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．在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调节。 （2）如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码 个。 （3）如图乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是 。 （2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度，若不计绳重、摩擦和滑轮重，F1 F2，机械效率1 2（选填“>”“<”或“=”）。 3．利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。 （1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，数据记录如表所示： 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 根据以上数据得出杠杆平衡条件是 ； （3）继续实验，调节杠杆平衡后，在杠杆上的A点处挂4个相同钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂 个相同钩码； （4）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”，“变小”或“不变”）； （5）杠杆在生活中有很多应用。现欲使如图丁所示的静止跷跷板发生转动，小孩甲可采取的做法是 。 4．小陈利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件： （1）如图甲所示，若杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节至平衡。 （2）下列实验步骤中： A．将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 B．计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。 C．再次改变钩码的个数或位置，重复实验。 D．记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。 E．将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。 正确的顺序是 （填字母）。 （3）如图乙所示，如需杠杆在水平位置平衡（OA︰OB＝4︰3），这时应在右侧B点处添加 个相同的钩码；如图丙所示，弹簧测力计位置在D处时杠杆已水平平衡，此时将弹簧测力计位置改为C处，则其示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小明的实验报告（部分）如下，请将其补充完整． ：探究杠杆平衡的条件． 实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、 、钩码和细线等． 实验步骤：①．把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的 使杠杆在 平衡． ②．将钩码分别挂在杠杆的两侧，使杠杆在水平位置保持平衡． ③．多次改变钩码的 和位置，重复实验，并记录实验数据． … ④．如图所示，在已经调节平衡的杠杆上的D点悬挂钩码后，可以用弹簧测力计在 点施加竖直向上的力使杠杆再次平衡．（选填“A“或“E“） ⑤．本实验测量多组力和力臂的目的是为了 （提高实验结果的精确性或从不同情况下找普遍规律）． 6．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力臂×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系，实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂l1的数据，并绘制了F1与l1的关系图像，如图所示，请根据图像推算，当l1为0.1m时，F1为 N。 7．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了便于测量 ;如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节． 上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用钩码每个重0.5牛，杠杆上每一格长5厘米，部分实验数据已记录在下表中． 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （1）将表格中的实验数据补充完整 ． （2）小明的第3次实验存在错误，其错误是 ，造成错误的原因是 ． 8．探究杠杆的平衡条件 【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤，此时处于水平位置平衡， 发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现； 发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡．说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡； 那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢? 【制定计划与设计实验】 实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是 ； 【实验结论】 如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是 。 