專題12簡(jiǎn)單機(jī)械（物理部分）

2018—2020三年中考12簡(jiǎn)單機(jī)械一、單選題1.（2020·寧波）現(xiàn)有一根形變不計(jì)、長(zhǎng)為L(zhǎng)的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)a、Lb的鋁條a、b。將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對(duì)齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時(shí)OB的距離恰好為L(zhǎng)a，如圖所示。取下鋁條a后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時(shí)OB的距離為L(zhǎng)x。下列判斷正確的是（

）A.

若La<Lb<L，則La<Lx<La+Lb2

成立

B.

若La<Lb<L，則Lx>La+Lb2成立

C.

若Lb<La，則La+Lb2【答案】A【解析】當(dāng)把鋁條a放在鐵條上時(shí)，鐵條的重力G鐵為阻力，作用在中點(diǎn)，那么阻力臂為：L2-La；動(dòng)力為鋁條a的重力Ga，作用在它的中點(diǎn)處，動(dòng)力臂為L(zhǎng)a2，

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G鐵×L2-La=Ga×La2

①；

當(dāng)把鋁條b放在鐵條上時(shí)，鐵條的重力G鐵為阻力，作用在中點(diǎn)，那么阻力臂為：L2-Lx；動(dòng)力為鋁條a的重力Ga，作用在它的中點(diǎn)處，動(dòng)力臂為L(zhǎng)x-Lb2，

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G鐵×L2-Lx=Gb×Lx-Lb2②；

①÷②得到：

L2-LaL2-Lx=GaGb×2.（2020·紹興）如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論，小敏想通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì))，下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】AC、由四套裝置圖可知，在定滑輪的兩側(cè)各安裝一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，然后分別測(cè)量出鉤碼的重力和拉力；測(cè)量鉤碼重力的彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)上方固定，所以AC不符合題意；

BD、為了控制變量，所以彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)都是固定上方，下方可動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D正確；故答案為：D。3.（2019·溫州）晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右，因?yàn)?G毛巾=G毛巾，所以L左=12L右4.（2019·紹興）如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過(guò)細(xì)繩在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F1時(shí)，杠桿在水平位置平衡，配重對(duì)地面的壓力為85牛。在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F2時(shí)，杠桿仍在水平位置平衡，配重對(duì)地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（

）A.

配重對(duì)地面的壓力為50牛時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為160牛

B.

配重對(duì)地面的壓力為90牛時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為120牛

C.

健身者在B點(diǎn)施加400牛豎直向下的拉力時(shí)，配重對(duì)地面的壓力為35牛

D.

配重剛好被勻速拉起時(shí)，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為540?！敬鸢浮緾【解析】當(dāng)配重在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它受到的繩子的拉力F為：F=GFN；

因?yàn)閯?dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重，

因此杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA=2F+G動(dòng)=2×G-FN+G動(dòng)；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：FA×OA=FB×OB；

2×G-FN+G動(dòng)×OA=FB×OB

因?yàn)椋篈B=3BO；所以：AO=2BO；

那么：2×G-FN+G動(dòng)×2=FB×1；

即：FB=4×G-FN+2G動(dòng)；

當(dāng)壓力為85N時(shí)，F(xiàn)1=4×120N-85N+2G動(dòng)；

當(dāng)壓力為60N時(shí)，F(xiàn)2=4×120N-60N+2G動(dòng)；

因?yàn)椋篎1：F5.（2019·嘉興）為便于研究，某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組。若不計(jì)摩擦，下列有關(guān)分析正確的是（

）A.

兩個(gè)滑輪在裝置中起的作用相同

B.

拉力移動(dòng)的距離與配重上升的距離相同

C.

沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重，所用的力大小相等

D.

將配重提升相同高度，用該裝置與直接提升所做的功相等【答案】C【解析】A.下面的滑輪是動(dòng)滑輪，上面的滑輪是定滑輪，二者的作用不同，故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)閯?dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重，因此拉力移動(dòng)的距離是配重移動(dòng)距離的2倍，故B錯(cuò)誤；

C.使用定滑輪不省力不費(fèi)力，且拉力的大小與方向無(wú)關(guān)，故C正確；

D.將配重提升相同高度，直接做的功為W=Gh，用該裝置做的功為：W=（G+G動(dòng)）h，因此二者不同，故D錯(cuò)誤。

故選C。6.（2019·衢州）如圖是起重機(jī)用四種方案將地面上的一棵大樹(shù)扶起的瞬間，其中拉力最小的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】由圖可知，該方法是利用杠桿原理來(lái)拉起大樹(shù)的，其中樹(shù)與地面接觸的地方是支點(diǎn)，因此拉力最小一定是動(dòng)力臂最大的，對(duì)比四個(gè)圖可知，C、D力的作用點(diǎn)是距離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的，則要比AB省力；而F3垂直樹(shù)干，F(xiàn)4不垂直，所以F3的力臂大于F4的力臂，即F3最??；故答案為：C。7.（2018·寧波）如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時(shí)物體A對(duì)于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.

