2020-2021全国中考物理杠杆平衡中考真题汇总含答案

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．用如图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终与杆垂直，那么，在将重物提升到最高处的过程中，力F的大小将 ( )

A．逐渐变小 B．先变小，后变大 C．逐渐变大 D．先变大，后变小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由题知，当慢慢提升重物时，重力(阻力)不变，阻力臂增大(水平时最大)，动力臂不变，即：G不变、L1不变,，L2增大∵FL1＝GL2∴力F逐渐变大；故选C.

2．如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图．关于压面团过程的叙述正确的是（ ）

A．面团对杆的作用力方向向下

B．面团对杆的作用力大小等于F

C．面团被压扁说明力能使物体发生形变

D．A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A错误；

B．由于面团B点到支点C的距离小于A点到C的距离，根据杠杆定律F1L1=F2L2，可知面团对杆的作用力大于F，故B错误； C．面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C正确；

D．C为支点，A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离，故D错误；

故选C。

3．如图所示，一根均匀木尺放在水平桌面上，它的一端伸出桌面的外面，伸到桌面外面的部分长度是木尺长的14，在木尺末端的B点加一个作用力F，当力F=3N时，木尺的另一端A开始向上翘起，那么木尺受到的重力为（ ）

A．3N B．9N C．1N

D．2N

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

设直尺长为l，如图所示：

从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力

F=3N

动力臂

OB=14l

阻力为直尺的重力G，阻力臂

CO=12l-14l=14l

由杠杆平衡的条件得

F×OB=G×OC

3N×14l= G×14l

G=3N

故选A。

4．有一平衡的不等臂杠杆，下面哪种情况下杠杆仍能平衡：（ ）

A．使动力、阻力的大小减少相同的数值 B．使动力、阻力的大小增加相同的数值

C．使动力臂、阻力臂增加相同的长度 D．使动力、阻力的大小增加相同的倍数

【答案】D 【解析】

【详解】

不等臂杠杆平衡时，满足F1l1=F2l2，l1l2，F1F2。

A．使动力、阻力的大小减少相同的数值F时，由Fl1≠Fl2可知，

(F1−F)l1≠(F2−F)l2，

故A不符合；

B．使动力、阻力的大小增加相同的数值F时，由Fl1≠Fl2可知，

(F1+F)l1≠(F2+F)l2，

故B不符合；

C．使动力臂、阻力臂增加相同的长度L时，由F1L≠F2L可知，

F1(L+l1)≠F2(L+l2)，

故C不符合；

D．使动力、阻力的大小增加相同的倍数时，由F1l1=F2l2可知，

nF1×l1=nF2×l2，

故D正确。

故选D。

5．如图所示为一轻质杠杆。机翼模型固定在直杆上，它们总重 6N，直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是（ ）

A．测力计在a位置时的示数为 1.5N

B．测力计从a位置转到b 位置后，示数将会变小

C．测力计在a位置时示数为Fa，移至c位置时示数为Fc，则 Fa∶Fc=4∶1

D．测力计在c位置时，对模型水平向右吹风，示数将会变大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．我们将杠杆左边受到的拉力定义为阻力，右边受到的拉力定义为动力。因为动力臂为阻力臂的14，根据杠杆平衡条件1122FlFl我们可以知道，动力应为阻力6N的4倍，即为24N，A选项错误，不符合题意； B．测力计a位置时，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当测力计在b位置时，动力臂与支点到力的作用点的距离为直角三角形的一条直角边与斜边的关系，即测力计从a位置转到b位置，动力臂变小了。根据杠杆平衡条件1122FlFl可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂减小，要使杠杆继续平衡，动力应该增大。B选项错误，不符合题意；

C．当测力计从a位置转到c位置时，动力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件1122FlFl可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂变为原来的4倍，要使杠杆继续平衡，动力应变为原来的14，即Fa∶Fc=4∶1。C选项正确，符合题意；

D．对模型向右吹风，根据流体压强与流速的关系可以知道，模型会受到一个向上的升力，即杠杆左边受到的拉力会减小。根据杠杆平衡条件1122FlFl可以知道，在力臂均不变的情况下，阻力减小了，要使杠杆继续平衡，动力也应减小。D选项错误，不符合题意。

故选C。

6．一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡，如图（a）所示，如果将右端弯成如图（b）所示的情况，铁棒将（ ）

A．顺时针转动 B．逆时针转动 C．静止不动 D．以上三种情况均有可能

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

图a中，水平铁棒在水平位置处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可知

GlGl右右左左

图b中，将铁棒右端弯折，此时铁棒右边的重力不变，右端铁棒的重心将向左移动，力臂l右减小，而左边的力和力臂不变；因此

GlGl右右左左

所以铁棒左端下沉，右端上升，即铁棒将沿逆时针转动。

故选B。

7．如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，已知杠杆上每个小格的长度为2cm，用弹簧测力计在A点斜向上（与水平方向成30°角）拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是（ ）

A．此时杠杆的动力臂为0.08m

B．此时为省力杠杆

C．当弹簧测力计向左移至竖直位置时，其示数为1N

D．图中钩码的总重力为2N

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，所以动力臂

11142cm4cm=0.04m22lOA

故A错误；

B．由图知，钩码对杠杆拉力为阻力，阻力臂的大小

l2=3×2cm=6cm＞l1

杠杆为费力杠杆，故错误；

CD．由图知，弹簧测力计示数为3N，根据杠杆的平衡条件F1l1=Gl2可得

1123N4cm=2N6cmFlGl

竖直向上拉A点时，力臂大小等于OA，由杠杆平衡条有'12FOAGl ，所以测力计的示数

212N6cm=1.5N2cm4GlFOA

故C错误，D正确。

故选D。

8．如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO=OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则

A．F1F2 C．F1=F2 D．无法比较

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

（1）当AO段处于水平位置时，如左图所示最省力，

∵

F1lOB=GlOA

∴

F1=OAOBGll=G；

（2）当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，

∵

F2lOB=GlOC

∴

F2=OCOCOBOBGlGlll

∵

lOC＜lOB

∴

F2＜G

∴

F1＞F2；

故选B．

9．如图所示，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在B处下方再挂一个钩码，若要使杠杆在水平位置再次平衡，下列可行的操作是______。（选填字母）

A．减少一个悬挂在A处的钩码 B．增加一个悬挂在A处的钩码

C．将悬挂在A处的钩码向左移动一格 D．将悬挂A处的钩码向右移动一格

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

假设一个钩码重力为G，杠杆一格为l，杠杆平衡时

32236GlGlGl

若在B处下方再挂一个钩码，则右边为

339GlGl

A．减少一个悬挂在A处的钩码，则左边为

224GlGl

左边小于右边，杠杆不能平衡，故A项不符合题意；

B．增加一个悬挂在A处的钩码，则左边为

428GlGl

左边小于右边，杠杆不能平衡，故B项不符合题意；

C．将悬挂在A处的钩码向左移动一格，则左边为

339GlGl

左边等于右边，杠杆能再次平衡，故C项符合题意；

D．将悬挂A处的钩码向右移动一格，则左边为

313GlGl

左边小于右边，杠杆能再次平衡，故D项不符合题意。

故选C。

10．如图所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（ ）

A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先变小再变大

【答案】D

【解析】