2025年中考物理复习专题：杠杆实验、计算题

2025年中考物理复习专题：杠杆实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，轻质杠杆刻度均匀。 （1）平衡时，应该让杠杆静止在 位置，这样做的目的是 ； （2）小凡同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力，动力臂，阻力，则阻力臂 m。根据这一次实验数据，小凡立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是 ； （3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是 A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等 C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大 （4）小凡同学所在实验小组在完成规定实验后，他们进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通知实验，他们得到了图乙所示的结果。根据这个结果，可以初步得到，在这种情况下杠杆的平衡条件为： 。（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示） 2．在“探究杠杆平衡条件”的实验中； （1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，发现左端下降，应将平衡螺母向 调节，使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是： ；（图中杠杆上每格距离相等） （2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是 ； （3）如图所示，杠杆处于平衡状态．如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 （能／不能）保持平衡。 3．小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。 （1）他将轻质杠杆的支点固定在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向 调（选填“左”或“右”）； （2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，若将杠杆左右两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 端将下沉（选填“左”或“右”）； （3）如图乙所示，用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉时，若杠杆在水平位置平衡，则在A点悬挂钩码的总重力为 N。 4．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （填“左”或“右”）端下沉； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 5．（1）在“探究力和运动的关系”的实验中，三次实验的木块末位置如图1所示。 ①小车从斜面同一高度由静止开始滑下，目的是使木块到达水平面的 相同； ②结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； ③推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将做 运动。 （2）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： ①在挂钩码前，调节杠杆水平位置平衡的目的是 （选填“A”或“B”）； A．方便测量力臂 B．方便挂钩码 ②如图2所示，杠杆恰好水平平衡，若在A、B两处同时减少一个钩码，则杠杆的 （选填“左”或“右”）侧下降； ③改变悬挂的钩码质量和位置，收集平衡的多组数据，目的是 （选填“A”或“B”）。 A．多次测量，减小误差 B．多次实验，寻找普遍规律      6．小强在验证杠杆平衡条件的实验中．   （1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆右端高左端低（如图中甲所示），要使其在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的重力对杠杆平衡 （填“产生”或“不产生”）影响，这时重力的力臂为 ．     （2）如图乙所示，杠杆水平平衡后，左边钩码的个数为3个（每个钩码重0.5牛），则F2= N，读出F1=1.2N，测出OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB （填“相等”或“不相等”），从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1×l1=F2×l2．小强的失误是 ．     （3）在图丙中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡则这个力的方向应 ，大小为 N．     （4）在图乙中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂 N的钩码，杠杆在水平位置仍然平衡． 7．在“研究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的质量都相等． (1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态．