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时间:2020-12-12
《2020-2021中考物理与杠杆平衡条件的应用问题有关的压轴题含答案.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图是上肢力量健身器示意图,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB3BO,配重的重力为120牛,重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛,在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。已知F1:F22:3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,下列说法正确的是()A.配重对地面的压力为50牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛B.配重对地面的压
2、力为90牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛C.健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛【答案】C【解析】【分析】【详解】当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力为FGFN由图知动滑轮上有2段绳子承担物重,因此杠杆A点受到的拉力FA2FG动2(GFN)G动根据杠杆的平衡条件得到FAOAFBOB即2(GFN)G动OAFBOB因为AB3BO所以AO2BO则2(GFN)G动2FB1即FB4(G
3、FN)2G动当压力为85N时F14()2G动120N-85N当压力为60N时F24()2G动120N-60N因为F1:F2=2:3所以F14()2G动2120N-85NF24()2G动3120N-60N解得G动30NA.当配重对地面的压力为50N时,B点向下的拉力为FB4(GFN)2G动4(120N-50N)230N=340N故A错误;B.当配重对地面的压力为90N时,B点向下的拉力为FB4(GFN)2G动4(120N-90N)230N=180N故B错误;C.健身者在B点施加400N竖直向下的拉
4、力时,根据FB4(GFN)2G动可得400N4(120NFN)230N解得FN35N故C正确;D.配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,根据FB4(GFN)2G动可得FB4(120N-0N)230N=540N>500N因为人的最大拉力等于体重500N,因此配重不可能匀速拉起,故D错误。故选C。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34A.F和F13B.F和F24C.F和F12D.F和F【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
5、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.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.F16、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F1F2s2L1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。4.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置,若力施加在A点,最小的力为FA,若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC、且A7、B=BO=OC.下列判断正确的是()(忽略O点的位置变化)AA.F>GB.FB=GC.FCFC【答案】C【解析】【详解】在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为Fa;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为Fb;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为Fc,从支点作阻力的力臂为Gl,如图所示:A.Fa的力臂AO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fa<G,A错误。B.Fb的力臂BO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fb<G8、,B错误。C.Fc的力臂CO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fc<G,C正确。D.Fb的力臂BO=OC,根据杠杆的平衡条件可知,Fb=Fc,D错误。5.如图所示装置,杆的两端A、B离支点O的距离之比OA:OB=1:2,A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体。现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是()A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1【答案】C【解析】【分析】【详解】由杠杆平衡条件可知GAOAFOB即FGAOAOB因OA:OB=1:2所以F1
6、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F1F2s2L1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。4.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置,若力施加在A点,最小的力为FA,若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC、且A
7、B=BO=OC.下列判断正确的是()(忽略O点的位置变化)AA.F>GB.FB=GC.FCFC【答案】C【解析】【详解】在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为Fa;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为Fb;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为Fc,从支点作阻力的力臂为Gl,如图所示:A.Fa的力臂AO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fa<G,A错误。B.Fb的力臂BO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fb<G
8、,B错误。C.Fc的力臂CO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fc<G,C正确。D.Fb的力臂BO=OC,根据杠杆的平衡条件可知,Fb=Fc,D错误。5.如图所示装置,杆的两端A、B离支点O的距离之比OA:OB=1:2,A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体。现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是()A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1【答案】C【解析】【分析】【详解】由杠杆平衡条件可知GAOAFOB即FGAOAOB因OA:OB=1:2所以F1
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