中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡及答案
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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1.能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为()
A.AB B.AC C.AD D.AE
【答案】A
【解析】
【分析】
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.由此分析解答.
【详解】
由图知,O为支点,动力作用在A点,连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向应向上,所以最小力方向为AB.
故选A.
【点睛】
在通常情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂.
2.按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤,其外形和普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着体积为1cm3的较重的合金块,杆上有表示液体密度数值的刻度,当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡,如图所示。当合金块完全浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,直至秤杆恰好重新平衡,便可直接在杆秤上读出液体的密度,下列说法中错误的是()
A.密度秤的零点刻度在Q点
B.密度秤的刻度都在Q点的左侧
C.密度秤的刻度都在Q点的右侧
D.秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.合金块没有浸入液体时,液体的密度应为零,所以秤的零刻度应该在Q处;故A正确,不符合题意;
BC.若秤砣由Q向右移动,它的力臂变长,则左边合金块拉秤杆的力应增大,但合金块受到的浮力不可能竖直向下,所以零点的右边应该是没有刻度的,其刻度都在Q点的左侧。故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.秤砣的质量不变,由Q向左移动时,它的力臂变短,则左边合金块拉秤杆的力减小,说明合金块受到的浮力增大,而合金块排开液体的体积不变,说明液体的密度变大,所以刻度应逐渐变大,即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边;故D正确,不符合题意。
故选C。
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=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.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。下列叙述正确的是()
A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小
C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠
杆
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;
B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;
C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D。
5.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。
6.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
A.F3和F4
B.F1和F3
C.F2和F4
D.F1和F2
【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。
7.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
部分长度是木尺长的1
4
,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
A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为()
A.3N B.9N C.1N D.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
OB=1 4 l
阻力为直尺的重力G,阻力臂
CO=1
2
l-
1
4
l=
1
4
l
由杠杆平衡的条件得
F×OB=G×OC
3N×1
4
l= G×
1
4
l G=3N
故选A。