中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡及答案
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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1.能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为()
A.AB B.AC C.AD D.AE
【答案】A
【解析】
【分析】
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.由此分析解答.
【详解】
由图知,O为支点,动力作用在A点,连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向应向上,所以最小力方向为AB.
故选A.
【点睛】
在通常情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂.
2.按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤,其外形和普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着体积为1cm3的较重的合金块,杆上有表示液体密度数值的刻度,当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡,如图所示。
当合金块完全浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,直至秤杆恰好重新平衡,便可直接在杆秤上读出液体的密度,下列说法中错误的是()
A.密度秤的零点刻度在Q点
B.密度秤的刻度都在Q点的左侧
C.密度秤的刻度都在Q点的右侧
D.秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.合金块没有浸入液体时,液体的密度应为零,所以秤的零刻度应该在Q处;故A正确,不符合题意;
BC.若秤砣由Q向右移动,它的力臂变长,则左边合金块拉秤杆的力应增大,但合金块受到的浮力不可能竖直向下,所以零点的右边应该是没有刻度的,其刻度都在Q点的左侧。
故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.秤砣的质量不变,由Q向左移动时,它的力臂变短,则左边合金块拉秤杆的力减小,说明合金块受到的浮力增大,而合金块排开液体的体积不变,说明液体的密度变大,所以刻度应逐渐变大,即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边;故D正确,不符合题意。
故选C。
3.如图所示,杠杆挂上钩码后刚好平衡,每个钩码的质量相同,在下列情况中,杠杆还能平衡的是
A.左右钩码各向支点移一格B.左右各减少一个钩码
C.左右各减少一半钩码D.左右各增加两个钩码
【答案】C
【解析】
设杠杆的分度值为 L,一个钩码的重为G.原来4G×2L=2G×4L;
左、右钩码各向支点移动一格,左边=4G×L=4GL,右边=2G×3L=6GL,左边<右边,杠杆向右端下沉,A不符合题意;
左右各减少一个钩码,左边=3G×2L=6GL,右边=G×4L=4GL,左边>右边,杠杆向左下沉,B 不符合题意;
左、右钩码各减少一半法码,左边=2G×2L=4GL,右边=G×4L=4GL,左边=右边,杠杆平衡;C符合题意;
左右各增加两个钩码,左边=6G×2L=12GL,右边=4G×4L=16GL,左边<右边,杠杆右边下沉,D不符合题意,故选C.
4.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()
A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小
C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠
杆
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;
B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;
C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D。
5.生活中,小华发现有如图甲所示的水龙头,很难徒手拧开,但用如图乙所示的钥匙,安装并旋转钥匙就能正常出水(如图丙所示).下列有关这把钥匙的分析中正确的是
A.在使用过程中可以减小阻力臂
B.在使用过程中可以减小阻力
C.在使用过程中可以减小动力臂
D.在使用过程中可以减小动力
【答案】D
【解析】
【详解】
由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故选D。
6.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。
7.如图所示,一根均匀木尺放在水平桌面上,它的一端伸出桌面的外面,伸到桌面外面的
部分长度是木尺长的1
4
,在木尺末端的B点加一个作用力F,当力F=3N时,木尺的另一端
A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为()
A.3N B.9N C.1N D.2N 【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
设直尺长为l,如图所示:
从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力
F=3N
动力臂
OB=1 4 l
阻力为直尺的重力G,阻力臂
CO=1
2
l-
1
4
l=
1
4
l
由杠杆平衡的条件得
F×OB=G×OC
3N×1
4
l= G×
1
4
l G=3N
故选A。
8.如图所示,用不同的机械匀速提升同一物体时,最省力的是(不计机械自重和摩擦)()
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示,物体重力为G,不计机械自重和摩擦,则各图的力F大小分别如下:
A.图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则F1=2G;
B.图中为斜面,在直角三角形中,30°角所对的直角边h为斜边s的一半,不计机械自重和摩擦,总功与有用功相等,则
F2s=Gh
所以
2
1
2 h
F G G
s
== C.图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轮上,则
31 2
F G
=
D.图中为杠杆,O 为支点,动力臂为3l,阻力臂为l,由杠杆平衡条件可得
F4×3l=Gl
即
41 3
F G
=
由此可得,最省力的为F4。
故选D。
9.如图,轻质杠杆可绕O点转动(不计摩擦).A处挂着一重为80N、底面积为500cm2
的物体G .在B 点施加一个垂直于杆的动力F 使杠杆水平平衡,且物体G 对地面的压强为1000Pa ,OB =3OA .则B 点的拉力F 的大小为
A .50N
B .30N
C .10N
D .90N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 地面对物体G 的支持力
21000Pa 0.05m 50N F F ps ===⨯=压支
物体G 对杠杆的拉力
A 80N 50N 30N F G F =-=-=支
已知
OB =3OA ,
由杠杆平衡的条件A F F OB OA ⨯=⨯可得: A 1=30N =10N 3
F OA F OB ⨯=
⨯. 故选C .
