1、1 2021 年全国各地中考物理真题分类汇编:08简单机械简单机械(解 析版) 第一辑第一辑 一、单选题一、单选题 1 (2021山东临沂市山东临沂市中考真题)中考真题)下列各图所示的工具,正常使用时省力的是(下列各图所示的工具,正常使用时省力的是( ) A镊子镊子 B羊角锤羊角锤 C定滑轮定滑轮 D筷子筷子 【答案】B 【详解】 AD镊子、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不省力,故 AD 不符合题意; B羊角锤在撬钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,故 B 符合题意; C定滑轮是等臂杠杆,不能省力,故 C 不符合题意。 故选 B。 2 (2021湖南怀化市湖南怀化市中
2、考真题)中考真题)下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是(下列情境中的杠杆属于费力杠杆的是( ) A羊角锤拔钉子羊角锤拔钉子 B起子开瓶盖起子开瓶盖 2 C镊子夹物镊子夹物 D钳子剪导线钳子剪导线 【答案】C 【详解】 A羊角锤拔钉子,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆,故 A 不符合题意; B起子开瓶盖,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆,故 B 不符合题意; C镊子夹物,是阻力臂大于动力臂,故是费力杠杆,故 C 符合题意; D钳子剪导线,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆,故 D 不符合题意。 故选 C。 3 (2021山东枣庄市山东枣庄市中考真题中考真题)如图所示如图所示, ,一根质地均匀的木杆可绕一根质
3、地均匀的木杆可绕 O 点自由转动点自由转动,在木在木 杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力 F,使木杆从,使木杆从 OA 位置匀速转到位置匀速转到 OB 位置的过程位置的过程 中,力中,力 F 的大小将(的大小将() A先变大,后变小先变大,后变小B先变小,后变大先变小,后变大 C一直是变大的一直是变大的D一直是变小的一直是变小的 【答案】A 【详解】 杠杆转动过程中克服自身重力做功, 质地均匀的木杆其重力的作用点在木杆的中点, 方向始 终竖直向下。当木杆由 OA 位置转动到水平位置的过程中,木杆重力不变,其力臂变大,力 F 的力臂不变,由杠杆的平衡条件
4、可知,力 F 变大;当杠杆从水平位置转动到 OB 位置,木 杆重力不变,其力臂变小,力 F 的力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,力 F 变小。故力 F 先 变大后变小。故 A 正确;BCD 错误。 故选 A。 3 4 (2021四川凉山彝族自治州四川凉山彝族自治州中考真题中考真题) )一天一天,小敏同妈妈上街去买菜小敏同妈妈上街去买菜,看到用杆秤称土看到用杆秤称土 豆的情景如图所示,对此现象分析正确的是(豆的情景如图所示,对此现象分析正确的是() A杆秤平衡时,秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等杆秤平衡时,秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等 B杆秤平衡时,盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力杆秤
5、平衡时,盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力 C杆秤平衡时,盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力杆秤平衡时,盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力 D杆秤平衡时,盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力杆秤平衡时,盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力 【答案】C 【详解】 A杆秤平衡的条件是,秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等, 由于左边力臂比右边力臂短,所以秤砣的质量不等于土豆的质量,故 A 错误; BCD杆秤平衡时,无论是土豆还是秤砣,都处于平衡状态,因此合力都为零,故 C 正确, BD 错误; 故选 C。 5 (2021山东潍坊市山东潍坊市中考真题中考
