一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体Ｍ是重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知长度OA∶OB=1∶2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（）
A．建筑材料P上升的速度为3m/s B．物体M对地面的压力为5000N
C．工人对地面的压力为400N D．建筑材料P的重力为600N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．物重由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度
v=1
2
v绳=
1
2
×1m/s=0.5m/s
故A错误；
B．定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得
F A′=3F+G定=3×300N+100N=1000N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即
F A= F A′=1000N
根据杠杆的平衡条件F A×OA=F B×OB，且OA:OB=1:2，所以
F B=F A×OA
OB
=1000N×
2
OA
OA
=500N
因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即
F B′=F B=500N
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为
F M支持=
G M? F B′=5000N?500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力
F M压=F M支持=4500N
故B错误；
C．当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得F+F支=G，则
F支=G?F=700N?300N=400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力
F压=F支=400N
故C正确；
D．由图可知n=2，且滑轮组摩擦均不计，由F=1
2
(G+G动)可得，建筑材料P重
G=2F?G动=2×300N?100N=500N
故D错误。
故选C。
2．如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图．关于压面团过程的叙述正确的是（）
A．面团对杆的作用力方向向下
B．面团对杆的作用力大小等于F
C．面团被压扁说明力能使物体发生形变
D．A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A错误；
B．由于面团B点到支点C的距离小于A点到C的距离，根据杠杆定律F1L1=F2L2，可知面团对杆的作用力大于F，故B错误；
C．面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C正确；
D．C为支点，A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离，故D错误；
故选C 。
3．如图所示为等刻度轻质杠杆，A 处挂4牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则在B 处施加的力（ ）
A ．可能为0.5牛
B ．一定为2牛
C ．一定为3牛
D ．可能是4牛
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
设杠杆每小格的长度为L ，若在B 点用垂直OB 竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡，此时所用的力最小，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得
min 42F L G L ?=?
则有
min 24N
2
2N 44
G L F L ??=
== 若在B 点斜拉使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知
22
11
F l F l =
则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，故动力将增大，故若使杠杆在水平位置平衡，在B 点施加的力
2N F ≥
故选D 。
4．要使图中的杠杆平衡，分别用F A 、F B 、F C 的拉力，这三个力的关系应是
A ．F A ＞F
B ＞F
C B ．F A ＜F B ＜F C C ．F A ＞F C ＞F B
D ．F A =F B =F C
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
分别从支点向三条作用线做垂线，作出三个力的力臂，如图；
从图可知，三个方向施力，F B 的力臂L OB 最长，其次是L OC 、L OA ，而阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件1122F L F L =可知，动力臂越长动力越小，所以三个方向施力大小：F A ＞F C ＞F B ． 故选C ．
5．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F 作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中，拉力F 与其力臂的乘积变化情况是（ ）
A ．一直变小
B ．一直变大
C ．一直不变
D ．先变小后变大
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。 故选C 。
6．有一平衡的不等臂杠杆，下面哪种情况下杠杆仍能平衡：（ ） A ．使动力、阻力的大小减少相同的数值 B ．使动力、阻力的大小增加相同的数值 C ．使动力臂、阻力臂增加相同的长度 D ．使动力、阻力的大小增加相同的倍数
【答案】D 【解析】 【详解】
不等臂杠杆平衡时，满足F 1l 1=F 2l 2，l 1≠l 2，F 1≠F 2。
A ．使动力、阻力的大小减少相同的数值F 时，由Fl 1≠Fl 2可知，
(F 1?F )l 1≠(F 2?F )l 2，
故A 不符合；
B ．使动力、阻力的大小增加相同的数值F 时，由Fl 1≠Fl 2可知，
(F 1+F )l 1≠(F 2+F )l 2，
故B 不符合；
C ．使动力臂、阻力臂增加相同的长度L 时，由F 1L ≠F 2L 可知，
F 1(L +l 1)≠F 2(L +l 2)，
故C 不符合；
D ．使动力、阻力的大小增加相同的倍数时，由F 1l 1=F 2l 2可知，
nF 1×l 1=nF 2×l 2，
故D 正确。 故选D 。
7．如图所示为一轻质杠杆。机翼模型固定在直杆上，它们总重 6N ，直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是（ ）
A ．测力计在a 位置时的示数为 1.5N
B ．测力计从a 位置转到b 位置后，示数将会变小
C ．测力计在a 位置时示数为Fa ，移至c 位置时示数为Fc ，则 Fa ∶Fc =4∶1
D ．测力计在c 位置时，对模型水平向右吹风，示数将会变大 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
A ．我们将杠杆左边受到的拉力定义为阻力，右边受到的拉力定义为动力。因为动力臂为阻力臂的
1
4
，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =我们可以知道，动力应为阻力6N 的4倍，即为24N ，A 选项错误，不符合题意；
B ．测力计a 位置时，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当测力计在b 位置时，动力臂与支点到力的作用点的距离为直角三角形的一条直角边与斜边的关系，即测力计从a 位置转到b 位置，动力臂变小了。根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂减小，要使杠杆继续平衡，动力应该增大。B 选项错误，不符合题意；
C ．当测力计从a 位置转到c 位置时，动力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件1122
Fl F l =
可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂变为原来的4倍，要使杠杆继续平衡，动力应变为原来的
1
4
，即Fa ∶Fc =4∶1。C 选项正确，符合题意； D ．对模型向右吹风，根据流体压强与流速的关系可以知道，模型会受到一个向上的升力，即杠杆左边受到的拉力会减小。根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可以知道，在力臂均不变的情况下，阻力减小了，要使杠杆继续平衡，动力也应减小。D 选项错误，不符合题意。 故选C 。
8．小明做探究杠杆平衡条件的实验时将手中的5个钩码挂成了如图所示的情况，则（ ）
A ．由图可以得到杠杆平衡条件为F 1L 1=F 2L 2
B ．小明在F 1和F 2的下方各再挂一个钩码杠杆仍能平衡
C ．小明取下F 1下的一个钩码并将F 2的钩码取下杠杆仍能平衡
