專題29以杠桿平衡條件為主線的亮點(diǎn)計(jì)算問(wèn)題（原卷版）

2022年中考物理三輪復(fù)習(xí)冷熱門與必考點(diǎn)專題練(全國(guó)通用)專題29以杠桿平衡條件為主線的亮點(diǎn)計(jì)算問(wèn)題訓(xùn)練(共18道題)一、選擇題1.（2020廣西河池）如圖所示，輕質(zhì)木桿AC可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB:OB=4:1，A端掛著重為300N的物體G，為了使木桿保持水平位置平衡，且物體G對(duì)水平地面的壓力為100N，需要在B點(diǎn)施加豎直向下的力的大小為（）A.400N B.600N C.800N D.1200N2.（2020黑龍江綏化）小明用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭，車箱和磚頭的總質(zhì)量是120kg，獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所示。推車時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.獨(dú)輪車是省力杠桿 B.動(dòng)力臂是0.7mC.阻力臂是0.3m D.人手豎直向上的力F的大小是1500N二、填空題1.（2021黑牡雞朝鮮族）如圖所示的鋼絲鉗是_______杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”），剪鐵絲時(shí)動(dòng)力臂長(zhǎng)為10cm，阻力臂長(zhǎng)為2cm，若鐵絲被剪斷需要800N的力，小明至少用_________N的力才能將鐵絲剪斷．2.（2021齊齊哈爾）杠桿是我們生活中一種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械，如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一個(gè)重為20N的物體，B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置平衡，且OB：AB=2：1。則F=______N，此杠桿是______杠桿。3.（2021四川眉山）如圖所示，以O(shè)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿，，物體C重，底面積為，在杠桿A端與物體的上端中點(diǎn)用一根輕質(zhì)硬棒連接，當(dāng)在B端用的動(dòng)力F豎直向上拉時(shí)，杠桿在水平位置平衡，該杠桿為_(kāi)_____杠桿（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”），此時(shí)物體C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是______。4．（2021?無(wú)錫）小紅和小華用一只彈簧測(cè)力計(jì)，一根長(zhǎng)度為1m、質(zhì)量為1.2kg粗細(xì)均勻、質(zhì)量均勻分布的圓柱型螺紋鋼AB，一只金屬筐，制成了如圖所示的機(jī)械裝置。制作時(shí)，她們將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當(dāng)懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，螺紋鋼在水平位置平衡，測(cè)得OB＝4cm，則金屬筐的質(zhì)量為kg。稱重時(shí)，將重物放入金屬筐中，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住螺紋鋼的A端，使之再次在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為15N，則重物的質(zhì)量是kg。若在她們制作的裝置中僅將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”，制成桿秤，從O點(diǎn)開(kāi)始，沿OA每隔1cm標(biāo)出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量刻度，則該桿秤的分度值為kg。（g取10N/kg）5．如圖所示，在處于水平平衡的杠桿上A點(diǎn)，掛上4個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g），若使杠桿在水平位置保持平衡，作用在杠桿B點(diǎn)的力量最小為N.6．（2020?南京）如圖是過(guò)去農(nóng)村用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，A處連接著石球，腳踏桿的B處可使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下去擊打稻谷。石球重50N，不計(jì)摩擦和桿重。（1）腳沿與桿垂直方向至少用力F1，才能將石球抬起。F1的力臂為m，此時(shí)舂米工具是一個(gè)（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。（2）腳豎直向下至少用力F2為N，才能將石球抬起。F2和F1的大小關(guān)系為F2F1。7．小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤，使用前，杠桿左端低，右端高，她將平衡螺母向調(diào)節(jié)，直至杠桿處于水平平衡，她取來(lái)質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c（由a、b的材料組成）。她將a掛在A處，且浸沒(méi)于水中，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，如圖所示，測(cè)得OA＝50cm，OB＝40cm，則a的密度為g/cm3．接下來(lái)，她分別將b、c掛于A處并浸沒(méi)于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí)，杠桿均水平平衡，測(cè)得OC＝30cm，OD＝34cm，則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為。（ρ水＝1.0×103kg/m3）三、綜合計(jì)算題1.(2021浙江杭州)已知一根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為60kg，體積為0.1m3。問(wèn)：

（1）此木料的密度為多少？

（2）如圖所示，甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此木料并恰好水平，其中AO=BO，O為木料的中點(diǎn)。求此時(shí)乙對(duì)木料的作用力大小。

（3）若在（2）中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí)，請(qǐng)列式分析此過(guò)程中甲對(duì)木料作用力大小變化情況。

