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,突破提升)含答案解析.docx

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1、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B．将甲挂于C．将甲挂在M下，乙挂在Q下，此时甲对地面的压力为N正下方，乙挂于S，放手后甲被拉离地面N的下方，乙挂于R，再将乙沿水平

2、方向切去45N1/3，此时甲对地面的压强仍为3750PaD．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Fl11F2l2求出甲上方的绳上的拉力，再分析甲的受力情况，根据压强pF列出甲在两种情况下的压强，联立解答甲的重力；SF(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p计算．S【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：F甲6lG乙2l15N

3、2l，解得F甲5N，此时甲对地面的压强为pFG5N4000Pa；SS同理可得：F甲6lG乙3l15N3l，解得F甲7.5N，此时甲对地面的压强为pFG7.5N3750Pa；SS两式联立解得：G45N，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F1，此时，GF14lG乙7l，45NF14l15N7l解得F118.75N，则甲对地面仍有压力，故B错误；C．将甲挂于N正下方，乙挂于R，再将乙沿水平方向切去1/3，设地面对甲的支持力为F2，此时，GF24l11G乙3l，345NF24l11

4、15N3l，3解得F237.5N，由A中条件可知此时甲对地面的压强为3750Pa，故C正确；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，设地面对甲的支持力为F3，且假设甲的重心仍在M正下方，此时，4GF36lG乙1G2l，55445NF36l15N145N2l，55解得F328N，由A中条件可求出甲的底面积为S45N5N0.01m2，4000Pa此时甲对地面的压强为p3F328N2800Pa，S0.01m2而由于甲沿竖直方向切去1/5后，重心一定会发生水平移动，则其力臂不可能等于6l，所以，此时甲对地面的压强也

5、不可能等于2800Pa，故D错误．【点睛】本题综合考查杠杆平衡条件的应用和固体压强计算，同时运用到方程组的思想进行解答，要求学生们一方面熟悉杠杆平衡分析，另一方面计算能力一定要扎实．2．工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离．F12BO=2AO，图乙中动滑轮重为50N，重物上升速度、F始终沿竖直方向；图甲中为0.02m/s．不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A．甲方式F1由150N逐渐变大B．乙方式F2的功率为3WC．甲乙两种方式都省一半的力D．乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9

6、%【答案】D【解析】【详解】A．由图知道，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值是：F1的方向也是竖直向下的，在提升L1OB2L2OA1所以，动力F1的大小始终不变，故A错误；BC．由于在甲图中，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦及杠杆自重，所以，由杠杆平衡条件知道，动力为阻力的一半，即F11G1400N200N22由图乙知道，承担物重是绳子的段数是n=3，不计绳重和摩擦，则F211GG动500N+50N150N，22即乙中不是省力一半；所以，绳子的自由端的速度是：v绳=0.02m/s×3=0.

7、06m/s，故乙方式F2的功率是：P=F2v绳=150N×0.06m/s=9W，故BC错误；D．不计绳重和摩擦，乙方式中滑轮组的机械效率是：W有用100%=Gh400N88.9%W总100%=100%GhG轮h400N50N故D正确．3．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

8、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。4．