10.如图所示,轻质杠杆OA 的B 点挂着一个重物,A 端用细绳吊在圆环M 下,此时OA 恰成水平且A 点与圆弧形架PQ 的圆心重合,那么当环M 从P 点逐渐滑至Q 点的过程中,绳对A 端的拉力大小将( )
A .保持不变
B .逐渐增大
C .逐渐减小
D .先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】 作出当环M 位于P 点、圆弧中点、Q 点时拉力的力臂l 1、l 2、l 3如下
由图可知,动力臂先增大,再减小,阻力与阻力臂不变,则由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知,拉力先变小后变大,故选D。
11.有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好在水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒()
A.粗细两端质量一样B.粗端质量较大
C.细端质量较大D.无法判定
【答案】B
【解析】
【详解】
如图1,设O点到粗端的距离为L,在O点左侧对称地割取长也为L的一段(图1)。
现再次利用对称割法,在O点右侧割取与O点左侧所割等大的一部分(图2虚线部分),将两次所割取的部分(各自重力显然是相等的)取走,则原木棒只剩下图2所示部分。
设左端剩下的重力为G左,力臂为l左,右端剩下的重力为G右,力臂为l右,由杠杆平衡条件有:
G左l左 G右l右,
很明显l左>l右,故有G左<G右,再加上被取走的部分,仍有左端的重力小于右端重力,即粗端重力大,质量大。
故选B。
12.如图所示,长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上套一滑环,用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动,并保持金属杆处于水平状态。
则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图像为()
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动的过程中,金属杆处于水平状态,处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件可得
12
OA OA G l Fs k ⋅== 金属杆的重力和金属杠的长度大小不变,即k 是定值,那么可得到
1F k s
=⋅ 从上式可知随着距离s 的变大,测力计示数F 在变小,两者是成反比的,两者的关系图像是B 图像。
故选B 。
13.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
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F A ,弟弟承担的压力为F
B ,以哥哥的肩A 为支点,由杠杆平衡条件可得:
B F AB G OA ⨯=⨯, 9000.84001.8B G OA N m F N AB m
⨯⨯=
==, A 选项正确; 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:
A F A
B G OB ⨯=⨯,
900N 1.0m =500N 1.8m
A G O
B F AB ⨯⨯=
=, D 选项错误,不符合题意;
14.如图,用橇棒撬起石块并保持平衡,下列说法正确的是( )
A .动力对橇棒的转动效果小于阻力对橇棒的转动效果
B .手在A 点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆
C .手在A 点向不同方向施力时,力的大小都相等
D .手分别在A 、B 两点沿竖直向下方向施力时,在B 点比在A 点费力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.因用撬棒撬起石块并保持平衡,根据杠杆的平衡条件,动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。
所以动力对撬棒的转动效果等于于阻力对撬棒的转动效,A选项错误;
B.手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件,动力小于阻力,撬棒是个省力杠杆,B选项正确;
C.手在A点向不同方向施力时,动力的力臂大小随方向的改变而改变,而阻力和阻力臂大小不变,所以动力的大小不相等,C选项错误;
D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在A点的动力臂小于在B点的动力臂,根据杠杆的平衡条件,手在A点沿竖直向下方向施力大于在B点沿竖直向下方向施加的力,即在A点比在B点费力,D选项错误。
故选B。
15.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,在转动的过程中()
A.动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变大
