中考物理杠杆平衡综合题及答案
2020-2021中考物理杠杆平衡(大题培优)含答案解析
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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m 1=30kg ,m 2=20kg ,为了使跷跷板在水平位置平衡,以下做法可行的是( )A .把m 1向右移动0.5米B .把m 2向左移动0.5米C .把m 1向右移动0.2米D .把m 2向左移动0.3米【答案】A【解析】【分析】【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m 1向右移,则m 2的力臂不变为1.5m ,根据杠杆的平衡条件有1122m gl m gl '=代入数据可得m 1向右移后的力臂 221120kg 1.5m 1m 30kgm gl l m g ⨯'=== m 1的力臂由1.5m 变为1m ,为了使跷跷板在水平位置平衡,把m 1向右移动0.5米,所以BCD 项错误,A 项正确。
故选A 。
2.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 .F 3和F 4B .F 1和F 3C .F 2和F 4D .F 1和F 2【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。
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FC.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;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。
中考物理专题题库∶杠杆平衡题
C.若把悬挂点从A点移至B点,把同一物体匀速缓慢提升相同的高度,拉力的大小与原来相同
D.若把悬挂点从A点移至B点,把同一物体匀速缓慢提升相同的高度,拉力所做的总功与原来相同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.重为G的物体匀速缓慢上升h,总功应为拉力F与力的方向上的位移s的乘积,由图可知
A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由杠杆平衡条件可知
即
因
所以
由图和动滑轮的特点可知
故
故选C。
7.如图杠杆 用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为 、 的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置, ,不计杠杆重力,则 、 的关系为
A. B.
C. D.无法判断
2.如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持平衡,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中()
A.F先变小后变大B.F逐渐变大
C.动力臂逐渐变小D.动力臂逐及应用。
【详解】
杠杆在图中所示位置平衡,阻力(重物对杠杆的拉力)及阻力臂大小不变;动力F由图中所示位置转动至水平方向的过程中,当动力F的方向与杠杆垂直时,动力F的力臂最长,因此动力F的力臂先增大后减小,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力F先变小后变大。
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.如图,一个长方体木箱,重心在它的几何中心,其高度为H、正方形底面的边长为L、重为G。想把这个木推倒(木箱较重,不会移动),在其中部的中心最初施加一个水平推力大小是( )
2020-2021中考物理杠杆平衡条件的应用问题(大题培优)及答案解析
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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0.08mB .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1ND .图中钩码的总重力为2N【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11142cm 4cm=0.04m 22l OA ==⨯⨯= 故A 错误;B .由图知,钩码对杠杆拉力为阻力,阻力臂的大小l 2=3×2cm=6cm >l 1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F 1l 1=Gl 2可得1123N 4cm =2N 6cmF lG l ⨯== 竖直向上拉A 点时,力臂大小等于OA ,由杠杆平衡条有'12F OA Gl ⋅= ,所以测力计的示数212N 6cm =1.5N 2cm 4Gl F OA '⨯==⨯ 故C 错误,D 正确。
故选D 。
2.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.3.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。
(中考)物理《杠杆》专项模拟练习(含答案) (354).pdf
36.如图是一种门锁把手的示意图,O 点是把手的转轴,请画出作用力 F 的力臂 L。
评卷人 得分
六、实验探究
37.(6 分)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调
节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是
、
。
⑵如图甲所示,在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右
14.下列工具在使用时属于费力杠杆的是 ..................................................................... ( )
A.定滑轮
B.钓鱼杆
C.剪铁皮的剪刀 D.撬棒
15.均匀木条 AOB,AO=OB,在 O 点系一绳并挂起,先使 AO 保持水平,然后放手,则
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
4.汶川地震中,滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用撬棒撬开山石,分别沿如图所示的
四个方向用力,其中最省力的是..................................................................................... ( )
一,当 B 端挂 5N 的重物时,直尺的 A 端刚刚开始翘起,如图,则此直尺受到的重力是( )
A.2.5N;
B.5N;
C.10N ;
D.无法确定.
13.如图所示的四种简单机械中,属于费力杠杆的是 ................................................. ( )
2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡含答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在B处下方再挂一个钩码,若要使杠杆在水平位置再次平衡,下列可行的操作是______。
(选填字母)A.减少一个悬挂在A处的钩码B.增加一个悬挂在A处的钩码C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格D.将悬挂A处的钩码向右移动一格【答案】C【解析】【分析】【详解】假设一个钩码重力为G,杠杆一格为l,杠杆平衡时⨯=⨯=32236G l G l Gl若在B处下方再挂一个钩码,则右边为339⨯=G l GlA.减少一个悬挂在A处的钩码,则左边为⨯=G l Gl224左边小于右边,杠杆不能平衡,故A项不符合题意;B.增加一个悬挂在A处的钩码,则左边为⨯=G l Gl428左边小于右边,杠杆不能平衡,故B项不符合题意;C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格,则左边为G l Gl⨯=339左边等于右边,杠杆能再次平衡,故C项符合题意;D.将悬挂A处的钩码向右移动一格,则左边为G l Gl⨯=313左边小于右边,杠杆能再次平衡,故D项不符合题意。
故选C。
2.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。
3.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。
初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件(附答案)
初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件【重要考点精练一】***1.(2021•湖北模拟)(1)如图1甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向调节。
图1(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂个相同的钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
2.(2021·广东模拟)如图2所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆(选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”或“变小”),原因是。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是(填序号)。
A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性****3.“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图3甲所示的位置,(1)为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向(填“左”或“右”)移动。
中考物理 杠杆平衡 综合题及答案
