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2020-2021中考物理杠杆平衡-经典压轴题附答案解析

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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体Ｍ是重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知长度OA∶OB=1∶2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（ ）

A．建筑材料P上升的速度为3m/s B．物体M对地面的压力为5000N

C．工人对地面的压力为400N D．建筑材料P的重力为600N

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．物重由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度

v=12v绳=12×1m/s=0.5m/s

故A错误；

B．定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得

F A′=3F+G定=3×300N+100N=1000N

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即

FA= F A′=1000N

根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以

FB=FA×OAOB =1000N×2OAOA=500N

因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即

F B′=FB=500N

物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为

FM支持=GM− F B′=5000N−500N=4500N

因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力 FM压=FM支持=4500N

故B错误；

C．当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得F+F支=G，则

F支=G−F=700N−300N=400N

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力

F压=F支=400N

故C正确；

D．由图可知n=2，且滑轮组摩擦均不计，由F=12(G+G动)可得，建筑材料P重

G=2F−G动=2×300N−100N=500N

故D错误。

故选C。

2．按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着体积为1cm3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡，如图所示。当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是（ ）

A．密度秤的零点刻度在Q点

B．密度秤的刻度都在Q点的左侧

C．密度秤的刻度都在Q点的右侧

D．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．合金块没有浸入液体时，液体的密度应为零，所以秤的零刻度应该在Q处；故A正确，不符合题意；

BC．若秤砣由Q向右移动，它的力臂变长，则左边合金块拉秤杆的力应增大，但合金块受到的浮力不可能竖直向下，所以零点的右边应该是没有刻度的，其刻度都在Q点的左侧。故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；

D．秤砣的质量不变，由Q向左移动时，它的力臂变短，则左边合金块拉秤杆的力减小，说明合金块受到的浮力增大，而合金块排开液体的体积不变，说明液体的密度变大，所以刻度应逐渐变大，即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边；故D正确，不符合题意。

故选C。

3．如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能平衡的是

A．左右钩码各向支点移一格 B．左右各减少一个钩码

C．左右各减少一半钩码 D．左右各增加两个钩码

【答案】C

【解析】

设杠杆的分度值为 L，一个钩码的重为G．原来4G×2L=2G×4L；

左、右钩码各向支点移动一格，左边=4G×L=4GL，右边=2G×3L=6GL，左边＜右边，杠杆向右端下沉，A不符合题意；

左右各减少一个钩码，左边=3G×2L=6GL，右边=G×4L=4GL，左边＞右边，杠杆向左下沉，B不符合题意；

左、右钩码各减少一半法码，左边=2G×2L=4GL，右边=G×4L=4GL，左边=右边，杠杆平衡；C符合题意；

左右各增加两个钩码，左边=6G×2L=12GL，右边=4G×4L=16GL，左边＜右边，杠杆右边下沉，D不符合题意，故选C．

4．生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水（如图丙所示）．下列有关这把钥匙的分析中正确的是

A．在使用过程中可以减小阻力臂

B．在使用过程中可以减小阻力

C．在使用过程中可以减小动力臂

D．在使用过程中可以减小动力

【答案】D

【解析】 【详解】

由图可知，安装并旋转钥匙，阻力臂不变，阻力不变，动力臂变大，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，动力变小，故选D。

5．小明做探究杠杆平衡条件的实验时将手中的5个钩码挂成了如图所示的情况，则（ ）

A．由图可以得到杠杆平衡条件为F1L1=F2L2

B．小明在F1和F2的下方各再挂一个钩码杠杆仍能平衡

C．小明取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下杠杆仍能平衡

D．小明取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处杠杆仍能平衡

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．假设一个钩码的重力为G

F1=2G，F2=G，F3=2G

各力力臂为

L1=20，L2=10，L3=15

F1L1=2G20=40G

F2L2=G10=10G

F3L3=2G15=30G

杠杆平衡的条件为

F1L1=F2L2+F3L3

故A不符合题意；

B．在F1和F2的下方各再挂一个钩码后

F1L1=3G20=60G

F2L2=2G10=20G

F3L3=2G15=30G

F1L1>F2L2+F3L3

杠杆失去平衡，故B不符合题意；

C．取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下后

F1L1=G20=20G

F2L2=0

F3L3=2G15=30G F1L1

杠杆失去平衡，故C不符合题意；

D．取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处后

F1L1=2G20=40G

F2L2=0

F3L3=2G20=40G

F1L1=F2L2+F3L3

杠杆重新平衡，故D符合题意。

故选D。

6．如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是( )