D ．小明取下F 2下的钩码并将F 3的钩码向右移至20cm 处杠杆仍能平衡 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．假设一个钩码的重力为G
F 1=2
G ，F 2=G ，F 3=2G
各力力臂为
L 1=20，L 2=10，L 3=15 F 1L 1=2G ?20=40G F 2L 2=G ?10=10G F 3L 3=2G ?15=30G
杠杆平衡的条件为
F 1L 1=F 2L 2+F 3L 3
故A 不符合题意；
B ．在F 1和F 2的下方各再挂一个钩码后
F 1L 1=3
G ?20=60G F 2L 2=2G ?10=20G
F 3L 3=2
G ?15=30G F 1L 1>F 2L 2+F 3L 3
杠杆失去平衡，故B 不符合题意；
C ．取下F 1下的一个钩码并将F 2的钩码取下后
F 1L 1=
G ?20=20G
F 2L 2=0 F 3L 3=2
G ?15=30G F 1L 1 杠杆失去平衡，故C 不符合题意； D ．取下F 2下的钩码并将F 3的钩码向右移至20cm 处后 F 1L 1=2 G ?20=40G F 2L 2=0 F 3L 3=2 G ?20=40G F 1L 1=F 2L 2+F 3L 3 杠杆重新平衡，故D 符合题意。 故选D 。 9．如图所示装置，杆的两端A 、B 离支点O 的距离之比:1:2OA OB ＝，A 端接一重为G A 的物体，B 端连一滑轮，滑轮上挂有另一重为G B 的物体。现杠杆保持平衡，若不计滑轮重力，则G A 与G B 之比应是（ ） A ．1∶4 B ．1∶2 C ．1∶1 D ．2∶1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 由杠杆平衡条件可知 A G OA F O B ?=? 即 A G OA F OB ?= 因 :1:2OA OB ＝ 所以 12 A F G = 由图和动滑轮的特点可知 12 B F G = 故 1:1A B G G = 故选C 。 10．按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着体积为1cm 3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q 点处时秤杆恰好平衡，如图所示。当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是（ ） A ．密度秤的零点刻度在Q 点 B ．密度秤的刻度都在Q 点的左侧 C ．密度秤的刻度都在Q 点的右侧 D ．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．合金块没有浸入液体时，液体的密度应为零，所以秤的零刻度应该在Q 处；故A 正确，不符合题意； BC ．若秤砣由Q 向右移动，它的力臂变长，则左边合金块拉秤杆的力应增大，但合金块受到的浮力不可能竖直向下，所以零点的右边应该是没有刻度的，其刻度都在Q 点的左侧。故B 正确，不符合题意，C 错误，符合题意； D ．秤砣的质量不变，由Q 向左移动时，它的力臂变短，则左边合金块拉秤杆的力减小，说明合金块受到的浮力增大，而合金块排开液体的体积不变，说明液体的密度变大，所以刻度应逐渐变大，即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边；故D 正确，不符合题意。 故选C 。 11．如图所示，粗细均匀的铁棒AB 静止在水平地面上，小明用力F 将铁棒从水平地面拉至竖直立起．此过程中，力F 作用在B 端且始终与铁棒垂直，则力F 将（ ） A ．逐渐变大 B ．逐渐变小 C ．保持不变 D ．先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】 如下图所示： 在抬起的过程中，阻力F 2 不变，F 与铁棒始终垂直，所以动力臂l 1 不变，由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F 2 的阻力臂l 2 在变小，根据杠杆的平衡条件可得：Fl 1=F 2 l 2 可知，l 1 、F 2 都不变，l 2 变小，所以F 也在变小。 故选B 。 12．如图所示，七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来，每块砖的长度均为L ，为保证砖块不倒下，6号砖块与7号砖块之间的距离S 将不超过 （ ） A ． 3115 L B ．2L C ． 52 L D ． 74 L 【答案】A 【解析】 【分析】 因两部分对称，则可只研究一边即可；1砖受2和3支持力而处于平衡状态，则可由力的合成求得1对2的压力；而2砖是以4的边缘为支点的杠杆平衡，则由杠杆的平衡条件可得出2露出的长度，同理可求得4露出的长度，则可求得6、7相距的最大距离。 【详解】 1处于平衡，则1对2的压力应为 2 G ；当1放在2的边缘上时距离最大；2处于杠杆平衡 状态，设2露出的长度为x ，则2下方的支点距重心在 -2 L x 处；由杠杆的平衡条件可知 -22 L G G x x ??= ??? 解得 3 L x = 设4露出的部分为x 1；则4下方的支点距重心在 1-2 L x 处；4受到的压力为 2 G G + 则由杠杆的平衡条件可知 114-52G G x G x ??? ?=+ ? ???? ? 解得 15 L x = 则6、7之间的最小距离应为 ()131 223515 L L L x x L L ??++=++= ??? 故选A 。 13．如图，轻质杠杆可绕O 点转动（不计摩擦）．A 处挂着一重为80N 、底面积为500cm 2的物体G ．在B 点施加一个垂直于杆的动力F 使杠杆水平平衡，且物体G 对地面的压强为1000Pa ，OB =3OA ．则B 点的拉力F 的大小为 A ．50N B ．30N C ．10N D ．90N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 地面对物体G 的支持力 21000Pa 0.05m 50N F F ps ===?=压支 物体G 对杠杆的拉力 A 80N 50N 30N F G F =-=-=支 已知 OB =3OA ， 由杠杆平衡的条件A F F OB OA ?=?可得： A 1 =30N =10N 3 F OA F OB ?= ?． 故选C ． 14．能使杠杆OA 水平平衡的最小力的方向为（ ） A ．A B B ．A C C ．A D D ．AE 【答案】A 【解析】 【分析】 根据杠杆平衡的条件，F 1×L 1=F 2×L 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．由此分析解答． 【详解】 由图知，O 为支点，动力作用在A 点，连接OA 就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向应向上，所以最小力方向为AB ． 故选A ． 【点睛】 在通常情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂． 15．在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆有精辟论述，并有许多巧妙的应用．如下图所示是在井上汲水的桔槔，下列对其在使用中正确的解释是 A．桔槔是等臂杠杆，不省力也不费力 B．向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力 C．桔槔是不等臂杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆 D．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力 【答案】D 【解析】 【分析】 杠杆的分类：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂；要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。 【详解】 AC．由图可见，桔槔是不等臂杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故AC错误；B．向井内放送水桶时，人用的力通过杠杆原理，与石头的重力相关，一般比木桶的重力要大，故B错误； D．往上提水时，因为有石头帮忙，人的力气比水和桶的总重力小，故D正确。 故选D。 【点睛】 此题主要考查了对简单机械的认识，要掌握杠杆的要素。 16．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则 A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9 C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5 D．以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 A．设哥哥承担的压力为F A，弟弟承担的压力为F B，以哥哥的肩A为支点，由杠杆平衡条 件可得： B F AB G OA ?=?， 9000.84001.8B G OA N m F N AB m ??= ==， A 选项正确； BC ．因为支点是固定点，杠杆能绕支点转动，图中的O 不符合支点的特点，B 、C 选项错误，不符合题意． D ．以弟弟的肩B 为支点，由杠杆平衡条件可得： A F A B G OB ?=?, 900N 1.0m =500N 1.8m A G O B F AB ??