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1、易错点07杠杆建模常考易错陷阱分析杠杆建模常考易错陷阱分析陷阱一:杠杆建模时五要素寻找出错。1 .支点是杠杆绕着转动的固定点,想象杠杆转动起来就可以找到支点。2 .动力和阻力都是杠杆直接受到的力,受力物体是杠杆,动力是使杠杆转动起来的力,阻力是阻碍杠杆转动的力,3 .力臂是从支点到动力/阻力作用线的距离陷阱二:杆秤的误差分析出错。提钮原理:Fa1.oa=Fb1.ob1 .秤蛇缺损一测量值会偏大秤蛇生锈测量值会偏小2 .提高精确度(减小分度值)的方法:从FA1.OA=FB1.OB角度思考,只需要减小测量范围(增大离。点的距离)就可提高精确度,例如换用质量更小的秤花、将提钮往右移动一些距离。陷阱三
2、:多力杠杆建模的平衡条件理解不清。从力的作用效果角度分析,使杠杆顺时针转动的力写一边,使杠杆逆时针转动的写另一边F1.1+F31.3=F21.2【例题11如图所示,有一根均匀铁棒,长为1.,0=1.4,重力G=600N,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为一N,若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力Fz应为N0ZIG【答案】200;300【解析】“为了不使这根铁棒的B端下沉”可知此时是绕着B点转动,B为支点,FX(1.2+1.4)=GM1.4F=200N;“微微抬起这根铁棒的B端”可知此时是绕C点转动,C为支点,FX1.=GX1.2F=300No【例题2(2023宁波模拟)
3、某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤如图所示,经测试发现分度值太大,不够精准。下列操作能使杆秤分度值变小的是()B.将秤盘略向拉环移动C.换一个质量较小的秤坨D.换一个质量较大的秤坨【答案】c【解答】解:A、将秤杆截短一些,阻力、阻力臂不变,动力臂不变,所以动力大小不变,称量的最大质量不变,量程不变,分度值不变,故A错误;B、将秤盘略向拉环移动,阻力臂变小,动力不变,动力臂变大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,分度值变大,故B错误;CD、换一个质量较小的秤坨,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,分度值变小;同理可知,
4、换一个质量较大的秤坨,量程会变大,分度值会变大,故C正确、D错误。故选:C0【例题3(2023杭州三模)如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4104N(包括悬臂),重心为Pi,为使起重机起吊重物时不致倾倒,在其右侧配有重M(重心为P2)o现测得AB为10m,Be)为lm,BC为4m,CD为1.5m。现在水平地面上有重为2.44iO4N的货箱,若要吊起此货箱,起重机至少需加重量为多少的配重?【解答】解:若要吊起此货箱,起重机对货箱的拉力:F=G=2.44104N,支点为B,配重的力臂:BD=BC+CD=4m+1.5m=5.5m,根据杠杆平衡条件可得:FAB=G起班机xBO+G限成xBD,B
5、P:2.44104Nx1Om=2.4104N1m+GWK5.5m,解得:Gftl,=4104N;【强化1(2023温州模拟)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,于是他拆开发现内部结构示意图如图乙。下列说法错误的是()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【答案】D【解答】解:A.杆AoD可看作以O点为支点的杠杆,由题意可知,D处是可
6、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B点,杠杆绕着O点逆时针转动,故BiE确,不符合题意;C.松开按钮后,图乙中D处受到弹簧向下的力,使杠杆AOD绕O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,D处受到弹簧向下的力为动力,动力臂小于阻力臂,杠杆AOD相当于费力杠杆,故D错误,符合题意。故选D。【强化2】(2023余杭区二模)如图所示是一个自制密度秤,其外形和杆样差不多,其左端A点挂一个质量为0.2kg、体积为25cm3的铁块。提纽位子O处,秤坨放在B处时,秤杆恰好水平平衡,已知秤坨的质量为0lkg,AO=5cm,BO=IOc
7、mo把铁块浸没在待测密度的液体中时,移动秤花便可直接在秤杆上读出液体的密度值。提钮提钮(1)密度秤零刻度在O点右侧Cm处。(2)现将铁块浸没在待测液体中,秤左移2cm到C点时。杠杆在水平位置重新平衡,则待测液体的密度为kgm3o(3)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进施可行的是。A.把提纽位置往秤由一侧移动一段距离B.减小秤坨的质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆【解答】解:(1)己知OA=5cm=0.05m,OB=IOcm=OJm,假设秤杆的重心到O点的距离为1.,则有:G铁OA=G秤杆1.+G秤蛇OB,BP0.2kg9.8Nkg0.05m=G秤杆1.+0.1kgX9.8
8、NkgX0.1cm,解得:G秤杆1.=O,则可知秤杆的重心在O点处;如图甲所示,铁块没有浸在任何液体中,即可视为其测量的液体密度为0,则此时秤蛇所处的位置B点即为该密度秤的O刻度处,密度秤零刻度在O点右侧IOCm:(2)当铁块浸没在液体中时,铁块排开液体的体积为V排=V铁=25cm3=2.5X10-5m3;秤犯移到了C处,则OC=IOcm-2cm=8cm=0.08m,根据杠杆的平衡条件、阿基米德原理有:(G铁-F浮)OA=G秤蛇OC,即(0.2kg9.8Nkg-P液X9.8NkgX2.5X105m3)0.05m=0.1kg9.8Nkg0.08m,解得:P液=1.6X103kgm3;(3)A、把
9、秤纽位置往远离秤钩侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理F11.1=F21.2,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故A正确:B、减小秤坨的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理F11.1=F21.2,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故B正确;CD、减少加入杯中的液体体积或换用更细的秤杆对动力臂都不会产生影响,故CD不可行,故选ABo故答案为:(1)10;(2) 1.6X103;(3) ABo【强化3】下图杠杆保持平衡,写出杠杆的平衡等式A组中考真题1. (2023丽水)如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉柱
