通关15 杠杆及其应用（解析版）.docx

通关15杠杆及其应用C中考预测考点预测概率预测题型预测杠杆的分类五要素选择题、填空题杠杆的静态、动态、最小力分析选择题、填空题杠杆的应用选择题、解答题应试秘籍（可先根据下列要点回答，若有疑问，可查阅中考科学（物理部分）知识点随身记）杠杆是中考试卷中常考热点。对杠杆的概念考查主要集中在对杠杆的理解、杠杆平衡条件上。在内容中,主要知识点有杠杆的五要素、杠杆平衡条件、杠杆的示意图和杠杆的应用。1、杠杆的五要素分析是做好杠杆问题的关键，拿到杠杆问题第一步就是五要素的分析，再结合杠杆平衡条件分析，基本上都可以解决问题。2、杠杆最小力分析，静态平衡、动态平衡也是利用杠杆平衡条件的基础上分析。3、杠杆的应用上，涉及杠杆在密度测量上，不固定杠杆支点转化分析上，也是要注意五要素的分析与切换。题型一杠杆的分类五要素典例精讲例题1（2023婺城区模拟）共享单车不但为出行带来很大方便，而且还健康、环保。如图是车篮子示意图，CAB可视为一个杠杆，AC长24厘米，AB长6厘米。若以A为支点，物体放在篮子中心C点，则（1）紧固螺丝B处对篮子的作用力方向是（选填“Fi”、“F2”或mF3,）0（2）若不计车篮子自身重力，车篮子载物20牛时，B处受力大小约为牛。、ITt'>了xe【解答】解：（1）根据杠杆中动力和阻力的定义可知，图中作用在点C的阻力使车篮子绕点A逆时针转动，作用在点B的动力应使车篮子绕点A顺时针转动，力Fl使车篮子逆时会转动，力F2的作用线通过支点A,无法使杠杆的平衡，力F3使车篮子顺时针转动，故选F3;（2）根据杠杆的平衡条件F山=F212可得，GXAC=F3XAB,即20N×24cm=F3×6cm,解得F3=80No故答案为：F3;80O通关指导（1）根据杠杆中动力和阻力的定义可知，图中作用在点C的阻力使车篮子绕点A逆时针转动,作用在点B的动力应使车篮子绕点A顺时针转动，由此可得出结论；（2）根据杠杆的平衡条件可得出结论。名校模拟练习1.（2023温州模拟）长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能正确表示人低头时杠杆示意图是（）【解答】解：由题意知，头部重力方向是竖直向下，颈部肌肉拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示:练习2（2023宁波模拟）一次聚会中，小科看到餐桌上一个自动拾取牙签盒很有趣，如图甲所示，当按下顶上的圆柱体按钮，松手时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现法错误的是内部结构示意图如图乙图甲图乙A.图乙中杆AoD可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧B.当按下按钮时，按钮作用在B点使之绕着O点逆时针转动C.当松开按钮时，D点处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出D.将牙签送出时，杆AOD相当于省力杠杆【解答】解：A.杆AOO可看作以。点为支点的杠杆，由题意可知，。处是可伸缩的弹簧，故A正确，不符合题意；B.由图乙可知，当按下按钮时，按钮作用在8点，杠杆绕着。点逆时针转动，故B正确，不符合题意；C.松开按钮后，图乙中。处受到弹簧向下的力，使杠杆Aoo绕。点顺时针转动，使A端翘起将牙签送出，故C正确，不符合题意；D.将牙签送出时，。处受到弹簧向下的力为动力，动力臂小于阻力臂，杠杆Aoo相当于费力杠杆，故D错误，符合题意。故选D。练习3（2024浙江模拟）生活中处处有科学，根据你所学过的科学知识，下列说法错误的是（A.甲图：正在使用的老虎钳是省力杠杆B.乙图：破窗锤的敲击端做成锥状是利用减小受力面积来增大压强C,丙图：自行车刹车时用力捏车闸是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力D.丁图：农业生产中，中和酸性土壤时常用熟石灰【解答】解：A.钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A正确；B.破窗锤的敲击端做成锥状，是通过减小受力面积来增大压强，故B正确；C.骑共享单车刹车时用力捏车闸，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C错误；D.熟石灰为氢氧化钙的俗称，溶液显碱性，可与酸反应，农业生产中，中和酸性土壤时常用熟石灰，故D正确；故选：Co练习4（2023长兴县三模）有一种多功能剪刀，如图所示，图中标注了该剪刀的相关用途。对于它的使用，以下分析正确的是（）A.做为剪刀使用时：物体越靠近0点越省力B.做为启瓶器使用时：它是一个费力杠杆C做为削皮刀使用时：刀刃很锋利，是为了增大压力把果皮削掉D.做为挤压钳使用时：挤压齿尖锐，是为了减小压强把果壳挤开【解答】解：A、做剪刀使用时：当所剪物体放在边缘时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；当所剪物体放在靠里边时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；当放在与动力臂相同的地方，是等臂杠杆，即不省力也不费力；所以物体越靠近O点越省力，故A正确；B、做为启瓶器使用时，应用了杠杆的知识，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故B错误。C、做削皮刀使用时：刀刃很锋利，是在压力一定的条件下，减小接触面积增大压强，故C错误：D、做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强；还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳。又避免坚果滑落，故D错误；故选：Ao练习5（2023舟山一模）如图所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（）【解答】解：A处施加的动力的方向是向下的，支点在杠杆的最左侧，所以阻力的方向是向上的,根据四个选项可知，A中图正确。