为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动． (2)调节杠杆水平平衡后，在杠杆上挂了如图乙所示两组钩码．此时，杠杆在水平位置是否平衡： (选填“平衡”或“不平衡”)． (3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以研究杠杆的平衡条件．如图丙所示，若每个钩码的质量是50 g，则可用量程为0～5 N的弹簧测力计在 (选填“A”“B”或“C”)处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，获取实验数据． 8．小红在探究影响浮力大小的因素实验时，不小心弄坏了弹簧测力计，她发现实验室有力臂相等的杠杆和100g的钩码若干，也能进行实验探究。于是设计了如图所示的实验，实验步骤如下：（托盘和绳子质量不计）（g取10N/kg） （1）如图甲，调好平衡的等臂杠杆两端分别悬挂物块和托盘，托盘中放三个钩码后杠杆在水平位置平衡； （2）然后将物块浸没在水中，取下2个钩码后，杠杆仍能在水平位置平衡，如图乙所示，则物块在水中所受浮力为 N，物块的密度 ρ物== kg/m3； （3）若将乙图烧杯中的水换成盐水，杠杆 端（选填“A”或“B”）会上翘，可得出结论：浸在液体中的物体所受浮力大小与 有关。 二、计算题 9．如图所示，用质量分布均匀的刚性板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，且细线恰好被拉直，细线能承受的最大拉力为14N。现将小滑块P（小滑块的大小不计）放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿OA向左做匀速直线运动，测得小滑块P向左移动0.4m时，绳子对C点的拉力为8N。（g=10N/kg）求： (1)小滑块P的质量。 (2)小滑块P向左移动过程中推力最多做多少功？ 10．在如图所示的杠杆模型中，O为杠杆的支点，则： （1）F1的力臂长为多少cm？ （2）F2的力臂长为多少cm？ （3）若F1=300N，为使杠杆平衡，F2的大小等于多少N？（杠杆本身重力不计） 11．汽车起重机在吊起重物时，必须要综合考虑重物所受的重力、吊臂的长度及仰角等因素，以确定起吊设备和起吊方式，避免发生地面塌陷或吊臂断裂等生产事故，确保吊重作业的安全和高效运行。如图所示的起重机，其自重为3×105N， 吊臂的长度可以在10m~30m之间变化，动力系统A允许提供的动力与动力臂的乘积（称为起重机的力矩）最大值为1.2×106 N·m，可以吊起距吊臂支点O水平距离3m~20m范围内的重物，其工作时与水平地面的总接触面积为2m2。不计吊臂重、滑轮重和绳重，求该起重机在最大力矩工作时： （1）允许吊起重物所受重力的范围； （2）水平地面受到的最大压强。 12．2024年5月3日，嫦娥六号探测器再次成功发射，开启了世界首次月球背面采样之旅，预计发射至采样返回全过程约53天。如图甲是嫦娥五号探测车在采集月球表面月壤样本时的情景，机械臂可以简化为图乙中绕O点转动的杠杆，，不计自身重力，当采集质量为0.8kg的月壤时（g取1.6N/kg），求： （1）0.8kg的月壤在月球的重力； （2）在A点至少需要施加拉力大小； （3）科研人员测得0.8kg的月壤体积是，求该月壤样品的密度。 13．一轻质杠杆AB水平放置，在杠杆上悬挂一只西瓜，杠杆长1m，O为杠杆的支点，OA长0.2m，B点用弹簧测力计竖直提起，其装置如图所示。 (1)该杠杆属于哪种类型；（直接回答） (2)若西瓜悬挂点距O点0.4m，弹簧测力计的示数为8N，求该西瓜的重力； (3)要使轻质杠杆AB始终处于水平平衡，求西瓜悬挂点与O点的最大距离？ 14．如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使用时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在A点，传动绳固定在B点，可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N，OA长为42cm，OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。 （1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？ （2）如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点；对比图甲和图丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程； （3）对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。 15．如图所示的杠杆，在水平位置上处于平衡状态，杠杆重不计。物体A重80N，AO＝0.8m，BO＝0.4m，求：物体B受到的重力。 16．如图所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A点。则： （1）小张同学所受的重力大小为多少？ （2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理复习专题：杠杆实验、计算题》参考答案 1． 水平 便于测量力臂 0.15 实验次数少，具有偶然性 A 【详解】（1）[1][2]为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时，应该使杠杆在水平位置静止，这样做的目的是便于测量力臂。 （2）[3]杠杆平衡条件为 由杠杆平衡条件得 得 [4]通过一次实验就得出结论，具有偶然性，下一步应该多次改变力和力臂的大小，获取多组实验数据排除偶然性，寻找普遍规律。 （3）[5]A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意； B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意； C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意； D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意。 故选A。 （4）[6]设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧 杠杆左侧 所以，左侧等于右侧，即 2． 右 水平 消除杠杆自重对实验的影响 寻找普遍规律，避免偶然性 不能 【详解】（1）[1]左端下降，为了杠杆的平衡，应将平衡螺母向右边移动。 [2][3]实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响。 （2）[4]实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，总结结论，这样做是使实验结论具有普遍性，避免偶然性。 （3）[5]设杠杆一个小格代表L，一个钩码重为G，如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆左端 杠杆右端 因为左边不等于右边，所以杠杆不能保持平衡。 3． 左 左 2 【详解】（1）[1]探究“杠杆的平衡条件”时，调节杠杆的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的方法是哪端高，平衡螺母向哪端调节，故发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右端的平衡螺母向左调节。 （2）[2]图甲杠杆已经平衡，若左右各去掉一个相同的钩码，则左端的力与力臂的乘积较大，则杠杆左端下沉。 （3）[3]图乙中杠杆平衡，此时 G钩×3格=3N×2格 解得G钩=2N。 4． 右 4 右 变大 【详解】（1）[1]杠杆的左端低，说明左端重一些，应将平衡螺母向右调节。 （2）[2][3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 即 解得FB＝6G，所以需挂6个钩码。 若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧 右侧 因为杠杆不能平衡，右端下沉。 （3）[4]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力将变大。 5． 初始速度 慢 匀速直线 A 左 B 【详解】（1）[1]①此实验用到控制变量法，为研究力和运动的关系，需要改变力的大小，让小车在水平面的初始速度相同，观察小车运动的距离。 [2]②通过图可知，接触面越光滑，木块运动的越远，运动时间越长，那么速度变化的就会越慢。 [3]③通过②结论可以进一步推论，如果阻力为零，那么物块将会以恒定不变的速度一直运动下去即做匀速直线运动。 （2）[4]①在挂钩码前，调节杠杆水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [5]②设一个钩码重为G，一格的长度为L，图2中，由杠杆的条件可得 若在A、B两处同时减少一个钩码，左端 右端 左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积，左端下沉。 [6]③该[实验是探究杠杆的平衡条件，实验中测量多组数据，是为了寻找普遍性规律，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 6． 右 不产生 0 1.5 不相等 把OA当成F1的力臂了(把F1的力臂弄错了) 竖直向上 3 1 【详解】（1）[1]实验前杠杆右端高左端低，说明杠杆右端轻、左端重，要使其在水平位置平衡，不论哪端的平衡螺母，都应向右调节． [2]调节杠杆在水平位置平衡的目的是使杠杆自身重力作用在支点上，此时杠杆的重力对杠杆平衡没有影响． [3]此时杠杆自身重力作用在支点上，即支点到重力作用线的距离为0，则重力的力臂为0． （2）[4]由乙图可知，F2大小等于左端3个钩码的重力，每个钩码重0.5牛，则F2=1.5N． [5]读出F1=1.2N，测出OA=30cm，OB=20cm．则： F1×OA=1.2N×30cm=36N•cm， F2×OB=1.5N×20mc=30N•cm， 发现F1×OA和F2×OB不相等”． [6]由乙图可知，弹簧测力计是斜向下拉（拉力没有与杠杆垂直），则F1的力臂就不是OA，所以出现了以上错误的计算结果． （3）[7]由丙图可知，将弹簧测力计由A处移到C处后，动力和阻力就在支点的同侧，钩码对杠杆的力向下，则C处拉力要竖直向上． [8] F2=1.5N，OB=20cm，OC=10cm，根据F1×OC=F2×OB，则C处弹簧测力计；拉力F1大小为： F1===3N． （4）[9]在A处挂钩码，则钩码对杠杆拉力的力臂就为OA，根据G×OA=F2×OB，则钩码重力为： G===1N． 7．