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.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为 400N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为 50N,重物上升速度为 0.02m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A.甲方式F1由 150N 逐渐变大B.乙方式F2的功率为 3WC.甲乙两种方式都省一半的力D.乙方式中滑轮组的机械效率约为 88.9%【答案】D【解析】【详解】A.由图知道,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力F1的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值是:1 22 1L OB L OA==所以,动力F1的大小始终不变,故A错误;BC.由于在甲图中,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦及杠杆自重,所以,由杠杆平衡条件知道,动力为阻力的一半,即111400N200N22F G==⨯=由图乙知道,承担物重是绳子的段数是n=3,不计绳重和摩擦,则()()211500N+50N150N22F G G=+=⨯=动,即乙中不是省力一半;所以,绳子的自由端的速度是:v绳 =0.02m/s×3=0.06m/s,故乙方式F2的功率是:P=F2v绳 =150N×0.06m/s=9W,故BC错误;D.不计绳重和摩擦,乙方式中滑轮组的机械效率是:400N100%=100%=100%88.9%400N50NW GhW Gh G hη=⨯⨯⨯≈++有用总轮故D正确.3.如图所示为等刻度轻质杠杆,A处挂4牛的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力()A.可能为0.5牛B.一定为2牛C.一定为3牛D.可能是4牛【答案】D【解析】【分析】【详解】设杠杆每小格的长度为L,若在B点用垂直OB竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡,此时所用的力最小,根据杠杆平衡条件1122Fl F l=可得min42F LG L⋅=⋅则有min24N22N44G LFL⋅⨯===若在B点斜拉使杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件1122Fl F l=可知2211F l F l = 则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,故动力将增大,故若使杠杆在水平位置平衡,在B 点施加的力2N F ≥故选D 。
2020-2021中考物理——杠杆平衡压轴题专题复习附答案
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.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 。
3.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 .F 3和F 4B .F 1和F 3C .F 2和F 4D .F 1和F 2【答案】A【解析】【详解】因为力F 3的作用线所在的直线过支点O ,所以力F 3的力臂为0,又因为0乘以任何数都为0,所以力F 3不能使杠杆平衡;力F 4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同,所以力F 4不能使杠杆平衡;力F 1和F 2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反,所以力F 1和F 2可以使杠杆平衡;故选A 。
4.如图所示为等刻度轻质杠杆,A 处挂4牛的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则在B 处施加的力( )A .可能为0.5牛B .一定为2牛C .一定为3牛D .可能是4牛【答案】D【解析】【分析】【详解】 设杠杆每小格的长度为L ,若在B 点用垂直OB 竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡,此时所用的力最小,根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得min 42F L G L ⋅=⋅则有min 24N 22N 44G L F L ⋅⨯===若在B 点斜拉使杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知2211F l F l = 则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,故动力将增大,故若使杠杆在水平位置平衡,在B 点施加的力2N F ≥故选D 。
2020-2021中考物理(杠杆平衡提高练习题)压轴题训练附答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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0.08mB .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1ND .图中钩码的总重力为2N【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11142cm 4cm=0.04m 22l OA ==⨯⨯= 故A 错误;B .由图知,钩码对杠杆拉力为阻力,阻力臂的大小l 2=3×2cm=6cm >l 1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F 1l 1=Gl 2可得1123N 4cm =2N 6cmF lG l ⨯== 竖直向上拉A 点时,力臂大小等于OA ,由杠杆平衡条有'12F OA Gl ⋅= ,所以测力计的示数212N 6cm =1.5N 2cm 4Gl F OA '⨯==⨯ 故C 错误,D 正确。
故选D 。
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1cm 3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。
2020-2021中考物理综合题专题复习【杠杆平衡条件的应用问题】专题解析含答案解析
7.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡,如图(a)所示,如果将右端弯成如图(b)所示的情况,铁棒将( )
A.顺时针转动B.逆时针转动C.静止不动D.以上三种情况均有可能
【答案】B
【解析】
【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。
10.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则
11.用如图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终与杆垂直,那么,在将重物提升到最高处的过程中,力F的大小将( )
A.逐渐变小B.先变小,后变大C.逐渐变大D.先变大,后变小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由题知,当慢慢提升重物时,重力(阻力)不变,阻力臂增大(水平时最大),动力臂不变,即:G不变、L1不变,,L2增大∵FL1=GL2∴力F逐渐变大;故选C.
A. B.
C. D.无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
杠杆示意图如下:
根据杠杆的平衡条件: 可知,
即
因为力与相应的力臂成反比关系,从图中可以看出力臂 ,所以物体的重力 ,即 ,故选C。
中考物理专题复习《杠杆》测试卷-附带有答案
中考物理专题复习《杠杆》测试卷-附带有答案 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下图是杠杆原理在生活中的应用,能省距离的是( )A .食品夹B .用羊角锤起钉子C .用撬棒撬石头D .瓶盖起子2.如图所示,杠杆AOB 用细线悬挂起来,在A 、B 两端分别挂上质量为1m 、2m 的重物时,杠杆平衡,此时AO 恰好处于水平位置AO OB =,不计杠杆重力,则1m 、2m 的大小关系为( )A .12m m >B .12m m <C .12m m =D .无法判断3.扁担是扁圆长条形挑、抬物品的竹木用具,它的出现大大方便了人们的生活.如图所示的是一个人在匀速骑自行车时,用木制扁担挑重物的情景.认为扁担与该人的接触点为O 点,两个木桶通过绳子分别与扁担的A 点和B 点相连,且OA=OB ,扁担此时处于平衡状态.若忽略空气阻力,且认为扁担发生形变的程度一致,下列有关说法正确的是( )A .此时扁担是一个省力杠杆B.地面对自行车的支持力等于人和车所受的总重力C.与扁担相连的两个木桶此时均处于平衡状态D.骑车的人此时不具有惯性,同时自行车所受的摩擦力的方向与车子前进的方向相同4.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。
水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是()A.a B.b C.c D.d5.一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量.测量时用一根长度为12m的槽钢作为杠杆,如图所示.吊钩固定于槽钢的中点O.当槽钢水平静止时,弹簧测力计的示数F1为200N.测得1l为6m,2l为4cm.若不计装大象铁笼的质量,g取10N/kg.下列说法中正确的是A.称象时,槽钢是等臂杠杆B.大象受到的重力是杠杆的阻力C.大象的质量是3t D.使用该杠杆可以省功6.下列常用工具,正常使用时属于省力杠杆的是()A.瓶盖起子B.赛艇的桨C.托盘天平D.家用筷子7.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态。
2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡及答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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 。
2.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.3.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。
中考物理杠杆平衡综合经典题附答案解析
故选B。
13.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】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;
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,
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铝⋅OA=G铜⋅OB
即
ρ铝V铝g⋅OA=ρ铜V铜g⋅OB
而ρ铝<ρ铜,所以
V铝g>V铜g
将铝块和铜块同时浸没在水中后,杠杆左、右两边有
(G铝-F浮)⋅OA,(G铜-F浮')⋅OB
即
(ρ铝V铝g-ρ水V铝g)⋅OA,(ρ铜V铜g-ρ铜V铜g)⋅OB
那么
ρ铝V铝g⋅OA-ρ水V铝g⋅OA<ρ铜V铜g⋅OB-ρ铜V铜g⋅OB
当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD都不正确,故答案为C.