= =， D 选项错误，不符合题意； 17．如图，用橇棒撬起石块并保持平衡，下列说法正确的是( ) A ．动力对橇棒的转动效果小于阻力对橇棒的转动效果 B ．手在A 点竖直向下施力时，撬棒是个省力杠杆 C ．手在A 点向不同方向施力时，力的大小都相等 D ．手分别在A 、B 两点沿竖直向下方向施力时，在B 点比在A 点费力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．因用撬棒撬起石块并保持平衡，根据杠杆的平衡条件，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。所以动力对撬棒的转动效果等于于阻力对撬棒的转动效，A 选项错误； B ．手在A 点竖直向下施力时，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，动力小于阻力，撬棒是个省力杠杆，B 选项正确； C ．手在A 点向不同方向施力时，动力的力臂大小随方向的改变而改变，而阻力和阻力臂大小不变，所以动力的大小不相等，C 选项错误； D ．手分别在A 、B 两点沿竖直向下方向施力时，在A 点的动力臂小于在B 点的动力臂，根据杠杆的平衡条件，手在A 点沿竖直向下方向施力大于在B 点沿竖直向下方向施加的力，即在A 点比在B 点费力，D 选项错误。 故选B 。 18．将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球，一起悬挂在杠杆右端，左端挂适量钩码使杠杆水平平衡。将气针插入篮球气孔中，篮球中的部分空气充入气球后，杠杆左端下降，如图所示。这个现象说明（） A．大气压的存在 B．钩码重大于篮球与气球总重 C．空气充入气球后，钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大 D．空气充入气球后，篮球和气球受到总的空气浮力变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 开始杠杆平衡，由杠杆平衡条件得 G钩码×L左=F绳拉力×L右 篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件得 G=F+F浮 则 F=G-F浮 将气针插入篮球的孔中，篮球中的部分空气就充入气球后，篮球与气球受到的浮力F浮变大，而重力G不变，绳子的拉力F变小，因为球对杠杆的拉力F绳拉力等于球受到的拉力F，所以杠杆右端受到的拉力F绳拉力变小，而G钩码、L左、L右不变，因此 G钩码×L左>F绳拉力×L右 杠杆左端下沉。故A、B、C不符合题意，D符合题意。 故选D。 19．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高。他用一个始终与杠杆垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中，此杠杆 （） A ．一直是省力的 B ．先是省力的，后是费力的 C ．一直是费力的 D ．先是费力的，后是省力的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 由题图可知动力F 的力臂l 1始终保持不变，物体的重力G 始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂l 2逐渐增大，在l 2＜l 1之前杠杆是省力杠杆，在l 2＞l 1之后，杠杆变为费力杠杆，故选B 。 20．C 点为硬棒AD 的重心，硬棒可绕A 点转动。在棒的B 点施加力F 1，F 1的方向沿OO '线，棒在图所示位置处于静止状态。则 A ．F 1>G B ．F 1=1 2 G s s C ．重力的力臂等于S 1 D ．F 1方向沿OO ′线向下 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．由图像可得，A 点到F 1的距离为s 2，若令A 点到重力的距离为s 3，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知 123F s G s ?=? 可以推出 3 12 s F G s = 由于 32s s > 可得 1F G > 故A 选项正确，符合题意，B 选项错误，不符合题意； C ．重力的力臂为支点A 到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C 选项 错误，不符合题意； D ．F 1与G 在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F １的方向应该向上，故D 选项错误，不符合题意。 21．如图甲，轻质杠杆AOB 可以绕支点O 转动，A 、B 两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm 3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO :OB =5:2；乙的重力为50N ，乙对地面的压强为3000Pa ．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm 3的水(甲并未与水面接触)，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm 2，则下列说法中正确的是（ ） A ．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50N B ．甲的密度为2×103kg/m 3 C ．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa D ．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．乙的边长 L 乙333=1000cm V 乙， 乙的底面积 S 乙= L 乙2=（0.1m ）2=0.01m 2， 杠杆平衡时，乙对地面的压力 F 乙=p 乙S 乙=3000Pa×0.01m 2=30N ， 故A 错误； B ．地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力，地面对乙的支持力 F 乙支持= F 乙=30N ， B 端受到的拉力 F B = G 乙-F 乙支持=50N-30N=20N ， 由杠杆的平衡条件可知G 甲OA =F B OB ， G 甲= B 2 =20N 5 OB F OA ??=8N ， 甲的密度 ρ甲=-638N ==10N/kg 100010m m G V gV ??甲甲甲甲=0.8×103kg/m 3 故B 错误； C ．因为 ρ甲＜ρ水， 甲落入水中静止时，处于漂浮状态， F 浮甲= G 甲=8N ， 排开水的体积 V 排甲= 33 8N 110kg/m 10N/kg F g ρ=??浮甲水=8×10-4m 3， 甲落入水中静止时水面上升的高度 Δh =-43 -42 810m =20010m V S ??排容=0.04m ， 水对容器底部的压强比未放入甲时增加了 Δp=ρg Δh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.04m=400Pa ， 故C 正确； D ．原来容器中水的深度 h =32 6000cm =200cm V S 水 容=30cm=0.3m ， 甲落入水中静止时，水的深度 h 1= h +Δh =0.3m+0.04m=0.34m ， 甲落入水中静止时，水对容器底部的压强 p 1=ρgh 1=1×103kg/m 3×10N/kg×0.34m=3400Pa ， 甲落入水中静止时，水对容器底部的压力 F = p 1S 容=3400Pa×200×10-4m 2=68N ， 故D 错误． 22．一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡，如图（a ）所示，如果将右端弯成如图（b ）所示的情况，铁棒将（ ） A ．顺时针转动 B ．逆时针转动 C ．静止不动 D ．以上三种情况均有 可能 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 图a中，水平铁棒在水平位置处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可知 = G l G l 右右 左左 图b中，将铁棒右端弯折，此时铁棒右边的重力不变，右端铁棒的重心将向左移动，力臂l' 减小，而左边的力和力臂不变；因此 右 > G l G l' 右右 左左 所以铁棒左端下沉，右端上升，即铁棒将沿逆时针转动。 故选B。 《杠杆》教学设计 北苑中学吴艳 一、教材分析 这节课是八年级物理第十三章第四节内容，在学习了力的基础上，再来介绍简单机械—杠杆。为下一节滑轮的学习埋下伏笔，有承上启下的作用。本节主要学习杠杆的概念、平衡条件及分类，有很多物理方法渗透其中，对学生是很有好处的，锻炼学生的动手能力，也扩大学生的知识面。 二、学情分析 学生已经从生活中获得较多的关于杠杆的感性认识；已经初步掌握物理实验探究的一般过程及方法；对力有所认识，知道力的三要素，会画力的示意图，有初步的作图能力。好奇心强，感性认识多于理性认识。 三、学习目标 知识与技能：认识杠杆，知道杠杆的概念和五要素，会画力臂． 过程与方法：经历探究杠杆的平衡条件，知道杠杆的分类和应用． 情感态度与价值观：能从常见工具和简单机械中识别杠杆． 四、学习重难点 1、会画出杠杆的力臂。 2、经历探究杠杆的平衡条件，能对杠杆进行分类。 