中考物理压轴题杠杆
初三物理杠杆练习题及答案
初三物理杠杆练习题及答案1. 第一题某物体放置在杠杆中的位置如下图所示,物体A的质量为150g,物体B的质量为300g,杠杆的长度为20cm。
求物体A和物体B的平衡位置。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.15kg ×杠杆A) = (0.3kg ×杠杆B)0.15 ×杠杆A = 0.3 × (20 - 杠杆A)0.15 ×杠杆A = 6 - 0.3 ×杠杆A0.45 ×杠杆A = 6杠杆A = 13.33cm所以,物体A和物体B的平衡位置在杠杆左侧13.33cm的位置。
2. 第二题一根杠杆的长度为30cm,杠杆两端分别放置了质量为200g和400g 的物体,物体B位于杠杆左端,物体A位于杠杆右端,使杠杆保持平衡,求物体A到杠杆左端的距离。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.2kg ×杠杆A) = (0.4kg ×杠杆B)0.2 ×杠杆A = 0.4 × (30 - 杠杆A)0.2 ×杠杆A = 12 - 0.4 ×杠杆A0.6 ×杠杆A = 12杠杆A = 20cm所以,物体A到杠杆左端的距离为20cm。
3. 第三题一个杠杆两端的物体分别为一个质量为0.2kg的物体A和一个质量为0.3kg的物体B,物体A位于杠杆右端,物体B位于杠杆左端,杠杆的长度为40cm。
求物体A和物体B之间的距离。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.2kg ×杠杆A) = (0.3kg ×杠杆B)0.2 ×杠杆A = 0.3 × (40 - 杠杆A)0.2 ×杠杆A = 12 - 0.3 ×杠杆A0.5 ×杠杆A = 12杠杆A = 24cm所以,物体A和物体B之间的距离为24cm。
中考物理杠杆平衡-经典压轴题
D.FB>FC
【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B点,当OB为力臂时动力最小,为Fb;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为Fc,从支点作阻力的力臂为Gl,如图所示:
A.B点挂5个钩码
B.C点挂4个钩码
C.D点挂1个钩码
D.D点挂2个钩码
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为
4F×3L=12FL
杠杆的平衡条件是
A.若B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
5F×2L=10FL<12FL
杠杆不能平衡,故A错误;
【分析】
【详解】
A.因用撬棒撬起石块并保持平衡,根据杠杆的平衡条件,动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。所以动力对撬棒的转动效果等于于阻力对撬棒的转动效,A选项错误;
B.手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件,动力小于阻力,撬棒是个省力杠杆,B选项正确;
C.手在A点向不同方向施力时,动力的力臂大小随方向的改变而改变,而阻力和阻力臂大小不变,所以动力的大小不相等,C选项错误;
C.当测力计从a位置转到c位置时,动力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件 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 ,即Fa∶Fc=4∶1。C选项正确,符合题意;
D.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 可以知道,在力臂均不变的情况下,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。
新课标中考物理试题分类汇编_力学压轴题(一)_新人教版
力学压轴题1、(中考宜宾)最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。
纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄。
为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。
现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车。
实验中用实心圆柱体A 代替小车,已知A 的体积为0.12m3,质量为210kg 。
(g 取10N/kg ,设整个过程A 均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。
)(1)求A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ水=1.0×103kg/m 3) (2)若A 完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60%。
那么A 完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F 为多大?(3)若A 完全打捞出水面后,以0.5m/s 的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F 的功率。
(4)从A 上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中,滑轮组机械效率如何变化?请简述理由。
答案:(1)N m kg N m kg gV F 120012.0/10/101333=⨯⨯⨯==排水浮ρ (2)N kg N N g m G 2100/10210=⨯==物物 A 在水中时η=60%,则()h F G W ⋅-=浮物有 h F G G W 55⋅-+=浮动物总6.0=-+-∴浮动物浮物F G G F G ,即6.01200210012002100=-+-∴NG N NN 动 解得G 动=600NA 完全出水后,钢绳拉力N NN G G F 540560021005=+=+=动物 (3)A V V 5=W s m N V F V F P A 1350/5.055405=⨯⨯=⋅=⋅=(4)A 从上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中,A 受到的浮力在减小,绳子对A 的拉力在增大,滑轮组对A 做的有用功在增加。
中考物理汇编力学压轴题三含解析
力学压轴题三1.2015河北如图19所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0;撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为×103PaOB=3OA,g取10N/kg;1画出F2的力臂;2求合金块的质量;3求F2的大小;解析:本题是压强、杠杆平衡条件及力的平衡的综合;解答过程如下2.2015厦门超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成;它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示;某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300Mpa;已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=×103kg/m3;求:1水刀正常工作1min消耗的电能;2高速“水箭”对切割面的压力;3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量;4水刀的效率;本题虽然涉及电学知识,但在力学方面是难点;解析1∵P=,∴消耗的电能:W=Pt=20000W×60s=×106J;2p=300MPa=300×106Pa=3×108Pa,∵p=,∴高速“水箭”对切割面的压力F=pS=3×108Pa×5×10﹣8m2=15N;3每秒钟喷出水的体积为:V=SL=Svt=5×10﹣8m2×800m/s×1s=4×10﹣5 m3喷出的水的质量:m=ρV=×103kg/m3×4×10﹣5 m3=;===Fv=15N×800m/s=12000W=12kW4水刀的功率为:P1效率为:η=×100%=×100%=60%.