2018届中考物理专项练习：杠杆的动态平衡分析（含答案、全国通用

2018届中考物理专项练习：杠杆的动态平衡分析（含答案、全国通用） 题号 得分

一、单选题(本大题共16小题，共32.0分)

1. 在轻质的杠杆两端AB各挂有体积相同的铜块和铝块（ρ铜＞ρ铝）．支点O在如图所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡，在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是（ ）

A. 在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体 B. 将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分 C. 将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 D. 将铜块和铝块同时浸没在水中

2. 如图所示，杆A可绕固定轴O转动，木块B在杆A下方的光滑桌面上．今用逐渐增大的水平力F向右推B，整个装置仍保持静止，由于水平力F的作用，B对A的支持力将（ ）

A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 无法确定 3. 发展经济和保护环境是当前经济建设中的热门话题．从提高生活水平出发有人认为发展经济最重要，也有人认为保护环境才是最重要．题中漫画反映的观点是（ ）

A. 经济比环保重 B. 环保比经济重 C. 经济与环保等重 D. 经济

一 二 三 四 五 六 总分 与环保都不重

4. 如图所示，杠杆处于平衡状态，下面说法正确的是（ ）

A. 若将杠杆两侧钩码分别向外侧移动一格，杠杆右端会下降

B. 若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆仍在水平位置平衡 C. 若在杠杆两侧挂钩码处各取走一个质量相同的钩码，杠杆左端会下降 D. 以上说法都错误

5. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（ ）

A. 减小阻力 B. 增大动力臂，从而更省力 C. 减小阻力臂，从而更省力 D. 更省距离 6. 如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧形架EF的圆心重合．当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（ ）

A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大再变小 D. 先变小再变大 7. 某旅客在宁波机场候机时，用竖直作用在拉杆A点的力F使行李箱保持静止状态，此时行李箱的重心在C点，行李箱的拉杆与水平面成θ角（如图所示），下列说法正确的是（ ）

A. 增加重物，会使F变大，地面受到轮子压力变小 B. 缩短拉杆的长度，可使F变小 C. 将箱内重物放底部，轻物放上部，可使F变小 D. 若适当增大拉杆与水平面的角度，可使F变小

8. 如图是电信工人竖立电线杆工作过程的示意图，将电线杆AB的下端A支在要竖起位置的空穴中，拉线拴在杆上的P点，PA的长度与定滑轮O离地面的高度OC相等．若用l表示拉线对电线杆的拉力F的力臂，则在将杆慢慢拉起至杆立直的过程中，l的变化以及乘积Fl的变化情况是（ ）

A. l始终在增加，Fl始终在增加 B. l先增加后减小，Fl始终在减小 C. l始终在增加，Fl始终在减小 D. l先减小后增加，Fl先减小后增加

9. 一根直杆可以绕O点转动，在直杆的中点挂一个重为G的重物，在杆的另一端施加一个力F，如图所示，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中，为使直杆保持在图示位置平衡，则拉力F的变化情况是（ ） A. 先变大，后变小 B. 一直变小 C. 先变小，后变大 D. 一直变大

10. 如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（ ） A. 保持不变 B. 逐渐变小 C. 逐渐变大 D. 无法判定 11. 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡．如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）

A. 绕O点顺时针方向转动 B. 绕O点逆时针方向转动 C. 仍保持平衡 D. 平衡被破坏，转动方向不定

12. 如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使

杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（ ）

A. 沿垂直于OA方向的力F1最小 B. 沿垂直于OB方向的力F2最小 C. 沿垂直于AB方向力F3最小 D. 无论什么方向，用的力一样大

13. 如图所示的杠杆正处于水平平衡，若在杠杆两边的钩码下再加一个钩码（钩码的质量都相同），杠杆将（ ）

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A. 还继续处于水平平衡 B. 右端上升，左端下降 C. 右端下降，左端上升 D. 无法确定杠杆的运动状态 14. 如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小

15. 为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片．现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来．用这样的杆秤来称量，结果是（ ）

A. 称量时的读数比实际质量大 B. 称量时的读数比实际质量小 C. 不论两铜片

的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性 D. 只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性 16. 重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是（ ）

A. 动力臂逐渐变小 B. 阻力臂逐渐变大 C. 动力F与动力臂乘积不变 D. 动力F逐渐变大

二、多选题(本大题共2小题，共6.0分)

17. 如图1所示，一根重木棒在水平动力（拉力）F1的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针缓慢匀速转到水平位置的过程；如图2所示是此木棒在竖直动力（拉力）F2的作用下以O点为轴，由水平位置逆时针缓慢匀速转到竖直位置的过程．在此过程中（ ）

A. F1增大 B. F1减小 C. F2增大 D. F2不变 18. 课上老师做了这样一个实验，如图所示，把一大一小两个塑料瓶挂在杠杆两端，调节使杠杆水平平衡．取下大塑料瓶，用打气筒向里面打气，关好瓶口的阀门后，再挂回杠杆上，则下列说法中正确的是（ ） A. 杠杆仍然保持水平平衡 B. 杠杆左端下说明空气是有质量的 D. 这个实验说明空气对大塑料瓶