五、学习用具 铁架台、钩码、杠杆、刻度尺 六、学习过程 模块一：杠杆的概念及五要素 引导学生通过生活中的实物如：船桨、剪子、核桃夹、跷跷板等得出杠杆的概念及五要素的学习。 点击链接九年级物理杠杆图片 - 豆丁网 小组交流有疑问的问题，合作解决。 预设问题： 1、什么是力的作用线？ 解决措施：先让其他小组解决，解决不了的教师以图的形式进行讲解。 2、力臂的概念可能会提出支点到力的作用点的距离。 解决措施：先让学生讨论，实在解决不了的，就用实验说明，在杠杆一段固定钩码，用弹簧测力计在另一侧竖直向下拉和斜拉，发现示数改变，从而引发认知冲突，教师在这时在引入力臂的概念。 板书：杠杆的概念和五要素。 设计意图：初步介绍概念，引导学生思考，培养学生的独立思考能力和合作交流能力。 模块二：杠杆的平衡条件 在进行实验之前，引导学生思考 1、在探究杠杆的平衡条件时，为什么要使杠杆在水平位置平衡？ 解决措施：大部分同学会想到静止时平衡，想不到水平位置，在学习完力臂后再告诉他们。这样方便读出力臂，便于读数。 2、什么时候我们说杠杆平衡？如果实验探究的话，在什么情况最好读数？ 解决措施：杠杆平衡应该能想到静止，这里联系复习二力平衡的定义，物体受二力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说二力平衡。引发学生思考，然后再说杠杆匀速直线转动时不好读数，所以用静止状态。 然后请同学们按照探究要求，设计实验方案，并且边实验，边完成实验数据表格，然后小组内交流，得出杠杆的平衡条件。让学生代表先说出实验方案，全班交流，确定之后再进行实验，完成实验表格。学生实验时教师巡回指导，有问题及时解决，并把疑难问题记录下来。 点击链接杠杆平衡条件实验_百度文库 板书：杠杆的平衡条件。 设计意图：在实验中要做好几步，所以把实验分成很多小步，要理清思路，不要忘了实验是为了研究什么的。 模块三：杠杆的分类 通过对生活中物品的实际作用，对杠杆进行分类，引导得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 点击链接杠杆应用图片素材._百度文库 设计意图：体现从生活走向物理，从物理走向社会的理念。 反思总结： 题型之一：光的反射和折射作图 1. （2018·安徽）一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分.请在图中画出AB 通过水面反射所成的像A,B,. 解： 2.（2018·内江）(3分)如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 无答案 3.（2018·遂宁）请根据要求作图 (1) (2分)一小球A在水平桌面上匀速向左运动，桌面上放置一平面镜，如图1所示是小球A和它在该平面镜中的像A′在某一时刻对应的位置，请作出该平面镜(保留作图痕迹) 无答案 4.（2018·德阳）从空气射向水面的入射光线，在水面发生反射和折射现象，如图所示，给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。 解： 5.（2018·重庆A）请按要求完成下列作图 （1）画出图8甲中人射光线AO经平面镜反射后的反射光线OB； （无答案） 6．（2018·威海）空杯底部有一枚硬币A．由于杯壁的遮挡，眼睛在B处看不到硬币，逐渐往杯中加水至如图所示位置时，眼睛在B处恰好能够看到硬币，请画出人眼看到硬币的光路图（画出1条入射光线及其折射光线即可） 解： 7. (2018·德州)如图所示，光源S发出的一東光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中。请画出它经平面镜发生反射及进入水中发生折射的光路图。 【答案】 8.（2018·自贡）(5分)(1)如图甲所示，一束光斜射向半圆形玻璃砖圆心O,结果在上方的AB屏幕上出现两个光斑，请画出形成这两个光斑的光路图。 解： 9.(2018·成都）（1)如图14所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(0 为圆心），发生了反射和折射，请在图14中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。 解： 10.（2018十堰） 物理杠杆、滑轮试题 1.图中O是杠杆的支点，在图中画出动力F1的力臂。 1题图 2题图 3题图 2.两位同学利用如图所示的能够绕O点自由转动的健身器材实行锻炼，甲同学竖直向下用力F1将另一 端的乙同学拉起。请画出拉力F1的力臂L1。 3.某同学在做俯卧撑运动时（如图），可将他视为一个杠杆，支点为O，他的重心在A点，支撑力为F， 请画出策重力和支撑力F的力臂。 4.渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网，如图所示，请在图上画出绳子AB段对杆拉力F的力臂L。 4题图 5题图 5．如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图。 6.如图所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L。 6题图 7题图 8题图 7.请在图中画出动力F1的力臂l1。 8.为了使杠杆保持静止，能够在A点拖加一个力F，力的方向不同，需要力的大小也不同，请在图中画出力F最小时的示意图．9.如图所示的水桶，是在一个最小外力作用下所处的状态。作出此时的受力示意图。 9题图10题图 10.如图所示，使用羊角锤拔钉子，请在图中画出动力臂。11题图 11.如图所示，倒在地上的一块砖，被一竖直向上的力拉起，在这个过程中块绕下端转动。请你作出砖块在图中所示位置时所受拉力F的力臂L． 12．两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于平衡时 A．两个小孩的重力一定相等B．两个小孩到支点的距离一定相等 C．轻的小孩离支点近一些D．重的小孩离支点近一些 13.图甲所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示，在支点两侧 的物体下方分别加挂一个等重的物体，杠杆 A.仍能平衡 B.不能平衡，A端上升 C.不能平衡，B端上升 D.无法判断 14.一根长为1.8m的扁担，左、右两端分别挂了24Kg和30Kg的货物，要使挑的时候扁担平衡，肩膀应放在距离扁担左端 m 的位置上（不考虑扁担的重） 15．我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是 ________________________________________________。 (2)实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上 每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是 因为该种方式( ) A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码 C．力臂与杠杆不重合D．力和力臂数目过多 (3)图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第____格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍能够水平平衡。 16.在探究杠杆的平衡条件的实验中： ①小明将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆右端下倾，那么他应该将杠杆左端的螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡． ②实验时只有8个相同的钩码，现已在左端A点挂有4个钩码，如图所示，为使杠杆平衡，钩码应挂在何处？（请设计两种方案，在下图中画出） 杠杆作图 一、作力臂 1．如下图所示,在图中分别画出力F 1和F 2和力臂L 1和L 2。 2、在下列左图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂l 1． (黑点表示“不倒翁”的重心) 3、如中图所示，O 是简易晾衣架的支点，请在图中作出绳子拉力F 的力臂和衣服所受重力的示意图.在右图 画出小球受力示意图. 4．（1）如左图所示，杠杆AO(O 是支点)受到绳子的拉力F 和重物的拉力G 的作用等，试画出并标明力F 、G 对支点O 的力臂． （2）右图OA 是一根能绕O 转动的杠杆，在图中作出力F 的力臂 （3）如左图中ABO 可看成杠杆，O 为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。 5．（1）如左图是自行车的刹车手柄示意图，请画出动力和阻力的力臂。 （2）抽水机如右下图所示，O 为支点，请画出力F 1和F 2的力臂． （3）铁锹是一种杠杆，请在右图中画出F 1和F 2的力臂L 1和L 2。 二、作五要素 6．如左图某同学斜拉旅行箱站立时的简化模型。请在图中画出阻力的示意图及阻力的力臂 7．如左图所示，请你画出这根钓鱼竿杠杆五要素。 8．如右图所示，一根粗细均匀的筷子放在盛有半碗水的碗中，此时的筷子可以等效为一根绕O 点转的杠杆，画出这时的杠杆五要素。 9．下图为一指甲刀的示意图，它由三个杠杆组成，若用F l 的力剪指甲时，试画出三个杠杆的五要素。 B A O F F 2 F 1 O F 1 F 2 图4 F O 三、已知力臂作力 10．