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

吊桥相当于一个杠杆，以吊桥的左端为支点，人从吊桥左端出发，匀速走到桥的右端，杠杆受到人的压力（阻力）等于人的重力，动力臂为

OA=L，

杠杆受到物体的压力（阻力）

F′=G，

阻力臂为

OB =vt，

因为杠杆平衡，所以满足

F×OA=F′×OB=G×vt，

即：

F×L=G×vt，

GvtFL

由此可知，当t=0时，F=0．当t增大时，F变大，F与人行走时间t是正比例关系，故图象B正确，符合题意为答案．

7．如图杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A 、B两端分别挂上质量为1m、2m的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AOBO，不计杠杆重力，则1m、2m的关系为

A．12mm B．12mm

C．12mm D．无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】

杠杆示意图如下：

根据杠杆的平衡条件：1122FLFL可知，

1122GLGL

1122mgLmgL

即1122mLmL

因为力与相应的力臂成反比关系，从图中可以看出力臂12LL＞，所以物体的重力12GG＜，即12mm＜，故选C。

8．小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（ ）

A．B点挂5个钩码

B．C点挂4个钩码 C．D点挂1个钩码

D．D点挂2个钩码

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

设每个钩码重力为F，每个小格长度为L，则O点左侧力与力臂的积为

4F×3L=12FL

杠杆的平衡条件是

A．若B点挂5个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为

5F×2L=10FL＜12FL

杠杆不能平衡，故A错误；

B．若C点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为

4F×4L=16FL＞12FL

杠杆不能平衡，故B错误；

C．若D点挂1个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为

F×6L=6FL＜12FL

杠杆不能平衡，故C错误；

D．若D点挂2个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为

2F×6L=12FL=12FL

杠杆能平衡，故D正确。

故选D

9．如图所示，体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块，分别挂在杠杆两端，此时杠杆恰好水平平衡，则甲、乙两个物块的密度之比为（ ）

A．1∶1 B．1∶2

C．4∶3 D．2∶1

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由图知道，甲物体挂在左边第3格处，乙物体挂在右边第2格处，由杠杆的平衡条件知道，此时12GlGl甲乙即

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2020-2021备战中考物理压力与压强提高练习题压轴题训练附详细答案

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一、初中物理压力与压强问题

1．如图所示，底面积均为100cm2的薄壁容盤甲和乙（不计容器质量），里面分别装有质量均为2kg的水和另一种液体，液面相平。把一物块浸没在甲客器的水中、水未溢出，甲容器中水面上升5cm，水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1：3：当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中，液体未溢出。则下列结论不正确的是（ ）

A．物块的密度等于3×103kg/m3

B．乙容器中液体密度小于甲容器中液体密度

C．乙容器对地面压强为3.5×103Pa

D．甲容器对地面的压力增加了15N

【答案】A

【解析】

【详解】

A．由p=ρgh知道，水对甲容器底部的压强增加量是：

32110kgm10N/kg0.05m=5P00apgh容器底/，

由于水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1：3，所以，容器对地面的压强增加量是：

=3=350Pa=1500Pa0pp甲地面容器底，

由于甲容器对地面的压强为固体产生的，即

==1500PaGpS物甲地面，

所以，物体的重力是：

G物=mg=1.5×103 Pa×100×10-4 m2 =15N，

因为甲容器上小下大，所以，物体实际的体积：

V＜hS=0.05m×100×10-4 m2 =5×10-4 m3，

即物体的密度，

3343=10N/kg15g310kg/m510GVVgmm物物物，

故A错误，符合题意；

B．由图知道，甲乙两容器中的液体的体积小于水的体积，又因为质量相同，根据mV，故液体的密度小于水的密度，即ρ液 ＜ρ水，故B正确，不符合题意；

C．根据题意知道，乙容器中的液体对容器底部的压力等于其重力：

F=G=mg=2kg×10N/kg=20N，

乙容器原来对地面压强是：

22kg10N/kgPa100cm==2000FGpSS乙地面，

由于当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中，液体未溢出，所以，乙容器后来对地面压强是：

2020-2021中考物理——杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习附答案解析

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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点，甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为25N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa；当甲不动，把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa，下列说法中正确的是（ ）

