中考物理专题复习杠杆平衡条件的应用问题的综合题附答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题

1．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中间虚线所示位置，在转动的过程中（）

A．动力臂逐渐变大

B．阻力臂逐渐变大

C．动力F保持不变

D．动力F逐渐减小

【答案】B

【解析】

【分析】

先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化。

【详解】

A．由图示可知，木棒是一个杠杆，力F是动力，力F始终垂直与木棒，则木棒的长度是动力臂，木棒长度保持不变，动力臂保持不变，故A不符合题意；

B．木棒的重力是阻力，阻力大小不变，木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B符合题意；

CD．已知G、L保持不变，L G逐渐变大，由杠杆平衡条件有

GL G=FL

动力F逐渐增大，故CD不符合题意。

故选B。

【点睛】

本题考查了杠杆平衡条件的应用，知道杠杆平衡的条件，会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键。

2．如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G，O为支点，在A端用力使杠杆平衡。下列叙述正确的是（）

A．此杠杆一定是省力杠杆B．沿竖直向上方向用力最小

C ．沿杆OA 方向用力也可以使杠杆平衡

D ．此杠杆可能是省力杠杆，也可能是费力杠

杆 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A ．因为无法确定动力臂的大小，所以无法确定是哪种杠杆，故A 错误；

B ．沿垂直杠杆向上的方向用力，动力臂最大，动力最小，最省力，故B 错误；

C ．沿OA 方向动力臂是零，杠杆无法平衡，故C 错误。

D ．因为杠杆的动力臂无法确定，所以它可能是省力杠杆，也可能是费力杠杆，故D 正确。 故选D 。

3．如图所示，将重150N 的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A 端，杠杆的B 端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N ，:1:3AO OB =，甲物体的底面积为0.2m 2，g 取10N/kg 。下列说法正确的是（ ）

A ．甲物体对杠杆的拉力为10N

B ．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N

C ．甲物体对水平地面的压强为750Pa

D ．水平地面对甲物体的支持力为60N

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

对物体甲受力分析，甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用，其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。

AB ．根据杠杆平衡条件可知杠杆A 端受到物体的拉力与OA 的乘积等于乙给B 端的拉力与OB 的乘积相等，则有

A 3

30N 90N 1

G OB F OA =

=⨯=乙 即甲对杠杆的拉力为90N ，杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，故AB 项错误；

CD ．甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为

A 150N 90N 60N F F G F ==-=-=甲压支

则甲物体对水平地面的压强

260N 300Pa 0.2m

F p S =

==压甲甲 故C 项错误，D 项正确。 故选D 。

4．如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F 的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图．关于压面团过程的叙述正确的是（ ）

A ．面团对杆的作用力方向向下

B ．面团对杆的作用力大小等于F

C ．面团被压扁说明力能使物体发生形变

D ．A 点向下移动的距离小于B 点向下移动的距离 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A 错误；

B ．由于面团B 点到支点

C 的距离小于A 点到C 的距离，根据杠杆定律F 1L 1=F 2L 2，可知面团对杆的作用力大于F ，故B 错误；

C ．面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C 正确；

D ．C 为支点，A 点向下移动的距离大于B 点向下移动的距离，故D 错误； 故选C 。

5．如图，一个长方体木箱，重心在它的几何中心，其高度为H 、正方形底面的边长为L 、重为G 。想把这个木推倒（木箱较重，不会移动），在其中部的中心最初施加一个水平推力大小是（ ）

A ．2

GHL

B ．GH

L

C ．

HL

G

D ．

GL

H

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

由图示可知，把这个木箱推倒，它右下端与地面的接触点是支点，当小孩水平推木箱时，力臂为

2H ，阻力为木箱的重力，阻力臂为2

L

，如图所示：

根据杠杆的平衡条件可得

G ×

2

L

=F ×2H

F =GL H

故选D 。

6．要使图中的杠杆平衡，分别用F A 、F B 、F C 的拉力，这三个力的关系应是

A ．F A ＞F

B ＞F

C B ．F A ＜F B ＜F C C ．F A ＞F C ＞F B

D ．F A =F B =F C

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

分别从支点向三条作用线做垂线，作出三个力的力臂，如图；

从图可知，三个方向施力，F B 的力臂L OB 最长，其次是L OC 、L OA ，而阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件1122F L F L 可知，动力臂越长动力越小，所以三个方向施力大小：F A ＞F C ＞F B ． 故选C ．

7．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F 作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中，拉力F 与其力臂的乘积变化情况是（ ）

A ．一直变小

B ．一直变大

C ．一直不变

D ．先变小后变大

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。 故选C 。

8．如图所示装置，杆的两端A 、B 离支点O 的距离之比:1:2OA OB ＝，A 端接一重为G A 的物体，B 端连一滑轮，滑轮上挂有另一重为G B 的物体。现杠杆保持平衡，若不计滑轮重力，则G A 与G B 之比应是（ ）

A ．1∶4

B ．1∶2

C ．1∶1

D ．2∶1

【答案】C 【解析】