专题10 简单机械（解析版）

专题10简单机械（解析版）★考点列表序号考点考点释义备注1杠杆的概念与应用杠杆概念、杠杆应用、动态杠杆重点2杠杆与滑轮作图力与力臂的做法、滑轮组的绕法3滑轮概念与应用动滑轮、定滑轮和滑轮组的力与距离的关系重点4杠杆平衡条件和测定滑轮组机械效率验证杠杆平衡条件、测定滑轮组的机械效率5杠杆、滑轮综合应用杠杆与滑轮的功、功率和机械效率等重点★三年真题考点一：杠杆的概念与应用一、2021年中考真题1．（2021·广东深圳市）下列杠杆中属于费力杠杆的是（）。A．撬石头B．船桨C．小推车D．修树剪刀【答案】B。【解析】A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。故选B。2．（2021·广西贺州市）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂几个钩码（）。A．1B．2C．3D．4【答案】C。【解析】设每个钩码为G，每个小格的长度为L，则右侧力与力臂的乘积2G6L=12GL左侧A点的力臂为4L，根据杠杆平衡条件可知，A点所挂钩码的重力124GLL=3G即应在杠杆的A点挂3个钩码。故ABD错误，C正确。故选C。3．（2021·湖北荆州市）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（）。A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力；B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小；C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大；D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大【答案】C。【解析】A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。故选C。4．（2021·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（）。A．省力且省距离B．省力但费距离C．费力且费距离D．费力但省距离【答案】B。【解析】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。5．（2021·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（）。A．园艺剪B．筷子C．瓶盖起子D．核桃夹【答案】B。【解析】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，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。6．（2021·广西南宁市）图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”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；B．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；D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移【答案】D。【解析】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；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将减小，故D正确。故选D。7．（2021·江苏泰州市）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2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（所用钩码均相同）（）。A．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；C．左侧加挂一个钩码，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【答案】D。【解析】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。8．（2021·山东枣庄市）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）。A．先变大，后变小B．先变小，后变大C．一直是变大的D．一直是变小的【答案】A。【解析】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。9．（2021·四川凉山彝族自治州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，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（）。A．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；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；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【答案】C。【解析】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。10．（2021·山东潍坊市）“节约用水，人人有责”，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，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（）。A．aB．bC．cD．d【答案】B。【解析】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。11．（2021·湖南衡阳市）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）。A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂；B．图中的B点为杠杆的支点；C．“权”小于“重”时，A端一定上扬；D．增大“重”时，应把“权”向A端移【答案】D。【解析】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。12．（2021·江苏扬州市）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（）。A．选用越粗的蜡烛效果越好；B．转轴位置离蜡烛重心越远越好；C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方；D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些【答案】C。【解析】A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。故选C。13．（2021·浙江温州市）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（）。A．A点B．B点C．C点D．D点【答案】D【解析】后轮被提起时，前轮是支点，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，要使提力最小，其力臂应最大，故此点应距离支点的水平距离最大，A、B、C、D四点中，D点作为动力作用点时动力臂最长，最省力。故选D。14．（2021·贵州中考真题）在现代化生产中，重型机械的使用，可以节约大量人力，如图是正在吊起建筑材料的起重车示意图，下列有关起重车的说法正确的是（）。A．起重车的起重臂OAB属于费力杠杆；B．工作时，支腿向两侧伸出可提高稳定程度；C．起重车选用宽大的轮胎是为了减小对地面的压力；D．起重车静止在水平地面时，所受重力和支持力是一对相互作用力【答案】AB。【解析】A．从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此起重车的起重臂OAB属于费力杠杆，故A正确；B．工作时，支腿向两侧伸出可以提高稳定程度，故B正确；C．起重车选用宽大的轮胎是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故C不正确；D．起重车静止在水平地面时，所受重力和地面的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D不正确。故选AB。15．（2021·辽宁中考真题）如图是小明用一根木棒撬动水平地面上石头的情景，为了更省力，小明应沿______（填“竖直”或“垂直木棒”）方向向下压木棒。若想省更多的力，小明可以将作为支点的石块O向______（填“左”或“右”）适当移动。【答案】垂直木棒；右。【解析】[1]垂直木棒方向压，因为这样动力臂最长，动力才最小，最省力。[2]若想省更多的力，减小阻力臂，增大动力臂，故将支点向右适当移动。16．（2021·吉林中考真题）如图是吉他的变音夹，两手柄绕O点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的___________，手柄OAB属于___________杠杆。【答案】形状；省力。【解析】[1]用力按压手柄时弹簧被压缩，形状改变，说明力可以改变物体的形状。[2]由图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。17．（2021·贵州安顺市）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它对地面的压强为______Pa；将车把向上拍起时，独轮车可视为绕O点转动的______(填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。【答案】105；省力。【解析】[1]已知，车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它