2023北京版物理中考復(fù)習(xí)題-六簡單機(jī)械

2023北京版物理中考

專題六簡單機(jī)械

五年中考

考點(diǎn)1杠桿的分類

1.（2021北京,6,2分）如圖所示的四種工具中，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(B)

解析當(dāng)杠桿的動力臂小于阻力臂時(shí)為費(fèi)力杠桿，園藝剪、瓶起子、核桃夾在正常使用時(shí)動力臂大于阻

力臂.屬于省力杠桿，故A、C、D不符合題意;筷子在正常使用時(shí)動力臂小于阻力臂.屬于費(fèi)力杠桿,B符

合題意。

2.（2020北京,3,2分）如圖所示,正在使用的四種工具，屬于費(fèi)力杠桿的是(D)

聾

羊角錘核桃夾園藝剪食品夾

ABCD

解析羊角錘、核桃夾、園藝剪正常使用時(shí)動力臂大于阻力臂.屬于省力杠桿,A、B、C錯(cuò)誤:食品夾正

常使用時(shí)動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿,D正確。故選D。

3.（2019北京,5,2分）圖所示的用具中,在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是

筷子瓶蓋起子

AB

解析筷子在正常使用時(shí)，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿.A正確;瓶蓋起子、撬棒、核桃夾在正常使

用時(shí)，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿,B、C、D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)2杠桿平衡條件

4.（2019北京,25,2分）如圖所示，杠桿水平平衡。杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)。自由轉(zhuǎn)動，其上相鄰刻

線間的距離相等。若在杠桿上A點(diǎn)掛2個(gè)重均為0.5N的鉤碼，在B點(diǎn)掛4個(gè)重均為0.5N的鉤碼，杠桿_

丕能_（選填“能”或“不能”）保持水平平衡。

408

+?I，?I，r1~r?I1I1T**!"

解析在杠桿上人B處分別掛上鉤碼后動力x動力臂邦且力x阻力臂根據(jù)杠桿平衡條件.可知杠桿不能

保持水平平衡。

5.（2018北京,25,4分）小華探究杠桿平衡條件時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距

離相等。如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向&（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。

杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了2個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在3點(diǎn)懸掛_

個(gè)鉤碼。

解析由題圖甲可知，杠桿左邊下沉.為使杠桿在水平位置平衡.應(yīng)該向右調(diào)節(jié)右端的平衡螺母。在題圖

乙中，根據(jù)杠桿平衡條件可知在6點(diǎn)應(yīng)該掛3個(gè)鉤碼。

6.（2022北京,26,4分）俯臥撐是一項(xiàng)常見的健身項(xiàng)目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖

甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，他的身體與地面平行,可抽象成如圖乙所示

的杠桿模型,地面對腳的力作用在。點(diǎn)，對手的力作用在B點(diǎn),小京的重心在A點(diǎn)。已知小京的體重為

750N,OA長為1m,OB長為1.5m。

OAB

A-----------------■-----------

乙

丙

(1)圖乙中，地面對手的力F1與身體垂直，求F1的大小。

(2)圖丙所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，此時(shí)他的身體姿態(tài)與圖甲相同，只是身體與

水平地面成一定角度，欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點(diǎn)。分析并說明F2與F1的大小

關(guān)系。

答案(1)5OON⑵見解析

解析⑴如圖1所示。為支點(diǎn)，重力的力臂為〃,人的力臂為/“，依據(jù)杠桿的平衡條件可得

/?_GU=750Nxlm=50()N。

IB1.5m

(2)小京手扶欄桿時(shí)抽象成的杠桿模型如圖2所示，。為支點(diǎn),重力的力臂為的力臂為6依據(jù)杠桿

的平衡條件F?IB'=GIA可得尸2=3?，由圖1和圖2可知〃'〈/.，/占瓜因此尸2〈尸1。

3

解題關(guān)鍵

明確題目中進(jìn)行比較的是兩次不同狀態(tài)下動力的大小.而不是同一狀態(tài)下動力和阻力的大小關(guān)系。答題時(shí)要知道

支點(diǎn)的位置,對于作用在杠桿上的力要正確找到動力臂和阻力臂及兩次情況力臂的變化。根據(jù)力臂的大小關(guān)系和

杠桿平衡條件比較兩次不同狀態(tài)下動力的大小關(guān)系。

三年模擬

基礎(chǔ)練

一、選擇題(每小題2分.共10分)