C.动力F保持不变
D.动力F逐渐减小
【答案】B
【解析】
【分析】
先确定阻力臂、动力臂的变化,然后根据杠杆平衡的条件(动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂)分析动力的变化。
【详解】
A.由图示可知,木棒是一个杠杆,力F是动力,力F始终垂直与木棒,则木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故A不符合题意;
B.木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B符合题意;
CD.已知G、L保持不变,L G逐渐变大,由杠杆平衡条件有
GL G=FL
动力F逐渐增大,故CD不符合题意。
故选B。
【点睛】
本题考查了杠杆平衡条件的应用,知道杠杆平衡的条件,会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键。
16.如图是上肢力量健身器示意图,杠杆AB 可绕O 点在竖直平面内转动,3AB BO =,配重的重力为120牛,重力为500牛的健身者通过细绳在B 点施加竖直向下的拉力为F 1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛,在B 点施加竖直向下的拉力为F 2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。
已知122:3:F F =,杠杆AB 和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,下列说法正确的是( )
A .配重对地面的压力为50牛时,健身者在
B 点施加竖直向下的拉力为160牛 B .配重对地面的压力为90牛时,健身者在B 点施加竖直向下的拉力为120牛
C .健身者在B 点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛
D .配重刚好被匀速拉起时,健身者在B 点施加竖直向下的拉力为540牛 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力为
N F G F =-
由图知动滑轮上有2段绳子承担物重,因此杠杆A 点受到的拉力
N 22A F F G G F G +⨯=-=+动动()
根据杠杆的平衡条件得到
A B F OA F OB ⋅=⋅
即
N 2B G F G OA F OB ⨯-+⨯=⨯⎡⎤⎣⎦动()
因为
3AB BO =
所以
2AO BO =
则
N 221B G F G F ⨯-+⨯=⨯⎡⎤⎣⎦动()
即
N 42B F G F G ⨯-=+动()
当压力为85N 时
14120N -85N 2F G =⨯+动()
当压力为60N 时
24120N -60N 2F G =⨯+动()
因为
122:3:F F =
所以
124120N -85N 24120N -60N 223
G F F G ⨯+=⨯=+动动()() 解得
30N G =动
A .当配重对地面的压力为50N 时,
B 点向下的拉力为
N 424120N -50N 230N =340N B F G F G ⨯-=⨯⨯=++动()()
故A 错误;
B .当配重对地面的压力为90N 时,B 点向下的拉力为
N 424120N -90N 230N =180N B F G F G ⨯-=⨯⨯=++动()()
故B 错误;
C .健身者在B 点施加400N 竖直向下的拉力时,根据
N 42B F G F G ⨯-=+动()
可得
N 400N 4120N 230N F =⨯-+⨯()
解得
N 35N F =
故C 正确;
D .配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,根据
N 42B F G F G ⨯-=+动()
可得
4120N -0N 230N =540N >500N B F ⨯+⨯=()
因为人的最大拉力等于体重500N ,因此配重不可能匀速拉起,故D 错误。
故选C 。
17.如图所示,轻质杠杆MON 及支架是一个固连在一起的整体,且能绕O 点转动,
:3:2MO NO =,图中正方体D 通过细线与N 点相连且与水平地面的接触面积S 为8×10-2
m 2。
当物体A 的质量为8kg 时,杠杆在水平位置上平衡,物体D 对水平地面的压强p 1为
4000Pa ;当把物体A 换成质量为30kg 的物体B ,支点移至O ',使:4:3MO NO ''=时,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D 对水平地面的压强为p 2;此时用物体C 替换物体B ,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D 对水平地面的压强为0,(杠杆、支架和托盘的重力不计,g 取I0N/kg ) 则下列结论正确的是( )
A .物体C 的重力为300N
B .物体D 的质量为32kg