10、展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是()A.B.【答案】A【解答】解:根据题意可知,该装置为一个杠杆,MN能绕N点点转动,所以N点为支点O;展示物对MN的压力为阻力F2,方向向下;PQ对杠杆的拉力为动力Fl,方向沿QP斜向上,故A正确。故选:Ao2. (2022宁波)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的Fl、F2?你的判断是()A.Fl可能,F2不可能B.Fl不可能,F2可能
11、C.FI和F2都可能D.FI和F2都不可能【答案】D【解答】解:图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进,受力平衡,受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用;Fl的方向是竖直向上的,不会产生向右的动力;F2的方向虽然斜向上,但该力的作用效果会使得箱子顺时针转动,无法使箱子保持平衡状态,箱子不能做匀速直线运动,所以Fl、F2都不可能。故选:Do3. (2022绍兴)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是(A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动B.图甲中平衡螺母向左调节;图
12、乙中右侧钩码向右移动C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动【答案】A【解答】解:由图甲可知,是在探究之前,因此应将平衡螺母向左调节,由图乙可知,是在探究过程中,应将钩码向左移动,故A正确。故选:Ao4. (2022丽水)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是()A.将a点向左移B.将b点向右移C.换一个质量较小的秤蛇D.将a、b点都向左移等长距离【答案】D【解答】解:A、将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A错误;B、
13、将b点向右移,阻力臂增大,动力不变,动力臂变小,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故B错误;C、换一个质量较小的秤蛇,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故C错误;D、杆秤使用时,有G物1.ab=G桁1.fie,将a、b点都向左移等长距离,1.ab不变,1.吒变大,Gse不变,可见G物变大,则所称量物体的质量变大,量程变大,故D正确。故选:Do5. (2021温州)停放自行车时,若要从如图中四点选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。C.C点【答案】DD.D点【解答】解:根据杠杆平衡的条件,FiX1.i=F2
14、X1.2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.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,是围绕前轮与地面的接触点转动,分别作出在A、B、C、D四点施加竖直向上的力并延长,再支点作出垂线,即力臂,如图所示:0由图可知最省力的点是D。故选:D。6. (2022湖州)如图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳()A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强【答案】C【解答】
15、解:由图可知,用老虎钳剪钢丝的过程中,动力臂大于阻力臂,则老虎钳是省力杠杆;把刀口制得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确。故选:Co7. (2021金华)生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是()开瓶器C.钓鱼竿D.大恻刀【答案】C【解答】解:A、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意:B、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;C、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;D、大恻刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意。故选:Co8. (2023台州)电动微单车可有
16、效地减轻交通压力。如图为某一电动微单车,其部分参数如下表所示。名称:电动微单车包装尺寸:1m0.8m0.23m纯电续航距离:30km最高时速:25kmh(1)装有电动微单车的包装箱总质量为20千克,平放在水平地面上时对地面的最小压强是多少?(2)如图是某同学使用扳手组装电动微单车时的简化俯视图,其中O是支点,A是动力作用点,B是阻力作用点,此时扳手相当于(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。号八AOBFJ(3)一定条件下,电动微单车充满电后,能以最高时速匀速行驶0.8小时,共行驶了多少千米?【答案】(1)装有电动微单车的包装箱,平放在水平地面上时对地面的最小压强是250Pa;(2)省力;(3
17、)电动微单车充满电后,共行驶了20km。【解答】解:(1)由压强公式P=I知,压力一定时,接触面积越大,对地面的压强越大,则包装箱与地面的最大接触面积为S=ImXO.8m=0.8m2,包装箱对地面的压力F=G=mg=20kg10Nkg=200N,对地面的最小压强P=E=上吗=250Pa;S0.8m2(2)由图知此杠杆在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;(3)该电动微单车以最高时速匀速行驶0.8h行驶的路程S=Vt=25kmhX0.8h=20km0答:(1)装有电动微单车的包装箱,平放在水平地面上时对地面的最小压强是250Pa;(2)省力;(3)电动微单车充满电后,共行驶了20km。9.
