杠桿題型分類-2023年中考物理復(fù)習(xí)講練（原卷版）

第13講杠桿題型分類

類型一：杠桿五要素

1.杠桿：在力的作用下能繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的硬棒叫做杠桿。

2.杠桿五要素：

①支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)

②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力尸1；

③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力&；

④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離匕；

⑤動(dòng)力臂：從支點(diǎn)。到阻力作用線的距離內(nèi)

超例題精講：

【例1】寫出指甲刀是由那些杠桿組成的，并在右圖中畫出動(dòng)力的力臂匕。

【解答】杠桿ABC;杠桿OBD;杠桿OED。

作圖力臂如圖。

國(guó)真題演練：

1.如圖所示，用力打開夾子過(guò)程中，標(biāo)注的夾子支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力正確的是（）

2.某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對(duì)“物理”大師說(shuō)：

“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說(shuō)：“真厲害！其實(shí)，你的前臂就是物理學(xué)

中的一根杠桿?！币韵聦?duì)于這根杠桿在提起重物的過(guò)程中，分析合理的是（）

A.前臂杠桿的支點(diǎn)。在肘關(guān)節(jié)處B.肱二頭肌給樓骨的力B是阻力

C.重物給前臂的力B是動(dòng)力D.前臂是一根省力杠桿

3.如圖所示，是我國(guó)古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理，有關(guān)它的說(shuō)法正確的是（）

A.“標(biāo)”“本”表示力，“權(quán)”“重”表示力臂

B.圖中的B點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)

c.“權(quán)”小于“重”時(shí)，a端一定上揚(yáng)

D.增大“重”時(shí)，應(yīng)把“權(quán)”向4端移

4.如圖所示是指甲剪的示意圖，尸是剪指甲時(shí)施加的一個(gè)力，則下列關(guān)于指甲剪的說(shuō)法正確的是（）

A.指甲剪只由一個(gè)杠桿組成

B.指甲剪由兩個(gè)杠桿組成

C.對(duì)杠桿ABC,若以2為支點(diǎn)，則動(dòng)力臂是工

D.對(duì)杠桿ABC,若以8為支點(diǎn)，則動(dòng)力臂是BC

5.工人沿臺(tái)階向上滾動(dòng)圓柱形塑料桶如所示.他在A點(diǎn)施加力/使塑料桶繞。點(diǎn)向上滾動(dòng)，請(qǐng)畫出產(chǎn)的

力臂.

6.如圖所示，工人用撬棒撬起石塊的情景，。是支點(diǎn)，請(qǐng)畫出動(dòng)力/的力臂

7.下圖是指甲剪的示意圖。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿48。以。點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí)動(dòng)力&的力臂人和阻力「2。（忽略摩

擦，保留作圖痕跡）

9.如圖所示，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個(gè)杠桿，。為支點(diǎn)，A為重心，他的體重為

550No地面對(duì)手的支持力尸的力臂是m,大小為No

09m06m

類型二：杠桿的平衡條件及動(dòng)態(tài)平衡

1.杠桿平衡條件：=F2l2

2.當(dāng)產(chǎn)1利1的值不變時(shí)，若G的值改變，則尸2也會(huì)改變。因此杠桿的動(dòng)態(tài)平衡主要是找到其

中變量的變化情況。

行1例題精講：

【例21

國(guó)真題演練：

10.如圖所示，質(zhì)量分布均勻的直桿A8置于水平地面上，現(xiàn)在A端施加拉力凡緩慢抬起直桿直至豎

直。8端始終和地面之間保持相對(duì)靜止，尸的方向始終和直桿垂直，該過(guò)程中拉力廠的大小將（）

A.保持不變B.先減小后增大

C.逐漸減小D.先增大后減小

11.如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)杠桿上掛一個(gè)重物，用一個(gè)始終沿水平方向的力尸將杠桿勻速拉向水平位置的過(guò)

程中，下列說(shuō)法中正確的是（）

B.力F逐慚變小

C.動(dòng)力臂始終大于阻力臂

D.動(dòng)力臂和阻力臂都變大

12.如圖所示，力/作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直，杠桿在F作用下由圖示位置緩緩拉到水平位置,