6、真题)“节约用水 节约用水,人人有责人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习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,惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O 为支点,为支点,F 为阻力,分别用力沿为阻力,分别用力沿 a、b、c、d 方向方向 关闭水龙头,其中用力最小的是(关闭水龙头,其中用力最小的是() AaBb CcDd 【答案】B 【详解】 4 根据杠杆平衡的条件,阻力和阻力臂不变,动力的力臂最大时,动力最小,所以用力沿 b 方向关闭水龙头时,动力臂最大,用力最小,故 ACD 不符合题意,B 符合题意。 故选 B。 6 (2021湖南衡阳市湖南衡阳市中考真题中考真题)如图所
7、示如图所示, ,是我国古代是我国古代墨经墨经最早记述了秤的杠杆原理最早记述了秤的杠杆原理, 有关它的说法正确的是(有关它的说法正确的是() A“标标”“”“本本”表示力,表示力,“权权”“”“重 重”表示力臂表示力臂 B图中的图中的B点为杠杆的支点点为杠杆的支点 C“权权”小于小于“重重”时,时,A端一定上扬端一定上扬 D增大增大“重重”时,应把时,应把“权权”向向A端移端移 【答案】D 【详解】 A“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,故 A 错误; B杠杆绕着 O 转动,故 O 为支点,故 B 错误; C“权”小于“重”时,A端可能上扬,因为杠杆平衡原理可知,平衡不仅与力有关还与 力臂
8、有关,故 C 错误; D 增大“重”时, 重与 OB 的乘积变大, 在权不变的情况下可以增大标, 故应把“权”向A 端移,故 D 正确。 故选 D。 7 (2021湖南岳阳市湖南岳阳市中考真题)中考真题)A 中的杠杆和物体处于静止状态, 中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D 中的物体被匀中的物体被匀 速吊起速吊起,所有物体重力均为所有物体重力均为 G,不计动滑轮重力不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦绳重和一切摩擦,则所用拉力则所用拉力 F 最小的是最小的是 () A B 5 C D 【答案】D 【详解】 A根据杠杆的平衡条件 1 12 2 FlF l可知杠杆平衡时 12FG 故拉力 A=2 FG
9、; B图 B 中为定滑轮提升物体,不能省力,只能改变力的方向,绳端拉力 B= FG; C图 C 中使用滑轮组提升物体,动滑轮上有 2 段绳子承载,自由端拉力 C 1 2 FG; D图 D 中使用滑轮组提升物体,动滑轮上有 3 段绳子承载,自由端拉力 D 1 3 FG;其中 D 图中自由端拉力最小。 故选 D。 8 (2021湖南邵阳市湖南邵阳市中考真题)中考真题)如图所示,物体如图所示,物体 A 在水平拉力 在水平拉力 F 的作用下,沿水平面以的作用下,沿水平面以 0.2m/s的速度匀速运动了的速度匀速运动了 5s, 弹簧测力计的示数为的弹簧测力计的示数为的 8N, (不计滑轮和绳子之间的摩擦
10、不计滑轮和绳子之间的摩擦) , 拉力拉力 F 做功的功率为(做功的功率为() A1.6WB8W C3.2WD16W 【答案】C 【详解】 物体速度 v1=0.2m/s,绳子移动速度为 21 22 0.2m/s0.4m/svv 6 弹簧测力计的示数为的 8N,故绳子拉力也为 8N,拉力做功的功率为 2 0.4m/s=3.2W8NPFv 故 C 符合题意。 故选 C。 二、填空题二、填空题 9 (2021湖南长沙市湖南长沙市中考真题中考真题)小伟在乘飞机时了解到小伟在乘飞机时了解到, ,经济舱乘客的免费托运行李限经济舱乘客的免费托运行李限重重 20kg,而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如
11、图是小伟设计的模拟飞机行李超,而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超 重的报警装置,杠杆重的报警装置,杠杆 OP 始终处于水平位置,电源电压恒为始终处于水平位置,电源电压恒为 15V,R0是阻值为是阻值为 6的定值电的定值电 阻阻,Rx是力敏电阻是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如下表它的阻值随压力变化的关系如下表;当电压表的示数当电压表的示数 U0大于或等于大于或等于 3V 时,电路外的检测装置会自动报警时,电路外的检测装置会自动报警。 (取(取 g =10N/kg) (1)经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为)经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最
12、大重力为_N; (2)小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中,请帮他计算此时)小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中,请帮他计算此时 Rx的电阻为的电阻为 _; (3)如图杠杆上有两个行李托盘如图杠杆上有两个行李托盘,A、B 是杠杆上的两个承重点是杠杆上的两个承重点,已知已知 AP=0.3m,OB=0.6m。 小伟闭合开关小伟闭合开关,将将 20kg 的模拟行李放在某一个托盘上时的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警检测装置恰好报警,当他将模拟当他将模拟 商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检
