訓(xùn)練9杠桿平衡條件（原卷版）

2021中考物理浮力、壓強(qiáng)、機(jī)械滿分訓(xùn)練營第9節(jié)杠桿及平衡條件內(nèi)容導(dǎo)航例題演練題組1：杠桿的分類例1．如圖所示的四種工具中，屬于省力杠桿的是（）A．托盤天平B．鋼絲鉗 C．鑷子D．釣魚竿練1.1如圖，以下有關(guān)于杠桿的說法正確的是（）A．甲：該圖是剪鐵皮的剪子，它在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿 B．乙：該圖是扳手，它在使用時(shí)，省力的同時(shí)也省距離 C．丙：該圖為醫(yī)用鑷子，在使用過程中屬于費(fèi)力杠桿 D．?。涸搱D是實(shí)驗(yàn)前杠桿的狀態(tài)，要想使杠桿在水平位置平衡，需要將杠桿的右側(cè)平衡螺母向左調(diào)節(jié)題組2：力臂的畫法例2．請作出圖中：①物體A所受重力G的示意圖；②力F的力臂l。練2.1如圖所示的組合機(jī)械，請?jiān)趫D中畫出杠桿OA的動力臂L和所掛重物G的重力示意圖。題組3：最小力問題例3．如圖所示的曲棒ABC可繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，請畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時(shí)所需最小力的示意圖。練3.1在圖用力的示意圖畫出；（1）重物對杠桿的拉力（2）使杠桿平衡的最小作用力以及它的力臂。練3.2如圖所示，杠桿提升靜止在地面的重物，請畫出沒有用杠桿拉起重物時(shí)，重物在豎直方向上受力的示意圖；當(dāng)用杠桿拉起重物時(shí)，請畫出在杠桿A點(diǎn)施加最小力F的示意圖。題組4：動態(tài)平衡問題例4．如圖所示，AOB為一杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿重不計(jì)，AO＝OB．在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為G的物體，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力為F1；當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在B端施加最小的力為F2，則（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．無法比較練4.1如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn)。在其下端施一始終垂直于棒的拉力F，讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動的過程中（）A．動力臂逐漸變大 B．阻力臂逐漸變大 C．動力F保持不變 D．動力F逐漸減小練4.2小明利用如圖所示的杠桿將重物提起，力F作用在A點(diǎn)且始終與杠桿垂直，將重物從圖示位置提升到杠桿水平位置的過程中，力F的大小將（）A．逐漸變小 B．逐漸變大 C．先變小，后變大 D．先變大后變小練4.3如圖所示，用豎直向上的力F拉著杠桿OA的A端，從水平位置繞著支點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動到虛線所示的位置時(shí)，力F的大小會（）A．變大 B．變小 C．不變 D．條件不足，無法判斷題組5：杠桿的平衡實(shí)驗(yàn)例5．甲、乙兩位同學(xué)一起做探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)，以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)，如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿不掛鉤碼時(shí)在水平位置平衡。這樣調(diào)節(jié)的目的是：便于在杠桿上直接測量。（2）如圖甲所示，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿上A點(diǎn)處掛3個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛2個(gè)鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡。于是便得出了杠桿的平衡條件為：F1×L1＝F2×L2；請判斷他這樣得出的結(jié)論是否合理？（選填“合理”或“不合理”）；判斷的理由是（填選項(xiàng)）。A．實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，不能得到普遍規(guī)律B．單位不同的物理量不能相乘（3）如圖乙所示，乙同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉，其讀數(shù)為F1；第二種彈簧測力計(jì)傾斜拉，其讀數(shù)為F2，在同等條件下，使杠桿水平平衡時(shí)，兩次彈簧測力計(jì)讀數(shù)F1F2（填“＜”、“＝”或“＞”）。