2020-2021中考物理壓軸題專題復(fù)習(xí)-杠桿平衡含答案

一、初中物理杠桿平衡條件的應(yīng)用問題如圖所示，杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài)，若在B處下方再掛一個鉤碼，若要使杠桿在水平位置再次平衡，下列可行的操作是。（選填字母）減少一個懸掛在A處的鉤碼B.增加一個懸掛在A處的鉤碼C.將懸掛在A處的鉤碼向左移動一格D.將懸掛A處的鉤碼向右移動一格【答案】C【解析】【分析】【詳解】假設(shè)一個鉤碼重力為G,杠桿一格為/,杠桿平衡時3Gx21=2Gx31=6GI若在B處下方再掛一個鉤碼，則右邊為3Gx31=9G1減少一個懸掛在A處的鉤碼，則左邊為2Gx21=4G1左邊小于右邊，杠桿不能平衡，故A項不符合題意；增加一個懸掛在A處的鉤碼，則左邊為4Gx21=8G1左邊小于右邊，杠桿不能平衡，故B項不符合題意；將懸掛在A處的鉤碼向左移動一格，則左邊為3Gx31=9G1左邊等于右邊，杠桿能再次平衡，故C項符合題意；將懸掛A處的鉤碼向右移動一格，則左邊為3Gxl1=3G1左邊小于右邊，杠桿能再次平衡，故D項不符合題意。故選Co如圖所示的輕質(zhì)杠桿OA上懸掛著一重物G，O為支點，在A端用力使杠桿平衡。下列敘述正確的是（）A?此杠桿一定是省力杠桿B?沿豎直向上方向用力最小C.沿桿OA方向用力也可以使杠桿平衡D.此杠桿可能是省力杠桿，也可能是費力杠桿【答案】D【解析】【分析】【詳解】因為無法確定動力臂的大小，所以無法確定是哪種杠桿，故A錯誤；沿垂直杠桿向上的方向用力，動力臂最大，動力最小，最省力，故B錯誤；沿OA方向動力臂是零，杠桿無法平衡，故C錯誤。因為杠桿的動力臂無法確定，所以它可能是省力杠桿，也可能是費力杠桿，故D正確。故選Do3．生活中，小華發(fā)現(xiàn)有如圖甲所示的水龍頭，很難徒手?jǐn)Q開，但用如圖乙所示的鑰匙，安裝并旋轉(zhuǎn)鑰匙就能正常出水（如圖丙所示）．下列有關(guān)這把鑰匙的分析中正確的是A.在使用過程中可以減小阻力臂在使用過程中可以減小阻力在使用過程中可以減小動力臂在使用過程中可以減小動力【答案】D【解析】【詳解】由圖可知，安裝并旋轉(zhuǎn)鑰匙，阻力臂不變，阻力不變，動力臂變大，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可知，動力變小，故選Do1如圖所示，杠桿在水平狀態(tài)保持靜止，要使彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，下列措施中可行的是去掉三個鉤碼把鉤碼向左移動2小格把鉤碼向右移動2小格D?把彈簧秤測力計向左移動2小格【答案】B【解析】【分析】【詳解】根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，4Gx4L二F2x8L,解得F2二2G，1要使彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，即F2二Go去掉三個鉤碼，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，Gx4L=F；x8L,1所以F'=2G,不符合題意；B?把鉤碼向左移動2小格，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，4Gx2L=F'2x8L,所以F；二G,故B符合題意；C?把鉤碼向右移動2小格，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，4Gx6L二F；x8L,所以F；二3G，故C不符合題意；把彈簧秤測力計向左移動2小格，根據(jù)杠桿平衡條件尸占二F2L2得，4Gx4L二F；x6L,所以F；二8G,故D不符合題意。23故選Bo如圖所示，將重150N的甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端，杠桿的B端懸掛乙物體,杠桿在水平位置平衡，已知：乙物體所受重力為30N,AO:OB1:3，甲物體的底面積為0.2m2，g取10N/kg。下列說法正確的是（）甲物體對杠桿的拉力為10NB.杠桿對甲物體豎直向上的拉力為60NC.甲物體對水平地面的壓強(qiáng)為750PaD.水平地面對甲物體的支持力為60N【答案】D【解析】【分析】【詳解】對物體甲受力分析，甲受到重力、地面給甲的支持力、杠桿施加的拉力的作用，其中杠桿施加的拉力與甲對杠桿的拉力為一對相互作用力，地面給甲的支持力和甲給地面的壓力為一對相互作用力。AB.根據(jù)杠桿平衡條件可知杠桿A端受到物體的拉力與OA的乘積等于乙給B端的拉力與OB的乘積相等，則有GOB3F二-乙一二30Nx—二90N

aOA1即甲對杠桿的拉力為90N，杠桿施加的拉力與甲對杠桿的拉力為一對相互作用力，故AB項錯誤；CD.甲給地面的壓力等于地面給甲的支持力為F=F=--F=150N-90N=60N壓則甲物體對水平地面的壓強(qiáng)F60Np=3二二300Pa

