2020-2021备战中考物理压轴题专题杠杆平衡条件的应用问题的经典综合题附详细答案.docx

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1、一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1．在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆有精辟论述，并有许多巧妙的应用．如下图所示是在井上汲水的桔槔，下列对其在使用中正确的解释是A．桔槔是等臂杠杆，不省力也不费力B．向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力C．桔槔是不等臂杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆D．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力【答案】D【解析】【分析】杠杆的分类：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂；要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大

2、小跟它们的力臂成反比。【详解】AC．由图可见，桔槔是不等臂杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故AC错误；B．向井内放送水桶时，人用的力通过杠杆原理，与石头的重力相关，一般比木桶的重力要大，故B错误；D．往上提水时，因为有石头帮忙，人的力气比水和桶的总重力小，故D正确。故选D。【点睛】此题主要考查了对简单机械的认识，要掌握杠杆的要素。2．如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，AO:OB1:3，甲物体的底面积为0.2m2，g取10N/kg。下列说法正确的是（

3、）A．甲物体对杠杆的拉力为10NB．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60NC．甲物体对水平地面的压强为750PaD．水平地面对甲物体的支持力为60N【答案】D【解析】【分析】【详解】对物体甲受力分析，甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用，其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。AB．根据杠杆平衡条件可知杠杆A端受到物体的拉力与OA的乘积等于乙给B端的拉力与OB的乘积相等，则有G乙OB30N3FA90NOA1即甲对杠杆的拉力为90N，杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对

4、相互作用力，故AB项错误；CD．甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为F压F支G甲FA150N90N60N则甲物体对水平地面的压强F压60N300Pap甲0.2m2S甲故C项错误，D项正确。故选D。3．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B点从F作用下在水平位置平衡，现a转动到b的过程中，拉力F与其力臂的乘积变化情况是（）A．一直变小B．一直变大C．一直不变D．先变小后变大【答案】C【解析】【分析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA

5、不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。故选C。4．如图所示为一轻质杠杆。机翼模型固定在直杆上，它们总重6N，直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是（）A．测力计在a位置时的示数为1.5NB．测力计从a位置转到b位置后，示数将会变小C．测力计在a位置时示数为Fa，移至c位置时示数为Fc，则Fa∶Fc=4∶1D．测力计在c位置时，对模型水平向右吹风，示数将会变大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．我们

6、将杠杆左边受到的拉力定义为阻力，右边受到的拉力定义为动力。因为动力臂为阻力臂的1Fl，根据杠杆平衡条件Fl2我们可以知道，动力应为阻力6N的4倍，即为411224N，A选项错误，不符合题意；B．测力计a位置时，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当测力计在b位置时，动力臂与支点到力的作用点的距离为直角三角形的一条直角边与斜边的关系，即测力计从a位置转到b位置，动力臂变小了。根据杠杆平衡条件Fl11F2l2可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂减小，要使杠杆继续平衡，动力应该增大。B选项错误，不符合题意；C．当测力计从a位置转到c位置时，动

7、力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件Fl11F2l2可以知道，在阻力与阻力臂均不变的情况下，动力臂变为原来的4倍，要使杠杆继续平衡，动力应变为原来的1，即Fa∶Fc=4∶1。C选项正确，符合题意；4D．对模型向右吹风，根据流体压强与流速的关系可以知道，模型会受到一个向上的升力，即杠杆左边受到的拉力会减小。根据杠杆平衡条件FlFl2可以知道，在力臂均不112变的情况下，阻力减小了，要使杠杆继续平衡，动力也应减小。D选项错误，不符合题意。故选C。5．如图杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好

8、处于水平位置，AOBO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为A．m1m2B．m1m2C．m1m2D．无法判断【答案】C【解析】【详解】杠杆示意图如下：根