2024年中考物理突破題：杠桿的綜合問題（學(xué)生卷）

壓軸培優(yōu)專題10杠桿的綜合問題

2024年中考物理【高分-突破】壓軸題培優(yōu)專題精練

一、單選題

1.小明設(shè)計(jì)了一個(gè)防踩踏模擬報(bào)警裝置，工作原理如圖甲。為一水平杠桿，。為支點(diǎn)，3：。5=5：

1,當(dāng)水平踏板所受壓力增大，電壓表示數(shù)達(dá)到6V時(shí)，報(bào)警器&開始發(fā)出報(bào)警信號。已知電路中電源電

壓為8V,&的阻值恒為15Q壓力傳感器R固定放置，其阻值隨所受壓力變化的關(guān)系如圖乙，踏板、壓

桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）

乙

A.壓力傳感器R的阻值隨壓力F的增大而增大

B.當(dāng)踏板空載時(shí)，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為2V

C.當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，踏板上的壓力值為48N

D.若電源電壓略有降低，為保證報(bào)警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時(shí)報(bào)警，則踏板觸點(diǎn)2應(yīng)向左移

動

2.如圖所示是輕質(zhì)杠桿在其/端掛一重物G,若在8端施加一個(gè)始終垂直于02且向下的力下,

使杠桿繞點(diǎn)。順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動到03處于水平位置，則在此過程中，力尸的大小將（）

A.逐漸變大B.逐漸變小

C.保持不變D,先變大后變小

3.如圖，輕質(zhì)杠桿。/中點(diǎn)懸掛一個(gè)重力為40N的物體，在/端施加一豎直向上的力尸，杠桿在水平位

置平衡，下列有關(guān)說法正確的是（）

pI

B.此杠桿為費(fèi)力杠桿

C.使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力

D,將杠桿從/位置勻速提升到3位置的過程中，力尸將增大

4.為了建設(shè)精致城市，園林工人要在過街天橋上放置花草為城市增添一抹綠色.如圖所示，工人用長木

棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接觸點(diǎn)為。，用沙袋將木

棒3端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組，OA:OB=1:2,每個(gè)沙袋重300N,每個(gè)滑輪重24N。若

花架的重力為576N,10s內(nèi)花架上升了3m,木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，則下列判斷

正確的是（）

A.利用滑輪組既能省力也能省功

B.工人拉繩子的力的功率為180W

C.在B端放置1個(gè)沙袋就能使木棒保持水平

D.提升的花架越重，滑輪組的機(jī)械效率就越小

二、綜合題

5.如圖甲所示為某自動注水裝置的部分結(jié)構(gòu)簡圖，杠桿始終在水平位置保持平衡，。為杠桿的支點(diǎn),

OA=3OB,豎直細(xì)桿a的一端連接在杠桿的/點(diǎn)，另一端與高為0.2m、重力為2N的長方體物塊C固定;

豎直細(xì)桿b的下端通過力傳感器固定，上端連接在杠桿的2點(diǎn)（不計(jì)杠桿、細(xì)桿及連接處的重力和細(xì)桿的

體積）。圓柱形水箱中有質(zhì)量為3kg的水，打開水龍頭，將水箱中的水緩慢放出，通過力傳感器能顯示出

細(xì)桿b對力傳感器的壓力或拉力的大?。粓D乙所示是力傳感器示數(shù)F的大小隨放出水質(zhì)量m變化的圖像.

當(dāng)放出水的質(zhì)量達(dá)到2kg時(shí),物塊C剛好全部露出水面,此時(shí)裝置由傳感器控制開關(guān)開始注水.(g=10N/kg)

(1)當(dāng)放出水的質(zhì)量為2kg時(shí),3點(diǎn)所受力大小小=N,此時(shí)/點(diǎn)所受力的大小FAFB(填“>”、

“v”或"=-）；

(2)物塊C受到的最大浮力；

(3)從開始放水到物塊C上表面剛好與水面相平時(shí)，水對水箱底部的壓強(qiáng)變化了多少?

