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2019-2020年中考物理復習 第八單元 功和機械能 簡單機械 第16課時 杠桿 滑輪課時訓練 一、選擇題 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．[xx龍東]如圖K16－1所示的簡單機械中一定省力的是(　　) 圖K16－1 　圖K16－2 2．[xx煙臺]踮腳是一項很好的有氧運動(如圖K16－2所示)，它簡單易學，不受場地的限制，深受廣大群眾的喜愛。踮腳運動的基本模型是杠桿，則下列分析正確的是(　　) A．腳后跟是支點，是省力杠桿 B．腳后跟是支點，是費力杠桿 C．腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿 D．腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿 3．[xx濟寧]如圖K16－3所示是一個杠桿式簡易起吊機，它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞O點轉(zhuǎn)動，重物通過繩子對杠桿的拉力為阻力。圖中能夠正確表示動力臂的是(　　) A．l1B．l2C．l3D．l4 　圖K16－3 　　圖K16－4 4．[xx舟山]如圖K16－4是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．刀刃很薄，可以增大壓力 B．鍘刀實質(zhì)上是一種費力杠桿 C．甘蔗放在a點比b點更易被切斷 D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 5．[xx聊城]如圖K16－5所示，在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，已知杠桿上每個小格長度為2cm，當彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，下列說法正確的是(　　) A．動力臂為0.08m B．此時為省力杠桿 C．彈簧測力計的示數(shù)為4N D．鉤碼總重為2N 圖K16－5 　　圖K16－6 6．[xx東營]為倡導低碳出行，東營市投放了大量的共享單車，如圖K16－6所示。共享單車的設(shè)計應用到許多物理學知識，以下說法正確的是(　　) A．車座設(shè)計的面積較大，可以增大壓強 B．輪胎表面凹凸不平的花紋可以減小摩擦 C．紅色尾燈利用光的反射起到警示的作用 D．剎車手閘是費力杠桿 7．[xx涼山州]在使用下列簡單機械勻速提升同一物體的四種方式中，所用動力最小的是(不計機械自重、繩重和摩擦)(　　) 圖K16－7 8．[xx寧波]如圖K16－8所示，用同一個動滑輪先后提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙。若不計摩擦、動滑輪重和繩重，則F甲與F乙、P甲與P乙之間的大小關(guān)系是(　　) 圖K16－8 A．F甲＜F乙、P甲＝P乙B．F甲＞F乙、P甲＞P乙 C．F甲＞F乙、P甲＝P乙D．F甲＜F乙、P甲＜P乙 9．如圖K16－9所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點，在其下端施一始終垂直于棒的拉力F，讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置。在轉(zhuǎn)動的過程中(　　) 圖K16－9 A．動力臂逐漸變大B．阻力臂逐漸變大 C．動力F保持不變D．動力F逐漸減小 二、填空題 10．如圖K16－10所示的拉桿箱使用時相當于一個________(選填“省力”或“費力”)杠桿。若拉桿箱和物品共重100N，動力臂是阻力臂的4倍，則抬起拉桿的力F為________N。 圖K16－10 　　圖K16－11 11．如圖K16－11所示，輕質(zhì)杠桿OA的中點掛有一重力G＝60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，使杠桿在水平位置平衡，則F＝________N。保持F的方向不變，在將杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F將________(選填“變大”“不變”或“變小”)。 12．[xx杭州]小金將長為0.6m、質(zhì)量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A點掛著一個40N的物體，肩上支點O離后端A點的距離為0.2m，他用手壓住前端B點使木棒保持水平平衡，如圖K16－12所示。