甲S0.2m2甲故C項錯誤，D項正確。故選DoAC硬棒質(zhì)量忽略不計，在棒的B、C兩點施加力F］、F2，F(xiàn)2的方向沿00線，棒在圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A．F1<F2sFB．F1c.F1力臂等于S]F2方向沿00’線向上【答案】D解析】【詳解】AC.由圖知，F(xiàn)2的方向沿00'線，其力臂最長，為s2；而行的方向豎直向下，所以其力臂L1是從A點到行的垂線段，小于S]，更小于s2，由F1L1=F2L2知，L]Vs2，所以F]一定大于F2，故AC不符合題意；B.由F1L1=F2L2知，F(xiàn)1L1=F2s2，即廠FsF2^2iL1故B不符合題意;已知行的方向是豎直向下的，為保持杠桿平衡，F(xiàn)2的方向應(yīng)該沿00,向上，故D符合題意。如圖所示，為提升重物，現(xiàn)選用輕質(zhì)杠桿，不考慮杠桿支點0點處的摩擦，每次利用杠桿把同一重物勻速提升相同高度，下列說法正確的是ABC當(dāng)重物懸掛在A點，動力作用在C點時，該杠桿一定是省力杠桿當(dāng)重物懸掛在C點，動力作用在B點時一定比作用在A點時要省力無論重物掛在A點還是B點時，利用該機(jī)械所做的有用功都相等如果動力作用在C點且方向始終保持與桿保持垂直，則提升重物過程動力大小不變【答案】C【解析】【分析】靈活運用杠桿平衡公式分析即可；【詳解】AB.不論重物懸掛在A點或C點，也不論動力作用在C點還是B點，判斷杠桿是省力還是費力，需要根據(jù)杠桿平衡公式，不僅與力的作用點有關(guān)，還與力的方向有關(guān)，因此無法在只知道力的作用點的情況下判斷是否省力，故AB錯誤；無論重物掛在A點還是B點時，由于物體質(zhì)量相同，上升高度相同，則根據(jù)W=Gh可知，該機(jī)械所做的有用功都相等，故C正確；動力作用在C點且方向始終保持與桿保持垂直時，可得動力臂大小始終不發(fā)生變化，但由于物體上升，重物的阻力臂會逐漸減小，則由杠桿平衡公式可知動力會減小，故D錯誤。8.要使圖中的杠桿平衡，分別用Fa、Fb、FC的拉力，這三個力的關(guān)系應(yīng)是A.Fa>Fb>FcB.Fa<Fb<Fcc.Fa>Fc>FbD.Fa=Fb=Fc【答案】C解析】分析】詳解】分別從支點向三條作用線做垂線，作出三個力的力臂，如圖；從圖可知，三個方向施力，F(xiàn)B的力臂LOB最長，其次是LOC、LOA，而阻力和阻力臂不變,由杠桿平衡條件FL=FL可知，動力臂越長動力越小，所以三個方向施力大?。?122FA>FC>FB．故選C?9.如圖杠桿AOB用細(xì)線懸掛起來，分別在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為mi、m2的重物時，杠桿平衡，此時AO恰好處于水平位置，AO=BO，不計杠桿重力，則％】、m2的關(guān)系為

