浙教版科學(xué)中考簡單機械專題

浙教版科學(xué)中考簡單機械專題浙教版科學(xué)中考簡單機械專題第25頁（共25頁）浙教版科學(xué)中考簡單機械專題浙教版科學(xué)中考簡單機械專題一．選擇題（共11小題)1．（2015?東營）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài),如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相同的鉤碼，杠桿會（）A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．無法判斷2．（2015?漳州）如圖所示,可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在D點掛一個重為G的物體M,用一把彈簧測力計依次在A，B，C三點沿圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡,讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關(guān)系是（）A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G3．（2015?棗莊）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài),如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是（）A．杠桿仍能平衡 B．杠桿不能平衡，右端下沉C．杠桿不能平衡，左端下沉 D．無法判斷4．(2015?廈門）用細(xì)繩系住厚度不均勻的木板的O處，木板恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，且上表面保持水平．如圖所示，兩玩具車同時從O點附近分別向木板的兩端勻速運動,要使木板在此過程始終保持平衡，必須滿足的條件是（）A．兩車的質(zhì)量相等 B．兩車的速度大小相等C．質(zhì)量較小的車速度較大 D．兩車同時到達(dá)木板兩端5．（2015?南寧）如圖所示，在使用相同的鉤碼進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，要使調(diào)好的杠桿重新在水平位置平衡,應(yīng)在A處懸掛鉤碼的個數(shù)是(）A．1個 B．2個 C．3個 D．6個6．(2015?常州）如圖所示，OAB為輕質(zhì)杠桿，可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，在B端施加一個動力使杠桿在水平位置平衡,該杠桿（）A．一定是省力杠桿 B．一定是費力杠桿C．一定是等臂杠桿 D．以上情況都有可能7．（2014?成都)如圖，輕質(zhì)杠桿上各小格間距相等，O為杠桿中點．甲、乙是同種金屬材料制成的實心物體,甲為正方體,乙重15N，將甲、乙用能承受最大拉力為20N的細(xì)線分別掛于杠桿上M、Q兩刻線處時，兩細(xì)線被拉直且都沿豎直方向,M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠桿在水平位置平衡,這時甲對地面的壓強為4000Pa；當(dāng)把乙移掛至R時，甲對地面的壓強為3750Pa．下列說法中正確的是（）A．金屬塊甲的重力為45NB．金屬塊乙的體積為200cm3C．將甲向右移動并掛于N正下方，乙仍掛于R，放手后杠桿仍能平衡D．將甲向右移動并掛于P正下方，乙移掛至S，放手后甲被拉離地面8．(2013?無錫一模)如圖所示，用一根自重可忽略不計的撬棒撬石塊，若撬棒C點受到石塊的壓力是1800N，且AB=1.8m，BD=0。6m,CD=0。4m,則要撬動該石塊所用的最小的力應(yīng)不小于（）A．600N B．400N C．200N D．150N9．（2013?咸寧模擬）邊長為0.1m質(zhì)量均勻的正方體物體M，單獨放在水平地面上對地面的壓強為5.4×103Pa．如圖所示裝置,橫桿可繞固定點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，系在橫桿B端的細(xì)繩繞過動滑輪，動滑輪連著物體M．用力F在A點豎直向上提橫桿時,橫桿在水平位置平衡，此時物體M對地面的壓強為1.8×103Pa，若仍用力F在距離A點0。1m處豎直向上提橫桿，使橫桿仍在水平位置平衡，此時物體M對地面壓強為1。0×103Pa，已知橫桿上AB部分的長為0。2m,AB：OA=1：3，g取10N/kg,不計橫桿質(zhì)量、繩質(zhì)量和摩擦．則(）A．物體M的質(zhì)量為54kgB．物體M的密度為0。54×103kg/m3C．動滑輪的質(zhì)量為1kgD．力F的大小為32N10．（2014?巴中）如圖所示，O為杠桿MN的支點，OM：ON=3:4，物塊A和B分別掛在M、N兩端，杠桿恰好平衡,已知物塊A、B的體積之比為2：1,則A、B兩物體物質(zhì)的密度之比是（)A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：411．(2011?南昌）三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，甲圖中和尚們商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說法中不正確的是（）A．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡,胖和尚可以將他的肩往后移動一點距離B．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將后面水桶B往前移動一點距離C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動一點距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動一點距離二．解答題（共11小題）12．（2012?梅州)如圖是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖．