2024年中考物理专题训练——杠杆综合计算

2024年中考物理专题训练——杠杆综合计算 1．如图是一个上肢力量健身器示意图，D是动滑轮；配重A的质量为140kg，底面积是8.0×10-2m2，杠杆EH可绕固定点O在竖直平面内转动，且OE:OH＝1:2.假定运动员体重是600N，一只脚板与地面的接触面积为2.0×10-2m2（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg）。问： (1)配重A自由放置时对地面的压力、压强分别是多大？ (2)若将A提离地面，此时人对绳施加425N的拉力，动滑轮重为多少？ (3)若A未提离地面，当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？ 2．如图是电子秤的内部电路，杠杆ABO始终处于水平位置，B是杠杆的中点，电源电压恒为15V，R2是阻值为6Ω的定值电阻，R1是压敏电阻，它的阻值随压力变化关系如表，当电压表的示数等于或大于3V时，电子秤会自动发出报警声。（杠杆、支架及托盘的重均忽略不计） 压力F/N 50 100 150 200 250 300 阻值R1/Ω 50 30 24 20 17 16 （1）当该电子秤恰好报警时，托盘所放物体的质量为多少？ （2）已知杠杆OA的长为40cm，欲使在托盘上所放物体的质量为50kg才报警。则托盘的支撑点B应向左还是向右移？移动的距离为多少？    3．A、B、C是由密度为ρ＝3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心正方体，A合金块的质量mA=90g；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量m甲=m乙=320g；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图所示，其中MO∶ON=3∶1。若用细线把合金块和木块系住，放入底面积为400cm2的圆柱形容器中，在水中静止时如图所示。在图中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）： (1)求图中A合金块和甲木块共受到的浮力为 N； (2)求合金块木块B和C的质量各为 g；     (3)若将所有相连的细线都剪断，并把A合金块放在甲木块上，甲、乙重新在水中静止后，水对容器底部的压强变化了多少 。（操作过程中水的损失忽略不计） 4．如图所示，支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在水中能上下运动自动升降，杠杆始终保持水平平衡。轻质杠杆LOA∶LOB=2∶5，某同学质量为60kg。利用这个装置将物体匀速放入容器中，在M被浸没在水里的过程中，用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动时，该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半。已知，物体M的体积是0.06m3，动滑轮的重力为60N。（杆的自重、绳的重力、滑轮与绳的摩擦及液体对物体的阻力不计，g=10N/kg）求： （1）物体M浸没在水里受到的浮力； （2）拉力F1的大小； （3）物体M的重力； （4）物体M被浸没在水中的过程时，滑轮组的机械效率。 5．将边长为10cm、质量为2000g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）杠杆A端受到的绳子的拉力FA； （2）甲对地面的压强P压； （3）若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为多少N？ 6．物理兴趣小组设计了一台电子秤，利用电压表示数显示物体质量大小（不计托盘的质量），其电路如图甲所示。电源电压为6V保持不变，电压表量程为0-3V，压敏电阻其阻值R与所受压力F的关系如下表所示。闭合开关，当压敏电阻上未放物体时，电压表示数为1V。求： 压力F/N 0 1 2 3 4 … 7 8 9 压敏电阻R/ 50 45 40 35 30 … 15 10 5 （1）R0的电阻值； （2）该电子秤能测量的最大质量； （3）该电子秤还可以显示水面高度变化。如图乙所示，长方体A、B通过细绳与杠杆MON连接，O为支点，MO∶NO=2∶1。长方体A的密度为1.2g/cm3，底面积为50cm2，高30cm；且底部刚好与水面接触；长方体B重10N，底部与电子秤接触。不计绳重、杠杆重、杠杆与支点的摩擦，杠杆始终在水平位置静止。为保证电子秤安全，水面上升的最大高度为多少cm? 7．如图所示，一根长木棒AB（质量不计）可以绕支点O转动，木棒的A端用竖直细线连接在地板上，OA＝0.6m，OB＝0.4m，在木棒的B端通过细线悬挂一个长方体物块M，M的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯，溢水杯中水的深度为20cm，现将物块M缓慢浸入溢水杯中，当物块浸入水中一半