A．将甲挂在M下，乙挂在Q下，此时甲对地面的压力为45N

B．将甲挂于N正下方，乙挂于S，放手后甲被拉离地面

C．将甲挂在N的下方，乙挂于R，再将乙沿水平方向切去1/3，此时甲对地面的压强仍为3750Pa

D．将甲挂在M正下方，乙挂于Q再将甲沿竖直方向切去1/5，并将这1/5上挂在乙的下方，此时甲对地面的压强为2800Pa

【答案】C

【解析】

【分析】

(1)利用杠杆平衡条件1122FlFl求出甲上方的绳上的拉力，再分析甲的受力情况，根据压强FpS列出甲在两种情况下的压强，联立解答甲的重力；

(2)利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡，并利用平衡时的对应物理量根据FpS计算．

【详解】

A．设甲的重力为G，甲的底面积为S，杠杆上1小格为l，则根据杠杆平衡条件可得：

6215N2FlGll甲乙，

解得5NF甲，此时甲对地面的压强为

5N4000PaFGpSS；

同理可得：

6315N3FlGll甲乙，

解得7.5NF甲，此时甲对地面的压强为

7.5N3750PaFGpSS； 两式联立解得：45NG，此时甲对地面的压力为45N-5N=40N，故A错误；

B．如果将甲挂于N正下方，乙挂于S，设地面对甲的支持力为1F，此时，

147GFlGl乙，

145N415N7Fll

解得118.75NF，则甲对地面仍有压力，故B错误；

2020-2021全国中考物理杠杆平衡条件的应用问题的综合中考模拟和真题汇总及答案解析

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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．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，3ABBO，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122:3:FF，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

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力为

NFGF

由图知动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力

N22AFFGGFG动动（）

根据杠杆的平衡条件得到

ABFOAFOB

即

N2BGFGOAFOB动（）

因为

3ABBO

所以

2AOBO

则

N221BGFGF动（）

即 N42BFGFG动（）

当压力为85N时

14120N-85N2FG动（）

当压力为60N时

24120N-60N2FG动（）

因为

122:3:FF＝

所以

124120N-85N24120N-60N223GFFG动动（）（）

解得

30NG动

A．当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为

N424120N-50N230N=340NBFGFG动（）（）

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

N424120N-90N230N=180NBFGFG动（）（）

2020-2021备战中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(备战中考题型整理,突破提升)含答案

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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图所示，杠杆在水平位置平衡．下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（）

A．两侧钩码同时向外移一格

B．两侧钩码同时向内移一格

C．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码

D．左侧增加一个钩码，右侧钩码向外移一格

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

设一个钩码的重力为G，横梁上一个格的长度为l，原来杠杆处于平衡状态，则有

2332GlGl

A．两侧钩码同时向外移一格,左边为

248GlGl

右边为

339GlGl

89GlGl

杠杆右端下沉，故A项不符合题意；

B．两侧钩码同时向内移一格，左边为

224GlGl

右边为

313GlGl

34GlGl

杠杆左端下沉，故B项不符合题意；

C．同时加挂一个相同的钩码，左边为

339GlGl

右边为

428GlGl

89GlGl

杠杆左端下沉，故C项不符合题意；

D．左侧增加一个钩码，右侧钩码向外移一格，左边为 339GlGl

右边为

339GlGl

99GlGl

杠杆平衡，故D项符合题意。

故选D。

2．AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿OO'线，棒在图所示位置处于静止状态，则（ ）

A．F1

B．F1=221sFs

C．F1力臂等于s1

D．F2方向沿OO'线向上

【答案】D

【解析】

【详解】

AC．由图知，F2的方向沿OO′线，其力臂最长，为s2；而F1的方向竖直向下，所以其力臂L1是从A点到F1的垂线段，小于s1，更小于s2， 由F1L1=F2L2知，L1＜s2，所以F1一定大于F2，故AC不符合题意；

B．由F1L1=F2L2知，

F1L1=F2s2，

即

2211FsFL

故B不符合题意；

D．已知F1的方向是竖直向下的，为保持杠杆平衡，F2的方向应该沿OO′向上，故D符合题意。

3．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（ ）