13、测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限 重为重为_kg。 (杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计) 压力压力 F/N50100150200250300 阻值阻值 Rx/503024201716 【答案】2002430 7 【详解】 (1)1 经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力 11 =20k10N/kg 2Ng00Gm g (2)2检测装置恰好报警时, R0两端电压 U0=3V,此时电路电流 0 0 0 3V =0.5A 6 U I R Rx两端电压 X0 15V3V=12VUUU Rx的电阻 0 X X 12V =24 0.5A R U I (3)3
14、将行李放在行托盘上时,杠杆 OP 平衡,O 为这根杠杆的支点,根据杠杆的平衡条 件 1 12 2 FlF l可知,将行李放在托盘上时,行李对托盘的压力与其对应力臂的乘积与 P 点对 Rx的压力与其对应力臂的乘积相等。即 PA FOPFOA PB FOPFOB 而商务舱的乘客允许携带比经济舱更重的免费托运行李, 将经济舱行李和商务舱行李放在托 盘上时,检测装置都恰好报警,由此判断经济舱行李放在了 A 处托盘,商务舱行李放在了 B 处托盘。当检测装置恰好报警时,Rx接入电路中的电阻为 24,由表格中数据可知,此时 Rx受到的压力 FP=150N,则 P1 FOPGOA 即 P1 FAPOAGOA(
15、) 代入数据 150N0.3m200NOAOA() 解得 OA=0.9m 当把商务舱行李放在 B 托盘时有 8 PB FOPFOB 即 P2 FOAAPGOB() 代入数据 2 150N0.9m0.3m0.6mG() 解得模拟商务舱乘客的行李限的重力 G2=300N 其质量 2 2 300N 30kg 10N kg G m g 10 (2021江苏苏州市江苏苏州市中考真题)中考真题)如图是十三世纪法国亨内考设计的如图是十三世纪法国亨内考设计的“ “魔轮魔轮”,轮子边缘,轮子边缘 上通过可以自由转动的铰链等距安装上通过可以自由转动的铰链等距安装了了 12个相同的活动短杆个相同的活动短杆, 杆端分
16、别套上一个相同重球杆端分别套上一个相同重球, 他认为由于右侧重球距离转轴较远,也即重力的他认为由于右侧重球距离转轴较远,也即重力的_较大,转轮会沿顺时针方向越转越较大,转轮会沿顺时针方向越转越 快,其实根据快,其实根据_的原理,无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。的原理,无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。 【答案】力臂能量守恒 【详解】 1整个轮子可以看成是多跟杠杆,转轴是杠杆的支点,对右侧重球来说,重力竖直向下, 此时,重球到转轴的距离即为重力的力臂,重球距离转轴较远时,重力的力臂也就较大。 2能量守恒告诉我们能量不会凭空消失也不会凭空产生,只会从一种能量转化成另一种能
17、 量或者从一个物体转移到另一个物体, 所有在没有能量输入的情况下, 转轮的动能是不可能 增大的,所以这一设想是不能实现的。 11 (2021湖北恩施土家族苗族自治州湖北恩施土家族苗族自治州中考真题中考真题) )如图如图,有人利用该滑轮将有人利用该滑轮将 G=100N 的物体的物体 匀速提升了匀速提升了 20cm(不计绳重不计绳重 G 和摩擦和摩擦) ,此过程克服物体重力做的功为此过程克服物体重力做的功为_J,若动滑轮若动滑轮 重重 10N,则,则 F=_N。 9 【答案】20210 【详解】 1此过程克服物体重力做的功为 100N 0.2m20JWGh 有 2若动滑轮重 10N,则 22 10
18、0N 10N210NFGG 动 三、作图题三、作图题 12 (2021山西中考真题山西中考真题)中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。 。如图是用如图是用 切刀将黄芪切片的示意图切刀将黄芪切片的示意图, 请你在图中画出施加在手柄请你在图中画出施加在手柄上上 A 点最小点最小力力 F 的示意图及其力的示意图及其力臂臂 l。 【答案】 【详解】 求根据杠杆平衡条件,力臂最大时,杠杆有最小动力,先找杠杆上距离支点最远的点作为力 的作用点,两点连线作为最长动力臂 OA,过点 A,作垂直于力臂的力即是最小力 F,力的方 向向下,如图所示: 10 1