（1）左；（2）不平衡；（3）B 【详解】试题分析：（1）图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调； （2）图乙中，设一格为L，一个钩码重G，则有2G×4L＜3G×3L，即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动； （3）图丙中，钩码对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针转动，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，要保持杠杆保持平衡状态，则弹簧测力计的作用力应使杠杆沿顺时针转动，所以要作用在杠杆的左端；丙图中钩码的重力G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N；由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2可得：如果拉力在A点，则F=GL2/L1=2N×3/1=6N，因为弹簧测力计的量程为0～5N，拉力超过了测力计的量程；如果拉力在B点，则F=GL2/L1=2N×3/5=1.2N，拉力没有超过弹簧测力计的路程，故弹簧测力计在B处竖直向上拉杠杆，可以使其在水平位置平衡，获取实验数据． 考点：探究杠杆的平衡条件实验 8． 2 1.5×103 A 液体密度 【详解】（1） 由题意可知，杠杆是等臂杠杆，根据甲图和杠杆平衡条件可知，左端所挂物体的质量为 m=300g=0.3kg （2）[1]然后将物块浸没在水中，取下2个钩码后，杠杆仍能在水平位置平衡，说明物体浸没时受到的浮力等于2个钩码的重力，即 F浮=2mg=2×100×10-3kg×10N/kg=2N 由F浮=ρ液gV排可知，物体的体积为 所以物块的密度为 （3）[3][4]若将乙图烧杯中的水换成盐水，物块受到的浮力变大，所以杠杆A端受到的拉力变小，所以杠杆A端会上翘；物块排开液体的体积不变，液体密度变大，浮力变大，所以得出的结论是浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。 9．(1)2kg；(2)1.4J 【详解】(1)小滑块P向左移动0.4m时，杠杆水平方向平衡，由杠杆的平衡可得，小滑块P的重力 由可得，小滑块P的质量 (2)因GP=20N>14N，所以C点受到的最大拉力FC大=14N，由杠杆的平衡条件可得，铁块运动的最大距离 因铁块M匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，所以铁块受到的摩擦力 则滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功 答：(1)小滑块P的质量是2kg； (2)小滑块P向左移动过程中推力最多做功是1.4J。 10．（1）20cm；（2）60cm；（3）100N 【详解】解：（1）（2）由图知道，F1的力臂L1=20cm，F2的力臂L2=60cm。 （3）由杠杆平衡的平衡条件知道，即 300N×20cm=F2×60cm 解得F2的大小 F2=100N 答：（1）F1的力臂长为20cm； （2）F2的力臂长为60cm； （3）若F1=300N，为使杠杆平衡，F2的大小等于100N。 11．（1）；（2） 【详解】解：（1）允许吊起重物所受的最小重力为 代入数据，得 解得 允许吊起重物所受的最小重力为 解得 所以允许吊起重物所受重力的范围为。 （2）水平地面受到的最大压强 答：（1）允许吊起重物所受重力的范围为； （2）水平地面受到的最大压强为。 12．（1）1.28N；（2）5.12N；（3）1.6×103kg/m3 【详解】解：（1）0.8kg的月壤在月球的重力为 （2）该杠杆的支点在O点，OA为动力臂，OB为阻力臂，且 根据杠杆平衡条件可得 则在A点至少需要施加拉力大小为 （3）根据 可得，该月壤样品的密度为 答：（1）0.8kg的月壤在月球的重力为1.28N； （2）在A点至少需要施加拉力大小为5.12N； （3）该月壤样品的密度为1.6×103kg/m3。 13．(1)省力杠杆； (2)16N； (3)0.5m 【详解】（1）O为杠杆的支点，在B点用弹簧测力计竖直提起杠杆，OB为动力臂，西瓜悬挂点距O点的距离为阻力臂，因动力臂大于阻力臂，故该杠杆属于省力杠杆。 （2）杠杆长1m，O为杠杆的支点，AO长0.2m，则动力臂的长度为 阻力臂L2=0.4m，阻力等于西瓜的重力，由杠杆平衡条件可得 FL1=GL2 西瓜的重力为 （3）由图可知，弹簧测力计最大测量值为10N，当弹簧测力计的示数为10N时，根据杠杆平衡条件知 解得，则西瓜悬挂点与O点的最大距离为0.5m。 14．（1）14N；（2）见解析；（3）见解析 【详解】解：（1）如图甲所示，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，根据杠杆的平衡条件有 可得 （2）当桶盖恰好被提起时，抽象成的杠杆模型如图丙所示，O为支点，重力的力臂为，F2的力臂为，根据杠杆的平衡条件 可得 由图可知，，因此，可只甲图所示安装方式更省力。 （3）由图丙可知，优势是垃圾桶盖翻开的角度更大。 答：（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施拉力为14N； （2）甲图方式更省力； （3）垃圾桶盖翻开的角度更大。 15．160 【详解】解：根据杠杆平衡条件可得 GA·AO=GB·BO 则物体B受到的重力 答：物体B受到的重力为160N。 16．（1） 588N；（2）352.8N 【详解】解：（1）小张同学所受的重力大小为 G=mg=60kg×9.8N/kg=588N （2）若他将身体撑起，阻力是 F2=G=588N 根据杠杆平衡条件F1LI=F2L2 ，地面对手的作用力至少是 答：（1）小张同学所受的重力大小为588N； （2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少为352.8N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$