F2的功率為0.6W

B.

彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9N

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A．F2的功率為0.6W，將左側(cè)滑輪看成定滑輪時(shí)，這個(gè)滑輪組能省1/2的力，費(fèi)2倍的距離，所以繩子自由端的運(yùn)動(dòng)速率為0.2m/s，由公式P=Fv=3N×0.2m/s=0.6W，說(shuō)法正確，A錯(cuò)誤；B．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9N，左側(cè)滑輪有三根繩子拉著，每根繩的拉力都為3N，所以總拉力是9N，說(shuō)法正確，B錯(cuò)誤；C．物體A和地面之間有摩擦力，因?yàn)锽受到向左的拉力，向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知B受到平衡力的作用，B受到向左的拉力為6N，受到向右的摩擦力也為6N。由于力的作用是相互的，B也給A一個(gè)摩擦力且大小也為6N，方向向左，由于A保持靜止所以A受到平衡力的作用，向應(yīng)該受到向右的力也為6N，已知F1=4N，所以地面對(duì)A的摩擦力為2N方向向右，說(shuō)法正確，C錯(cuò)誤；D．如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動(dòng)，由于滑動(dòng)摩擦力的大小只與表面粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，而B(niǎo)對(duì)A的壓力不變且粗糙程度也不變，所以滑動(dòng)摩擦力不變，A物體的受力不變，所以仍為靜止，說(shuō)法錯(cuò)誤，D正確。故答案為：D8.（2018·紹興）歸納推理是一種重要的科學(xué)思維方法。下列歸納推理正確的是（

）A.

甲圖：向右移動(dòng)滑片，若通過(guò)R1的電流增加a安，則通過(guò)R2的電流也增加a安

B.

乙圖：仍呈清晰的像，若物距增加b厘米，則像距也要增加b厘米

C.

丙圖：加水液面升高，若小鐵球受到的浮力增加c牛，則大鐵球受到的浮力也增加c牛

D.

丁圖：保持天平平衡，若左側(cè)增加d個(gè)鉤碼，則右側(cè)也要增加d個(gè)鉤碼【答案】A【解析】A、甲電路圖是串聯(lián)電路，串聯(lián)電路中電流處處相等，而滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí)，電阻減小，電流增大，通過(guò)過(guò)兩個(gè)電阻器上的電流都會(huì)增大相同的量；故A正確；B、由圖可知，物距等于相距呈清晰的像時(shí)，u=2f；當(dāng)物距增加b厘米時(shí)，u>2f，相距不變時(shí)也可以呈清晰的像，所以相距不用增加b厘米；故B錯(cuò)誤；C、丙，加水升高液面時(shí)，大球排開(kāi)的體積大于小球排開(kāi)的液體體積，所以大球受到的浮力比小球大；故C錯(cuò)誤；D、丁圖中，左側(cè)重力大于右側(cè)，左側(cè)力臂小于右側(cè)；所以當(dāng)左右各增加d個(gè)砝碼時(shí)，肯定不會(huì)平衡，故D錯(cuò)誤；故答案為：A9.（2018·溫州）如圖為吸盤(pán)式掛桿，將吸盤(pán)壓在瓷磚上排盡其中的空氣，掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點(diǎn)開(kāi)始向吸盤(pán)B移動(dòng)，若吸盤(pán)與橫桿的重力、吸盤(pán)大小均忽略不計(jì)，設(shè)掛鉤與吸盤(pán)A的距離為l，則吸盤(pán)B受到的摩擦力F的大小與l的關(guān)系圖像為（

）A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】以吸盤(pán)A為支點(diǎn)，設(shè)掛鉤與吸盤(pán)A的距離為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，G×L=F×AB，F(xiàn)=，AB、G不變，L不為零，故吸盤(pán)B受到的摩擦力F的大小與L的關(guān)系圖象為D。故答案為：D。10.（2018·金華）如圖，用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)（每個(gè)鉤碼重為0.5牛）。下列說(shuō)法正確的是（

）

A.

實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)

B.

圖乙，在AB處各增加一個(gè)鉤碼，杠桿仍然能保持平衡

C.

圖丙，彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)需變大

D.

