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2026年中考物理二轮复习计算专题:杠杆 专项练习
1.杠杆平衡时,动力大小为10牛,阻力大小为5牛,阻力臂为0.8米,求动力臂的大小。
2.杠杆平衡时,动力F1的大小为300牛,动力臂L1为0.2米,阻力F2的大小为120牛。求阻力臂L2。
3.杆秤是我国古代人民智慧的结晶、是历史最悠久的衡器之一,如图所示是杆秤的结构示意图,秤砣的质量为,秤钩悬挂处与秤纽间的距离为,与最左端的距离为,挂上重物后,秤砣移至距点的处时,秤杆正好水平。(g取)
(1)求被称物体的重力;
(2)若秤杆的总长度是,则这把秤最大能称量多少的物体?
4.如图甲是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙,轻质杠杆的支点O距左端,距右端。在杠杆左端悬挂重力为的物体A,右端挂一物体B,杠杆在水平位置平衡时,物体B对地面的压力为。若用该桔槔将物体B匀速提升的过程中,其机械效率为87.5%。
(1)物体B的重力是多大?
(2)提升物体B所做的额外功是多少?
5.如图所示,杠杆可绕支点O在竖直平面内转动,且物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:GA=35N,GB=100N,OC=2OD,正方体B的边长为0.1m。杠杆、悬线的质量不计。求:
(1)杠杆D端受到悬线的拉力
(2)正方体B对地面的压强
6.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)桶A的重力
(2)此时细线对M的拉力;
(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。
7.如图所示,一根长为米的轻质杠杆OA可绕固定点O转动,,C点处悬挂一重为60牛的物体。
①若在B点用竖直向上的力使杠杆在水平位置平衡,求这个力的大小;
②若在D点施加一个力使杠杆在水平位置平衡,小明同学认为该杠杆一定是费力杠杆。你赞同他的观点吗?请说明理由。
8.如图所示,图甲是我国古代著作《天工开物》里记载的舂米工具,它在使用时可看成一个杠杆,它的结构示意图如乙所示,O为固定转轴,OA长度是OB长度的两倍,在A端固定着碓头,脚踏B端使碓头在竖直方向上升高0.5m;脚从B端移开后,碓头下落击打稻谷。若碓头的质量为4kg,摩擦和杠杆自重均忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)脚竖直向下施力,使碓头竖直匀速抬起,这个过程中脚需要施加力的大小。
(2)碓头下落0.5m的过程中,重力对碓头所做的功。
9.如图所示,在竖直向下拉力F的作用下,使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升。下表是提升物体时采集到的信息。
物重G/N
OA/m
OB/m
A端上升的高度h/m
40
0.8
0.4
0.4
(1)若不计杠杆自重和摩擦,杠杆处于水平静止时,求拉力F的大小;
(2)实际做的额外功是4J,拉力F为100N,求该杠杆的机械效率和B端下降的竖直距离s。
10.如图所示,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,且lAO∶lOB=1∶2。A端用细杆连接物体C,C浸入薄壁柱形容器水中3cm,此时水深为23cm。B端用细杆连接物体D,D与地面接触,不计细杆的质量和体积,此时杠杆水平平衡。已知C、D都是边长为10cm的实心正方体,C的质量为500g,D的密度为2g/cm3,C、D都不吸水;容器底面积为150cm2,容器足够高。求:
(1)D物体的质量;
(2)当C浸入水中3cm时,细杆对B点的拉力;
(3)将D物体左右两端沿竖直方向切去相同的体积,将切去部分都放入容器的水中,杠杆保持水平平衡,当D剩余部分对地面的压强为2125Pa时,D切去的总体积为多少。
11.如图是搬运泥土的独轮车,独轮车的相关尺寸如图所示,车厢和泥土的总重力为800N。求:运泥土时从A点提起独轮车把手的力F1多大?