6.如圖所示是某同學(xué)家為新裝的空調(diào)室外機(jī)設(shè)計(jì)的L型支架，支架可以看成一杠桿，以。點(diǎn)為支點(diǎn)，在

支架P孔處拉一根鐵絲固定到墻上的A點(diǎn)。

(1)請畫出鐵絲拉力的力臂/;

(2)要使鐵絲受到的拉力最小，應(yīng)將鐵絲在墻上的固定點(diǎn)4向(選填"上”或“下”)移動。

7O

7.在課外活動中，同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)“汽車超載報(bào)警器”原理如圖甲所示。其中是質(zhì)量不計(jì)的杠桿組

件，8為汽車模型重力承壓點(diǎn)，N點(diǎn)通過壓桿作用于壓敏電阻兄AB：BO=3：L在測量電路中R的阻值

隨壓力變化的關(guān)系如表所示。無車時(shí)電路中的電流/=150mA；小燈泡兩端的電壓比2.5V是超載的報(bào)警點(diǎn)

(超載時(shí)發(fā)紅光，不超載時(shí)發(fā)綠光)。小燈泡的/-U圖像如圖乙所示。電源電壓為6V保持不變。求：

壓力F/N51015202530

壓敏電阻尺/。272421181512

(1)無車時(shí)，小燈泡的功率是多大？()

(2)汽車模型的重力達(dá)到多少時(shí)報(bào)警器開始報(bào)警？()

(3)電路中的電池使用一段時(shí)間后，電源電壓會降低。為保證報(bào)警器仍在原設(shè)定的汽車最大重力時(shí)報(bào)警,

3點(diǎn)應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動，簡要說明理由。

8.某人在動物園內(nèi)，用彈簧測力計(jì)稱出了一頭大象的質(zhì)量，在稱象過程中，他還用到了吊車、鐵籠和一

根很長的槽鋼等輔助工具，操作步驟如下：

a.如圖甲所示，將鐵籠系于槽鋼上的3點(diǎn)，當(dāng)?shù)踯嚨蹉^在槽鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，槽鋼在水平位置平

衡；

b.將大象引入鐵籠，保持吊鉤懸吊點(diǎn)。點(diǎn)和鐵籠懸掛點(diǎn)B點(diǎn)的位置不變；

用彈簧測力計(jì)豎直向下拉住槽鋼的另一端，使之再次在水平位置平衡，如圖乙所示。測得O8=6cm,OA

=9m,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為200N（g取10N/kg）；

（1）設(shè)計(jì)步驟a的目的是；

（2）此裝置可視為杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）；

（3）大象所受的質(zhì)量為kg.

三、實(shí)驗(yàn)題

9.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿（杠桿上每小格均相等），支架，刻度尺，細(xì)線，

鉤碼（質(zhì)量相同）若干。

（1）若杠桿在使用前出現(xiàn)如圖1所示的情況，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿上的平衡螺母向

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)至天平在水平位置平衡；

//〃/////〃/

0

V|JF

圖1圖2

(2)下列實(shí)驗(yàn)步驟中

①調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；

②計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)中Fdi和F2h的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出杠桿的平衡條件；

③改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；

④記下動力B、動力臂以阻力B和阻力臂〃的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中；

⑤將鉤碼掛在杠桿上支點(diǎn)的兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在

水平位置重新平衡。

正確的操作順序是;(填寫序號)

(3)如表是某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).分析表中數(shù)據(jù)，可得出杠桿的平衡條件是：(寫數(shù)學(xué)表

達(dá)式)；

次數(shù)

FiNh/cmF2/Nh/cm

12844

248216

341268

(4)①瓶起子、②鑲子、③船槳、④克絲鉗等在使用過程中。屬于省力杠桿的是(填序號)；

［拓展］圖2是利用杠桿原理的自動控制裝置。AOB為一輕質(zhì)杠桿，OA:OB=1:2,/端用細(xì)線掛一個(gè)質(zhì)量為

5.4kg空心鋁球。當(dāng)鋁球浸沒在水中，在2端施加豎直向下的拉力廠為7N時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。

則鋁球受到的浮力為N,鋁球空心部分的體積為cnP。(。鋁=2.7xl03kg/m3,g取

10N/kg)

10.小亮在做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻線間的距離相等;

(1)安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，如圖甲所示。則應(yīng)將平衡螺

母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；

(2)杠桿在水平位置平衡后，如圖乙所示，在A點(diǎn)掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N,在B點(diǎn)豎直向下拉彈

簧測力計(jì)，仍使杠桿水平位置平衡，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為N；當(dāng)彈簧測力計(jì)改為斜拉時(shí),

再次使杠桿水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將(選填“變大”、“變小”或“不變”)；

(3)如丙圖所示，若在C點(diǎn)掛3個(gè)重均為0.5N的鉤碼，在D點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向上拉，使其在水平位

置平衡，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N；

(4)在實(shí)驗(yàn)中，改變力和力臂的大小得到多組數(shù)據(jù)的目的是(填序號).