【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的 点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是 N。 二、计算题 9．杠杆平衡时，动力 F1 的大小为 20 N，动力臂 l1 为 0.4 m，阻力臂 l2 为 0.1 m，求 阻力 F2 的大小。 10．杠杆平衡时，动力大小为10牛，动力臂为0.2米，阻力大小为5牛，求阻力臂。 11．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A点挂有质量为3千克的物体，已知OA=0.1米，AB＝0.2米，求： （1）物体的重力G。 （2）作用在B点使杠杆平衡的最小的力F的大小和方向。 12．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.4米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G。若在杠杆上A端施加竖直方向的力F，使杠杆在水平位置平衡，求F的大小为多少牛？ 13．如图所示，有一半径为36cm的圆盘，边缘上装有手柄B，可摇动圆盘绕中心O转动，图中A表示位于半径中点的一枚钉子（质量不计），其上挂有60N的重物，一个人缓慢地摇动手柄，当手柄转过30°角的瞬间，此人用的力最小是多少？（不计摩擦） 14．如图是锅炉上的保险阀，平衡时处于水平位置。当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重力可以忽略不计，OA长15cm，AB长度为45cm。当蒸汽施加给阀门大小为39.2N、方向竖直向上的力时，阀门刚好被顶开，应在B点挂重物质量为多少千克？ 15．如图所示，长为0.5米的轻质杠杆，O为其支点。在B点挂上物块，在A点施加竖直向上、大小为6牛的拉力F1，恰好能使杠杆水平平衡。 （1）若AB长度为0.2米，求物块重力G的大小。 （2）若AB长度未知，将物块的悬挂点和拉力F1作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上的拉力F1大小变为24牛，求物块重力G的大小。 16．做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重600N，P点为重心，肩部上升0.4m。某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，双手对地面的压力为多少？将身体撑起一次所做的功为多少？该同学在1min内的功率？ 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． 右 3 变大 【详解】(1)[1] 没有挂钩码时，发现杠杆右端高，说明左端更重，应该将左端的螺母向右调节； (2)[2] 根据杠杆平衡原理F1L1= F2L2可得： (3)[3] 使测力计拉力的方向斜向右上方，仍要杠杆平衡，阻力和阻力臂没变，动力臂变小，动力需增大，所以弹簧测力计示数变大。 2． F1=F2=F3 ˂ = 【详解】（1）[1]图甲中分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，此时圆心(支点)到力的作用线的距离都是相同的(等 于圆的半径)，根据力臂的定义可知，此时三个力的力臂都相同；由杠杆平衡条件可知：在阻力、阻力臂、动力臂都不变的情况下，动力的大小也不变，即F1=F2=F3，故F1、F2、F3的大小相等。 （2）[2]图乙中第一个图是动滑轮，可以省一半的力，不计绳重、摩擦和滑轮重，则；第二个图是定滑轮，不省力，则F2=G，所以F1˂F2。 [3]若不计绳重、摩擦和滑轮重，则W有用= W总，两种情况下的机械效率为1，即η1 = η2。 3． 右 6 变大 向后（向远离支点的方向）移动一段距离 【详解】（1）[1]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或 （3）[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得 ，即 解得 所以需挂6个钩码。 （4）[4]当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直，则该力的力臂短了，因阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，就会使得拉力变大。 （5）[5]要使翘翘板转动，需要增大甲的重力和力臂的乘积或减小乙的重力与力臂的乘积，所以可采取的做法是：小孩甲不动，小孩乙向靠近支点方向移动；或者是甲向后（向远离支点的方向）移动一段距离。 4． 右 AEDCB 4 变大 【详解】（1）[1]由图甲可知：杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动，即应将杠杆右端的螺母向右调节至平衡。 （2）[2]探究杠杆平衡条件时，首先应该在不挂钩码的情况下调节杠杆，使杠杆预先平衡；然后在杠杆两端悬挂钩码来充当动力和阻力，调节其位置使杠杆重新平衡，并将动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小记录下来；为了使实验结论具有普遍性，要改变钩码的个数、位置，进行多次实验，并记录相应数据；最后根据实验数据，分析得出结论， 故正确的顺序是AEDCB。 （3）[3][4]图乙中，一个钩码重是G，所以由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得 3G×OA＝nG×OB① 且 OA︰OB＝4︰3② 联立①②解得 n＝4 图丙中，弹簧测力计由竖直方向的D位置逐渐向左转动到C位置时，右侧的阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以，弹簧测力计的示数将变大。 5． 