中考物理专题题库∶杠杆平衡条件的应用问题的综合题含详细答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,在轻质杠杆AB 两端各挂体积相同的实心物体甲、乙,杠杆在水平位置保持不变。
下列说法正确的是( )A .分别将甲、乙切去等体积的一小块,杠杆右端向下倾斜B .分别将甲、乙切去等体积的一小块,杠杆仍在水平位置平衡C .分别将甲、乙切去等质量的一小块,杠杆左端向下倾斜D .分别将甲、乙切去等质量的一小块,杠杆仍在水平位置平衡 【答案】B 【解析】 【分析】动态杠杆相关判断。
【详解】AB .因为为杠杆平衡,所以G OA G OB =甲乙,即Vg OA Vg OB ρρ⨯=⨯甲乙,所以OA OB ρρ⨯=⨯甲乙。
若分别将甲、乙切去等体积的一小块,则:左边()=OA G OA Vg OA G G ρ⨯=--∆⨯甲甲甲切甲,右边()OB G OB Vg O GB G ρ⨯==--∆⨯乙乙乙切乙,左边等于右边,杠杆仍保持水平平衡,故A 错误,B 正确; CD .若分别将两物体切去等质量(即等重G )的一小块,则:左边()G G OA G OA G OA -⨯==-⨯甲甲, 右边()=OB G O G G B G OB ⨯=--⨯乙乙,因OA OB >,则左边小于右边,则杠杆右端向下倾斜,故CD 错误。
【点睛】较难题.失分原因是:(1)没有根据题干信息确定出OA OB ρρ⨯=⨯甲乙的等量关系;(2)将“切去等体积”、“切去等质量”代入杠杆平衡条件后,两边力和力臂的关系确定错误;(3)忽略了左右两侧的力臂不同,在分析杠杆平衡时判断猎误。
2.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F 1l 1=F 2l 2可知,拉力先变小后变大,故选D 。
2020-2021中考物理压轴题专题杠杆平衡的经典综合题含答案
6.如图所示装置,杆的两端A、B离支点O的距离之比 ,A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体。现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是( )
A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由杠杆平衡条件可知
即
因
所以
由图和动滑轮的特点可知
所以B端下沉。故ACD错误,B正确。
故选B。
13.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:
故选C.
5.如图所示,杠杆可绕O点转动,力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直;在将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中,力F( )
A.变大B.变小
C.不变D.先变大后变小
【答案】A
【解析】
【分析】
解答此题,首先要判断杠杆的五要素中,有哪些要素发生了变化,然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【详解】
将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B,动力臂不变,阻力G的力臂变大,而阻力不变,根据杠杆平衡条件 分析得出动力变大。
G左l左 G右l右,
2020-2021中考物理杠杆平衡及答案
所以
C.图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轮上,则
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
由此可得,最省力的为F4。
故选D。
14.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.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。
6.如图,一个长方体木箱,重心在它的几何中心,其高度为H、正方形底面的边长为L、重为G。想把这个木推倒(木箱较重,不会移动),在其中部的中心最初施加一个水平推力大小是( )
BC.由于在甲图中,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦及杠杆自重,所以,由杠杆平衡条件知道,动力为阻力的一半,即
由图乙知道,承担物重是绳子的段数是n=3,不计绳重和摩擦,则
,
即乙中不是省力一半;所以,绳子的自由端的速度是:
v绳=0.02m/s×3=0.06m/s,
故乙方式F2的功率是:
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:
2020-2021中考物理杠杆平衡-经典压轴题及答案解析
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
故C正确。
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l1、l2、l3如下
C.当测力计从a位置转到c位置时,动力臂变为原来的4倍。由杠杆平衡条件 可以知道,在阻力与阻力臂均不变的情况下,动力臂变为原来的4倍,要使杠杆继续平衡,动力应变为原来的 ,即Fa∶Fc=4∶1。C选项正确,符合题意;
D.对模型向右吹风,根据流体压强与流速的关系可以知道,模型会受到一个向上的升力,即杠杆左边受到的拉力会减小。根据杠杆平衡条件 可以知道,在力臂均不变的情况下,阻力减小了,要使杠杆继续平衡,动力也应减小。D选项错误,不符合题意。
设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:
由杠杆平衡条件有: ,即: ,所以: , ,当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,
因为 所以 ,由杠杆平衡条件有: ,即: ,所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为16N.