沉 C. 这个实验有浮力

三、填空题(本大题共18小题，共36.0分)

19. 如图所示，推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面，慢慢抬起的过程中，独轮车属于______杠杆，若向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则这个力的大小______（选填“逐渐增大”、“逐渐变小”或“始终不变”）。

20. 图所示轻质杠杆OA始终在水平位置保持静止，手对细绳需施加的拉力______物体的重力G（选填“小于”、“等于”或“大于”），若保持图中细线的悬挂点不变，将物体逐渐水平移至A端的过程中，手对细线需施加的拉力______，物体具有的重力势能______（后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）．

21. 如图所示，小明同学在做俯卧撑，他的体重为500牛，A点为重心．当他缓慢撑起身体时，地面对双手的作用力为______牛，经过2秒钟，小明肩膀向上移动的距离为0.5米，则地面对小明做功为______焦，功率为______瓦．

22. 图为小明钓鱼时的情景，此时鱼竿可以视为______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）．图中小明右手握竿的位置为支点，已知阻力F为12牛，动力臂与阻力臂之比为1：4，则小明提鱼竿的力F1为______牛；若保持圈中鱼竿位置和用力方向不变，为减小动力F，则应______（选填“增大”或“减小”）两手握竿的距离． 23. 如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g．现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动______R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=______

24. 如图所示。不均匀直细杆AB长1m，将它用两根细绳拴住两端后悬挂于同一点O．当AB在水平方向平衡时，两绳与AB的夹角分别为30°和60°，AB杆的重心距B端的距离为______m。 25. 如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发。 （1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是______N （2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是______m。

26. 如图甲所示，杠杆调节水平平衡后，在A处挂3个钩码，要想杠杆继续保持不平衡，则需要在B处挂______个钩码，如图乙所示，O为杠杆的支点，为了提高重物P，用一个跟杠杆保持垂直的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置，在这个过程中，杠杆______（选填“始终省力”、“始终费力”、“先省力后费力”或“先费力后省力”）

27. 如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面缓慢拉至竖直立起．在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则阻力臂______，作用力F将______．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）

28. 如图所示，杆秤的提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）．用刻度尺量出OA=l1，OB=l2．秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点杆秤平衡，则重心C应在B点的______侧（选填“左”、“右”或“不确定”）．设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是______． 29. 如图所示，A、B两个正方体挂在杠杆的两端，已知物块A的边长为1dm，物块B的边长为2dm，它们的密度分别为ρA=3×103kg/m3，ρB=2×103kg/m3，当杠杆水平平衡时，物块B对

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地面的压强为2500Pa．则OC：OE=______．（g取10N/kg）

30. 小丽设计的测量液体密度的装置如图所示．轻质杠杆AB可绕支点O自由转动，调节两侧螺母使杠杆在水平位置平衡．在杠杆左侧距离O点10cm的C点用细绳悬挂一个质量为100g、容积为80cm3的小桶；在杠杆右侧用细绳悬挂一个质量为50g的钩码．在一次测量液体密度时，小丽向小桶中加满待测液体，并改变O点右侧钩码的悬挂位置，当钩码悬绳移至距O为40cm的D点时，杠杆在水平位置平衡．则待测液体密度为______g/cm3．

31. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为200N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F= ______ N，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F的力臂将 ______ ，力F将 ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）． 32. 如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40cm，AC长30cm，一花瓶正好放置在AB中点处．A处螺钉的能承受的最大水平拉力为40N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为 ______ N（支架重力不计）．若花瓶的重力较大，放置时应尽量 ______ （选填“靠近”或“远离”）墙壁可确保安全． 33. 小明从超市买回一袋胡萝卜，他捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上，如图所示：弹簧测力计的分度值是 ______ N，胡萝卜重 ______ N，质量是 ______ g；如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA ______ G（选填“大于”、B“小于”或“等于”）．（g取10N/kg）

34. 如图所示，O为杠杆的支点，OA=40cm、OB=50cm，B点所挂物体重60N，要使杠杆在水平位置平衡，则在A点至少加一个方向为 ______ 大小为 ______ N的动力，这是一个 ______ （选填“省力”或“费力”）杠杆． 35. 如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一个“拉力──距离传感器”竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙中图象所示．可知该金属杆重 ______ N．

36. 如图所示，长度为L的轻质杠杆OA的中点悬挂一个重为G的物体： （1）若在A端施加与杠杆垂直向上的力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F= ______ ； （2）若不计摩擦，保持F的方向始终与杠杆垂直，在将杠杆逆时针匀速转过30°的过程中，力F将 ______ （变大/不变/变小）； （3）若铰链中的摩擦不能不计，改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，将此恒力记为F0，则在此过程中F0做的功W= ______ ．

四、实验探究题(本大题共2小题，共12.0分)

37. 小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机．他记起物理课上老师讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零；当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力．

为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验．如图甲所示，把人的颈椎简化成支点O，头颅模型的质量为1kg，头颅模型在重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点．将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟

测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验同学们记录了低头角度θ与细线拉力F的数据，如表： θ/° F/N