12.如图所示,轻质杠杆,,端通过细绳挂有一边长为、质量为的正方体,为支点,在力的作用下,处于静止状态,此时对地面的压力为。
(1)求的重力;
(2)求拉力的大小;
(3)若保持的大小不变,只改变的方向,求正方体对地面的最小压强。
13.如图甲,是一种塔式起重机上的滑轮组。已知起重机匀速吊起m1=600kg的货物时,货物在t=10s内匀速上升了h=5m,滑轮组的机械效率η=80%;若忽略滑轮组中定滑轮部分质量,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。求:
(1)绳端的拉力F;
(2)绳端拉力F的功率P;
(3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量M=3t,平衡臂长l1=5m,起重臂长l2=15m,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量m2。
14.如图甲所示是小明手扶桌边做俯卧撑保持静止时的情境,图乙是他身体的示意图,他体重为600N,O是脚和地面接触点,A是重心,B是手对桌面的施加动力点,且和身体垂直,。当身体和水平地面成60°时。
求:(1)手对桌面的压力是多少?
(2)若手和桌边接触面积是,则手受到压强是多少?
15.如图所示,一个重力为8N,密度为8×103kg/m3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长0.1m,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体,OB长0.34m,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:
(1)合金块的体积;
(2)A端受到绳子的拉力大小;
(3)该液体密度为多少?
16.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
(2)小京身体下压10cm时,重力做的功W。
17.如图是小孙同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA长,OB长,在杆的A端用绳子悬挂质量为的配重,他在B端施加竖直向下的拉力时,杆AB在水平位置平衡。已知小孙重为,小孙站立时双脚与地面的总接触面积为,不计杆重与绳重。求此时:
(1)配重的重力;
(2)拉力;
(3)小孙对地面的压强。
18.如图所示是小刚做俯卧撑时的情景,小刚的质量是50kg,重心可视为点A,脚到重心的水平距离为0.9m,手到重心的水平距离为0.6m,撑起时,重心上升30cm,求
(1)人受到的重力;
(2)地面对人双手的支持力;
(3)每次撑起时,克服重力的功。
19.如图所示,轻质杠杆,∶∶,重力为、边长为的正方体甲用竖直绳与杠杆端连接,杠杆端通过细绳与物体乙连接,物体乙部分浸没在装有水的容器中,此时杠杆恰好在水平位置平衡,正方体甲对水平地面的压强为,物体乙排开水的重力为。取,。求:
(1)甲对水平地面的压力;
(2)乙的重力;
(3)若容器中的水被缓缓抽出,直至甲恰好脱离地面,此时乙浸入水中的体积。
20.如图所示装置中,O为轻质杠杆AB的支点,AO∶OB=2∶1,A端用细绳连接一个质量为3kg放在水面地面上的物体N,B端用细绳悬挂一质量为2kg的物体M,物体M有的体积露出水面,此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体M的体积为500cm3。绳子的质量忽略不计。求:(ρ水=1×103kg/m3)
(1)物体M所受浮力大小;
(2)杠杆B端所受拉力;
(3)地面对物体N的支持力?
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理二轮复习计算专题:杠杆 专项练习》参考答案
1.
【详解】解:由杠杆平衡条件可知,当动力大小为10牛,阻力大小为5牛,阻力臂为0.8米时,动力臂为
解得。
答:动力臂为0.4m。
2.0.5米
【详解】解:由杠杆平衡条件可知
F1L1=F2L2
300牛×0.2米=120牛×L2
解得
L2=0.5米
答:阻力臂为0.5米。
3.(1)20N
(2)6
【详解】(1)秤砣的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
由G物×LOA=G砣×LOB
有G物×6cm=5N×24cm
解得G物=20N。
(2)动力臂的最大值L=80cm-6cm-2cm=72cm
由mg×LOA=m砣g×L
得称量的最大质量
4.(1)
(2)
【详解】(1)根据杠杆平衡条件 可得,杠杆在水平位置平衡,即,杠杆右端绳子对B的拉力
