2024年中考物理試題分類(lèi)匯編：簡(jiǎn)單機(jī)械（第01期）解析版

專(zhuān)題10簡(jiǎn)單機(jī)械

中考新趨勢(shì)］

【跨學(xué)科實(shí)踐】

1.（2024?四川遂寧）遂寧大英的卓筒井被譽(yù)為“世界近代石油鉆井之父”，是手工制鹽的活化

石。從井中提取鹽鹵水是制鹽過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其裝置如甲圖所示。某科創(chuàng)小組制作了一

個(gè)模型來(lái)模擬提取過(guò)程,如乙圖所示，圖中的竹制汲鹵筒頂端開(kāi)口，底部裝有硬質(zhì)單向閥門(mén)；

竹條具有韌性，對(duì)汲鹵筒可以產(chǎn)生壓力或拉力。汲鹵筒在鹽鹵水中下降時(shí)單向閥門(mén)繞。點(diǎn)

轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)，鹽鹵水進(jìn)入筒中；當(dāng)汲鹵筒上升時(shí)，單向閥門(mén)繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉。已知汲鹵筒的

高2m,質(zhì)量2.4kg,W0.6xl03kg/m3,鹽鹵水的密度Llxlf^kg/n?（汲鹵筒底和閥門(mén)厚

度及質(zhì)量不計(jì)；g取10N/kg）。求：

（1）汲鹵筒實(shí)心部分的體積；

（2）汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大??；

（3）汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中靜止時(shí)，竹條對(duì)它所施加力的大小和方向；

（4）取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門(mén)剛好頂開(kāi)至少需用多大的力（筒

的取水口與單向閥門(mén)均看作面積為30CH?的圓形；鹽鹵水對(duì)閥門(mén)壓力的作用點(diǎn)等效在閥門(mén)圓

心處）。

【解析】解：（1）根據(jù)0=￡可得，汲鹵筒實(shí)心部分的體積為

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2.4kg

V=—==4xl0-3m3

pO.6xlO3kg/m3

(2)根據(jù)阿基米德原理可得，汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小為

冷鹽鹵水g%=夕鹽鹵水g丫=L1x103kg/m3x10N/kgx4xl03m3=44N

(3)汲鹵筒的重力為

G=mg=2.4kgxlON/kg=24N

小于浮力，汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，此時(shí)竹條對(duì)它

所施加力為壓力，故有

尸浮=G+是

所以竹條對(duì)它所施加力的大小為

F&=%-G=44N-24N=20N

方向與重力方向相同，為豎直向下。

(4)鹽鹵水對(duì)閥門(mén)的壓強(qiáng)為

p=/9鹽鹵水g/z=L1x103kg/m3x10N/kgx2m=2.2x104Pa

F

根據(jù)可得，鹽鹵水對(duì)閥門(mén)的壓力為

kJ

F'=pS=22xlO4Pax30x104m2=66N

單向閥門(mén)相當(dāng)于一個(gè)杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)頂開(kāi)閥門(mén)的力作用在與。點(diǎn)關(guān)于圓

心對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)上時(shí)，此時(shí)動(dòng)力臂最大，阻力與阻力臂的乘積不變，動(dòng)力最小，有

F"x2r=F'xr

所以將閥門(mén)剛好頂開(kāi)的力最少為

答：(1)汲鹵筒實(shí)心部分的體積為4xl(y3m3；

(2)汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中時(shí)受到的浮力大小為44N；

(3)汲鹵筒浸沒(méi)在鹽鹵水中靜止時(shí)，竹條對(duì)它所施加力的大小為20N,方向?yàn)樨Q直向下；

(4)取出裝滿鹽鹵水的汲鹵筒后，在豎直狀態(tài)下，要將閥門(mén)剛好頂開(kāi)至少需用33N的力。

【中考新考法】

2.(2024?山西)小明在成長(zhǎng)筆記中記錄了如下錯(cuò)題，請(qǐng)你幫助他找出錯(cuò)誤之處、分析錯(cuò)因

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并寫(xiě)出正確解答過(guò)程。

錯(cuò)題記錄錯(cuò)題改正

站立地面踏腳跟是中國(guó)傳統(tǒng)文化“八段錦”的第八式。如圖為踏腳跟時(shí)

左腳的一些相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)腳跟抬離地面時(shí)，請(qǐng)你計(jì)算小腿肌肉拉力a

的大小。

錯(cuò)誤之處：_______

Aw解：如圖將左腳看作杠桿，抬腳跟時(shí)腳繞支點(diǎn)。轉(zhuǎn)

錯(cuò)因分析：_______

正確解答：_______

尸2=300N

動(dòng)，動(dòng)力為阻力為尸2。根據(jù)杠桿平衡條件片4=居4得小腿肌肉拉

力

片千年…N

【答案】計(jì)算所得的省力杠桿的動(dòng)力大于阻力把阻力作用點(diǎn)到動(dòng)力所在作用線的

距離當(dāng)做動(dòng)力臂4見(jiàn)解析

【解析】［1］計(jì)算所得的省力杠桿的動(dòng)力大于阻力。

⑵解題時(shí)錯(cuò)把阻力作用點(diǎn)到動(dòng)力所在作用線的距離當(dāng)做動(dòng)力臂117.在杠桿中，動(dòng)力臂是支

