2021中考物理压轴题专题复习:杠杆平衡
22页1、一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1如图所示,用不同的机械匀速提升同一物体时,最省力的是(不计机械自重和摩擦)()ABCD【答案】D【解析】【分析】【详解】如图所示,物体重力为G,不计机械自重和摩擦,则各图的力F大小分别如下:A图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则F1=2G;B图中为斜面,在直角三角形中,30角所对的直角边h为斜边s的一半,不计机械自重和摩擦,总功与有用功相等,则F2s=Gh所以C图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轮上,则D图中为杠杆,O 为支点,动力臂为3l,阻力臂为l,由杠杆平衡条件可得F43l=Gl即由此可得,最省力的为F4。故选D。2工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为 400N 的货物从图示位置向上缓慢提升一 段距离F1、F2始终沿竖直方向;图甲中 BO=2AO,图乙中动滑轮重为 50N,重物上升速度 为 0.02m/s不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( ) A甲方式 F1由 150N 逐渐变大B乙方式 F2的功率为 3WC甲乙两种方式都省一半的力D乙方式中滑轮组的机械效率约为 88.9%【答案】D【解析】【详解】A由图知道,重力即
2、阻力的方向是竖直向下的,动力F1 的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值是:所以,动力F1 的大小始终不变,故A错误;BC由于在甲图中, OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦及杠杆自重,所以,由杠杆平衡条件知道,动力为阻力的一半,即由图乙知道,承担物重是绳子的段数是n=3,不计绳重和摩擦,则,即乙中不是省力一半;所以,绳子的自由端的速度是:v绳 =0.02m/s3=0.06m/s,故乙方式F2 的功率是:P=F2 v绳 =150N0.06m/s=9W,故BC错误;D不计绳重和摩擦,乙方式中滑轮组的机械效率是:故D正确3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( )AF先变小后变大BF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
3、衡条件F1l1=F2l2可知,动力先变小后变大。故选A。【点睛】中等题.失分的原因是:不知道动力方向变化的过程中阻力和阻力臂的大小不变;不会画动力在不同位置时的动力臂;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;不知道当动力与杠杆垂直时,动力臂最大,动力最小。4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,甲物体的底面积为0.2m2,g取10N/kg。下列说法正确的是() A甲物体对杠杆的拉力为10NB杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60NC甲物体对水平地面的压强为750PaD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
4、给地面的压力等于地面给甲的支持力为则甲物体对水平地面的压强故C项错误,D项正确。故选D。5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FC面团被压扁说明力能使物体发生形变DA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F1L1=F2L2,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;DC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。6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
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