圖丁，用彈簧測(cè)力計(jì)在c點(diǎn)向上拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)小于3?！敬鸢浮緾【解析】A、甲圖杠桿左低右高，說(shuō)明左邊的力與力臂之積大，所以平衡螺母應(yīng)向右調(diào)；故A錯(cuò)誤；B、圖乙，兩邊各增加一個(gè)勾碼后，左邊為：4×2；右邊為：3×3；不平衡；故B錯(cuò)誤；C、圖丙，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)從a轉(zhuǎn)到b時(shí)，力臂在減小，由杠桿平衡原理可知，如果依然平衡則力會(huì)增大；故C正確；D、由于杠桿沒(méi)有處于中心位置，所以考慮杠桿自身重力問(wèn)題，拉力會(huì)大于3N；故D錯(cuò)誤；故答案為：C。11.（2018·衢州）如圖所示是汽車(chē)起重機(jī)，其中A，B組成滑輪組（結(jié)構(gòu)如示意圖），C桿伸縮可改變吊臂的長(zhǎng)短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。裝在E里的電動(dòng)機(jī)牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車(chē)身外側(cè)增加的支柱，F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車(chē)起重機(jī)的敘述中錯(cuò)誤的是（

）A.

滑輪組中A滑輪用于改變力的方向

B.

當(dāng)C桿伸長(zhǎng)時(shí)吊臂對(duì)D桿的壓力將變大

C.

當(dāng)D桿伸長(zhǎng)時(shí)力F的力臂將變小

D.

H的作用是工作時(shí)以防翻車(chē)和避免輪胎受到的壓力過(guò)大【答案】A【解析】A、滑輪組中的A滑輪是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪是用于省力的；故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)C伸長(zhǎng)時(shí)，阻力臂增長(zhǎng)，而動(dòng)力和動(dòng)力臂不變，所以阻力會(huì)增大，則對(duì)D桿的壓力會(huì)變大；故B正確；C、當(dāng)D伸長(zhǎng)時(shí)，傾斜角增大，所以力F的力臂會(huì)變?。还蔆正確；D、H桿的作用是用于支持起重機(jī)，防止壓力作用在輪胎上；故D正確；故答案為：A。二、填空題12.（2020·衢州）在實(shí)際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進(jìn)（出）物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB，其中O為支點(diǎn)，B為阻力作用點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，動(dòng)力作用在手柄上。（1）圖甲中的螺絲刀屬于________杠桿。（2）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置圖中，畫(huà)出對(duì)應(yīng)F2的最小動(dòng)力F的示意圖。________【答案】（1）省力（2）【解析】（1）根據(jù)圖乙可知，動(dòng)力臂為OA，阻力臂為OB，因?yàn)镺A>OB，所以螺絲刀屬于省力杠桿；

（2）將BO連接并延長(zhǎng)，與大圓周相交于A點(diǎn)，這時(shí)的OA就是最長(zhǎng)的力臂，通過(guò)力的作用點(diǎn)A作OA的垂線段即可，如下圖所示：

13.（2020·湖州）為了防止門(mén)被風(fēng)吹動(dòng)，常在門(mén)背后和墻上安裝如圖甲所示的“門(mén)吸”。圖乙是簡(jiǎn)化后的模型門(mén)可以繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，門(mén)寬為1．2米?！伴T(mén)吸”與O位置關(guān)系、“門(mén)吸”引力大小和方向如圖乙所示。(摩擦力忽略不計(jì))（1）關(guān)門(mén)所需的最小力F是________牛。（2）在圖乙中畫(huà)出F的作用點(diǎn)和方向。【答案】（1）4（2）【解析】（1）將O點(diǎn)看作杠桿的支點(diǎn)，門(mén)吸對(duì)門(mén)的吸力6N為阻力，阻力臂為0.8m，當(dāng)人的推力作用在門(mén)邊且與門(mén)垂直時(shí)，此時(shí)動(dòng)力臂最長(zhǎng)為1.2m，

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：F2×L2=F1×L1；

6N×0.8m=F1×1.2m；

解得：F1=4N；

（2）以門(mén)寬為動(dòng)力臂，從門(mén)的邊緣作門(mén)的垂線段，這就是最小力F，如下圖所示：

14.（2020·寧波）科學(xué)上通常用“功”和“熱量”來(lái)量度物體能量的變化。（1）在“使用動(dòng)滑輪”活動(dòng)中，小科利用如圖所示裝置，用豎直向上的大小為10N的拉力F使物體A勻速提升了0.1m。如果該裝置的機(jī)械效率為70%，則這一過(guò)程中，克服物體A的重力所做的功為_(kāi)_______J，這個(gè)值也是物體A增加的機(jī)械能。（2）把質(zhì)量為2kg，溫度為25℃的水加熱到100C，至少需要完全燃燒________g的酒精。上述過(guò)程中，水的內(nèi)能增加是通過(guò)________(填“做功”或“熱傳遞”)的途徑實(shí)現(xiàn)的。【已知:水的比熱容為4.2×103J/(kg℃)，酒精的熱值為3.0×107J/kg】【答案】（1）1.4（2）21；熱傳遞【解析】（1）拉力移動(dòng)的距離據(jù)s=nh=0.1m×2=0.2m；

