2024年中考物理复习专题：简单机械（杠杆）计算题

2024年中考物理复习专题：简单机械（杠杆）计算题 1．某科技小组的同学设计了一款如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA：OB=1：3，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定（不计杠杆、细杆及连接处的重力）。水箱质量为0.8kg，底面积为100cm2，将水箱放在1m2水平桌面上。力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力F的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像。求： （1）未加水时，水箱对水平桌面的压强； （2）物体M的重力； （3）物体M的密度。    2．如图所示，一个重为20N、边长为10cm的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB∶OA=5∶4，当M的一半体积浸在水中时，在A端施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置平衡；（水的密度为1.0×103kg/m3 g取10N/kg）求： （1）M底部受到的水对它的压强； （2）M受到的水对它的浮力； （3）F的大小。    3．小梅设计了用轻质杠杆打捞一匀质规则圆柱体重物M（如图所示）。物体M重为60N，高为10cm，悬挂在杠杆左端A点。小梅在右端B点施加竖直向下25N的拉力时，杠杆水平平衡，重物M的上表面恰好与水面相平。求：（g取10N/kg） （1）重物M下表面受到水对它的压强是多少？ （2）物体M受到的浮力为多少？ （3）物体M的底面积是多少？    4．身高1.7米，质量为70千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆，如图所示，他的重心在A点。则： （1）画出支持力的力臂和重力的力臂； （2）若将身体撑起，地面对手的支持力至少要多大； （3）若将身体撑起，肩膀上升的距离为0.2米，求小明做一个俯卧撑支持力所做的功。 5．如图所示是某型号起重机的简易模型，AOB是一个足够长的轻质杠杆，可绕O点无摩擦转动，物体是边长为10cm的正方体，用细绳挂在A处，；物体重为40N，置于C处，当时，杠杆在水平位置平衡，物体对地面的压强为。求： （1）此时杠杆A点受到绳子的拉力； （2）物体G1的密度为多少kg/m3； （3）将物体G2向左移动4cm，保证杠杆在水平位置平衡，为便物体G1对地面的压强不变，则需将物体G1沿竖直方向切去几分之几。    6．如图是创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具——密度秤。其中经防腐处理的合金块质量为0.8kg，体积10-4m3，秤砣重2N，秤纽处O到A端长10cm。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中（不接触容器），调节秤砣位置，此时秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。g取10N/kg。 （1）求合金块的重力多大？ （2）在烧杯内装入适量的待测液体，其测量情况如图，测得OC长30cm。此时秤杆A端受到绳子的拉力为多大？ （3）C点刻度表示的待测液体密度多大？    7．如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10kg的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为，，，此时杠杆在水平位置平衡（如图甲）。问：（取） （1）此时细绳拉力的力臂为多少？ （2）绳承受的拉力为多大？ （3）现在O点放一重为50N的物体（如图乙），用水平拉力使物体向左匀速滑动，物体运动到距O点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？    8．定定设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3kg的空桶，。将质量分布均匀，重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为4500Pa，不考虑机械的自重和摩擦，求： （1）此时细线对M的拉力； （2）工件M的密度： （3）若将M沿竖直方向截去部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的五分之二，求截去部分的质量。    9．传统的舂米工具是一个杠杆，如图是它的结构示意图，O为固定转轴，石球连接在A端，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会击打完成春米过程，若石球的质量5kg（摩擦和杠杆自重均忽略不计）（g取10N/kg）求： （1）石球的重力； （2）要将石球竖直匀速抬起，脚至少用多大竖直向下的力。    10．将边长为10cm、质量为2kg的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为400g的物体乙悬挂在杠杆的B端，此时，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知AO∶OB=1∶2，不计杠杆的质量，g取10N/kg。求 （1）细绳对甲的拉力大小； （2）地面对甲的支持力大小； （3）甲对地面的压强。    11．如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA：AB＝1：4，电源电压恒定，电流表的量程为0～0.