18、(2022金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式0=%,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤坨,当秤杆在水平位置平衡时,秤坨悬挂点对应的数值即为物体的质量。(1)杆秤的工作原理是;【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤花)。步骤:模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自
19、制一根无刻度“密度秤”;杯中不加液体,提起秤纽,移动秤征,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤蛇的悬挂点A标记为“0”刻度;杯中加水至。处,提起秤纽,移动秤蛇,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤蛇的悬挂点3标记为”刻度(单位g/cm3);以AB两点之间长度的、为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤坨应往侧移动;(3)步骤中,秤蛇悬挂点B标记的刻度值应为;【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是OA.把秤纽位置往远离秤钩一侧移
20、动B.减小秤坨质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆【答案】.杠杆平衡原理(或FiIi=F22).右.AB【解析】【详解】(1)1通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到的相关知识,杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。(2)秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤蛇,增大动力臂,可以达到水平平衡。(3) 3密度秤测量水的密度,水的密度是1.0gcm3;故在8的位置标记为1.0。(4) 4A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理Q1.=F2上,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增
21、大,密度秤会更精确,故A正确;B.减小秤蛇的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理Rzd=F2b,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故B正确;C.杯中不加液体,提起秤纽,移动秤蛇,当秤杆在水平位置平衡时GOX1.l=G陀X1.A杯中加水至处,提起秤纽,移动秤坨,当秤杆在水平位置平衡时(Go+G水)X1.I=G陀X1.B联立两式可得g水杯中加某种液体至4处,提起秤纽,移动秤蛇,当秤杆在48中某一点C处,水平位置平衡时,可得可得G液_1.ACG水1.AB当液体体积和水的体积相同时,液体和水的密度比就是重力比,也为长度比;如果减少加入杯中的液体体积,则不能通过密度秤得到液体的密
22、度大小,故C错误;D.由上述计算可知,秤杆的重力不影响最后的密度结果,故D错误。故选ABo10. (2021丽水)杆秤(如图甲)是我国古老的衡量工具,现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下,动手制作量程为20克的杆秤(如图乙)。【制作步骤】做秤杆:选取一根筷子,在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”;挂秤盘:取一个小纸杯,剪去上部四分之三,系上细绳,固定在秤杆的“A”处;系秤纽:在秤杆的“B”处系上绳子;标零线:将5克的硅码系上细绳制成秤坨,挂到秤纽的右边,手提秤纽,移动秤坨,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤泥所挂的位置标上“0”;定刻度:【交流评价】(1)杆秤是一种测量的工具;(2
23、)当在秤盘上放置物体称量时,秤蛇应从“0刻度向侧移动;(3)步骤标零线的目的是;(4)根据杠杆平衡条件可知,杆秤的刻度是均匀的。定刻度时,小科和小思采用不同的方法,你认为的方法更合理。小科:先在秤盘上放1克物体,移动秤坨,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤蛇所挂的位置标上1;然后在秤盘上放2克物体;按上述方法直到标出所有刻度。小思:在秤盘上放20克物体,移动秤蛇,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤坨所挂的位置标上20,0和20之间分为20等份,依次标上相应刻度。【答案】(1)物体质量;(2)右;(3)避免杆秤自身重力对称量的干扰;(4)小思。【解答】解:(1)杆秤是一种测量物体质量的工具;(2
24、)当在秤盘上没有放置物体时,秤杆在水平位置平衡后,秤坨所挂的位置为“0”:当在秤盘上放置物体称量时,由杠杆的平衡条件(m沱gAB=m械gBO)可知,在秤坨质量和AB不变的情况下,要使秤杆在水平位置平衡,应增大BO的大小,即秤坨应从“0”刻度向右侧移动;(3)图乙中,B点是支点,当在秤盘上没有放置物体时,秤蛇挂在“0”点与杆秤自重平衡,所以步骤标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰;(4)根据杠杆平衡条件可知,杆秤的刻度是均匀的,所以定刻度时,小科的方法比较麻烦,而小思的方法比较简单,更合理。故答案为:(1)物体质量;(2)右;(3)避免杆秤自身重力对称量的干扰;(4)小思。11. (202