19、3 (2021四川广安市四川广安市中考真题)中考真题)如图所示是人走路的情形,可将人的脚视为一根杠杆。如图所示是人走路的情形,可将人的脚视为一根杠杆。 请在图中画出动力请在图中画出动力 F 的力臂的力臂 l; 【答案】 【详解】 首先作力 F 的力的作用线,过支点 O 作力 F 的力的作用线的垂线,标注垂直符号和力臂 l, 如图所示: 。 14 (2021江苏苏州市江苏苏州市中考真题)中考真题)按照要求作图:按照要求作图: (1)画出图甲中光从水中射入空气中折射光线的大致方向,并标出折射角)画出图甲中光从水中射入空气中折射光线的大致方向,并标出折射角_; 11 (2)图乙中磁性黑板擦吸附在竖直
20、黑板上,画出黑板擦在竖直方向受到的力)图乙中磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,画出黑板擦在竖直方向受到的力_; (3)图丙中利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力)图丙中利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力 F 和其力臂和其力臂 l_; (4)图丁中已经正确连接好了部分电路,将其余部分连接完整)图丁中已经正确连接好了部分电路,将其余部分连接完整_。 12 【答案】 【详解】 (1)光从水中射入空气中,先画好法线,折射光远离法线偏折,如图所示: (2)磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,受重力和竖直向上的摩擦力,如图所示: (3)根据杠杆平衡条件,最小力对应最大力臂,连接支点和最远端即为最大
21、力臂,过最远 13 端作力臂的重线,再判断力的方向,如图所示: (4)开孔插座接线原则是左孔零线,右孔火线,上孔接地线,开关控制灯的接线原则是开 关接火线,灯接零线,如图所示: 15 (2021四川凉山彝族自治州四川凉山彝族自治州中考真题)中考真题)用一根钢棒撬动地面上的一块大石头,如图所用一根钢棒撬动地面上的一块大石头,如图所 示,请你在图中作出最省力时的动力方向示,请你在图中作出最省力时的动力方向 F 并标出相应支点并标出相应支点 O 的位置。的位置。 【答案】 【详解】 由图可知,当杠杆与地面的接触点为支点时,作用在 O 点的动力力臂最大,此时动力最小 为 F,力垂直于杠杆向上,如图所示
22、: 14 四、实验题四、实验题 16 (2021湖北恩施土家族苗族自治州湖北恩施土家族苗族自治州中考真题)中考真题)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中, 如图,在探究杠杆平衡条件的实验中, 每个钩码重每个钩码重 1N。 (1)实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置,这样做的目的是)实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置,这样做的目的是_; (2)若在)若在 A 点挂有点挂有 2 个钩码,则个钩码,则 B 点要挂点要挂_个钩码才能使杠杆水平平衡;个钩码才能使杠杆水平平衡; (3)若)若 A 点钩码数不变,取下点钩码数不变,取下 B 点钩码,用测力计作用在点钩码,用测力计作用在 C 点,为使杠杆再次
23、水平平衡点,为使杠杆再次水平平衡, 测力计上最小示数为测力计上最小示数为_N,方向,方向_。 【答案】消除杠杆自身重力对实验的影响31.2竖直向下 【详解】 (1)1实验前调节杠杆在水平位置平衡时为了消除杠杆自身重力对实验的影响。 (2)2根据杠杆的平衡条件 1 12 2 FlF l,此时杠杆平衡,则 B 2N 3 =2l Fl 解得 FB=3N,每个钩码重 1N,则 B 点要挂 3 个钩码才能使杠杆水平平衡。 (3)34当弹簧测力计竖直向下拉动时,是作用在该点的所有力中力臂最长,力最小的时 候,此时弹簧测力计示数最小。此时杠杆平衡。则 2N 3 =5 C l Fl 解得 FC=1.2N。 1
24、7 (2021江苏中考真题)江苏中考真题)用量角器、直尺、用量角器、直尺、45三角尺、 三角尺、60三角尺,可以做以下实验。三角尺,可以做以下实验。 15 (1)透过尺子能看到清晰的刻度线,说明尺子的材料有很好的)透过尺子能看到清晰的刻度线,说明尺子的材料有很好的_性。性。 (2) 将两把三角尺叠放在水平桌面上将两把三角尺叠放在水平桌面上, 用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子, 观察到观察到_ 的现象的现象,说明上方的尺子具有惯性说明上方的尺子具有惯性。与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑,这是因为这是因为_。 (3)图甲中,量角器底边长度
25、为)图甲中,量角器底边长度为_cm。 (4)用量角器的底边将直尺支撑起来用量角器的底边将直尺支撑起来,当直尺在水平位置平衡时当直尺在水平位置平衡时,量角器的底边正好在直量角器的底边正好在直 尺的中间位置(刻度线尺的中间位置(刻度线“7”和和“8”的中间的中间) 。 16 图乙中图乙中, 用吸管在直尺用吸管在直尺 a 端上方用力水平吹气端上方用力水平吹气, 能观察到直尺能观察到直尺 a 端端_ (选填选填“靠近靠近” 或或“远离远离”)吸管。)吸管。 图丙中图丙中,将三角尺将三角尺 A、B 分别竖直挂在直尺刻度线分别竖直挂在直尺刻度线“1”和和“13”位置后位置后,直尺还能在水直尺还能在水 平位
