F2l2
假设杠杆的每一个小格代表1cm，则4N×2cm=2N×l2故l2=4cm，故钩码要挂在k点。
7．（2024南开区二模）下图节选自我国古代科技著作《天工开物》、《淮南万毕术》，下列说法正确的是（ ）
A．甲图“汲水桔棒”中，井上汲水的桔棒属于杠杆
B．乙图“簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用簸箕具有惯性
C．丙图“磨冰取火”中，凸透镜又叫发散透镜，对太阳光有发散作用
D．丁图“赶稻及菽”中，牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A．由图甲可知，汲水桔棒使用时在力的作用下绕支点转动，属于杠杆，故A正确；
B．乙图中簸扬稻谷，能分离不饱满稻谷是利用稻谷具有惯性，故B错误；
C．图丙凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜，故C错误；
D．牛拉石碾的力与石碾拉牛的力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。
6．（2024河东区二模）如图所示是生活中的工具或装置，对其使用状态下所涉及的物理知识表述不正确的是（ ）
A．水位计：连通器原理B．铅垂线：重力的方向
C．钳子：费力杠杆D．塑料吸盘：大气压强
【答案】C
【详解】A．锅炉水位计上端开口下端连通，利用了连通器原理，故A正确，不符合题意；
B．铅垂线是利用重力方向竖直向下来判断墙是否砌得竖直，故B正确，不符合题意；
C．钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误，符合题意；
D．塑料吸盘按在光滑的墙面时，吸盘内的气压小于外界大气压，大气压将吸盘紧紧压在墙面上，是利用了大气压，故D正确，不符合题意。
9．（3分）（2024•北辰区二模）如图所示各种工具都可以看成是杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
A． 钳子B． 自行车手闸
C．剪铁片剪刀D． 赛艇的桨
【答案】D
【解答】解：A、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意；
B、自行车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意；
C、剪铁片剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意；
D、赛艇的桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意。
故选：D。
7．（3分）（2024•天津模拟）“节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中最省力的是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】B
【解答】解：根据杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越大，动力越小。由题图可知，当动力作用点在杠杆末端且动力方向与杠杆垂直的时候，即b方向，动力臂最大，故此时动力最小，最省力，故B正确。
4. （2024河西区二模）如图所示，筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子时虽然费力但能省距离。如图所示的简单机械在使用中也能省距离的是（ ）
A. 剪钢丝钳子B. 赛艇的船桨
C. 自行车手闸D. 剪铁片剪刀
【答案】B
【解析】
【详解】A．剪钢丝钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B．赛艇的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C．自行车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D．剪铁片剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。
故选B。
17．（4分）（2024•西青区模拟）如图中搬运砖头的独轮车，使用时可视为 省力 （选填“省力”或“费力”）杠杆；若车和砖头所受的总重力G为1000N。独轮车的有关尺寸如图所示，为使推车抬起，人手向上的力F的大小至少为 300 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；
（2）由FL1＝GL2可得：F×1m＝1000N×0.3m，
解得F＝300N。
故答案为：省力；300。
16．（6分）（2024•红桥区三模）将边长为10cm、质量为2kg的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为0.4kg的物体乙悬挂在杠杆的B端，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知A0＝40cm，OB＝80cm，不计杠杆的质量，细绳对甲的拉力为 8 N，甲对地面压强 1200 Pa，甲的密度是 2×103 kg/m3（g取10N/kg）。
【答案】8；1200；2×103。
【解答】解：（1）甲、乙的重力分别为：G甲＝m甲g＝2kg×10N/kg＝20N，G乙＝m乙g＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N，
由杠杆的平衡条件可知：FA×AO＝G乙×OB，