A.使測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確

B.多次測量取平均值減小誤差

C.避免偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性

11.探究杠桿的平衡條件：

①實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)保持水平方向平衡，若杠桿左邊下傾，則應(yīng)將左側(cè)平衡螺母向

調(diào)；

②如圖，若每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g,杠桿每小格的長度為8cm,要使杠桿在水平方向靜止，在2處彈簧測

力計(jì)的示數(shù)為N,(如圖)，它的力臂為m.

12.小明分別用如圖1所示的兩種方法挑著同一物體行走，他發(fā)現(xiàn)兩次用力不相同。由此，他想和小華一

起用一個(gè)杠桿、一個(gè)重物、細(xì)線、若干鉤碼來探究“杠桿平衡時(shí)，保持阻力和動力臂不變，動力和阻力臂

之間的關(guān)系

圖1圖2

(1)實(shí)驗(yàn)前，他們調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是;

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們用細(xì)線將重物固定到杠桿左側(cè)某一位置，將重物通過細(xì)線產(chǎn)生的拉力看作阻力；然后

在杠桿右側(cè)某一位置用細(xì)線懸掛若干鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，如圖2所示，將動力用和阻力臂

辦記錄下來。接下來，他們要改變重物的懸掛位置和鉤碼的,使杠桿重新平衡，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)記

錄下來；

(3)他們通過實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

實(shí)驗(yàn)序號動力FiN動力臂h/m阻力B/N阻力臂h/m

12.00.102.00.10

24.00.102.00.20

36.00.102.00.30

分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：保持阻力和動力臂不變，杠桿平衡時(shí)，動力跟阻力臂成關(guān)系；

(4)結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，小明又發(fā)現(xiàn)：杠桿平衡時(shí)滿足“動力x動力臂=阻力x阻力臂:這一結(jié)論是否具有普遍

性？在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，他們應(yīng)該使和_____也不相同，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)……

四、計(jì)算題

13.如圖所示，一根長木棒AB(質(zhì)量不計(jì))可以繞支點(diǎn)。轉(zhuǎn)動，木棒的A端用豎直細(xì)線連接在地板上，

AB=\va,02=0.6m。在木棒的2端通過細(xì)線懸掛一個(gè)長方體物塊C,C的密度為O^xlCPkg/nR2端正下

方放一盛滿水的溢水杯，溢水杯中水的深度為20cm；現(xiàn)將物塊C緩慢浸入溢水杯中，當(dāng)物塊浸入水中一

半時(shí)，從溢水口處溢出0.6N的水，杠桿處于水平平衡狀態(tài)(忽略細(xì)線的重力，g取10N/kg),求：

(1)當(dāng)物塊浸入水中一半時(shí)，物塊受到的浮力和溢水杯底受到水的壓強(qiáng)；

(2)物塊的體積和物塊C受到細(xì)線的拉力；

(3)細(xì)線作用在A的力。

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7777777777777777777777777777~

五、填空題

14.如圖所示，一輕桿AB懸于。點(diǎn)，BO=3AO,其左端掛一重力為30N的物體，右端施加一個(gè)與水平

方向成30。的力凡此時(shí)輕桿水平平衡，不計(jì)輕桿和繩子的重力，則力尸的大小為N。若此時(shí)將拉

力產(chǎn)沿順時(shí)針方向改變到圖中豎直的過程中，仍使輕桿在水平位置平衡,則拉力尸將(選填“變大”、

“變小”或“不變”)。

15.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動，杠桿長0.2m,在它的中點(diǎn)8處掛一重物G,在杠桿的N端

施加豎直向上的力尸使杠桿在水平位置平衡,力尸的大小即圖中彈簧秤示數(shù)。則重物G的重力是N。

G

六、作圖題

16.如圖所示，。為杠桿/0C的支點(diǎn)，在2處掛一塊物料，為使