25、1衢州)将酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗?小科认为: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,动手制作“密度秤”来测量酒的密度。步骤1:按图甲制作好秤杆,提起提纽,移动秤坨(小螺母),当秤杆水平平衡时用笔将此时秤蛇的悬挂点B标记为“0”刻度(单位:gcm3)甲乙步骤H:按图乙所示,将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底),提起提纽,移动秤坨,当秤杆水平平衡时用笔将此时秤坨的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。步骤山:测量酒的密度。(1)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0.92gcn和0.96gcm3
26、,已知酒精密度为0.8gcn,应用密度知识可判断出其酒精度(填“变大”“不变”或“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;(3)拓展:小科若要测量食盐水的密度,他应先在密度秤上增加大于1的刻度,请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程:。【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92gcm3和0.96gc11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)根据题意,一开始两边杠杆平衡,根据杠杆平衡条件有m大螂付g1.=m小鳏母g1.2,完全浸没后,有mKttinjg1.i-p液gV排=m小/母g1.2,两式联立,变形
27、可得P液=四邂曳(1.2-l2,)=妲竺,VV根据题意,想让刻度按照距离均匀等分,则P波与A1.必须为线性关系,所以咄典为定值,则VV必须为定值,所以每次大螺母都必须浸没。(3)因为刻度均匀,故使用刻度尺,测量。1之间的距离为1.o,在“1”左边距离1.O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。故答案为:变小;见解答过程;见解答过程。12. (2023杭州)如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有7个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾
28、杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服(含衣架)挂在5号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。(1)绳甲对晾杆的拉力为时,绳乙对晾杆的拉力为无,则。F乙(选填“大于”“等于,或“小于,)。(2)此时绳甲对晾杆的拉力“为多少?(3)闭合开关,牵引装置工作,将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m,用时10s,此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少?【答案】.小于.ION【解析】.3.6W【详解】解:(1)(2)设两孔间距为人,以横杆左侧悬挂点为支点,根据杠杆的平衡条件知道Fj=G1.GG=30Nx44=20N以横杆右侧悬挂点为支点,根据杠杆的平衡条件知道产甲1.=G1.G=纥=
29、30Nx24=1n所以(3)此过程该装置牵引钢丝绳做功W=/+七S=IONXI.2m+20NX1.2m=36J此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是P1二邈=3.6WtIOs答:(1)绳甲对晾杆的拉力为时,绳乙对晾杆的拉力为七,则品小于七;(2)此时绳甲对晾杆的拉力4为10N;(3)此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。13. (2021杭州)己知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg,体积为O.ln?。问:(1)此木料的密度为多少?(2)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。(3)若在(2)中当乙的作用
30、点从B点向O点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。【解答】解:(1)由题知木料质量为60kg,体积为(MnP,带入密度公式得:入m60kg一,3P=y-oOOkg/m;V0.Im3(2)木料重力G=mg=60kgX10Nkg=600N;以A为支点,可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点,则一地;AB2则由杠杆平衡条件F山=Fzb得:F乙XAB=GXA0;GAO6OONAB2=300N;(3)当乙的作用点向O靠近时,此时作用点记为B;以A为支点,由杠杆平衡条件F山=Fzb得:F乙XAB=GAO;即F乙铲当乙向。点靠近,AB减小,G与AO不变,则F乙变大;因为木料处于