（1）如下左图，杠杆OA 在力F 1、F 2的作用下处于静止状态，l 2是F 2的力臂，画出F 1的力臂和力F 2 （2）如右图所示，杠杆OA 在F 1、F 2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A 端受的力F 1。 如果虚线OO , 是力F 2的力臂，请在杠杆上标出F 2的作用点B ，并画出力F 2的示意图。 四、作最小（省）的力 11．如图所示，O 为杠杆AC 的支点，在B 处挂一小球，AO ＝OB ＝BC ，为使杠杆在水平位置平 衡，（1）画出施加在杠杆A 点上最小动力F A 的力臂L A ，并标出F A 的方向 （2）画出施加在杠杆B 点上最小动力F B 的力臂L B ，并标出F B 的方向 （3）画出施加在杠杆C 点上最小动力F C 的力臂L C ，并标出F C 的方向 （4）F A 、F B 、F C 中哪个最小？ 12．画出使杠杆AB 在图所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向。 13．如下右图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A 点. 请作出拔钉子时所用最小动力F 的示意图. (注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线) 14．在下图中，分别画出向上、向下用力撬动大石头最小力的作用点和方向。并比较二次最小力的大小，得到真正的最小力。 14? 曲杆AOBC 自重不计，O 为支点，AO=60cm ，OB=40cm ，BC=30cm 要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F 的示意图及其力臂l. 15? 在左下图中画出杠杆平衡时作用在B 点最小的力和这个力的力臂(O 为支点)． 16? 一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂． 17. 如图是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮 向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂． 18. 在下列中图中，要将书桌的C 点轻轻抬起,请在图中画出最小的动力F; 19. 在下列右图画出最小的动力F; 20，如图是表示人的脚跟提起后的姿势。O 是脚尖与地面的接触点，画出动力F 1的力臂力臂。 21．如图是一种挖土机吊臂的示意图。动力为F 1，阻力为F 2，试作出动力臂l 1和阻力臂l 2。 22? 为了防止翻倒，篮球架常常在底座后方加一个质量很大的铁块作为配重。如图所示，0为支点，试在A 点画出铁块对底座的压力F ，并画出F 的力臂。 23、在图右中正方体在皮带轮上向右匀速运动，画出正方体受力的示意图 B C A O △ 向上用力 向下用力 · O A O , F 1 ν A B C D A B C 电路动态变化 1、串联电路中的动态变化： 例1：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电 流表和电压表的示数变化: 电流表的示数；电压 表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 分析方法： 1、先判断电流表、电压表所测的对象； 2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点 R总=R1+R2，判断总电阻变化情况； 3、根据I总=U总/R总，判断电流的变化情况； 4、先根据U1=I1R1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况； 5、最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2，判断滑动变阻器两端的电压变化情况。 例2：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数；电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例3：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数；电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例4：如图所示，闭合电键S，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数； 电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 例5：如图所示，闭合电键S，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数；电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例6:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数_______;电压表的示数________。 (均选填“变大”、“不变”或“变小”) （例1图）（例2 （例3（例 （例5（例6 2、并联电路中的动态变化： 例1：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表 和电压表的示数变化:电流表A1的示数 ；电流表 A2的示数；电压表的示数。（均选填“变 大”、“不变”或“变小”） 分析方法： 在并联电路中分析电表示数变化时，由于并联电路各支路两端的 电压和电源电压相等，所以应先考虑电压表的示数不变。又因为 并联电路各支路相互独立，互不影响，可根据欧姆定律分别判断各支路中电流的变化，再根据I总=I1+I2分析得出干路中电流的变化，关键之处要分清电表所测的对象。 例2：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表的示数；电压表的示数。（均选填“变大”、“不变”或 “变小”） 例3：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表的示数；电压表的示数。（均选填“变大”、“不变”或“变小”） 例4：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表A1的示数；电流表A2的示数；电流表A3的示数； 电压表V1的示数；电压表V2的示数。（均选填“变大”、“不变” 或“变小”） 例5：如图所示，闭合电键S，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表A1的示数；电流表A2的示数；电压表的示数。 （均选填“变大”、“不变”或“变小”） 例6：如图所示，闭合电键S，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表A1的示数；电流表A2的示数；电压表的示数。 （均选填“变大”、“不变”或“变小”） （例1 （例2（例3 （例4 6 4.2×10J/（kg·℃）］. 若热水器的功率为2000w，用时5000s，则该热水器的效率为__75.6%__. 4（2018?德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是 4.2×105J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量 1 kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。） 5（2018·安顺）答案：扩散4.2×105 6（2018·黔东南）太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3，则满箱水的质量为100 kg；太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃，水吸 收的热量 4.2×106J。 7（2018·昆明）电灯正常工作时会发热发光，这是电流做功使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为 E2，转化的光能为E3，那么E1、E2 和E3 三者的等量关系是E 1=E 2 +E 3 ，功与能的关系是W= E 1 。 8（2018·吉林）一只标有“8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个___10__Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是____16___J。 9（2018?南京）如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表?示数为0.2A，电压表?示数为4.0V，则定值电阻R1为20Ω，电源电压为6V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为5：2，通电lmin 电阻R1产生的热量为108J。 10（2018?南京）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电 杠杆、滑轮、斜面的原理与应用 本次主题2019中考物理复习专题讲座：杠杆、滑轮、斜面的原理与应用 本次课涉及 知识点 罗列 1、知道杠杆的平衡条件及应用，会用杠杆的平衡条件进行计算。 2、知道滑轮的省力原理及应用 3、了解斜面的省力原理及常见的应用。 