中考物理二轮复习高分突破压轴培优专题10 杠杆的综合问题（含解析）.doc

压轴培优专题10杠杆的综合问题

中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练

一、单选题

1．小明设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力变化的关系如图乙，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。下列说法正确的是（）

A．压力传感器R的阻值随压力F的增大而增大

B．当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为2V

C．当报警器开始报警时，踏板上的压力值为48N

D．若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向左移动

【答案】D

【详解】A．由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而减小，故A错误；

B．闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为SKIPIF10，此时电路中的电流

SKIPIF10

由SKIPIF10可得，报警器两端的电压

SKIPIF10

即电压表示数为3V，故B错误；

C．报警器SKIPIF10开始发出报警信号时，电压表的示数是6V，此时电路中的电流

SKIPIF10

传感器两端的电压

SKIPIF10

传感器的阻值

SKIPIF10

由图乙可知，当传感器的阻值为SKIPIF10时，对应的压力为8N，由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=5∶1，根据杠杆平衡条件可得SKIPIF10，所以可得踏板设定的最大压力为

SKIPIF10

故C错误；

D．为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，其意思是SKIPIF10不变、电压表示数仍然是达到6V时，报警器SKIPIF10开始发出报警信号；电源电压略有降低时，SKIPIF10两端分得的电压减小，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证SKIPIF10两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件SKIPIF10可知，OA不变，SKIPIF10不变，所以SKIPIF10和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动，故D正确。

故选D。

2．如图所示是轻质杠杆AOB，在其A端挂一重物G，若在B端施加一个始终垂直于OB且向下的力F，使杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置，则在此过程中，力F的大小将（）

A．逐渐变大 B．逐渐变小

C．保持不变 D．先变大后变小

【答案】B

【详解】轻质杠杆受两个力：A端物体的拉力，大小等于物体重力G，另一个是拉力F；杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置的过程中，如图所示：

由杠杆的平衡条件得

G?LG=F?LF

所以B端的拉力SKIPIF10，物体重力G不变，由于拉力F始终垂直于OB，所以拉力的力臂LF不变；由上图可知，重力的力臂LG逐渐变小；故拉力F逐渐减小。

故选B。

3．如图，轻质杠杆OA中点悬挂一个重力为40N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（）

A．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为80N

B．此杠杆为费力杠杆

C．使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力

D．将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大

【答案】C

【详解】A．由杠杆平衡条件可知

SKIPIF10

即

SKIPIF10

解得SKIPIF10。因此杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为20N，故A错误；

B．因FG，故此杠杆为省力杠杆，故B错误；

C．由图可知，拉力F使杠杆逆时针转动，物体对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，故C正确；

D．杠杆从A位置匀速提升到B位置，如下图所示：

杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，因为

△OC′D∽△OA′B

所以

OC′:OA′＝OD:OB＝1:2

因为杠杆平衡，所以

F′×OA′＝G×OC′

则

SKIPIF10

由此可知，