杠杆平衡分析及应用（原卷版）-2022年中考物理二轮专项复习

专题24杠杆平衡分析及应用

【核心考点讲解】

1、杠杆的平衡条件

(1)探究杠杆平衡条件实验中，杠杆在水平位置平衡，但在实际生产和生活中，许多情况下，杠杆在倾斜的情况

下静止，此时杠杆受到平衡力作用，所以杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。

(2)杠杆平衡条件：动力义动力臂=阻力X阻力臂。

F1

(3)公式：FlF1,即士铲。

1122F1

21

2、杠杆的动态平衡分析

(1)杠杆动态平衡：构成杠杆的某些要素发生变化时，杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。

(2)常考类型

①阻力一定，判断动力变化情况；

②动力和阻力不变，动力臂和阻力臂变化情况；

③动力臂和阻力臂不变，动力和阻力变化情况。

3、杠杆中最小力的问题

(1)根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂一定时，要使动力最小，则须使动力臂最长，连接杠杆支点和动力作用点

所得线段，即为最长动力臂。

(2)具体步骤：

①确定杠杆中支点和动力作用点的位置；

②连接支点与动力作用点，得到最长线段；

③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；

④根据杠杆平衡原理，确定使杠杆平衡的动力方向。

【必刷题型精讲】

1.(2021•衡阳中考)如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是()

A.“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂

B.图中的B点为杠杆的支点

C.“权”小于“重”时，A端一定上扬

D.增大“重”时，应把“权”向A端移

2.（2021•泰州中考）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操

作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）

A.两侧钩码同时向支点移动一格

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码

D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格

3.（2021•广西中考）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力,

下列做法可行的是（）

B.将支点靠近人，脚在杆上的位置不动

C.将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移

D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移

4.（2021•镇江中考）如图所示，轻质杠杆0B可绕。点转动，OA=AB,用细线将重物悬挂在A点，在B点作用

竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下（）

A.拉力F的大小为物重的2倍

B.当悬挂点左移时，F将减小

C.若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大

D.若物重增加2N,F的大小也增加2N

5.（2021•扬州中考）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（）

A.选用越粗的蜡烛效果越好

B.转轴位置离蜡烛重心越远越好

C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方

D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些

6.（2021•枣庄中考）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕0点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆

的作用力F,使木杆从0A位置匀速转到0B位置的过程中，力F的大小将（）

B.先变小，后变大

C.一直是变大的D.一直是变小的

7.（2021•新疆中考）如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况是（）

A.L不变，F变大B.L阳不变，F.不变

阻动阻动

c.L阳变大，F*变大D.Lm变大，F力不变

阻动阻动

8.（2021•达州中考）如图所示，A0B为轻质杠杆，B端用细线挂一重物G,在A端分别施加作用力FPF2,F3

时，杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是（）

A.Fi最小

B.F2最大

C.使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力，但不能省功

D.若作用力为F3,保持F3与0A垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小

9.（2021•温州中考）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省

力的点是（）

溃苞"

A.A点B.B点C.C点D.D点

10.（2021•广元中考）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点

竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。

对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（）

A.杠杆的动力臂为8cm

B.该杠杆为费力杠杆

C.该杠杆的阻力大小为0.5N

D.动力F的大小为1.5N

11.（2021•益阳中考）如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60N,其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长。

现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力N,拉杆越短，所需的力越o

箱体

12.（2021•永州中考）如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将

一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻

绳对杠杆的拉力大小为N,物体对地面的压力大小为No要使物体对地面的压力大小为零，同

时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂个50g的钩码。现提供一个量程为0〜3N的弹簧测力计和若

干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的个数最多为个。

（g=10N/kg）

13.（2021•大连中考）工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力G=1200N,推车

时，双手向上的力F=N；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为X,则F，

F（选填”或

14.（2021•宿迁中考）小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图

甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。

（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于。

（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重

物的重力大小是N（杠杆上每一小格长度为1cm）,小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方

形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原因是o

15.（2021•无锡中考）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆

柱型螺纹钢AB,一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬

挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至0点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB=4cm,则金属筐的质量为

kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此

时弹簧测力计示数为15N,则重物的质量是kgo若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg

的“秤蛇”，制成杆秤，从0点开始，沿0A每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为kgo

（g取10N/kg）

16.（2021•齐齐哈尔中考）杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕0点无摩擦转动,

A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=2：1„

则F=N,此杠杆是杠杆。

17.（2021•重庆中考）如图所示，ABC是以0为支点的轻质杠杆，AB=40cm,OB=30cm,OC=60cm,水平地

面上的实心均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连，在A点用60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地

面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的拉力为N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆

8

的状态不变，要使M对地面的压强变为原来的一，可将物块M沿竖直方向切去的质量为kgo（忽略支

15

点处的摩擦）

B

18.（2021•南充中考）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开

始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小,g;已知0A的长度

为30cm,0B足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为S

(g=10N/kg)o

AB

力传

北感器

777777777777777777777

甲乙

19.（2021•南通中考）如图，轻质杠杆平衡，请作出动力Fi的力臂％和杠杆所受阻力F2的示意图。

20.（2021•威海中考）如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其

21.（2021•常州中考）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力Fi及其力臂Li的示意图。

22.（2020•朝阳中考）图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，0为支点，刹车线对A点的拉力为阻力F2,

其简化示意图如图乙。请在乙图中画出:

（1）阻力的力臂Lz；

（2）刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力Fi。

甲Z

23.（2021•江西中考）探究名称】探究杠杆的平衡条件

靖想与假设】

猜想一：动力义动力臂=阻力又阻力臂

猜想二：动力义支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离

【设计实验与进行实验】

（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如表。

（3）改变钩码的和钩码的位置重复上述实验两次，记录的数据如表。

甲乙丙

实验次数动力F/N0B间距离/cm0A间距离/cm

阻力F2/N

11.050.510

小明21.5101.015

31.0102.05

40.8151.010

小红和小明

51.4151.010

【分析与论证】

根据小明同学的数据可验证猜想（选填“一”、“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明

同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的

进行实验。

于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想

是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是o

通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到的距离。

24.（2021•东营中考）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想

使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）侧调节。

（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆（选填“左端

下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。

（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是o

（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进

行探究，在杠杆0点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧

测力计示数为N。以弹簧测力计的拉力为动力FP钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的

位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F/i总是（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2,其原因

可能是o

（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它

在生活生产中的一个应用实例：o

25.（2021•兰州中考）如图甲所示的轻质杠杆，0为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.Og/cri?的物体P悬挂在

A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，0A：0B=1：2。撤去力F,用细线将密度为3.O