中考物理提高题专题复习杠杆平衡条件的应用问题练习题及答案解析
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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l1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l2逐渐增大,在l2<l1之前杠杆是省力杠杆,在l2>l1之后,杠杆变为费力杠杆,故选B。
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12,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,4G×4L=F2×8L,解得F2=2G,要使弹簧测力计的示数变为原来的12,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=12G,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;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.把弹簧秤测力计向左移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×4L=F'2×6L,所以F'2=83G,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示,为提升重物,现选用轻质杠杆,不考虑杠杆支点O点处的摩擦,每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,下列说法正确的是A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,该杠杆一定是省力杠杆B.当重物悬挂在C点,动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力C.无论重物挂在A点还是B点时,利用该机械所做的有用功都相等D.如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直,则提升重物过程动力大小不变【答案】C【解析】【分析】灵活运用杠杆平衡公式分析即可;【详解】AB.不论重物悬挂在A点或C点,也不论动力作用在C点还是B点,判断杠杆是省力还是费力,需要根据杠杆平衡公式,不仅与力的作用点有关,还与力的方向有关,因此无法在只知道力的作用点的情况下判断是否省力,故AB 错误;C .无论重物挂在A 点还是B 点时,由于物体质量相同,上升高度相同,则根据W Gh =可知,该机械所做的有用功都相等,故C 正确;D .动力作用在C 点且方向始终保持与杆保持垂直时,可得动力臂大小始终不发生变化,但由于物体上升,重物的阻力臂会逐渐减小,则由杠杆平衡公式可知动力会减小,故D 错误。
中考物理专项训练_杠杆的动态平衡分析(含解析)
杠杆的动态平衡分析一.选择题(共10小题)1.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2.如图所示.用方向不变的力F.将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中.F的大小变化情况有()A.保持不变B.逐渐变小C.逐渐变大 D.无法判定3.如图所示.用方向不变的力F.将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中.F的大小变化情况有()A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判定4.如图所示的吊车.利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动;伸缩撑杆为圆弧状.伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直.下列关于这个吊车的有关说法正确的是()A.使用这种吊车.好处是可以省力B.使用这种吊车.好处是可以少做功C.匀速顶起吊臂的过程中.伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.匀速顶起吊臂的过程中.伸缩撑杆的支持力渐渐变小5.如图所示.在杠杆OA的B点悬挂一个重物G.A端用细绳吊在小圆环M的下面.且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径.此时杠杆恰处于水平状态.A点与圆弧环PMQ的圆心重合.当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中.吊绳对A端的作用力大小将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大6.如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端.调整杠杆右端钩码的悬挂位置.使杠杆平衡.然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内.气球随机膨胀.杠杆就不再平衡了.该实验说明影响浮力大小的因素是()A.气球排开气体的体积B.气体的密度C.气球的重力D.气球的密度7.如图所示的杠杆中.OA=1m.OB=0.4m.物体重力G=100N.杠杆自身重力忽略不计.则关于此杠杆.下列说法正确的是()A.如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1mB.若使杠杆在如图所示位置平衡.则拉力F1=80NC.F1的方向如图中实线所示时.杠杆在如图所示的位置平衡.则此时杠杆为费力杠杆D.F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中.F1逐渐变大8.如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置.用弹簧测力计在C处竖直向上拉.杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜.仍然使杠杆保持平衡.拉力F 的变化情况是()A.不变B.变小C.变大D.无法确定9.如图所示.用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.阻力的力臂和动力F的变化为()A.阻力的力臂变大.动力F变大B.阻力的力臂变大.动力F变小C.阻力的力臂变小.动力F变大D.阻力的力臂变小.动力F变小10.如图所示自重忽略不计的直棒OA可绕O点转动.其中部悬挂重为10N的物体.在右端A 点处施加力F.使直棒OA在水平位置保持静止.下列说法错误的是()A.该杠杆一定是省力杠杆B.该杠杆可能是费力杠杆C.使用该杠杆可能既不省力也不费力D.在A点施加5N的力可使杠杆平衡二.填空题(共8小题)11.如图所示的杠杆(自重和摩擦不计).O为支点.A处挂一重为100N的物体.为保证杠杆在水平方向平衡.在中点B处沿(F或F1或F2)方向施加一个最小的力为 N.12.已知作用在某杠杆上的动力是4N.阻力是10N.阻力臂长是8cm.为使杠杆平衡.则动力臂长为 cm;若将阻力增大5N.不改变力臂的长短.动力应增大 N.13.如图所示.OA=AB=10cm.重物G=20N.要使杠杆平衡.F= N.若将重物向O点移动.要使杠杆仍然保持平衡.则F (选填“变大”、“不变”或“变小”)14.如图所示.小明用一根轻质木棒挑着重为120N 的物体站在水平地面上.木棒保持水平(棒的重力忽略不计).棒AB长为1.2m.重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m.则手在A端对木棒竖直向下的作用力F1大小为 N.在图中画出阻力F2的力臂L2.他想手在A端更省力.请你写出一种可行的做法: .15.图所示轻质杠杆OA始终在水平位置保持静止.手对细绳需施加的拉力物体的重力G(选填“小于”、“等于”或“大于”).若保持图中细线的悬挂点不变.将物体逐渐水平移至A 端的过程中.手对细线需施加的拉力 .物体具有的重力势能(后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”).16.如图所示.OAB是杠杆.OA与BA垂直.在OA的中点处挂一个G=10N重物.