1.(2022海淀一模,5)在如圖所示的四種工具中，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(C)

用剪刀剪花枝

A

用起子開瓶蓋

B

用鏡子夾金屬環(huán)

C

用鋼絲鉗剪鋼絲

D

解析杠桿的動力臂大于阻力臂時(shí)省力,使用鋼絲鉗、剪刀、瓶起子時(shí)動力臂大于阻力臂.屬于省力杠

桿，故A、B、D不正確。使用鏡子時(shí)動力臂小于阻力臂,省距離，屬于費(fèi)力杠桿.C正確。

2.(2022順義一模)我們經(jīng)常用瓶起子來打開汽水瓶蓋，如圖甲所示，在此過程中，將瓶起子看作杠桿，用

表示支點(diǎn)位置，手用力為動力F1,杠桿所受阻力為F2,則圖乙中支點(diǎn)位置、動力和阻力示意圖正確的是

(D)

■

甲

AB

cD

乙

解析用瓶起子來打開汽水瓶蓋時(shí).此時(shí)支點(diǎn)為瓶起子前端與瓶蓋相接觸的點(diǎn)。阻礙瓶起子轉(zhuǎn)動的力為

瓶起子后方與瓶蓋側(cè)壁相接觸的點(diǎn)受到的力，阻力的方向豎直向下。動力為手作用在瓶起子上的力，方

向豎直向上。故此題的正確答案為D。

3.(2021通州一模.4)如圖所示，下列工具正常使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是(B)

解析在使用垃圾鉗時(shí)動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿,可以省距離,B正確:在使用園藝剪刀、彎頭

剪刀、鉗子時(shí)動力臂大于阻力臂.屬于省力杠桿,A、C、D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選B。

4.(2021豐臺二模,8)如圖甲所示是中國農(nóng)村過去通用的舊式提水器具——桔椽,這種提水工具雖簡單，但

它可以使勞動人民的勞動強(qiáng)度得以減輕。桔櫬的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)普通的杠桿，如圖乙所示。輕質(zhì)細(xì)桿

AB代表桔棒,0為支點(diǎn)。當(dāng)水桶中裝滿水，人使用桔棒緩慢勻速提升水桶時(shí)，杠桿A端水桶和水的總重力

為Gi,人向上提升水桶的拉力為匕杠桿5端重石的重力為G2o下列說法正確的是(D)

