2020-2021【物理】物理杠杆平衡条件的应用问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析
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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1.如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.4∶3D.2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图知道,甲物体挂在左边第3格处,乙物体挂在右边第2格处,由杠杆的平衡条件知道,此时 即
10.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态。下列操作仍能使杠杆在水平位置保持平衡的是()
A.两侧钩码同时向外移一格
B.左侧的钩码向左移一格,右侧增加一个钩码
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
D.在两侧钩码下方,同时减去一个相同的钩码
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有
各力力臂为
L1=20,L2=10,L3=15
F1L1=2G20=40G
F2L2=G10=10G
F3L3=2G15=30G
杠杆平衡的条件为
F1L1=F2L2+F3L3
故A不符合题意;
B.在F1和F2的下方各再挂一个钩码后
F1L1=3G20=60G
F2L2=2G10=20G
F3L3=2G15=30G
F1L1>F2L2+F3L3
D.往上提水时,因为有石头帮忙,人的力气比水和桶的总重力小,故D正确。
故选D。
【点睛】
此题主要考查了对简单机械的认识,要掌握杠杆的要素。
14.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物.已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示.则
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
A.两边各向外移一格,左边
右边
由于
杠杆右端下沉,故A不符合题意;
B.左侧的钩码向左移一格,右侧增加一个钩码,因左边
右边
因
故B符合题意;
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码,左边
右边
因为
杠杆左端下沉,故C不符合题意;
D.在两侧钩码下方,同时减去一个相同的钩码,左边
右边
由于
杠杆右端下沉,故D不符合题意。
故C错误,D正确。
故选D。
13.在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆有精辟论述,并有许多巧妙的应用.如下图所示是在井上汲水的桔槔,下列对其在使用中正确的解释是
A.桔槔是等臂杠杆,不省力也不费力
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.桔槔是不等臂杠杆,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力
【详解】
跷跷板的支点在木板中点,根据图中信息可知,木板左边受到的压力比右边大,为了使跷跷板在水平位置平衡,应该将m1向右移,则m2的力臂不变为1.5m,根据杠杆的平衡条件有
代入数据可得m1向右移后的力臂
m1的力臂由1.5m变为1m,为了使跷跷板在水平位置平衡,把m1向右移动0.5米,所以BCD项错误,A项正确。
F1L1=F2L2+F3L3
杠杆重新平衡,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,作用在A点的各个力中,不可能使杠杆平衡的力是
A.F3和F4
B.F1和F3
C.F2和F4
D.F1和F2
【答案】A
【解析】
【详解】
因为力F3的作用线所在的直线过支点O,所以力F3的力臂为0,又因为0乘以任何数都为0,所以力F3不能使杠杆平衡;力F4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同,所以力F4不能使杠杆平衡;力F1和F2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反,所以力F1和F2可以使杠杆平衡;故选A。
C.把钩码向右移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4G×6L=F'2×8L,
所以F'2=3G,故C不符合题意;
D.把弹簧,
4G×4L=F'2×6L,
所以F'2= G,故D不符合题意。
故选B。
3.如图甲是制作面团的情景,把竹竿的一端固定在绳扣中,人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙为压面团原理图.关于压面团过程的叙述正确的是()
A.面团对杆的作用力方向向下
B.面团对杆的作用力大小等于F
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变
D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.杆对面团的作用力向下,面团对杆的作用力向上,故A错误;
B.由于面团B点到支点C的距离小于A点到C的距离,根据杠杆定律F1L1=F2L2,可知面团对杆的作用力大于F,故B错误;
【答案】D
【解析】
【分析】
杠杆的分类:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂;要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。
【详解】