小金的質(zhì)量為50kg，則此時手壓木棒的壓力大小為________N，肩對木棒的支持力大小為________N，人對地面的壓力大小為________N。(g取10N/kg) 圖K16－12 　　　圖K16－13 13．如圖K16－13所示，用固定在墻上的三角形支架ABC放置空調(diào)室外機。如果A處螺釘松脫，則支架會繞________點傾翻。已知AB長40cm、AC長30cm，室外機的重力為300N，正好處在AB中點處，則A處螺釘?shù)乃嚼開_______N(支架重力不計)。為了安全，室外機的位置應盡量________(選填“靠近”或“遠離”)墻壁。 圖K16－14 14．如圖K16－14所示的滑輪組，不計拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦，重物G＝100N，每一個滑輪重20N。當繩自由端拉力F豎直向上且大小為30N時，重物G對地面的壓力為________N。拉力F為________N時，恰能讓重物G勻速上升。若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升，則繩自由端向上運動速度為________m/s。 三、作圖題 15．[xx泰州]用如圖K16－15所示的滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞繩方法。 圖K16－15 16．[xx南京]如圖K16－16所示是一個電熱水壺的簡易圖，請在圖中畫出它所受重力的示意圖(B點為重心)；用力作用在壺蓋上A點時，可將壺蓋打開，請在A點畫出所需最小力F的示意圖。(O為支點) 圖K16－16 17．[xx廣州]用力F1把門推開，彈性繩會被拉長，如圖K16－17所示，此時門處于靜止狀態(tài)。 圖K16－17 (1)畫出彈性繩對門的拉力F2的示意圖。 (2)O為支點，畫出力F1的力臂。 (3)根據(jù)杠桿的平衡條件________________可知，F(xiàn)1________(選填“＞”“＝”或“＜”)F2。 四、實驗探究題 18．[xx黔西]南州節(jié)選利用圖K16－18所示的實驗裝置探究“杠桿的平衡條件”： 圖K16－18 (1)實驗前應先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是______________，若出現(xiàn)圖甲所示情況，應將杠桿的平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)。 (2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是________________________________。經(jīng)老師提醒后，小明繼續(xù)進行實驗，如圖乙所示，若將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿__________(選填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。 五、計算題 19．[xx重慶A卷]圖K16－19甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙所示。輕質(zhì)杠桿的支點O距左端距離l1＝0.5m，距右端距離l2＝0.2m。在杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的物體A，右端掛邊長為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時，正方體B對地面的壓力為20N。(g取10N/kg) (1)求此時杠桿左端所受的拉力大小為多少。 (2)求正方體B的密度為多少。 (3)若該處為松軟的泥地，能承受的最大壓強為4103Pa，為使杠桿仍在水平位置平衡，物體A的重力至少為多少？ 圖K16－19 參考答案 1．A 2．C　[解析] 如圖所示，踮腳時，腳掌與地面接觸的地方O是支點，小腿肌肉對腳的拉力向上，從圖中可知動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。 3．B　[解析] 由題圖可知，動力為拉動杠桿的力，作用在滑輪與杠桿之間的拉繩上，動力臂為支點到動力作用線的距離，故l2為動力臂。 4．