2020-2021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)附答案解析

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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MON及支架是一个固连在一起的整体,且能绕O点转动, ,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8×10-2m2。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p1为4000Pa;当把物体A换成质量为30kg的物体B,支点移至 ,使 时,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压强为p2;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.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;
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.
C.使动力臂、阻力臂增加相同的长度D.使动力、阻力的大小增加相同的倍数
【答案】D
【解析】
【详解】
不等臂杠杆平衡时,满足F1l1=F2l2,l1 l2,F1 F2。
A.使动力、阻力的大小减少相同的数值F时,由Fl1≠Fl2可知,
(F1−F)l1≠(F2−F)l2,
故A不符合;
B.使动力、阻力的大小增加相同的数值F时,由Fl1≠Fl2可知,
B.若C点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
4F×4L=16FL>12FL
杠杆不能平衡,故B错误;
C.若D点挂1个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
F×6L=6FL<12FL
杠杆不能平衡,故C错误;
D.若D点挂2个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
2F×6L=12FL=12FL
杠杆能平衡,故D正确。
故选D
故选A。
15.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态,所用钩码完全相同。下列做法中能使杠杆再次平衡的是
A.分别在两边钩码下再增加一个相同钩码
B.左边减少1个钩码,右边减少2个钩码
C.两边钩码均向支点移动相同的距离
D.左边钩码向左移1.5cm,右边钩码向右移1cm
【答案】D
【解析】
(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。
14.如图所示,在等臂杠杆两端各挂等重的实心铅块和铁块( ),杠杆水平平衡,若将铁块和铅块同时浸没在水中(未触底),则( )
A.杠杆左端上翘B.杠杆右端上翘
C.杠杆仍然水平平衡D.不确定
【答案】A
【解析】
【分析】
根据铅块和铁块质量相同,并结合杠杆的平衡条件确定杠杆的类型,即为等臂杠杆;因此当铁块、铅块都浸没水中后,受到浮力较小的一侧,杠杆下沉。
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:
A.物体C的重力为300N
B.物体D的质量为32kg
C.p2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
此时杠杆受到的拉力
根据杠杆平衡条件可知
解得
则物体D的质量
故B错误;
放物体C时,D对地面的压强为0,此时支持点在 ,根据杠杆的平衡条件可知
故C正确。
故选C。
9.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
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
木棒平衡,则有
F×OB=G×OC
木棒的重力
故B正确。
故选B。
13.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
(F1+F)l1≠(F2+F)l2,
故B不符合;
C.使动力臂、阻力臂增加相同的长度L时,由F1L≠F2L可知,
F1(L+l1)≠F2(L+l2),
故C不符合;
D.使动力、阻力的大小增加相同的倍数时,由F1l1=F2l2可知,
nF1×l1=nF2×l2,
故D正确。
故选D。
6.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.3NB.9NC.1ND.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= l
阻力为直尺的重力G,阻力臂
CO= l- l= l
由杠杆平衡的条件得
F×OB=G×OC
3N× l=G× l
G=3N
故选A。
3.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)
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。
故选A。
7.小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是()
11.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果在两侧钩码下方各增加一个与原来规格相同的钩码,则( )
A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查杠杆的平衡原理。
【详解】
杠杆的平衡原理是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。图中,设一个钩码的重为G,杠杆每一小格的长度为L,则有G∙4L=2G∙2L,若两侧钩码下方各增加一个与原来规格相同的钩码,则杠杆的左边变成2G∙4L=8GL,右边变成3G∙2L=6GL,此时8GL>6GL,所以左端下降,故A符合题意,BCD都不符合题意。
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。
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( )
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

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

则物体D对地面的压强
故C正确。
故选C。
2.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 ,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Байду номын сангаас受到的重力为( )
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.
10.如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是
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】
右边 ,
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 )的一小块,则:
左边 ,
右边 ,
因 ,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 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;
8.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
所以 ,又因为V甲/V乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是
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



所以

若分别将甲、乙切去等体积的一小块,则:
左边 ,
【详解】
原来杠杆平衡,且铅块和铁块质量相同(重力相同),且杠杆为等臂杠杆;由杠杆平衡条件可知,两侧的力臂相同,铅块和铁块质量相同,因为 ,则由 可知 ,当浸没水中后,由 可知,铁块受到的浮力大,铅块受到的浮力较小,此时杠杆受到的拉力
因重力相同、铅块受到的浮力较小,则可知铅块对杠杆的拉力较大,因两侧的力臂相同,所以铅块一侧拉力与力臂的乘积较大,则铅块一侧将下降,即右端下降,左端上翘。
故选A。
12.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.160NB.120NC.80ND.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
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。
5.有一平衡的不等臂杠杆,下面哪种情况下杠杆仍能平衡:()
A.使动力、阻力的大小减少相同的数值B.使动力、阻力的大小增加相同的数值
【详解】
设一个钩码的重力为G,左边钩码到支点的距离为3l,因为杠杆正处于水平平衡,所以由杠杆平衡条件可得

解得 ,即右边钩码到支点的距离为2l;
A.若分别在两边钩码下再增加一个相同钩码,则

此时杠杆不再平衡,不符合题意;
B.若左边减少1个钩码,右边减少2个钩码,则

此时杠杆不再平衡,不符合题意;
C.若两边的钩码均向支点移动相同的距离l,则
A.B点挂5个钩码
B.C点挂4个钩码
C.D点挂1个钩码
D.D点挂2个钩码
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为
4F×3L=12FL
杠杆的平衡条件是
A.若B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
5F×2L=10FL<12FL
杠杆不能平衡,故A错误;

此时杠杆不再平衡,不符合题意;
D.若左边钩码向左移1.5cm,右边钩码向右移1cm,则

此时杠杆平衡,符合题意。
16.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
相关文档
最新文档