《2023-2024初中物理竞赛试题精选精编第09讲杠杆（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023-2024初中物理竞赛试题精选精编第09讲杠杆（含解析）（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第09讲 杠杆 （）一、单选题1（2023山东青岛九年级校考竞赛）如图所示，塑料圆盘可以绕圆盘中心无摩擦的旋转，A、B、C分别处在三个等距同心圆上，在装置A处悬挂一个物体，质量为m1，在B处悬挂一个质量为3kg物体，圆盘静止，AB处在水平位置，如果把B处物体移走，在C处悬挂一个质量为m2的物体，圆盘静止，AC处在水平位置，则m2的大小为（）A2kgB4kgC6kgD8kg【答案】C【详解】在装置A处悬挂一个物体，质量为m1，在B处悬挂一个质量为3kg物体，圆盘静止，设同心圆的等距距离为L，由杠杆的平衡公式得解得AB处在水平位置，如果把B处物体移走，在C处悬挂一个质量为m2的物体，圆盘静止，由杠
2、杆的平衡公式得解得故选C。2（2021广东佛山九年级统考竞赛）如图所示，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC，此时弹簧测力计乙的示数是18N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点，下列说法中正确的是（）A此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是8NB此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是12NC此时弹簧测力计甲的示数变大，大小是8ND由于木条质量分布不均匀无法判断弹簧测力计甲、乙示数的变化【答案】C【详解】因为木条受到竖直向下的重力，等于弹簧测力计甲的拉力和弹簧测力计乙的拉力之和，故弹簧测力计甲的拉力为F甲=24N-18N=6N假设B点为
3、支点，重力的力臂为L，根据杠杆平衡的条件可得F甲AB=GL移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点后，根据杠杆平衡的条件可得F甲1BC=GL因为AO=BO，AC=OC，可得综上可得所以因此此时弹簧测力计甲的示数变大，大小是8N。故C正确，ABD错误。故选C。3（2023春安徽安庆九年级校联考竞赛）用滑轮组以不同速度提升不同的重物，如图所示，不计绳重和摩擦。当提升的重物为G1时，绳端拉力的功率为P1，滑轮组的机械效率为70%，重物G1匀速上升h所用时间为t1；当提升的重物为G2时，绳端拉力的功率为P2，滑轮组的机械效率为80%，重物G2匀速上升h所用时间为t2；当提升的重物为G3时，绳端拉力的功率
4、为P1+2P2，滑轮组的机械效率为90%，重物G3匀速上升h所用时间为（）ABCD【答案】A【详解】由题图可知，绳子承重股数为n=2，根据可得，当提升的重物为G1时，滑轮组的机械效率为可得；当提升的重物为G2时，滑轮组的机械效率为可得；当提升的重物为G3时，滑轮组的机械效率为可得。根据以及可得，第一次的功率为第二次的功率为第三次的功率为因为P3=P1+2P2把数据代入可得，第三次需要的时间为故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4（2023春新疆伊犁八年级校考竞赛）根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧的伸长（压缩）量成正比，即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长（压缩）量。如图所示
5、，两根劲度系数分别为k1和k2的轻弹簧竖直悬挂，下端用不可伸长的光滑细绳连接，已知光滑的滑轮的重力为G0，求当滑轮下挂一重为G的物体时，滑轮下降的距离是（）ABCD【答案】C【详解】对滑轮和物体整体受力分析可知，受到竖直向上两股绳子的拉力和竖直向下的重力作用处于平衡状态，因同一根细绳的拉力相同，所以，由物体受到的合力为零可得2F=G0+G则每股绳子的拉力为因弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力，所以，两根弹簧受到的拉力均为F。由Fkx可得，两根弹簧的伸长量分别为因滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半，所以，滑轮下降的距离为故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5（2023
6、春江苏苏州九年级校考竞赛）如图甲所示，一个滑轮组竖直固定在水平支架上，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有重为G的物体A，用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A，重物A向上运动的速度为v，力F做功的功率P随物体上升速度v之间的关系图象如图乙所示。滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计，g取10N/kg。则下列说法正确的是（）A拉力F的大小为120NB滑轮组对水平支架的拉力为140NC拉力F的功率为1.2W时，10s内滑轮组对物体A做功12JD若在物体A下再加挂30N的重物，滑轮组的机械效率可以达到86.7【答案】D【详解】A因为有3段绳子与动滑轮接触，故当物体上升速度为4cm/s时，绳子上
7、升的速度为12m/s=0.12m/s，此时拉力的功率为4.8W，有故A错误B滑轮组对支架的拉力为故B错误；C3段绳子与动滑轮接触，有得若拉力功率为1.2W，此时物体运动速度为1cm/s，则10s时间内对滑轮组对物体做功为故C错误；D此时滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。6（2022春广东佛山八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（）A将a点向左移B将b点向右移C换一个质量较小的秤砣D将a、b点都向左移等长距离【答案】D【详解】A将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，