26、置平衡,则平位置平衡,则 A、B 的质量之比为的质量之比为_。 【答案】透光性上方的尺子落在原处带电体具有吸引轻小物体的性质11.00 靠近11:13 【详解】 (1)1透过尺子能看到清晰的刻度线,说明该材料具有良好的透光性。 (2)23用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子,上方的尺子由于惯性,会落在原处;尺子 与头发摩擦后,吸引碎纸屑,说明带电体能够吸引轻小物体; (3)4刻度尺从 1.00cm 开始,到 12.00cm,故长度为 11.00cm。 (4)56用吸管在直尺 a 端上方用力水平吹气,流速大的地方压强小,小于外界大气压, 就会产生向吸管的压强差,故靠近吸管;B 到支点的距离为 B 1
27、3.00cm-7.50cm=5.50cmL A 到支点的距离为 A 7.50cm-1.00cm=6.50cmL 根据 AABB m Lgm gL,则 A、B 的质量之比为 AB BA 5.50cm 11 = 6.50cm 13Lg Lmg m 故 A、B 的质量之比为 11:13。 18 (2021湖北宜昌市湖北宜昌市中考真题)中考真题)小勇在探究小勇在探究“ “杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器实验中,所用的实验器 材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。 17 (1)实验装置如图甲所示静止在桌上实验装置如图甲所示静止在桌上,此时杠
28、杆此时杠杆_(选填选填“是是”或或“不是不是”)平衡状平衡状 态,为了调节杠杆在水平位置平衡,他应将两侧的平衡螺母向态,为了调节杠杆在水平位置平衡,他应将两侧的平衡螺母向_边调;边调; (2)小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,他应该在下列方法中选择他应该在下列方法中选择_ 使杠杆重新在水平位置平衡;使杠杆重新在水平位置平衡; A向左调节平衡螺母向左调节平衡螺母 B将左侧钩码向左移动将左侧钩码向左移动 C增加右侧钩码个数增加右侧钩码个数 (3)进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。)进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。 实验次
29、数实验次数动力动力 F1/N动力臂动力臂 L1/cm阻力阻力 F2/N阻力臂阻力臂 L1/cm 13443 24554 35665 小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论:动力动力+动力臂动力臂=阻力阻力+阻力臂阻力臂。小华说小华说 他得出的结论是错误的,小华判断的依据是他得出的结论是错误的,小华判断的依据是_。 【答案】是左B不同的物理量不能相加 【详解】 (1)1实验装置如图甲所示静止在桌上,杠杆受到的力是平衡力,此时杠杆是平衡状态, 处于静止或匀速直线运动状态的物体都是平衡状态。 2此时杠杆右侧偏重,为了调节杠杆在水平位置平衡,他应将
30、两侧的平衡螺母向左边调。 (2)3A小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,杠杆调平,挂上物体后不 能再调平衡螺母,故 A 不符合题意; B因为此时杠杆向右侧偏,所以应将左侧钩码向左移动适当的距离,直到杠杆平衡,故 B 符合题意; C增加右侧钩码个数,杠杆会更向右偏,直到失去平衡,故 C 不符合题意。 故选 B, (3) 4 小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论; 动力+动力臂=阻力+阻力臂, 这个结论是错误的, 因为力和力臂相加, 无法确定相加后的单位, 即不同的物理量不能相加。 19 (2021湖南邵阳市湖南邵阳市中考真题)中考真题)在 在“探究杠平衡条件探究杠平衡条件”的
31、实验时:的实验时: 18 (1)先要调节好杠杆在水平位置平衡,目的是:)先要调节好杠杆在水平位置平衡,目的是: 消除杠杆自重对平衡的影响;消除杠杆自重对平衡的影响; 方便直接读出方便直接读出_的长度;的长度; (2)如图甲所示如图甲所示,小刘同学在调节前发现杠杆静止时小刘同学在调节前发现杠杆静止时,左端下沉左端下沉,可将杠杆右端的平衡螺可将杠杆右端的平衡螺 母向母向_(选填(选填“左左”或或“右右”)调,直至杠杆在水平位置静止平衡;)调,直至杠杆在水平位置静止平衡; (3)如图乙所示如图乙所示,小刘同学在杠杆左侧挂了小刘同学在杠杆左侧挂了 3 个钩码个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡为了使杠杆在