該裝置主要由不計重力的滑輪C、D，長方體物塊A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成．物塊A通過細(xì)繩與滑輪C相連，物塊B通過細(xì)繩與滑輪杠桿相連．杠桿可以繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,杠桿始終在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物塊A的密度為1.5×103kg/m3，底面積為0。04m2,高1m，物塊B的重力為100N．滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，g取10N/kg．求：（1)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時,底部受到水的壓強大小;（2)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，物塊A所受的拉力大??；(3)若水位發(fā)生變化，當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，求物塊A浸入水中的深度．13．（2012?阜新）在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）若在實驗前出現(xiàn)如圖1所示的情況，應(yīng)將杠桿左端的螺母向（填“左”或“右"）調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于．（2）如圖2所示,在杠桿左邊A處掛四個相同的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼個．（3）如圖3所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時,使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將(填“變大"、“變小”或“不變"），其原因是．14．（2008?聊城）“塔吊”是建筑工地上常見的起重設(shè)備，在汶川地震災(zāi)區(qū)救援現(xiàn)場，用“塔吊”可將很重的水泥板方便地吊起并安放到工作區(qū)域內(nèi)．（g取10N/Kg）（1）現(xiàn)有一“塔吊"如圖所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂,OB叫吊臂．C為可移動的滑輪組，C移動的范圍是從O點到B點．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的寬度和鐵架、滑輪組所受重力及摩擦均不計,在A端所裝配重的質(zhì)量為5t，要想起吊質(zhì)量為1.25t的水泥板，為安全起吊，C應(yīng)移動到離O點多遠(yuǎn)的地方？(2）若“塔吊"20s內(nèi)將質(zhì)量為1.25t的水泥板勻速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果機械做的額外功是3×104J，“塔吊"的機械效率是多少?15．(2012?歷下區(qū)一模)某小組同學(xué)探究杠桿的平衡條件．(1)實驗前沒掛鉤碼時,杠桿的平衡位置如圖甲所示，此時應(yīng)將左端平衡螺母向旋一些（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡．（2）該組同學(xué)想用彈簧測力計和鉤碼進(jìn)行實驗，設(shè)計實驗時提出了兩種方案：一種按圖乙進(jìn)行實驗,一種按圖丙進(jìn)行實驗．你認(rèn)為哪個實驗方案更好并說明你的理由．（3）該組同學(xué)在研究這兩種方案時，發(fā)現(xiàn)在A點兩次彈簧測力計的示數(shù)不相同，乙圖中的F明顯比丙圖中的F′小，其原因是．16．（2012?硚口區(qū)模擬）小明參加社會實踐勞動，想將質(zhì)量為300kg的油桶推上高為10cm的臺階．(1)請幫他在圖中畫出推油桶所使用的最小力F的方向,并標(biāo)出推力的力臂L．(2)若不計阻力和摩擦，最小推力F為多少？（3）如果將油桶推上臺階共用時3s，則小明做功的功率至少為多少？17．（2014?河北）小明做俯臥撐時（如圖所示），可將其視為一個杠桿，重心在O點，他將身體撐起時,地面對兩腳尖的支持力為250N，兩腳尖與地面的接觸面積為60cm2，雙手與地面的接觸面積為300cm2．(1）畫出以B為支點時重力的力臂L；（2）如果小明的兩腳尖對地面的壓強與雙手對地面的壓強之比為5：2，地面對雙手的支持力為多少？（3）小明在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的高度為0。36m,則他1min內(nèi)克服重力所做的功為多少？18．（2011?日照）小強在驗證杠桿平衡條件的實驗中（1）實驗前沒有掛鉤碼和彈簧測力計時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低，要使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向調(diào)節(jié)，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的對杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時杠桿重力的力臂為．（2）在圖中，杠桿水平平衡后，小強調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個數(shù)和位置,使杠桿水平平衡時，測出F1=1.2N，F(xiàn)2=1。5N；OA=30cm，OB=20cm．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F1×OA和F2×OB并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F1l1=F2l2．