2024年中考物理二輪復(fù)習(xí)：杠桿的綜合問(wèn)題 壓軸題訓(xùn)練（學(xué)生卷）

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壓軸培優(yōu)專題10杠桿的綜合問(wèn)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。A3。為一水平杠桿，。為支點(diǎn)，。4：。2=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Ro開(kāi)始發(fā)出報(bào)警信號(hào)。已知電路中電源電

壓為8V,扁的阻值恒為15C,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(shuō)法正確的是（）

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(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)為2V

C.當(dāng)報(bào)警器開(kāi)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)B應(yīng)向左移

動(dòng)

2.如圖所示是輕質(zhì)杠桿AOB,在其A端掛一重物G,若在8端施加一個(gè)始終垂直于08且向下的力憶

使杠桿繞點(diǎn)。順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到處于水平位置，則在此過(guò)程中，力F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。4中點(diǎn)懸掛一個(gè)重力為40N的物體，在A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(shuō)法正確的是（）

A.杠桿處于水平位置平衡時(shí)拉力廠的大小為80N

B.此杠桿為費(fèi)力杠桿

C.使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是物體對(duì)杠桿的拉力

D.將杠桿從A位置勻速提升到2位置的過(guò)程中，力P將增大

4.為了建設(shè)精致城市，園林工人要在過(guò)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(zhǎng)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O,用沙袋將木

棒8端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組，OAO3=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(dòng)注水裝置的部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，杠桿A02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A點(diǎn)，另一端與高為0.2m、重力為2N的長(zhǎng)方體物塊C固定;

豎直細(xì)桿b的下端通過(guò)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(kāi)水龍頭，將水箱中的水緩慢放出，通過(guò)力傳感器能顯示出

細(xì)桿b對(duì)力傳感器的壓力或拉力的大小；圖乙所示是力傳感器示數(shù)F的大小隨放出水質(zhì)量〃?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(kāi)關(guān)開(kāi)始注水。(g=10N/kg)

⑴當(dāng)放出水的質(zhì)量為2kg時(shí),2點(diǎn)所受力大小PB=N，此時(shí)A點(diǎn)所受力的大小昌丹(填“>”、“<”或"=")；

(2)物塊C受到的最大浮力；

(3)從開(kāi)始放水到物塊C上表面剛好與水面相平時(shí)，水對(duì)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(qǐng)畫(huà)出鐵絲拉力的力臂工；

(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)A向(選填“上”或“下”)移動(dòng)。

7.在課外活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)“汽車(chē)超載報(bào)警器''原理如圖甲所示。其中ABO是質(zhì)量不計(jì)的杠桿組

件，8為汽車(chē)模型重力承壓點(diǎn)，A點(diǎn)通過(guò)壓桿作用于壓敏電阻凡A3：20=3：1。在測(cè)量電路中R的阻值

隨壓力變化的關(guān)系如表所示。無(wú)車(chē)時(shí)電路中的電流/=150mA；小燈泡兩端的電壓位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R/。272421181512

(1)無(wú)車(chē)時(shí)，小燈泡的功率是多大？()

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

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

8點(diǎn)應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

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

根很長(zhǎng)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8點(diǎn)，當(dāng)?shù)踯?chē)吊鉤在槽鋼上的懸吊點(diǎn)移至。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(cè)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(cè)得O8=6cm,OA

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=9m,彈簧測(cè)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；

（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)中尸山和凡b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(dòng)力B、動(dòng)力臂小阻力尸2和阻力臂/2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(dòng)力或動(dòng)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(xiě)序號(hào)）

（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(xiě)數(shù)學(xué)表達(dá)式）；

次數(shù)Fi/Nh/cmF2/N/2/cm

12844

248216

341268

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

［拓展］圖2是利用杠桿原理的自動(dòng)控制裝置。AOB為一輕質(zhì)杠桿，OA:OB=1:2,A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(méi)在水中，在8端施加豎直向下的拉力尸為7N時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。

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則鋁球受到的浮力為N。鋁球空心部分的體積為cn?。（/?e=2.7xlOkg/m,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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，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(cè)力計(jì)，仍使杠桿水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為N；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)改為斜拉時(shí)，再次使杠

桿水平位置平衡，則彈簧測(cè)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(cè)力計(jì)豎直向上拉，使其在水平位

置平衡，彈簧測(cè)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(hào))。

A.使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確

B.多次測(cè)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(zhǎng)度為8cm,要使杠桿在水平方向靜止，在B處彈簧測(cè)

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(lái)探究“杠桿平衡時(shí)，保持阻力和動(dòng)力臂不變，動(dòng)力和阻力臂

之間的關(guān)系

(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(guò)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(dòng)力為和阻力臂

/2記錄下來(lái)。接下來(lái)，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(lái)；

(3)他們通過(guò)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(hào)動(dòng)力B/N動(dòng)力臂h/m阻力尸2/N阻力臂/2/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(dòng)力臂不變，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)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(dòng)力x動(dòng)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(zhǎng)木棒AB(質(zhì)量不計(jì))可以繞支點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒的A端用豎直細(xì)線連接在地板上,

AB=lm,OB=0.6mo在木棒的2端通過(guò)細(xì)線懸掛一個(gè)長(zhǎng)方體物塊C,C的密度為O.gxICPkg/n?,B端正下

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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。

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「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)將拉力廠沿

順時(shí)針?lè)较蚋淖兊綀D中豎直的過(guò)程中，仍使輕桿在水平位置平衡，則拉力廠將(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(dòng)，杠桿長(zhǎng)0.2m,在它的中點(diǎn)B處掛一重物G,在杠桿的A端

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

六、作圖題

16.如圖所示，。為杠桿AOC的支點(diǎn)，在8處掛一塊物料，為使杠桿在水平位置平衡，畫(huà)出施加在杠桿

上的最小動(dòng)力F的示意圖。

17.如圖所示，小明利用螺絲桿與木棱制作的簡(jiǎn)易瓶起子，準(zhǔn)備利用這個(gè)瓶起子在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力。

將圖中的甲瓶汽水(