初中物理培优竞赛第十二讲杠杆(总7页)

初中物理培优竞赛第十二讲

杠杆

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初中物理培优竞赛第十二讲 杠杆

温故知新：

例1、如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线拉住重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。已知圆柱形重物的截面积为l 0cm 2，长度为l 0cm ；烧杯横截面积20 cm 2，弹簧每伸长lcm 的拉力为0．3 N ，g=10N ／kg ，重物密度为水的两倍，水的密度为l 03 kg ／m 3。细线撤走后，重物重新处于平衡时，弹簧的伸长量为多少?

典型例题一：力臂

例1、如图，轻杆OB 在外力作用下保持静止（O 为支点），请在图中画出动力臂和阻力

拓展1、（1）请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB 所受动力F1的示意图及动力臂L 1、阻力臂L 2。

（2）如图所示，F 1是作用在抽水机手柄A 点处的动力，O 为支点。请画出动力F 1的力臂L 1和阻力F 2。

典型例题二:杠杆平衡

例2、小朱用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件。（1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端的平衡螺母向____________调节，使其在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的好处是

____________________________________。（2）如图所示，杠杆上每小格长为2cm ，在支点左侧的A 点挂3个重均

为的钩码，在支点右侧B 点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡。这时弹簧测力计的示数应为____________N 。如果保持B 点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变____________。原因是

____________________________________。（3）请你在下面的方框中，画出实验所需的数据记录表格，不必填数据。

（4）小朱把多个钩码挂在杠杆的两端，调节钩码的个数与位置最终使杠杆平衡，请你分析上图所示的平衡状态，简述当杠杆受到多个力时，它的平衡条件应当是：-_______________________________。

F 1

A B F 2

O

拓展2、地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300牛，抬起B端需用力200牛。这条木杆的_________端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为

_________牛。

例3、如图一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好

平衡，若钩码质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，那么

（）

A. 杠杆仍平衡

B. 杠杆左边向下倾

C. 杠杆右边向下倾

D. 无法确定杠杆是否平衡

拓展3、如图所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物

G 1和G

2

后杠杆平衡．若将G

1

和G

2

同时向支点O移动相同的距离，

则 ( )

A. 杠杆仍保持平衡

B. 杠杆的A端向下倾斜

C. 杠杆的B端向下倾斜

D. 无法判断

例4、如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一

支蜡烛，在AO的中点O′上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛

同时点燃，它们的燃烧速度相同．那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺AB

将（）

A．始终保持平衡 B．蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡

C．不能保持平衡，A端逐渐下降 D．不能保持平衡，B端逐渐下降

拓展4、取一根粗细均匀的直铁丝，在它的中点用线悬挂起来，铁丝恰好

平衡。如果把其右半段对折起来，如图所示，那么铁丝将( )

A、仍保持平衡；

B、往左端下沉；

C、往右端下沉；

D、无法确定。

典型例题三:求最小力问题

例5、画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。

拓展5、（1）如图所示，曲杆

AOBC自重不计，O为支点，

AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要

使曲杆在图示位置平衡，请作出

最小的力F的示意图及其力臂L。

（2）如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图．

（3）如图所示，一只圆柱形油桶，高80cm，底部直径为60cm，盛满油以后总重为3000N ，要想使底部D稍稍离开地面，在B点要加的最小力为多大？同时请作出最小的力F的示意图及其力臂L。

典型例题四：力的变化

例6、如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂重物G，A端用细绳

吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆

恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合．E环从C点沿顺

时针方向逐渐滑到D点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将

（）

A．保持不变 B．逐渐变大C．由大变小，再由小变大 D．由小变大，再由大变小

例7、一根直杆可绕轴转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的

另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，在力F

使直杆从竖直位置慢慢抬起到接近水平位置的过程中，力F

大小的变化情况是( )

A．一直在增大 B．一直在减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

拓展7、（1）如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,

将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中的动力F( )

A 变大

B 变小

C 不变

D 先变大后变小

（2）如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓

慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中的动力F( )

A 变大

B 变小

C 不变

D 先变大后变小

例7、作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置

A拉至位置B，在这个过程中，力F( )

A．不变 B．变大 C．变小 D．先变大后变

小

例8、某工地在冬季水利建设中设

计了一个提起重物的机械，图是这

个机械一个组成部分的示意图。OA是根钢管，每米受重

力为30N；O是转动轴；重物的质量m为150kg，挂在B

处，OB＝1m；拉力F加在A点，竖直向上，取g＝10N/

kg。为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小这个最小拉力是多少

例9、为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在

市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供

可乘之机。请看下例。秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总

质量为千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘到提纽

的距离为10厘米（图）。若有人换了一个质量为千克的

秤驼，售出千克的物品，物品的实际质量是多少？