32、水平位置平衡,在右在右 侧侧 A 点处应挂点处应挂_个同样规格的钩码。个同样规格的钩码。 【答案】力臂右4 【详解】 (1)1先要调节好杠杆在水平位置平衡,一方面是消除杠杆自重对平衡的影响;另一方便 面是方便直接读出力臂的长度。 (2)2如图甲所示,杠杆静止时,左端下沉,杠杆向左偏,可将杠杆右端的平衡螺母向右 调。 (3)3如图乙所示,小刘同学在杠杆左侧第 4 个小格处挂了 3 个钩码,为了使杠杆在水平 位置平衡,根据杠杆平衡的条件 F1l1=F2l2,在杠杆右侧 A 点是杠杆右侧的第 3 个小格处应挂 4 个同样规格的钩码。 五、计算题五、计算题 20 (2021山东菏泽市山东菏泽市中考真题
33、)中考真题)如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量 质量 不计不计,A 端悬挂着物体端悬挂着物体 M,B端悬挂着物体端悬挂着物体 N,支点为支点为O,4BOAO。物体物体 M 下面是一下面是一 个压力传感器个压力传感器,物体物体 N 是一个质量分布均匀的实心圆柱体是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中放在水槽中,当水槽中无水时当水槽中无水时, 物体物体 N 下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物体体 N 的质量的质量 2 4kgm ,高度,
34、高度 1mH ,横截面积,横截面积 2 20cmS (g取取10N/kg, 33 1.0 10 kg/m 水 ) 。求:。求: (1)物体)物体 N 的密度的密度; 19 (2)物体)物体 M 的质量的质量 1 m; (3)当压力传感器的示数)当压力传感器的示数40NF 时,求水槽内水的深度时,求水槽内水的深度h。 【答案】 (1)2103kg/m3; (2)16kg; (3)0.5m 【详解】 解: (1)由题意知,物体 N 的体积 V2=SH=2010-4m21m=210-3m3 密度 33 -33 2 2 10 kg/m 10 k 4kg 2 2g/m m V (2)将物体 M、N 分别
35、挂在杠杆的 A、B 端时,M 对压力传感器的压力为零,N 对水槽底 部的压力为零,则杠杆在水平位置平衡,据杠杆的平衡条件知 m1gAO=m2gBO 即 m1AO=4kg4AO 解得,物体 M 的质量 m1=16kg (3)当压力传感器的示数 F=40N 时,压力传感器对 M 的支持力为 40N,则 M 对杠杆 A 端 的拉力 F1=G1-F=m1g-F=16kg10N/kg-40N=120N 设 N 对杠杆 B 端的拉力为 F2,据杠杆平衡条件有 F1OA=F24OA 即 21 11 120N30N 44 FF 此时 N 受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用,处于静止,所以
36、 20 浮力 F浮=m2g-F2=4kg10N/kg-30N=10N 据阿基米德原理知,N 排开水的体积 33 33 33 10 m 10 kg/m10N/k 10N 10 m2 1.0g F V g 浮 排 水 此时水未将 N 浸没,则水槽内水的深度 2 33 4 10 m 0.5m 20 10 m V h S 排 答: (1)物体 N 的密度为 2103kg/m3; (2)物体 M 的质量 m1为 16kg; (3)水槽内水的深度 h 为 0.5m。 六、综合题六、综合题 21 (2021浙江衢州市浙江衢州市中考真题)中考真题)将酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变将酒敞口放置,
37、酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变 化吗化吗?小科认为小科认为:只要确定酒的密度是否变化就能作出判断只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品于是利用身边的物品,动手制动手制 作作“密度秤密度秤”米测量酒的密度。米测量酒的密度。 步骤步骤:按图甲制作好秤杄按图甲制作好秤杄,提起提纽提起提纽,移动秤砣移动秤砣(小螺母小螺母) ,当秤杄水平平衡时用笔将此当秤杄水平平衡时用笔将此 时秤砣的悬挂点时秤砣的悬挂点 B 标记为标记为“0”刻度(单位:刻度(单位:g/cm2) 步骤步骤:按图乙所示按图乙所示,将大螺母浸没在水中将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底大螺母必须浸没且不碰底)
38、,提起提纽提起提纽,移动移动 秤砣,当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点秤砣,当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点 C 标记为标记为“1”刻度。再将刻度。再将 BC 两刻度之两刻度之 间分为间分为 10 等份。等份。 步骤步骤:测量酒的密度。:测量酒的密度。 (1) 应用应用: 小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3 和和 0.96g/cm3,已知酒精密度为已知酒精密度为 0.8g/cm3,应用密度知识可判断出其酒精度应用密度知识可判断出其酒精度_(填填“变变 21 大大”“”“不变不变”
