中考物理试题分类汇编专题13 杠杆及其平衡条件.docx

1、中考物理试题分类汇编专题13 杠杆及其平衡条件2018中考物理试题分类汇编：专题13 杠杆及其平衡条件一选择题（共22小题）1（2018贵阳）人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（）A筷子可以省距离 B所有剪刀都一定省力C定滑轮可以省力 D撬棒越短一定越省力【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。从而判断选项正误。【解答】解：A、用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆，费力但省距离，故A正确；B、剪铁皮用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；理发用的剪刀，在使用过程中，

2、动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；所以，剪刀有省力的，也有费力的，故B错误；C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，故C错误；D、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在其它条件不变时，省力的多少取决于动力臂的长短，撬棒越短动力臂越小，越费力，故D错误。故选：A。2（2018广西）在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力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【分析】在测力计转动过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，根据杠杆

3、的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况。【解答】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。3（2018湘西州）如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是（）A大熊和小熊的重力相等B大熊和小熊到支点的距离相等C他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等D以上说法都正确【分析】由图可知，大熊和小熊重力关系，根据杠杆的平衡条件可知它们重力与各自力臂的乘积关系，从而可知它们到支点的距离大小关系。【解

4、答】解：A、由图可知，大熊重力应大于小熊的重力，故A错误；BCD、由题知，它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡，由杠杆的平衡条件知，它们各自的重力与各自的力臂的乘积相等，故C正确；熊对跷跷板压力大小等于各自的重力，所以大熊的力臂小于小熊的力臂，即它们到支点的距离不相等，故B错误；综上所述D错误。故选：C。4（2018潍坊）如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将（）A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D无法判断【分析】利用杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，左右分别判断看是否平衡。【解答】解：图中杠杆处于平衡状态，设一个钩码的重为G，杠杆上一格的长度为L，根据杠杆

5、平衡条件可得：2G3L=3G2L；如果杠杆两侧的钩码各减少一个，则：左边力与力臂的乘积：1G3L，右边力与力臂的乘积：2G2L，由于此时右边力与力臂的乘积较大，所以右端下降。故选：B。5（2018邵阳）如图所示的杠杆，动力F的力臂是（）AOD BOF COA DOC【分析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；据此对照各图逐一进行分析即可解答。【解答】解：力臂是指从支点到力的作用线的距离；由图可知，动力F的作用线沿FC方向，OC垂直CF，则动力F的力臂是线段OC。故选：D。6（2018长春）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FA；若力

6、施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB=BO=OC下列判断正确的是（）AFAG BFB=G CFCG DFBFC【分析】根据杠杆的平衡条件分析出最小的力，然后画出最小的力的示意图，根据各个力臂的关系判定力的大小。【解答】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；C若力施加在C点，当OC为力臂时，最小的力为FC，从支点做阻力的力臂OB，如图所示：；阻力和阻力臂的乘积不变；由图可知：FA的力臂AOOB，根据杠杆的平衡条件可知，FAG，故A错误；FB的力臂BOOB，根据杠杆的平衡

7、条件可知，FBG，故B错误；FC的力臂COOB，根据杠杆的平衡条件可知，FCG，故C正确；FB的力臂BO=OC，根据杠杆的平衡条件可知，FB=FC，故D错误；故选：C。7（2018齐齐哈尔）如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（）A B C D【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、图示剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、图示剪刀，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故选：C。

8、8（2018金华）如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛），下列说法正确的是（）A实验前出现如图所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调B如图，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡C如图，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大D如图，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛【分析】（1）探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡，螺母向上翘的一端移动；（2）原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论；（3）根据钩码个数

9、与每个钩码的重力求出测力计拉力；当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（4）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。【解答】解：A、由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右端移动，故A错误；B、设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G2L=2G3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：4G2L3G3L，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故B错误；C、图中弹簧测力

10、计从a位置转到b，此时拉力F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故C正确；D、若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件可得：F2L=3G4L，解得测力计的示数：F=6G=60.5N=3N；利用如图所示装置进行探究，杠杆的重力不能忽略，且杠杆的重心在杆的中点（杠杆的重心没有通过支点），杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N，故D错误。故选：C。9（2018聊城）人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（）A大于5kg B大于49N