答:1水刀正常工作1min消耗的电能×106J;2高速“水箭”对切割面的压力15N;3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量;4水刀的效率60%.3.2015青岛小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水不计绳重及摩擦;已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为,圆柱形水桶的底面积为、容积为不计桶的厚度;1将空桶匀速下放的过程中桶底未接触水面,小雨对地面的压强为×l04Pa,则桶和动滑轮总重是多少2向上提水,当桶底受到水向上的压强为×103Pa 时,小雨对地面的压强为l×l04Pa ;小雨将水桶拉离水面后,匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少 解析1由p=可得,小雨对地面的压力:F N =p 人S 人=×104Pa×=460N,绳子对小雨的拉力:F=G 人﹣F N =500N ﹣460N=40N, 由图可知,n=3,不计绳重及摩擦,由F= G 总可得,桶和动滑轮总重:G 0=nF=3×40N=120N;2由p=ρgh 可得,桶底所处的深度:h 1===,水桶排开水的体积:V 1=Sh 1=×=<,水桶受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV 1=×103kg/m 3×10N/kg×=500N, 此时小雨对地面的压力:F N ′=p 人′S 人=1×104Pa×=400N, 小雨对绳子的拉力:F′=G 人′﹣F N =500N ﹣400N=100N,以动滑轮、桶及桶内水的整体为研究对象,受3段绳子向上的拉力、向上的浮力和整体的总重,根据力的平衡有3 F′+ F 浮= G 0 + G 水,所以水的重力:G水=3F′+F浮﹣G=3×100N+500N﹣120N=680N,不计绳重及摩擦,水桶拉离水面后,则匀速拉动过程中滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=85%.答:1桶和动滑轮总重是120N;2水桶拉离水面后,匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是85%.4.2015杭州有一个足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木;圆木可近似看作一个圆柱体,底面积,高5m,密度×103kg/m3;g=10N/kg1未向池内缓慢注水,圆木对池底的压力和压强分别为多大2向水池内注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大3当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大本题为浮力与压强的综合题,难点是第3问;注意圆柱体恰好漂浮时水的深度;解析1圆木的体积:V=Sh=×5m=4m3,圆木的质量m=ρ木V=×103kg/m3×4m3=×103kg,圆木重力:G=mg=×103kg×10N/kg=×104N,未向水池内注水时,圆木对池底的压力:F=G=×104N,圆木对池底的压强:p===×104Pa;2水位达到1m时,V排1=×1m=,圆木受到的浮力:F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3××10N/kg=8×103N,圆木对池底的压力:F压=G﹣F浮=×104N﹣8×103N=2×104N;3当圆木对池底的压力为0时,F浮2=G=×104N,即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3××h2×10N/kg=×104N,解得水深h2=,当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上,圆木受到的浮力:F浮3=G=×104N.答:1未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为×104N、×104Pa;2向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N;3当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为×104N.5.2015盘锦如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中.图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象.g取10N/kg,ρ水=×103kg/m3;求:1石料全部没入水中时受到的浮力;2石料的体积;3石料浸没后钢丝绳拉力的功率;难点是第3问,关键是求物体运动的速度;解析1由图象可知:石料的重力G=×104N,浸没在水中受到的拉力F=×104N因为匀速下降浸没水中石料全部浸没水中受到的浮力F浮=G﹣F=×104N﹣×104N=×104N;2根据F浮=G排=ρ液V排g石料的体积V石=V排===1m3;3石料是正方体,设边长为l,根据V=l3=1m3,得石料边长l=1m ;由图可知200s至300s之间石料下降1m,石料运动的速度V石=ts==s;石料浸没后钢丝绳拉力的功率P=tW ==Fv=×104N×s=150W.答:1石料全部没入水中受到的浮力×104N ; 2石料的体积1m 3;3石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W .6.2015日照我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统.在某次打捞过程中,该装置置从100m 深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m 高处.该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程;忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程.经过A 处时物体受到的拉力为4×104N,经过B 处时物体受到的拉力6×104N .已知g=10N/kg,海水的密度×103kg/m 3,不计水和空气的阻力,请计算: 1物体在A 处受到的浮力和物体的体积;2若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率;解析1不计水和空气的阻力,由题意知,物体在A 处受到的浮力: F 浮=G ﹣F A =F B ﹣F A =6×104N ﹣4×104N=2×104N . 由F 浮=ρ液gV 排可得,物体的体积:V物=V排===2m3;2设物体在水中提升的高度为hA ,在空气中提升的高度为hB,提升过程中该装置的有用功为:W有=FAhA+FBhB=4×104N×100m+6×104N×10m=×106J,由P=可得,提升过程中该装置的总功为:W总=Pt=69×103W×80s=×106J,该装置的机械效率为:η=×100%==83%.答:1物体在A处受到的浮力为2×104N;物体的体积为2m3;2该打捞装置的机械效率为83%.7.2015莱芜如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300kg,绳重和摩擦不计;现在用此起重机从水中把质量为2×103kg,体积为的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW g=10N/kg,ρ水=×103kg/m3.求:1物体完全浸没在水中时受到的浮力;2物体离开水面前拉力F的大小;3物体离开水面前上升的速度;4物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大;解析1物体完全浸没在水中时, V 排=V 物=,则F 浮=ρ水V 排g=×103kg/m 3×10N/kg×=8×103N ; 2物体重力G 物=m 物g=2×103k g×10N/kg=2×104N ; 动滑轮的总重力G 动=m 动g=300kg ×10N/kg=3×103N ;物体和动滑轮的总重力G 总=G 物+G 动=2×104N+3×103N =×104N ;以动滑轮、物体的整体为研究对象,受3段绳子向上的拉力、向上的浮力和整体的总重,根据力的平衡有3 F+ F 浮= G 总,所以绳子的拉力F=G 总-F 浮=××104N-8×103N=5×103N ; 3已知功率P=3kW=3000W,根据P===Fv 得:绳子自由端的速度v===s,则物体上升的速度为v′=v=×s=s;4物体离开水面前,物体的视重G = G 物 - F 浮=2×104N-8×103N=×104N由于绳重和摩擦不计,则机械效率η===F G 3==⨯⨯⨯NN341053102.180%. 答:1物体完全浸没在水中时受到的浮力为8×103N ;2物体离开水面前拉力F 的大小为5×103N ; 3物体离开水面前上升的速度为s ;4物体离开水面前,滑轮组的机械效率为80%.8.2015常州小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度;g 取10N/kg①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号;②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中;③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中;④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中;问:1铁皮罐的体积有多大2铁皮罐和沙石的总重有多大3盐水的密度有多大解析1由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F 浮1=ρ水g V 排1=ρ水g×V 罐,在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F 浮2=ρ水g V 排2=ρ水g×V 罐,由于铁皮罐处于漂浮,则F 浮1=G 罐,F 浮2=G 罐+G 砝码1,所以,F 浮2﹣F 浮1=G 砝码1,即ρ水g V 罐﹣ρ水g×V 罐=G 砝码1,则V 罐=====1×10﹣3m 3;2一半浸入水中漂浮时受到的浮力:F 浮1=ρ水g V 排1=ρ水g×V 罐=×103kg/m 3×10N/kg××1×10﹣3m 3 =5N,由于铁皮罐漂浮在水面上,则G 总=F 浮1=5N .3将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:F 浮3=G 罐+G 砝码2,即:ρ盐水V 罐g=G 罐+G 砝码2,则ρ盐水====×103kg/m 3. 