8、称量的最大质量变小，量程变小，故A不符合题意；B将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B不符合题意；C换一个质量较小的秤，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C不符合题意；D将a、b点都向左移等长距离，杠杆右边长度变大，阻力臂不变，动力臂变大，动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变大，所称量物体的质量变大，量程变大，故D符合题意。故选D。7（2023春江苏苏州九年级校考竞赛）如图所示，质量分布不均匀的木条AB重15N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=
9、BO，AC=OC，弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是（）A11NB6NC12ND5N【答案】A【详解】设木条的重心到B点的距离为L，当弹簧测力计甲在A点，测力计乙在B点时，以B为支点，由杠杆的平衡条件有FALAB=GL即3NLAB=15NL解得L=LAB=AB当测力计甲的位置从A点移动到C点时，以C为支点，此时测力计乙的示数为FB，而AO=BO，AC=OC那么LBC=AB此时重力的力臂L=LBC-L=据杠杆平衡条件有FBLBC=GL即FBAB =15NAB解得FB=11N故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8（2021内蒙古呼伦贝尔
10、九年级统考竞赛）如图所示，已调节水平位置平衡的杠杆，每小格的长度相等。物体A是边长为0.1m的正方体，将其放在水平桌面上且用一根细线挂在杠杆左侧。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆在水平位置平衡。此时物体A对桌面的压强为300Pa、下列说法正确的是 （）A物体A受到的支持力为2NB物体A受到的重力为3NC物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2ND物体B向右移动1小格，物体A受到桌面的支持力减小1N【答案】D【详解】A、此时物体处于静止状态，其对地面的压强是300Pa，其底面积S=（0.1m）2=0.01m2由 知道，此时物体对地面的压力F=pS=300Pa0.01m2=3N由于此时物体
11、对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，则此时物体A受到的支持力是3N，故A错误；B、由杠杆的平衡条件知道，此时杠杆对A的拉力是F拉，则F拉LA=FBLB，故由于此时F拉=G-F支故G=F拉+F支=3N+2N=5N故B错误；CD、当物体B向右移动一个小格，此时符合杠杆的平衡条件，即故此时物体A受到的拉力增大1N， 据上面的分析不难看出，此时物体A受到的拉力增大1N，即此时物体A受到的支持力减小1N，故C错误，D正确。故选D。9（2023春江苏苏州九年级校考竞赛）某建筑工地上，用滑轮组将质量相同的水泥板吊往高处。不计绳重和摩擦，同时吊起若干块水泥板时，滑轮组的效率为75
12、%，再多吊起一块水泥板时，滑轮组的效率为80%。若要使滑轮组吊起水泥板的效率不低于90%，应至少同时吊起水泥板（）A5块B7块C9块D11块【答案】C【详解】不计绳子重和摩擦，滑轮组的机械效率为设每一块水泥板的重力为G，同时吊起n块水泥板，滑轮组的机械效率为75%在多吊起一块水泥板，滑轮组的效率为80%由可得若要使滑轮组吊起水泥板的效率不低于90%，则解得故应吊起至少9块水泥板。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10（2014上海九年级竞赛）如图所示，直径为36cm的半球形碗固定在水平面上，碗的端口水平一根密度分布均匀、长度为47cm的光滑杆ABC搁置在半球碗上，碗的厚度不计，杆平衡的碗
13、内部分AB段与碗外部分BC段的长度之比为（）A389B3512C3215D2720【答案】B【详解】设杆的重为G，AB的长为L，碗的半径为R，D为杆的中点，则LAD=光滑杆在碗中的受力情况如图所示：A 端受到的作用力与杆间的夹角为，则cos=又因为杆是平衡的，即以A为支点杆遵循杠杆的平衡，故F1L=GLADcos以B为支点杆也遵循杠杆的平衡，故：F2L sin=GLBDcos联立以上两式得：对杆进行受力分析得，在沿杆的方向是平衡的，则F2cos=Gsin在垂直杆的方向也是平衡的，即F2sin+F1=Gcos再联立 以上式子得所以可得出将cos=代入可整理得4L2-47L-8R2=0由于R=18
14、cm故解之得L=35cm，则LBC=47cm-35cm=12cm所以LLBC =3512故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。11（2023春湖南衡阳八年级湖南省衡南县第一中学校联考竞赛）如图所示，每只钩码质量相等，轻质杠杆处于水平平衡状态，下列说法不正确的是（）AL1:L2=1:2B左右两边各加一个钩码，杠杆左边上升CG1向O点移动1cm，G2向O点移动2cm，杠杆仍能平衡DG1远离O点移动，G2远离O点移动，杠杆仍能平衡【答案】D【详解】A根据杠杆平衡调节可知，可知，A正确，故A不符合题意；B由于，故左右两边各加一个钩码，设一个钩码所受的重力，为则故杠杆向右边偏，左边上升，故B正确，B不符合题意；CG1向O点移动1cm，G2向O点移动2cm，设则杠杆左边为杠杆的右边为故杠杆仍然平衡，故C正确，C不符合题意；DG1远离O点移动，G2远离O点移动，杠杆的左边为杠杆的右边为故杠杆不会平衡，D错误，D符合题意。故选D。12（2020