點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，圖中動(dòng)力臂的距離應(yīng)為

4=125+45=165=0.16111［3］解：如圖將踏腳的左腳看作省力杠桿，抬腳跟時(shí)腳燒支點(diǎn)

。轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力為阻力為無(wú)。根據(jù)杠桿平衡條件

居4=84得小腿肌肉拉力

FJ300Nxl2xl0_2m_

片=-----=-----------------------=22O3OCNXT

0.16m

【結(jié)合生活實(shí)際】

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3.（2024?安徽）如圖甲所示，用核桃鉗夾核桃時(shí)，用力握緊手柄即可夾碎核桃。將上部的手

柄ABC簡(jiǎn)化為如圖乙所示的杠桿，若乃=20N,/7=10cm,，2=4cm,忽略杠桿自身的重力，

則尬的大小為No

【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件尸尸2/2,則尸2的大小為

g=&20Nxl0cm=50N

I14cm

【新科技新情境】

4.（2024?江蘇揚(yáng)州）如圖所示，小明坐在座椅上，伸小腿時(shí)，小腿繞膝關(guān)節(jié)上固定點(diǎn)。轉(zhuǎn)

動(dòng)，股四頭肌群收縮提供動(dòng)力4。

（2）小腿從圖示位置緩慢伸至水平位置，阻力臂的變化情況是.,動(dòng)力的變化情況

是.

【答案】變大變大

【解析】（1）口］由支點(diǎn)向動(dòng)力作用線作垂線，垂線段即為動(dòng)力臂

（2）［2］小腿的重力為阻力，小腿從圖示位置緩慢伸至水平位置，阻力作用線離支點(diǎn)越來(lái)越

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遠(yuǎn)，阻力臂的變化情況是變大。

[3]阻力不變，阻力臂變大，動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力將變大。

真匾圭不S

考點(diǎn)1杠桿

1.（2024?四川南充）下圖是我國(guó)古代勞動(dòng)人民運(yùn)送巨木的場(chǎng)景，通過(guò)杠桿、支架、懸繩、

石塊等，將巨木一端抬起，墊上圓木，將其移到其他地方。下列說(shuō)法正確的是（）

A.支架下墊的底面積較大的石塊是為增大對(duì)地面的壓強(qiáng)

B.橫桿相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，費(fèi)力省距離

C.當(dāng)巨木太重?zé)o法抬起時(shí)，可以讓杠桿右端的人遠(yuǎn)離支架，增大動(dòng)力臂

D.當(dāng)巨木太重?zé)o法抬起時(shí)，可以增大橫桿上懸繩與支架間的距離

【答案】C

【解析】A.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大和地面的接觸面積，減小支架對(duì)地

面的壓強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B.橫桿相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，可以省力，但費(fèi)距離，故B錯(cuò)誤；

C.讓杠桿右端的人遠(yuǎn)離支架，增大動(dòng)力臂，阻力臂、阻力大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可

知，動(dòng)力變小，更有利于將巨木抬起，故C正確；

D.增大橫桿上懸繩與支架之間的距離，阻力臂變長(zhǎng)，動(dòng)力臂、阻力大小不變，根據(jù)杠桿平

衡條件可知，動(dòng)力變大，無(wú)法將巨木抬起，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.（2024?山東濱州）小濱在勞動(dòng)課上學(xué)習(xí)了一些做飯的方法后，和家人共同做了豐盛的晚

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餐。以下是他觀察的現(xiàn)象及給出的解釋?zhuān)侠淼氖牵ǎ?/p>

A.在碗沿上磕破雞蛋，是因?yàn)殡u蛋受到的力大于碗受到的力

B.將柔軟的面團(tuán)壓成薄餅，面團(tuán)發(fā)生了彈性形變

C.小濱給長(zhǎng)輩們夾菜時(shí)，所使用的公筷是省力杠桿

D.用力擦去灶臺(tái)上的污漬，是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦的

【答案】D

【解析】A.在碗沿上磕破雞蛋，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，所以雞蛋受到的力等于碗受到的

力，故A不符合題意

B.將柔軟的面團(tuán)壓成薄餅，面團(tuán)不能恢復(fù)其原狀，因此發(fā)生了不是彈性形變，故B不符合

題意；

C.小濱給長(zhǎng)輩們夾菜時(shí)，所使用的公筷動(dòng)力臂小于阻力臂，因此費(fèi)力杠桿，故C不符合題

思-zsir.；

D.用力擦去灶臺(tái)上的污漬，是在粗糙程度一定時(shí)，通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦，故D符合題

尾、o

故選D。

3.（2024?山東臨沂）2023年9月24日，中國(guó)組合鄒佳琪/邱秀萍在賽艇女子輕量級(jí)雙人雙

槳決賽中奪冠，斬獲杭州亞運(yùn)會(huì)首金。如圖所示，賽艇的槳可視為杠桿，下列工具正常使用

時(shí)，與槳屬于同類(lèi)杠桿的是（）

D.榨汁器

【答案】A

【解析】槳的動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。

A.筷子的動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A符合題意；

BCD.瓶起子、核桃?jiàn)A、榨汁器的動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故BCD不符合題意。

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故選Ao

4.（2024?山東煙臺(tái)）骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)等構(gòu)成了人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，人體中最基本的運(yùn)動(dòng)大

多是由肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的。下列關(guān)于人體中的杠桿說(shuō)法正確的是（）