39、或或“变小变小”) ; (2)反思:在制作和测量过程中,大螺母必须浸没的目的是)反思:在制作和测量过程中,大螺母必须浸没的目的是_; (3)拓展拓展:小科若要测量食盐水的密度小科若要测量食盐水的密度,他应先在密度秤上增加大于他应先在密度秤上增加大于 1 的刻度的刻度,请你写出请你写出 利用直尺和笔标定刻度的过程:利用直尺和笔标定刻度的过程:_。 【答案】变小见详解见详解 【详解】 (1)1刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3和 0.96g/cm3,酒精密度小于水的 密度,酒的密度变大说明酒精变少了,其酒精度变小。 (2)2根据题意,一开始两边杠杆平衡,根据杠杆平衡条件有 m大
40、螺母gL1=m小螺母gL2 完全浸没后,有 12 mgLgVmgL 大螺母液小螺母 两式联立,变形可得 22 mgmg L LL VV 小螺母小螺母 液 根据题意, 想让刻度按照距离均匀等分, 则液与L 必须为线性关系, 所以 mg V 小螺母 为定值, 则 V 必须为定值,所以每次大螺母都必须浸没。 (3)3因为刻度均匀,故使用刻度尺,测量 01 之间的距离为 L0,在“1”右边距离 L0的 位置标上“2”, 并将 12 等分为 10 份, 分别标上 1.11.9 刻度。 若总距离不足以标到“2”, 则根据杆的实际总长度相应改变最大值。 22 (2021浙江衢州市浙江衢州市中考真题)中考真题
41、)“认真观察和仔细分析认真观察和仔细分析” ”是科学研究的基本要求。是科学研究的基本要求。 22 (1)如图甲如图甲,在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关闭合开关,原来静原来静 止的小磁针发生转动,原来静止的直导线仍然未动。止的小磁针发生转动,原来静止的直导线仍然未动。 小磁针发生转动,可以说明它一定受到力的作用,因为小磁针发生转动,可以说明它一定受到力的作用,因为_; 直导线仍然未动直导线仍然未动,此时偏转的小磁针对直导线此时偏转的小磁针对直导线_(填填“有有”或或“没有没有”)力的作用力的作用; (2)如图乙是某饮水器水
42、龙头的结构示意图,)如图乙是某饮水器水龙头的结构示意图,A 是固定的出水口,是固定的出水口,B 是一根手柄,是一根手柄,C 是一是一 根连接在阀门上的杆根连接在阀门上的杆,由弹簧将它拉紧由弹簧将它拉紧,O1是连接是连接 B、C 的一根销钉的一根销钉。可将手柄简化为一根可将手柄简化为一根 杠杆,手柄与杠杆,手柄与 A 的接触点的接触点 O2为支点,下压手柄,为支点,下压手柄,C 就上升,阀门打开水流出;放手后,就上升,阀门打开水流出;放手后,C 自动恢复原位,水龙头关闭。自动恢复原位,水龙头关闭。 请在答题纸相应位置图中画出动力请在答题纸相应位置图中画出动力 F1的力臂的力臂 1 l;_ 正常使
43、用于柄取水时,手柄属于正常使用于柄取水时,手柄属于_杠杆。杠杆。 【答案】见详解有省力 【详解】 (1)1小磁针发生转动,运动状态改变,力是物体运动状态改变的原因。 2因为力的作用是相互的,所以小磁针对直导线有力的作用。 (2)3延长力的作用线,从支点向力的作用线作垂线,垂线段长度即为力臂,如下图所示 23 4由图可知,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。 第二辑第二辑 一、单选题一、单选题 1 (2021河南中考真题)河南中考真题)如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒(如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒( ) A省力且省距离省力且省距离 B省力但费距离省力但费距离 C
44、费力且费距离费力且费距离 D费力但省距离费力但省距离 【答案】B 【详解】 CD一根硬棒撬动石头,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆,故 CD 错误; AB省力但是费距离,故 A 错误;B 正确。 故选 B。 2 (2021北京中考真题)北京中考真题)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是(图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( ) A园艺剪园艺剪 B筷子筷子 24 C瓶盖起子瓶盖起子 D核桃夹核桃夹 【答案】B 【详解】 A园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 A 不符合题意; B筷子使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 B 符合题意; C瓶盖起子使用过程中
