《2025年5年中考3年模拟物理》

19.[2024山西]小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析原因并写出正确解答过程。
错题记录
站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踮脚跟时左脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。
　　　　　　　　　　
解：如图将左脚看作杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2，根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2得小腿肌肉拉力F1 = $\frac{F_{2}l_{2}}{l_{1}}=\frac{300\ N\times0.12\ m}{0.04\ m}=900\ N$
错题改正
错误之处：______________________________。
错因分析：______________________________。
正确解答：______________________________。

答案： 错误之处:力臂l1错误
　错因分析:力臂概念不清
　正确解答:
　解:将左脚看作一个杠杆,脚跟抬起时绕支点O转动,动力为F1,阻力为F2。
　根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,
　小腿肌肉拉力F1= $\frac{F_{2}l_{2}}{l_{1}}$ = $\frac{300\ N×12×10^{-2}\ m}{(4 + 12)×10^{-2}\ m}$ = 225N

20.[2024河北]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
　　　　　　
（1）不挂钩码时，杠杆在图甲所示的位置静止，小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向________（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2。多次实验并把数据填入表中。

小明分析表格中的数据发现，第________次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
（3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为________（选填序号）。
　　　　　
①2.0N　　②2.5N　　③3.0N　　④3.5N
（4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第________次实验时的杠杆类型相同。
（5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图丙为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O'点，此时________（选填“MO'”或“O'N”）段更重一些。
　　　　　　　
【拓展】如图丁所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有________种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg。
　　　　　

答案：
(1)左　
(2)3　
(3)②③④　
(4)4　
(5)O′N
[拓展]11
　解析:[拓展]小桶内的水量可调整,不装水时水和桶的重力最小,等于桶重1N,当桶中装满水时,水和桶的总重力最大,G水最大=m水最大g=ρ水V水最大g=1.0×10³kg/m³×800×10⁻⁶m³×10N/kg=8N,G最大=G水最大+G桶=8N+1N=9N,即桶和水的总重力范围为1N≤G≤9N。设小桶悬挂点到物体悬挂点间长度为L,则L可取值2、3、4、5、6,支架支点到物体悬挂点长度为x(取整数),则小桶悬挂点到支点长度为L - x,由题意可得:
　G(L - x)=G物x,解得G = $\frac{G_{物}x}{L - x}$ = $\frac{2x}{L - x}$(1N≤G≤9N)。
当L=6时(即杠杆全长)
　G = $\frac{2x}{6 - x}$，则1N≤$\frac{2x}{6 - x}$≤9N，2≤x≤$\frac{54}{11}$，
　x取整数,则x=2,3,4(三种);
　当L=5时
　G = $\frac{2x}{5 - x}$，$\frac{5}{3}$≤x≤$\frac{45}{11}$，x=2,3,4(三种);
　当L=4时
　G = $\frac{2x}{4 - x}$，$\frac{4}{3}$≤x≤$\frac{36}{11}$，x=2,3(二种);
　当L=3时
　G = $\frac{2x}{3 - x}$，1≤x≤$\frac{27}{11}$，x=1,2(二种);
　当L=2时
　G = $\frac{2x}{2 - x}$，$\frac{2}{3}$≤x≤$\frac{18}{11}$，x=1(一种)。
　共11种。