2026年中考物理二轮复习计算专题:杠杆专项练习
2026-06-03
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摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件,从基础计算到生活应用再到跨知识综合,系统覆盖中考核心考法,培养运动和相互作用观念与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1题(第1题)|直接应用杠杆平衡条件|杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的概念直接应用|
|实际应用|8题(如第2、4、7题)|结合生活场景(杆秤、俯卧撑等)确定支点和力臂|从实际场景抽象杠杆模型,强化力臂分析与平衡条件应用|
|综合拓展|11题(如第3、15、17题)|整合压强、浮力、功率等跨知识点|以杠杆平衡为核心,构建多物理量综合推导逻辑链|
内容正文:
2026年中考物理二轮复习计算专题:杠杆专项练习
1.杠杆的动力臂l1为1.2米,阻力臂l2为0.4米,若阻力F2为300牛,求杠杆平衡时的动力F1。
2.传统的春米工具是一个杠杆,它的结构示意图如图所示,O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷,若石球的质量为4kg,且摩擦和杠杆自重均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)石球的重力;
(2)要将石球竖直匀速抬起,脚至少用多大竖直向下的力。
3.五一期间,小魏办理行李托运时,显示行李箱质量为12kg,行李箱竖直放置时轮子与地面的总接触面积为12cm2,当他拉行李箱时,行李箱和水平地面的夹角保持60°,拉力的作用点在拉杆末端,O点到重力作用线的距离OA为2.5cm,如图所示。到家后,他用了45s把行李箱从一楼提到三楼,共提高6m。(g=10N/kg)求:
(1)行李箱竖直静止放置在水平地面时,对地面的压强;
(2)提行李箱上楼时,克服行李箱重力做功的功率;
(3)用图示方式拉行李箱时,竖直方向拉力的大小。
4.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知AO=5cm,OB=20cm,秤砣的质量为1kg。求:(g取10N/kg)
(1)秤砣的重力;
(2)被称物体的重力。
5.如图所示,一轻质杠杆AB,长1m,支点在它中点O,将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点,已知,M的边长为0.1m。
(1)B端受到绳子的拉力;
(2)求此时M对地面的压强;
(3)若将C点处系着N的细绳向左移动l时,M对地面的压强减小了60Pa,求l为多少。
6.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计其自重,在C点挂钩上悬挂被称物体,并将秤砣移至D点后,杆秤处于平衡状态,已知,,秤砣的质量为1kg,B为最大刻度处,求:
(1)被称物体的质量;
(2)若该杆秤所能测物体的最大质量为15kg,则OB的长度是多少cm?
7.如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。小明双手受到的支持力为350N,1min内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。小明身体可视为杠杆,O为支点,A'为重心,OA=1m,A到B点的距离AB=0.6m。(g=10N/kg)求:
(1)小明受到的重力为多少牛;
(2)1min内小明所做的功;
(3)小明做功的功率。
8.如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杆杠的支点距左端,距右端。在杠杆左端悬挂质量为的物体,右端挂边长为的正方体,杠杆在水平位置平衡时,正方体对地面的压力为求:
(1)物体和的重力分别是多少?
(2)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体的重力至少为多少牛顿?
9.做俯卧撑运动的人可视为杠杆,如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.4m。某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。求:
(1)将身体匀速撑起,地面对手的支持力;
(2)将身体撑起一次所做的功;
(3)该同学在lmin内的功率。
10.小明同学利用如图所示的杠杆将一桶水从地面转移到车上(假设杠杆始终保持水平)。挂在A端的桶重50N,桶内部底面积为,桶内装有750N的水,水深0.8m。重500N的小明用绳子竖直拉住B端,小明的脚与地面的接触面积为,。求:(,g取10N/kg)
(1)水对桶底的压力;
(2)人对地面的压强。
11.如图所示,一水平轻质杠杆AB可绕固定轴O自由转动,,质量为2kg、底面积为的物块在水平地面上,用竖直轻绳挂在A点处。
(1)在C点施加如图所示的力,请在图上画出该力的力臂;
(2)求物块对地面的压强;
(3)若想将物块提起,则需要在B点施加的最小力的大小为多少N?
12.如图所示,轻质杠杆的支点为O,,,在A端挂一质量为90kg的物体,请解答以下问题。()
(1)物体所受的重力;
(2)为使杠杆平衡,请画出最省力的施力方案;
(3)求出最省力F的大小。
13.如图所示,长为0.7米的轻质杠杆OA可绕O点转动,在它离O点0.2米处的B点挂一质量为10千克的物体。求:
(1)在杠杆上A端施加的使杠杆在水平位置平衡的最小的力的大小和方向。
(2)保持物体G悬挂点的位置不变,若改变力的方向和作用点,当杠杆在水平位置平衡时,力的大小为35牛,求力的作用点离支点O距离l的范围。
14.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,当秤盘不放置物体且不悬挂秤砣时,杆秤处于平衡状态。当在秤盘处放置200N的被称物体并在B处悬挂秤砣时,杆秤处于平衡状态,已知,。求:
(1)秤砣的质量;
(2)若这杆秤所称量物体的最大重力为300N,求这杆秤OC至少多长;
(3)如果已知秤盘重为30N,秤杆重为20N,秤杆的重心距离O点多远?