A.人使用桔棒提水比直接用水桶提水費(fèi)力

B.人使用桔棒勻速向上提水時(shí)，杠桿A端受到的拉力大小為Gi+F

C.人使用桔棒勻速向上提水時(shí)，杠桿滿足條件(GLF)?OA=G2-A8

D.當(dāng)重石的重力G?增大時(shí)，人使用桔椽提升水桶時(shí)的拉力尸變小

解析直接用水桶提水所用的力至少為桶和水的總重力，當(dāng)使用桔棕時(shí)水桶和水受到重力、人豎直向上

的拉力及杠桿A端的繩豎直向上的拉力.所以人使用桔椽時(shí)用力小于水桶和水的重力.杠桿A端受到的

拉力大小為G\-F,A、B錯(cuò)誤;人使用桔棒勻速向上提水時(shí).根據(jù)杠桿平衡條件心以及幾何關(guān)系，

可得七得（6”）。4=①。8,當(dāng)弓增大時(shí)拉力尸減小，故C錯(cuò)誤,D正確。故本題應(yīng)選D。

5.（2020朝陽一模,20）（多選）在建筑工地，用如圖所示的滑輪組把建筑材料運(yùn)送到高處。當(dāng)電動機(jī)用800

N的力拉鋼絲繩，使建筑材料在10s內(nèi)勻速上升1m的過程中,滑輪組的機(jī)械效率為90%,g取10N/kgo

則下列說法中正確的是（BC）

A.鋼絲繩自由端移動的速度為0.1m/s

B.電動機(jī)對鋼絲繩做的功為2400J

C.建筑材料的質(zhì)量為216kg

D.電動機(jī)對鋼絲繩做功的功率為160W

解析由題圖可知，鋼絲繩股數(shù)〃=3,在10s內(nèi),s繩=3〃=3xlm=3m,鋼絲繩自由端移動的速度丫繩

=?=株=0.3m/s,A錯(cuò)誤;拉力做的總功,皿總=號繩=800Nx3m=2400J.B正確:滑輪組的機(jī)械效率

片把喈絲啜端變=90%,可得〃-216kg,C正確;電動機(jī)對鋼絲繩做功的功率達(dá)?七詈=240

WW2400jt10s

W.D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選B、Co

解題關(guān)鍵

根據(jù)滑輪組的繞線方式確定繩子股數(shù)〃，定滑輪不能省力，是用來改變力的方向的。繩自由端移動的速度和移動的

距離是物體移動速度和上升高度的〃倍。

二、填空題（共11分）

6.[2021門頭溝一模,16（5）]（2分汝口圖所示,08是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿,F是作用在杠桿3端的力。圖中

線段A3與力產(chǎn)的作用線在一條直線上，且OALAB、AC±OB.線段BA（選填或"AC'）表示力

尸的力臂。

0

解析力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離,支點(diǎn)是。，力的作用線是AB,圖中0A是支點(diǎn)。到力的作用

線AB的距離.所以F的力臂是

7.（2021燕山一模）（2分）小明在做探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn):

⑴實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如圖甲所示，可將左側(cè)平衡螺母向

石端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（選填“左”或“右”）

（2）杠桿平衡后，小明在圖乙所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼,此時(shí)在B位置掛上3個(gè)鉤碼，可使杠桿在水

平位置平衡。

解析⑴根據(jù)題圖甲可知,杠桿左邊下沉，為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)該向右調(diào)節(jié)平衡螺母。（2）2G碼義3

格="6碼x2格,可知在B處應(yīng)該掛3個(gè)鉤碼。

8.（2021東城二模,20）（4分）小東在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，組裝了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

甲

（1）實(shí)驗(yàn)前小東同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置處于如圖甲所示的狀態(tài)。他將杠桿兩端的平衡螺母向（選填“左”

或“右”）調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置靜止平衡，這樣做的好處是便于測量力臂。

（2）如圖乙所示,杠桿在水平位置靜止平衡。若在8點(diǎn)下方加掛一個(gè)鉤碼，仍要保持杠桿在水平位置靜止

平衡,可以將A點(diǎn)的兩個(gè)鉤碼向（選填“左”或"右”）移動一個(gè)格。

（3）若將圖乙中A點(diǎn)的鉤碼取下，仍要保持杠桿在水平位置靜止平衡，可以用彈簧測力計(jì)在圖丙中的

（選填"A”或C）點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力。

解析⑴根據(jù)圖甲可知.杠桿左邊低，右邊高，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該向右調(diào)節(jié)左端（或者右端）的

平衡螺母。當(dāng)杠桿在水平位置靜止平衡時(shí)，力臂恰好沿著杠桿的方向，可以直接從帶刻度的杠桿上讀數(shù).

方便測量力臂。（3）若將圖乙中4點(diǎn)的鉤碼取下，杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，要保持杠桿在水平位置靜止平衡.應(yīng)施

加一個(gè)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力.可以在支點(diǎn)左側(cè)施加一個(gè)向上的力或在支點(diǎn)右側(cè)施加一個(gè)向下的力。

9.（2020順義一模,27）（3分）在探究杠桿平衡條件時(shí)，所選的杠桿是可繞中點(diǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細(xì)桿,桿上相

鄰刻線之間的距離都是相等的，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g?

WOB

LJLJ

（1）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向側(cè)調(diào)節(jié)。

（2）如圖乙所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點(diǎn)下方掛3個(gè)鉤碼,若將A點(diǎn)受到的拉力視為阻

力,8點(diǎn)受到的拉力視為動力，則生活中所用的杠桿工具與此次實(shí)驗(yàn)中動力和阻力大小關(guān)系相同的是—

瓶起子（只要是省力杠桿就行）（寫出一種即可）o

解析（1）由題圖甲可知杠桿的左端上翹.應(yīng)將平衡螺母向上翹的左端調(diào)節(jié)才能使杠桿在水平位置平

衡;（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，左側(cè)距離。點(diǎn)3格處掛4個(gè)鉤碼，則右側(cè)距離。點(diǎn)4格處應(yīng)掛3個(gè)鉤碼杠桿