杠杆重力及摩擦均不计.若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止.如图甲所示.那么.该杠杆(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若动力F乙始终与OA垂直.将杠杆由水平位置匀速向上提升重物.如图乙所示.动力F乙的大小变化是(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”);若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向.在此过程中OA始终保持水平静止.如图丙所示.请在答题纸上画出动力F丙随时间t 的变化趋势.17.在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2(M1>M2).调节两物体到支点的距离.使杠杆平衡.则(选填“M1”或“M2”)离支点较远些.然后将物体同时浸没在水中.杠杆(选填“能”或“不能”)保持平衡.18.如图所示OB是一轻质杠杆.O为支点.OA:AB=3:1.将重30N的物体悬挂在B点.当杠杆在水平位置平衡时.在A点至少需要加 N的力;若A点施加的动力2秒内使杠杆向上移动了10cm.则动力做功的功率是 W.三.解答题(共2小题)19.如图所示.一根质量分布均匀的木棒.质量为m.长度为L.竖直悬挂在转轴O处.在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置(转轴处摩擦不计).问:(1)在图中画出θ=60°时拉力F的力臂l.并计算力臂的大小.(2)木棒的重力作用点在其长度二分之一处.随拉开角度θ的增加.拉力F将如何变化?并推导拉力F与角度θ的关系式.20.在探究利用杠杆做功的实验中.所用杠杆是一根重5N、质量分布均匀的硬棒.把棒的一端固定在O点.将重为15N的重物挂在棒的中点A.然后用手竖直提起棒的另一端B(如图所示.一切摩擦不计).(1)若我们把重物提升了10cm.则使用杠杆所做的有用功为 J.机械效率为 . (2)若只将重物的悬挂点由A移至C.而O、B位置不变.仍使棒的B端提升同样的高度.与(1)相比.杠杆的机械效率将(选填“变高”、“变低”或“不变”).杠杆的动态平衡分析参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.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逐渐减小考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.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.解答: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错误;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正确;C、已知:G、L保持不变.L G逐渐变大.由杠杆平衡条件:GL G=FL可知.动力F逐渐增大.故CD 错误;故选B.点评: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.2.如图所示.用方向不变的力F.将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中.F的大小变化情况有()A.保持不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.无法判定考点:杠杆的动态平衡分析.专题:压轴题;简单机械.分析:分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线.找出动力臂和阻力臂.利用三角形的相似关系.确定动力臂和阻力臂的大小关系.再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.解答:解:如图所示:杠杆在A位置.动力F的力臂为OA.阻力G的力臂为OC;∵杠杆平衡.∴F•OA=G•OC.∴F=;杠杆在B位置时.OA′为动力臂.OC′为阻力臂.阻力不变仍然为G.∵杠杆平衡.∴F′•OA′=G•OC′.∴F′=;又∵△OC′D∽△OA′B.∴==;因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中.力F的大小不变.故选A.点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握.能画出杠杆在B位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键.3.如图所示.用方向不变的力F.将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中.F的大小变化情况有()A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判定考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线.找出动力臂和阻力臂.利用三角形的相似关系.确定动力臂和阻力臂的大小关系.再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.解答:解:如图所示:杠杆在A位置.动力F的力臂为OA.阻力G的力臂为OC;∵杠杆平衡.∴F•OA=G•OC.∴F=;杠杆在B位置时.OA′为动力臂.OC′为阻力臂.阻力不变仍然为G.∵杠杆平衡.∴F′•OA′=G•OC′.∴F′=;又∵△OC′D∽△OA′B.∴==;因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中.力F的大小不变.故选C.点评:杠杆在静止时.杠杆是平衡的.杠杆在匀速转动过程中也是平衡的.根据杠杆平衡条件列出等式求解.4.如图所示的吊车.利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动;伸缩撑杆为圆弧状.伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直.下列关于这个吊车的有关说法正确的是()A.使用这种吊车.好处是可以省力B.使用这种吊车.好处是可以少做功C.匀速顶起吊臂的过程中.伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.匀速顶起吊臂的过程中.伸缩撑杆的支持力渐渐变小考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡条件.F1×l1=F2×l2.根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.根据匀速吊起货物时.阻力不变.阻力臂变化.动力臂不变.再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化.解答:解:如图画出动力臂和阻力臂.动力臂L1小于阻力臂L2.根据杠杆平衡条件.动力大于阻力.是费力杠杆.故A错误.杠杆是一种机械.使用任何机械都不省功.故B错误;吊车吊起货物的过程中.阻力不变.阻力臂减小.动力臂不变.动力减小.所以支持力逐渐变小.故D正确.C错误.故选:D.点评:正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键.吊车吊起货物时.确定变化量和不变量.根据杠杆平衡条件解决问题.5.如图所示.在杠杆OA的B点悬挂一个重物G.A端用细绳吊在小圆环M的下面.且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径.此时杠杆恰处于水平状态.A点与圆弧环PMQ的圆心重合.当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中.吊绳对A端的作用力大小将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡的条件.F1×L1=F2×L2.可知当阻力与阻力臂不变时.动力臂越小.动力越大.解答:解:当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中.