小強的失誤是．（3）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強將彈簧測力計由A處移到C（OC=10cm）處，施加一個豎直方向的力，使杠桿在水平位置平衡，則這個力的方向應(yīng)，大小為N．(4）在圖中,若B處的鉤碼不變,小強不用彈簧測力計，在A處掛N的鉤碼,杠桿在水平位置仍然平衡．19．（2011?西藏）如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重．不計繩重和摩擦，物體重G1從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．（1）每個滑輪重多少N？（2）繩子能承受的最大拉力是多少N?（3)當(dāng)滑輪組的機械效率為80％時，物體重多少N？20．（2013?荊州)用如圖所示的滑輪組提升重物,當(dāng)作用在繩子自由端的拉力為100N時，能勻速提起重力為240N的物體．不計摩擦和繩重，求：(1）動滑輪重為多少?(2）若繞繩能承受的最大拉力為200N,則該滑輪組的最大機械效率為多大?21．(2010?德州）如圖所示裝置圖，繩重及摩擦不計．裝卸工人將重為800N的貨物提至高處,人對繩的拉力F1為500N，貨物在1min內(nèi)勻速上升了5m．(1）請在圖上畫出繩子的繞法；(2）求滑輪組的機械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功．22．(2011?宜昌)建筑工地上,某施工人員利用如圖所示的滑輪組勻速提升重物．若不計摩擦和繩重．求：（1）利用這個滑輪組勻速提升重為1200N的物體時，所用的拉力是500N,此時滑輪組的機械效率是80%,拉力做功的功率是750W,求重物在1min內(nèi)勻速上升的高度？（2）當(dāng)用這個滑輪組勻速提升重為1800N的物體時，拉力是多少？浙教版科學(xué)中考簡單機械專題參考答案與試題解析一．選擇題(共11小題）1．（2015?東營）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài),如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相同的鉤碼，杠桿會（）A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．無法判斷【分析】原來杠桿平衡，是因為兩邊的力和力臂的乘積相等，現(xiàn)在各加一個同樣的鉤碼，就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等，據(jù)此分析得出結(jié)論．【解答】解:設(shè)一個鉤碼重為G,一格為L，原來：2G×3L=3G×2L，杠桿平衡，現(xiàn)在:3G×3L＞4G×2L，所以杠桿不再平衡，杠桿向逆時針方向轉(zhuǎn)動，即左端下沉．故選A．2．（2015?漳州)如圖所示,可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在D點掛一個重為G的物體M，用一把彈簧測力計依次在A，B，C三點沿圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡,讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3,它們的大小關(guān)系是（）A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G【分析】利用杠桿平衡條件分析，當(dāng)阻力和阻力臂不變時,如果動力臂不變，只改動用力方向,其動力不變,據(jù)此分析解答．【解答】解：設(shè)拉力的力臂為L，則由題意可知，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時：G×OD=F×L由此可得:F=因為G,OD不變，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都為圓的半徑,相等，故F1=F2=F3=G故選：C3．(2015?棗莊）如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是(）A．杠桿仍能平衡 B．杠桿不能平衡，右端下沉C．杠桿不能平衡，左端下沉 D．無法判斷【分析】根據(jù)杠桿原來處于平衡狀態(tài)，利用圖示杠桿的力臂關(guān)系，根據(jù)杠桿平衡條件得到物體AB的質(zhì)量大小關(guān)系;根據(jù)條件的變化，分別表示出杠桿作用兩邊的力矩：力和力臂的乘積．比較力矩的大小，即可確定杠桿是否平衡．【解答】解：原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD，由圖示可知，OC＞OD．所以mA＜mB，當(dāng)向支點移動相同的距離△L時,兩邊的力臂都減小△L，此時左邊為:mAg(OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右邊為：mBg（OD﹣△L)=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，所以mAg△L＜mBg△L；所以：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠桿將向懸掛A物體的一端即左端傾斜．故選C．4．（2015?廈門)用細(xì)繩系住厚度不均勻的木板的O處，木板恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，且上表面保持水平．如圖所示，兩玩具車同時從O點附近分別向木板的兩端勻速運動,要使木板在此過程始終保持平衡，必須滿足的條件是（）A．兩車的質(zhì)量相等 B．兩車的速度大小相等C．質(zhì)量較小的車速度較大 D．兩車同時到達(dá)木板兩端【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析解答即可．