才能平衡;若將A點(diǎn)受到的拉力視為阻力.8點(diǎn)受到的拉力視為動力，動力臂大于阻力臂為省力杠桿，所以

舉一個(gè)省力杠桿的例子即可。

三、計(jì)算題（6分）

10.（2022西城一模,26）如圖甲所示，是《天工開物》中記載的三千多年前中國古人利用桔棒在井上汲水

的情境，受桔椽的啟發(fā)，小明組裝了如圖乙所示的裝置。其中，杠桿CO可繞支點(diǎn)。在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，且

0C=20。。物體A懸掛在C端,靜止在水平地面上的正方體B懸掛在。端，此時(shí)杠桿在水平位置平衡。

已知:GA=30N,GB=80N,正方體B的邊長為0.1m。杠桿、懸繩的質(zhì)量不計(jì)。求：

（1）杠桿。端所受的拉力；

（2）正方體B對地面的壓強(qiáng)。

答案（1）60N（2）2000Pa

解析（1）以杠桿為研究對象，設(shè)C端所受拉力為7Q端所受拉力為72。杠桿以。點(diǎn)為支點(diǎn)恰好平衡,

受力分析如圖1所示。

根據(jù)杠桿平衡條件T^OC=T2XOD

C°D

A=

hIT,

圖i

根據(jù)題意知。。：0*2:1、T尸GA

-=2GA=2X30N=60N

⑵以B為研究對象.受力分析如圖2所示。八=T21,N=GK-TI'=SON-60N=20N

_N_20N

^-S-(O.lm)2?=2000Pa

W

圖2

提升練

一、選擇題（每小題2分，共10分）

1.（2021延慶一模,3）圖中所示的用具中,在使用時(shí)屬于省力杠桿的是(D)

用夾子夾托盤天平

取盤子AB

用筷子用起子

夾食品C起瓶蓋D

解析在使用瓶起子時(shí)動力臂大于阻力臂.屬于省力杠桿.D正確;在使用天平時(shí)動力臂等于阻力臂，屬于

等臂杠桿,B錯(cuò)誤;在使用盤子夾、筷子時(shí)動力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿.A、C錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選D。

2.（2021大興一模,10）如圖所示為人用撬棒撬石塊的情景，人在A點(diǎn)對撬棒施加豎直向下的力F,AB為力

產(chǎn)的作用線，。為支點(diǎn)垂直于A8且交AB于8點(diǎn)。如果石塊沒有被撬動，則以下判斷中正確的是（A）

A.撬棒處于平衡狀態(tài)

B.撬棒屬于費(fèi)力杠桿

C.撬棒對石塊做了功

D.Q4可以表示力尸的力臂

解析物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時(shí)處于平衡狀態(tài)。因?yàn)槭^沒有被撬動，撬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),

受力平衡，處于平衡狀態(tài),A正確;在使用撬棒時(shí)動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿,B錯(cuò)誤;力對物體做功

的兩個(gè)必要因素是:作用在物體上的力，物體在力的方向移動一段距離;因?yàn)槭瘔K處于靜止?fàn)顟B(tài)，在力的方

向沒有移動距離，因此撬棒對石塊沒有做功C錯(cuò)誤:力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離.支點(diǎn)是。，尸的

力臂是OB,D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選A。

3.（2022海淀一模,11）小利在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將杠桿調(diào)節(jié)為水平平衡，然后在支點(diǎn)O的

右側(cè)A刻線處掛上兩個(gè)重均為1N的鉤碼，再用彈簧測力計(jì)在B刻線處豎直向上拉杠桿，使其水平平衡,

如圖所示。杠桿上相鄰刻線間的距離均為2cm,下列說法中正確的是(D)

A.彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力為2N

B.若取下一個(gè)鉤碼，則杠桿再次水平平衡時(shí)彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力將減小1N

