物理（三）-2023年中考考前20天终极冲刺攻略

这是一份物理（三）-2023年中考考前20天终极冲刺攻略，共139页。

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倒计时第12天 \l "_Tc18774" 杠杆…………………………………………1
倒计时第11天 \l "_Tc25341" 滑轮 ………………………………………39
倒计时第10天 \l "_Tc11811" 功和功率 …………………………………75
倒计时第9天 \l "_Tc23115" 机械效率………………………………… PAGEREF _Tc23115 \h 103
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倒计时第12天天
杠杆
考点透视
了解什么是杠杆；理解杠杆的五要素；掌握杠杆平衡的计算方法；掌握杠杆的分类；理解杠杆在生活中的应用。
满分技巧
【知识网络】
【考点梳理】
考点：杠杆
定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
杠杆的五要素：
（1）支点：杠杆绕着转动的点，即图中的O点.
（2）动力：使杠杆转动的力，即图中的F1。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，即图中的F2。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，即图中的。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，，即图中的。
杠杆的平衡：静止或匀速转动
杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示为：；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。
杠杆分类：
（1）省力杠杆：＞，F1＜F2。
这类杠杆的特点是动力臂大于阻力臂，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。
（2）费力杠杆：＜，F1＞F2。
这类杠杆的特点是动力臂小于阻力臂，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。
（3）等臂杠杆：=，F1=F2。
这类杠杆的动力臂等于阻力臂，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
力臂的画法：
（1）明确支点，用O表示 ；
（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线；
（3）过支点O作该力的作用线的垂线；
（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母（或)。
真题回眸
1．（2022·江苏常州·统考中考真题）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。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大。根据图示最小，垂直于杠杆，的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．（2022·内蒙古包头·统考中考真题）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB，在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是（ ）
A．F的大小为物重的2倍
B．物重增加5N，F的大小也增加5N
C．物体悬挂点右移，拉力F会增大
D．将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小
【答案】C
【详解】A．由图可知，OA=AB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件可知
由于 ，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；
B．若物重增加5N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为，根据杠杆平衡条件可知，解得，故B错误:
C．当悬挂点右移时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，则动力F将变大，故C正确；
D．保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故D错误。
故选C。
3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点，手作用的点为动力作用点，动力的方向向下，阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置，阻力的方向向下，故A符合题意。
故选A。
4．（2022·西藏·统考中考真题）杠杆在生活中无处不在，下图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是（ ）
A． 铁皮剪B． 定滑轮
C． 钳子D． 船桨
【答案】D
【详解】A．铁皮剪的动力臂大于阻力臂，所以铁皮剪是省力杠杆，故A不符合题意；
B．定滑轮相当于等臂杠杆，使用定滑轮不省力，故B不符合题意；
C．钳子的动力臂大于阻力臂，所以钳子是省力杠杆，故C不符合题意；
D．船桨的动力臂小于阻力臂，所以船桨是费力杠杆，能省距离，故D符合题意。
故选D。
5．（2022·江苏盐城·统考中考真题）如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是（ ）
A．增加钩码的个数B．向左调节平衡螺母
C．向右移动钩码的位置D．减小弹簧测力计的拉力
【答案】C
【详解】如图，杠杆向左倾斜，说明左侧钩码对杠杆的拉力与力臂的乘积，大于右侧拉力与力臂的乘积；
A．增加左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，根据可知，杠杆不会平衡，故A不符合题意；
B．在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故B不符合题意；
C．将左侧钩码向右移动，左侧的力不变，力臂变小，则左侧力与力臂的乘积变小，会使杠杆平衡，故C符合题意；
D．减小弹簧测力计的拉力，右侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D不符合题意。
故选C。
6．（2022·辽宁营口·统考中考真题）图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂；（2）阻力F2的力臂。
【答案】
【详解】（1）由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中O为支点，因此OA作为动力臂最长；动力方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
（2）从支点O作阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，如图所示：
7．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点在竖直平面内转动，请在图示位置画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图，并简述F的作图依据。
【答案】
【详解】过小球的重心沿竖直向下的方向画出重力的示意图，由杠杆的平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；由图可知，O点距离A点是最远的，故OA为力臂时，力是最小的，过端点A做垂直OA向上的力，如图所示：
8．（2022·江苏苏州·统考中考真题）在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；
【答案】
【详解】由图可知，O为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l；；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力F作用在A点，当OA为F的力臂时，力臂最长，此时力F最小，且F的方向垂直杠杆向上，从A点垂直OA向上画出F的示意图，如图所示：
9．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）《西游记》中的孙悟空形象深受人们喜爱。如图甲所示，孙悟空肩上的金箍棒可看做杠杆，其简图如图乙。图中，O为支点，O′为金箍棒重心位置，A为动力F的作用点。请在图中画出：
（1）金箍棒所受重力的示意图；
（2）作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l。
【答案】
【详解】金箍棒的重心在O′点，重力的方向总是竖直向下，重力的示意图如图所示；以O点为支点，在A处用力最小，则其力臂最大，最大值为OA，则最小动力F的方向垂直OA，及其力臂l，如图所示：
10．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量___________，应向___________（选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示；
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：___________用、、、表示；
（3）如图乙所示，在___________（选填“A”、“B”或“C”）点竖直___________（选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆；
（4）在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕点转动，它的中点挂有的重物，在杠杆右端用竖直向上的力___________N，可使杠杆在水平位置平衡。
【答案】 力臂 右 A 向上
【详解】（1）[1][2]实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节。
（2）[3]分析表中的实验数据，发现：动力动力臂阻力阻力臂，用、、和分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为
（3）[4][5]要使杠杆属于省力杠杆，则动力臂应大于阻力臂，所以应该选择在A点施加向上的力。
（4）[6]根据，可得
11．（2022·湖北黄冈·统考中考真题）由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器，世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时，要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
（1）当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200m2，求箱梁对桥面的压强；
（2）工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功；
（3）如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离，l2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力（不包括轮车A受到的重力）、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式（用字母表示）。
【答案】（1）5×104pa；（2）6×106J；（3）
【详解】（1）根据公式可得。箱梁对地面的压强为
（2）根据重力做功的公式W=Gh可得，克服重力做的功为W=Gh=1.0×107N ×10N/kg=6×106J
（3）根据杠杆平衡的原理可知F l1＝G（l1－l2），
答：（1）箱梁对桥面的压强为5×104pa；
（2）此过程中克服箱梁所受重力做的功为6×106J；
（3）支持力F的表达式。
12．（2022·北京·统考中考真题）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23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，她的身体与地面平行，可抽象成如图23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，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
（1）图23乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小；
（2）图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图23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F1的大小关系。
【答案】（1）500N；（2）