A.圖甲：手托重物時(shí)，可視為省力杠桿

B.圖甲：手托重物時(shí)，肱二頭肌對(duì)前臂的牽引力是阻力

C.圖乙：踮腳時(shí)，可視為費(fèi)力杠桿

D.圖乙：向上踮腳的過(guò)程中，腓腸肌對(duì)足部骨骼的牽引力是動(dòng)力

【答案】D

【解析】A.圖甲：手托重物時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，可視為費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)杠桿五要素可知，圖甲：手托重物時(shí)，肱二頭肌對(duì)前臂的牽引力是動(dòng)力，故B錯(cuò)誤；

C.圖乙：踮腳時(shí)，動(dòng)力臂變短，但是動(dòng)力臂仍然大于阻力臂，可視為省力杠桿，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)杠桿五要素可知，圖乙：向上踮腳的過(guò)程中，腓腸肌對(duì)足部骨骼的牽引力是動(dòng)力，

故D正確。

故選D。

5.（2024?重慶）同學(xué)們模仿中藥房的載秤制作桿秤，用筷子做秤桿，用鉤碼做秤蛇，用細(xì)

線將秤盤(pán)系在A點(diǎn)。當(dāng)不掛秤蛇、且秤盤(pán)不放物體時(shí)，在。點(diǎn)提起提紐，秤桿水平平衡；

當(dāng)秤盤(pán)放100g物體、秤此移到8點(diǎn)時(shí)，秤桿再次水平平衡，如圖所示。在。到8兩條刻線

之間均勻地畫(huà)上49條刻度線。下列說(shuō)法正確的是（）

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A.自制桿秤的每一格約表示2.08g

B.稱(chēng)中藥時(shí)8端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡

C.如果秤蛇磨損則測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)質(zhì)量偏小

D.若將提紐移到。點(diǎn)右側(cè)可以增大桿秤的量程

【答案】B

【解析】A.在。到8兩條刻線之間均勻地畫(huà)上49條刻度線，則共計(jì)50格，則每一格代表

的質(zhì)量為

100g、

m=-----=2g

50

即自制桿秤的每一格約表示2g,故A錯(cuò)誤；

B.稱(chēng)中藥時(shí)B端翹起說(shuō)明工XOAAAXOB,此時(shí)可以減少中藥即減小工恢復(fù)水平平衡，

故B正確；

C.如果秤蛇磨損，根據(jù)杠桿平衡條件&x04=axOB,既實(shí)際質(zhì)量偏小，則長(zhǎng)度偏

大，則測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)質(zhì)量偏大，故C錯(cuò)誤；

D.若將提紐移到。點(diǎn)右側(cè)，則。1增大，減小，則工變小，則桿秤的量程減小，故D

錯(cuò)誤。

故選B。

6.（2024?四川廣安）桔棒是《天工開(kāi)物》中記載的一種原始的汲水工具，在拗石輔助下，

人幾乎可以不用力就能將一桶水從井中提起。如圖所示，己知A點(diǎn)所掛拗石重力為100N,

OA.兩側(cè)懸掛的繩子始終保持在豎直方向，忽略橫桿和繩的重力

33

（AK=1.0xl0kg/m）o下列說(shuō)法簿用的是（）

A.桔椽平衡時(shí)，桶內(nèi)水的體積為2*10-2n?

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B.桔椽是杠桿裝置

C.桔棒平衡時(shí)，A、8兩點(diǎn)所受的拉力之比為1：2

D.要想一次提取更多的水，可以將懸掛點(diǎn)A向遠(yuǎn)離。點(diǎn)方向移動(dòng)

【答案】A

【解析】A.已知A點(diǎn)所掛拗石重力為100N,0A:0B=2：1,兩側(cè)懸掛的繩子始終保持在

豎直方向，桔榻平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得

&xOA=FBXOB

即

100Nx2=FBxl

解得

FB=200N

由于水桶有重力，所以桶中水的重力小于200N,則桶內(nèi)水的體積小于

y一一一200N_2xl（r2m3

ppgpglxl03^g/m3xlON/kg

所以水的體積小于2xl0-2m3,故A錯(cuò)誤，符合題意；

B.桔椽是繞著固定的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，所以桔椽是杠桿裝置，故B正確，不符合題意；

C.桔椽平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得

FAxOA=瑞xOB

由于OA:08=2：1,所以A、B兩點(diǎn)所受的拉力之比

乙=

FBOA2

故C正確，不符合題意；

D.桔棒平衡時(shí)，由杠桿平衡條件可得

以xOA="xO3要想一次提取更多的水，即增大凡，由于居和02保持不變，所以需要

增大0A,故可以將懸掛點(diǎn)A向遠(yuǎn)離。點(diǎn)方向移動(dòng)，故D正確，不符合題意。

故選Ao

7.（2024?江蘇連云港）如圖所示是生活中幾種常見(jiàn)的杠桿，其中屬于費(fèi)力杠桿的是（）

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【答案】C

【解析】A.托盤(pán)天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A不符合題意;

B.鋼絲鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；

C.筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C符合題意；

D.開(kāi)瓶扳手在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。

故選Co

9.（2024?河南）人體中有很多結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為杠桿。如圖，手提起物體時(shí)，槎骨在肱二頭肌

的收縮牽引下繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是一種杠桿，此過(guò)程中肱二頭肌收縮的距離（填

槎骨

【答案】費(fèi)力小于

【解析】［1］樓骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，該杠桿以肘關(guān)節(jié)為支點(diǎn)，肱二頭