拉力做的總功W總=Fs=10N×0.2m=2J；

克服物體A重力做的功W有=W總η=2J×70%=1.4J。

（2）水吸收的熱量為：Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×（100℃25℃）=6.3×105J；

要燃燒酒精的質(zhì)量m酒=Q15.（2020·金華·麗水）簡(jiǎn)單機(jī)械廣泛應(yīng)用于日常生活。某小區(qū)物業(yè)為了方便住戶扔垃圾，對(duì)垃圾桶進(jìn)行了簡(jiǎn)易改裝(如圖甲)。被拉起的垃圾桶蓋可看成是一個(gè)簡(jiǎn)易杠桿。圖乙為桶蓋與繩子成90°角且處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的示意圖，O為杠桿支點(diǎn)，A為繩子拉力F的作用點(diǎn)，B為桶蓋的重心。根據(jù)圖乙回答下列問(wèn)題：（1）定滑輪的作用是________；（2）該狀態(tài)下的桶蓋屬于________(填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。【答案】（1）改變力的方向（2）省力【解析】（1）根據(jù)乙圖可知，如果不使用定滑輪，那么拉力的方向應(yīng)該向上，使用定滑輪后拉力的方向變?yōu)橄蛳拢虼硕ɑ喌淖饔檬牵焊淖兞Φ姆较颍?/p>

（2）如下圖所示：

因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，所以該狀態(tài)下的桶蓋屬于省力杠桿。16.（2020·紹興）小敏將質(zhì)量為20克，體積為25厘米3的塑料塊放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料塊，往容器內(nèi)緩慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（圖乙），將該塑料塊輕輕放入圖丙所示位置，放手后容器最終將________（選填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此時(shí)，塑料塊所受浮力為_(kāi)_______牛。

【答案】水平平衡；0.2【解析】裝上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，這時(shí)塑料對(duì)容器底部的力是均勻的，因此整個(gè)裝置依然平衡；

ρ=mV=17.（2019·湖州）生活中我們常用開(kāi)瓶器打開(kāi)瓶蓋，如圖所示使用開(kāi)瓶器能省力的原因是________

。請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的圖中畫(huà)出作用在開(kāi)瓶器上的阻力________?！敬鸢浮縿?dòng)力臂大于阻力臂；【解析】（1）開(kāi)瓶器的在瓶蓋上的部分是支點(diǎn)，動(dòng)力作用在末端，而阻力作用在瓶蓋下邊，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，所以它能省力；

（2）當(dāng)作用在開(kāi)瓶器最右端的手向上用力時(shí)，咬合在瓶蓋下面的牙對(duì)瓶蓋的作用力向上；根據(jù)相互作用力原理可知，開(kāi)瓶器上的阻力與它方向相反，即向下，如圖：

18.（2018·杭州）如圖所示，將長(zhǎng)為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺(tái)面上，左右兩端點(diǎn)分別為A、B，它們距臺(tái)面邊緣處的距離均為0.3米。在A端掛一個(gè)重為30牛的物體，在B端掛一個(gè)重為G的物體。（1）若G=30牛，臺(tái)面收到木棒的壓力為_(kāi)_______牛。（2）若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于________牛。（3）若B端掛物體后，木棒仍在水平臺(tái)面上靜止，則G的取值范圍為_(kāi)_______牛?！敬鸢浮浚?）60（2）90（3）10~90【解析】（1）若G＝30牛，以木棒為研究對(duì)象，木棒受力平衡，故木棒受臺(tái)面的支持力為60N,臺(tái)面收到木棒的壓力與木棒受到臺(tái)面的支持力為相互作用力，即為60N；

（2）若要使木棒右端下沉，則B點(diǎn)為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件GB×0.3＝GA×0.9,解得GB＝90N，即B端掛的物體至少要大于90牛；