AC.由图可见,桔槔是不等臂杠杆,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故AC错误;
B.向井内放送水桶时,人用的力通过杠杆原理,与石头的重力相关,一般比木桶的重力要大,故B错误;
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变,故C正确;
D.C为支点,A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离,故D错误;
故选C。
4.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置,若力施加在A点,最小的力为FA,若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC、且AB=BO=OC.下列判断正确的是()(忽略O点的位置变化)
B.当θ等于90°时,动力臂最大,动力最小但不为零,所以B错误;
CD.根据杠杆平衡条件Fl=F2l2可得:F= ,由于F2、l2不变,则F和l成反比,故C正确,D错误。
7.如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F作用下在水平位置平衡,现保持杠杆始终在水平位置平衡,将弹簧测力计绕B点从a转动到b的过程中,拉力F与其力臂的乘积变化情况是()
故选B。
11.在一个长3米的跷跷板(支点在木板中点)的两端分别放置两个木箱,它们的质量分别为m1=30kg,m2=20kg,为了使跷跷板在水平位置平衡,以下做法可行的是( )
A.把m1向右移动0.5米B.把m2向左移动0.5米
C.把m1向右移动0.2米D.把m2向左移动0.3米
【答案】A
【解析】
【分析】
4G×4L=F2×8L,
解得
F2=2G,
要使弹簧测力计的示数变为原来的 ,
即F2=G。
A.去掉三个钩码,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
G×4L=F'2×8L,
所以F'2= G,不符合题意;
B.把钩码向左移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4G×2L=F'2×8L,
所以F'2=G,故B符合题意;
A.由图可以得到杠杆平衡条件为F1L1=F2L2
B.小明在F1和F2的下方各再挂一个钩码杠杆仍能平衡
C.小明取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下杠杆仍能平衡
D.小明取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处杠杆仍能平衡
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.假设一个钩码的重力为G
F1=2G,F2=G,F3=2G
A.Fa的力臂AO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fa<G,A错误。
B.Fb的力臂BO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fb<G,B错误。
C.Fc的力臂CO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fc<G,C正确。
D.Fb的力臂BO=OC,根据杠杆的平衡条件可知,Fb=Fc,D错误。
5.要使图中的杠杆平衡,分别用FA、FB、FC的拉力,这三个力的关系应是
A.大气压的存在
B.钩码重大于篮球与气球总重
C.空气充入气球后,钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大
D.空气充入气球后,篮球和气球受到总的空气浮力变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
开始杠杆平衡,由杠杆平衡条件得
G钩码×L左=F绳拉力×L右
篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得
杠杆失去平衡,故B不符合题意;
C.取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下后
F1L1=G20=20G
F2L2=0
F3L3=2G15=30G
F1L1<F2L2+F3L3
杠杆失去平衡,故C不符合题意;
D.取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处后
F1L1=2G20=40G
F2L2=0
F3L3=2G20=40G
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,所以动力臂
故A错误;
B.由图知,钩码对杠杆拉力为阻力,阻力臂的大小
l2=3×2cm=6cm>l1
杠杆为费力杠杆,故错误;
CD.由图知,弹簧测力计示数为3N,根据杠杆的平衡条件F1l1=Gl2可得
竖直向上拉A点时,力臂大小等于OA,由杠杆平衡条有 ,所以测力计的示数
A.一直变小B.一直变大
C.一直不变D.先变小后变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
故选C。
8.小明做探究杠杆平衡条件的实验时将手中的5个钩码挂成了如图所示的情况,则()
A.FA>FB>FC B.FA<FB<FC C.FA>FC>FB D.FA=FB=FC
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分别从支点向三条作用线做垂线,作出三个力的力臂,如图;
从图可知,三个方向施力,FB的力臂LOB最长,其次是LOC、LOA,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件 可知,动力臂越长动力越小,所以三个方向施力大小:FA>FC>FB.
故选C.