C.若彈簧測力計(jì)沿杠桿所在豎直平面內(nèi)的虛線方向拉杠桿，則杠桿水平平衡時(shí)彈簧測力計(jì)拉力的力臂為

8cm

D.保持杠桿水平平衡，在彈簧測力計(jì)的拉力由豎直向上緩慢變?yōu)檠馗軛U所在豎直平面內(nèi)的虛線斜向上的

過程中，彈簧測力計(jì)的拉力一定變大

解析由圖可知，動力臂為￡i=2cmx4=8cm;阻力臂為L2=2cmx8=16cm.依據(jù)杠桿平衡條件可知

FILI=F2L2,FIX8cm=2xlNxl6cm可知彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力等于Fi=4N;故A錯(cuò)誤。若取下一個(gè)

鉤碼，則阻力變?yōu)?N,而動力臂和阻力臂均不改變，則杠桿再次水平平衡時(shí)Q=2N,所以拉力的減少量為

2N;故B錯(cuò)誤。若彈簧測力計(jì)沿杠桿所在豎直平面內(nèi)的虛線方向拉杠桿，此時(shí)動力臂變小，小于8cm,根

據(jù)杠桿平衡條件可知此時(shí)拉力變大。故C錯(cuò)誤,D正確。

4.(2021東城一模,12)桔椽是利用杠桿原理工作的取水工具，如圖甲所示，是我國古代勞動人民利用桔椽

灌溉的場景。為了更好地研究該場景中的桔椽配重對需要搬動的重物的影響，小東將桔椽抽象成簡單的

杠桿模型，如圖乙所示，輕質(zhì)細(xì)桿代表桔椽，質(zhì)量較大的物塊a模擬重物，質(zhì)量較小的物塊b模擬搬動

重物時(shí)的配重。支點(diǎn)。在A8的中點(diǎn),a放置在水平地面上并用細(xì)繩懸掛在A點(diǎn),b懸掛在杠桿上C點(diǎn),C

點(diǎn)可以在OB之間移動,/表示OC之間的距離。用。表示細(xì)繩對A點(diǎn)的拉力,7表示細(xì)繩對C點(diǎn)的拉

力,E表示地面對a的支持力,"表示a對地面的壓強(qiáng)。已知A8始終保持水平位置平衡，則下列關(guān)于〃、

T、F、p隨/大小變化關(guān)系的圖像中正確的是(D)

°l/m

A

0l/m0l/m

CD

解析根據(jù)T=G可知，物塊b向左移動的過程中，物塊b的重力不變.對C點(diǎn)的拉力不變，即T保持不變,T

與/無關(guān).B錯(cuò)誤;輕質(zhì)細(xì)桿AB相當(dāng)于杠桿.根據(jù)杠桿的平衡條件9=T，\XOA可知。=白/7與OA不

變,TA與/成正比,A錯(cuò)誤:物體a受到豎直向下的重力Mg、豎直向上的拉力尸拉和支持力E根據(jù)力的相

互作用可知尸拉=北,尸=圖平拉="8-三/=-工/+四,/越大/越小，錯(cuò)誤;根據(jù)相互作用力關(guān)系可知尸壓=￡/

變大則a對地面的壓力也變小,根據(jù)p=?可知.受力面積不變，壓力減小,則壓強(qiáng)變小,D正確。故本題應(yīng)

選D。

5.（2020密云一模,15）如圖所示，將重150N的甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端,杠桿的8端懸掛乙物

體,杠桿在水平位置平衡,0為支點(diǎn)，已知:乙物體所受重力為30N,AO:OB=\:3,甲物體的底面積為0.2

nAg取10N/kg。下列說法正確的是（D）

B.繩對甲物體豎直向上的拉力為60N

C.甲物體對水平地面的壓強(qiáng)為750Pa

D.水平地面對甲物體的支持力為60N

解析根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿A端受到繩的拉力為90N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;繩對甲物體豎直向上的拉

力和甲物體對杠桿A端繩的拉力大小相等，為90N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;通過對甲物體受力分析可知.甲受豎直

向下的重力、豎直向上的拉力和支持力.支持力等于重力減去拉力，為60N,據(jù)相互作用力可知甲物體對

水平地面的壓力也是60N,根據(jù)壓強(qiáng)公式p4算出甲物體對水平地面的壓強(qiáng)為300Pa,選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)

D正確。

三、作圖題（2分）

6.[2020西城一模22（2）]站在地上的人用如圖所示滑輪組提升重物，請畫出人向下拉繩時(shí)滑輪組的繞線。