2021年中考物理壓軸題復習：杠桿平衡【含答案】

2021年中考物理壓軸題專題復習：杠桿平衡【含答案】

一、初中物理杠桿平衡條件的應用問題

1.如圖所示，用不同的機械勻速提升同一物體時，最省力的是（不計機械自重和摩擦）

（）

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

如圖所示，物體重力為G,不計機械自重和摩擦，則各圖的力F大小分別如下：

A.圖中為動滑輪，動力作用在動滑輪的軸上，費一倍的力，則Fi=2G；

B.圖中為斜面，在直角三角形中，30。角所對的直角邊h為斜邊s的一半，不計機械自重

和摩擦，總功與有用功相等，則

F2s=Gh

C.圖中為動滑輪，動力作用在動滑輪的輪上，則

F「G

32

D.圖中為杠桿，。為支點，動力臂為3/,阻力臂為/,由杠桿平衡條件可得

F4X3/=G/

——G

3

由此可得，最省力的為尸4。

故選D。

2.工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為400N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一

段距離.Fi、F2始終沿豎直方向；圖甲中8。=24。，圖乙中動滑輪重為50N,重物上升速度

為0Q2m/s.不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）

A.甲方式Fi由150N逐漸變大B.乙方式Fz的功率為3W

C.甲乙兩種方式都省一半的力D.乙方式中滑輪組的機械效率約為88.9%

【答案】D

【解析】

【詳解】

A.由圖知道，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力Fi的方向也是豎直向下的，在提升

重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值是：

Li0B2

0A1

所以，動力Fi的大小始終不變，故A錯誤；

BC.由于在甲圖中，0B=20A,即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦及杠桿自重，所

以，由杠桿平衡條件知道，動力為阻力的一半，即

F.=-G=-x400N=200N

'22

由圖乙知道，承擔物重是繩子的段數(shù)是n=3,不計繩重和摩擦，則

鳥=g（G+G動）=；x（500N+50N）=150N,

即乙中不是省力一半；所以，繩子的自由端的速度是：

v純=0.02m/sx3=0.06m/s,

故乙方式F2的功率是：

P=F2v鈍=150Nx0.06m/s=9W,

故BC錯誤；

D.不計繩重和摩擦，乙方式中滑輪組的機械效率是：

場以100%=Gh400N

nxlOO%=x100%~88.9%

Gh+G輪h400N+50N

故D正確.