【解答】解:木板原來是平衡的,兩玩具車同時從O點附近分別向木板的兩端勻速運動,若保持木板平衡根據(jù)杠桿的平衡條件：G1L1=G2L2，即：m1v1t=m2v2t，m1v1=m2v2，A、兩車的質(zhì)量相等,速度不同則不能平衡，故A錯誤；B、車的速度大小相等,質(zhì)量不同不能平衡，故B錯誤；C、質(zhì)量較小的車速度較大，故C正確;D、須滿足與兩端距支點距離相等才能平衡，故D錯誤．故選C．5．（2015?南寧）如圖所示,在使用相同的鉤碼進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，要使調(diào)好的杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)在A處懸掛鉤碼的個數(shù)是（）A．1個 B．2個 C．3個 D．6個【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件，將已知條件代入便可求得．【解答】解：設(shè)每個鉤碼的重力為G，每個小格的長度為L,根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L23G×2L=F2×3L解得F2=2G，所以在A處所掛鉤碼的個數(shù)為2．故選B．6．（2015?常州）如圖所示，OAB為輕質(zhì)杠桿，可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，在B端施加一個動力使杠桿在水平位置平衡,該杠桿（)A．一定是省力杠桿 B．一定是費力杠桿C．一定是等臂杠桿 D．以上情況都有可能【分析】使用杠桿時，如果動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；如果動力臂等于阻力臂，為等臂杠桿；如果動力臂小于阻力臂,為費力杠桿；因為在B點用力的方向不確定，所以其省費力情況要根據(jù)用力的方向確定．據(jù)此分析．【解答】解：B點力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動力臂與阻力臂的大小關(guān)系，所以此時杠桿可能省力，可能費力,可能既不省力也不費力．故ABC不符合題意,D符合題意．故選D．7．（2014?成都）如圖，輕質(zhì)杠桿上各小格間距相等,O為杠桿中點．甲、乙是同種金屬材料制成的實心物體，甲為正方體，乙重15N，將甲、乙用能承受最大拉力為20N的細(xì)線分別掛于杠桿上M、Q兩刻線處時，兩細(xì)線被拉直且都沿豎直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方,杠桿在水平位置平衡,這時甲對地面的壓強為4000Pa；當(dāng)把乙移掛至R時，甲對地面的壓強為3750Pa．下列說法中正確的是（）A．金屬塊甲的重力為45NB．金屬塊乙的體積為200cm3C．將甲向右移動并掛于N正下方，乙仍掛于R，放手后杠桿仍能平衡D．將甲向右移動并掛于P正下方,乙移掛至S，放手后甲被拉離地面【分析】（1）利用杠桿平衡條件F1L1=F2L2求出甲上方的繩上的拉力，在分析甲的受力情況，根據(jù)壓強p=列出甲在兩種情況下的壓強，聯(lián)立解答甲的重力;（2)利用甲的重力和正立方體條件，求出甲的體積，結(jié)合乙的重力和同種材料,求出乙的密度;（3）利用杠桿平衡條件判斷是否再一次平衡；（4)同樣利用杠桿平衡條件判斷是否再一次平衡．【解答】解：A、設(shè)甲的重力為G，甲的底面積為S，杠桿上1小格為L,則根據(jù)杠桿平衡條件可得：F甲×6L=G乙×2L即F甲×6L=15N×2L,解得F甲=5N，此時甲對地面的壓強為p===4000Pa；同理可得：F甲′×6L=15N×3L，解得F甲′=7.5N，此時甲對地面的壓強為p′===3750Pa;兩式聯(lián)立解得：G=45N故A正確；B、由A中條件可求出甲的底面積為S==0。01m2，甲是正立方體，故其體積為:V甲=0.001m3；又因為G甲：G乙=V甲：V乙=45N:15N=3：1,故乙的體積為V乙=V甲=≈0。00033m3，故B錯誤；C、如果將甲向右移動并掛于N正下方,乙仍掛于R,此時（G甲﹣F′）×4L=G乙×3L即（45N﹣F′）×4L=15N×3L，所以放手后杠桿仍能平衡,故C正確；D、如果將甲向右移動并掛于P正下方，乙移掛至S，此時（G甲﹣F″）×2L＜G乙×7L即(45N﹣F″）×2L＜15N×7L，所以放手后細(xì)線拉力會大于20N,細(xì)線會斷，則甲不會被拉離地面,故D錯誤．故選:AC．8．（2013?無錫一模）如圖所示，用一根自重可忽略不計的撬棒撬石塊，若撬棒C點受到石塊的壓力是1800N，且AB=1.8m,BD=0。6m，CD=0。4m，則要撬動該石塊所用的最小的力應(yīng)不小于（）A．600N B．400N C．200N D．150N【分析】求撬動石塊所用的最小力，就必須確定出最大動力臂和最小阻力臂．該杠桿可以有兩個支點：D點和B點．①D點為支點，則作用在A點的最小力應(yīng)垂直杠桿斜向下,此時AD為動力臂,CD為阻力臂;②B點為支點，則作用在A點的最小力應(yīng)垂直杠桿斜向上，此時AC為動力臂，BC為阻力臂；顯然第②種情況更省力，結(jié)合杠桿的平衡條件可求出答案．【解答】解：①若以D點為支點，則作用在A點的最小力應(yīng)垂直杠桿斜向下,此時AD為動力臂，CD為阻力臂,如圖：②若以B點為支點，則作用在A點的最小力應(yīng)垂直杠桿斜向上，此時AB為動力臂,BC為阻力臂，如圖：由圖知,AD＜AB,CD＞BC,所以②更省力；如上圖,以B為支點，動力臂AB=1。8m，阻力臂BC=BD﹣CD=0。6m﹣0.4m=0。2m，由杠桿的平衡條件：F1×AB=F2×BC，得:F1×1.8m=1800N×0.2m，∴F1=200N．故選C．9．(2013?咸寧模擬）邊長為0。1m質(zhì)量均勻的正方體物體M，單獨放在水平地面上對地面的壓強為5.4×103Pa．如圖所示裝置，橫桿可繞固定點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,系在橫桿B端的細(xì)繩繞過動滑輪，動滑輪連著物體M．用力F在A點豎直向上提橫桿時，橫桿在水平位置平衡,此時物體M對地面的壓強為1。8×103Pa，若仍用力F在距離A點0。1m處豎直向上提橫桿，使橫桿仍在水平位置平衡，此時物體M對地面壓強為1。