答:1铁皮罐的体积有1×10﹣3m 3;2铁皮罐和沙石的总重有5N .3盐水的密度有×103kg/m 3.9.2015枣庄在水平桌面上放置一个底面积为100cm 2,质量为400g 的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体;弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40 cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示;圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=l0N/kg求:1当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少2圆筒内所装液体的密度是多少3当金属柱有一半的体积浸在液体中时,圆筒对桌面的压强是多少解析答:1当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是4N;2圆筒内所装液体的密度是×103kg/m3;3当金属柱有一半的体积浸在液体中时.圆筒对桌面的压强是4800Pa ;10.2015菏泽边长为10cm的正方体木块放入水中,有1/4的体积浸没在水中,在木块上面放一重物,木块浸入水中的深度增加2cm;g取10N/kg,水的密度ρ=×103kg/m3求:1此重物所受的重力;2在此过程中重物对木块所做的功;3有人根据上述问题得到启示,制做了一个称量物体重量的“秤”,如图所示.容器缸内盛有水,把活塞置于缸中,在轻活塞的底部放一物块P,活塞的顶部放上托盘,在再活塞的表面上刻上相应的刻度;①活塞底部固定的物体P,它的作用是能让活塞竖直立在水中,重物P 的密度特点是;②怎么确定秤的零刻度线 ;③如果要增大秤的测量范围,请给制作者提出你的两个建议A . ;B . ;解析1根据阿基米德原理有,此重物的重力:G=△F 浮=ρ水g △V=×103kg/m 3×10N/kg×10×10×2×10﹣6m 3=2N ;2物体对木块的压力等于物体的重力,所以重物对木块所做的功:W=Gh=2N×2×10﹣2m=;3①要使活塞能够直立在水中,P 的密度大于水的密度;②托盘上不放物体时,此时所测物体的重力为零,水面所在的高度处为零刻度线;③要增大秤的测量范围,应能够增大浮力的变化,所以可从活塞能够排开液体的体积及液体密度的变化着手,增大活塞的横截面积,增大活塞的长度,或用密度比水大的液体代替水换用密度比水大的液体等.故答案为:1重物所受的重力为2N;2在此过程中重物对木块所做的功为;3①P的密度大于水的密度;②托盘上不放物体时,水面所在的高度处为零刻度线;③增大活塞的横截面积,增大活塞的长度;用密度比水大的液体代替水换用密度比水大的液体.11.2015扬州“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验.如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点.将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如下表:低头角度015304560θ/°细线拉力F/N01设头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是N.2在图乙中画出细线拉力的示意图.3请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大答.4请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:.解析1由表格中数据知,当低头角度为60°时,若m=1kg,细线的拉力为25N;若m=8kg,由于角度不变,所以动力臂和阻力臂不变,则拉力F=8×25N=200N;2由题意知,细线拉力的方向应垂直于OB向下,如图所示:3图乙中,F的力臂为OB,做出乙图G的力臂,如图所示:由图知,根据杠杆的平衡条件:GLG =FLF则F==,人低头的角度越大,sinθ越大,则G的力臂越大,肌肉的拉力就越大;4要预防和延缓颈椎损伤,可尽量减小低头的角度,不要长时间低头做事,低头时间久了要抬头休息等等.故答案为:1200;2见上图;3人低头的角度越大,G的力臂越大;4尽量减小低头的角度或不要长时间低头做事,低头时间久了要抬头休息等等.12.攀枝花在花城新区的建筑工地上,某挖掘机沿平直路面以2m/s的速度匀速行驶50s到达工作场地进行挖掘作业.挖掘机的有关数据如表所示,在平直路面上行驶时受的阻力是重力的倍,它在挖掘的过程中要将2×104N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B;g=10N/kg求:项目数值整机质量kg9000发动机最大功率kW150标准斗容m31在平直路面上行驶过程中,挖掘机做的功;2如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW,用时,则此过程中挖掘机的机械效率.解析1因为挖掘机匀速运动,所以F=f===×900kg×10N/kg=×103N,挖掘机行驶的路程s=vt=2m/s×50s=100m,挖掘机做的功W=Fs=×103N×100m=×105J;2挖掘机做的有用功W=Gh=2×104N×8m=×105J;有用=pt=80×103W×=2×105J;挖掘机做的总功W总挖掘机的机械效率η=×100%=×100%=80%.答:1在平直路面上行驶过程中,挖掘机做的功是×105J;2此过程中挖掘机的机械效率是80%.13.2015眉山如图甲所示,有一种圆柱形薄壁烧杯,它的底面积为50cm2,烧杯自重,置于水平桌面上,在烧杯内倒入200mL的盐水时,杯底所受盐水的压强为440pa;g=10N/kg;求:1烧杯内盐水的密度;2烧杯对桌面的压强;3如图乙所示,把一个鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋刚好悬浮,液面上升到250mL刻线处,求鸡蛋的重力;解答14.2015南充如图13所示,用细绳系住体积为3×10-4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是,容器和水的总质量是,容器与水平桌面的接触面积是100cm2;ρ水=×103kg/ m3,g=10N/kg求:1物体A受到的浮力;2物体A的密度;3容器对桌面的压强;解析15、2015钦州如图23甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中;在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图23乙所示;求:1花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;2花岗岩石下落到图甲B处h0=2m时下表面受到水的压强;3花岗岩石的密度;1V排=V物=1m3,F浮=ρgV排=×103kg/m3×10N/kg×1m3=×104N,2花岗岩石下落到图甲B 处h 0=2m 时,下表面距离水的深度h=2m+1m=3m,下表面受到水的压强p=ρgh=×103kg/m 3×10N/kg×3m=3×104Pa,3由图可知,花岗岩石的重力G=F=×104N, 花岗岩石的质量m===×103kg,花岗岩石的密度ρ=V m ==×103kg/m 3.答:1花岗岩石浸没在水中时受到的浮力为×104N ;2花岗岩石下落到图甲B 处h 0=2m 时下表面受到水的压强为3×104Pa ;3花岗岩石的密度为×103kg/m 3.压轴选择题三例:16、2015包头为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了图3所示的滑轮组装置;当用图4甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时,物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图4乙和丙所示;不计绳重和绳与轮之间的摩擦下列计算结果正确的是A .0s ~1s 内,地面对物体的支持力是10NB .1s ~2s 内,拉力F 做的功是C .2s ~3s 内,拉力F 的功率是100WD .2s ~3s 内,滑轮组的机械效率是%解析A.从图乙可知,物体没有被拉起时,由甲图可知此时间内拉力F=30N ;若不考虑动滑轮重则动滑轮拉物体的力F 拉=3F=3×30N=90N,地面的支持力F 支=G-F 拉=100N-90N=10N ;但动滑轮有一定重量,这就使得地面对物体的支持力不等于10N,故A 错;此项有其它解法B.