3.如圖所示，在一個輕質杠桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個動力F,使杠桿保

持平衡，然后向右緩慢轉動F至水平方向，這一過程中（）

A.F先變小后變大B.F逐漸變大

C.動力臂逐漸變小D.動力臂逐漸變大

【答案】A

【解析】

【分析】

杠桿平衡條件及應用。

【詳解】

杠桿在圖中所示位置平衡，阻力（重物對杠桿的拉力）及阻力臂大小不變；動力F由圖中

所示位置轉動至水平方向的過程中，當動力F的方向與杠桿垂直時，動力F的力臂最長，

因此動力F的力臂先增大后減小，由杠桿平衡條件FI/I=F2/2可知，動力尸先變小后變大。

故選A。

【點睛】

中等題.失分的原因是：

①不知道動力/方向變化的過程中阻力和阻力臂的大小不變；

②不會畫動力F在不同位置時的動力臂；

③不會利用杠桿平衡條件通過動力臂的變化分析出動力的變化；

④不知道當動力戶與杠桿垂直時，動力臂最大，動力/最小。

4.如圖所示，將重150N的甲物體用細繩掛在輕質杠桿的A端，杠桿的8端懸掛乙物體,

杠桿在水平位置平衡，已知：乙物體所受重力為30N,40:08=1:3,甲物體的底面積

0.2m2,g取10N/kg。下列說法正確的是（）

AOB

A.甲物體對杠桿的拉力為10NB.杠桿對甲物體豎直向上的拉力為60N

C.甲物體對水平地面的壓強為750PaD.水平地面對甲物體的支持力為60N

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

對物體甲受力分析，甲受到重力、地面給甲的支持力、杠桿施加的拉力的作用，其中杠桿

施加的拉力與甲對杠桿的拉力為一對相互作用力，地面給甲的支持力和甲給地面的壓力為

一對相互作用力。

AB.根據(jù)杠桿平衡條件可知杠桿A端受到物體的拉力與0A的乘積等于乙給B端的拉力與

。8的乘積相等，則有

F,=5^=30NX3=90N

AOA1

即甲對杠桿的拉力為90N,杠桿施加的拉力與甲對杠桿的拉力為一對相互作用力，故AB項

錯誤；

CD.甲給地面的壓力等于地面給甲的支持力為

%=%=%-4=150N-90N=60N

則甲物體對水平地面的壓強

維=_^2^=3（）opa

1S甲0.2m2

故C項錯誤，D項正確。

故選D。

5.如圖甲是制作面團的情景，把竹竿的一端固定在繩扣中，人騎在另一端施加一個向下的

大小為F的力，面團被不斷擠壓后變得更有韌性，圖乙為壓面團原理圖.關于壓面團過程

的敘述正確的是（）

A.面團對桿的作用力方向向下

B.面團對桿的作用力大小等于F

C.面團被壓扁說明力能使物體發(fā)生形變

D.A點向下移動的距離小于B點向下移動的距離

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

A.桿對面團的作用力向下，面團對桿的作用力向上，故A錯誤；

B.由于面團B點到支點C的距離小于A點到C的距離，根據(jù)杠桿定律FiL產F2L2,可知面

團對桿的作用力大于F,故B錯誤；

C.面團被壓扁說明力能使物體發(fā)生形變，故C正確；

D.C為支點，A點向下移動的距離大于B點向下移動的距離，故D錯誤；

故選C。

6.如圖所示，杠桿可繞。點轉動，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直；在將杠桿緩

慢地由位置A拉到位置8的過程中，力F()

A.變大B.變小

C.不變D.先變大后變小

【答案】A

【解析】

【分析】

解答此題，首先要判斷杠桿的五要素中，有哪些要素發(fā)生了變化，然后再利用杠桿的平衡

條件進行分析。

【詳解】

將杠桿緩慢地由位置A拉到位置8,動力臂不變，阻力G的力臂變大，而阻力不變，根據(jù)

杠桿平衡條件電=F2/2分析得出動力變大。

故選Ao

7.如圖所示為一輕質杠桿。機翼模型固定在直桿上，它們總重6N,直桿掛在杠桿上并保

持與杠桿垂直。同一彈簧測力計在不同情形下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。下列說法

中正確的是()

