压轴培优专题10 杠杆的综合问题-2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练

压轴培优专题10 杠杆的综合问题 2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练 一、单选题 1．小明设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力变化的关系如图乙，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．压力传感器R的阻值随压力F的增大而增大 B．当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为2V C．当报警器开始报警时，踏板上的压力值为48N D．若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向左移动 2．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 3．如图，轻质杠杆OA中点悬挂一个重力为40N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（　　） A．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为80N B．此杠杆为费力杠杆 C．使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力 D．将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大 4．为了建设精致城市，园林工人要在过街天桥上放置花草为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O，用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组， ，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。若花架的重力为576N，10s内花架上升了3m，木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，则下列判断正确的是（　　） A．利用滑轮组既能省力也能省功 B．工人拉绳子的力的功率为180 W C．在B端放置1个沙袋就能使木棒保持水平 D．提升的花架越重，滑轮组的机械效率就越小 二、综合题 5．如图甲所示为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA＝3OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m、重力为2N的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积）。圆柱形水箱中有质量为3kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出，通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙所示是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时，物块C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。（g＝10N/kg） （1）当放出水的质量为2kg时，B点所受力大小FB＝ N，此时A点所受力的大小FA FB（填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）物块C受到的最大浮力 ； （3）从开始放水到物块C上表面刚好与水面相平时，水对水箱底部的压强变化了多少 ？ 6．如图所示是某同学家为新装的空调室外机设计的L型支架，支架可以看成一杠杆，以O点为支点，在支架P孔处拉一根铁丝固定到墙上的A点。 （1）请画出铁丝拉力的力臂L ； （2）要使铁丝受到的拉力最小，应将铁丝在墙上的固定点A向 （选填“上”或“下”）移动。 7．在课外活动中，同学们设计了一个“汽车超载报警器”原理如图甲所示。其中ABO是质量不计的杠杆组件，B为汽车模型重力承压点，A点通过压杆作用于压敏电阻R，AB∶BO=3∶1。在测量电路中R的阻值随压力变化的关系如表所示。无车时电路中的电流I=150mA；小灯泡两端的电压U≥2.5V是超载的报警点（超载时发红光，不超载时发绿光）。小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。电源电压为6V保持不变。求： 压力F/N 5 10 15 20 25 30 … 压敏电阻R/Ω 27 24 21 18 15 12 … （1）无车时，小灯泡的功率是多大？( ) （2）汽车模型的重力达到多少时报警器开始报警？( ) （3）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低。为保证报警器仍在原设定的汽车最大重力时报警，B点应向 （选填“左”或“右”）移动，简要说明理由。 8．某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量，在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下： a.如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡； b.将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置