物体的重以及重力的力臂不变;拉力的力臂先变大、后变小(当MA垂直于OA时.拉力的力臂最大);根据F1×L1=F2×L2.可知拉力先变小后变大.故选D.点评:解决此类题目时找出杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂中不变的量以及变化的量.根据杠杆平衡的条件.F1×L1=F2×L2.进行判断.6.如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端.调整杠杆右端钩码的悬挂位置.使杠杆平衡.然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内.气球随机膨胀.杠杆就不再平衡了.该实验说明影响浮力大小的因素是()A.气球排开气体的体积B.气体的密度C.气球的重力D.气球的密度考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:根据阿基米德原理和杠杆平衡的条件进行分析.解答:解:由F浮=ρ气gV排可知.当气球排开气体的体积越大.则它受到的浮力也越大.因此杠杆左端受到竖直向下的力变小.所以杠杆不再平衡.并且出现左高右低的现象.故选A.点评:知道球的体积越大受到的空气浮力越大.并且会熟练应用杠杆平衡的条件.7.如图所示的杠杆中.OA=1m.OB=0.4m.物体重力G=100N.杠杆自身重力忽略不计.则关于此杠杆.下列说法正确的是()A.如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1mB.若使杠杆在如图所示位置平衡.则拉力F1=80NC.F1的方向如图中实线所示时.杠杆在如图所示的位置平衡.则此时杠杆为费力杠杆D.F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中.F1逐渐变大考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析: A、根据力臂的概念结合三角函数得出L1的力臂;B、得出L1的力臂.根据杠杆平衡条件计算出F1的大小;C、根据动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆的种类;D、根据动力臂的大小变化.由杠杆平衡条件分析动力的变化.解答:解:A、F1的力臂如图所示:则L1=OAsin30°=1m×=0.5m.A错误;B、若使杠杆在如图所示位置平衡.由F1L1=G•OB得.F1===80N.B正确;C、由A分析知.动力臂为0.5m.阻力臂为0.4m.动力臂大于阻力臂.动力小于阻力.为省力杠杆.C错误;D、F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中.动力臂变大.F1逐渐变小.D错误.故选B.点评:本题主要考查了杠杆平衡条件的应用.关键能够正确得出动力臂的大小.8.如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置.用弹簧测力计在C处竖直向上拉.杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜.仍然使杠杆保持平衡.拉力F 的变化情况是()A.不变B.变小C.变大D.无法确定考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:在探究杠杆平衡条件的实验中.要求使杠杆在水平位置平衡.同时.弹簧测力计的拉力方向也要求在竖直方向.这是为了能在杠杆上直接读出力臂的长.如果力的方向不竖直.则力臂会相应变小.力会变大.解答:解:由图可知.若弹簧测力计向右倾斜时.拉力不再与杠杆垂直.这样力臂会相应变短.根据杠杆的平衡条件.阻力与阻力臂不变.拉力会相应增大.才能使杠杆仍保持平衡.故ABD错误.C正确.故选C.点评:合理运用杠杆平衡条件进行分析.同时明确拉力倾斜时力臂会变小.是解决此题的关键.这也是我们在实验中应该注意的细节.9.如图所示.用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.阻力的力臂和动力F的变化为()A.阻力的力臂变大.动力F变大B.阻力的力臂变大.动力F变小C.阻力的力臂变小.动力F变大D.阻力的力臂变小.动力F变小考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:力臂是支点到力的作用线的距离.通过作图比较A、B两位置重物对杠杆拉力(阻力)力臂的长短.然后再通过杠杆的平衡条件来分析动力的变化.解答:解:如图所示:A位置时.阻力F2′的力臂为L2′.B位置时.阻力F2的力臂为L2.由图可知:L2′<L2.即阻力的力臂变大;因为A.B两位置杠杆均为平衡状态.且阻力不变(大小等于物重).F的力臂不变(始终等于杠杆长AO).根据杠杆的平衡条件可知动力F变大.所以A正确.BCD错误.故选A.点评:题目在考查力臂的定义的同时也考查了杠杆的平衡条件.关键是分析出力臂的变化情况.10.如图所示自重忽略不计的直棒OA可绕O点转动.其中部悬挂重为10N的物体.在右端A点处施加力F.使直棒OA在水平位置保持静止.下列说法错误的是()A.该杠杆一定是省力杠杆B.该杠杆可能是费力杠杆C.使用该杠杆可能既不省力也不费力D.在A点施加5N的力可使杠杆平衡考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2.力臂的大小关系决定了力的大小关系.解答:解:如果A点力的方向不同.力臂的大小则不同.不能确定动力臂与阻力臂的大小关系.所以此时杠杆可能是等臂杠杆.也可能是省力杠杆.还可能是费力杠杆.如果作用在A点的力垂直杠杆向上时.其力臂大小等于重物作用在杠杆上阻力力臂的两倍时.根据杠杆的平衡条件.动力F=G=×10N=5N.故A错误.BCD正确.故选A.点评:此题是有关杠杆的平衡条件的应用.根据力臂的关系判断杠杆的分类.二.填空题(共8小题)11.如图所示的杠杆(自重和摩擦不计).O为支点.A处挂一重为100N的物体.为保证杠杆在水平方向平衡.在中点B处沿 F2(F或F1或F2)方向施加一个最小的力为 200 N.考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:若在杠杆上B点施加最小的力F.使杠杆在水平位置平衡.该力的方向应该垂直杠杆向上.使动力臂最长.即竖直向上;B是杠杆的中点.则OA=2OB.又知道物重大小.利用杠杆平衡条件求拉力大小.解答:解:如图.为使拉力最小.动力臂要最长.拉力F的方向应该垂直杠杆向上.即竖直向上(F2).动力臂为OB最长.杠杆在水平位置平衡.根据杠杆的平衡条件:F2×OB=G×OA.所以:F=G×=100N×=200N.故答案为:F2;200.点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用.根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键.以支点到力的作用点的距离当成力臂时是最大的力臂.12.已知作用在某杠杆上的动力是4N.阻力是10N.阻力臂长是8cm.为使杠杆平衡.则动力臂长为 20 cm;若将阻力增大5N.不改变力臂的长短.动力应增大 2 N.考点:杠杆的动态平衡分析.专题:计算题.分析:(1)知道动力、阻力、阻力臂.根据杠杆的平衡条件求动力臂的大小;(2)知道阻力的变化值、动力臂和阻力臂不变.根据杠杆的平衡条件求动力增大值.解答:解:(1)∵F1L1=F2L2.即:4N×L1=10N×8cm.∴动力臂L1=20cm.(2)现将阻力增大5N.F2=10N+5N=15N.不改变力臂长短.∵F1′L1=F2′L2.即:F1′×20cm=15N×8cm.∴F1′=6N.动力应增大2N.故答案为:20;2.点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用.因条件很明确.难度不大.13.如图所示.OA=AB=10cm.重物G=20N.要使杠杆平衡.F= 10 N.若将重物向O点移动.要使杠杆仍然保持平衡.则F 变小(选填“变大”、“不变”或“变小”)考点:杠杆的动态平衡分析.专题:计算题;简单机械.分析:(1)首先分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂.根据杠杆平衡条件求出动力.(2)判断动力臂、阻力、阻力臂是否变化.根据杠杆平衡条件动力大小的变化.