（3）若B端掛物體后，木棒仍在水平臺(tái)面上靜止，以A點(diǎn)為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件GB×0.9＝GA×0.3，解得則GB＝10N,即G的取值范圍為.：10~90牛。19.（2018·湖州）一根均勻的長(zhǎng)方體細(xì)長(zhǎng)直棒重1.5牛，下底面積為20厘米2，將它放在水平桌面上，并有1/4的長(zhǎng)度露出桌面外，如圖所示。（1）直棒對(duì)桌面的壓強(qiáng)為_(kāi)_______帕。（2）在棒的右端至少應(yīng)施加________牛的豎直向下的力，才能讓它的左端離開(kāi)桌面?！敬鸢浮浚?）1000（2）1.5【解析】（1）直棒對(duì)桌面的壓力：F=G=1.5N；有14的長(zhǎng)度露出桌面外，直棒對(duì)桌面的壓強(qiáng)為：p=FS=1.5N20×10?4m2×(1?14)=1000Pa；故答案為：1000；（2）設(shè)直棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)，由題知L1=14L，重力的力臂L2=L2三、實(shí)驗(yàn)探究題20.（2020·杭州）為了解決人們?cè)谝巴馍詈凸ぷ鲿r(shí)的飲水問(wèn)題，小金開(kāi)展了便攜式野外凈水器的設(shè)計(jì)和制作。（1）(一)設(shè)計(jì)方案如圖甲所示(其中箭頭表示預(yù)設(shè)的水流方向)⑴為了確保水流按預(yù)設(shè)方向，原水進(jìn)口和凈水出口需要安裝單向閥，單向閥類似于人體心臟中心房和心室之間的________(填寫(xiě)結(jié)構(gòu)名稱)。⑵為了使水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，小金選擇了三種濾料去除原水中的雜質(zhì)，三種濾料的用途如表所示，則濾料甲、乙、丙分別為_(kāi)_______(按序填寫(xiě)編號(hào))⑶為了使凈水器出水快，需要通過(guò)加壓裝置吸水和壓水。下列設(shè)計(jì)中手柄均可帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中能達(dá)到人推拉手柄省力這一目的的是________(選填字母)（2）小金按其設(shè)計(jì)方案完成了凈水器的制作，并對(duì)凈水器的凈水500，效果進(jìn)行檢測(cè)已知隨著濾料內(nèi)污染物增加凈水流速會(huì)降低，當(dāng)其低于250mL/mn時(shí)，需對(duì)濾料進(jìn)行處理。圖乙為凈水器對(duì)三種地表水體進(jìn)行凈水實(shí)驗(yàn)，得到的凈水流速隨凈水量變化的圖像據(jù)此判斷，在不處理濾料的情況下，此凈水器________(選填“能或“不能”)從以上三種地表水體中獲取30L凈水?！敬鸢浮浚?）房室瓣；①②③；B（2）能【解析】（1）在人體心臟的心房和心室之間有防止血液倒流的房室瓣，保證血液只能單向流動(dòng)，所以單向閥類似于人體心臟中心房和心室之間的房室瓣；

根據(jù)水依次將通過(guò)濾料甲、乙、丙，且除去雜質(zhì)時(shí)一般先除顆粒較大的再除去顆粒較小的，所以甲對(duì)應(yīng)①，乙對(duì)應(yīng)②，丙對(duì)應(yīng)③，所以填①②③；

A、B都利用了杠桿，C沒(méi)有用杠桿。其中A是一個(gè)費(fèi)力杠桿不能增加壓力，B是一個(gè)省力杠桿可增加壓力所以能達(dá)到目的的是B；

（2）由乙圖可知當(dāng)凈水流速為250mL/min時(shí)凈水量可達(dá)35L左右，所以在不處理濾料的情況下，此凈水器能從以上三種地表水體中獲取30L凈水。四、解答題21.（2020·臺(tái)州）晾衣架(如圖)給日常生活帶來(lái)許多方便，轉(zhuǎn)動(dòng)手搖器能使橫桿上升或下降（1）安裝在天花板上虛線框內(nèi)的簡(jiǎn)單機(jī)械應(yīng)是________。（2）使用一段時(shí)間后，對(duì)手搖器的轉(zhuǎn)軸添加潤(rùn)滑劑，目的是________。（3）將掛在晾衣架上重為20牛的衣服升高1.5米，至少對(duì)衣服做多少功?（4）由于使用不當(dāng).造成晾衣架右側(cè)鋼絲繩受損，最多只能承受15牛的力，左側(cè)鋼絲繩能正常使用。晾衣架的橫桿上有11個(gè)小孔，相鄰兩孔間的距離均為20厘米。現(xiàn)準(zhǔn)備將重為20牛的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進(jìn)行晾曬，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明掛在哪些編號(hào)的小孔，在側(cè)鋼絲繩會(huì)斷裂(橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計(jì))。【答案】（1）定滑輪（2）減小摩擦

