中考物理重点知识点专项练习杠杆含答案.docx
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中考物理重点知识点专项练习杠杆含答案
杠杆
题一:
如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O′是箱体的重心。
以O为支点,画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
题二:
如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分,该装置中AOB实为一个杠杆,O是杠杆的支点,请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂L1.
题三:
如图所示,高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对_________力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要_________N的力。
题四:
如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长1米,在A处挂一重20牛的物体G.若在杠杆的中点B端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力F的大小至少为_______牛,方向应竖直_________。
题五:
如图所示,一个直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,用一个始终跟杆垂直的力F使直杆由竖直位置A慢慢转动到水平位置A′,在此过程中,力F的大小()
A.始终变大
B.逐渐变小
C.先变小后变大
D.先变大后变小
题六:
如图所示,OA是一根可绕O点自由转动的轻质杠杆,杠杆B点悬挂一重物G,在A端始终受到一个竖直向上的拉力F,使杆子慢慢向上转动,直至水平,在此过程中,力F的大小将()
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.先变大后变小
题七:
如图所示是轻质杠杆AOB,在其A端挂一重物G,若在B端施加一个始终垂直于OB且向下的力F,使杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置,则在此过程中,力F的大小将()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变大后变小
题八:
用如图所示的杠杆提升重物,如果作用在A端的力F始终垂直于杠杆,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(不超过水平位置),力F的大小将()
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.保持不变D.先变大,后变小
题九:
如图所示,物体重为8N,轻杆可绕O点转动,若要使轻杆在水平位置平衡,在A点应施加的最小力的大小为_______N,力的方向为_______。
题十:
如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100N的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,在中点B处沿_______(F或F1或F2)方向施加一个最小的力为_______N.
题十一:
重为G1的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为5.4×105Pa;现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端,B端悬挂重力G2的物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为1.8×105Pa,已知B端所挂物体的质量为4kg,OA:
OB=3:
5.要使金属块离开地面,则(g取10N/kg)()
A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
B.金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa
C.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为5:
1
D.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为2:
5
题十二:
甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为5×105Pa,现将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,如图所示。
当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为3×105Pa,已知:
乙物体的质量为2kg,AO:
AB=1:
4,g取10N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是()
A.甲物体的底面积应小于3×10-5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少120N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加4kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:
OB=2:
15
题十三:
如图所示,在底面积为200cm2的大烧杯中装有适量的水,杠杆DC可绕支点O在竖直平面内转动,CO=3DO,钩码A的质量为100g.杠杆DC在水平位置平衡时,物体B有
的体积露出水面;当在A的下方再加挂1个相同的钩码时,物体B有
的体积露出水面,保持O点位置不动,调节杠杆DC仍在水平位置平衡。
g取10N/kg,杠杆、细绳的质量可忽略不计,则下列选项正确的是()
A.物体B的密度1.2×103kg/m3
B.物体B的体积为750cm3
C.物体B在水中受到浮力的大小为7.5N
D.烧杯底部受到水的压强减小了1500Pa
题十四:
如图所示,挂在杠杆B端的铸铁球体积是400cm3,BO=10cm,OA=40cm,在杠杆A端挂一重为5N的C物体,当铸铁球体积的
浸入水中时,杠杆AB恰好在水平位置平衡,ρ铸铁=7.0×103kg/m3,g取10N/kg,则()
A.杠杆B端受到竖直向下的拉力为21N
B.铸铁球的质量为2.1kg
C.铸铁球是空心的
D.铸铁球受到的浮力是4N
参考答案
题一:
见详解。
详解:
过O点作F的垂线即为F的力臂,过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力。
如图所示
题二:
见详解
详解:
踩下汽车踏板时,脚对刹车踏板就会施加一个和踏板垂直向下的力F1,作用点在踏板上;过支点O做力F1的垂线段,用大括号标出这段距离,记为L1,就是动力臂;刹车踏板运动时,液压装置中的液体就会对B点施加了以水平向左的力F2,即阻力;如下图所示:
题三:
平衡;330
详解:
(1)竖直放在水平地面上的木柱,处于静止状态,竖直方向所受的重力和地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;
(2)木柱a点离开地面,要使施加的力最小,应让所施加力的力臂最大,如下图所示:
此时动力为F,阻力为G=1100N,
动力臂
,
阻力臂L2=r=0.3m,
由杠杆的平衡条件可得:
FL1=GL2,
则最小力
.
题四:
40;向上。
详解:
(1)如图,为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直于杠杆向上,即竖直向上,动力臂为OB最长;
(2)因为杠杆在水平位置平衡,
所以根据杠杆的平衡条件可得:
F×OB=G×OA,
因为杠杆长OA=1m,B为杠杆中点,
故OB=
OA=
×1m=0.5m,
则最小力
.
题五:
A
详解:
根据杠杆平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中,重物的重力不变但力臂变大,F的力臂不变,所以F始终变大。
故A正确,B、C、D错误。
故选A.
