2020-2021备战中考物理一模试题分类汇编——杠杆平衡综合附答案

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 l

A．两侧钩码同时向外移一格,左边为

⨯=

G l Gl

248

右边为

⨯=

339

G l Gl

Gl 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 Gl

224

右边为

313

⨯=

G l Gl

<

34

Gl 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 Gl

339

右边为

⨯=

G l Gl

428

<

Gl Gl

89

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 Gl

339

右边为

⨯=

G l Gl

339

=

99

Gl Gl

杠杆平衡，故D项符合题意。

故选D。

2．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。

3．如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图．关于压面团过程的叙述正确的是（）

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

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A 错误；

B ．由于面团B 点到支点

C 的距离小于A 点到C 的距离，根据杠杆定律F 1L 1=F 2L 2，可知面团对杆的作用力大于F ，故B 错误；

C ．面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C 正确；

D ．C 为支点，A 点向下移动的距离大于B 点向下移动的距离，故D 错误；

故选C 。

4．如图所示为等刻度轻质杠杆，A 处挂4牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则在B 处施加的力（ ）

A ．可能为0.5牛

B ．一定为2牛

C ．一定为3牛

D ．可能是4牛

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】 设杠杆每小格的长度为L ，若在B 点用垂直OB 竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡，此时所用的力最小，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得

min 42F L G L ⋅=⋅

则有

min 24N 22N 44

G L F L ⋅⨯=== 若在B 点斜拉使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知 2211F l F l =

则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，故动力将增大，故若使杠杆在水平位置平衡，在B 点施加的力

2N F ≥

故选D 。

5．悬挂重物G 的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置，若力施加在A

点，最小的力为 F A ，若力施加在B 点或C 点，最小的力分别为 F B 、F C 、且 AB=BO=OC ．下列判断正确的是（ ）（忽略O 点的位置变化）

A ．F A > G

B ．F B = G

C ．F C < G

D ．F B > F C

【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F a ；若力施加在B 点，当OB 为力臂时动力最小，为F b ；若力施加在C 点，当OC 为力臂时，最小的力为F c ，从支点作阻力的力臂为G l ，如图所示：

A ．F a 的力臂AO ＞G l ，根据杠杆的平衡条件可知，F a ＜G ，A 错误。

B ．F b 的力臂BO ＞G l ，根据杠杆的平衡条件可知，F b ＜G ，B 错误。

C ．F c 的力臂CO ＞G l ，根据杠杆的平衡条件可知，F c ＜G ，C 正确。

D ．F b 的力臂BO=OC ，根据杠杆的平衡条件可知，F b =F c ，D 错误。

6．如图，一个长方体木箱，重心在它的几何中心，其高度为H 、正方形底面的边长为L 、重为G 。想把这个木推倒（木箱较重，不会移动），在其中部的中心最初施加一个水平推力大小是（ ）

A ．

2GHL B ．GH L C ．HL G D ．GL H

【答案】D

【解析】

【分析】