亲爱的同学们，在初中物理的知识架构中，简单机械与功的综合应用是一个较难的板块，不论是大考还是小考，所占得分值都不少；但这部分内容较多，我们只有把简单机械放在前面讲解，下一讲中才讨论功与机械联合的问题，会涉及到综合应用的问题。本单元在考卷中的分值在10分左右，甚至还会更高一下些；比如可以把探究杠杆的平衡条件作为实验题来考查，还可以把滑轮组的有关计算作为计算题或压轴题来考查，这个板块为必考内容，下面我们来分步讲解，同学们可要留心哟。 特别说明：烦请各位老师，在把本学案打印给学生之前，删除答案部分，谢谢。 一、基础点睛 （一）杠杆 1、杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如下图所示羊角锤、啤酒瓶瓶盖的扳手等，都是曲臂杠杆。 2、明确杠杆的九要素 何为杠杆的九要素呢？可以简单记忆为：三点两臂两力加 两线，解释如下： 三点----动力作用点、阻力作用点和支点。 两力----动力和阻力。 两臂----动力臂、阻力臂。 两线----动力作用线、阻力作用线。 3、理解杠杆的平衡 在力的作用下，杠杆处于静止或匀速转动状态时，都属于杠杆的平衡状态。 如右图所示，小朋友玩跷跷板的过程中，不论 是静止还是处于匀速运动状态，都叫杠杆的平衡。 4、探究杠杆的平衡条件 在什么条件下，杠杆才会平衡呢？下面我们用 实验进行探究。 右图是常用的探究杠杆平衡条件 的装置图，共分为四步，先调节杠 杆的平衡，接着改变钩码的个数和 力臂的大小连续两次实验，再在左侧改为用测力计斜拉代替钩码，经过几次的实验数据对比，可以得出杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F1L1= F2L2 注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 5、使用杠杆的目的 （1）省力：当动力臂大于阻力臂时属于省力的杠杆，如上图中的撬杠。 （2）、省距离：当动力臂小于阻力臂时属于费力杠杆，我们用它的目的就是为了省距离，例如人在钓鱼时的钓鱼竿，属于费力杠杆。 需要注意的是，即省力又省距离的杠杆是没有的。 6、曲臂杠杆 在实际当中，杠杆好多都是曲臂的，这时我们要 注意找准它的力臂。如右图所示的刹车的脚踏板， 常用的指甲剪刀，都是曲臂的杠杆，请你找出 它们的动力臂与阻力臂好吗？ （二）滑轮 1、滑轮的定义与形状 杠杆作图一、作力臂 1．如下图所示,在图中分别画出力F 1和F 2和力臂L 1和L 2。 2、在下列左图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂l 1． (黑点表示“不倒翁”的重心) 3、如中图所示，O 是简易晾衣架的支点，请在图中作出绳子拉力F 的力臂和衣服所受重力的示意图.在右图 画出小球受力示意图 . 图4 n g 4．（1）如左图所示，杠杆AO(O 是支点)受到绳子的拉力F 和重物的拉力G 的作用等，试画出并标明力F 、G 对支点O 的力臂． （2）右图OA 是一根能绕O 转动的杠杆，在图中作出力F 的力臂 （3）如左图中ABO 可看成杠杆，O 为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。5．（1）如左图是自行车的刹车手柄示意图，请画出动力和阻力的力臂。（2）抽水机如右下图所示，O 为支点，请画出力F 1和F 2的力臂．（3）铁锹是一种杠杆，请在右图中画出F 1和F 2的力臂L 1和L 2。 6．如左图某同学斜拉旅行箱站立时的简化模型。请在图中画出阻力的示意图及阻力的力臂7．如左图所示，请你画出这根钓鱼竿杠杆五要素。 8．如右图所示，一根粗细均匀的筷子放在盛有半碗水的碗中，此时的筷子可以等效为一根绕O 点转的杠杆，画出这时的杠杆五要素。 9．下图为一指甲刀的示意图，它由三个杠杆组成，若用F l 的力剪指甲时，试画出三个杠杆的五要素。 三、已知力臂作力10．（1）如下左图，杠杆OA 在力F 1、F 2的作用下处于静止状态，l 2是F 2的力臂，画出F 1的力臂和力F 2 （2）如右图所示，杠杆OA 在F 1、F 2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A 端受的力F 1。如果虚线OO ,是力F 2的力臂，请在杠杆上标出F 2的作用点B ，并画出力F 2的示意图。 四、作最小（省）的力 11．如图所示，O 为杠杆AC 的支点，在B 处挂一小球，AO ＝OB ＝BC ，为使杠杆在水平位置平衡，（1）画出施加在杠杆A 点上最小动力F A 的力臂L A ，并标出F A 的方向 （2）画出施加在杠杆B 点上最小动力F B 的力臂L B ，并标出F B 的方向（3）画出施加在杠杆C 点上最小动力F C 的力臂L C ，并标出F C 的方向（4）F A 、F B 、F C 中哪个最小？ 12．画出使杠杆AB 在图所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向。 13．如下右图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A 点. 请作出拔钉子时所用最小动力F 的示意图. (注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线) 14．在下图中，分别画出向上、向下用力撬动大石头最小力的作用点和方向。并比较二次最小力的大小，得到真正的最小力。 C B F 2 F 1 O O 1 【答案】如下图所示 9.请用笔画线代替导线，将图甲中的连有开关的电灯和三孔插座接入家庭电路中请用笔画线代替导线，将图甲中的连有开关的电灯和三孔插座接入家庭电路中. 【答案】如下图所示 10. 家用电吹风，由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求只能吹热风或吹冷风，不能只发热不吹风；请在图中用笔画线连接好符合要求的电路图. 【答案】如下图所示 11.小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”，电源电压恒为3V，电阻R阻值为 5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样. 请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整； 12.将图中的灯泡和控制灯泡的开关正确接入电路． 【答案】如下图所示 13.图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度．请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则． 【答案】如下图所示 14.在测量“小灯泡的电阻”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干． 请用笔画线代替导线，把图中的实物电路连接完整；（导线不能交叉） 【答案】如下图所示 15．我市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干． 图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“_”； 【答案】 16.小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有：“20Ω 1A”字样． 实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路． 【答案】 2018年中考物理真题汇编: 压强与浮力 一、选择题 1.如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为 F 氢和F 空 ， 则下列说法中正确的是（ ） A.F 氢＞F 空 B.F 氢＝F 空 C.F 氢＜F 空 D.条件不足，无法比较 【答案】B 【解析】 两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，排开空气的体积相同，所以根据 可知，空气密度相同，排开空气的体积相同时，浮力相等。 故答案为：B 。 【分析】根据阿基米德原理，即 F 浮= ρgV 排 进行判断. 2.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m 3的正方体木块A 放人容器中， 木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B （V A =2V B ），A 的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B 单独放人此液体中，它静止时将（ ） A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 将木块放在液体中时木块处于漂浮状态，即F 浮=G ，根据阿基米德原理得：ρ液V 排g=G 木=m 木g=ρ 木V 木g ，即ρ液 V 木g=G 木=m 木g=ρ木V 木g ，ρ液= ρ木= ×0.6×103kg /m 3=0.9×103kg /m 3；在木块上表面轻 放一个物块B（V A=2V B），A的上表面刚好与液面相平时，F’浮=GA+GB, ρ液V’排g=ρ木V木g+ρB V B g，即0.9×103kg /m3×V木g=0.6×103kg/m3×V木g+ρB V木g，ρB=0.6×103kg /m3，ρB＜ρ液，,所以若将物块B单独放人此液体中，它静止时将漂浮。 故答案为：B。 