15.小晨发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型圆台体建筑材料,他只有量程为5N的弹簧测力计,设计了如图所示装置进行实验。一容器M内盛有一定量的水,容器M置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底()求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料受到的浮力;
(3)材料的密度。
16.将边长为10cm、质量为2kg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)细绳对甲的拉力大小;
(2)地面对甲的支持力大小;
(3)甲对地面的压强。
17.在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg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,如图所示。此时杠杆在水平位置平衡,且M对地面的压强为5000Pa,不计摩擦,求:
(1)此时细线对M的拉力;
(2)工件M的密度;
(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三,求截去部分的质量。
18.为了建设精致城市,每到春天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。OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋?
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:①人的拉力。②滑轮组的机械效率。
19.如图所示,AOB为一轻质杠杆,AO长50cm且处于水平状态,OB长120cm且OB与水平台面成60°夹角,当作用在B处竖直向下的拉力F为150N时,重物G对地面的压力为其重力的。求:
(1)杠杆A处对细绳的拉力。
(2)若使重物G离开地面,作用在B处的最小作用力。
20.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。
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
1.100N
【详解】解:由杠杆平衡条件可得
则杠杆平衡时的动力F1为
答:杠杆平衡时的动力为100N。
2.(1)40N;(2)16N
【详解】解:(1)石球的质量为4kg,则石球的重力
G=mg=4kg×10N/kg=40N
(2)根据杠杆平衡条件可得
F1L1=F2L2
则
答:(1)石球的重力40N;
(2)要将石球竖直匀速抬起,脚至少用16N的力。
3.(1)1×105pa;
(2)16W;
(3)6N
【详解】(1)行李箱的总重力
当行李箱竖直静止放置时,轮子对地面的压力
当行李箱竖直静止放置时,轮子对地面的压强
(2)提升时克服重力做的功为
功率为
(3)如图可知,拉力到轮子的距离是拉杆总长的,为50cm;重力的方向是竖直向下的,重力的力臂为2.5cm;根据杠杆的平衡条件可知
即
则拉力
4.(1)10N
(2)40N
【详解】(1)秤砣的重力G秤砣=mg=1kg×10N/ kg=10N
(2)由杠杆平衡条件F1L1 = F2L2得: G物LAO=G秤砣LOB,即:G物×5cm=10N×20cm
解得被称物体的重力G物=40N。
5.(1)1N;(2);(3)0.15m
【详解】解:(1)设B端受到绳子的拉力为,根据杠杆平衡条件则有
则B端受到绳子的拉力为
(2)B端受到绳子的拉力为1N,则绳子对M的拉力为1N,所以此时M对地面的压力为
则此时M对地面的压强为
(3)若将C点处系着N的细绳向左移动l时,M对地面的压强减小了60Pa,则M对地面的压力减小量为
则此时B端受到绳子的拉力为
,O为杠杆AB中点,所以,OC长度为
根据杠杆平衡条件则有
则有
解得。
答:(1)B端受到绳子的拉力为1N;
(2)此时M对地面的压强为;
(3)l为0.15m。
6.(1)10kg
(2)30
【详解】(1)秤砣的重力
根据杠杆平衡条件有
代入数据
解得,即被称物体的质量是10kg;
(2)若该杆秤所能测物体的最大质量为15kg,根据杠杆平衡条件有
代入数据
解得,则OB的长度是30cm。
7.(1)560牛
(2)5250J
(3)87.5W
【详解】(1)由于OA=1m,OB=OA+AB=1m+0.6m=1.6m
根据杠杆平衡条件可知,小明受到的重力为
(2)小明每次俯卧撑所做的功为
1min内小明所做的功为
(3)小明做功的功率为
8.(1)、;(2)
【详解】解:(1)物体A的重力是
此时杠杆左端所受拉力
由可得,杠杆右端的拉力即绳子对的拉力为
因正方体对地面的压力等于的重力减去绳子对的拉力,所以,的重力为
(2)的底面积为
由可得,对地面的最大压力为
杠杆右端受到的拉力为
根据可得,物体的最小重力为
答:(1)物体和的重力分别是、;
(2)物体的重力至少为。
9.(1)300N
(2)120J
(3)60W
【详解】(1)根据杠杆平衡的条件可得
带入数据为
解得F=300N。
(2)将身体撑起一次所做的功为
(3)该同学在lmin内做的功为
则功率为
10.(1)400N;(2)1×104Pa
【详解】解:(1)水对桶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa
水对桶底的压力
F=pS=8×103Pa×500×10-4m2=400N
(2)由杠杆平衡条件可得
G总AO=F拉OB
拉力
地面对人的支持力
F支持=G-F拉=500N-200N=300N
人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力,人对地面的压力
F压=F支持=300N
人对地面的压强
答:(1)水对桶底的压力为400N;
