杭州备战中考物理一模试题分类汇编——杠杆平衡条件的应用问题综合.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

2、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（GFN）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（

3、）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

4、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．F1

5、．F1=s1C．F1力臂等于s1D．F2方向沿OO'线向上【答案】D【解析】【详解】AC．由图知，F2的方向沿OO′线，其力臂最长，为s2；而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．如图所示，一根均匀木尺放在水平桌面上，它的一端伸出桌面的外面，伸到桌面外面的部分长度

6、是木尺长的1，在木尺末端的B点加一个作用力F，当力F=3N时，木尺的另一端4A开始向上翘起，那么木尺受到的重力为（）A．3NB．9NC．1ND．2N【答案】A【解析】【分析】【详解】设直尺长为l，如图所示：从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力F=3N动力臂1OB=l4阻力为直尺的重力G，阻力臂111CO=l-l=l244由杠杆平衡的条件得F×OB=G×OC113N×l=G×l44G=3N故选A。5．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AB=BO=OC．下列判断正确的

7、是（）（忽略O点的位置变化）A．FA>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；若力施加在点，当OC为力臂时，最小的力为B点，当OB为力臂时动力最小，为Fb；若力施加在Fc，从支点作阻力的力臂为Gl，如图所示：CA．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