0×103Pa，已知橫桿上AB部分的長為0。2m，AB：OA=1：3,g取10N/kg，不計橫桿質(zhì)量、繩質(zhì)量和摩擦．則（)A．物體M的質(zhì)量為54kgB．物體M的密度為0。54×103kg/m3C．動滑輪的質(zhì)量為1kgD．力F的大小為32N【分析】A、根據(jù)正方體物體的邊長，求出物體的底面積,知道壓強，求出地面受到的壓力，求出物體M的重力，再利用重力公求物體的質(zhì)量；B、求出M的體積，利用密度公式求物體M的密度；CD、當(dāng)力F作用在A點時，求出地面受到的壓力，求出杠桿對動滑輪的拉力，根據(jù)杠桿平衡條件列出方程①．若仍用力F在距離A點0。1m處豎直向上提橫桿,使橫桿仍在水平位置平衡，物體對地面的壓強減小，壓力減小，一定是增大了動力臂,所以拉力向左移動了0.1m．根據(jù)杠桿平衡條件列出方程②；解方程組得出拉力F和動滑輪的重力．【解答】解：A、S=0.1m×0。1m=0.01m2，物體的重力G=F=pS=5.4×103Pa×0。01m2=54N，物體的質(zhì)量m===5.4kg,故A錯；B、物體M的密度：ρ===5.4×103kg/m3，故B錯；CD、設(shè)動滑輪的重力為G動，當(dāng)在杠桿A端施加F大小的力杠桿平衡時，地面受到的壓強為1.8×103Pa，地面受到的壓力為F'=p'S=1.8×103Pa×0.01m2=18N，滑輪對物體的拉力為F1=G﹣F’=54N﹣18N=36N,∵不計橫桿質(zhì)量、繩質(zhì)量和摩擦，∴杠桿B端受到的拉力：FB=（F1+G動）∵AB:OA=1：3，AB=0.2m∴OA=0。6m，OB=0。8m,根據(jù)杠桿平衡條件得,FB×OB=F×OA,即：（F1+G動）×OB=F×OA,（36N+G動）×0.8m=F×0.6m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①若仍用力F在距離A點0.1m處豎直向上提橫桿，使橫桿仍在水平位置平衡，物體對地面的壓強減小，壓力減小，一定是增大了動力臂，所以拉力向左移動了0.1m，當(dāng)在杠桿A端施加F大小的力杠桿平衡時，地面受到的壓強為1。0×103Pa，地面受到的壓力為F″=p″S=1。0×103Pa×0。01m2=10N，滑輪對物體的拉力為F2=G﹣F″=54N﹣10N=44N，杠桿B端受到的拉力:FB′=(F2+G動）根據(jù)杠桿平衡條件得:FB×OB=F×OA′，即：（F2+G動)×OB=F×OA′，(44N+G動）×0。8m=F×(0.6m+0。1m）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由得：G動=12N，F(xiàn)=32N,所以動滑輪質(zhì)量m=1。2kg,故C錯、D正確故選D．10．(2014?巴中)如圖所示，O為杠桿MN的支點，OM：ON=3：4，物塊A和B分別掛在M、N兩端，杠桿恰好平衡，已知物塊A、B的體積之比為2：1，則A、B兩物體物質(zhì)的密度之比是（）A．3:2 B．4：3 C．2:3 D．3：4【分析】①已知力臂比例關(guān)系,根據(jù)杠桿平衡條件可以得到兩物體對杠桿的拉力之比，也就是兩物體的重力之比，進(jìn)一步得到質(zhì)量關(guān)系；②已知兩物體質(zhì)量之比和體積之比，利用公式ρ=得到兩物體密度之比．【解答】解：∵F1L1=F2L2，∴GA?OM=GB?ON,mAg?OM=mBg?ON，mA?OM=mB?ON，∴==，∵ρ=，∴==×=×=．故選C．11．（2011?南昌）三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，甲圖中和尚們商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說法中不正確的是（)A．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往后移動一點距離B．乙圖中水桶B向下沉,為保持水平平衡，胖和尚可以將后面水桶B往前移動一點距離C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動一點距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動一點距離【分析】從圖乙可知，右邊水桶B向下沉，從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知，水平時右邊的力與力臂乘積較大，應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積．從而判斷A、B是否符合題意．從丙圖中可看出，左邊是小和尚，而右邊是瘦和尚，可以以小和尚的肩膀和扁擔(dān)接觸點為支點，再根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2進(jìn)行分析,判斷C、D是否符合題意．【解答】解:從圖乙可知，右邊水桶B向下沉,從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知，水平時右邊的力與力臂乘積較大，應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積．A、胖和尚將他的肩往后移動一點距離，從而可以減小LB,使FBLB減小，即減小了右邊的力與力臂的乘積，說法正確,不符合題意．B、胖和尚將后面水桶B往前移動一點距離,從而可以減小LB，使FBLB減小，即減小了右邊的力與力臂的乘積，說法正確,不符合題意．C、從丙圖中可看出，以小和尚的肩膀為支點O，水桶為阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是動力,L2是阻力臂,L1是動力臂，若讓瘦和尚往前移動一點距離，則瘦和尚那邊的力臂L1就變大，而F2L2的乘積不變，根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知：為了維持平衡，那么瘦和尚那邊的力F1要變小，所以減輕了瘦和尚的負(fù)擔(dān),說法正確,不符合題意．