（4）乙同學(xué)用圖丙裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，與甲同學(xué)得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是。練5.1在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）將杠桿的中點(diǎn)O掛在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡，目的是。（2）杠桿平衡后，小英同學(xué)在圖甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn)，使杠桿在水平位置保持平衡。當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡（如圖乙），測力計(jì)示數(shù)將。（4）完成實(shí)驗(yàn)后，小英利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質(zhì)量①將杠桿的B位置掛在支架上，在B的右側(cè)掛質(zhì)量為m的鉤碼，前后移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）。②用刻度尺測出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離L1和的距離L2。③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出杠桿的質(zhì)量m桿＝（用題目中所給物理量表示）題組6：杠桿的綜合運(yùn)用例6．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動（OB＝3OA）。將邊長為10cm的正方體合金塊用輕繩掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)施加豎直向上大小為30N的拉力F1，杠桿在水平位置平衡，此時(shí)合金塊對水平地面的壓強(qiáng)恰好為0，則合金塊的重力為N．若撤去F1，在B點(diǎn)施加拉力F2，合金塊對地面的壓強(qiáng)為6×103Pa，則F2的大小為N。練6.1如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。D是動滑輪；配重A的質(zhì)量為140kg，底面積是8.0×10﹣2m2，杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OE：OH＝1：2．假定運(yùn)動員體重是600N，一只腳板與地面的接觸面積為2.0×10﹣2m2，（不計(jì)杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg）。問：（1）配重A自由放置時(shí)對地面的壓力是多大？（2）當(dāng)人將配重A勻速提升0.2m時(shí)，人做功340J，動滑輪重為多少？（3）當(dāng)配重A和人對地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對繩的拉力為多大？練6.2．把正方體甲放在水平地面上對地面的壓強(qiáng)是6.0×105Pa，AB是重力可忽略不計(jì)的杠桿，支點(diǎn)為O，且OA：OB＝1：2，將正方體甲掛在杠桿的A端，在B端施80N豎直向下的拉力時(shí)，杠桿在水平位置平衡，如圖所示，此時(shí)正方體甲對地面的壓強(qiáng)變?yōu)?.0×105Pa，求甲的密度。例7．如圖甲所示，不吸水的長方體A用細(xì)繩系在杠桿的一端，懸空于容器C中，杠桿另一端用細(xì)繩系另一長方體物塊B（杠桿始終保持水平），且B放于水平地面上，其底面積為10cm2．質(zhì)量為6kg（g＝10N/kg），ρ水＝1.0×103kg/m3，ρA＝2.0×103kg/m3．現(xiàn)緩慢向容器C中注入適量的水，水對容器C底的壓強(qiáng)p與注入水的體積V之間的關(guān)系如圖乙所示。（1）當(dāng)p＝600Pa時(shí)，求容器中水的深度。（2）求物塊A的重力G。（3）當(dāng)p＝300Pa時(shí)，B對地面的壓強(qiáng)為12000Pa，求注入水的體積為多少時(shí)，B對地面的壓強(qiáng)為28000Pa。練7.1．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，當(dāng)乙物體浸沒在水中時(shí)，杠桿恰好水平平衡，A、B兩端的細(xì)線均不可伸長且處于張緊狀態(tài)。已知重為80N的乙物體的體積為1×10﹣3m3；質(zhì)量為20kg的甲物體，其底面積為4×10﹣2m2，OB：OA＝2：1，圓柱形水容器的底面積為4×10﹣3m2，取g＝10N/kg。求：（1）乙物體受到的浮力；（2）杠桿B端受到細(xì)線的拉力；（3）甲物體對地面的壓強(qiáng)；（4）乙物體浸沒在水中后，水對容器底增加的壓強(qiáng)。練7.2．將一個(gè)圓柱體A分別豎直放在水和溶液甲中，都能漂浮，并且分別有和的體積露出液面。（1）這兩種情況下，圓柱體A下表面所受液體壓強(qiáng)之比為多少？（2）如圖，現(xiàn)