2020-2021备战中考物理—杠杆平衡压轴题专题复习含答案

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图，轻质杠杆可绕O 点转动（不计摩擦）．A 处挂着一重为80N 、底面积为500cm 2的物体G ．在B 点施加一个垂直于杆的动力F 使杠杆水平平衡，且物体G 对地面的压强为1000Pa ，OB =3OA ．则B 点的拉力F 的大小为

A ．50N

B ．30N

C ．10N

D ．90N

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 地面对物体G 的支持力

21000Pa 0.05m 50N F F ps ===⨯=压支

物体G 对杠杆的拉力

A 80N 50N 30N F G F =-=-=支

已知

OB =3OA ，

由杠杆平衡的条件A F F OB OA ⨯=⨯可得： A 1=30N =10N 3

F OA F OB ⨯=

⨯． 故选C ．

2．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．

3．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。

4．如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持平衡，然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中（）

A．F先变小后变大B．F逐渐变大

C ．动力臂逐渐变小

D ．动力臂逐渐变大

【答案】A

【解析】

【分析】

杠杆平衡条件及应用。

【详解】 杠杆在图中所示位置平衡，阻力（重物对杠杆的拉力）及阻力臂大小不变；动力F 由图中所示位置转动至水平方向的过程中，当动力F 的方向与杠杆垂直时，动力F 的力臂最长，因此动力F 的力臂先增大后减小，由杠杆平衡条件F 1l 1=F 2l 2可知，动力Ｆ先变小后变大。 故选A 。

【点睛】

中等题.失分的原因是：

①不知道动力F 方向变化的过程中阻力和阻力臂的大小不变；

②不会画动力F 在不同位置时的动力臂；

③不会利用杠杆平衡条件通过动力臂的变化分析出动力的变化；

④不知道当动力F 与杠杆垂直时，动力臂最大，动力F 最小。

5．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 ，:1:3AO OB =，甲物体的底面积为0.2m 2，g 取10N/kg 。下列说法正确的是（ ）

A ．甲物体对杠杆的拉力为10N

B ．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N

C ．甲物体对水平地面的压强为750Pa

D ．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

A 330N 90N 1

G OB F OA ==⨯=乙

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

A 150N 90N 60N F F G F ==-=-=甲压支

则甲物体对水平地面的压强 260N 300Pa 0.2m

F p S =

==压甲甲 故C 项错误，D 项正确。

故选D 。

6．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14

，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 =

14l 阻力为直尺的重力G ，阻力臂

CO =

12l -14l =14l 由杠杆平衡的条件得

F ×OB =

G ×OC

3N×14l = G ×14

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