0 0

15 7.3

30 14.0

45 20.2

60 25.0

（1）若头颅质量为6kg，当低头角度为60°时，根据实验表中数据及相关物理知识推测：颈部肌肉承受的拉力为______N． （2）请通过实验数据记录分析：人低头的角度越大，颈部肌肉的拉力______，其主要原是：______． （3）根据实验，请你关于“预防和延缓颈部肌肉损伤”提出一个合理化的建议：______．

38. 如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定

装置未画出．

（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 ______ N．

（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′ （B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到 ______ ． A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处．

五、计算题(本大题共11小题，共88.0分)

39. 杠杆平衡时，阻力F2为1200牛，动力臂l1为1.2米，阻力臂l2为0.1米，求动力F1．

40. 如图所示，O点为轻质杠杆AC的支点，AB=BO=OC，B处挂一重为10牛的小球．若要使杠杆在水平位置平衡，则在C点施加的力应至少为______牛．若用最小的力使杠杆在水平位置平衡，则该力的大小为______牛，方向竖直______．

41. 老李设计了如图（a）所示的独轮车，所对应的侧视示意图如图（b）所示．

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（1）用此独轮车运货物时，若所装货物重为300牛，老李最少需要多大的力？ （2）若老李将手往前移动一段距离，他所用的力将如何变化？请简要说明理由．

42. 如图，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个力F，已知OA：AB=1：2．求：为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值和方向．

43. 俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，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，B到O点的距离OB=1.5m．求： （1）地面对手的支持力： （2）若每个手掌的面积为0.016m2，求双手对地面的压强： （3）小明做功的功率： 44. 如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体G缓慢匀速提升，提升物体时采集到的信息如表所示，请你回答以下问题： 物重G/N OA/m OB/m 40

0.8

0.4

A端上升的 B端下降的 高度h/m 竖直距离s/m 0.2

0.1

（1）若不计杠杆自重和摩擦，拉力F的值是多少？ （2）若实际拉力为90N，则拉力做的总功是多少？ （3）杠杆的机械效率是多少？

45. 液压千斤顶是利用帕斯卡发现的“密闭容器内的液体能够把施加于密闭液体所受到的压强大小不变的向各个方向传递”的原理制成的．图为一小型千斤顶的结构示意图．已知大活塞A的直径为D1，小活塞B的直径为D2，手柄的长度OC=L，小活塞与手柄的连接点D到转轴O的距离OD=L2．现用此千斤顶使质量为m的重物升高了h．

（1）若此千斤顶的效率为η，在这一过程中人做的功为多少？

（2）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？ 46. 如图所示，放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动，AC=0.8m，BC=0.6m．细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上，动滑轮的质量m0=1kg．物体H通过细绳挂在杠杆的C端，物体H的质量mH=2kg，体积VH=1000cm3．在物体H下有一个垫块D，H与D放在一个大水槽F中，杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取10N/kg． （1）为使杠杆AC保持水平平衡，求物体E的最大质量m； （2）若将垫块D撤走，并往水槽F中注水，为使杠杆AC保持水平平衡，求物体E的最小质量m′． 47. 如图所示的轻质杠杆AB，OA=20cm，OB=40cm，叶子姐姐体重450N．不计摩擦及杠杆自身重，求： （1）将重物挂在A端，叶子姐姐在B端用力，她最多能提起多重的物体？

（2）将物体M挂在A端并浸没在水中，它的密度为8×103kg/m3、体积为8×10-3m3．叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡，则此时物体M对容器底部的压力多大？画出物体M的受力示意图． 48. 如图所示，正方体金属块A质量为100kg，边长2dm，静止放在水平面上，通过轻绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO．在C端用F=100N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，求：此时 （1）绳对B端的拉力F拉； （2）物体A对地面的压强p．

49. 如图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中OC是一根以O点为支点的水平杠杆，AB表示对杠杆起固定作用且不可伸缩的缆绳，OC、AB的长度均为5m，BC的长度为1m．图中滑轮组绳子的自由端由电动机拉动，定滑轮的轴和电动机均固定在B点．

在某次作业中，该吊运设备匀速竖直提升重为2000N物体，此时滑轮组的机械效率为80%，电动机做的功跟时间的变化关系如乙图所示．不考虑杠杆的质量、滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦：

（1）求此次作业中物体匀速上升的速度为多大？绳子自由端的拉力为多大？

（2）另一次作业中，利用该设备以相同的速度匀速提升重为3500N的物体，滑轮组的机械效率、电动机的输出功率分别用η2、P2表示，若第一次作业中滑轮组的机械效率、电动机的输出功率分别用η1、P1表示，则η2 ______ η1，P2 ______ P1．

（3）两次作业中缆绳AB的拉力变化了3000N，求缆绳AB拉力的力臂为多少m？

六、综合题(本大题共1小题，共10.0分)

50. 体育活动中也包含很多物理知识．下表是杨威同学的一次体育测试成绩 项目 成绩

100m跑 16s

俯卧撑 25个/min

举重 30kg

请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：（g取10N/kg） （1）杨威同学100m跑的平均速度是多大？ ______

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（2）在图中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小； （3）杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少？

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