Am>m12Am>m12Cm<m12【答案】C【解析】Bm二m12D無法判斷詳解】根據(jù)杠桿的平衡條件：FL=FL可知，1122GL=GL1122mgL=mgL1122即mL=mL1122因為力與相應(yīng)的力臂成反比關(guān)系，從圖中可以看出力臂L]>L2，所以物體的重力GVG，即m<m，故選Co121210如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）A將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格B在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變C將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變D將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格【答案】A【解析】【詳解】設(shè)杠桿的一個小格是lcm,—個鉤碼的重是1N；將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格，(4-2)NX3cm=3NX(4-2)cm,杠桿仍然平衡，故A符合題意；在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變，由(4+1)NX3cmV(3+1)NX4cm得，杠桿的右端下沉，故B不符合題意；將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變，由(4-1)NX3cm>(3-1)NX4cm得，杠桿的左端下沉，故C不符合題意；將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格，由4NX(3+1)cm>3NX(4+1)cm得，杠桿的左端下沉，故D不符合題意。11.如圖所示，在探究杠桿平衡條件的實驗中，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，所用鉤碼完全相左邊減少1個鉤碼，右邊減少2個鉤碼兩邊鉤碼均向支點移動相同的距離左邊鉤碼向左移1.5cm，右邊鉤碼向右移1cm【答案】D【解析】【詳解】設(shè)一個鉤碼的重力為G,左邊鉤碼到支點的距離為引，因為杠桿正處于水平平衡，所以由杠桿平衡條件可得2Gx3l=3Gxl，右解得L二21，即右邊鉤碼到支點的距離為21；右若分別在兩邊鉤碼下再增加一個相同鉤碼，則3Gx31豐4Gx21,此時杠桿不再平衡，不符合題意；若左邊減少1個鉤碼，右邊減少2個鉤碼，則Gx31豐Gx21，此時杠桿不再平衡，不符合題意；若兩邊的鉤碼均向支點移動相同的距離l貝U2G2l3Gl，此時杠桿不再平衡，不符合題意；若左邊鉤碼向左移1.5cm，右邊鉤碼向右移1cm，則2G(3l1.5)3G(2l1)，此時杠桿平衡，符合題意。12.如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，改變彈簧測力計拉力F的方向，使其從①一②一③，此過程中()A.①位置力臂最長B.③位置力臂最長C.彈簧測力計示數(shù)先變大后變小D.彈簧測力計示數(shù)先變小后變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB?力臂是支點到力的作用點的線段，由圖可知當(dāng)彈簧測力計在②位置時力臂最大，故AB不符合題意；CD?從①一②一③時動力臂先變大后變小，由圖可知阻力等于鉤碼重力不變，在水平位置平衡所以阻力臂也不變，根據(jù)杠桿平衡的條件可知，彈簧測力計給杠桿的拉力先變小后變大，故C不符合題意，D符合題意。故選Do13.如圖為搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受的總重力G為1000N(車架所受重力忽略不計)，獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示，推車時，人手向上的力F的大小為()

A.200NB.300NC.400ND.500N【答案】B解析】分析】詳解】由平衡條件可知Gl二Fl12則匸Gl1000Nx0.3mnKTF—i=—300N1m2故選B。14．如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則()F甲乙F]>F2，因為甲方法的動力臂長F1=F2，因為動力臂都是阻力臂的2倍F]>f2，因為乙方法的阻力臂短F]VF2，因為乙方法的動力臂長【答案】B【解析】【分析】【詳解】由圖示可知，無論用哪種方法來抬，動力臂總是阻力臂的二倍，所用的力總等于阻力的二分之一，由于阻力就是重力，大小是不變的，所以動力的大小也是不變的，故應(yīng)選Bo15.用如圖所示的杠桿提升重物，設(shè)作用在A端的力F始終與桿垂直，那么，在將重物提升到最高處的過程中，力F的大小將()逐漸變小B.先變小，后變大C.逐漸變大D.先變大，后變小【答案】D【解析】【分析】【詳解】由題知，當(dāng)慢慢提升重物時，重力（阻力）不變，阻力臂增大（水平時最大），動力臂不變，即：G不變、L1不變，，L2增大TFL］二GL2???力F逐漸變大；故選C.16．在我國古代書籍《墨經(jīng)》中，對杠桿有精辟論述，并有許多巧妙的應(yīng)用．如下圖所示是在井上汲水的桔槔，下列對其在使用中正確的解釋是桔槔是等臂杠桿，不省力也不費力向井內(nèi)放送水桶時，人用的力氣一定小于水桶的重力，所以省力桔槔是不等臂杠桿，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿往上提水時，人用的力氣一定小于桶與水的總重，所以省力【答案】D【解析】【分析】杠桿的分類：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂；要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（用力點、支點和阻力點）的大小跟它們的力臂成反比?！驹斀狻緼C.由圖可見，桔槔是不等臂杠桿，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故AC錯誤；向井內(nèi)放送水桶時，人用的力通過杠桿原理，與石頭的重力相關(guān)，一般比木桶的重力要大，故B錯誤；往上提水時，因為有石頭幫忙，人的力氣比水和桶的總重力小，故D正確。故選D?！军c睛】此題主要考查了對簡單機(jī)械的認(rèn)識，要掌握杠桿的要素。如圖所示甲乙兩杠桿處于水平位置平衡，甲圖上有兩個體積不同的鐵球，乙圖上有兩