（3）W=Fs=Gh=20?！?.5米=30焦

（4）晾衣桿可看作是一個(gè)杠桿，左側(cè)繩與晾衣桿的交點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，l2為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離根據(jù)杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2可得l2=F1×l掛在9、10、11三個(gè)孔上晾曬會(huì)損壞晾衣架?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖片可知，安裝在天花板內(nèi)的機(jī)械，應(yīng)該能夠旋轉(zhuǎn)，并且它的位置固定不變，因此應(yīng)該是定滑輪。

（2）使用一段時(shí)間后，對(duì)手搖器的轉(zhuǎn)軸添加潤(rùn)滑劑，目的是減小摩擦。

（3）至少對(duì)衣服做功：W=Fs=Gh=20N×1.5m=30J；

（4）晾衣桿可看作是一個(gè)杠桿，左側(cè)繩與晾衣桿的交點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，l2為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；

根據(jù)杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2；

可得：

l2=F1×l1F22.（2020·杭州）桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤(pán)上不放重物時(shí)，將秤砣移至O點(diǎn)提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡測(cè)得OA=5cm，OB=10cm。（1）計(jì)算秤砣的質(zhì)量（2）小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為_(kāi)_______kg。若圖中OC=2OB，則C處的刻度應(yīng)為_(kāi)_______Kg（3）當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣，移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí)，其讀數(shù)________（選填“<”或“>”)2kg，由此可知一桿杄秤不能隨意更換秤砣【答案】（1）根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，得m1gl1=m2gl2，即：m1l1=m2l2，2kg×5cm=m2×10cm，得m2=1kg（2）2；4（3）<【解析】（1）將O點(diǎn)看作杠桿的支點(diǎn)，秤砣的重力看做阻力，OB為阻力臂；物體的重力為動(dòng)力，動(dòng)力臂為OA，

根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，

即：m1gl1=m2gl2，

m1OA=m2OB；

2kg×5cm=m2×10cm；

解得：m2=1kg

。

（2）因?yàn)槌禹仍贐處平衡時(shí)，物體的質(zhì)量為2kg，所以小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg；

若圖中OC=2OB，

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G物×OA=G秤砣×OC；

m物g×OA=m秤砣g×OC；

m物×OA=m秤砣×OC；

m物×5cm=1kg×20cm；

解得：m物=4kg；

因此在C處的刻度應(yīng)為4kg；

（3）根據(jù)杠桿的平衡條件得到：

G物×OA=G秤砣×OC'；

m物×OA=m秤砣×OC'；

當(dāng)物體的質(zhì)量m物，OA不變時(shí)，秤砣的質(zhì)量m秤砣增大，那么阻力臂OC'變小，

因此其讀數(shù)<2kg。23.（2019·臺(tái)州）電冰箱是通過(guò)溫度控制器控制壓縮機(jī)的開(kāi)或停來(lái)控制溫度，某冰箱的溫控制冷和照明電路，如圖甲，冰箱內(nèi)溫度控制器工作原理如圖乙，硬桿OAB可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，感溫包內(nèi)充有感溫劑氣體，膜盒因感溫包內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化而改變對(duì)A點(diǎn)的推力大小。（1）請(qǐng)將答題紙圖甲中的a、b、c三個(gè)接線頭連入家庭電路。（2）溫度控制器接通電路的工作過(guò)程是，當(dāng)感溫劑氣體溫度上升時(shí)，________

，動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接通，壓縮機(jī)開(kāi)始工作。（3）某同學(xué)模擬冰箱溫控制冷電路，制作了一個(gè)恒溫箱，如圖丙。恒溫箱中溫度控制器的輕質(zhì)硬桿OA長(zhǎng)為5厘米，OB長(zhǎng)為12厘米，注射器的最大刻度為30毫升，刻度部分長(zhǎng)為10厘米。m/g80160240l/cm12.813.614.4

查閱資料得知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的長(zhǎng)度l與所掛鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系遵循函數(shù)l=km+b(k和b為常數(shù)）。為了確定該彈簧k和b的值，在彈簧上掛鉤碼測(cè)得三組數(shù)據(jù)如上表。當(dāng)設(shè)定的溫度為40℃時(shí)，彈簧長(zhǎng)14厘米，觸點(diǎn)C和D恰好接通。請(qǐng)計(jì)算此時(shí)注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。（已知當(dāng)時(shí)大氣壓為1×105帕）（4）丙圖中，溫度控制器硬桿上的連結(jié)點(diǎn)O、B、E、F均固定，調(diào)溫旋鈕轉(zhuǎn)軸及觸點(diǎn)D也固定，調(diào)溫旋鈕已調(diào)到最低溫度，在不更換元件的情況下，如何將恒溫箱設(shè)定溫度調(diào)節(jié)得更低?________?！敬鸢浮浚?）解：如圖