A.測力計在a位置時的示數(shù)為1.5N

B.測力計從。位置轉到b位置后，示數(shù)將會變小

C.測力計在a位置時示數(shù)為％,移至c位置時示數(shù)為Fc,則Fa:Fc=4:1

D.測力計在c位置時，對模型水平向右吹風，示數(shù)將會變大

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

A.我們將杠桿左邊受到的拉力定義為阻力，右邊受到的拉力定義為動力。因為動力臂為

阻力臂的,，根據(jù)杠桿平衡條件￡4=月，2我們可以知道，動力應為阻力6N的4倍，即為

4

24N,A選項錯誤，不符合題意；

B.測力計a位置時，動力臂等于支點到力的作用點的距離；當測力計在b位置時，動力

臂與支點到力的作用點的距離為直角三角形的一條直角邊與斜邊的關系，即測力計從a位

置轉到b位置，動力臂變小了。根據(jù)杠桿平衡條件耳4=64可以知道，在阻力與阻力臂

均不變的情況下，動力臂減小，要使杠桿繼續(xù)平衡，動力應該增大。B選項錯誤，不符合

題意；

C.當測力計從。位置轉到c位置時，動力臂變?yōu)樵瓉淼?倍。由杠桿平衡條件64

可以知道，在阻力與阻力臂均不變的情況下，動力臂變?yōu)樵瓉淼?倍，要使杠桿繼續(xù)平

衡，動力應變?yōu)樵瓉淼?，即Fa：Fc=4：l。C選項正確，符合題意；

4

D.對模型向右吹風，根據(jù)流體壓強與流速的關系可以知道，模型會受到一個向上的升

力,即杠桿左邊受到的拉力會減小。根據(jù)杠桿平衡條件可以知道，在力臂均不

變的情況下，阻力減小了，要使杠桿繼續(xù)平衡，動力也應減小。D選項錯誤，不符合題

意。

故選C,

8.小明做探究杠桿平衡條件的實驗時將手中的5個鉤碼掛成了如圖所示的情況，則（）

A.由圖可以得到杠桿平衡條件為Fib=F2t2

B.小明在Fi和F2的下方各再掛一個鉤碼杠桿仍能平衡

C.小明取下Fl下的一個鉤碼并將&的鉤碼取下杠桿仍能平衡

D.小明取下F2下的鉤碼并將用的鉤碼向右移至20cm處杠桿仍能平衡

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.假設一個鉤碼的重力為G

R=2G,F2=G,F3=2G

各力力臂為

￡I=20,￡2=10,L3=15

FI￡I=2GX20=40G

F2/.2=GX10=10G

F3h=2Gxl5=30G

杠桿平衡的條件為

F15F2L2+F3L3

故A不符合題意；

B.在Fi和F2的下方各再掛一個鉤碼后

Fi￡i=3Gx20=60G

F2Z.2=2GX10=20G

F3Z.3=2GX15=30G

F1LAF2L2+F3L3

杠桿失去平衡，故B不符合題意；

C.取下凡下的一個鉤碼并將F2的鉤碼取下后

FiLi=Gx20=20G

F2L2=0

F3U=2GX15=30G

F1LKF2L2+F3L3

杠桿失去平衡，故C不符合題意；

D.取下F2下的鉤碼并將F3的鉤碼向右移至20cm處后

FiLi=2Gx20=40G

F2L2=O

F3U=2GX20=40G

FI/J=F2/?2+尸3/3

杠桿重新平衡，故D符合題意。

故選D。

9.如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，已知杠桿上每個小格的長度為2cm,

用彈簧測力計在A點斜向上（與水平方向成30。角）拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。下

列說法中正確的是（）

2冬2’

4

11

A.此時杠桿的動力臂為0.08m

B.此時為省力杠桿

C.當彈簧測力計向左移至豎直位置時，其示數(shù)為1N

D.圖中鉤碼的總重力為2N

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.當彈簧測力計在A點斜向上拉（與水平方向成30。角）杠桿，所以動力臂

/.=—OA=—x4x2cm=4cm=0.04m

'22

故A錯誤；

B.由圖知，鉤碼對杠桿拉力為阻力，阻力臂的大小

/2=3x2cm=6cm>/i

杠桿為費力杠桿，故錯誤；

CD.由圖知，彈簧測力計示數(shù)為3N,根據(jù)杠桿的平衡條件Fi/a=G〃可得

G=^=3NX4cm=2N

/26cm

豎直向上拉A點時，力臂大小等于。A,由杠桿平衡條有E-Q4=G/2,所以測力計的示

數(shù)