D、若水桶向瘦和尚移動,則阻力臂L2就變大，而阻力F2和動力臂L1不變，根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知：為了維持平衡，那么瘦和尚那邊的力F1要變大,所以增大了瘦和尚的負(fù)擔(dān),說法錯誤，符合題意．故選D．二．解答題（共11小題）12．（2012?梅州）如圖是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖．該裝置主要由不計重力的滑輪C、D，長方體物塊A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成．物塊A通過細(xì)繩與滑輪C相連，物塊B通過細(xì)繩與滑輪杠桿相連．杠桿可以繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，杠桿始終在水平位置平衡，且MO:ON=1：2．已知物塊A的密度為1。5×103kg/m3，底面積為0.04m2，高1m，物塊B的重力為100N．滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，g取10N/kg．求：（1）當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，底部受到水的壓強大小；(2）當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，物塊A所受的拉力大?。?3)若水位發(fā)生變化,當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，求物塊A浸入水中的深度．【分析】(1)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，求出底部所處的深度,利用液體壓強公式p=ρgh求底部受到水的壓強；（2）求出物塊A的體積（物塊A的頂部剛沒入水面時排開水的體積），利用阿基米德原理求物塊A所受的拉力；（3）①當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，求出杠桿N端受到的拉力，知道力臂關(guān)系，可求杠桿M端受到的拉力；②由于滑輪組不是由一股繩子纏繞而成，對每一個動滑輪受力分析,利用力的平衡求滑輪組對A的拉力；③A受到的拉力加上浮力等于物體A的重力，據(jù)此求A受到的浮力，再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排開水的體積，利用V排=Sh浸求物塊A浸入水中的深度．【解答】解:(1)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時,底部所處的深度：h=1m，底部受到水的壓強：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa．（2）物塊A的體積：VA=0.04m2×1m=0.04m3，物體A重：GA=ρAVAg=1。5×103kg/m3×0。04m3×10N/kg=600N,∵物塊A沒入水中，∴排開水的體積:V排=VA=0。04m3，物塊A所受的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N;物塊A所受的拉力：F拉=GA﹣F浮=600N﹣400N=200N；（3)①電子秤的示數(shù)F示=GB﹣FN，則杠桿N端受到的拉力：FN=GB﹣F示=100N﹣55N=45N,∵杠桿平衡，MO:ON=1：2∴FMLOM=FNLON，∴杠桿M端受到的拉力:FM=90N；②滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，滑輪D受到向下的拉力：FD=2FM=2×90N=180N,滑輪C受到向下的拉力：FC=2FD=2×180N=360N，∴滑輪組對A的拉力：F拉A=FC=360N；③∵F拉A+F浮=GA，∴F浮=GA﹣F拉A=ρAVAg﹣F拉A=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg﹣360N=600N﹣360N=240N，∵F浮=ρ水V排g，∴V排===0.024m3，∵V排=Sh浸，∴物塊A浸入水中的深度：h浸===0。6m．答：（1）當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時,底部受到水的壓強為1×104Pa；(2）當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，物塊A所受的拉力為200N;（3）物塊A浸入水中的深度為0.6m．13．（2012?阜新）在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）若在實驗前出現(xiàn)如圖1所示的情況，應(yīng)將杠桿左端的螺母向右（填“左"或“右")調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是便于在杠桿上直接測量力臂．（2)如圖2所示，在杠桿左邊A處掛四個相同的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼六個．(3）如圖3所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大（填“變大”、“變小”或“不變”)，其原因是拉力的力臂變小了．【分析】（1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響;杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．（2)根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2，可以判斷出在杠桿右邊B處所掛鉤媽的個數(shù)，使杠桿重新達(dá)到平衡．（3)阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．