（2）氣壓增大，膜盒對(duì)A點(diǎn)的推力變大

（3）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，代人函數(shù)關(guān)系式可得：{12.8cm=k×80g+b解得：k=0.01cm/g，b=12cm∴函數(shù)關(guān)系式是l=0.01cm/gXm+12cm∴當(dāng)l=14cm時(shí)，m=200g=0.2kg（或依據(jù)比例求得m=200g）此時(shí)，彈簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2得：2N×12cm=F2×5cm解得F2=4.8N注射器活塞面積S=30cm210cm=3cm2=3×104∴P=F2S=P氣=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa

（4）注射器往左移。（或“注射器往上移”、“增加注射器內(nèi)的氣體”）【解析】（1）與開(kāi)關(guān)連接的c點(diǎn)應(yīng)該接火線，b點(diǎn)接零線，與金屬外殼連接的a點(diǎn)接地線，如下圖：

（2）溫度控制器接通電路的工作過(guò)程是，當(dāng)感溫劑氣體溫度上升時(shí)，氣壓增大，膜盒對(duì)A點(diǎn)的推力變大，動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接通，壓縮機(jī)開(kāi)始工作。

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，代人函數(shù)關(guān)系式可得：{12.8cm=k×80g+b解得：k=0.01cm/g，b=12cm∴函數(shù)關(guān)系式是l=0.01cm/gXm+12cm∴當(dāng)l=14cm時(shí)，m=200g=0.2kg（或依據(jù)比例求得m=200g）此時(shí)，彈簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2得：2N×12cm=F2×5cm解得F2=4.8N注射器活塞面積S=

30cm210cm

=3cm2=3×10∴P=F2S=P氣=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa（4）當(dāng)溫度降低時(shí)，注射器內(nèi)的氣壓減小，最終導(dǎo)致觸點(diǎn)C和D接觸恒溫箱開(kāi)始工作；在其它條件不變時(shí)，要想設(shè)定更低的溫度，就必須增加注射器內(nèi)的氣壓.24.（2019·杭州）如圖甲,有一輕質(zhì)桿,左右各掛由同種金屬制成,質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2)的實(shí)心物塊后恰好水平平衡（1）求左右懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)O的距離L1與L2之比（2）將兩物分別浸沒(méi)在水中，桿將會(huì)

▲

（選填“左端下降”“右端下降”“仍然平衡”），試通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明?！敬鸢浮浚?）解：∵杠桿平衡時(shí)有：F1×L1=F2×L2∴m1g×L1=m2g×L2變形得到：L1:L2=m2:m1

（2）仍然平衡；以浸沒(méi)于水的物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析：F拉+F浮=m物gF拉=m物gF浮=m物gρ水gV物=(1ρ水ρ物所以；F拉1×L1=（1ρ水ρ物）mF2×L2=(1ρ水ρ物)m∵m1gL1=m2gL2∴F拉1L1=F拉2L2因此杠桿仍然平衡25.（2019·嘉興）煙頭掉落、爐火忘關(guān)……稍不注意就可能引發(fā)火災(zāi)。如圖是某型號(hào)的干粉滅火器的結(jié)構(gòu)示意圖。（1）干粉滅火器使用時(shí)，拔下保險(xiǎn)銷，用手握緊壓把，通過(guò)連桿把高連壓氣體容器打開(kāi)。壓把屬于________杠桿。（2）打開(kāi)高壓氣體容器后，氣體充滿整個(gè)筒體，粉末狀的滅火劑就會(huì)噴射出米，此時(shí)噴管受到一股反沖力，這是由于________。（3）某種干粉滅火劑的主要成分是碳酸氫鈉。當(dāng)干粉滅火劑噴射到燃燒區(qū)，即能滅火。已知：碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式為：2NaHCO3?2Na2CO3+H2O+CO2↑請(qǐng)結(jié)合燃燒的條件，簡(jiǎn)述該干粉滅火器滅火的原理?！敬鸢浮浚?）省力（2）力的作用是相互的

（3）解：碳酸氫鈉噴射到燃燒物上受熱分解產(chǎn)生水和二氧化碳；水汽化吸熱降低可燃物的溫度；又由于二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大而覆蓋在可燃物上隔絕氧氣，從而起到滅火的作用?！窘馕觥浚?）由圖可知，動(dòng)力臂比阻力臂大，所以該杠桿屬于省力杠桿；