【分析】先根据漂浮条件（F浮=G）和阿基米德原理（F浮=ρ液V排g）求出液体的密度；再次根据漂浮条件（F浮=G）和阿基米德原理（F浮=ρ液V排g）求出物体B的密度；最后根据浮沉条件（在浸没的情况下，如果物体密度大于液体密度，下沉；如果物体密度小于液体密度，上浮，最终漂浮；如果物体密度等于液体密度，悬浮）判断物体的状态。 3.如图所示，放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体，其高度从左到右逐步增大，对地面的压强分别为P1、P2和P3，则下列关系正确的是（） A.P1 = P2 = P3 B.P1＜P2＜P3 C.P1＞P2＞P3 D.缺少条件，无法判断 【答案】B 【解析】【解答】规则的物体放在水平地面时，对地面的压强可以用液体压强的公式来解释。 即： 三物体由同种材料制成，密度相等，由图知，其高度从左到右逐步增大，所以压强也逐步增大。 即。 故答案为：B。 【分析】结合题意，利用压强大小的计算公式p=计算即可. 4.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进 2013中考物理滑轮组压轴题及答案 【例题1】 如图所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A 处用一竖直力 F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大 时，为了使杠杆平衡，则( ) A. F大小不变，但F＜G B. F大小不变，但F＞G C. F逐渐减小，但F＞G D. F逐渐增大，但F＜G 【解析】 过A、B分别作墙的垂线交墙于F、E ∴AF∥BE ∴三角形AFO∽三角形BEO（当杠杆和竖直墙之间夹角 逐渐增大时，始终一样） ∴AF/BE=AO/BO ∵AO/BO是不变的∴AF/BE也不变 又∵G不变，∴F也不变 ∵AF始终大于BE，∴F＜G 【例题2】 挂在竖直墙壁上的石英钟，它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重 力的作用。当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时，其秒针往往停在表 盘上的： A．“3”的位置； B．“6”的位置； C．“9”的位置； D．“12"的位置。 【解析】 秒针在转动的过程中大致可看作只受到三个力的作用：电池的电能转化的动力、转轴的摩擦阻力、重力。当电池的电量即将耗尽时，动力逐渐减小，首先数值减小到与重力和摩擦阻力的和相等。当秒针在“9”的位置时，秒针受到动力方向竖直向上，受到的重力与摩擦阻力方向竖直向下，此时重力与摩擦阻力的和等于动力的大小，秒针受平衡力，会在原地静止。答案：C。 点拨：当秒针匀速转动动微小距离时，受到平衡力的作用，但每时每刻的平衡力的构成都在发生变化。当秒针在“3"的位置时，受到的重力和动力的方向都是竖直向下，而转轴摩擦阻力竖直向上，此时重力与动力的和等于摩擦阻力的大小。当秒针在“12”和“6”的位置时，秒针受到重力与转轴的支持力（或拉力）作用效果抵消，动力只跟转轴的摩擦阻力构成一对平衡力。所以，当平衡力形成后，并不是一成不变的，而是随着运动情况的改变而不断变化。 【反思】 杠杆综合练习 一、作图题 1、如图8所示，O点为杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。 2、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网，如图14所示．请在图上画出 （1）绳子AB对杆拉力F1的力臂L1． （2）渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2． 3、筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图1所示，请你在右图中标出这根筷子使用时的支点O，并画出动力F1和阻力臂L2。 4、画出图2中各力的力臂 图1 图2 5、图3是使用道钉撬的示意图，请在图中画出最省力的力的示意图，并作出相应的力臂。 6、如图4所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹） 图3 图4 二、实验题 7、在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_________调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的__________________。 （2）如图21甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。 （3）如图21乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_____________（变大／变小／不变），其原因是：___________________。 8、探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。 （2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码 向（填“左”或“右”）移动格。 （3）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是。 三、计算题 9、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，如图是这个机械一个组成部分的示意图．OA 是个钢管，每米长受重力为30牛顿；0是转动轴；重物的质量m为150千克，挂在B处，0B=1米；拉力F 加在A点，竖直向上．取g=1 0牛／千克．为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少? 10、小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图所示）。他把支架安在木棒的1/4长处，每捆柴草重1000牛，为了使木棒平衡以达到省力的目的，他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重？（木棒密度0.8103千克/米3，g取10牛顿/千克。） 11、为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。请看下例。 秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘到提纽的距离为10厘米（图9）。若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？ 12、如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30o． (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂． (2)拉力F的大小是多少? 一、初中物理电路类问题 1．下列电路正确的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 选项A中电压表的正负接线柱接反；B中电流表的正负接线柱接反；C中两灯并联，正确；D中若开关闭合会造成短路．故选C． 2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现两个电表的示数都变大，则出现这种故障的可能原因是（） A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路 【答案】C 【解析】 【分析】 判断电路故障问题，是中考题中常见的题型，在不能直接确定故障原因时，将选项逐一代入题干，检查是否符合题意。 【详解】 A．如果R1发生了短路，电压表示数变为零，故A错误； B．如果R1发生了断路，电流表示数变为零，故B错误； C．如果R2出现短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，故C正确； D．如果R2出现断路，电流表示数变为零，故D错误。 故选C。 3．俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难．救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”，其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U1、U2、U3，三个电流表的示数分别为I1、I2、I3，它的内部结构如图所示，以下对各数据的分析正确的是 A．U1＝U2＝U3B．I1＝I2＋I3 C．U1＋U2＝U3D．以上说法都不正确 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 分析电路图，两电阻串联，三个电流表测量串联电路中的电流，所以三个电流表的示数相同，即I1=I2=I3；电压表V1测量R1两端的电压U1，电压表V2测量R2两端的电压U2，电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3，所以U1+U2=U3，故选C． 4．如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作．下列判断正确的是 专题11 重力 一．选择题（共7小题） 1．（2018?扬州）下列有关人体物理量估测正确的是（） A．成人的体重约50N B．中学生步行的速度约10m/s C．人体安全电压220V D．