【解答】解：（1）杠桿重心左移，應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至重心移到支點處,使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；力臂等于支點到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來．故答案為:右；在杠桿上直接測量力臂．（2)根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得:左邊=4G×3L=12GL；為了使杠桿保持平衡，右邊也應(yīng)等于12GL．那么,在B處所掛鉤媽的個數(shù)==6G，即應(yīng)該掛六個鉤碼．故答案為：六（3）如圖，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大,彈簧測力計示數(shù)變大．故答案為:變大；拉力的力臂變小了．14．（2008?聊城）“塔吊”是建筑工地上常見的起重設(shè)備，在汶川地震災(zāi)區(qū)救援現(xiàn)場，用“塔吊"可將很重的水泥板方便地吊起并安放到工作區(qū)域內(nèi)．（g取10N/Kg）（1）現(xiàn)有一“塔吊”如圖所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂，OB叫吊臂．C為可移動的滑輪組，C移動的范圍是從O點到B點．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的寬度和鐵架、滑輪組所受重力及摩擦均不計，在A端所裝配重的質(zhì)量為5t,要想起吊質(zhì)量為1。25t的水泥板，為安全起吊，C應(yīng)移動到離O點多遠(yuǎn)的地方?（2）若“塔吊”20s內(nèi)將質(zhì)量為1。25t的水泥板勻速提高了4m，那么,“塔吊"提升水泥板的功率是多少？如果機械做的額外功是3×104J，“塔吊”的機械效率是多少?【分析】（1）杠桿平衡的條件：F1L1=F2L2；先跟據(jù)G=mg求出動力和阻力，然后根據(jù)杠桿平衡的條件求出阻力臂即可;（2)先利用W=Gh求出有用功，然后再利用P=求出有用功率,最后利用η=100％求出機械效率．【解答】已知：m1=5t=5000kg，m2=1。25t=1250kg，L1=AO=10m，g=10N/kg，h=4m，t=20s,W額=3×104J求:L2，P有用，η解:（1）F1=G1=m1g=5000kg×10N/kg=5×104N,F2=G2=m2g=1250kg×10N/kg=1.25×104N，根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2C離O點的距離==40m；(2)W有用=G2h=1.25×104N×4m=5×104J,，η====62.5％．答:（1)C應(yīng)移動到離O點40m遠(yuǎn)的地方；（2）“塔吊"提升水泥板的功率是2.5×103W；“塔吊”的機械效率為62。5％．15．（2012?歷下區(qū)一模）某小組同學(xué)探究杠桿的平衡條件．（1）實驗前沒掛鉤碼時，杠桿的平衡位置如圖甲所示,此時應(yīng)將左端平衡螺母向右旋一些（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡．（2）該組同學(xué)想用彈簧測力計和鉤碼進(jìn)行實驗，設(shè)計實驗時提出了兩種方案：一種按圖乙進(jìn)行實驗，一種按圖丙進(jìn)行實驗．你認(rèn)為哪個實驗方案更好并說明你的理由乙圖更好一些，因為該圖進(jìn)行試驗便于從杠桿上直接讀取力臂．（3)該組同學(xué)在研究這兩種方案時,發(fā)現(xiàn)在A點兩次彈簧測力計的示數(shù)不相同，乙圖中的F明顯比丙圖中的F′小，其原因是丙圖中測力計的力臂變小，故此時測力計的示數(shù)會變大．【分析】(1）杠桿左端低右端高，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移,這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．(3）在研究杠桿平衡條件的實驗中，彈簧測力計應(yīng)向豎直方向拉杠桿，這是為了保證力臂等于相應(yīng)的杠桿的長,否則，測力計的對應(yīng)力臂會變短，據(jù)杠桿的平衡條件能看出，此時的拉力會增大．【解答】解:（1）杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響;（2）力臂等于支點到力的作用線的距離,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，因此第二組實驗設(shè)計的好,此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直,力臂直接從杠桿上直接讀?。?）分析圖乙和圖丙能看出，兩圖中的阻力和阻力臂都是相等的,但圖丙中測力計的力臂小于圖乙中測力計的力臂，故據(jù)F1L1=F2L2可知,圖丙中測力計的示數(shù)會變大．故答案為：（1）右；（2)乙圖更好一些，因為該圖進(jìn)行試驗便于從杠桿上直接讀取力臂；(3）丙圖中測力計的力臂變小，故此時測力計的示數(shù)會變大．16．（2012?硚口區(qū)模擬)小明參加社會實踐勞動，想將質(zhì)量為300kg的油桶推上高為10cm的臺階．（1）請幫他在圖中畫出推油桶所使用的最小力F的方向，并標(biāo)出推力的力臂L．（2）若不計阻力和摩擦,最小推力F為多少？(3）如果將油桶推上臺階共用時3s，則小明做功的功率至少為多少？【分析】（1)由杠桿的平衡條件可知：當(dāng)阻力、阻力臂一定時,動力臂越大，則動力越小，據(jù)此可知只需找出使動力臂最大的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可;（2）根據(jù)勾股定理求出重力作用的力臂,再根據(jù)杠桿的平衡條件求出最小的推力；（3）如果將油桶推上臺階，油桶至少上升10cm,根據(jù)W=Gh求出克服重力做的功，再根據(jù)P=求出小明做功的最小功率．