C .p 2为500Pa
D .物体C 对托盘的压力为40N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当放物体A 时,地面对物体的支持力等于物体对地面的压力
22114000Pa 810m 320N F p S -==⨯⨯=
此时杠杆受到的拉力
2D 1F G F =-
根据杠杆平衡条件可知
()A D 1m g OM G F ON =-
解得
A 1D 3
8kg 10N/kg 320N 2440N
ON ON
m g OM F ON G ON ON
⨯⨯++=== 则物体D 的质量
D D 440N 44kg 10N/kg
G m g ===
故B 错误;
放物体C 时,D 对地面的压强为0,此时支持点在O ',根据杠杆的平衡条件可知
C D G O M G O N ''=
则
D C 440N 330N
43
G O N O N
G O M O N ''⨯=
=='' 故A 错误;
物体C 对托盘的压力等于C 的重力为330N ,故D 错误; 当放上物体B 时,根据杠杆的平衡条件可知
()B D 2m g O M G F O N ''=-
则
D B 24
440N 30kg 10N/kg 340N
O
N O N G O N m g O M F O N O N
''-⨯⨯''-==='' 则物体D 对地面的压强
2222
40N 500Pa 810m F p S
-=
==⨯ 故C 正确。
故选C 。
18.如图所示,小明用一可绕O 点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高。
他用一个始终与杠杆垂直的力F 使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中,此杠杆( )
A .一直是省力的
B .先是省力的,后是费力的
C .一直是费力的
D .先是费力的,后是省力的
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由题图可知动力F 的力臂l 1始终保持不变,物体的重力G 始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂l 2逐渐增大,在l 2<l 1之前杠杆是省力杠杆,在l 2>l 1之后,杠杆变为费力杠杆,故选B 。
19.如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡,甲图上有两个体积不同的铁球,乙图上有两个体积相向的铝球和铁球,如果把他们都浸没在水中,则杠杆将发生的变化是
A .仍保持平衡
B .甲仍保持平衡,乙失去平衡
C .都失去平衡
D .甲失去平衡,乙仍保持平衡
【答案】B 【解析】 【详解】
甲杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得
1212G L G L =铁铁
即
1122gV L gV L ρρ⨯=⨯铁铁
所以
1122V L V L ⨯=⨯
浸入水中后左端力和力臂的乘积为:
()()11111gV gV L gV L ρρρρ-⨯=-⨯铁
水铁水
浸入水中后右端力和力臂的乘积为:
()()22222gV gV L gV L ρ
ρρρ-⨯=-⨯铁
水铁水
所以浸入水中后,左右两端力和力臂的乘积相等,故杠杆仍然平衡。
乙杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得
12G L G L =铝铁
即
12gV L gV L ρρ⨯=⨯铝铁①
浸入水中后左端力和力臂的乘积为:
()111gV gV L gV L gV L ρρρρ-⨯=⨯-⨯铝
铝水水②
浸入水中后右端力和力臂的乘积为:
()222gV gV L gV L gV L ρ
ρρρ-⨯=⨯-⨯铁
水铁水③
由于12L L >,结合①可知,左端力和力臂的乘积小于右端力和力臂的乘积,故杠杆失去平衡、右端下沉,故选B 。
【点睛】
本题考查了学生对阿基米德原理、杠杠平衡条件的掌握和运用,利用好力臂大小关系和受到的浮力大小关系是本题的关键。
20.如图,轻质杠杆上各小格间距相等,O 为杠杆中点,甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重15N ,将甲、乙用能承受最大拉力为25N 的细线分别挂于杠杆上M 、Q 两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M 、Q 正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa ;当甲不动,把乙移挂至R 时,甲对地面的压强为3750Pa ,下列说法中正确的是( )
A .将甲挂在M 下,乙挂在Q 下,此时甲对地面的压力为45N
B .将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,放手后甲被拉离地面
C .将甲挂在N 的下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,此时甲对地面的压强仍为3750Pa