中学生正常上楼的功率约120W 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。 【解答】解：A、中学生的体重在500N左右，成年人的体重比中学生大一些，在650N左右。故A不符合实际； B、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故B不符合实际； C、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故不符合实际； D、中学生的体重在500N左右，一层楼的高度在3.5m左右，中学生上一层楼的时间在15s 左右，爬楼功率在P===≈120W左右。故D符合实际。 故选：D。 2．（2018?威海）下列实验不能在太空舱中失重环境下进行的是（） A．测量平均速度 B．用液体压强计探究液体压强特点 C．探究物体是否具有惯性 D．探究物体间力的作用是相互的 【分析】在太空舱中，物体处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行，分析各选项所述项目然后答题。 【解答】解： A、沿水平方向运动的物体，运动速度与重力无关。所以在太空舱中可以进行测量平均速度实验。故A不符合题意； B、液体因为受重力，所以在竖直方向存在压强。所以在失重状态下无法用液体压强计探究 液体压强特点。故B符合题意； C、一切物体在任何情况下都具有惯性。所以在太空舱中仍然能探究物体是否具有惯性。故C不符合题意； D、力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的作用的同时，受到另一个物体的反作用力。所以在太空舱中能够探究物体间力的作用是相互的。故D不符合题意。 故选：B。 3．（2018?自贡）以下对物理现象的估测符合实际的是（） A．我们九年级物理课本的重力约为10N B．一个标准大气压大约能托起10m高的水柱 C．课桌的高度约为150cm D．中学生步行的速度大约为5m/s 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。 【解答】解：A、我们九年级物理课本的质量在300g=0.3kg左右，受到的重力在G=mg=0.3kg ×10N/kg=3N左右。故A不符合实际； B、一个标准大气压为 1.013×105Pa，能够托起水柱的高度在 h==≈10m。故B符合实际； C、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm左右。故C 不符合实际； D、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故D不符合实际。 故选：B。 4．（2018?嘉兴）科学实验中，重力有时对实验结果的准确性会产生影响。下列实验中的做法不是为了减小或避免重力影响的是（） A． 杠杆动力 1.（2019自贡，26）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F l的示意图，并作出F2的力臂l2。 2.（2019凉山州，25）如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂L1。 3.（2019达州，20）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。 4.（2019辽阳，23）如图甲是爆米花锅，锅盖被锁扣紧锁在锅口。为了方便打开锅盖，爆米花师傅在锁扣上加装一个钢管，与锁扣构成杠杆AOB，扳动钢管的A点，就能打开锁扣，图乙是其简化图，O为支点，F2是阻力. 请在乙图中画出打开锅盖时: （1）阻力F2的力臂l2， （2）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1. 5.（2019南充，5）如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将： A.变大 B. 不变 C. 变小 D. 不能确定 6.（2019南京，27）如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。 （1）图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的力臂为cm，大小为N。 （2）使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为N。 （3）生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 电路图画法专题 、根据电路图连接实物图 ffif 鱼,囲 L1 S 1 、根据实物图，画出相应的电路图 L2 S5图石图 T 三、根据要求设计出电路图，并用笔画线代替导线，将各题中的实物连接起来。 1、 图1中灯泡L i 和L 2串联，开关控制两灯的通、断。在虚框内画出电路图、并连接实物图 2、 图2中灯泡L 1和L 2并联，开关同时控制两灯的通、断。在虚框内画出电路图、并连接实物图。 3、 图3中灯泡L i 和L 2并联，开关S i 同时控制两灯，开关 S 2只控制灯泡L 2。在虚框内画出电路图并连接实物图。 4、 图4中灯泡L i 和L 2并联，S 是总开关，S i 只控制灯泡L i , S 2只控制灯泡L 2。虚框内画出电路图连接实物图。 6、在图I4中灯泡Li 和L2并联，S 是总开关， Si 只控制灯泡Li ， S2只控制灯泡L2。并画出电路图。 [ ----------------- ： 凤 男 J , -- | 疸压酉晶 I I ■ I I ! I I ! A f i i ! Ch 1 7、图7、图8、图9、图IO 、图II 、图I2中两灯并联，S 是总开关，S i 只控制灯泡L i ,请画出电路图，并将所缺的导 线补上。 09 L. I___________ z N 膽 图 3 5、图5中灯泡L i 和L 2并联，S 是总开关, S i 只控制灯泡L i ，S 2只控制灯泡 L 2。虚框内画出电路图连接实物图。 图12 厶 8图6中三个灯泡并联，S是总开关，S i只控制灯泡L i , S2只控制灯泡 9、在图i3中只接通开关S时，两灯都亮，同时接通S和S i时，L i亮, L2。画出电路图、并连接实物 图。 L2不亮。并画出电路图 四、电路设计 1、现有两盏电灯、一只电铃、一个电池组及导线若干?试按下列要求将各有关电 路填入下图所示电路中的适当位置. (1) 按下开关S2、S3时，电路中有一盏灯亮，同时电铃响； (2) 按下开关S i、S2时，电路中任何一盏灯都不亮； (3) 按下开关S i、S3时，电路中两盏灯均亮. 2、现有一盏红灯，一盏绿灯，一只电铃，一个电池组及导线若干，按下列要求将 各符号填入下图的电路图中适当位置. (i)按下开关时，电路中绿灯亮，电铃响. ⑵按下开关时，电路中灯不亮，电铃不响. (3)按下开关时，红灯亮. 3、一商品库，后门进货，前门取货.现有红、绿两只灯泡和一个电铃装在 木板上，另有一个电池组、两个开关(如图)，还有若干条导线.利些材料，请你为 仓库值班人员设计一个电路：电铃响同时红灯亮， 取货人在前门按开关；电铃响同时绿灯亮，表示送货人在后门按关?画出你所设计 的电路图，并按电路图将图中的元件用笔画线线连接起来. 4、根据要求将下图中元件连成电路图. (1) (甲)图灯 (2) (乙)图灯 5 3] S 3器 L1、L2串 联， L i、L2并联, (各元件位置不动) 电流表测串联电路的电流强度. 电流表测灯L i的电流强度，开关控制两 作 用 表 块 这 示 开 导 盏灯. (3)(丙)图灯 制L i,电流表测L2的电流 L i、L2并联, 关控 强度 -T-T卜 2018年中考物理试题分类汇编比热容 一．填空题（共12小题） 1．（2018?怀化）汽车用水作为冷却剂，是因为水的比热容较大。汽车在行驶过程中消耗了2kg汽油，若汽油完全燃烧则放出的热量为9.2×107J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。 【分析】（1）相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。 （2）知道汽油的质量和热值，利用Q 放=mq求汽油完全燃烧产生的热量。 【解答】解： （1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，水能带走较多的热量，冷却效果好，所以用水做汽车发动机的冷却剂。 （2）2kg汽油完全燃烧产生的热量： Q放=mq=2kg×4.6×l07J/kg=9.2×l07J。 故答案为：比热容；9.2×l07。 2．（2018?泰安）标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J 103J/（kg?℃）]。 的热量，水的温度降低了20℃[c 水=4.2× t求水温度降低值。【分析】知道水的质量、放出的热量、比热容，利用Q 放=cm△ 【解答】解： m△t可得，水降低的温度： 由Q 放=c水 △t===20℃。 故答案为：20。 3．（2018?福建）合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条件下，1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×109J，燃烧时燃料油的化学能转化为内能。 【分析】（1）利用Q 放=mq求燃料油完全燃烧释放出的热量；初中物理杠杆教学设计
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