LG/2Nx6cm

F.=-2-=------------=1.5N

OA2cmx4

故C錯誤，D正確。

故選D。

10.按如下原理制作一桿可直接測量液體密度的秤，稱為密度秤，其外形和普通的桿秤差

不多，裝秤鉤的地方吊著體積為lcn?的較重的合金塊，桿上有表示液體密度數(shù)值的刻度,

當秤蛇放在Q點處時秤桿恰好平衡，如圖所示。當合金塊完全浸沒在待測密度的液體中

時，移動秤坨的懸掛點，直至秤桿恰好重新平衡，便可直接在桿秤上讀出液體的密度，下

列說法中錯誤的是（）

左Q右

■秤能

A.密度秤的零點刻度在Q點

B.密度秤的刻度都在Q點的左側

C.密度秤的刻度都在Q點的右側

D.秤桿上密度讀數(shù)較大的刻度在較小的刻度的左邊

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

A.合金塊沒有浸入液體時，液體的密度應為零，所以秤的零刻度應該在Q處；故A正

確，不符合題意；

BC.若秤坨由Q向右移動，它的力臂變長，則左邊合金塊拉秤桿的力應增大，但合金塊受

到的浮力不可能豎直向下，所以零點的右邊應該是沒有刻度的，其刻度都在Q點的左側。

故B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；

D.秤坨的質量不變，由Q向左移動時，它的力臂變短，則左邊合金塊拉秤桿的力減小，

說明合金塊受到的浮力增大，而合金塊排開液體的體積不變，說明液體的密度變大，所以

刻度應逐漸變大，即秤桿上較大的刻度在較小的刻度的左邊；故D正確，不符合題意。

故選C?

11.如圖所示，粗細均勻的鐵棒AB靜止在水平地面上，小明用力F將鐵棒從水平地面拉

至豎直立起.此過程中，力F作用在B端且始終與鐵棒垂直，則力F將（）

A.逐漸變大

B.逐漸變小

C.保持不變

D.先變小后變大

【答案】B

【解析】

【詳解】

如下圖所示：在抬起的過程中，阻力F2不變，F(xiàn)與鐵棒始終垂直，所以動力臂/i不變，由

于鐵棒的位置的變化，導致了阻力F2的阻力臂/2在變小，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：

F/l=F2/2可知，11、F2都不變，/2變小，所以F也在變小。故選B。

B

F2

12.如圖所示，七塊完全相同的磚塊按照圖示的方式疊放起來，每塊磚的長度均為L,為

保證磚塊不倒下，6號磚塊與7號磚塊之間的距離S將不超過（）

3157

A.—LB.2LC.-LD.-L

1524

【答案】A

【解析】

【分析】

因兩部分對稱，則可只研究一邊即可；1磚受2和3支持力而處于平衡狀態(tài)，則可由力的

合成求得1對2的壓力；而2磚是以4的邊緣為支點的杠桿平衡，則由杠桿的平衡條件可

得出2露出的長度，同理可求得4露出的長度，則可求得6、7相距的最大距離。

【詳解】

1處于平衡，則1對2的壓力應為9；當1放在2的邊緣上時距離最大；2處于杠桿平衡

2

狀態(tài)，設2露出的長度為X,則2下方的支點距重心在

L

----X

2

處：由杠桿的平衡條件可知

解得

L

x=—

3

設4露出的部分為M；則4下方的支點距重心在

L

l'X'

處；4受到的壓力為

則由杠桿的平衡條件可知

解得

則6、7之間的最小距離應為

LL

L+2(x+無J=L+2—+—

35

故選A。

13.如圖所示，輕質杠桿A08的支點是。，AO=B。。若在A端和8端分別懸掛重力相等的

兩個重物，則杠桿（）

A.保持平衡B.A端下沉

C.B端下沉D.以上均可能

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】

輕質杠桿A08的重力可不計，杠桿的示意圖如下所示：

動力和阻力大小均等于物體的重力，兩個重物的重力相等，則FI=F2；動力臂為。4阻力

臂為。C,滿足

OC<OB=OA

所以可知

Ftx0A>F2XOC

根據(jù)杠桿的平衡條件可知，A端下沉。

故選B?