45、,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 C 不符合题意; D核桃夹使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 D 不符合题意。 故选 B。 3 (2021广西南宁市广西南宁市中考真题中考真题)图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“ “春稻春稻 谷谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是(的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是() A支点不动,脚在杆上的位置前移支点不动,脚在杆上的位置前移 B将支点靠近人,脚在杆上的位置不动将支点靠近人,脚在杆上的位置不动 C将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移 D将
46、支点远离人,同时脚在杆上的位置后移将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移 【答案】D 【详解】 由题知,阻力 F2大小不变,若要更省力,即减小 F1,根据杠杆平衡条件 F1l1= F2l2可知,可 以增大 l1或减小 l2或同时增大 l1和减小 l2。 A支点不动,脚在杆上的位置前移,减小了 l1,l2不变,F1将增大,故 A 错误; B将支点靠近人,脚在杆上的位置不动 ,l1减小,同时 l2增大,F1将增大,故 B 错误; C将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移 ,l1减小,l2增大,F1将增大,故 C 错误; 25 D将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移, 减小 l2同时增大 l1,F1将减
47、小,故 D 正确。 故选 D。 4 (2021青海中考真题)青海中考真题)许多物理学家为人类的进步做出了巨大的贡献,下列叙述中对应许多物理学家为人类的进步做出了巨大的贡献,下列叙述中对应 关系正确的是(关系正确的是() A牛顿发现了杠杆平衡条件牛顿发现了杠杆平衡条件 B伽利略最早测出了大气压强的值伽利略最早测出了大气压强的值 C奥斯特发现了电流的磁效应奥斯特发现了电流的磁效应 D阿基米德最早揭开了光的颜色之谜阿基米德最早揭开了光的颜色之谜 【答案】C 【详解】 A最早发现了杠杆平衡条件的是阿基米德,故 A 错误; B托里拆利最早测出了大气压强的值,故 B 错误; C奥斯特发现了电流周围存在磁场
48、,即电流的磁效应,故 C 正确; D牛顿最早揭开了光的颜色之谜,即光的色散,故 D 错误。 故选 C。 5 (2021江苏泰州市江苏泰州市中考真题)中考真题)如图,在均匀杠杆的如图,在均匀杠杆的 A 处挂 处挂 3 个钩码,个钩码,B 处挂处挂 2 个钩码个钩码, 杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相 同同) () A两侧钩码同时向支点移动一格两侧钩码同时向支点移动一格 B两侧钩码下方同时加挂一个钩码两侧钩码下方同时加挂一个钩码 C左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码左侧加挂一
49、个钩码,右侧加挂两个钩码 D左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格 【答案】D 【详解】 左侧 2 格处 3 个钩码,右侧 3 格处 2 个钩码,根据杠杆平衡条件,杠杆处于水平平衡; A两侧钩码同时向支点移动一格,即左侧 3 格处 3 个钩码,右侧 4 格处 2 个钩码 26 3342GG格格 此时不平衡,故 A 不符合题意; B两侧钩码下方同时加挂一个钩码,即左侧 2 格处 4 个钩码,右侧 3 格处 3 个钩码 2433GG格格 此时不平衡,故 B 不符合题意; C左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码,即左侧 2 格处 4 个钩码,右侧 3 格处 4 个
50、钩码 2434GG格格 此时不平衡,故 C 不符合题意; D左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格,即左侧 2 格处 2 个钩码,右侧 2 格处 2 个 钩码 2222GG格格 此时平衡,故 D 符合题意。 故选 D。 二、多选题二、多选题 6 (2021黑龙江绥化市黑龙江绥化市中考真题)中考真题)下列简单机械中能够省力的是( 下列简单机械中能够省力的是() A独轮车独轮车B镊子镊子 C撬棍撬棍D天平天平 【答案】AC 【详解】 AC独轮车、撬棍在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 AC 符合题意; B镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故 B 不符合题意; D天平在使用