从甲图中可知,1s ~2s 内,拉力F=50N,从丙图中可知物体上升的高度h=,而由于滑轮组有3根绳子承担重物,绳端移动的距离s=3h=3╳=,则拉力F 做的功W=FS=50N ╳=,故B 正确;C. 从甲图中可知,2s ~3s 内,拉力F=40N,从乙图中可知物体的速度为s,而拉绳的速度v ′=3╳s=s,则拉力F 的功率P=Fv ′=40N ╳s=300W,故C 错;D.从乙图中可知,2s ~3s 内物体被匀速提升,此时拉力F=40N,此时滑轮组的机械效率η=h F Gh Fs Gh W W 3⨯==总有=340100⨯N N ≈%,故D 错; 答案B17、2015大连如图所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的;将升降台缓慢升起一定高度玻璃杯口没有接触大烧杯底部,水面静止后,下列说法正确的是A.玻璃杯内的气体压强逐渐变大B.玻璃杯外、内水面高度差变大C.大烧杯底部内表面受到的压强变大D.支架对玻璃杯的压力变小解析A、将升降台缓慢升起一定高度,大烧杯上升,则玻璃杯相对于烧杯下降,则玻璃杯所处水的深度变大,由p=ρgh可知,水向上的压强变大,玻璃杯内空气的体积会变小,气体压强变大,故A项正确;B、将升降台缓慢升起一定高度后,由于玻璃杯相对于烧杯下降,玻璃杯内水的深度变大,玻璃杯外、内水面高度差会变大,故B项正确;C、根据前面分析可知,玻璃杯内空气的体积会变小,则部分水会进入玻璃杯,所以大烧杯内的水面下降,因此大烧杯底部内表面受到水的压强变小,故C项错误;D、把玻璃杯和杯内原来的水作为一个整体,受到的重力不变,则外面的水对玻璃杯的整体有向上的浮力作用;由于有部分水进入玻璃杯,则玻璃杯整体排开水的体积减小,浮力将变小;对玻璃杯整体而言,受力平衡,有F 浮=F 压+G 杯总,由于浮力变小,会使得支架对玻璃杯的压力变小,故D 项正确. 故选:ABD .18、2015巴中用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球露出水面32体积时,弹簧测力计示数为4N ;当铁球浸入水中21体积时,弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是A .18NB .14NC .8ND .10N 解析设铁球体积为V,当铁球露出水面32体积时,则V 排1=31V,根据物体受力平衡和阿基米德原理可知:G=F 浮1+F 拉1=ρ水g 31V+4N ① 当铁球浸入水中21体积时,则V 排2=21V,根据物体受力平衡和阿基米德原理可知:G=F 浮2+F 拉2=ρ水g 21V+1N ②由①②得:ρ水gV=3N,所以ρ水gV=18N,即铁球全部浸没在水中时受的浮力为18N ; 由①可得铁球的重力:G=F 浮1+F 拉1=ρ水g 31V+4N=31×18N+4N=10N,当取下该铁球将它放入足量的水中,因为铁球全部浸没时受的浮力大于其重力,所以铁球在水中上浮,最终处于漂浮状态,浮力F 浮′=G=10N. 故选D .说明:本题容易错选A项,没有判断铁球浸没在水中的状态;。
中考物理压轴题大揭秘专题专题05杠杆型综合计算含解析
专题05杠杆型综合计算考点01:杠杆平衡类力学综合计算:此考点重点是对杠杆的平衡条件即F1×L1=F2×L2的考查,同时能正确分析物体受力情况,并在确定动力与及阻力的前题下正确确定动、阻力对应的力臂,然后运用杠杆平衡条件及平衡力的知识,即可求解相应的未知量。
例1:(·潍坊)疫情期间,大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。
用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。
已知AO长1.5m,OB长0.5m,大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时:(1)大壮对杆的拉力大小;(2)地面对大壮的支持力大小。
【答案】(1)300N,260N。
【解析】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置,根据杠杆平衡条件可得:F A·OA=F B·OB,F A的大小等于G A,即F A=G A= m1g=10kg ×10N/kg=100N,则F B=F A×OA/OB=100N×1.5m/0.5m=300N.即大壮对杆的拉力为300N。
(2)大壮受三个力,重力G、杆对大壮的拉力F、地面对大壮的支持力F支,三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,则地面对大壮的支持力F支=G-F=m2g-F=56kg 10N/kg-300N=260N,地面对大壮的支持力为260N。
【变式1-1】(杭州中考)杆秤是一种用来测量物体质量的工具,小金尝试做了如图所示的杆秤。
在秤盘上不放重物时,将秤砣移到O点提纽处时,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为O刻度。
当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=10cm,(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为kg.若图中OC=2OB,则C处的刻度应为kg..(3)当秤盘上放一质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数(填“>”“<”)kg,由此可知一杆秤不能随意更换秤砣。
中考物理力学压轴题大题专题精华整理(带答案)
中考物理试题分类汇编—力学压轴题(一)1、(2015郴州)如图所示是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A 与阀门C 通过杆B 连接,浮筒A 的质量为 1kg ,高为 0.22m ,B 杆长为 0.2m ,阀门C 的上表面积为 25 cm 2 ,B 和C 的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当 A 露出 0.02m 时,C 恰好被A 拉开,实现了自动冲水(g 取 10N/kg )。
求:(1)刚拉开阀门C 时,C 受到水的压强和压力;(2 )此时浮筒A 受到的浮力;(3 )浮筒A 的密度。
【解析】(1)阀门C 处水的深度h=h 浸+L=(0.22m-0.02m)+0.2m=0.4m水对阀门C 的压强pa m kg N m kg gh p 3331044.0/10/10⨯=⨯⨯==水ρ水对阀门C 的压力N m pa pS F 101025104243=⨯⨯⨯==- (2)∵C 恰好被A 拉开,∴浮筒A 对阀门C 的拉力N F F 10==拉 浮筒A 的重N kg N kg mg G A 10/101=⨯== 此时浮筒受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力, ∴浮筒A 受到的浮力N N N F G F A 201010=+=+=拉浮 (3)浮筒A 排开水的体积3333102/10/1020m kgN m kg N g F V -⨯=⨯==水浮排ρ 浮筒A 的底面积22331012.0102m mm h V S A --⨯=⨯==浸排浮筒A 的体积3322102.222.0101m m m h S V A A A --⨯=⨯⨯== 浮筒A 的密度3333/1045.0102.21m kg mkg V m A A A ⨯≈⨯==-ρ 2、(2015株洲)一根金属棒AB 置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B 缓慢拉起,如图甲所示。
在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W 与B 端离开地面的高度x 的关系如图乙所示。
初中物理杠杆好题难题压轴题
初二物理杠杆1.一个物体在甲溶液中处于漂浮状态,在乙溶液中处于悬浮状态,且两溶液中液体的深度相同。
则物体受到的浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的压强分别为P甲和P乙的关系是A.F甲<F乙,P甲=P乙B.F甲=F乙,P甲>P乙C.F甲=F乙,P甲<P乙D.F甲>F乙,P甲=P乙2.把一根蜡烛放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量为4克,若把蜡烛放入盛满水的容器中,则溢出水的质量为(蜡烛的密度为0.9克/立方厘米)A.4克B.5克C.4.5克D.3.6克3.质量为200g的小球,轻轻放入盛满水的容器中,溢出160g的水,静止后小球将()A. 浮出液面B.悬浮水中C.沉入水底D.无法确定4.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。
则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较()A.在水中受到的浮力较大B.在液体中受到的浮力较大C.受到的浮力一样大D.无法比较浮力大小5.如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在图示位置,绳子对它们的拉力F1和F2 的大小关系是()A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.无法确定6.—个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则图(乙)中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h 关系的图像是()7、如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。
甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所浮力的说法正确的是A.甲受到的浮力B.乙受到的浮力大C.丙受到的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一样大。
8、如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球。
甲球漂浮在水面,乙球悬浮在水中。
它们受到的浮力分别为F甲和F乙;它们的密度分别为ρ甲和ρ乙。
下列关于甲、乙受到的浮力和它们的密度的说法,正确的是()A.F甲>F乙,ρ甲>ρ乙B.F甲<F乙,ρ甲<ρ乙C.F甲>F乙,ρ甲<ρ乙D.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙9、将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判定物体在水和酒精中的浮沉状态可能是(ρ酒精=0.8×103kg/m3)()A.在水中漂浮,在酒精中漂浮B.在水中漂浮,在酒精中沉底C.在水中悬浮,在酒精中漂浮D.在水中沉底,在酒精中沉底10、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为5F,则该物体的密度是()11、如图所示,一个斜柱状容器内盛有一定量的水,水面浮着一个重为5N的球。
专题14 简单机械计算--决胜2020年中考物理压轴题全揭秘(原卷版)
专题14 简单机械计算【考点1】杠杆计算【例1-1】.如图,将长为1.2米的轻质杆平放在水平方形台面上,杆左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。
在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。
问:(1)若G=30牛,则台面受到杆的压力为多少牛?(2)若要使杆右端下沉,B端挂的物体至少要大于多少牛?(3)若B端挂物体后,杆仍在水平台面上静止,则G的取值范围是多少牛?【变式1-1】如图所示,轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点。
现有一质量为1kg 的物体A通过滑环挂在M点(滑环和绳子的质量可忽略),OM的长度为0.1m,由于杆OP与水平方向成30°角倾斜,滑环刚好能由M向P端匀速滑动,滑动速度为0.02m/s,细绳能承受的最大拉力为9N。
(g 取10N/kg)求:(1)滑环从M点开始滑动,经过多长时间后细绳会断裂;(2)从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时,A所受重力做的功;(3)上述过程中,A所受重力做功的功率。
【例1-2】某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。
如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛?(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
【变式1-2】小明利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤,主要制作步骤如下:①如图所示,将烧杯放入A端的托盘中,改变物体M悬挂点的位置至B,使木筷在水平位置静止;②在A端的烧杯内注入体积为V的水,改变物体M悬挂点的位置至C,使木筷在水平位置再次静止,在C 点标注水的密度值为1.0g/cm3;③在A端的烧杯内注入体积为V0的其它液体,重复步骤②,在密度秤上标注刻度。
初中物理杠杆难题-好题-压轴题
1.杠杆(1)杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
(2)杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的固定点(O);②动力:使杠杆转动的力(F1); ③阻力:阻碍杠杆转动的力(F2);④动力臂:从支点到动力作用线的距离(l1); ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(l2)。
2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持静止或匀速转动,则我们说杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l23.杠杆的应用(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,省力但费距离。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,费力但省距离。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。
1、图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。
拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。
当用力捏手把时,夹爪在拉绳的作用下可夹持物体,同时弹簧被压缩;当松开手把时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。
在使用过程中,手把和夹爪分别是 ( )A.省力杠杆,费力杠杆B.费力杠杆,省力杠杆C 省力杠杆,省力杠杆D.费力杠杆,费力杠杆2、如图所示,一直杆可绕O 点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杆垂直的力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置,在此过程中这个直杆( )A. 始终是省力杠杆B. 始终是费力杠杆C. 先是省力杠杆,后是费力杠杆D. 先是费力杠杆,后是省力杠杆3、某人分别用图2所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体赶路,甲图中肩受到的压力 乙图中肩受到的压力;甲图中手施加的动力 乙图中手施加的动力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
4、人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。
如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力。
由图可以看出,这是一个 ( )A 、费力、省距离的杠杆B 、省力、费距离的杠杆C 、既费力,也费距离的杠杆D 、既省力,也省距离的杠杆5、将一圆柱体油桶推上台阶,现分别在A 、B 和C 点用力,力的方向如图所示,则最小的推力是 ( )A .F AB .F BC .F CD .一样大6、如图所示,在杠杆AOB 的A 端挂一个重为G A 的物体,B 端挂―个重为G B 的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO ,杠杆自身重力不计,则A .G A =GB B .G A <G BC .G A >G BD .无法判断7、如图所示,轻质杠杆OA 中点悬挂一重G=60N 的物体,在A 端施加一竖直向上的力F ,杠杆在水平位置平衡,则F= N ;保持F 的方向不变,将杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 将(填“变大”、“不变”或“变小”)。
2020-2021备战中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(备战中考题型整理,突破提升)含答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,杠杆在水平位置平衡.下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是()A.两侧钩码同时向外移一格B.两侧钩码同时向内移一格C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格【答案】D【解析】【分析】【详解】设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为l,原来杠杆处于平衡状态,则有2332⨯=⨯G l G lA.两侧钩码同时向外移一格,左边为⨯=G l Gl248右边为⨯=339G l GlGl Gl<89杠杆右端下沉,故A项不符合题意;B.两侧钩码同时向内移一格,左边为⨯=G l Gl224右边为313⨯=G l Gl<34Gl Gl杠杆左端下沉,故B项不符合题意;C.同时加挂一个相同的钩码,左边为⨯=G l Gl339右边为⨯=G l Gl428<Gl Gl89杠杆左端下沉,故C项不符合题意;D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格,左边为339G l Gl ⨯=右边为339G l Gl ⨯=99Gl Gl =杠杆平衡,故D 项符合题意。