实验目的 弹簧测力计 平衡螺母 水平位置 数量 E 从不同情形下找普遍规律 【详解】（1）“探究杠杆平衡的条件”是实验目的． （2）用弹簧测力计测量钩码的重力，方便记录动力和阻力，所以实验器材中需要有弹簧测力计． （3）1、把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡．这样做，使杠杆的重心恰好经过支点，消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响，便于从杠杆上直接读出力臂的大小． 3、多次改变钩码的数量和位置，重复实验，并记录实验数据．------- 4、如图所示，在已经调节平衡的杠杆上的D点悬挂钩码后，可以用弹簧测力计在E点施加竖直向上的力使杠杆再次平衡．两个力的作用点在支点的同侧，两个力方向相反． 5、本实验测量多组力和力臂的目的是为了从不同情况下找普遍规律．根据实验数据，可得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2． 6． 左 6 【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，说明杠杆右端质量较大，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]由于此题中的阻力和阻力臂不变，据可知，利用图像中任意一组数据都能得出 故若当l1为0.1m时 7． 水平 力臂 左 左 15；2 动力臂测量错误 弹簧测力计没有竖直向下拉 【详解】[1][2]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以在杠杆标尺刻度上直接读出来，即这样做是为了便于测量力臂； [3][4]如发现杠杆左端偏高，则重心应向左移动，故应将左、右两端的平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响； [5]第一次实验中，根据杠杆平衡条件可得阻力臂的长： =15cm 第二次实验中，根据杠杆平衡条件可得阻力的大小为： =2N [6][7]第三次实验中，弹簧测力计没有竖直向下拉，即拉力的方向向右倾斜，力臂为支点到力的作用线的垂直距离，导致动力臂变小，而小明仍在杠杆上读力臂，所以动力臂测量错误． 8． 力 力臂 右 方便直接测出力臂 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 费力 C 48 【详解】【提出问题】[1]小明在左侧挂钩上增加物体，改变了杠杆所受的力，改变了杠杆的平衡，可以通过改变作用在杠杆上的力来实现。 [2]小新移动秤砣改变秤砣对杆拉力的力臂，使其恢复水平位置平衡，说明通过改变力臂的长短也可以改变杠杆的平衡。 【制定计划与设计实验】[3][4]由图可知，杠杆的右端上翘，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力的影响。 【实验结论】[5]如图，设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L，分析三次实验，甲图 3G×3L=3G×3L 乙图 3G×2L=2G×3L 丙图 4G×L=2G×2L 故可得杠杆的平衡条件是为F1L1=F2L2。 【拓展应用】[5][6][7]图中支点在C点，作出杠杆所受的力及对应的力臂，如下图所示 由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，为费力杠杆，阻力臂大约为动力臂的8倍，由杠杆平衡条件得 9．80N 【详解】解：杠杆平衡条件可得 答：阻力的大小为80N。 10．0.4米 【详解】解：根据题意知道，动力F1=10N，阻力F2=5N，动力臂l1=0.2m，由杠杆平衡条件 可得 解得 答：阻力臂是0.4m。 11．（1）29.4牛；（2）9.8牛；方向：竖直向上（或垂直杠杆向上） 【详解】（1）物体的重力为 G＝mg＝3kg×9.8N/kg＝29.4N （2）物体对杠杆的拉力等于自身的重力，即 杠杆有水平位置平衡，需要有力向上拉杠杆，这个力的力臂为OB时，这个力最小，它应该作用在B点，方向竖直向上。 F=9.8N 答：(1)物重29.4N。 (2)这个力的方向应该是竖直向上的，大小为9.8N。 12．15N 【详解】解：重力G的力臂 OB=OA= ×0.2m=0.1m 由杠杆平衡条件得 F×OA=G×OB F×0.2m=30N×0.1m 解得F=15N。 13．15N 【详解】解：当手柄转过30°角时，重物重力的力臂为 而点用力的力臂时，用力最小，由杠杆的平衡条件有，所以 答：此人用的力最小为。 14．1kg 【详解】OA长15cm，AB长度为45cm，由杠杆的平衡条件可知，当蒸汽施加给阀门大小为39.2N，阀门刚好被顶开，应在B点挂重物的重力为 根据可得，在B点挂重物的质量为 答：应在B点挂重物质量为。 15．（1）10N；（2）12N 【详解】解：（1）AB长度为0.2米，所以阻力臂OB长为 0.5m-0.2m=0.3m 由杠杆的平衡条件可知 代入数据得 解得物块重力G=10N。 （2）在B点挂上物块，在A点施加竖直向上、大小为6牛的拉力F1，由杠杆的平衡条件可知 OB的长度为 将物块的悬挂点和拉力F1作用点互换，由杠杆的平衡条件可知 OB的长度为 由①②解得物块重力G=12N。 答：（1）若AB长度为0.2米，物块重力G为10N； （2）若AB长度未知，将物块的悬挂点和拉力F1作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上的拉力F1大小变为24牛，物块重力G为12N。 16．360N； 144J； 72W 【详解】解：由得 解得 将身体撑起一次所做功 6min做功的功率 答：双手对地面的压力为360N；将身体撑起一次所做的功为144J，该同学在1min内的功率为72W。 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 $$