6.用图示装置探究杠杆平衡条件,保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,动力臂l也随之改变,所作出的“F-θ”图象和“F-l”图象中,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.动力F和θ的关系,当F从沿杆方向(水平向左)→垂直于杆方向(与水平方向成90°)→沿杆方向(水平向右),由图可知,F对应的动力臂l=OA×sinθ,动力臂l先变大后变小,则动力F先变小后变大,所以A错误;
A.FA>G
B.FB=G
C.FC<G
D.FB>FC
【答案】C
【解析】
【详解】
在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为Fa;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为Fb;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为Fc,从支点作阻力的力臂为Gl,如图所示:
BC.因为支点是固定点,杠杆能绕支点转动,图中的O不符合支点的特点,B、C选项错误,不符合题意.
D.以弟弟的肩B为支点,由杠杆平衡条件可得:
,
,
D选项错误,不符合题意;
15.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆右端,左端挂适量钩码使杠杆水平平衡。将气针插入篮球气孔中,篮球中的部分空气充入气球后,杠杆左端下降,如图所示。这个现象说明( )
故选A。
12.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,已知杠杆上每个小格的长度为2cm,用弹簧测力计在A点斜向上(与水平方向成30°角)拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.此时杠杆的动力臂为0.08m
B.此时为省力杠杆
C.当弹簧测力计向左移至竖直位置时,其示数为1N
D.图中钩码的总重力为2N
G=F+F浮
则
F=G-F浮
将气针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球后,篮球与气球受到的浮力F浮变大,而重力G不变,绳子的拉力F变小,因为球对杠杆的拉力F绳拉力等于球受到的拉力F,所以杠杆右端受到的拉力F绳拉力变小,而G钩码、L左、L右不变,因此
G钩码×L左>F绳拉力×L右
所以 ,又因为V甲/V乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是
故C正确。
故选C。
2.如图所示,杠杆在水平状态保持静止,要使弹簧测力计的示数变为原来的 ,下列措施中可行的是
A.去掉三个钩码
B.把钩码向左移动2小格
C.把钩码向右移动2小格
D.把弹簧秤测力计向左移动2小格
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.设哥哥承担的压力为FA,弟弟承担的压力为FB,以哥哥的肩A为支点,由杠杆平衡条件可得:
,
,
A选项正确;
1.如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.4∶3D.2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图知道,甲物体挂在左边第3格处,乙物体挂在右边第2格处,由杠杆的平衡条件知道,此时 即
10.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态。下列操作仍能使杠杆在水平位置保持平衡的是()
A.两侧钩码同时向外移一格
B.左侧的钩码向左移一格,右侧增加一个钩码
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
D.在两侧钩码下方,同时减去一个相同的钩码
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有
各力力臂为
L1=20,L2=10,L3=15
F1L1=2G20=40G
F2L2=G10=10G
F3L3=2G15=30G
杠杆平衡的条件为
F1L1=F2L2+F3L3
故A不符合题意;
B.在F1和F2的下方各再挂一个钩码后
F1L1=3G20=60G
F2L2=2G10=20G
F3L3=2G15=30G
F1L1>F2L2+F3L3
D.往上提水时,因为有石头帮忙,人的力气比水和桶的总重力小,故D正确。
故选D。
【点睛】
此题主要考查了对简单机械的认识,要掌握杠杆的要素。
14.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物.已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示.则
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
A.两边各向外移一格,左边
右边
由于
杠杆右端下沉,故A不符合题意;
B.左侧的钩码向左移一格,右侧增加一个钩码,因左边
右边
因
故B符合题意;
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码,左边
右边
因为
杠杆左端下沉,故C不符合题意;
D.在两侧钩码下方,同时减去一个相同的钩码,左边
右边
由于
杠杆右端下沉,故D不符合题意。
故C错误,D正确。
故选D。
13.在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆有精辟论述,并有许多巧妙的应用.如下图所示是在井上汲水的桔槔,下列对其在使用中正确的解释是
A.桔槔是等臂杠杆,不省力也不费力