故选D 。
2.AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2,F 2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态,则( )A .F 1<F 2B .F 1=221s F s C .F 1力臂等于s 1 D .F 2方向沿OO '线向上 【答案】D 【解析】 【详解】AC .由图知,F 2的方向沿OO ′线,其力臂最长,为s 2;而F 1的方向竖直向下,所以其力臂L 1是从A 点到F 1的垂线段,小于s 1,更小于s 2, 由F 1L 1=F 2L 2知,L 1<s 2,所以F 1一定大于F 2,故AC 不符合题意; B .由F 1L 1=F 2L 2知,F 1L 1=F 2s 2,即2211F s F L =故B 不符合题意;D .已知F 1的方向是竖直向下的,为保持杠杆平衡,F 2的方向应该沿OO′向上,故D 符合题意。
物理中考专题总结与训练(附答案解析)26:“杠杆类”力学压轴题.docx
专题26 “杠杆类”力学压轴题专题总结与训练:一:题型总结部分:注:此类力学压轴题通常有四种题型:题型一:“杠杆类”此类题型重点是对杠杆的平衡条件即F I X£1=F2X£2的考查,在此类题中关键是正确确定动力与阻力相应的力臂,即力臂必须是从支点向动力或阻力作用线引垂线,不要直接把杠杆自身当做动力臂或阻力臂,此类题型只要确定了力和相应的臂,运用杠杆平衡条件即可求解相应的未知量。
题型二:“杠杆、压强类”此类题型在考查杠杆平衡条件的同时,还通常与固体压强的计算相互联系,此类题型只要知道当物体在力的作用下,没有离开支持面时,物体受到三个力,即重力、支持力、向上的拉力,在三个力的作用下,物体对地面的压强P=F&/Sis=G-F ii/S^代入题中已知数据,即可求解物体对支持面的压强;若在杠杆拉力作用下,物体对支持面的压强恰好为零,则表示作用在物体的拉力恰好等于物体的重力,此时由于重力的原因作用在杠杆上的阻力即为物体本身的重力。
题型三:“杠杆、浮力类”此类题型在杠杆平衡的前提下,通常利用浮力的知识求解某些物理理,此种题型要注意分析物体的受力情况,确定物体所受的浮力大小并选择合适的浮力公式最后根据杠杆的平衡条件列出方程即可求解。
题型四:“杠杆、滑轮类”此类题型是在杠杆平衡的前提条件下,利用滑轮的某些知识,求解相应的某些物理量,此类题型即要利用杠杆的平衡条件列方程,又要利用滑轮的省力情况及绳子的股数求解相应的量。
二:典型例题及剖析:例1:. (2015河北中考.试题)如图19所示,将边长为10 cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A 点处,在B点施加力Fi=30 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0。
撤去Fi, 在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2X103 Pao COB=3OA, g取10N/kg)(1)画出尸2的力臂。
(2)求合金块的质量。
⑶求河的大小。
2024中考物理压轴大题专练-专题06压轴之作图题(含解析)
【中考二轮专题训练系列】2024中考物理压轴题型训练专题06 作图题专练训练题01【2022·四川成都·中考真题】知识点(光学-直线传播)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。
元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。
他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。
他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。
请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
训练题02【2023·山东日照·中考真题】知识点(光学-光的反射/折射)一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上,其横截面如图所示。
一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点。
虚线PN为底面AB的法线。
画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图。
训练题03【2023·江苏泰州·中考真题】知识点(光学-平面镜成像)如图所示,请作出物体AB在平面镜MN中所成的像A B''。
训练题04【2023·湖北恩施·中考真题】知识点(光学-凸透镜/凹透镜)如图,一束光经平面镜反射后,平行凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
训练题05【2023·广东深圳·中考真题】知识点(力学-力的示意图)小白同学用斜向右上的拉力拉动物体向右做匀速运动,请在图中:①画出绳子对手的拉力F,②物块受到的摩擦力f。
训练题06【2023·辽宁锦州·中考真题】知识点(力学-杠杆/力臂)如图所示是中医用切刀切药材的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。
训练题07【2023·黑龙江哈尔滨·中考真题】知识点(力学-滑轮)小丽学习了滑轮的知识后,想利用滑轮组设计一个升降装置,自己把物体吊上楼来,请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。
中考物理压轴题 难题 附答案
初中物理计算复习一.电学计算1有一个额定电压为2.4V 的小灯泡,小灯泡的电阻为8Ω,如果我们只有3V 的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻。
2.如图所示的电路中,R 2=20Ω,电路中总电阻为12Ω,电流表的示数为0.3A,请请计算(1)电阻R 1的阻值(30Ω); (2)电源电 压(6V); (3)通过R 1的电流(0.2A)3.如图“6V 3W ”的小灯泡L 与额定功率为10W 的电阻器串联,电源电压为10V ,且保持不变,闭合开关S ,电流表、电压表示数分别为0.20A 和2.4V ,不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化;求:1)电阻器R 的阻值(38Ω) 2)整个电路消耗的功率(2W )4. 如图所示,电源电压为6V , R 1=R 2=30Ω求(1)开关断开时,电路中的总电阻和R 2两端的电压;(60Ω 3V) (2)当开关闭合时,电流表的示数和R 2两端的电压.(0.2A 0)5.如图所示的电路中,R 1为滑动变阻器,R 0、R 2均为定值电阻,电源两端电压保持不变,改变滑动变阻器R 1的滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中,,根据以上信息求出R 0的阻值(2Ω)6.小明利用标有“6V 6W ”的灯泡L 1和 “6V 3W ”的灯泡L 2进行实验 1)当L 1正常发光时,通过L 1的电流为多少?(`1A )2)如图甲所示:A 、B 分别为通过L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入如图乙 所示电路中,使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为多少?(4W )7.使用电烙铁焊接元件,有时为了省电和避免烙铁头太热而不易沾锡,通过控制开关使电路具有以下特点:在暂不焊接时,电烙铁处于保温状态,需要焊接时,能很快达到温度.已知电源电压为220V ,电烙铁内部电路图如图所示,开关S 接a 时 ,电烙铁的电功率P 1为100W,开关S 接b 时,电烙铁的电功率为P 2,问:(1)电烙铁处于保温状态时,开关接在哪点?(b 点) (2)若P 1=4P 2,电阻丝R 1、R 2的电阻各是多少?(484Ω 1452Ω)8.小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图,她认为只闭合开关S 1时,电吹风吹 冷风,当S 1和S 2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S 2,会出现电热丝R 工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热 造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R 工作时,电动机就一 定在工作,从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏.请分析回答下列问题: (1)你认为小芬应该把开关 移到干路上,才能符合安全要求(S 1 ) (2)根据电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,一分钟消耗多少电能?电热丝R 的电功率为多大?通过电热丝R 的电流为多大?(27600J 440W 2A)9.某学校运动场离学校电控室有一段距离,运动场内安装了一盏规格为“220V 1KW ”的碘钨灯,已知电控室的电压恒定为220V 电控室到碘钨灯之间的距离为100m ,所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。