肌對(duì)槎骨的拉力為動(dòng)力，物體對(duì)手的壓力為阻力，由圖可知，動(dòng)力臂小于阻力臂，則這是費(fèi)

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力杠桿。

⑵費(fèi)力杠桿省距離，則此過(guò)程中肱二頭肌收縮的距離小于手移動(dòng)的距離。

9.（2024?福建）木雕是工匠智慧和藝術(shù)修為的價(jià)值體現(xiàn)，鋸木、刨料、風(fēng)干、雕刻、開(kāi)禪、

組裝、打磨、油漆，每一環(huán)節(jié)都講究科學(xué)的工藝流程。如圖，雕花時(shí)，正在挑起木屑的刻

刀屬于____杠桿?？痰兑ヤh利使用，是為了增大O

【答案】費(fèi)力壓強(qiáng)

【解析】［1］正在挑起木屑的刻刀動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿。

［2］刻刀要磨鋒利使用，是為了減小受力面積從而增大壓強(qiáng)。

10.（2024?江蘇蘇州）健身步道上的坐式劃船訓(xùn)練器如圖所示。人坐在座板上，用始終與把

手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側(cè)，此過(guò)程中，拉力大小變化情況是o若要

增加訓(xùn)練強(qiáng)度，應(yīng)將配重盤(pán)向（a/b）端移。

【解析】口］人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側(cè)，此過(guò)程

中，阻力（配重盤(pán)的重力）不變，阻力臂變小，動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件片2尸84可

知，動(dòng)力變小，即拉力逐漸變小。

⑵若要增加訓(xùn)練強(qiáng)度，即增大拉力，根據(jù)杠桿平衡條件月。=84可知，在阻力（配重盤(pán)的

重力）不變的情況下，應(yīng)增大阻力臂，即將配重盤(pán)向b端移。

11.（2024?甘肅白銀）用如圖所示的扳手?jǐn)Q螺絲時(shí)，一只手穩(wěn)住扳手的十字交叉部位，另一

只手用同樣大小和方向的力在________點(diǎn)（選填“A”“歹或"C'）更容易擰動(dòng)螺絲，原因

是o

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【答案】c在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力

【解析】［1］⑵用扳手?jǐn)Q螺絲時(shí)，阻力和阻力臂一定，在A點(diǎn)施力時(shí)，動(dòng)力臂最小，動(dòng)力最

大，在C點(diǎn)施力時(shí)，動(dòng)力臂最大，動(dòng)力最小，所以在C點(diǎn)施力更容易擰動(dòng)螺絲。

12.（2024?四川達(dá)州）如圖所示，輕質(zhì)木桿的。點(diǎn)用細(xì)線懸掛在天花板上并保持水平，

已知A2是長(zhǎng)度的4倍,49是AC長(zhǎng)度的3倍。在桿的2點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛一邊長(zhǎng)為10cm

的正方體物塊甲，該物塊靜止在水平地面上；。點(diǎn)左側(cè)懸掛一可自由移動(dòng)的質(zhì)量為2kg的物

塊乙。當(dāng)乙懸掛在A點(diǎn)時(shí)，甲恰好對(duì)地面無(wú)壓力，則甲的重力為N；當(dāng)乙懸掛在C

點(diǎn)時(shí)，甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。（g取10N/kg）

【解析】口］乙物體重力

Gz=mg=2kgx10N/kg=20N

當(dāng)乙懸掛在A點(diǎn)時(shí)，甲恰好對(duì)地面無(wú)壓力，根據(jù)杠桿平衡條件知

G乙xOA=G^xOB

「G乙xOA20Nx3OB

OBOB

［2］當(dāng)乙懸掛在C點(diǎn)時(shí)

G乙xOC=F^xOB

「G7XOC20NX2OB…

甲OBOB

物塊對(duì)地面的壓力為

F=G￥-JRP=60N-40N=20N

則物塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為

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FF20N20N

=2000P(7

Sa2(O.lm)20.01m2

13.（2024?重慶A卷）小蘭自制了一把桿秤，由秤盤(pán)、提紐、秤桿以及200g的秤坨構(gòu)成，

如圖所示。當(dāng)不掛秤坨、秤盤(pán)中不放重物時(shí)，提起提紐，桿秤在空中恰好能水平平衡。已知

A。間距離為10cm。當(dāng)放入重物，將秤蛇移至距。點(diǎn)30cm的2處時(shí)，秤桿水平平衡，則重

物質(zhì)量為g；往秤盤(pán)中再增加20g的物體，秤坨需要從B處移動(dòng)cm才能維持秤桿

水平平衡。

【解析】口］秤坨的質(zhì)量

%=200g=02kg秤坨的重力

5也=/g=0.2依xlON/4=2N秤坨移至距O點(diǎn)30cm的8處時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件

居4=?4可得，重物的重力

2Nx30cm_

F=J_O_=n-------------=6N

2

l2z210cm

重物的質(zhì)量

6N

而『69°g

⑵往秤盤(pán)中再增加20g的物體后，秤盤(pán)中重物的總質(zhì)量

171總=m物+Am=0.6kg+0.02kg=0.62kg

此時(shí)秤蛇距O點(diǎn)的距離

?_G總&_0.62kgxION/kgx10cm_

———D

G曲2N

則秤坨需要從B處移動(dòng)向右移動(dòng)的距離

△/=4-4=31cm-30cm=1cm

14.（2024?四川眉山）同學(xué)們?cè)隗w育課上做下壓運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，靜止不動(dòng)時(shí)人體可以看成杠桿模

