中考物理总复习《杠杆平衡条件计算》专项测试卷（附带答案）

第页中考物理总复习《杠杆平衡条件计算》专项测试卷（附带答案）一、填空题1．如图所示，有一根质量分布均匀的金属棒CB，现将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒长为L、重为600N，CA：AB=1：3，为使金属棒保持图示位置静止，则在（选填“A”、“B”或“C”）点施加的力F最小，该最小力F1=N，若保持与F1的作用点和方向均相同，则使金属棒在图示位置静止时所需的最大外力F2应为N。2．搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G=1500N。独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个杠杆，动力F=N。为了省力，工人师傅可以采取的措施是。(写一条即可)3．如图，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB=2：3则OAB属于（填简单机械名称），其自重为N，若使台秤示数为零，B端施加的最小力为N。（g取10N/kg）。4．杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图，秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，C点就是杆秤的，杆秤上的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，O点为提纽悬点，OC=4cm，OD=10cm，要称量真实质量为2.0kg的物体，则秤砣离O点cm。如因长期使用，秤砣磨损，质量变为0.8kg，再测真实质量2.0kg的物体时，称出来的质量为kg。5．江阴市某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时，小明竖直举着九（2）班的班牌走在最前列，如图所示。若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点，手对另一点施加的力为N，这个力的方向是水平（选填“向前”或“向后”）。若她将图中C点作为支点，手对另一点施加的力为N。6．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB，用细线将重为G的物体悬挂在A点，在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下，拉力F＝G；若将拉力F改为沿图中虚线方向F将（增大/不变/减小），这是因为动力臂（增大/不变/减小）。7．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为500N。地面对手的支持力F的力臂是m，大小为N。8．图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖是由两个杠杆组合而成，图乙所示是两个杠杆组合的示意图，AO1B是一个杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”）。桶盖的质量为500g，脚踏杆和其它连接杆的质量不计，脚踏杆AO1＝35cm，O1B＝20cm，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，把桶盖顶起，脚对踏板A处的压力至少为N。（g＝10N/kg）9．图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5∶4．人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为N，人要不被拉起，则人重至少为N，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（选填“变大”、“变小”、或“不变”）。10．停车场入口常用横杆来控制车辆的进出，如图甲，我们可以把该装置简化成如图乙的杠杆，该杠杆为（选填“省力”“费力”）杠杆，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，其重力G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m，该杠杆的阻力臂为m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=N。11．一个重为300N的物体Q，底面积400cm2，将其放在水平地面上，它对地面的压强是Pa。如图所示，现将物体Q挂在杠杆的B端，在A端悬挂一个重为200N的物体P，使杠杆在水平位置平衡，忽略杠杆自重的影响，若OA∶OB=2∶5，那么地面对物体Q的支持力为N。为了使物体Q对地面的压强刚好为0，则需要在P的下方添加重量为N的物体。12．如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于杠杆（选填“省力”或“费力”）。设车箱和泥土的总重G=1200N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是m，小新用竖直向上的N的力才能把独轮车抬起。13．如图所示，在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块，在OA的中点施加一竖直向上的力F，当力F=40N时，杠杆在水平位置平衡，则石块重N。其密度为kg/m3，将石块浸没于盛水的烧杯中，若杠杆仍在水平方向再次平衡，则所需施加的力F（填“变大”、“变小”、“不变”）（g=10N/kg）。14．如图所示，直角三角形支架ABC固定在竖直墙壁上，空调室外机放置在水平面AB上。已知AB长为40cm，BC为50cm。室外机的重力为300N，其重力作用线正好通过AB中点，则A处螺丝钉受到的水平拉力F为N（支架重力不计）。从力学的角度分析，为了安全，室外机的位置应尽量（选填“靠近”或“远离”）墙壁。15．如图所示，手机自拍杆可以看作是一个（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2＝2N，图中l1＝15cm、l2＝75cm，则手垂直作用于杆的动力F1＝N；若自拍时只缩短自拍杆，使AB变短，F1的大小将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案与解析1．【答案】B；200；300【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】由图可知，CA：AB=1：3，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、在B点施加一个竖直向上的力，则AB为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为3：1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；则F若保持与F1的作用点和方向均相同，则C为支点，BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2：1，此时的动力臂是最小的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的F2最大，则F

【分析】根据杠杆平衡条件可知，力臂越大，力越小；根据F1=GLOALAB2．【答案】省力；450；手向后移（或砖向前移）【知识点】杠杆的分类；杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】由图可知，独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以该独轮车是省力杠杆。根据杠杆平衡条件可得：F×1m=1500N×0.3m，解得：F=450N，则动力F的大小为450N。已知车体和砖头所受的总重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，增大动力臂（即手向后移动）或减小阻力臂（即砖头往前移动），能减小动力，更省力。

【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件，计算已知的力和力臂，计算未知力的大小；阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，可以减小动力。3．【答案】杠杆；2.12；1.06【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】因为该装置在力的作用下能够绕着固定点转动，所以该装置是杠杆。台秤对杠杆的支持力为F根据杠杆平衡的条件可知，杠杆自身的重力为G=要想在B端施加的力最小时该力的力臂最大，最大力臂就是OB，台秤示数为零说明，台秤给杠杆的支持力为0，所以施加的最小的力为F=