14.在一個長3米的蹺蹺板（支點在木板中點）的兩端分別放置兩個木箱，它們的質量分

別為rm=30kg,m2=20kg,為了使蹺蹺板在水平位置平衡，以下做法可行的是（）

A.把mi向右移動0.5米B.把m2向左移動0.5米

C.把mi向右移動0.2米D.把n?2向左移動0.3米

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】

蹺蹺板的支點在木板中點，根據(jù)圖中信息可知，木板左邊受到的壓力比右邊大，為了使蹺

蹺板在水平位置平衡，應該將mi向右移，則佗的力臂不變?yōu)?.5m,根據(jù)杠桿的平衡條件

有

㈣gl；=？g，2

代入數(shù)據(jù)可得mi向右移后的力臂

_mg%_20kgx1.5m_

it-2=—im

m1g30kg

mi的力臂由1.5m變?yōu)閘m,為了使蹺蹺板在水平位置平衡，把mi向右移動0.5米，所以

BCD項錯誤，A項正確。

故選A。

15.如圖所示為建筑工地上常用的吊裝工具，物體M為重5000N的配重，杠桿A8的支點

為。，已知。A：OB=1：2,滑輪下面掛有建筑材料P,每個滑輪重100N,工人體重為

700N,杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計，當工人用300N的力豎直向下以lm/s的速度

勻速拉動繩子時（）

A.工人對地面的壓力為400N

B.建筑材料P重為600N

C.建筑材料P上升的速度為3m/s

D.物體M對地而的壓力為4400N

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】

A.當工人用300N的力豎直向下拉繩子時，繩子對工人會施加豎直向上的拉力，其大小也

為300N,此時人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、豎直向上的支持力F支，由力的

平衡條件知道

F+FZ=G

Fi=G-F=700N-300N=400N

由于地面對人的支持力和人對地面的壓力是一對相互作用力，大小相等，所以，工人對地

面的壓力

Fn=F支=400N

故A正確;

B.由圖知道，繩子的有效段數(shù)是。=2,且滑輪組摩擦均不計，由尸=g（G物+G動）知道,

建筑材料P的重力

G=2F-Gj,=2x300N-100N=500N

故B錯誤;

C.因為物重由2段繩子承擔，所以，建筑材料P上升的速度

v=—xlm/s=0.5m/s

22

故C錯誤；

D.以定滑輪為研究對象，定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、桿對定滑輪向上的

拉力，由力的平衡條件知道

FA'=3F+G定=3x300N+100N=1000N

杠桿對定滑輪的拉力和定滑輪對杠桿的拉力是一對相互作用力，大小相等，即

FA=F'A=1000N

由杠桿的平衡條件知道

FAXOA=FBXOB

又因為。408=1：2,所以

由于物體間力的作用是相互的，所以，杠桿對物體M的拉力等于物體M對杠桿的拉力,

即

FB'=FB=500N

物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力，則物體M受到的支持

力為

嫡

FM=GM-FB'=5000N-500N=4500N

因為物體間力的作用是相互的，所以物體M對地面的壓力

FM壓二FM支持=4500N

故D錯誤。

故選Ao

16.能使杠桿0A水平平衡的最小力的方向為（）

A.ABB.ACC.ADD.AE

【答案】A

【解析】

【分析】

根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1XL1=F2XL2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的

動力最小，必須使動力臂最長.由此分析解答.

【詳解】

由圖知，0為支點，動力作用在A點，連接0A就是最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，

要使杠桿平衡動力方向應向上，所以最小力方向為AB.

故選A.

【點睛】

在通常情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，連接杠桿中支點和動力作用點

這兩點所得到的線段就是最長力臂.