11、C小于49N D等于49N【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，并结合力臂的概念进行分析。【解答】解：A、力的单位是N，质量的单位是kg，题目是求力的大小，不能用kg左单位，故A错误；BCD、由图知，物体的重力为G=mg=5kg9.8N/kg=49N；肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2因为L1L2所以F1F2即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N故B正确，CD错误。故选：B。10（2018临沂）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体

12、下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（）A右端下沉B左端下沉C要保持平衡应将左端的物体向右移动D要保持平衡应在右端再加挂一个物体【分析】（a）图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等，（b）图分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断丁图的杠杆是否还平衡。【解答】解：AB、设一个钩码重为G，杠杆一格长为L，（a）图杠杆平衡是因为：2G2L=G4L；（b）图分别加挂一个等重的物体后（为便于研究，设物体的重也为G），左边力与力臂的乘积：3G2L，右边力与力臂的乘积：2G4L，因为3G2L2G4L，即右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉；

13、故A正确，B错误；CD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故C错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。故选：A。11（2018黑龙江）如图所示的简单机械中一定费力的是（）A起瓶器B撬棒C羊角锤D钓鱼竿【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；B撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力

14、杠杆，故B错误；C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确。故选：D。12（2018遂宁）小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N下列说法中正确的是（）A要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力B他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功C他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力D油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力【分析】（1）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向，然后利用几何关系求出力臂

15、，再利用平衡条件求出最小拉力的大小。（2）根据做功的条件分析；（3）根据二力平衡分析；（4）根据平衡力的条件分析。【解答】解：A、作用在B点的力，要使油桶C点稍离地面，必须以C点为支点，则BC作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，此时动力为F，阻力为G=2000N，动力臂L1=50cm，阻力臂L2=CD=30cm=15cm，由于F1L1=F2L2，则最小拉力F=600N，故A正确。B、他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故B错误；C、他用水平力没推动油桶，油桶处于静止状态，推力等于摩擦力，故C错误；D、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力

16、，故D错误。故选：A。13（2018海南）如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（）A筷子B钓鱼竿C钢丝钳D食品夹【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错；B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错。故选：C。14（2018河南）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A羊角锤B筷子C瓶盖起子D天平【分析】

17、结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。故选：B。15（2018连云港）如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（）AF1F2 BF1F2 CF2G DF1=G【分析】由题知，O为支点，当阻力、阻力

18、臂不变时，由杠杆的平衡条件知：动力和动力臂的乘积一定，当动力臂较大时，动力将较小；动力臂较小时，动力将较大。因此先判断出F1、F2的力臂大小，即可判断出两力的大小关系从而比较出F1、F2与G的关系。【解答】解：AB、设动力臂为L2，杠杆长为L（即阻力臂为L）；由图可知，F2与杠杆垂直，因此其力臂为最长的动力臂，由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力，则FlF2，故A错误，B正确；CD、用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时，由杠杆平衡条件可得：F2L2=GL，由图知L2L，所以F2G；故C错误；因为FlF2，F2G，所以FlF2G，故D错误。故选：B。16（2018上海）能使杠杆OA水平平衡的最小力的

19、方向为（）AAB BAC CAD DAE【分析】根据杠杆平衡的条件，F1L1=F2L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。由此分析解答。【解答】解：由图知，O为支点，动力作用在A点，连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向应向上，所以最小力方向为AB。故选：A。17（2018福建）墨经最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是（）A“权”小于“重”时，A端一定上扬B“权”小于“重“时，“标”一定小于“本”C增大“重”时，应把“权”向A端移D增大“重”时，应换用更小的“权”【分

20、析】杆秤实际是以提纽为支点的杠杆，利用杠杆平衡条件分析力或力臂的变化。【解答】解：根据杠杆平衡条件知，权标=重本。A、“权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬。故A错误；B、“权”小于“重“时，由“权标=重本”知，“标”一定大于“本”。故B错误；C、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权标=重本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移。故C正确；D、增大“重”时，“本”不变，由“权标=重本”知，可以增大“标”，或增大“权”。故D错误。故选：C。18（2018达州）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA

21、=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（）A木块受到的浮力为0.5NB木块C受到细线的拉力为0.3NC小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND小球的运动速度为0.2m/s【分析】（1）溢水杯内裝满水，当物体放入后，根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮

22、力；（2）根据F浮=水V排g求排开水的体积；此时木块浸入体积为木块体积的一半，可求木块的体积，又知道木块的密度，利用密度公式和重力公式求木块重；根据FB=GF浮求杠杆B端受到的拉力FB，（3）根据杠杆平衡条件得出关系式FAOA=FBOB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力；（4）知道小球的质量可求重力，设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离s=vt，可求当A端的拉力为0时，小球到O点距离（sOB=vtOB=v4s0.4m），再根据杠杆平衡条件得出G球s=FBOB，据此求小球运动速度。【解答】解：（1）溢水杯内盛满水，当物体放入后，物体受到的浮力：F浮=G排=0.5N，故A正确；（2）根据F浮

23、=液gV排可得排开水的体积：V排=5105m3；因为一半浸入水中，所以物体的体积：V物=2V排=25105m3=1104m3；由G=mg和=可得，物体的重力：G=mg=物V物g=0.8103kg/m31104m310N/kg=0.8N，则B端木块C所受的拉力：FB=GF浮=0.8N0.5N=0.3N，故B正确；（3）小球的质量为：m球=300g=0.3kg，小球的重：G球=m球g=0.3kg10N/kg=3N，小球刚放在B端时，B端受到的力为3N+0.3N=3.3N，根据杠杆平衡条件得出关系式：FAOA=FBOB则A端受到细线的拉力：FA=2.2N，故C正确。（4）设小球的运动速度为v，则小球

24、滚动的距离s=vt，当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离：s=sOB=vtOB=v4s0.4m，根据杠杆平衡条件可知：G球s=FBOB，即：3N（v4s0.4m）=0.3N0.4m，解得：v=0.11m/s。故D错误。故选：D。19（2018烟台）如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是（）A B C D【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力

25、臂，是费力杠杆，符合题意。D、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。故选：C。20（2018苏州）如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（）A托盘天平B独轮车C筷子D船桨【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故选：B。21（2018绵阳）如图所示，两个等高

26、的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OCA端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（）A8N B12N C16N D18N【分析】A端放在托盘秤甲上，以B点支点，根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离，当C点放在托盘秤甲上C为支点，再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。【解答】解：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

27、持力为6N，如图所示：由杠杆平衡条件有：FAAB=GBD，即：6NAB=24NBD，所以：AB=4BD，BD=AB，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AO=BO，AC=OC，所以CO=OD=BD，BC=3BD，CD=2BD由杠杆平衡条件有：FBBC=GCD，即：FB3BD=24N2BD，所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为16N。故选：C。22（2018衢州）如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为

28、在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（）A滑轮组中A滑轮用于改变力的方向B当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大C当D杆伸长时力F的力臂将变小DH的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大【分析】（1）不随物体一起移动的滑轮是定滑轮，随物体一起移动的滑轮是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；（2）当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，阻力和动力臂不变时，根据杠杆平衡条件分析解答力的变化；（3）当D杆伸长时，物体变高，伸长臂的夹角变大，阻力臂F的力臂将变小；（4）操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，损坏轮

29、胎。【解答】解：A、A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但可以改变力的方向，故A错误；B、当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的知，对D杆的压力将变大，故B正确；C、当D杆伸长时力，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C正确；D、操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。故D正确。故选：A。二填空题（共9小题）23（2018昆明）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=2：1则F=30N，它是费力杠杆。【分析】已知物体G的重力，再根据杠杆平衡的条件FOB=GOA可直接求F的大小，根据拉力F和G的大小判断杠杆的种类。【解答】解：因为OB：AB=2：1，所以OB：OA=OB：（OB+AB）=2：（2+1）=2：3由杠杆平衡的条件F得：FOB=GOA可得：即：F=30N；因为FG，所以此杠杆为费力杠杆。故答案为：30；费力。24（2018广安）如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子