2020-2021备战中考物理——杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习及答案解析.docx

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1、一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA∶OB=1∶2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（）A．工人对地面的压力为400NB．建筑材料P重为600NC．建筑材料P上升的速度为3m/sD．物体M对地而的压力为4400N【答案】A【解析】【分析】【详解】A．当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N

2、，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件知道F+F支=G即F支=G-F=700N-300N=400N由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以，工人对地面的压力F压=F支=400N故A正确；B．由图知道，绳子的有效段数是n=2，且滑轮组摩擦均不计，由F1G物G动知道，2建筑材料P的重力G=2F-G动=2×300N-100N=500N故B错误；C．因为物重由2段绳子承担，所以，建筑材料P上升的速度v1v绳=11m/s=0.5m/s22故C错误；D．以定滑轮为研究对象，定滑轮受向下的重力

3、、3段绳子向下的拉力、杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件知道FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA=F′A=1000N由杠杆的平衡条件知道FA×OA=FB×OB又因为OA：OB=1：2，所以FB=FAOA1000NOA500NOB2OA由于物体间力的作用是相互的，所以，杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即F′=F=500NBB物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为FM支持=GM-FB′=5000N-500N=45

4、00N因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N故D错误。故选A。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【答案】DD．乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%【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

5、F1的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值是：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=0.06m/s，故乙方式F2的功率是：P=F2v绳=150N×0.06m/s=9W，故BC

6、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．如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能平衡的是A．左右钩码各向支点移一格B．左右各减少一个钩码C．左右各减少一半钩码D．左右各增加两个钩码【答案】C【解析】设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G．原来4G×2L=2G×4L；左、右钩码各向支点移动一格，左边=4G×L=4GL，右边=2G×3L=6GL，左边＜右边，杠杆向右端下沉，A不符合题意；左右各减少一个钩码，左边

7、=3G×2L=6GL，右边=G×4L=4GL，左边＞右边，杠杆向左下沉，B不符合题意；左、右钩码各减少一半法码，左边=2G×2L=4GL，右边=G×4L=4GL，左边=右边，杠杆平衡；C符合题意；左右各增加两个钩码，左边=6G×2L=12GL，右边=4G×4L=16GL，左边＜右边，杠杆右边下沉，D不符合题意，故选C．4．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（）

8、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