【解答】解:(1）由杠桿的平衡條件可知，在阻力乘阻力臂不變時，動力臂越長所用的動力越小;支點為B，過支點B做直徑CB,過C做CB的垂線,可得動力的作用線，按這個方向用力,動力臂最長，最省力，如圖下圖所示:（2）根據(jù)勾股定理可得：重力力臂L2==30cm,由杠桿平衡知：F×100cm=G×30cm=3000N×30cm,所以F=900N；(3）如果將油桶推上臺階,油桶至少上升10cm,克服重力做功：W=Gh=3000N×0.1m=300J，工人師傅做功的功率至少為P===100W．答:（1）如上圖,推力的力臂L即CB時，推力F最??；（2）若不計阻力和摩擦，最小推力F為900N;（3）如果將油桶推上臺階共用時3s，則小明做功的功率至少為100W．17．(2014?河北）小明做俯臥撐時（如圖所示），可將其視為一個杠桿，重心在O點，他將身體撐起時,地面對兩腳尖的支持力為250N，兩腳尖與地面的接觸面積為60cm2，雙手與地面的接觸面積為300cm2．（1）畫出以B為支點時重力的力臂L；（2)如果小明的兩腳尖對地面的壓強與雙手對地面的壓強之比為5:2，地面對雙手的支持力為多少？(3）小明在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的高度為0。36m，則他1min內(nèi)克服重力所做的功為多少？【分析】(1）以B為支點時重力的力臂為B點到重力作用線的垂直距離．(2）知道雙手對地面壓力和受力面積，根據(jù)壓強公式和壓強之比求出雙手對地面的壓強，最后根據(jù)F=pS求出壓力，進(jìn)而可知支持力．（3)知道地面對雙手的支持力和肩移動的距離，求出做功多少．【解答】解:（1）以B為支點時重力的力臂為B點到重力作用線的垂直距離,如圖:（2)∵物體間力的作用是相互的,支持力和壓力是一對相互作用力，∴F腳=F腳支=250N，F(xiàn)手=F手支,則兩腳尖與地面的壓強p腳=，雙手對地面的壓強p手=，∵p腳:p手=5:2,∴：=5:2，則F手===500N．（3）做一個俯臥撐時,支持力對人做功：W=F手h=500N×0。36m=180J，所以做30個俯臥撐做功W′=30×180J=5400J．答：（1)如上圖;(2)地面對雙手的支持力為500N；（3）他1min內(nèi)克服重力所做的功為5400J．18．（2011?日照)小強在驗證杠桿平衡條件的實驗中（1）實驗前沒有掛鉤碼和彈簧測力計時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低，要使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的重力對杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時杠桿重力的力臂為0．(2）在圖中，杠桿水平平衡后，小強調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個數(shù)和位置，使杠桿水平平衡時，測出F1=1.2N，F(xiàn)2=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F1×OA和F2×OB并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F1l1=F2l2．小強的失誤是把OA當(dāng)成了F1的力臂（或把F1的力臂弄錯了）．(3）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強將彈簧測力計由A處移到C(OC=10cm）處，施加一個豎直方向的力,使杠桿在水平位置平衡，則這個力的方向應(yīng)豎直向上，大小為3N．(4）在圖中,若B處的鉤碼不變，小強不用彈簧測力計，在A處掛1N的鉤碼,杠桿在水平位置仍然平衡．【分析】（1）杠桿左端高右端低,說明杠桿的重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移．當(dāng)杠桿在不掛鉤碼時處于水平平衡狀態(tài)時，杠桿的重心在支點上,杠桿的重力力臂為0,避免了杠桿重力對杠桿平衡的影響．（2）由圖可見，拉力F1的方向與杠桿不垂直，因此力臂不等于OA的長度,只有拉力方向與杠桿垂直時,拉力的力臂才等于支點到動力作用點的距離．(3）當(dāng)彈簧測力計從A處移到C處,支點位于動力和阻力的右側(cè)，因此拉力的方向和鉤碼重力的方向相反，根據(jù)杠桿平衡條件就可以計算出拉力的大?。?）根據(jù)杠桿的平衡條件，計算出A處所掛鉤碼的重力．【解答】解：(1)杠桿重心左移應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零．（2）圖中，拉力F1的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時，力臂才能從杠桿上直接讀出來，所以小強會得出錯誤的結(jié)論．（3）由F2=1。5N,OB=20cm，OC=10cm根據(jù)杠桿的平衡條件：F1?OC=F2?OB∴F1===3N由于支點不在動力和阻力中間，因此動力和阻力方向相反∴拉力的方向豎直向上．(4）由F2=1。5N，OB=20cm，OA=30cm根據(jù)杠桿的平衡條件：F?OA=F2?OB∴F===1N故答案為：（1)左（外）、重力、0；(2）把OA當(dāng)成了F1的力臂（或把F1的力臂弄錯了）;（3）豎直向上、3；(4）1．19．（2011?西藏）如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重．不計繩重和摩擦，物體重G1從200N開始逐漸增加,直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．（1）每個滑輪重多少N?（2)繩子能承受的最大拉力是多少N？（3）當(dāng)滑輪組的機械效率為80%時，物體重多少N？【分析】首先判斷繩子段數(shù)n=4，然后對每小題分析：（1）根據(jù)公式η=的變形公式可以求得動滑輪的重力；(2）由圖可知物體在1800N時繩子斷了，此時最大拉力可用公式F=來計算；（3）在動滑輪重力已經(jīng)計算出的情況下,利用公式η=的變形公式可以求得物體重力．【解答】解:(1）由圖可知:當(dāng)物體重200N時，機械效率為50％．由公式