第13頁(yè)共28頁(yè)

型，。為支點(diǎn)，肌肉的拉力丹為動(dòng)力，如圖所示。請(qǐng)你在圖中畫(huà)出:

(1)動(dòng)力片的力臂。；

(2)A點(diǎn)，腳對(duì)地而壓力F的示意圖。

【答案】

【解析】(1)從支點(diǎn)。向乃的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是B的力臂L(用大

括號(hào)表示)，如圖所示:

(2)腳對(duì)地面的壓力尸的作用點(diǎn)在接觸面上，方向垂直于地面向下，過(guò)壓力的作用點(diǎn)，沿

壓力的方向畫(huà)一條帶箭頭的線段，用E表示

15.(2024?四川成都)如圖甲，小孟書(shū)桌上的折疊式臺(tái)燈由底座、立桿和燈頭組成。如圖乙

所示，燈頭可視做繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，A點(diǎn)是燈頭的重心，小孟用拉力尸將燈頭拉至

圖示位置。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：①燈頭受到的重力G的示意圖；②拉力尸的力臂

甲

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【解析】過(guò)支點(diǎn)。作拉力廠的作用線的垂線段即為力臂/,燈頭受到的重力G的方向豎直向

下，作用在重心

16.（2024?江蘇鹽城）如圖所示，畫(huà)出用起子撬圖釘?shù)膭?dòng)力片的力臂。。

【解析】找出支點(diǎn)，從。做人的垂線就是乃的力臂L

17.（2024?四川宜賓）如圖是宜賓港一起重機(jī)正在吊起貨物的情景，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出此時(shí)動(dòng)力

匕的力臂4和阻力工的示意圖。

第15頁(yè)共28頁(yè)

【解析】由圖可知，動(dòng)力B的方向豎直向上，支點(diǎn)。到動(dòng)力作用線的距離為動(dòng)力臂以因

貨物的重力豎直向下拉動(dòng)吊臂，繩子作用在吊臂的點(diǎn)為阻力作用點(diǎn)，方向豎直向下

18.（2024?新疆）“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前,杠桿總靜止在圖甲所示位置，則杠桿的重心位于支點(diǎn)0的（填“左”或“右”）

側(cè)，若將右端的螺母調(diào)至最右端后，發(fā)現(xiàn)杠桿仍然左端低、右端高，則應(yīng)再將左端的螺母向

（填“左”或“右”）調(diào)，直至杠桿在水平位置平衡；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖乙所示，在B點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重為0.5N,用彈簧測(cè)力計(jì)在A

點(diǎn)斜向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力的方向與杠桿的夾角

為。時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示，則彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力的大小為N,夾角

。為度；

（3）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，若實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，杠桿在水平位置平衡

時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力的方向與杠桿的夾角仍然為凡則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能為—

（填“2.9”或“3.1”）N?

【答案】左右3303.1

【解析】（1）［1］實(shí)驗(yàn)前，杠桿總靜止在圖甲所示位置，左端下沉，說(shuō)明左端重，則杠桿的

重心位于支點(diǎn)。的左側(cè)。

⑵若將右端的螺母調(diào)至最右端后，發(fā)現(xiàn)杠桿仍然左端低、右端高，即仍然左端重，則應(yīng)再

將左端的螺母向右調(diào)節(jié)，給左端減重，直至杠桿在水平位置平衡。

（2）［3］如圖丙所示，彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,示數(shù)為3N,則彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力

第16頁(yè)共28頁(yè)

的大小為3N<,

[4]設(shè)杠桿上一格的長(zhǎng)度為3根據(jù)杠桿平衡條件則有

4xO.5Nx3L=3NxZ,

解得拉力的力臂。=2工。根據(jù)數(shù)學(xué)三角函數(shù)知識(shí)可知夾角。為30度。

（3）[5]若實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，左端下沉，說(shuō)明左端重，相當(dāng)于

阻力變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知需要的拉力變大，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能為3.1N。

19.（2024?湖南）小明和小潔一起做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供了如下圖所示

杠桿（支點(diǎn)為。）、支架、10個(gè)鉤碼（每個(gè)重0.5N）。

O

O一

eee

口

乙

（1）如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)向端調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在水平位置平衡；掛上鉤

碼后，每次都要讓杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于直接讀??；

（2）小明取2個(gè)鉤碼，掛在支點(diǎn)左側(cè)某處，再取4個(gè)鉤碼掛在支點(diǎn)的側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),

使杠桿在水平位置平衡后，記錄下數(shù)據(jù)；

（3）完成三次實(shí)驗(yàn)后分析數(shù)據(jù)，他們得出了杠桿的平衡條件。下表主要呈現(xiàn)了第3次實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力耳/N動(dòng)力臂/"cm阻力月/N阻力臂4/cm

1

2

32.520.02.025.0

小明在第3次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在支點(diǎn)左側(cè)20.0cm處繼續(xù)加鉤碼直到月為3.5N,如圖乙所示，

但發(fā)現(xiàn)此時(shí)用剩下的3個(gè)鉤碼無(wú)法讓杠桿再次在水平位置平衡。小潔想利用現(xiàn)有器材幫助小

明完成耳為3.5N的第4次實(shí)驗(yàn)，她應(yīng)該通過(guò)，使杠桿再次在水平位置平衡（請(qǐng)結(jié)合

第17頁(yè)共28頁(yè)

