运用杠杆平衡原理进行计算典型考点 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台 运用杠杆平衡原理进行计算典型考点 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考 一、计算题 1．港珠澳大桥海底沉管隧道是世界最长的公路沉管隧道，沉管的吊装是由我国制造的“振华30”起重船（如图甲）完成的。在吊装之前，沉管两端必须密封起来，某节沉管密封后的质量为7.5×104t，体积为8×104m2。拖船将该沉管运送到安装位置附近，便可由“振华30”进行吊装。它先将沉管从拖船甲板上缓慢吊起，水平移动至指定位置后，再将沉管缓慢投放到海水中，然后向沉管里的压载水箱内灌入海水，使沉管下沉至海底，完成与其它沉管的对接。 (1)为了使沉管下沉至海底，至少应向沉管的压载水箱内灌入多少m3的海水？ (2)吊装沉管时，可将起重船的结构简化为如图乙所示的模型，其中O为支点，OA为起重臂，OD的长度为160m、且OD与钢缆BD之间的夹角为30°。起重船将沉管投放至海水的过程中，钢缆BD的拉力减小了4.5×108N。 ①在乙图中作出钢缆AC拉力的力臂。 ②不考虑起重臂和钢缆的重力，求O点到钢缆AC的距离。 2．如图甲所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，图乙是桔槔的模型图。用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，石块上升的高度为5m。B端挂有重为20N的空桶，空桶正立放置时与地面的接触面积为，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计，请你解答下列问题： (1)石块从最低处上升到最高处，需要克服石块重力做的功； (2)向下拉绳放下空桶时，拉力是多大； (3)装满水的桶放在水平地面上时，对地面的压强是多大。 3．图甲所示是一款阳台折叠式壁挂晾衣架。图乙是它的结构简图。A是固定螺丝位置，AC=15厘米，AC垂直于CB，螺丝A受到墙面垂直最大力FA为200N。求： (1)若支架质量忽略不计，在距离C点40cm处的D点最大可以挂多重的物体？ (2)若以上条件均不变，在支架上晾挂是靠近C点晾挂好还是远离C点晾挂好？简要回答理由。 4．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为、容积为的桶悬挂在端，在A端重的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。（，） (1)桶装满水时，求水的重力； (2)空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； (3)一重力为的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔棒处于水平平衡状态时，人与地面的受力面积为，求人对地面的压强。 5．如图甲是一张农家乐户外野餐桌，其结构简化图如图乙所示。小田坐在凳板上发生了倾倒。为究其原因，在爸爸的帮助下他进行了测试，将物体放在凳板C的中间处，逐渐增加物体的质量，当物体的质量达到时，餐桌的另一头刚好翘了起来。在此过程中，把野餐桌结构简图看作一个杠杆的模型，近似地认为A点为支点。测量AB间的距离为，CD间的距离为，野餐桌的重心O落在CD的中点上。 (1)不放物体时，野餐桌的重力是多少？ (2)若桌脚与地面的总接触面积为，不放物体时，野餐桌对地面的压强有多大？ (3)为防止倾倒，请提出一条可行的建议。 6．《天工开物》中记载了中国古人利用桔槔汲水的情景（如图甲所示），如今一些农田在灌溉时仍然传承着这种汲水方式。据此，小明改制了如图乙所示装置模拟桔汲水，横杆AB可绕O处的转轴转动，A处系有配重铁块，B处悬挂水桶，C处连接一根细杆，使用时人可对细杆施加竖直向上的撑力或竖直向下的拉力：已知OA长为20cm，OB长为50cm，BC长为10cm。横杆的自重、支点处的摩擦、细杆和悬线以及水桶的重力均忽略不计，为使横杆在水平位置静止，则： (1)当B处提起40N的水、C ... ...