物体B静止在地面上,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的支持力的作用,处于平衡状态。地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,即
物体B所受的重力
(2)所做的有用功
根据公式可得,所做的总功
提升物体B所做的额外功
5.(1)70N;(2)3000Pa
【详解】解:(1)由杠杆的平衡条件可得
杠杆D端受到悬线的拉力
(2)正方体B对地面的压力
正方体B对地面的压强
答:(1)杠杆D端受到悬线的拉力为70N;
(2)正方体B对地面的压强为3000Pa。
6.(1)30N;(2)60N;(3)4kg
【详解】解:(1)空桶重力为
(2)杠杆A端受到的拉力等于桶的重力,由杠杆平衡条件可知,细线对M的拉力为
(3)地面对M的支持力为
M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以M对地面的压力为
M对地面的压强为4500Pa,则M的底面积
则正方体M的棱长为0.2m,整个正方体M的体积为:
M的密度为
设切去部分的质量为m,切去部分的体积为,则切去部分的底面积为
则物体M切去一部分后与地面的接触面积为
由题意可知,切割后M对地面的压强
此时地面对M的支持力:
压力和支持力是一对相互作用力,大小相等,此时的支持力为
①
此时B端绳子的拉力为
②
由杠杆平衡原理可知
解得
③
联立①②③解得
答:(1)(1)桶A的重力30N;
(2)此时细线对M的拉力为60N;
(3)截去部分的质量4kg。
7.①40N;②赞同,理由见解析
【详解】解:①由图可知,若在B点用竖直向上的力,则动力臂为
阻力臂为
由杠杆的平衡条件可得
则这个力的大小为
②赞同,作用在D点的力,其动力臂最大为OD,动力臂始终小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力始终大于阻力,因此一定是费力杠杆。
答:①若在B点用竖直向上的力使杠杆在水平位置平衡,这个力的大小是40N;
②赞同,理由见解析。
8.(1)80N
(2)20J
【详解】(1)碓头的重力
G=mg=4kg×10N/kg=40N
脚竖直向下施力,使碓头竖直匀速抬起的过程中,脚对B端的作用力为动力,碓头的重力为阻力,因为OA长度是OB长度的两倍,所以,由数学知识可知,动力臂为阻力臂的,由杠杆平衡条件可知
F1l1=Gl2
脚需要施加的力
(2)重力对碓头所做的功
W=Gh=40N×0.5m=20J
9.(1)80N;(2)80%,0.2m
【详解】解:(1)根据杠杆的平衡条件可得,此时拉力的大小为
(2)杠杆的有用功为
杠杆的总功为
杠杆的机械效率为
B端下降的竖直距离为
答:(1)杠杆处于水平静止时,拉力F的大小为80N;
(2)该杠杆的机械效率为80%,B端下降的竖直距离为0.2m。
10.(1)2kg;(2)1N;(3)2×10-5m3
【详解】解:(1)D物体的体积
由可得,D物体的质量
(2)C物体排开水的体积
C物体受到的浮力
C物体的重力
C物体对杠杆A端的拉力
由杠杆平衡条件可得,细杆对B点的拉力
(3)设当D左右两端沿竖直方向切去的总体积为V,则左右切去的厚度共为,剩余部分与地的接触面积
切去后,D对地面的压力为
杠杆B端杠杆的拉力为
由于D的密度大于水的密度,将D切去部分都放入容器的水中会沉底,液面升高的高度为
液面升高后物体C受到的浮力增加量为
当杠杆再次保持水平平衡,有
(FA-ΔF浮′)×lOA=FB′×lOB
代入数据得
将lAO∶lOB=1∶2代入上式,解得V=2×10-4m3。
答:(1)D物体的质量为2kg;
(2)当C浸入水中3cm时,细杆对B点的拉力1N;
(3)D切去的总体积为2×10-4m3。
11.160N
【详解】由图可知,独轮车车轮的轴为支点,动力作用在A点时,动力力臂是,阻力力臂,根据杠杆的平衡条件可知,运泥土时从A点提起独轮车把手的力
12.(1)
50N
(2)
60N
(3)
1000Pa
【详解】(1)由题可知,正方体B的质量,所以B的重力
(2)对正方体B进行受力分析,B受到竖直向下的重力、地面对它竖直向上的支持力和绳子竖直向上的拉力。由于B处于静止状态,其受力平衡,则
由力的相互性可知,
所以,绳子对杠杆A端的拉力
对于杠杆OA,支点为O,是阻力,其力臂为
力是动力,其力臂由数学知识可得
根据杠杆平衡条件,可得:
解得。
(3)要使B对地面的压强最小,根据压强公式,在受力面积不变的情况下,需要使B对地面的压力最小。B对地面的压力等于地面对B的支持力。根据B的受力平衡,要使支持力最小,需要使绳子的拉力最大。根据杠杆平衡条件,可知,在阻力臂和动力不变时,要使阻力最大,则动力臂应最大,即为OC的长,此时,绳子的最大拉力为