17.身高相同的兄弟二人用--根重力不計的均勻扁擔抬起一個900N的重物.已知扁擔長

為1.8m,重物懸掛點與哥哥的肩之間的距離OA=0.8m,如圖所示.則

A.以哥哥的肩A為支點，可計算出弟弟承擔的壓力為400N

B.以。為支點，可計算出兄弟二人承擔的壓力之比為4:9

C.以。為支點，可計算出兄弟二人承擔的壓力之比為9:5

D.以弟弟的肩B為支點，可計算出哥哥承擔的壓力為600N

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】

A.設哥哥承擔的壓力為FA,弟弟承擔的壓力為FB,以哥哥的肩A為支點，由杠桿平衡條

件可得：

FBxAB=GxOA,

GxOA900Nx0.8加

f,,=-----------=--------------4OO7V,

BAB1.8m

A選項正確；

BC.因為支點是固定點，杠桿能繞支點轉動，圖中的。不符合支點的特點，B、C選項錯

誤，不符合題意.

D.以弟弟的肩B為支點，由杠桿平衡條件可得：

FAXAB=GXOB,

.GxOB900Nxl.0m

F.=---------=----------------=500N,

'AB1.8m

D選項錯誤，不符合題意；

18.將打足氣的籃球和套扎在氣針上的未充氣的氣球，一起懸掛在杠桿右端，左端掛適量

鉤碼使杠桿水平平衡。將氣針插入籃球氣孔中，籃球中的部分空氣充入氣球后，杠桿左端

下降，如圖所示。這個現(xiàn)象說明（）

A.大氣壓的存在

B.鉤碼重大于籃球與氣球總重

C.空氣充入氣球后，鉤碼對杠桿的拉力與其力臂的乘積變大

D.空氣充入氣球后，籃球和氣球受到總的空氣浮力變大

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

開始杠桿平衡，由杠桿平衡條件得

G的也//.為:=F純拉力XL有

籃球與氣球受到豎直向下的重力G、豎直向上的繩子拉力F、空氣的浮力F泮作用而靜止，

處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得

G=F+F浮

則

F=G~F浮

將氣針插入籃球的孔中，籃球中的部分空氣就充入氣球后，籃球與氣球受到的浮力F浮變

大，而重力G不變，繩子的拉力F變小，因為球對杠桿的拉力F納拉力等于球受到的拉力F,

所以杠桿右端受到的拉力F純拉力變小，而G娜卜心尢、不變，因此

G鈍碼x￡.左〉F施拉力xL石

杠桿左端下沉。故A、B、C不符合題意，D符合題意。

故選D。

19.如圖是上肢力量健身器示意圖，杠桿AB可繞。點在豎直平面內轉動，AB=3BO,

配重的重力為120牛，重力為500牛的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1

時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛，在B點施加豎直向下的拉力為F2

時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知￡：6=2：3,杠桿A8和

細繩的質量及所有摩擦均忽略不計，下列說法正確的是()

A.配重對地面的壓力為50牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為160牛

B.配重對地面的壓力為90牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為120牛

C.健身者在B點施加400牛豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35牛

D.配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為540牛

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

當配重在地面上保持靜止狀態(tài)時，它受到的繩子的拉力為

F=G-FN

由圖知動滑輪上有2段繩子承擔物重，因此杠桿A點受到的拉力

E=2F+G動=2x(G-&)+G動

根據(jù)杠桿的平衡條件得到

FAOA=FBOB

即

[2x(G-8)+%]xOA=a乂03

因為

AB=3BO

所以

AO=2BO

則

[2x(G-/^)+G^]x2=/^xl

即

為=4x9-")+2G動

當壓力為85N時

耳=4x(120N-85N)+2G動

當壓力為60N時

鳥=4x(12()N-6()N)+2G%

因為

Fx:6=2:3

所以

￡_4x(120N-85N)+2G動_2

元—4x(120N-60N)+2G動―3

解得

G動=3()N

A.當配重對地面的壓力為50N時，8點向下的拉力為

動

FB=4X(G-&)+2G=4X(120N-50N)+2X30N=340N

故A錯誤；

B.當配重對地面的壓力為90N時，B點向下的拉力為

為=4X(G-FN)+2G動=4x(12ON-9()N)+2x3()N=18()N

故B錯誤；

C.健身者在B點施加400N豎直向下的拉力時，根據(jù)

a=4x(G-然)+26動

可得

400N=4x(120N-5)+2x30N

解得

FN=35N

故c正確；

D.配重剛好被拉起，即它對地面的壓力為0,根據(jù)