具體數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明，可保留一位小數(shù)）。

【答案】右力臂的大小右見(jiàn)解析

【解析】（1）[1]杠桿的左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，故應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，

直到杠桿在水平位置平衡。

⑵在掛上鉤碼后，每次都要讓杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的主要是為了方便測(cè)量力

臂的大小。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，這個(gè)距離可以直

接從杠桿上讀取出來(lái)。

（2）[3]由于鉤碼的重力方向是豎直向下，小明取2個(gè)鉤碼，掛在支點(diǎn)左側(cè)某處時(shí)，為了使

杠桿在水平位置平衡，則取4個(gè)鉤碼應(yīng)掛在支點(diǎn)的右側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）[4]根據(jù)題意可知，第四次實(shí)驗(yàn)動(dòng)力為居=3.5N,若動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可

知，用剩下的鉤碼即使是一個(gè)鉤碼或者兩個(gè)鉤碼都無(wú)法使得杠桿在水平位置平衡，從而完成

不了實(shí)驗(yàn)；由此可知，需要改變動(dòng)力臂的大小，由于第三次實(shí)驗(yàn)的阻力臂是25.0cm,所以

第四次實(shí)驗(yàn)的阻力臂可為25.0cm,阻力為乙=L5N時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件可得

F2xl2=Flx/j

即

1.5Nx25.0cm=3.5NxZ,

解得此時(shí)的動(dòng)力臂為/蘆10.7cm,即她應(yīng)該通過(guò)調(diào)節(jié)左側(cè)鉤碼的位置大約為10.7cm,右側(cè)鉤

碼數(shù)量為3個(gè)，右側(cè)鉤碼的位置為25.0cm時(shí)，可使杠桿再次在水平位置平衡。

20.（2024?四川瀘州）在某屆瀘州市青少年科技創(chuàng)新大賽中，小明制作的“桿秤液體密度計(jì)”

如圖甲所示，選取了一根質(zhì)量不計(jì)的硬質(zhì)輕桿，P為提掛點(diǎn)，尸點(diǎn)的左側(cè)端點(diǎn)A處懸掛透明

塑料杯，右側(cè)懸掛秤蛇，不計(jì)細(xì)線質(zhì)量。將相同體積不同密度的待測(cè)液體加入杯中，根據(jù)杠

桿平衡條件可知，杠桿平衡時(shí)，秤蛇懸掛點(diǎn)到尸點(diǎn)的距離與待測(cè)液體的密度成一次函數(shù)關(guān)

系，即可在杠桿上均勻標(biāo)出刻度線來(lái)測(cè)量液體密度。其制作與測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行了如下操作：

（1）距離左端點(diǎn)A處10cm的位置制作提掛點(diǎn)P；用天平稱(chēng)得空塑料杯質(zhì)量如圖乙所示,

第18頁(yè)共28頁(yè)

則空塑料杯質(zhì)量為g;右側(cè)秤蛇采用50g鉤碼拴上細(xì)線制成；

（2）將空塑料杯懸掛在A點(diǎn)，調(diào)節(jié)右側(cè)秤此細(xì)線位置，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)細(xì)線

位置處標(biāo)記為“0g/cn?”，此刻度線到提掛點(diǎn)P距離為cm；

（3）將100mL密度為lg/a/的水倒入塑料杯中，在液面處作標(biāo)記，調(diào)節(jié)秤坨細(xì)線位置使

杠桿再次在水平位置平衡，并在此時(shí)秤坨細(xì)線位置處標(biāo)記為“1”，此刻度線到提掛點(diǎn)P的距

離為cm；將“0”到“1”刻度線之間均分10等份,則該密度計(jì)的分度值為g/cn?；

按該分度值在杠桿上均勻畫(huà)出刻度線，即桿秤密度計(jì)制作完成；

（4）用制作好的密度計(jì)測(cè)量某■液體密度時(shí)，將100mL的液體倒入空塑料杯中，秤蛇細(xì)線

位置如圖丙所示，則待測(cè)液體密度為g/cn?；

（5）制作好的密度計(jì)不僅能夠測(cè)出液體的密度，還可以測(cè)算某些固體的密度。某次測(cè)量時(shí)，

小明將石塊放入空塑料杯中，杠桿平衡時(shí)，秤坨細(xì)線在“0.5”刻度處，再向杯中加水至100mL

標(biāo)記處（石塊浸沒(méi)），杠桿再次平衡時(shí)，秤坨細(xì)線在“1.3”刻度處，則小石塊的密度為

g/cm3o

【答案】255250.10.82.5

【解析】（1）[1]物體質(zhì)量等于祛碼質(zhì)量加上游碼對(duì)應(yīng)刻度，即空燒杯質(zhì)量為

公=20g+5g=25g

（2）⑵把APB看作杠桿，P為支點(diǎn)，A點(diǎn)受力為

&==0.025kgxl0N/kg=0.25NB點(diǎn)受力為

穌=G鉤因=m鉤因g=0.05kgx10N/kg=0.5N

根據(jù)杠桿平衡條件，有

FAAP=FBPB

此刻度線到提掛點(diǎn)尸距離為

F075N

PB=—xAP=-.......x0.lm=0.05m=5cm

FB0.5N

（3）[3]100mL密度為Ig/cn?的水倒入塑料杯中，水的質(zhì)量為

加水="水匕、=lg/cm3x100cm3=100gA點(diǎn)受力為

第19頁(yè)共28頁(yè)