备战中考物理与杠杆平衡有关的压轴题及答案解析
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,杠杆在水平位置平衡.下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是()A.两侧钩码同时向外移一格B.两侧钩码同时向内移一格C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格【答案】D【解析】【分析】【详解】设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为l,原来杠杆处于平衡状态,则有2332⨯=⨯G l G lA.两侧钩码同时向外移一格,左边为⨯=G l Gl248右边为⨯=339G l GlGl Gl<89杠杆右端下沉,故A项不符合题意;B.两侧钩码同时向内移一格,左边为⨯=G l Gl224右边为313⨯=G l Gl<34Gl Gl杠杆左端下沉,故B项不符合题意;C.同时加挂一个相同的钩码,左边为⨯=G l Gl339右边为⨯=G l Gl428<Gl Gl89杠杆左端下沉,故C项不符合题意;D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格,左边为⨯=G l Gl339右边为⨯=G l Gl339=Gl Gl99杠杆平衡,故D项符合题意。
故选D。
2.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。
3.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F 1L 1=F 2L 2可知,动力变小,故选D 。
初中物理竞赛专题,中考压轴题
一..如图22所示装置,杠杆OB 可绕O 点在竖直平面内转动,OA ∶AB =1∶2。
当在杠杆A 点挂一质量为300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 1,杠杆B 端受到竖直向上的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为小明对地面的压力为N 1;在物体甲下方加挂质量为60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 2,杠杆B 点受到竖直向上的拉力为T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 2。
已知N 1∶N 2=3∶1,小明受到的重力为600N ,杠杆OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,g 取10N/kg 。
求:。
求:(1)拉力T 1;(2)动滑轮的重力G 。
(1)1000N (2)100N二.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 90 kg,kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。
(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求: (1) 动滑轮重和力F 1的大小; (2) 机械效率η1; (3) 功率P 2。
(1)300N ; 400N ;(2)81.25% (3)120W三、图三、图 26是一个上肢力量健身器示意图。
配重A 受到的重力为1600N ,配重A 上方连有一根弹簧测力计D ,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N 范围内时,其图22 B A O 甲 图24形变可以忽略不计。
B 是动滑轮,C 是定滑轮;杠杆EH 可绕O 点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为700N ,他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F 1,配重A 受到绳子的拉力为1A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力1D F 为2.12.1××1033N ;小阳通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 2时,杠杆仍在水平位置平衡,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为小阳对地面的压力为F 2,配重A 受到绳子的拉力为2A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力2D F 为2.42.4××103N.已知9:11:21=F F 。
2020-2021中考物理压轴题专题杠杆平衡的经典综合题含答案
6.如图所示装置,杆的两端A、B离支点O的距离之比 ,A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体。现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是( )
A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由杠杆平衡条件可知
即
因
所以
由图和动滑轮的特点可知
所以B端下沉。故ACD错误,B正确。
故选B。
13.有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好在水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒()
A.粗细两端质量一样B.粗端质量较大
C.细端质量较大D.无法判定
【答案】B
【解析】
【详解】
如图1,设O点到粗端的距离为L,在O点左侧对称地割取长也为L的一段(图1)。现再次利用对称割法,在O点右侧割取与O点左侧所割等大的一部分(图2虚线部分),将两次所割取的部分(各自重力显然是相等的)取走,则原木棒只剩下图2所示部分。设左端剩下的重力为G左,力臂为l左,右端剩下的重力为G右,力臂为l右,由杠杆平衡条件有:
故选C.
5.如图所示,杠杆可绕O点转动,力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直;在将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中,力F( )
A.变大B.变小
C.不变D.先变大后变小
【答案】A
【解析】
【分析】
解答此题,首先要判断杠杆的五要素中,有哪些要素发生了变化,然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【详解】
将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B,动力臂不变,阻力G的力臂变大,而阻力不变,根据杠杆平衡条件 分析得出动力变大。
G左l左 G右l右,
2020-2021中考物理杠杆平衡-经典压轴题及答案解析
A.面团对杆的作用力方向向下
B.面团对杆的作用力大小等于F
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变
D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
故C正确。
故选C。
10.如图所示,轻质杠杆OA的B点挂着一个重物,A端用细绳吊在圆环M下,此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合,那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中,绳对A端的拉力大小将()
A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】
作出当环M位于P点、圆弧中点、Q点时拉力的力臂l1、l2、l3如下
C.当测力计从a位置转到c位置时,动力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件 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 ,即Fa∶Fc=4∶1。C选项正确,符合题意;
D.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 可以知道,在力臂均不变的情况下,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。
设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:
由杠杆平衡条件有: ,即: ,所以: , ,当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,
因为 所以 ,由杠杆平衡条件有: ,即: ,所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为16N.