此时,地面对B的最小支持力为
所以,B对地面的最小压力
正方体B的底面积
所以B对地面的最小压强为
13.(1)2500N;(2)3750W;(3)850kg
【详解】解:(1)有用功为
总功为
3段绳子与动滑轮接触,则电动机将绳子拉动的距离为
绳端的拉力为
则动滑轮重为
(2)拉力功率为
(3)此时起重机为一杠杆,配重对杠杆的拉力等于配重重力,动滑轮与货物对杠杆拉力等于二者的总重,根据杠杆平衡条件有
即
即
解得
答:(1)拉力2500N;
(2)拉力的功率为3750W;
(3)货物质量为850kg。
14.(1)200N;(2)104Pa
【详解】解:(1)O是脚和地面接触点,即为杠杆(身体)的支点,人的重力为阻力,A是重心,阻力臂为OC,如下所示,B是手对桌面的施加动力点,且和身体垂直,动力的方向见下图,动力臂为OB,根据已知条件
由数学知识可知,阻力臂
OC=0.5OA
动力臂
OB=OA+AB= OA+0.5OA =1.5OA
根据杠杆的平衡条件有
F×OB=G×OC
动力大小即桌面对手的作用力大小为
根据力的作用是相互的,手对桌面的压力为
F′=200N
(2)若手和桌边接触面积是,则手受到压强是
答:(1)手对桌面的压力是200N;
(2)若手和桌边接触面积是,则手受到压强是104Pa。
15.(1)1×10-4m3
(2)6.8N
(3)1.2×103kg/m3
【详解】(1)合金块的体积
(2)根据杠杆的平衡条件GB×OB=F×OA可知,A端受到绳子的拉力大小
(3)合金物体所受浮力
F浮=G-F=8N-6.8N=1.2N
该液体密度
16.(1)500N;(2)75J
【详解】解:(1)图乙中,O为支点,重力的力臂为OA,F1的力臂为OB,依据杠杆的平衡条件有
由此可得,F1的大小为
(2)小京身体下压10cm时,根据做功的计算公式可得,重力做的功W为
W=Fs=Gs=750N×0.1m=75J
答:(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,F1的大小为500N;
(2)小京身体下压10cm时,重力做的功W为75J。
17.(1)
150N
(2)
250N
(3)
5000Pa
【详解】(1)配重的重力为
(2)杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件则有
则拉力
(3)拉力,根据相互作用力,小孙同学受到杆的B端对其向上的力,小孙处于静止状态,受力分析可得
力的作用是相互的,则小孙对地面的压力等于支持力为
则小孙对地面的压强为
18.(1)500N
(2)300N
(3)150J
【详解】(1)根据题意可知,人受到的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)由图示可知,地面对手的支持力的力臂为
L=0.9m+0.6m=1.5m
由杠杆平衡条件得
FL=GLG
即
F×1.5m=500N×0.9m
解得
F=300N
(3)根据可知,每次撑起时,克服重力做的功为
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)甲的底面积S甲=(10cm)2=100cm2=0.01m2
由得甲对水平地面的压力
(2)由于力的作用是相互,地面对甲物体的支持力与甲对地面的压力大小相等,即
甲对杠杆A端的拉力FA=G甲-F甲=20N-8N=12N
由杠杆平衡条件可得,乙对B点的拉力
由力的作用相互性可知,乙对B点的拉力与B点对乙的拉力大小相等,即乙受到B向上的拉力F乙=FB=6N
由阿基米德原理可得,乙受到向上的浮力F浮=G排水=5N
乙在水中静止,处于平衡状态,受到拉力、浮力和重力的作用,则乙的重力
(3)甲刚好离地,此时甲对地面的压力为0,则甲对A点的拉力FA'=G甲=20N
利用杠杆平衡可得此时B点受到的拉力
由力的作用相互性可知,乙受到B向上的拉力
此时乙平衡,受到浮力、拉力和重力的作用。则乙受到的浮力
由阿基米德原理可得此时乙浸入水中的体积
20.(1)3N;(2)17N;(3)21.5N
【详解】解:(1)M受到的浮力
(2)杠杆B端受到的拉力
(3)由杠杆平衡条件得
则
地面对N的支持力
答:(1)物体M所受浮力大小为3N;
(2)杠杆B端所受拉力为17N;
(3)地面对物体N的支持力为21.5N。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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