31、平衡状态,故所受合力为零,则有F乙+F甲=G;因F乙变大,所以F甲变小。答:木料密度为600kgm3;(2)此时乙对木料的作用力F乙=300N;(3)当乙的作用点从B点向O点靠近时,F甲变小。B组最新模拟题1.(2023余姚市模拟)如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是()D.瓶盖起子B.羊角锤【解答】解:筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,瓶盖起子、核桃夹和羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。故选:Ao2.(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()【答案】B【解答
32、】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,3. (2023文成县模拟)小文将长为1.质量不计的木棒置在肩上C点,木棒A端挂一个重为G的物体,他用手压住B端使木棒保持水平平衡。用手压B端不动,移动木棒,改变CB的长度记为X,则木棒对肩膀的压力F随X的关系图像为()【答案】D【解答】解:由题图可知,以B为支点,阻力(物体的重力)作用在A点,方向竖直向下,使杠杆沿逆时针转动,此时肩膀对木棒的支持力P为动力,根据杠杆的平衡条件动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,则有:FzXCB=GXAB,根据力的作用是相互的可知:木棒对肩膀的压力F与肩膀对木棒的支持力F大小相等,且CB
33、的长度记为X,J.p=p,=GXAB=GXAB,CBX因G与AB是定值,由此可知:木棒对肩膀的压力F与X成反比,故ABC不符合,D符合。故选:Do4. (2023慈溪市校级模拟)用圆形磁块将一长方形硬卡纸固定在黑板上,则松手后下列固定方式中硬卡纸最容易转动的是()【答案】D【解答】解:有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,所以D选项的中心位置离磁块的水平距离最远,所以最容易转动,故D正确,A、B、C错误。故选:Do5. (2023婺城区一模)小龙利用轻薄的硬铁片,通过弯折、焊接等方法设计并制作一款结构稳定、适合拍摄桌面的手机支架。如图实物模型中,手机不能保持稳定的是()C./D.【答案】C
34、【解答】解:手机的重力作用在重心,重力作用线从重心竖直向下,由图可知,ABD中,手机重力的作用线都通过支撑面,所以会保持相对稳定,只有C图中,重力的作用线没有通过支撑面,所以装置在不受其他外力时,无法保持稳定,故C符合题意。故选:Co6. (2023鹿城区校级二模)图甲为我国古代取水工具一一桔榨。小实将桔棒抽象成简单的模型,如图乙所示,要将水桶在空中保持静止,需要一个向上的拉力辅助。配重悬挂的位置1会影响手拉水桶的力F的大小。下列关于F随1大小变化关系的图像中正确的是()【答案】C【解答】解:对水桶受力分析,水桶受到向下的重力G、杠杆向上的拉力P和手向上的拉力F,则F=G-F,根据杠杆的平衡条
35、件可知G配Ml=F-1.,则F=G酉踵1,1.则手拉水桶的力F=G取重”,分析函数关系可知该函数为一次函数,F随1的增大而减小,1.故C正确。故选:Co7. (2023洞头区模拟)手推着载有重物的推车过障碍物时,若要从如图四点中选择一点施力将前轮略微提起。其中最省力的点是()AA点BB点CC点D.D点【答案】A【解答】解:根据杠杆的平衡条件RX1.l=F2X1.2可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;若要从如图四点中选择一点施力,将前轮略微提起,是围绕后轮与地面的接触点转动(即该点为支点),分别比较在A、B、C、D四点施加力的力臂,可知只有在A点施力时,动力臂
36、最长,则此时最省力。故选:Ao8. (2023鹿城区三模)春季是传染性疾病多发的季节,如流行性感冒、诺如病毒感染性腹泻、新冠肺炎等。在人员较密集、空气流通差的地方容易传播。请回答。新冠疫情期间,我市经常进行全员核酸。如图是工作人员在用核酸拭子采集完后,将试子头掰折入试管的情景。该情景下拭子相当于杠杆,下列关于该杠杆的分析正确的是()【解答】解:该情景下拭子相当于杠杆,Fl绕O点逆时针旋转,Fz绕。点顺时针旋转。故选B。9. (2023鹿城区校级一模)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一
37、植【解答】解:如图所示,拔草器相当于一个杠杆,拔草时支点在O点,若拔同一植株,则草对拔草器的阻力一定,由杠杆平衡条件F11.=F21.2可知,阻力臂越小,动力臂越大,动力越小。A、B、C图相比,动力臂相等,C图中的阻力臂更小,所以C图动力更小;C图与D图相比,阻力臂相等,D图的动力臂更小,所以C图动力更小,符合要求的只有C图。故选:Co10. (2023拱墅区校级三模)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的
38、重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为lm,OB长为1.5m。(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与E的大小关系。【解答】解:(1)图1如图1所受,O为支点,重力的力臂为1a,Fi的力臂为1b,依据杠杆的平衡条件BIB=GlA可得:FI=警=75NXIm=5(X)N;B1.5m(2)图2小京手扶栏杆时,抽象成杠杆模型如图2所示,O为支点,重力的力臂为1a,F2的力臂为h,依据杠杆的平衡条件,F2Ib,=GIaz可得:Fz=誓,由图可知:1a1a,1b=Ib,因此FzVB,Fi0答:(1)Fl的大小为500N。(2)F2Fo