FB=4X(G-FN)+2G動

可得

?=4X(120N-0N)+2X30N=540N>500N

因為人的最大拉力等于體重500N,因此配重不可能勻速拉起，故D錯誤。

故選C。

20.如圖所示，輕質杠桿MON及支架是一個固連在一起的整體，且能繞。點轉動，

MO：NO=3：2,圖中正方體D通過細線與N點相連且與水平地面的接觸面積S為8x10-

2m2。當物體A的質量為8kg時，杠桿在水平位置上平衡，物體D對水平地面的壓強pi為

4000Pa；當把物體A換成質量為30kg的物體B,支點移至。'，使MO'：M9'=4：3時，

杠桿仍在水平位置上平衡，物體D對水平地面的壓強為P2；此時用物體C替換物體B,杠

桿仍在水平位置上平衡，物體D對水平地面的壓強為0,(杠桿、支架和托盤的重力不

計，g取ION/kg)則下列結論正確的是()

B.物體D的質量為32kg

C.P2為500Pa

D.物體C對托盤的壓力為40N

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

當放物體A時，地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力

耳=p[S=4()()()Pax8xl()-2m2=32()N

此時杠桿受到的拉力

根據(jù)杠桿平衡條件可知

mAg*OM=(GD-片)*ON

解得

3

....口cz8kgx1ON/kgx-ON+320N.OA^

mg*OM+F*ON_&&2

Ax=440N

GDON-ON

則物體D的質量

GD440N

〃7口=j=-------44kg

①g1ON/kg

故B錯誤;

放物體C時，D對地面的壓強為0,此時支持點在O',根據(jù)杠桿的平衡條件可知

Gc?O'M=GD?O'N

則

GD?O'N44Txm=330N

Gc

O'M士O，N

3

故A錯誤；

物體c對托盤的壓力等于C的重力為330N,故D錯誤;

當放上物體B時?，根據(jù)杠桿的平衡條件可知

i&g?。M=0-Fj.O'N

則

4

「c，zc”440N.OW-30kgx1ON/kgx-O'N

_Gn?ON-mKg*OM_0°3

2—ON-OW

則物體D對地面的壓強

F_40N

2=500Pa

P2T-8xl0-2m2

故C正確。

故選Co

21.如圖甲，輕質杠桿AOB可以繞支點。轉動，A、B兩端分別用豎直細線連接體積均為

1000cm3的正方體甲、乙，杠桿剛好水平平衡，已知4。:。8=5:2；乙的重力為50N,乙對地

面的壓強為3000Pa.甲物體下方放置一足夠高的圓柱形容器，內裝有6000cm3的水（甲并

未與水面接觸），現(xiàn)將甲上方的繩子剪斷，甲落入容器中靜止，整個過程不考慮水濺出，若

已知圓柱形容器的底面積為200cm2,則下列說法中正確的是（）

A.杠桿平衡時，乙對地面的壓力為50N

B.甲的密度為2xl03kg/m3

C.甲落入水中靜止時，水對容器底部的壓強比未放入甲時增加了400Pa

D.甲落入水中靜止時，水對容器底部的壓力為14N

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】

A.乙的邊長

Lz.==-V1000cm3=10cm=0.1m,

乙的底面積

S4=L42=（0.1m）2=o.oim2,

杠桿平衡時，乙對地面的壓力

F乙=「乙Sz,=3000Pax0.01m2=30N,

故A錯誤；

B.地面對乙的支持力和乙對地面的壓力是相互作用力，地面對乙的支持力

Fz支持=Fz=30N,

B端受到的拉力

FB=G乙-F4婦產50N-30N=20N,

由杠桿的平衡條件可知GVOA=F6OB,