=Gff+G,K=0.25N+0.1kgxl0N/kg=1.25N

根據(jù)杠桿平衡條件，有

FAAP=FBPB

此刻度線到提掛點(diǎn)尸距離為

PB=^xAP=x0.lm=0.25m=25cm

FB0.5N

[4]“0”到“1”之間共20cm,將“0”到“1”刻度線之間均分10等份，每份2cm,則該密度計(jì)的分

3

度值為0.1g/cmo

(4)[5]如圖丙所示，則待測(cè)液體密度為0.8g/cm3。

(5)[6]秤坨細(xì)線在“0.5”刻度處，此刻度線到提掛點(diǎn)尸距離為15cm,將石塊放入空塑料杯

中，杠桿平衡時(shí)，秤坨細(xì)線在“0.5”刻度處，可得

F.,=l^x0.5N=0.75N

A110cm

則石塊重力為

G石=吊1-3杯=0.75N-0.25N=0.5N

則石塊質(zhì)量為

秤坨細(xì)線在“1.3”刻度處，此刻度線到提掛點(diǎn)尸距離為31cm,向杯中加水至100mL標(biāo)記處

(石塊浸沒(méi))，杠桿再次平衡時(shí)，秤蛇細(xì)線在“1.3”刻度處，可得

=l^x0.5N=1.55N

10cm

則加入水的重力為

則加入水的體積為

=0.8xl0"tm3=80cm;

p水glxl03kg/m3x1ON/kg

則石塊體積為

=100cm3-80cm3=20cm

所以石塊密度為

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50g

=2.5g/cm3

20cm3

21.（2024?云南）實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)探究杠桿的平衡條件，來(lái)解釋桔椽的使用原理。

（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿水平靜止如圖甲所示，此時(shí)杠桿處于狀態(tài)（選填“平衡”或“非平

衡”）。將杠桿左下角物塊M取走后，不調(diào)節(jié)平衡螺母，杠桿,保持水平位置靜止（選

填“仍能”或“不能”）；

（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：

次數(shù)動(dòng)力乃/N動(dòng)力臂///cm阻力尸2/N阻力臂h/cm

1212.0124.0

225.0110.0

3310.0215.0

4312.0318.0

①分析表中的數(shù)據(jù)，歸納出杠桿的平衡條件是（用表格中的字母表示）。多次實(shí)驗(yàn)

的目的是（選填"A”或"B”）；

A.尋找普遍規(guī)律B.減小實(shí)驗(yàn)誤差

②如圖乙，此時(shí)在右側(cè)鉤碼下端加掛一個(gè)鉤碼，杠桿會(huì)（選填“左端下沉”或“右端下

沉”）；

（3）桔棒是我國(guó)古代的取水工具，如圖甲，在井邊豎一根樹(shù)權(quán)，架上一根橫木，橫木的一

端綁上大石塊，另一端系繩和水桶，簡(jiǎn)化圖如圖乙。若水桶盛滿水后，為減小人向上提水的

拉力，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以（選填“增大”或“減小”）石塊的質(zhì)量或向

（選填“左”或“右”）移動(dòng)杠桿的支點(diǎn)；

第21頁(yè)共28頁(yè)

甲

(4)圖丙為桔棒在水平位置平衡的模型圖，4處所吊水和水桶的總質(zhì)量為機(jī)/,。處為支點(diǎn)，

杠桿的質(zhì)量為重心在C處，8處所掛石塊的質(zhì)量為加2,AO=h,OC=lo,OB=ho請(qǐng)寫(xiě)

出的表達(dá)式，12-(用字母機(jī)八機(jī)2、lo、〃表示)。

【答案】平衡仍能用="A右端下沉增大左

4x叫一%xm0

m2

【解析】(1)[1]杠桿靜止，說(shuō)明杠桿受力平衡，所以處于平衡狀態(tài)。

⑵圖甲中杠桿的重力作用線過(guò)支點(diǎn)，將杠桿左下角物塊M取走后，不調(diào)節(jié)平衡螺母，杠桿

的重力作用線仍過(guò)支點(diǎn)，所以杠桿仍能平衡。

(2)[3]由表中數(shù)據(jù)可知，每一組動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積都與其阻力與阻力臂的乘積相等，所

以杠桿平衡的條件是：到="。

⑷一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性，所以需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，得出具有普

遍性的規(guī)律。

故選A?