【分析】装置在力的作用下能够绕着固定点转动是杠杆；根据杠杆平衡条件，结合力臂的比值，可求出自身重力；力臂最长时，动力最小，根据杠杆平衡条件，求出最小力。4．【答案】0刻度线；均匀；24；2.6【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】如图所示：秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，此时C点就是杆秤的0刻度线，杆秤、秤钩的总自重为G0，重心在A点，不挂重物，秤砣在0刻度线位置时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得G0当在秤钩挂重物Gx时，秤砣移动到距离零刻度线l处时，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得G0由①和②得到l=则l与Gx成正比，故此杆秤刻度是均匀的。秤杆和秤盘的重心为A，当杠杆平衡时秤砣放在C点，根据杠杆的平衡条件可知G代入数据可得0.5kg×OA=1kg×4cm经整理可得OA=8cm使用1kg秤砣（正常情况下），设秤砣到O点的距离L，根据杠杆的平衡条件可知m代入数据可知2kg×g×10cm+0.5kg×g×8cm=1kg×g×L经整理可知L=24cm即秤砣离O点是24cm。秤砣磨损，质量变为0.8kg，设秤砣到O点的距离L′，根据杠杆的平衡条件可知m代入数据可知2kg×g×10cm+0.5kg×g×8cm=0.8kg×g×L′经整理可知L′=30cm此杆秤刻度是均匀的，秤砣离O点是24cm，由于零刻度线在C点，OC=4cm，秤砣离C点是20cm，对应物体的质量是2kg，杆秤1cm对应的质量为2kg秤砣到O点的距离是30cm，秤砣到C点的距离是26cm，对应的质量为m

【分析】秤钩上不挂物体，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，C点就是杆秤的0刻度线；根据l=ODG秤砣5．【答案】20；向后；30【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】将图中B点作为支点，则需在C点用力，且动力的方向垂直班牌向左，即水平向后；BC为动力臂，AB为阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，手对C点施加力的大小F1×LBC=F2×LABAC间的距离是BC间距离的3倍，则AB间的距离是BC间距离的2倍，则F将图中C点作为支点，则B点为动力点，AC为阻力臂，BC为动力臂，根据杠杆平衡条件可知，手对B点施加力的大小F即F

【分析】根据F1×LBC=F2×LAB，求出力的大小；根据图示，确定力的作用点及方向。6．【答案】0.5；增大；减小【知识点】杠杆的动态平衡分析【解析】【解答】竖直向上的拉力F为动力，动力臂为OB=2OA，重物通过悬绳对A点施加竖直向下的拉力为阻力，阻力臂为OA，依据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，则有F×2OA=G×OA，解得F=0.5G当拉力F改为沿图中的虚线方向时，由力臂的定义，动力臂将减小，在阻力×阻力臂不变的条件下，动力F增大。

【分析】根据杠杆上力和力臂关系，结合杠杆的平衡条件，计算力的大小；杠杆上的拉力与杠杆不垂直时，拉力的力臂减小，拉力变大。7．【答案】1.5；300【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】力臂是支点到力的作用线的距离，由图得，地面对手的支持力F的力臂是l=0.9m+0.6m=1.5m由杠杆平衡条件得Gl′

【分析】力臂是支点到力的作用线的距离；由杠杆平衡条件得Gl8．【答案】省力；20【知识点】杠杆的分类；杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】由图乙可知AO1>O1B，即动力臂大于阻力臂，所以AO1B为省力杠杆。设脚对A点的作用力为F，顶杆对B点的作用力为F1，顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，根据杠杆平衡条件有F×AO1=F1×O1B……①，G×DO2=F2×CO2……②，F1=F2，桶盖的重G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，DO2的长度DO2=30cm+5cm=35cm，由①②得到F×AO

【分析】动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；根据杠杆平衡条件，F×AO9．【答案】375；375；不变【知识点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】由题意可知，动力臂与阻力臂之比为4∶5，根据杠杆的平衡条件可知，动力与阻力之比应为5∶4，已知阻力为300N，所以动力应为375N，人要不被拉起，人的重力至少应等于拉力的大小375N。杠杆在转动过程中拉力与重力的方向都是在竖直方向，所动力臂与阻力臂之比是不变的，由于物重一定，所以人的拉力也是不变的。

【分析】使用杠杆时，根据杠杆上的力臂的比值，计算力的比值和力的大小；动力和阻力方向相同时，杠杆的位置改变，力的大小不变。10．【答案】费力杠杆；1.1；440【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】图甲中，杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，如图所示：则阻力臂OC=12AB-OA=1由杠杆的平衡条件可得F×OA=G×OC，F=

【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；根据杠杆上的力臂和力的大小，计算未知的力臂；根据已知的力和力臂，结合杠杆的平衡条件，计算力的大小。11．【答案】7500；220；550【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】物体对水平面是压力等于其重力，所以物体对地面的压强为p=A端悬挂一个重为200N的物体P，因为F1l由于力的作用是相互的，所以杠杆对物体Q的拉力为F对物体Q受力分析，可得G所以地面对物体Q的支持力为F物体Q对地面的压强刚好为0时，物体Q对地面无压力，物体Q对杆的拉力大小等于物体Q的重力，即F根据杠杆的平衡条件F1l根据力的作用时相互的可知F需要在P的下方添加重量为G

【分析】根据物体受到的压力和受力面积的比值，计算压强；根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上力的大小；12．【答案】省力；1.6；300【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用【解析】【解答】独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。由图可知动力作用在点时，支点在轮轴处，因此轮轴处到作用线的距离即F的力臂是l1=1.6m，重力的力臂l2=0.4m，由杠杆平衡条件得，竖直向上的力F为F=G×l

【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；支点到动力作用线的距离叫动力臂；根据杠杆平衡条件，求出力的大小。13．【答案】