解答:解:(1)如图.杠杆在水平位置平衡.力竖直作用在杠杆上.所以O是支点.G是阻力.F 是动力.OA是阻力臂.OB是动力臂.根据杠杆平衡条件得.F×OB=G×OA.∴F×20cm=20N×10cm.∴F=10N.(2)若将重物向O点移动.要使杠杆仍然保持平衡.阻力不变、动力臂不变.阻力臂变小.根据杠杆平衡条件得.动力变小.故答案为:10;变小.点评:本题考查杠杆平衡条件的应用.会根据杠杆平衡条件分析和计算.14.如图所示.小明用一根轻质木棒挑着重为120N 的物体站在水平地面上.木棒保持水平(棒的重力忽略不计).棒AB长为1.2m.重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m.则手在A端对木棒竖直向下的作用力F1大小为 240 N.在图中画出阻力F2的力臂L2.他想手在A端更省力.请你写出一种可行的做法:将O点(肩膀)向右移 .考点:杠杆的动态平衡分析.专题:计算题;简答题;简单机械.分析:(1)木棒以人肩作为支点处于平衡状态.则由杠杆平衡条件可求得手对木棒的作用力.(2)先确定阻力作用点(即B点).然后过阻力作用点表示阻力的方向(即竖直向下);已知支点和力的方向.过支点作力的作用线的垂线段(即力臂).(3)肩膀可以看成支点.阻力和阻力臂不变.动力臂变小.根据杠杆平衡条件判断动力大小的变化.解答:解:(1)根据杠杆的平衡条件可得:F×OA=G×OB.即:F×(1.2m﹣OB)=120N×OB.则:F×0.4m=120N×0.8m.解得F=240N.(2)把肩膀看成支点.过B点作竖直向下的力(即阻力F2);过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段(即阻力臂L2).如图所示(3)根据动力×动力臂=阻力×阻力臂.阻力、阻力臂不变.动力和动力臂成反比.动力臂减小.动力增大.所以他想手在A端更省力.减少OB的长度或(同时)增大OA的长度.即将O 点(肩膀)向右移.故答案为:240;图略;将O点(肩膀)向右移.点评:此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件公式的理解和灵活应用.基础性题目.15.图所示轻质杠杆OA始终在水平位置保持静止.手对细绳需施加的拉力小于物体的重力G(选填“小于”、“等于”或“大于”).若保持图中细线的悬挂点不变.将物体逐渐水平移至A端的过程中.手对细线需施加的拉力变大 .物体具有的重力势能不变(后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”).考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:根据图示确定动力臂与阻力臂的关系.然后应用杠杆平衡条件分析答题;物体的重力势能与躯体所受重力、物体的高度有关.物体重力与高度不变.物体的重力势能不变.解答:解:由杠杆平衡条件可知:G×L G=F×L F.由图示可知:L G<L F.则:G>F.手对细线的拉力小于重力;若保持图中细线的悬挂点不变.将物体逐渐水平移至A端的过程中.G与L F不变.L G变大.由F=可知.F变大.手对细线需施加的拉力变大;将物体逐渐水平移至A端的过程中.物体的重力G与物体的高度h不变.物体的重力势能不变;故答案为:小于;变大;不变.点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用.由图示确定动力臂与阻力臂的关系.应用杠杆平衡条件即可正确解题.16.如图所示.OAB是杠杆.OA与BA垂直.在OA的中点处挂一个G=10N重物.杠杆重力及摩擦均不计.若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止.如图甲所示.那么.该杠杆不一定(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若动力F乙始终与OA垂直.将杠杆由水平位置匀速向上提升重物.如图乙所示.动力F乙的大小变化是变小(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”);若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向.在此过程中OA始终保持水平静止.如图丙所示.请在答题纸上画出动力F 丙随时间t的变化趋势.考点:杠杆的动态平衡分析.专题:简单机械.分析:(1)根据杠杆平衡条件.要判断杠杆类型需要比较动力臂和阻力臂的大小.由此分析动力作用在B点时杠杆的类型;(2)动力F乙始终与OA垂直.则动力臂一定.根据杠杆的平衡条件.从阻力臂的变化情况即可分析动力的变化情况;(3)判断当F丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时.力臂如何变化.然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化.解答:解:(1)由题只知道动力的作用点在B点.不知道动力的作用方向.所以也就不知道动力臂的大小.所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系.所以无法确定它是哪种杠杆;(2)若动力F乙始终与OA垂直.将杠杆由水平位置匀速向上提升重物.此过程中.阻力和动力臂不变.阻力臂逐渐减小.根据杠杆的平衡条件可知动力变小;(3)如图所示.由图可知.当F丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时.动力臂先变大后变小.阻力与阻力臂不变.由杠杆平衡条件可知.动力先变小后变大.且上图可以看出.F 丙水平时.比F垂直OA时力臂小.所以动力更大.动力F丙随时间t的变化趋势如图所示:。
利用杠杆平衡原理的力学综合计算-【压轴必刷】 中考物理力学压轴计算题难题专练 (解析版)
07利用杠杆平衡原理的力学综合计算1.如图所示,杆秤可视为杠杆,提钮处为支点O ,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知CO =4厘米,OD =8厘米,秤砣的重力为10牛。
本题中g 取10牛/千克,求:(1)这杆秤所能测物体的最大重力为80牛,求OB 的长度。
(2)当秤砣处于D 位置时,被称物体的质量为多少千克?(3)若有人换了一个质量为0.8千克的秤砣,售出杆秤刻度显示3千克的物品,则物品的实际质量是多少?1.(1)32cm;(2)2kg;(3)2.4kg【解析】解:(1)由杠杆平衡条件得G 最大OC =G 秤砣OB即80N×4cm=10N×OB解得OB =32cm(2)由杠杆平衡条件得G 物体OC =G 秤砣OD即G 物体×4cm=10N×8cm解得G 物体=20N 物体的质量为20N 2kg 10N/kgG m g ===物体物体(3)使用10N 秤砣(正常情况下),当杆秤刻度显示3千克的物品时,设秤砣到O 点的距离L ,则m 物g ×OC =G 秤砣×L即3kg×10N/kg×4cm=10N×L解得L =12cm当使用0.8kg 秤砣时,秤砣到O 点的距离不变,则有m 物′g ×OC =m 砣′g ×L即m 物′×10N/kg×4cm=0.8kg×10N/kg×12cm解得m 物′=2.4kg【答案】(1)这杆秤所能测物体的最大重力为80牛,OB 的长度为32cm;(2)当秤砣处于D 位置时,被称物体的质量为2kg;(3)若有人换了一个质量为0.8千克的秤砣,售出杆秤刻度显示3千克的物品,则物品的实际质量是2.4kg。
2.如图所示,在科普节目《加油向未来》中,有一项对抗性实验,甲、乙两人站在平衡板上,滑轮组将平衡板提升至一定高度后,两人在平衡板上挪动,并保持平衡板平衡。
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F1L1=F2s2,
即
故B不符合题意;
D.已知F1的方向是竖直向下的,为保持杠杆平衡,F2的方向应该沿OO′向上,故D符合题意。
5.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()
由图乙知道,承担物重是绳子的段数是n=3,不计绳重和摩擦,则
,
即乙中不是省力一半;所以,绳子的自由端的速度是:
v绳=0.02m/s×3=0.06m/s,
故乙方式F2的功率是:
P=F2v绳=150N×0.06m/s=9W,
故BC错误;
D.不计绳重和摩擦,乙方式中滑轮组的机械效率是:
故D正确.
