2020-2021中考物理杠杆平衡综合练习题及答案

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图所示，轻质杠杆AOB 的支点是O ，AO=BO 。若在A 端和B 端分别悬挂重力相等的两个重物，则杠杆（ ）

A ．保持平衡

B ．A 端下沉

C ．B 端下沉

D ．以上均可能

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

轻质杠杆AOB 的重力可不计，杠杆的示意图如下所示：

动力和阻力大小均等于物体的重力，两个重物的重力相等，则F 1=F 2；动力臂为OA ，阻力臂为OC ，满足

OC OB OA <=

所以可知

12F OA F OC ⨯>⨯

根据杠杆的平衡条件可知，A 端下沉。

故选B 。

2．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 。

3．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 。

4．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点 A 固定，改变测力计与水平方向的夹角 θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F -θ”图象和“F -l ” 图象中，正确的是

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】C

【解析】

【详解】

A ．动力F 和θ的关系，当F 从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F 对应的动力臂l =OA ×sinθ，动力臂l 先变大后变小，则动力F 先变小后变大，所以A 错误；

B ．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B 错误；

CD ．根据杠杆平衡条件Fl =F 2l 2可得：F =22F l l

，由于F 2、l 2不变，则F 和l 成反比，故C 正确，D 错误。

5．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F 作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中，拉力F 与其力臂的乘积变化情况是（ ）

A ．一直变小

B ．一直变大

C ．一直不变

D ．先变小后变大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。

故选C 。

6．如图所示装置，杆的两端A 、B 离支点O 的距离之比:1:2OA OB ＝，A 端接一重为G A 的物体，B 端连一滑轮，滑轮上挂有另一重为G B 的物体。现杠杆保持平衡，若不计滑轮重力，则G A 与G B 之比应是（ ）

A ．1∶4

B ．1∶2

C ．1∶1

D ．2∶1

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由杠杆平衡条件可知 A G OA F OB ⋅=⋅

即

A G OA F OB

⋅=

因 :1:2OA OB ＝

所以

12

A F G = 由图和动滑轮的特点可知

12

B F G = 故

1:1A B

G G = 故选C 。

7．如图杠杆AOB 用细线悬挂起来，分别在A 、B 两端分别挂上质量为1m 、2m 的重物时，杠杆平衡，此时AO 恰好处于水平位置，AO BO =，不计杠杆重力，则1m 、2m 的关系为

A ．12m m >

B ．12m m =

C ．12m m <

D ．无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】 杠杆示意图如下：

根据杠杆的平衡条件：1122F L F L =可知，

1122G L G L =

1122m gL m gL =

即1122m L m L =

因为力与相应的力臂成反比关系，从图中可以看出力臂12L L ＞，所以物体的重力12G G ＜，即12m m ＜，故选C 。

8．如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态。下列操作仍能使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 ．左侧的钩码向左移一格，右侧增加一个钩码