C　[解析] 刀刃很薄則減小了受力面積，從而增大了壓強，故A錯誤；由題圖可知，鍘刀的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯誤；甘蔗放在a點比在b點時阻力臂小，阻力和動力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件，可知甘蔗放在a點比在b點時更省力，更易被切斷，故C正確；由圖知F2的動力臂大于F1的動力臂，因此沿F2方向更省力，故D錯誤。 5．D　[解析] 由題圖可知，當彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30角)時，動力臂是OA的一半，l1＝OA＝42 cm＝4 cm＝0.04 m，故A錯誤；彈簧測力計的示數(shù)為F2＝3 N，故C錯誤；阻力臂l2＝32 cm＝6 cm＝0.06 m，則l2＞l1，為費力杠桿，故B錯誤；根據(jù)杠桿的平衡條件可求出鉤碼的總重力G＝＝2 N，故D正確。 6．C　[解析] 車座設(shè)計的面積較大是在壓力不變的情況下，通過增大受力面積減小壓強，故A錯誤；輪胎表面凹凸不平的花紋可以在壓力不變的情況下，增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦力，故B錯誤；紅色尾燈利用了光的反射，故C正確；剎車手閘的動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿，故D錯誤。 7．D 8．C　[解析] 由題意可知，兩裝置都不計摩擦、動滑輪重和繩重，提升物體的重相同，題圖甲所示裝置中拉力作用在動滑輪的軸上，則F甲＝2mg；乙圖所示裝置中拉力作用在繩子自由端，即F乙＝mg，F(xiàn)甲＞F乙，故A、D錯誤。物體上升的速度相同，則拉力端的速度分別為v甲＝v物，v乙＝2v物，則P甲＝F甲v甲＝2mgv物＝mgv物，P乙＝F乙v乙＝mg2v物＝mgv物，則P甲＝P乙，故C正確、B錯誤。 9．B 10．省力　25　 11．30　不變 12．20　60　540 [解析] 由題意，根據(jù)杠桿的平衡條件有FOB＝GOA，即F(0.6 m－0.2 m)＝40 N0.2 m，所以F＝20 N，即手壓木棒的壓力大小為20 N。肩對木棒的支持力大小為F′＝F＋G＝20 N＋40 N＝60 N；人對地面的壓力大小為F壓＝G人＋G＝50 kg10 N/kg＋40 N＝540 N。 13．C　200　靠近 [解析] C點是支點，空調(diào)自身的重力是阻力，在阻力與阻力臂一定的情況下，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，F(xiàn)AC＝GAB，即F30 cm＝300 N40 cm，解得F＝200 N；為了安全，室外機的位置應盡量靠近墻壁，以減小阻力臂，從而減小A處的拉力。 14．30　40　0.3 [解析] 由受力分析可知，重物G對地面的壓力為F壓＝G＋G動－3F＝100 N＋20 N－90 N＝30 N；物體恰好勻速上升時對地面壓力為0，由受力分析可知，3F′＝G＋G動＝100 N＋20 N＝120 N，則F′＝40 N；重物G以0.1 m/s的速度勻速上升時，有3股繩子作用在動滑輪上，則繩自由端向上運動速度為0.3 m/s。 15．如圖所示 16．如圖所示 17．(1)(2)如圖所示 (3)F1l1＝F2l2?。? [解析] (1)彈性繩對門的拉力的作用點在彈性繩與門的接觸點上，方向指向彈性繩收縮的方向，大小用F2表示。(2)沿力F1的方向作其力的作用線，過支點O向力的作用線作垂線， 該垂線段就是力F1的力臂。(3)杠桿平衡條件：動力動力臂＝阻力阻力臂，用公式可表示為F1l1＝F2l2，阻力臂l2是過O點向力F2作的垂線段，很明顯l1＞l2，所以F1＜F2。 18．(1)便于讀取力臂　右 (2)實驗次數(shù)少，所得結(jié)論不具有普遍性　左端下沉 19．解：(1)此時杠桿左端所受的拉力大小為物體A的重力， F左＝GA＝mAg＝2 kg10 N/kg＝20 N。 (2)設(shè)正方體B對杠桿的拉力為F右，由杠桿平衡條件可知，F(xiàn)左l1＝F右l2， 即20 N0.5 m＝F右0.2 m，解得F右＝50 N。 則正方體B的重力為GB＝50 N＋20 N＝70 N， 正方體B的質(zhì)量為mB＝＝＝7 kg， 則正方體B的密度ρB＝＝＝7103 kg/m3。 (3)若該處為松軟的泥地，能承受的最大壓強為4103 Pa，則能承受的最大壓力為F最大＝pS＝4103 Pa0.1 m0.1 m＝40 N， 則B對杠桿右側(cè)的拉力最小為F右′＝GB－F最大＝70 N－40 N＝30 N， 為使杠桿仍在水平位置平衡，物體A的重力最小時F最小l1＝F右′l2，即F最小0.5 m＝30 N0.2 m，解得F最?。?2 N，則物體A的重力至少為12 N。