11.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡,如图(a)所示,如果将右端弯成如图(b)所示的情况,铁棒将( )
杠杆平衡时,乙对地面的压力
F乙=p乙S乙=3000Pa×0.01m2=30N,
故A错误;
B.地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力,地面对乙的支持力
F乙支持=F乙=30N,
B端受到的拉力
FB=G乙-F乙支持=50N-30N=20N,
由杠杆的平衡条件可知G甲OA=FBOB,
G甲= =8N,
甲的密度
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、OA,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.
3.如图所示,将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,已知:乙物体所受重力为30N, ,甲物体的底面积为0.2m2,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.甲物体对杠杆的拉力为10NB.杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N
C.甲物体对水平地面的压强为750PaD.水平地面对甲物体的支持力为60N
A.F1<F2
B.F1=
C.F1力臂等于s1
D.F2方向沿OO'线向上
【答案】D
【解析】
【详解】
AC.由图知,F2的方向沿OO′线,其力臂最长,为s2;而F1的方向竖直向下,所以其力臂L1是从A点到F1的垂线段,小于s1,更小于s2,由F1L1=F2L2知,L1<s2,所以F1一定大于F2,故AC不符合题意;
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由图示可知,把这个木箱推倒,它右下端与地面的接触点是支点,当小孩水平推木箱时,力臂为 ,阻力为木箱的重力,阻力臂为 ,如图所示:
根据杠杆的平衡条件可得
G× =F×
F=
故选D。
9.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.杠杆平衡时,乙对地面的压力为50N
B.甲的密度为2×103kg/m3
C.甲落入水中静止时,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa
D.甲落入水中静止时,水对容器底部的压力为14N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.乙的边长
L乙= =10cm=0.1m,
乙的底面积
S乙=L乙2=(0.1m)2=0.01m2,
C.甲乙两种方式都省一半的力D.乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图知道,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力F1的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值是:
所以,动力F1的大小始终不变,故A错误;
BC.由于在甲图中,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦及杠杆自重,所以,由杠杆平衡条件知道,动力为阻力的一半,即
【详解】
设杠杆每小格的长度为L,若在B点用垂直OB竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡,此时所用的力最小,根据杠杆平衡条件 可得
则有
若在B点斜拉使杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件 可知
则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,故动力将增大,故若使杠杆在水平位置平衡,在B点施加的力
故选D。
7.如图所示,为提升重物,现选用轻质杠杆,不考虑杠杆支点O点处的摩擦,每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,下列说法正确的是
即甲对杠杆的拉力为90N,杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力,故AB项错误;
CD.甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为
则甲物体对水平地面的压强
故C项错误,D项正确。
故选D。
4.AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态,则()
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即
FA=FA′=1000N
根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,且OA:OB=1:2,所以
FB=FA× =1000N× =500N
因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力,即
FB′=FB=500N
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为
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;
故D错误.
13.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时( )
A.建筑材料P上升的速度为3m/sB.物体M对地面的压力为5000N
A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,该杠杆一定是省力杠杆
B.当重物悬挂在C点,动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力
C.无论重物挂在A点还是B点时,利用该机械所做的有用功都相等
D.如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直,则提升重物过程动力大小不变
【答案】C
【解析】
【分析】
灵活运用杠杆平衡公式分析即可;
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
对物体甲受力分析,甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用,其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力,地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。
AB.根据杠杆平衡条件可知杠杆A端受到物体的拉力与OA的乘积等于乙给B端的拉力与OB的乘积相等,则有
A.顺时针转动B.逆时针转动C.静止不动D.以上三种情况均有可能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
图a中,水平铁棒在水平位置处于平衡状态,根据杠杆平衡条件可知
图b中,将铁棒右端弯折,此时铁棒右边的重力不变,右端铁棒的重心将向左移动,力臂 减小,而左边的力和力臂不变;因此
所以铁棒左端下沉,右端上升,即铁棒将沿逆时针转动。
故选B。
12.如图甲,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙,杠杆刚好水平平衡,已知AO:OB=5:2;乙的重力为50N,乙对地面的压强为3000Pa.甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器,内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触),现将甲上方的绳子剪断,甲落入容器中静止,整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2,则下列说法中正确的是( )
故选C.
10.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为50N,重物上升速度为0.02m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.甲方式F1由150N逐渐变大B.乙方式F2的功率为3W
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1.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】
F支=G−F=700N−300N=400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力
FM支持=GM−FB′=5000N−500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故B错误;
C.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,因力的作用是相互的,则绳子对工人会施加竖直向上的拉力,其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得F+F支=G,则
ρ甲= =0.8×103kg/m3
故B错误;
C.因为
ρ甲<ρ水,
甲落入水中静止时,处于漂浮状态,
F浮甲=G甲=8N,
排开水的体积
V排甲= =8×10-4m3,