在這個(gè)過(guò)程中，拉力廠的的變化情況是（）

C.變小D.先變小后變大

13.如圖所示為小剛外出所拿的行李箱，。為該行李箱的輪軸，04為可伸縮拉桿（重力可忽略），把箱體

和拉桿看成一個(gè)整體。小剛在拉桿端點(diǎn)A處施加一始終垂直于拉桿的力足在他使用行李箱時(shí)，下列

說(shuō)法正確的是（）

(箱您/

0(^30°

A.如圖所示，該行李箱是一個(gè)省力杠桿

B.小剛在拖動(dòng)行李箱時(shí)總是先拉出上方的拉桿，這樣可以增大動(dòng)力臂，從而達(dá)到省距離目的

C.小剛使箱體從圖示位置繞。點(diǎn)緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)至接近豎直位置，此過(guò)程力中廠始終不變

D.手柄A的位置做的比較寬大是為了減小壓強(qiáng)

14.如圖是小華同學(xué)在教育時(shí)間活動(dòng)中體驗(yàn)中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)耕“舂米”的示意圖。小華若要更省力，下列做法可

行的是（）

A.支點(diǎn)不動(dòng)，腳在杠上的位置后移

B.將支點(diǎn)遠(yuǎn)離人，腳在杠上的位置后移

C.將支點(diǎn)靠近人，腳在杠上的位置不動(dòng)

D.將支點(diǎn)靠近人，同時(shí)腳在杠上的位置前移

15.如圖甲是一種落地式海報(bào)架，圖乙是海報(bào)架的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。若視海報(bào)架為杠桿，水平向右的風(fēng)將

其吹倒的瞬間，支點(diǎn)是（選填“3”或若要使海報(bào)架抵抗更大的風(fēng)力，可適當(dāng)（選填“增

大”或“減小”）NBAC角度的大小。

甲乙

16.如圖是使用手機(jī)和自拍桿自拍時(shí)的示意圖，自拍桿可以看作是一個(gè)（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠

桿（。為支點(diǎn)）。已知自拍桿長(zhǎng)1m（質(zhì)量忽略不計(jì)），手機(jī)對(duì)桿豎直向下的作用力P2=3N,圖中L=

10cm,L2=80cm,則手垂直于桿的動(dòng)力巳=N。拍攝需要伸長(zhǎng)自拍桿時(shí)，若保持尸/的作用點(diǎn)、方

向及支點(diǎn)位置不變，則、大小將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

手機(jī)

17.如圖所示，在一輕質(zhì)的杠桿兩端懸掛兩個(gè)等質(zhì)量的實(shí)心鐵球和鋁球，杠桿在水平位置平衡，將兩球同

時(shí)浸沒(méi)在水中，則端下沉，若要杠桿在水平位置再次平衡，應(yīng)將支點(diǎn)向端移動(dòng)

（選填“左”或“右”）。鐵球的體積為lOOcn?,當(dāng)它浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，則鐵球所受浮力大小為

N,繩子對(duì)鐵球的拉力為No（p?=7.9xl03kg/m3,取g=10N/kg）

6

超例題精講：

類型三：杠桿最小力作圖

當(dāng)乙和匕的值不變時(shí)，若G的值最大，則尸2最小。因此最小力的作圖就是在圖中找到最大的

力臂，即支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的作用點(diǎn)連線即為最大力臂。

[例3]

如題圖所示的彎曲杠桿（自重不計(jì)）可繞。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，為使彎曲杠桿在圖中所示位置靜止，請(qǐng)畫出在8

點(diǎn)施加的一個(gè)最小的力F和這個(gè)力的力臂￡o

CB

A

O

G

【詳解】由杠桿平衡公式a/尸尸2/2可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，要使動(dòng)力最小，應(yīng)使力臂最大,

連接。點(diǎn)和8點(diǎn)即為最長(zhǎng)力臂，然后作的垂線且向下方，即為最小力片如圖所示：

國(guó)真題演練：

18.如圖所示為垃圾桶蓋的簡(jiǎn)化示意圖，。為轉(zhuǎn)軸，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出打開垃圾桶蓋時(shí)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力

尸的示意圖。

19.按要求作圖（請(qǐng)保留作圖痕跡）：

如圖所示，用螺絲刀撬圖釘，請(qǐng)畫出在A點(diǎn)處所用最小力B的示意圖，并畫出力巳的力臂。

20.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OMN上掛一重物，為使杠桿在圖中位置平衡，請(qǐng)?jiān)贜端畫出最小力的示意圖,

并標(biāo)出動(dòng)力臂

21.運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式上，小明舉著紅旗前進(jìn)，如圖所示。紅旗受到風(fēng)的水平阻力為B，作用點(diǎn)在A處。旗桿