题六:
C
详解:
如图所示,LG=OBcosθ,LF=OAcosθ,
由杠杆平衡条件得:
GLG=FLF,则:
,
由于G、OB、OA保持不变,则力F将保持不变。
故选C.
题七:
B
详解:
轻质杠杆受两个力:
A端物体的拉力,大小等于物体重力G,另一个是拉力F;
杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置的过程中,如图所示:
,
由杠杆的平衡条件得:
G•LG=F•LF,
所以B端的拉力:
,
物体重力G不变,由于拉力F始终垂直于OB,所以拉力的力臂LF不变;由上图可知,重力的力臂LG逐渐变小;故拉力F逐渐减小。
故选B.
题八:
A
详解:
由题知,当慢慢提升重物时,重力(阻力)不变,阻力臂增大(水平时最大),动力臂不变
即:
G不变、L1不变,L2增大
∵FL1=GL2∴力F逐渐变大。
故选A.
题九:
4,竖直向上
详解:
要使杠杆平衡,应在A点施加向上的力,要使力最小,应垂直于OA,即竖直向上,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,F×4=8N×2,所以F=4N.
题十:
F2;200
详解:
为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上(F2),动力臂为OB最长,
杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:
F2×OB=G×OA,
所以:
题十一:
D
详解:
设金属块与地面的接触面积为S,当金属块静止在水平地面上时,对地面的压强:
;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当B端所挂物体G2时,
∵杠杆平衡,
∴FA×OA=G2×OB,
∴
,
对地面的压力:
F′=G1-FA=G1-
,
对地面的压强:
;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:
G1=100N;
A、要使金属块离开地面,A端拉力FA′=G1=100N,因为FA′×OA=G2′×OB,所以
,所以B端所挂物体的质量至少为6kg,故A错;
B、金属块静止在水平地面上时对地面的压强为5.4×105Pa,要使金属块离开地面,金属块对地面的压强的减小值应为5.4×105Pa,故B错;
CD、要使金属块离开地面,A端拉力FA′=G1=100N,B端所挂物体的质量为4kg,
G2=m2g=4kg×10N/kg=40N,要使杠杆平衡,FA′×OA′=G2×OB′,
∴OA′:
OB′=G2:
FA′=40N:
100N=2:
5,故C错、D正确。
故选D.
题十二:
D
详解:
乙物体的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N;
根据杠杆平衡条件可得:
FALOA=G乙LOB,
细绳对A端的拉力:
,
绳子拉力处处相等,细绳对甲的拉力也为60N,甲对地面的压力△F减少了60N,
甲物体的底面积为S,根据
可得:
△F=F1-F2=p1S-p2S,
数据代入:
60N=5×105PaS-3×105PaS,解得:
S=3×10-4m2;
则甲的重力G甲=F1=p1S=5×105Pa×3×10-4m2=150N;
甲物体恰好被细绳拉离地面时,甲对地面的压力为0,此时A端受到的拉力
F2=G甲=150N;由此可知:
A、甲物体的底面积是3×10-4m2,故A错误;
B、甲对地面的压力为F甲=G甲-△F=150N-60N=90N,甲物体恰好被细绳拉离地面,压力还要减小90N,故B错误;
C、根据杠杆平衡条件可知:
F2LOA=G乙′LOB,则
;
所以杠杆B端所挂物体的质量至少增加
,故C错误;
D、根据杠杆平衡条件可知:
F2LOA′=G乙′LOB′,则
,所以移动支点O的位置,使OA:
OB=2:
15,故D正确。
故选D.
题十三:
AB
详解:
钩码A的重力G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N;
根据杠杆平衡条件:
FD•OD=FC•OC
FD×OD=1N×3OD解得:
FD=3N
所以ρBgVB-ρ水g(1-
)VB=3N…①
当在A的下方再加挂1个相同的钩码时,FD′•OD=FC′•OC
FD′×OD=2N×3OD
则FD′=6N
则ρBgVB-ρ水g(1-
)VB=6N…②
由①②得,VB=7.5×10-4m3=750cm3,ρB=1.2×103kg/m3;所以AB正确;
F浮=ρ水g(1-
)VB=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×7.5×10-4m3=3N,所以C错误;
由题意知,△V=
VB-
VB=
VB=
×7.5×10-4m3=3×10-4m3
,
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa,所以D错误。
故选AB.
题十四:
BC
详解:
A、当对杠杆施加竖直向下的力时,根据杠杆平衡条件得:
GC×OA=FB×OB,所以,5N×40cm=FB×10cm,所以,FB=20N,故A错误;
B和D、铁球处于静止状态,铁球受到重力、浮力和拉力作用,竖直向上的拉力和浮力与竖直向下的重力是平衡力;
铁球受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×400×10-6m3=1N,
铁球对杠杆的拉力是20N,所以杠杆对铁球的拉力也是20N,
所以铁球的重力为:
G=20N+1N=21N,
所以铁球的质量为:
.故B正确,D是错误的;
C、铁球的密度:
,所以铁球是空心的,故C正确。
故选BC.
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