【物理】物理杠杆平衡的专项培优 易错 难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．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

22

1120kg 1.5m

1m 30kg

m 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，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，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1

2

，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1

2

，

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＝1

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；

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＝8

3

G，故D不符合题意。

故选B。

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F A，若力施加在B点或C点，最小的力分别为F B、F C、且AB=BO=OC．下列判断正确的是（）（忽略O点的位置变化）

A．F A > G

B．F B = G

C．F C

D．F B > F C

【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F a；若力施加在B点，当OB为力臂时动力最小，为F b；若力施加在C 点，当OC为力臂时，最小的力为F c，从支点作阻力的力臂为G l，如图所示：

A．F a的力臂AO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F a＜G，A错误。

B．F b的力臂BO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F b＜G，B错误。

C．F c的力臂CO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F c＜G，C正确。

D．F b的力臂BO=OC，根据杠杆的平衡条件可知，F b=F c，D错误。

5．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（）

A ．2

GHL

B ．GH

L

C ．

HL

G

D ．

GL

H

【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

2H ，阻力为木箱的重力，阻力臂为2

L

，如图所示：

根据杠杆的平衡条件可得

G ×

2

L

=F ×2H

F =GL H

故选D 。

6．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（ ）

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】