可視為一個(gè)杠桿，為使小明施加在旗桿上的力巳最小，請(qǐng)你標(biāo)出此時(shí)杠桿的支點(diǎn)。，并畫出最小力B的

不意圖。

22.請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出使用側(cè)刀切割甘蔗時(shí)惻刀受到的阻力E和在側(cè)刀上施加的最小動(dòng)力巳的示意圖。

23.如圖所示，一根均勻直桿可繞點(diǎn)0轉(zhuǎn)動(dòng)，其中點(diǎn)A處掛一重物，畫出重物G的力臂L和作用在杠桿上

的最小動(dòng)力Fio

G

.如圖所示的杠桿OABC,。為支點(diǎn)，在A點(diǎn)處掛一重物G,要在C點(diǎn)用一個(gè)最小的力使杠桿保持圖示

位置靜止，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這個(gè)力廠的示意圖。

C

B

G

類型四：和杠桿有關(guān)的計(jì)算

行1例題精講：

【例4】如圖所示，質(zhì)量為8kg,邊長(zhǎng)為5cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過(guò)細(xì)繩系于輕質(zhì)杠桿

的3端，杠桿可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且。0二330,在。端用尸=10N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位

置平衡，且細(xì)繩被拉直。（細(xì)繩重量不計(jì)，g取10N/kg）求：

(1)物體A的重力Gi；

(2)8端細(xì)繩的拉力?拉；

(3)物體A對(duì)地面的壓力產(chǎn)壓；

(4)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)?。

wwxxWKWxxww

【答案】(1)80N；(2)30N；(3)50N；(4)2X104Pa

【詳解】解：(1)已知質(zhì)量為8kg,故重力為

G-mg-8kgX10N/kg=80N

(2)根據(jù)杠桿原理可知

F拉IOB-Floc

故

Fl

F拉=—oc=3F=3X10N=3ON

止l()B

(3)對(duì)物體A進(jìn)行受力分析

尸壓=G一尸拉=80N-30N=50N

(4)物體A與地面的接觸面積為

S-5cmx5cm=25cm2=25x10-4m2=2.5x10-3m2

根據(jù)壓強(qiáng)公式可得

F壓5ONa

P=—=—~——=2x104Pa

S2.5x10-3m2

答(1)物體A的重力為8N；

(2)B端細(xì)繩的拉力為30N；

(3)物體A對(duì)地面的壓力為50N；

4

(4)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為2x10Pao

困真題演練:

25.如圖，輕質(zhì)杠桿A8可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A、8兩端分別掛有邊長(zhǎng)為10cm,重力為20N的完全相同的兩

正方體C、D,。4:。2=4:3；當(dāng)物體C浸入水中且露出水面的高度為2cm時(shí)，杠桿恰好水平靜止，A、B兩

端的繩子均不可伸長(zhǎng)且均處于張緊狀態(tài)(g=10N/kg)。求：

(1)杠桿A端受到繩子的拉力；

(2)物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)。

26.如圖所示，重力不計(jì)的一木板可繞。點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在A端掛一邊長(zhǎng)為20cm的正方體P,一個(gè)質(zhì)量

為50kg的中學(xué)生站在8點(diǎn)時(shí)，P對(duì)地面的壓強(qiáng)剛好為零；OA=Im,OB=3mo(取g=10N/kg)求：

(1)中學(xué)生的重力；

(2)物體P的重力；

(3)若把P浸沒(méi)在水中時(shí)，它受到的浮力是多少。

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27.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為3kg、密度為3xl()3kg/m3、高為10cm長(zhǎng)方體的實(shí)心物體M,懸掛在輕質(zhì)杠桿

B端,。8：。4=5：4。容器里裝入足夠深的某液體，當(dāng)M的一半體積浸在液體中時(shí)，A端豎直向下的拉

力為30N,杠桿在水平位置平衡(g=10N/kg)。求：

(1)液體的密度；

(2)若剪斷細(xì)線，M全部沒(méi)入液體中靜止時(shí)，M對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。

28.圖甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔棒，其模型如圖乙所示，在輕質(zhì)杠桿的左端

懸掛物體A,右端掛一平底水桶，容積為12L,桶內(nèi)高25cm,桶的質(zhì)量為2kg。某次提滿水杠桿剛好在水

平位置平衡，其中L=0.5m,L2=0.2m(不計(jì)繩重)。求：

（1）水對(duì)桶底的壓強(qiáng)；

（2）杠桿所受的合力；

（3）物體A的重力；

（4）利用此裝置提水時(shí)需要先將桶拉下放入水中，此時(shí)的杠桿是一個(gè)費(fèi)力杠桿，請(qǐng)你用所學(xué)的知