2.（2021廣西貴港）A、B、C是密度為ρ=4×103kg/m3的某種合金制成的三個(gè)實(shí)心球，A球質(zhì)量為mA=80g，甲和乙是兩個(gè)完全相同的木塊，其質(zhì)量為m甲=m乙=240g，若把B和C掛在杠桿的兩邊，平衡時(shí)如圖1所示。若用細(xì)線把球和木塊系住，在水中平衡時(shí)如圖2所示，甲有一半體積露出水面，乙浸沒(méi)水中。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3（1）B、C兩球的體積之比；（2）細(xì)線對(duì)A球的拉力大??；（3）C球的質(zhì)量。3．（2021四川攀枝花）如圖所示，站在水平地面上的小林想通過(guò)杠桿AB和動(dòng)滑輪拉起同樣站在水平地面上的小新。杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OA：OB＝1：2，小林的質(zhì)量m1＝50kg。小新的質(zhì)量m2＝48kg，小新雙腳與地面接觸面積S＝400cm2。當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F1時(shí)，小新未被拉動(dòng)，此時(shí)小新對(duì)地面的壓強(qiáng)p＝2.5×103Pa，小林對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F2時(shí)，小新剛好被拉起，小林對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，且p1：p2＝16：15。不計(jì)繩重，杠桿重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：（1）小林施加拉力F1時(shí)，小新對(duì)地面的壓力FN；（2）動(dòng)滑輪重力G動(dòng)。4．（2021遂寧）創(chuàng)新科技小組用輕質(zhì)桿設(shè)計(jì)制作了測(cè)量液體密度的工具——密度秤。其中經(jīng)防腐處理的合金塊重8N，體積100cm3，秤砣重2N，秤紐處O到A端長(zhǎng)10cm。測(cè)量時(shí)手提著秤紐將密度秤的合金塊浸沒(méi)在待測(cè)液體中（不接觸容器），調(diào)節(jié)秤砣位置使秤桿水平平衡，秤砣懸掛處的刻度值為被測(cè)液體密度。請(qǐng)解答下列問(wèn)題（g=10N/kg）：（1）在底面積為100cm2的燒杯內(nèi)裝入20cm深的待測(cè)液體，測(cè)量情況如圖，測(cè)得OC長(zhǎng)34cm。求秤桿A端受到繩子的拉力大小。（2）C點(diǎn)刻度表示的待測(cè)液體密度多大？（3）以上過(guò)程中合金塊放入前后，待測(cè)液體對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)變化多少？（4）請(qǐng)列出秤砣懸掛位置到秤紐O點(diǎn)距離L與待測(cè)液體密度ρ的函數(shù)關(guān)系式，并說(shuō)明制成的密度秤刻度是否均勻。5.如圖，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，OA：OB＝2：3，每個(gè)滑輪重為20N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，在拉力F的作用下，物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。（杠桿與繩的自重、摩擦均不計(jì)）求：（1）物體M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物體M1對(duì)水平面的壓力。6.疫情期間，大壯同學(xué)自制了如圖所示的健身器材，堅(jiān)持鍛煉身體。用細(xì)繩系在輕桿的O點(diǎn)將輕桿懸掛起來(lái)，在桿的A端懸掛質(zhì)量m1=10kg的重物，在B端豎直向下緩慢拉動(dòng)輕桿至水平位置。已知AO長(zhǎng)1.5m，OB長(zhǎng)0.5m，大壯質(zhì)量m2=56kg，g取10N/kg，求此時(shí)：(1)大壯對(duì)桿的拉力大??；(2)地面對(duì)大壯的支持力大小。7．如圖甲所示裝置中，物體甲重G甲=150N，動(dòng)滑輪重G輪=50N，人重G人=650N．輕桿AB可以繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OA:OB=5:9．不計(jì)軸摩擦和繩重，當(dāng)輕桿AB在水平位置時(shí)，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，地面對(duì)物體乙的支持力為F1=210N．求：(1)物體乙受到的重力G乙；（2）用物體丙替換物體甲，并在物體乙的下方連接一個(gè)彈簧，如圖乙所示，當(dāng)輕桿AB在水平位置時(shí)，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，彈簧對(duì)物體乙的作用力為F2=780N．此時(shí)地面對(duì)人的支持力F38.如圖所示，將一個(gè)長(zhǎng)方體的重物甲掛在杠桿的左端A點(diǎn)，一個(gè)人在杠桿支點(diǎn)右側(cè)的B點(diǎn)通過(guò)滑環(huán)對(duì)杠桿施加了豎直向下的力F1，使杠桿在水平位置靜止，已知OA：OB=4：1，F(xiàn)1的大小為100N。在重物下端加掛另一重物乙，仍然在B點(diǎn)通過(guò)滑環(huán)對(duì)杠桿施加豎直向下的力，大小為F2。當(dāng)滑環(huán)向右移到C點(diǎn)，此時(shí)通過(guò)滑環(huán)對(duì)杠桿施加豎直向下的力為F3，F(xiàn)2和F3均能使杠桿在水平位置平衡。已知F2F3=80N，且BC：OB=1：2。求：（1）重物甲的重力；（2）重物乙的