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.桔槔是不等臂杠杆,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力
【详解】
跷跷板的支点在木板中点,根据图中信息可知,木板左边受到的压力比右边大,为了使跷跷板在水平位置平衡,应该将m1向右移,则m2的力臂不变为1.5m,根据杠杆的平衡条件有
代入数据可得m1向右移后的力臂
m1的力臂由1.5m变为1m,为了使跷跷板在水平位置平衡,把m1向右移动0.5米,所以BCD项错误,A项正确。
F1L1=F2L2+F3L3
杠杆重新平衡,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,作用在A点的各个力中,不可能使杠杆平衡的力是
A.F3和F4
B.F1和F3
C.F2和F4
D.F1和F2
【答案】A
【解析】
【详解】
因为力F3的作用线所在的直线过支点O,所以力F3的力臂为0,又因为0乘以任何数都为0,所以力F3不能使杠杆平衡;力F4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同,所以力F4不能使杠杆平衡;力F1和F2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反,所以力F1和F2可以使杠杆平衡;故选A。
C.把钩码向右移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4G×6L=F'2×8L,
所以F'2=3G,故C不符合题意;
D.把弹簧,
4G×4L=F'2×6L,
所以F'2= G,故D不符合题意。
故选B。
3.如图甲是制作面团的情景,把竹竿的一端固定在绳扣中,人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙为压面团原理图.关于压面团过程的叙述正确的是()
A.面团对杆的作用力方向向下
B.面团对杆的作用力大小等于F
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变
D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.杆对面团的作用力向下,面团对杆的作用力向上,故A错误;
B.由于面团B点到支点C的距离小于A点到C的距离,根据杠杆定律F1L1=F2L2,可知面团对杆的作用力大于F,故B错误;
【答案】D
【解析】
【分析】
杠杆的分类:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂;要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。
【详解】
AC.由图可见,桔槔是不等臂杠杆,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故AC错误;
B.向井内放送水桶时,人用的力通过杠杆原理,与石头的重力相关,一般比木桶的重力要大,故B错误;
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变,故C正确;
D.C为支点,A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离,故D错误;
故选C。
4.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置,若力施加在A点,最小的力为FA,若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC、且AB=BO=OC.下列判断正确的是()(忽略O点的位置变化)
B.当θ等于90°时,动力臂最大,动力最小但不为零,所以B错误;
CD.根据杠杆平衡条件Fl=F2l2可得:F= ,由于F2、l2不变,则F和l成反比,故C正确,D错误。
7.如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F作用下在水平位置平衡,现保持杠杆始终在水平位置平衡,将弹簧测力计绕B点从a转动到b的过程中,拉力F与其力臂的乘积变化情况是()
故选B。
11.在一个长3米的跷跷板(支点在木板中点)的两端分别放置两个木箱,它们的质量分别为m1=30kg,m2=20kg,为了使跷跷板在水平位置平衡,以下做法可行的是( )
A.把m1向右移动0.5米B.把m2向左移动0.5米
C.把m1向右移动0.2米D.把m2向左移动0.3米
【答案】A
【解析】
【分析】
4G×4L=F2×8L,
解得
F2=2G,
要使弹簧测力计的示数变为原来的 ,
即F2=G。
A.去掉三个钩码,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
G×4L=F'2×8L,
所以F'2= G,不符合题意;
B.把钩码向左移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4G×2L=F'2×8L,
所以F'2=G,故B符合题意;
A.由图可以得到杠杆平衡条件为F1L1=F2L2
B.小明在F1和F2的下方各再挂一个钩码杠杆仍能平衡
C.小明取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下杠杆仍能平衡
D.小明取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处杠杆仍能平衡
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.假设一个钩码的重力为G
F1=2G,F2=G,F3=2G
A.Fa的力臂AO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fa<G,A错误。