A.A.仍保持平衡C.都失去平衡【答案】B【解析】【詳解】D.甲失去平衡，乙仍保持平衡甲杠桿：浸入水中之前，由杠桿平衡條件可得GL=GL鐵11鐵22pgVxL=pgVxL鐵11鐵22所以VxL=VxL1122浸入水中后左端力和力臂的乘積為：(pgV-pgV)xL=(p-p)gVxL鐵1水11鐵水11浸入水中后右端力和力臂的乘積為：(pgV-pgV)xL=(p-p)gVxL鐵2水22鐵水22所以浸入水中后，左右兩端力和力臂的乘積相等，故杠桿仍然平衡乙杠桿：浸入水中之前，由杠桿平衡條件可得GL=GL鋁1鐵2即pgVxL=pgVxL①鋁1鐵2浸入水中后左端力和力臂的乘積為：(pgV-pgV)xL=pgVxL-pgVxL②

鋁水1鋁1水1浸入水中后右端力和力臂的乘積為：(pgV-pgV)xL=pgVxL-pgVxL③

鐵水2鐵2水2由于L1>￡，結(jié)合①可知，左端力和力臂的乘積小于右端力和力臂的乘積，故杠桿失去平衡、右端下沉，故選B。點睛】本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、杠杠平衡條件的掌握和運用，利用好力臂大小關(guān)系和受到的浮力大小關(guān)系是本題的關(guān)鍵。如圖，粗細(xì)均勻木棒AB長為1m,水平放置在0、0’兩個支點上.已知AO.O'B長度均為0.25m。若把B端豎直向上稍微抬起一點距離，至少需要用力40N；則木棒的重力為))A．160NB．120NC．80ND．4ON【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)木棒AB的重心在C點，抬起B(yǎng)端時的支點為0,由于A0二0.25m,則抬B端的力的力臂0B=AB-A0二1m-0.25m二0.75m木棒AB的重心距離支點的距離，即重力的力臂11OC=O'C二一AB-AO=-X1m-0.25m=0.25m22木棒平衡，則有FxOB二G^0C木棒的重力G=卩XOB二40NX°?75m=i20NOC0.25m故B正確。故選Bo如圖所示，在等臂杠桿兩端各掛等重的實心鉛塊和鐵塊（P鉛＞P鐵），杠桿水平平衡，若將鐵塊和鉛塊同時浸沒在水中（未觸底），則（）杠桿左端上翹B.杠桿右端上翹杠桿仍然水平平衡D.不確定【答案】A【解析】【分析】根據(jù)鉛塊和鐵塊質(zhì)量相同，并結(jié)合杠桿的平衡條件確定杠桿的類型，即為等臂杠桿；因此當(dāng)鐵塊、鉛塊都浸沒水中后，受到浮力較小的一側(cè)，杠桿下沉?！驹斀狻吭瓉砀軛U平衡，且鉛塊和鐵塊質(zhì)量相同（重力相同），且杠桿為等臂杠桿；由杠桿平衡條

件可知，兩側(cè)的力臂相同，鉛塊和鐵塊質(zhì)量相同，因為P鉛件可知，兩側(cè)的力臂相同，鉛塊和鐵塊質(zhì)量相同，因為P鉛＞卩鐵則由V=m可知P匕鉛＜V鐵，當(dāng)浸沒水中后，由F浮=P水gV排可知，鐵塊受到的浮力大，鉛塊受到的浮力較鉛鐵浮水排小，此時杠桿受到的拉力F=G-F拉物浮因重力相同、鉛塊受到的浮力較小，則可知鉛塊對杠桿的拉力較大，因兩側(cè)的力臂相同，所以鉛塊一側(cè)拉力與力臂的乘積較大，則鉛塊一側(cè)將下降，即右端下降，左端上翹。故選A。如圖所示，長1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞0點轉(zhuǎn)動，桿上套一滑環(huán)，用測力計豎直向上拉著滑環(huán)緩慢向右移動，并保持金屬桿處于水平狀態(tài)。則測力計示數(shù)F與滑環(huán)離開0點的距離s之間的關(guān)系圖像為（）解析】解析】分析】詳解】由題意可知，測力計豎直向上拉著滑環(huán)緩慢向右移動的過程中，金屬桿處于水平狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件可得1G?—l二Fs二kOA2OA金屬桿的重力和金屬杠的長度大小不變，即k是定值，那么可得到從上式可知隨著距離s的變大，測力計示數(shù)F在變小，兩者是成反比的，兩者的關(guān)系圖像是B圖像。故選B。21．如圖所示，一塊厚度很薄、質(zhì)量分布均勻的長方體水泥板放在水平地面上，若分別用一豎直向上的動力行、F2作用在水泥板一端的中間，欲使其一端抬離地面，則（）F1>F2，因為甲中的動力臂長F1<F2，因為乙中的阻力臂長F1>F2，因為乙中的阻力臂短F嚴(yán)2，因為動力臂都是阻力臂的2倍【答案】D【解析】【分析】把水泥板看