故选：Ao题型二杠杆的静态、动态、最小力分析典例精讲例题2（2024瓯海区一模）我国古代墨经最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态（忽略杆的质量），有关它的说法正确的是（提纽A.杠杆在图示的位置平衡时，“权”的质量小于“重”的质量8. “权”和“重”增加相同的质量，A端会上扬C.增大“重”时，应把“权”向B端适当移动D.若将提纽O向B端移动一些，杆秤的测量范围将变小【解答】解：A、杠杆在图示的位置平衡时，根据杠杆平衡条件可得“权"X"标”=“一重”ד木”，由图可知“标”大于“本”，则“权”的质量小于“重”的质量，故A正确；B、设增加的质量为Am,由图可知，杠杆平衡时“标”大于“本"，则AmX“标”>AmX“本”即“权+Am”X“标”>“重+Am”X“本”，A端会下沉，故B错误；C、在“权”不变时，“重”增大，需要“标”增大，即把“权”向A端适当移动，故C错误：D、将提纽O向B端移动一些，“标”增大，则“权”和“标”的乘积增大，而“本”变小，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故D错误。故选：Ao通关指导（1）利用杠杆平衡条件分析；（2） A端是否上扬，除了跟增加的质量有关外，还与力臂有关；（3）重增大，在权不变时，需要标增大；（4）标增大，则权和标的乘积增大，而本变小，由杠杆平衡可知重增大，据此解答。名校模拟口练习6（2024象山县校级模拟）如图所示，轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空；B端的乙球浸没在水中时（不碰容器底和壁），杠杆恰好水平平衡，A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA：OB=I:2,甲物块重400N,乙球体积为1X102n,g取ION/kg。下列说法中正确的是（）kAxxxxxxxxA.乙球受到的浮力为IONB,杠杆B端所受的拉力为100NC.乙球的重力为300ND.乙球的密度为2Xl3kgn【解答】解：A、根据阿基米德原理，乙球浸没在水中受到的浮力：F浮=P水gV排=IXlO3kg11?XlONZkgXlO2m3=100N,故A错误;B、杠杆B端所受的拉力为F,杠杆恰好水平平衡。根据杠杆的平衡条件：G甲XOA=F'×G印X°4400V×lOB；即F'=f=竺竽=200N,故B错误；C、杠杆B端所受的拉力为F',根据物体间力的作用是相互的，则乙球受到杠杆B端的拉力大小也为F',乙球浸没在水中时处于平衡状态，G乙=F'+F纤=2OON+1OON=3(X)N,故C正确：D、由C我们知道G乙=300N,根据密度的公式：p乙=器=M=300N,=3X"乙OP乙10Nkgxl02m3103kgm3,故D错误。故选：Co练习7(2024瑞安市模拟)为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小明自制轻质拔草器，如图甲所【解答】解：用该装置拔除同一植株，则阻力为Fen相同，根据杠杆的平衡条件分别得出A、B、C中动力的大小为：FR1Ii=Fa1.,FwU=Fb1.,Fbih=Fc1.,因h>12>13,则Fa>Fb>Fc,D选项中因动力的方向是竖直，则力臂小于1.,即：1.'<1.,则根据杠杆的平衡条件可得：FwiI3=Fd1.z,H13=14,则：Fd>Fc,所以，操作中最省力的是C。故选：Co练习8（2024杭州模拟）如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m,细线AB能承受的最大拉力为60N,在C点放一重为36N的物体M,OC长IOcm,此时木板在水平位置处于静止状态，现在物体M上再加一水平向右的拉力F,大小为ION,恰好使物体M在木板上匀速移动。（1）物体受到的摩擦力为多少？（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？（3）以绳子拉力作为动力，当物体离0点的距离为范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程）【解答】解：（I）因物体M在木板上匀速移动，故物体M受到的滑动摩擦力：f=F=10N;（2）由数学知识可知，绳子拉力的力臂：1.,=OB=×1.2m=0.6m=60cm,由杠杆平衡条件可得：FXU=GXOC,代入数据有：F×60cm=36N×10cm,解得：F=6N；（3）由杠杆平衡条件可知，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，此时杠杆为费力杠杆，因此阻力臂1.2>1.,=0.6m,当细线AB承受的拉力最大为60N时，由杠杆平衡条件可得：Fmax×1.'=G×1.2ma,代入数据有：60N×60cm=36N×1.2ma,则1.2ma=100cm=1m,所以物体离O点的距离范围为OSmVdWlm时，此杠杆为费力杠杆。答：（1）物体受到的摩擦力IoN；（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是6N；（3） 0.6m<dlm<,练习9（2023镇海区模拟）如图所示，甲、乙两杠杆处于水平位置平衡，甲图上有两个体积不同的实心铁球，乙图上有两个体积相同的实心铝球和铁球，如果把它们都浸没在水中，则杠杆将发生的变化是（）A.甲、乙杠杆都保持平衡B.甲、乙杠杆都右侧下沉C.甲杠杆仍保持平衡，乙杠杆右侧下沉D.甲杠杆右侧下沉，乙杠杆仍保持平衡【解答】解：（1）甲杠杆:浸入水中之前，pngV×1.=pVAgV2X1.2所以Vl×1.l=V2×1.2浸入水中后左端力和力臂的乘积为：（P铁gVp木gV）X1.i=（P帙-PQgV×1.浸入水中后右端力和力臂的乘积为：（PtKgV2P木gV2）×1.2=（P帙-P水）gV2X1.2所以浸入水中后，左右两端力和力臂的乘积相等，故杠杆仍然平衡。（2）乙杠杆：浸入水中之前,PigV×1.=pgVX1.2,浸入水中后左端力和力臂的乘积为：（P铝gV-p,xgV）×1.=ptj5gV×1.-p水gVX1.