B.Fb的力臂BO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fb<G,B错误。
C.Fc的力臂CO>Gl,根据杠杆的平衡条件可知,Fc<G,C正确。
D.Fb的力臂BO=OC,根据杠杆的平衡条件可知,Fb=Fc,D错误。
5.要使图中的杠杆平衡,分别用FA、FB、FC的拉力,这三个力的关系应是
A.大气压的存在
B.钩码重大于篮球与气球总重
C.空气充入气球后,钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大
D.空气充入气球后,篮球和气球受到总的空气浮力变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
开始杠杆平衡,由杠杆平衡条件得
G钩码×L左=F绳拉力×L右
篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得
杠杆失去平衡,故B不符合题意;
C.取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下后
F1L1=G20=20G
F2L2=0
F3L3=2G15=30G
F1L1<F2L2+F3L3
杠杆失去平衡,故C不符合题意;
D.取下F2下的钩码并将F3的钩码向右移至20cm处后
F1L1=2G20=40G
F2L2=0
F3L3=2G20=40G
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,所以动力臂
故A错误;
B.由图知,钩码对杠杆拉力为阻力,阻力臂的大小
l2=3×2cm=6cm>l1
杠杆为费力杠杆,故错误;
CD.由图知,弹簧测力计示数为3N,根据杠杆的平衡条件F1l1=Gl2可得
竖直向上拉A点时,力臂大小等于OA,由杠杆平衡条有 ,所以测力计的示数
A.一直变小B.一直变大
C.一直不变D.先变小后变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
故选C。
8.小明做探究杠杆平衡条件的实验时将手中的5个钩码挂成了如图所示的情况,则()
A.FA>FB>FC B.FA<FB<FC C.FA>FC>FB D.FA=FB=FC
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分别从支点向三条作用线做垂线,作出三个力的力臂,如图;
从图可知,三个方向施力,FB的力臂LOB最长,其次是LOC、LOA,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件 可知,动力臂越长动力越小,所以三个方向施力大小:FA>FC>FB.
故选C.
6.用图示装置探究杠杆平衡条件,保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,动力臂l也随之改变,所作出的“F-θ”图象和“F-l”图象中,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.动力F和θ的关系,当F从沿杆方向(水平向左)→垂直于杆方向(与水平方向成90°)→沿杆方向(水平向右),由图可知,F对应的动力臂l=OA×sinθ,动力臂l先变大后变小,则动力F先变小后变大,所以A错误;
A.FA>G
B.FB=G
C.FC<G
D.FB>FC
【答案】C
【解析】
【详解】
在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为Fa;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为Fb;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为Fc,从支点作阻力的力臂为Gl,如图所示:
BC.因为支点是固定点,杠杆能绕支点转动,图中的O不符合支点的特点,B、C选项错误,不符合题意.
D.以弟弟的肩B为支点,由杠杆平衡条件可得:
,
,
D选项错误,不符合题意;
15.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆右端,左端挂适量钩码使杠杆水平平衡。将气针插入篮球气孔中,篮球中的部分空气充入气球后,杠杆左端下降,如图所示。这个现象说明( )
故选A。
12.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,已知杠杆上每个小格的长度为2cm,用弹簧测力计在A点斜向上(与水平方向成30°角)拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。下列说法中正确的是( )
A.此时杠杆的动力臂为0.08m
B.此时为省力杠杆
C.当弹簧测力计向左移至竖直位置时,其示数为1N
D.图中钩码的总重力为2N
G=F+F浮
则
F=G-F浮
将气针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球后,篮球与气球受到的浮力F浮变大,而重力G不变,绳子的拉力F变小,因为球对杠杆的拉力F绳拉力等于球受到的拉力F,所以杠杆右端受到的拉力F绳拉力变小,而G钩码、L左、L右不变,因此
G钩码×L左>F绳拉力×L右
所以 ,又因为V甲/V乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是
故C正确。
故选C。
2.如图所示,杠杆在水平状态保持静止,要使弹簧测力计的示数变为原来的 ,下列措施中可行的是
A.去掉三个钩码
B.把钩码向左移动2小格
C.把钩码向右移动2小格
D.把弹簧秤测力计向左移动2小格
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.设哥哥承担的压力为FA,弟弟承担的压力为FB,以哥哥的肩A为支点,由杠杆平衡条件可得:
,
,
A选项正确;