(2)人对地面的压强为1×104Pa。
11.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)反向延长力F,过支点作反向延长线的垂线,即为力F的力臂,如图所示
(2)物块的重力
根据杠杆平衡条件,由上图可知
则
地面对物块的支持力
则物块对地面的压力,物块对地面的压强
(3)由题意当时,物块可被提起,当在点施加的力与垂直时,力最小,根据杠杆平衡条件可得
因为,所以
答:(1);
(2)物块对地面的压强为;
(3)若想将物块提起,则需要在B点施加的最小力的大小为20N。
12.(1)900N;(2)
(3)300N
【详解】解:(1)物体所受的重力
G=mg=90kg×10N/kg=900N
(2)图示中,杠杆在水平位置平衡时,在B端竖直向下施力一个力,对应的力臂最大,力最小。用力如下:
(3)据杠杆平衡条件知
900N×1m=F×3m
解得,最省力F=300N。
答:(1)物体所受的重力为900N;
(2)略;
(3)最省力F的大小为300N。
13.(1)28N,方向竖直向上
(2)0.56m≤l≤0.7m
【详解】(1)B点所挂物体的重力
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N
当杠杆水平平衡时,杠杆B点受到的拉力
F2=G=98N
方向竖直向下,力臂l2=OB=0.2m。要使杠杆平衡,应在A端施加一个竖直向上的拉力F1,此时F1的力臂最大,力最小,此时F1的力臂l1=0.7m,根据杠杆平衡条件可得
F1l1=F2l2
F1×0.7m=98N×0.2m
解得F1=28N。
(2)当F1为35N时,根据杠杆平衡条件可得
F1′l1min=F2l2
35N×l1min=98N×0.2m
解得F1的最小力臂l1min=0.56m,力F1的作用点离支点O距离l的范围是
0.56m≤l≤0.7m
14.(1)2kg
(2)30cm
(3)3cm
【详解】(1)由题意可知
代入数据得
解得,由公式G=mg可知,秤砣的质量为
(2)若这杆秤所称量物体的最大重力为300N,则
代入数据得
解得OC=30cm,即这杆秤OC至少长30cm。
(3)当秤盘不放置物体且不悬挂秤砣时,杆秤处于平衡状态,设秤杆的重心到支点O的距离为L,则
代入数据得
解得L=3cm,即秤杆的重心距离O点3cm。
15.(1)16N
(2)10N
(3)
【详解】(1)材料受到的重力
(2)设绳子对杠杆的拉力为,根据杠杆的平衡条件可得,绳子对杠杆的拉力为
由图可知,绳子对材料的拉力等于绳子对杠杆的拉力,即
材料受到的浮力
(3)材料的体积等于它浸没时排开水的体积,材料的体积
材料的密度
16.(1)8N;(2)12N;(3)1200Pa
【详解】解:(1)甲、乙的重力分别为
由杠杆的平衡条件可知
所以左侧细绳对杠杆的拉力
因此细绳对甲的拉力
(2)此时甲受到竖直向下的重力、细绳对甲竖直向上的拉力和地面对甲竖直向上的支持力,根据力平衡条件可得,地面对甲的支持力
(3)受力面积
由力的相互性可知,甲对地面的压力
所以甲对地面的压强
答:(1)细绳对甲的拉力大小为8N;
(2)地面对甲的支持力大小为12N;
(3)甲对地面的压强为1200Pa。
17.(1)40N;();(3)3.2kg
【详解】解:(1)桶对杠杆的拉力等于空桶重力为
由杠杆平衡原理可知
细线对M的拉力为
(2)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5000Pa,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的质量
M的密度为
(3)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
①
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
由①②③解得
答:(1)此时细线对M的拉力为60N;
(2)工件M的密度为
(3)截去部分的质量为3.2kg。
18.(1)2;(2)200N,94%
【详解】解:(1)由图可知,O为杠杆AB的支点,由杠杆平衡条件可得
解得
因为杠杆始终保持水平,所以B点的压力大小等于沙袋的重力,则沙袋的总重力为
因此所需沙袋的个数为
在B端至少需要放置2个沙袋。
(2)①由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦,人的拉力为
②因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率为
答:(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置2个沙袋;
(2)①人的拉力为200N
②滑轮组的机械效率为94%。
19.(1)180N;(2)225N
【详解】解:(1)从O点向拉力F的作用线作出力臂l1,拉力F的力臂为
根据杠杆平衡原理得到
FAlOA=Fl1
FA=180N
(2)由相互作用力可知绳子对重物的拉力
F′A=FA=180N
重物对地面的压力和地面对重物的支持力大小相等,地面对重物的支持力大小
重物G受到重力、支持力和拉力的作用,由力的平衡可知
F′A=G-F支
G=540N
若使重物G离开地面,作用在B处的作用力最小,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力臂最大,动力最小,F的最大力臂是OB,A端的拉力为
F′′A=G=540N
根据杠杆平衡原理得到
F′′AlOA=F′lOB
F′=225N
答:(1)杠杆A处对细绳的拉力是180N;
(2)若使重物G离开地面,作用在B处的最小作用力225N。
20.(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
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