D .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,此时甲对地面的压强为2800Pa 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)利用杠杆平衡条件1122Fl F l =求出甲上方的绳上的拉力,再分析甲的受力情况,根据压强F
p S
=
列出甲在两种情况下的压强,联立解答甲的重力;
(2)利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡,并利用平衡时的对应物理量根据F
p S
=计算. 【详解】
A .设甲的重力为G ,甲的底面积为S ,杠杆上1小格为l ,则根据杠杆平衡条件可得:
6215N 2F l G l l ⨯=⨯=⨯甲乙,
解得5N F =甲,此时甲对地面的压强为
5N 4000Pa F G p S S
-=
==; 同理可得:
6315N 3F l G l l '⨯=⨯=⨯甲
乙, 解得7.5N F '=甲
,此时甲对地面的压强为 7.5N 3750Pa F G p S S
'-'=
==; 两式联立解得:45N G =,此时甲对地面的压力为45N-5N=40N ,故A 错误; B .如果将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,设地面对甲的支持力为1F ,此时,
()147G F l G l -⨯=⨯乙, ()145N 415N 7F l l -⨯=⨯
解得118.75N F =,则甲对地面仍有压力,故B 错误;
C .将甲挂于N 正下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,设地面对甲的支持力为
2F ,此时,
()214133G F l G l ⎛⎫
-⨯=-
⨯ ⎪⎝⎭
乙, ()2145N 4115N 33F l l ⎛⎫
-⨯=-
⨯⨯ ⎪⎝
⎭
, 解得237.5N F =,由A 中条件可知此时甲对地面的压强为3750Pa ,故C 正确; D .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,设地面对甲的支持力为3F ,且假设甲的重心仍在M 正下方,此时,
3416255G F l G G l ⎛⎫⎛
⎫-⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
乙, 34145N 615N 45N 255F l l ⎛⎫⎛⎫⨯-⨯=+⨯⨯ ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭
, 解得328N F =,由A 中条件可求出甲的底面积为
245N 5N
0.01m 4000Pa
S -=
=,
此时甲对地面的压强为
33228N 2800Pa 0.01m
F p S =
==, 而由于甲沿竖直方向切去1/5后,重心一定会发生水平移动,则其力臂不可能等于6l ,所以,此时甲对地面的压强也不可能等于2800Pa ,故D 错误. 【点睛】
本题综合考查杠杆平衡条件的应用和固体压强计算,同时运用到方程组的思想进行解答,要求学生们一方面熟悉杠杆平衡分析,另一方面计算能力一定要扎实.
21.如图,粗细均匀木棒AB 长为1m ,水平放置在O 、O '两个支点上.已知AO 、O'B 长度均为0.25m 。
若把B 端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N ;则木棒的重力为( )
A .160N
B .120N
C .80N
D .4ON
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
设木棒AB 的重心在C 点,抬起B 端时的支点为O ,由于AO =0.25m ,则抬B 端的力的力臂
OB =AB −AO =1m−0.25m =0.75m
木棒AB 的重心距离支点的距离,即重力的力臂
11
1m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-=== 木棒平衡,则有
F ×OB =
G ×OC
木棒的重力
40N 0.75m
=120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
= 故B 正确。
故选B 。
22.如图所示,轻质杠杆AOB 的支点是O ,AO=BO 。
若在A 端和B 端分别悬挂重力相等的两个重物,则杠杆( )
A .保持平衡
B .A 端下沉
C .B 端下沉
D .以上均可能
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
轻质杠杆AOB 的重力可不计,杠杆的示意图如下所示:
动力和阻力大小均等于物体的重力,两个重物的重力相等,则F 1=F 2;动力臂为OA ,阻力臂为OC ,满足
OC OB OA <=
所以可知
12F OA F OC ⨯>⨯
根据杠杆的平衡条件可知,A 端下沉。
故选B。