中考物理与杠杆平衡有关的压轴题
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,AOB 为一杠杆,O 为支点,杠杆重不计,AO =OB .在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G 的物体,当AO 段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B 端施加最小的力为F 1;当BO 段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B 端施加最小的力为F 2,则A .F 1<F 2B .F 1>F 2C .F 1=F 2D .无法比较【答案】B【解析】【分析】【详解】(1)当AO 段处于水平位置时,如左图所示最省力,∵F 1l OB =Gl OA∴F 1=OAOBGll =G ;(2)当OB 段处于水平位置时,如右图所示最省力,∵F 2l OB =Gl OC∴F 2=OCOC OB OBGlG l l l ⨯=∵l OC <l OB∴F 2<G∴F 1>F 2;故选B .2.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F1l1=F2l2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。
3.如图所示,为提升重物,现选用轻质杠杆,不考虑杠杆支点O点处的摩擦,每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,下列说法正确的是A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,该杠杆一定是省力杠杆B.当重物悬挂在C点,动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力C.无论重物挂在A点还是B点时,利用该机械所做的有用功都相等D.如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直,则提升重物过程动力大小不变【答案】C【解析】【分析】灵活运用杠杆平衡公式分析即可;【详解】AB .不论重物悬挂在A 点或C 点,也不论动力作用在C 点还是B 点,判断杠杆是省力还是费力,需要根据杠杆平衡公式,不仅与力的作用点有关,还与力的方向有关,因此无法在只知道力的作用点的情况下判断是否省力,故AB 错误;C .无论重物挂在A 点还是B 点时,由于物体质量相同,上升高度相同,则根据W Gh 可知,该机械所做的有用功都相等,故C 正确;D .动力作用在C 点且方向始终保持与杆保持垂直时,可得动力臂大小始终不发生变化,但由于物体上升,重物的阻力臂会逐渐减小,则由杠杆平衡公式可知动力会减小,故D 错误。
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图12-19 图12-18 杠杆
1.杠杆在力的作用下,处于 和 状态叫做杠杆平衡,其条件是: ;数学表示形式是 。
2.如图12-14所示,钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具,剪断铁丝时,钢丝钳是__________杠杆。
(填“省力”或“费力”)
3.如图12-15所示,是表示人肱二头肌收缩使前臂曲肘的情况,图中已标出了支点的位置,桡骨及茶杯的受力方向,人的前臂是一个 杠杆,这种结构给人带来的好处是 。
4.如图12-16所示,一个轻质杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为1.5N ,若物体M 由A 点移到B 点,弹簧测力计由B 点移至A 点,要使杠杆仍保持水平位置平衡,则弹簧测力计示数应为 N 。
5.如图12-17所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是 ( )
A.三个杠杆都是省力杠杆
B.三个杠杆都是费力杠杆
C.ABC 是省力杠杆,OBD 、OED 是费力杠杆
D.ABC 是费力杠杆,OBD 、OED 是省力杠杆
6.如图12-18所示,动力的力臂用L 表示,图中所画力臂正确的是( )
7.下列属于省力杠杆的是( )A.瓶盖起子 B.医用镊子 C.天平 D.理发剪刀
8.如图12-19所示,把重为G 的金属杆一端顶在墙上,在另一端加一个始终垂直于金属杆的力F ,当杠杆与水平面的夹角逐渐增大时,则所加力F 将( ) A. 始终不变 B.逐渐增大 C.逐渐变小 D.无法确定
9.如图12-20所示是脚踩式垃圾箱的示意图,下列说法中正确是 ( )
A.两杠杆均为省力杠杆
B.两杠杆均为费力杠杆
C.ABC 为省力杠杆
D.A /B /C /为省力杠杆
10.如图12-21甲所示的钢丝钳,A 为剪钢丝处,B 为手的用力点,O 为转动轴,图12-21乙为单侧钳柄及相连部分示意图。
请在图12-21中画出剪钢丝时的动力F 1、阻力F 2、动力臂L 1、阻力臂L 2。
11.
如图12-22所示,杠杆OA 在力F 1、F 2的作用下处于静止状态,l 2是力F 2的力臂,在图中画出F 1
的力臂和力F 2。
12..如下图12-23
所示,是小明探究“杠杆平衡条件”的步骤:
(
1)实验中首先要调节两端杠杆两端的平衡螺母,其作用是。
(2)下面是小明的实验记录:
实验序号
动力F 1/N 动力臂L 1/m 阻力F 2/N 阻力臂L 2/m
1
2 0.2 1 0.1 2
1 0.08
2 0.04 这两组数据中,实验序号为 的一组数据肯定是错误的。
经检查,发现是测量动力臂时读错了,实际值比记录值多还是少? ;通过探究,应该得出的结论是: 。
13.(2008年安徽)如图所示,不计重力的杠杆OB 可绕O 点转动,重为6N 的物体P 悬挂在杠杆的中点A 处,拉力F 1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡。
请在图中画出拉力F 1的力臂,并求出此状态下拉力F 1=_______N 。
14.(2008年湘潭市)如图所示14,质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的,O 为支点,杠杆两边所挂的每一个钩码均相同,杠杆在水平位置平衡。
在下列情况下,杠杆仍在水平位置保持平衡的是( )
A .两边都减少一个钩码
B .两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C .左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格
D .右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时向左移一格 图12-21甲 图12-21乙 图12-22 图12-14 图12-15 图12-16 图12-17 图12-20 图12-23
15.(2008 年广州市)如图6所示,绳子OO′悬吊着质
量忽略不计的杆,在杆的a点挂上重物G,在O右侧某点b处挂上钩码.重物G的质量及a到O的距离不变,要使杆保持水平,b点挂的钩码个数(各个钩码质量相同)和b到O的距离的关系是
图7中哪一幅图()。