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中考物理——杠杆平衡压轴题专题复习

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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，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．

2．如图所示，作用在A点的各个力中，不可能使杠杆平衡的力是

A．F3和F4

B．F1和F3

C．F2和F4

D．F1和F2

【答案】A

【解析】

【详解】

因为力F3的作用线所在的直线过支点O，所以力F3的力臂为0，又因为0乘以任何数都为0，所以力F3不能使杠杆平衡；力F4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同，所以力F4不能使杠杆平衡；力F1和F2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反，所以力F1和F2可以使杠杆平衡；故选A。

3．如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，:1:3AOOB，甲物体的底面积为0.2m2，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）

A．甲物体对杠杆的拉力为10N B．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N

C．甲物体对水平地面的压强为750Pa D．水平地面对甲物体的支持力为60N

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

对物体甲受力分析，甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用，其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。

AB．根据杠杆平衡条件可知杠杆A端受到物体的拉力与OA的乘积等于乙给B端的拉力与OB的乘积相等，则有

A330N90N1GOBFOA乙

即甲对杠杆的拉力为90N，杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，故AB项错误；

CD．甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为

A150N90N60NFFGF甲压支

则甲物体对水平地面的压强

260N300Pa0.2mFpS压甲甲

故C项错误，D项正确。

故选D。

4．如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（ ）

A．可能为0.5牛 B．一定为2牛 C．一定为3牛 D．可能是4牛

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

设杠杆每小格的长度为L，若在B点用垂直OB竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡，此时所用的力最小，根据杠杆平衡条件1122FlFl可得

min42FLGL

则有

min24N22N44GLFL

若在B点斜拉使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件1122FlFl可知

2211FlFl

则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，故动力将增大，故若使杠杆在水平位置平衡，在B点施加的力

2NF

故选D。

5．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点 A 固定，改变测力计与水平方向的夹角 θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F-θ”图象和“F-l” 图象中，正确的是

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】

【详解】

A．动力F和θ的关系，当F从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F对应的动力臂l=OA×sinθ，动力臂l先变大后变小，则动力F先变小后变大，所以A错误；

B．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B错误；

CD．根据杠杆平衡条件Fl=F2l2可得：F=22Fll，由于F2、l2不变，则F和l成反比，故C正确，D错误。

6．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B点从a转动到b的过程中，拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）

A．一直变小 B．一直变大

C．一直不变 D．先变小后变大

【答案】C 【解析】

【分析】

【详解】

将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。

故选C。

7．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。

8．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。

9．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．

10．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．

11．如图所示，小明利用一根长为L的扁担挑水，他在扁担的左端挂上质量为m1的水桶，在右端挂上质量为m2的水桶，右手扶着扁担右侧。已知m1> m2 ，不计扁担自重，下列说法正确的是（ ）

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中考物理汇编力学压轴题三含解析

中考物理汇编力学压轴题三含解析

力学压轴题三

1．2015河北如图19所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0;撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为×103PaOB=3OA,g取10N/kg;

1画出F2的力臂;

2求合金块的质量;

3求F2的大小;

解析：本题是压强、杠杆平衡条件及力的平衡的综合；解答过程如下

2．2015厦门超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成;它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示;某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300Mpa;已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=×103kg/m3;求：

1水刀正常工作1min消耗的电能；

2高速“水箭”对切割面的压力；

3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；

4水刀的效率; 本题虽然涉及电学知识,但在力学方面是难点;

解析

1∵P= ,∴消耗的电能：W=Pt=20000W×60s=×106J；

2p=300MPa=300×106Pa=3×108Pa,

∵p=,∴高速“水箭”对切割面的压力F=pS=3×108Pa×5×10﹣8m2=15N；

3每秒钟喷出水的体积为：V=SL=Svt=5×10﹣8m2×800m/s×1s=4×10﹣5 m3

喷出的水的质量：m=ρV=×103kg/m3×4×10﹣5 m3=；

4水刀的功率为：P1===Fv=15N×800m/s=12000W=12kW 效率为：η=×100%=×100%=60%．

答：1水刀正常工作1min消耗的电能×106J；

2高速“水箭”对切割面的压力15N；

3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；

4水刀的效率60%．

3．2015青岛小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水不计绳重及摩擦;已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为,圆柱形水桶的底面积为、容积为不计桶的厚度; 1将空桶匀速下放的过程中桶底未接触水面,小雨对地面的压强为×l04Pa,则桶和动滑轮总重是多少

中考专题复习杠杆(物理)

中考专题复习杠杆(物理)

1 目标：知道杠杆的五要素；会画阻力臂与动力臂；理解杠杆的平衡条件，能结合实例分析杠杆的类型；理解并应用杠杆平衡的条件解决实际问题。

中考考点：

1、杠杆的定义：能绕某一固定点转动的硬棒。杠杆的五要素分别是：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。其中动力臂是指从（ ）到（ ）的垂线段；阻力臂是指从（ ）到（ ）的垂线段。画出下面两个杠杆的五要素：

2、杠杆平衡的条件是：（ ）。由杠杆平衡的条件可进行以下推导：

（1）若动力臂大于阻力臂，则动力（ ）阻力，此类杠杆为（ ）杠杆；

（2）若动力臂小于阻力臂，则动力（ ）阻力，此类杠杆为（ ）杠杆；

（3）若动力臂等于阻力臂，则动力（ ）阻力，此类杠杆为（ ）杠杆。

根据以上推导我们可以得到一条极为重要的机械规律是：（ ）。

生活中属于省力杠杆的有（ ）；

生活中属于费力杠杆的有（ ）；

生活中属于等臂杠杆的有（ ）。

经典习题：

1、在下图中属于省力杠杆的是( )

(A)钓鱼杆 (B)筷子 (C)镊子 (D)瓶盖起子

2、如图2所示的四种用具中，属于费力杠杆的是( )

图2 2

3、如下图 是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个（ ）（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为（ ）N。

中考物理—欧姆定律压轴题专题复习及答案

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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1．左图中所示的装置是水位监测仪，图甲是该水位监测装置的模拟电路图。柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V 2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即x=h-1）。则下列说法中正确的是（ ）

A．容器内水柱越高，两金属板间的湖水电阻R越大

B．将电流表改为水位计，水位越高电流表示数越大

C．当湖水水位高于警戒水位5m时，灯泡的实际功率大于2W

D．当湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数为0.6A

【答案】B

【解析】

【分析】

(1)容器内水位上升时，根据图乙判断其电阻的变化；

(2)由2UPR计算灯泡电阻，根据图像得出R与x的关系式，再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式，分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况；

(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时，电流表示数，再根据2PIR求出此时灯泡的实际功率，据此判断；

(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数。

【详解】

由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联，由图乙可知，R与h-1成正比，所以h越大，R越小；

A．容器内水柱越高时，则A内湖水电阻R变小，故A错误；

B．由2UPR可得，灯泡电阻 22L2V2Ω2WURP额额

由图像可知，R=4Ω时，x=0.2m−1，R=8Ω时，x=0.4m−1，设R=kx+b，则

14Ω0.2mkb，18Ω0.4mkb

解得：k=20Ω·m，b=0，则R与x的关系式

20Ωm20ΩmRxh

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以I与h的关系式

L6V20Ωm2ΩUIRRh

由表达式可知，水位越高电流表示数越大，故B正确；

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（ ）