（2）滅火劑沖出，給噴管一股反沖力，則力的作用是相互的；

（3）碳酸氫鈉滅火劑噴到燃燒區(qū)時(shí)，受熱分解釋放出來(lái)水和二氧化碳，而水能夠降低可燃物的溫度，二氧化碳則能夠隔離可燃物，使可燃物缺乏助燃劑而難以燃燒；26.（2019·金華）小麗在商場(chǎng)里買(mǎi)到一個(gè)有趣的玩具“喝水鳥(niǎo)”（如圖甲）：只要往頭部滴一次水，且鳥(niǎo)身前面放一杯水，就能實(shí)現(xiàn)“低頭喝’水——抬頭——又低頭‘喝’水——又抬頭……”反復(fù)運(yùn)動(dòng)（如圖乙）。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，“喝水鳥(niǎo)”由玻璃制成，鳥(niǎo)身由一支點(diǎn)承托，頭部、玻璃管和底部連通并充滿乙醚（易揮發(fā)，易液化），且整體密封。請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋“喝水鳥(niǎo)”能反復(fù)運(yùn)動(dòng)的原因。【答案】例1.水蒸發(fā)吸熱，頭部乙醚蒸汽發(fā)生液化，氣壓下降，液柱上升；若把喝水鳥(niǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)看成杠桿，隨著液態(tài)乙醚上升，動(dòng)力逐漸變大，動(dòng)力臂也增大，阻力逐漸變小，阻力臂也變小，使鳥(niǎo)身繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即低頭喝水；隨著前傾角度變大，底部乙醚越來(lái)越少，當(dāng)玻璃管下端管口部分露出液面后，底部氣體沿管壁上升，液體在重力作用下回流。使鳥(niǎo)身逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抬頭。例2.水蒸發(fā)吸熱，頭部氣體溫度下降，氣壓下降，液柱上升；底部的液態(tài)乙醚沿著玻璃管逐漸上升，重心逐漸向前移動(dòng)，鳥(niǎo)身逐漸前傾，即低頭喝水；隨著前傾角度變大，底部乙醚越來(lái)越少，當(dāng)玻璃管下端管口部分露出液面后，底部氣體沿管壁上升，液體在重力作用下回流。使鳥(niǎo)身逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抬頭?！窘馕觥坑蓤D可知，喝水鳥(niǎo)體內(nèi)裝的是易揮發(fā)、易液化的乙醚，當(dāng)在小鳥(niǎo)的頭部滴一滴水后，水蒸發(fā)吸熱，導(dǎo)致小鳥(niǎo)體內(nèi)的壓強(qiáng)減小，小于底部的壓強(qiáng)，乙醚被壓入小鳥(niǎo)的頭部，這時(shí)導(dǎo)致小鳥(niǎo)頭部的重力增大，即動(dòng)力增大，而阻力減小，當(dāng)動(dòng)力與動(dòng)力臂的積大于阻力與阻力臂的積，小鳥(niǎo)會(huì)低頭喝水；喝水時(shí)，小鳥(niǎo)頭部的液體則會(huì)重新流回底部，導(dǎo)致阻力增大，則小鳥(niǎo)會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)回到原來(lái)的位置；

故答案為：例1.水蒸發(fā)吸熱，頭部乙醚蒸汽發(fā)生液化，氣壓下降，液柱上升；若把喝水鳥(niǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)看成杠桿，隨著液態(tài)乙醚上升，動(dòng)力逐漸變大，動(dòng)力臂也增大，阻力逐漸變小，阻力臂也變小，使鳥(niǎo)身繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即低頭喝水；隨著前傾角度變大，底部乙醚越來(lái)越少，當(dāng)玻璃管下端管口部分露出液面后，底部氣體沿管壁上升，液體在重力作用下回流。使鳥(niǎo)身逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抬頭。例2.水蒸發(fā)吸熱，頭部氣體溫度下降，氣壓下降，液柱上升；底部的液態(tài)乙醚沿著玻璃管逐漸上升，重心逐漸向前移動(dòng)，鳥(niǎo)身逐漸前傾，即低頭喝水；隨著前傾角度變大，底部乙醚越來(lái)越少，當(dāng)玻璃管下端管口部分露出液面后，底部氣體沿管壁上升，液體在重力作用下回流。使鳥(niǎo)身逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抬頭。27.（2018·臺(tái)州）圖甲是一種壺口處配有自動(dòng)開(kāi)合小壺蓋的電水壺。（1）如圖乙，電水壺底部的導(dǎo)線連