6 功和简单机械（含答案析）（中考科学考试题分类汇编（浙江专用））.docx

浙江省2016-2020年科学中考（物理）试题分类（6）——功和简单机械 一．杠杆的平衡条件（共10小题） 1．（2020?宁波）现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx．下列判断正确的是（　　） A．若La＜Lb＜L，则La＜Lx＜La B．若La＜Lb＜L，则Lx＞La C．若Lb＜La，La+Lb2＜L D．若Lb＜La，则Lx＜L 【解答】解：由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La， （1）如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条， 这一段铝条的重心距B端的长度为La+L 而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La， 要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间， 即La＜Lx＜La+Lb （2）如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条， 也相当于距B端Lb+La-Lb2= 由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误； 由Lb＜La可知，Lx＞La=La+ 故选：A。 2．（2019?绍兴）如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2＝2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛 B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛 C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛 D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛 【解答】解： 当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为：F＝G﹣FN； 因为动滑轮上有2段绳子承担物重， 因此杠杆A点受到的拉力：FA＝2F+G动＝2×（G﹣FN）+G动； 根据杠杆的平衡条件得到：FA×OA＝FB×OB； 即【2×（G﹣FN）+G动】×OA＝FB×OB， 因为：AB＝3BO； 所以：AO＝2BO； 那么【2×（G﹣FN）+G动】×2＝FB×1， 即FB＝4×（G﹣FN）+2G动； 当压力为85N时，F1＝4×（120N﹣85N）+2G动； 当压力为60N时，F2＝4×（120N﹣60N）+2G动； 因为：F1：F2＝2：3； 所以：4×(120N-85N)+2G 解得：G动＝30N； A．当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为： FB＝4×（G﹣FN）+2G动＝FB＝4×（120N﹣50N）+2×30N＝340N，故A错误； B．当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为： FB＝4×（G﹣FN）+2G动＝FB＝4×（120N﹣90N）+2×30N＝180N，故B错误； C．健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时， 根据FB＝4×（G﹣FN）+2G动得到： 400N＝4×（120N﹣FN）+2×30N； 解得：FN＝35N，故C正确； D．配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0， 根据FB＝4×（G﹣FN）+2G动得到： FB＝4×（120N﹣0N）+2×30N＝540N＞500N； 因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，故D错误。 故选：C。 3．（2018?温州）如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图象为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：以吸盘A为支点，设挂钩与吸盘A的距离为l，根据杠杆的平衡条件可得， G×l＝F×AB，F=lGAB，AB、G不变，l不为零，由于此算式成正比例关系，所以经过原点，故吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图象为 故选：D。