[5]在右側(cè)鉤碼下端加掛一個(gè)鉤碼，則

3GxO.12m<3GxO.18m

所以杠桿右端將下沉。

(3)[6]水桶盛滿水后，阻力與阻力臂的乘積變大，為減小人向上提水的拉力，根據(jù)杠桿的

平衡條件，可以增大石塊的重力。

⑺水桶盛滿水后，阻力變大，可以向左移動(dòng)杠桿的支點(diǎn)，減小阻力臂，增大動(dòng)力臂，從而

減小人向上提水的拉力。

(4)[8]由杠桿平衡條件可知

OAx/=OCxm0+OBxm,

第22頁(yè)共28頁(yè)

代入數(shù)據(jù)可得

4x叫=/0xm0+/2xm2

解得

k義呵一/0義m°

4=

m2

22.（2024?河北）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，小明使用可繞。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)、刻度均勻

的杠桿，以及多個(gè)重為0.5N的鉤碼進(jìn)行了以下操作：

（1）不掛鉤碼時(shí)，杠桿在圖中所示的位置靜止。小明將杠桿左邊的螺母調(diào)至最左端，發(fā)現(xiàn)

杠桿右側(cè)還略向下傾斜，此時(shí)小明應(yīng)向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)杠桿右邊的螺母,

使杠桿水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)；

I一\

（2）給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力Fi,左側(cè)鉤碼對(duì)杠

桿施的力為阻力仍；測(cè)出杠桿水平平衡時(shí)的動(dòng)力臂《和阻力臂4;多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)填入下

表;

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力B/N動(dòng)力臂“m阻力尸2/N阻力臂4/m

10.50.21.00.1

21.00.151.50.1

30.13.02.00.15

42.00.151.50.2

小明分析表格中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤，剔除這一組數(shù)據(jù)后，初步得出杠

桿的平衡條件：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂；

（3）第4次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明撤去右側(cè)鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。如圖所示，他在

左側(cè)A點(diǎn)懸掛三個(gè)鉤碼，再用彈簧測(cè)力計(jì)（未畫(huà)出）在2點(diǎn)拉杠桿。杠桿重新在水平位置

平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能為（選填序號(hào)）。

第23頁(yè)共28頁(yè)

ABO

①2.0N②2.5N③3.0N@35N

（4）筷子是中國(guó)傳統(tǒng)餐具，體現(xiàn)了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧。用筷子夾東西時(shí)，所屬的杠

桿類(lèi)型與第次實(shí)驗(yàn)時(shí)的杠桿類(lèi)型相同；

（5）小明選用質(zhì)量分布均勻但兩端粗細(xì)不同的筷子玩“托筷子”游戲時(shí)，用一根筷子把另一

根筷子MN水平托起來(lái)，圖為筷子穩(wěn)定時(shí)的俯視圖，筷子MN的重心在0,點(diǎn)，此時(shí)

（選填“M0”'或"0N'）段更重一些；

【拓展】如圖所示，小明在一根均勻硬質(zhì)細(xì)桿上挖出等間距的5道細(xì)凹槽，將細(xì)桿分成6

等份，并分別在細(xì)桿兩端和凹槽處標(biāo)記出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在兩端對(duì)稱(chēng)安裝合

適的螺母。支架（未畫(huà)出）支撐在任一標(biāo)記處時(shí)，都要重新調(diào)節(jié)螺母，使細(xì)桿不掛物體時(shí)在

水平位置平衡?，F(xiàn)把重為2N的物體懸掛在標(biāo)記“6”處，僅在其他標(biāo)記處放置支架和懸掛最

大容積為800mL、重為IN的小桶，通過(guò)改變支架支撐的位置和小桶懸掛的位置，并調(diào)整小

桶內(nèi)的水量，可以有種方案使細(xì)桿在水平位置平衡。水的密度為L(zhǎng)0xl03kg/m3,g

取lON/kgo

■0-1IIIII----

0123456

□

【答案】左3②③④4O,N11

【解析】（1）[1]由圖可知，杠桿在圖中所示的位置靜止，則左端下沉。將杠桿左邊的螺母

調(diào)至最左端，發(fā)現(xiàn)杠桿右側(cè)還略向下傾斜，此時(shí)小明應(yīng)繼續(xù)向左調(diào)節(jié)杠桿右邊的螺母，使杠

桿水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。

（2）[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，鉤碼的重力均為0.5N,而第三次的動(dòng)力大小為0.1N,故第3

次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤。

（3）[3]當(dāng)拉力的方向?yàn)樨Q直向上方向時(shí)，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，為

第24頁(yè)共28頁(yè)

皿=3X°.5NX5=2,5N

2

l23

當(dāng)拉力不在豎直方向時(shí)，拉力的力臂變短，拉力將變大，故②③④符合題意，①不符合題意。

故選②③④。

(4)［4］用筷子夾東西時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，第4次

實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)力臂小于阻力臂，故所屬的杠桿類(lèi)型與第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)的杠桿類(lèi)型相同。

(5)［5］由圖可知，M0,比0?更長(zhǎng)，M0,側(cè)重心的位置更遠(yuǎn)，0fN側(cè)重心的位置更近，則

根據(jù)瑁I=可知，ON段更重一些。

【拓展】［6］由題意可知，桶內(nèi)最多盛水的重力為

G=mg=pVg=1.0xl03kg/m3x800xl0-6m3xlON/kg=8N

則桶子和水最大總重力為

GE、=G+G桶=8N+1N=9N

根據(jù)用=2可知，

F3l3=2NxZ4

則

h_2N

廠及

支點(diǎn)可以在1、2、3、4、5處，工的范圍為1N~9N,當(dāng)支點(diǎn)在1時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為

5_2N

T-0.4N

O.4N<1N,不符合題意；

同理，當(dāng)支點(diǎn)在2時(shí)

4_2N

2-7N

符合題意；

4_2N

I-0.5N

不符合題意；

當(dāng)支點(diǎn)在3時(shí)

3_2N

3-2N

符合題意；

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3_2N

2-4

/-N

3

符合題意；

3_2N

7-N

3

不符合題意;

當(dāng)支點(diǎn)在4時(shí)

2_2N