所以左侧细绳对杠杆的拉力：FA＝×G乙＝×4N＝8N，
因此细绳对甲的拉力：F甲＝FA＝8N；
（2）此时甲受到竖直向下的重力、细绳对甲竖直向上的拉力和地面对甲竖直向上的支持力，
根据力平衡条件可得，地面对甲的支持力：F支＝G甲﹣F甲＝20N﹣8N＝12N；
由力的相互性可知，甲对地面的压力：F压＝F支＝12N，受力面积：S＝a2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，
所以甲对地面的压强：p＝＝1200Pa。
（3）甲的体积V甲＝a3＝（0.1m）3＝0.001m3；
甲的密度ρ甲＝＝＝2×103kg/m3。
故答案为：8；1200；2×103。
16．（2024津南区一模）有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电，则甲物体带 电；图所示是探究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在水平位置平衡，B处应挂 个与A处同样大小的钩码。
【答案】 负 6
【详解】[1]由题知，甲、乙、丙均为带电体；丙物体带正电，乙物体吸引丙物体，说明乙带负电；甲物体排斥乙物体，说明甲也带负电。
[2]设每个钩码的重力为G，杠杆上每小格的长度为L，设左边的力为动力，右边的力为阻力，由图示可知，动力F1=4G，动力臂l1=3L，阻力臂l2=2L，由杠杆平衡条件得F1l1=F2l2
即4G×3L=F2×2L解得F2=6G，则在B处应挂6个钩码。
16．（4分）（2024•滨海新区一模）小明在做手工时，用如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝。当小明握住 B （选填“A”或“B”）处时，更容易剪断铁丝，其原因是 增大了动力臂 。
【答案】B；增大了动力臂。
【解答】解：尖嘴钳的动力臂大于阻力臂，所以属于省力杠杆，在用尖嘴钳剪断铁丝时，握住B处时，增大了动力臂，能够更加省力，便于剪断铁丝。
故答案为：B；增大了动力臂。
18．（4分）（2024•河北区一模）如图所示，杠杆可绕O点转动，在A点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，该杠杆为 费力 杠杆（弹簧测力计的拉力为动力）。当弹簧测力计向右倾斜时，始终保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计示数将 变大 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图知，弹簧测力计拉力（动力）的力臂小于钩码拉力（阻力）的力臂，所以该杠杆为费力杠杆；
（2）弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大。
故答案为：费力；变大。
16．（4分（2024•红桥区一模）如图所示的钢丝钳是 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用 160 N的力才能将铁丝剪断。
【解答】解：钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，所以比较省力，是省力杠杆；
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，则：F1×10cm＝800N×2cm，解得：F1＝160N。
故答案为：省力；160。
15．（4分）（2024•南开区一模）各式各样的剪刀都是一对对的杠杆，如图所示，是一把剪铁片的剪子，使用时它是 省力 （选填“省力”或“费力”）杠杆；他的刀刃非常锋利是为了 增大 （选填“增大”或“减小”）压强。
【答案】省力；增大。
【解答】解：由图知道，剪铁片的剪刀使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
将剪刀磨得锋利，即在压力一定的情况下，减小受力面积，增大了压强。
16．（2024天津部分区二模）图为探究杠杆平衡条件时的某次实验情形，在A点挂4个钩码，若使杠杆在水平位置仍保持平衡，需要在B点挂 个钩码；若在A、B两处分别再挂上一个钩码，杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置继续保持平衡。
【答案】 3 不能
【详解】[1]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F1​L1​=F2​L2​得4G×3L=nG×4L解得n=3，即需要在B点挂3个钩码。
[2]在A、B两处分别再挂上一个钩码后，杠杆的左端F1​L1​=(4G+G)×3L=15GL
杠杆的右端F2​L2​=(3G+G)×4L=16GL
因为F1​L1​4G×2L所以杠杆左端下沉。
（5）[6]在旋转过程中，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大，所以弹簧测力计示数会变大。实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.20
2.0
0.25
2
2.0
0.15
1.5
0.20
3
1.5
0.10
0.15
…
…
…
…
…
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l 2/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
实验
次数
方案一
方案二
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5