杠杆原理综合题有答案(可编辑修改word版)

杠杆

第一题

杠杆的五要素是指（1）杠杆转动时绕着的固定点叫；（2）的力叫动力；（3）叫阻力；（4）从到的距离叫动力臂；（5）从到的距离叫阻力臂．

答案详解

【答案】分析：本题主要考查对杠杆各个要素定义的记忆．杠杆转动时绕着的固定点叫支点；使杠杆转动的力叫动力；阻碍杠杆转动的力叫阻力；从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．解答：解：能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆．杠杆转动时绕着的固定点叫支点；使杠杆转动的力叫动力；阻碍杠杆转动的力叫阻力；从支

点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．故本题答案为：支点、使杠杆转动、阻碍杠杆转动的力、支点、动力作用线、支点、阻力作用线．

点评：本题的解题关键是回忆杠杆各个要素的基本概念，然后对号入座．

第二题

——————叫杠杆的平衡.杠杆的平衡条件是————，这个关系可以写成数学式————.这个平衡条件也就是阿基米德发现的————.

答案

解：

动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消叫做杠杆的平衡，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用式子表示为F1L1=F2L2 ，这是阿基米德发现的杠杆原理.

故答案为：

动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消动力×动力臂＝阻力×阻力臂

F1L1=F2L2

杠杆原理

解析

利用杠杆的平衡条件.

动力×动力臂＝阻力×阻力臂

第三题

三种杠杆: (1)

省力杠杆:

,平衡时

.特点是

.但费

．

(2)费力杠杆

,平衡时

.特点是

,但省

．

(3)等臂杠杆:

,平衡时

.特点是

．

答案详解

＞

＜

省力

距离

＜

＞

费力

距离

=

=

既不省力也不费力

解:杠杆的平衡条件是: ;由此可以知道:

(1)省力杠杆: , ,省力但费距离;

(2)费力杠杆: , ,费力但省距离;

(3)等臂杠杆: , ,既不省力也不费力.

因此，本题正确答案是:(1) , ,省力,距离;(2) , ,费力,距

离;(3)=,=,既不省力也不费力.

解析:

本题考查了杠杆的三种类型:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆.杠杆是否省力取决于动力臂与阻力臂的大小.

杠杆的分类和特点主要包括以下几种:

(1)省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;

(2)费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;

第四题

如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l.

答案详解

过支点O 作重力作用线的垂线段，即力臂L ，如图所示：

解析:

根据力臂的正确画法作图，即过支点作重力作用线的垂线段．

第五题

如图所示,一只撬棒,

,石头垂直作用在棒上的力是,若要撬动石头,则施加在撬棒A 点的力至少是

N.

答案

解:要使施加在撬棒A 点的动力最小,应使动力臂最大;

当以D 为支点,在A 点施加垂直AD 向上的动力时,动力臂,即动力臂为最大值,则动力为最小;

此时阻力,阻力臂,

根据杠杆平衡条件可得,施加在撬棒A 点的力:

故答案是:63.

解析

根据杠杆平衡条件的变形公式可得,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小.

第六题

如图－2－12 所示，一直杆可绕O 点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直的力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中，这个直杆( )

? A.始终是省力杠杆

? B.始终是费力杠杆

? C.先是省力杠杆，后是费力杠杆

? D.先是费力杠杆，后是省力杠杆

答案详解

解：

依题意，最开始的时候，支点O 到重力的方向线的距离并不是杠杆的长度，由竖直位置慢慢转到水平位置时，这个距离一直在变长，这说明阻力和阻力臂的乘积一直在变大，但是，阻力臂的长度却一直没有长过动力臂，所以无论怎么转，一直都是省力杠杆.

故答案为：a

省力杠杆和费力杠杆的概念一定熟练掌握，这样可以加快解题速度.

解析:

本题用动态分析来掌握整个杠杆系统的变化情况.

第七题

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如图所示,OA 是一根可绕O 点自由转动的轻质杠杆,杠杆B 点悬挂一重物G,在A 端始终受到一个竖直向上的拉力F,使杆子慢慢向上转动,直至水平,在此过程中,力F 的大小将( )

A.逐渐变大

B.逐渐变小

C.保持不变

D.先变大后变小

答案详解

C

解:如图所示, , ,

由杠杆平衡条件得: ,

则: ,

因为G、OB、OA 保持不变,则力F 将保持不变;

所以C 选项是正确的.

解析:

从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂.根据杠杆平衡条件动力

动力力臂=阻力阻力力臂分析力臂变化可以知道力的变化.

第八题

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如图所示,杠杆OA 的B 点挂着一重物,A 端用

绳子吊在滑环M 下,此时OA 恰好成水平,且A 点与圆弧架PQ 的圆心重合,那么当滑环M 从P 点逐渐滑到Q 点的过程中,绳子对A 端拉力的大小将( )

A.保持不变

B.逐渐增大

C.逐渐减少

D.由大变小再变大

答案详解

D

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,可以知道拉力先变小后变大.

所以D 选项是正确的.

解析:

根据杠杆平衡的条件, ,可以知道当阻力与阻力臂不变时,动

力臂越小,动力越大.

第九题

如图所示，O 为杠杆的支点，现在B 端挂一质量为m 的物体，在杆的中点A 施加一适当大小和方向的力，可使杠杆OB 在水平位置平衡，那么能使杠杆平衡的力是（不计杠杆自重）（）

A. B.

C. D.

答案

A、B

第十题

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如图所示,物体重为8N,轻杆可绕O 点转动,若要使轻杆在水平位置平衡,在A 点应施加的最小力大小为

N,力的方向为

．

答案详解

4

竖直向上

解:要使杠杆平衡,应在A 点施加向上的力,要使力最小,应垂直于OA,即竖直向上,

根据动力动力臂=阻力阻力臂, ,所以.

因此，本题正确答案是:4,竖直向上.

解析:

根据杠杆平衡条件分析可以知道:动力的大小应等于阻力与阻力力臂的乘积除以动力臂.

第十一题

如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），为支点，处挂一重为的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点处沿（填或或）方向施加一个最小的力为。

答案详解

；

解析:

本题考查杠杆的平衡条件。

根据杠杆的平衡条件，动力动力臂阻力阻力臂可得，动力臂最长时，拉力最小，所以拉力的方向应该垂直杠杆向上，即选竖直向上的力；动力臂为

，阻力臂为，因为杠杆在水平位置平衡，，所以

，。

第十二题

重为的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为Pa;现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A 端,B 端悬挂重为的物体,如图所示.当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为Pa, 已知B 端所挂物体的质量为, .要使金属块离开地面,则(g 取( )

A.轻质杠杆B 端所挂物体的质量至少为

B.金属块对地面的压强只需减少

C.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为

D.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为

答案详解

C

解:金属块静止在水平地面上,对地面的压强为Pa,

设地面的受力面积为S,

由压强公式得:

B 端所挂物体的质量为, ,由杠杆平衡条件得,

,

所以, ,

所以, .

此时金属块对地面的压强为Pa,由压强公式得:

得, .

(1)要使金属块离开地面,金属块的重力全部加在杠杆的A 端,

在杠杆B 端挂物体的质量为m,根据杠杆平衡条件得, ,

所以, ,

计算得出, .

所以要使金属块离开地面,在杠杆B 端挂物体的质量为.

(2)B 端所挂物体的质量为,金属块对地面的压强为Pa,要使金属块离开地面,金属块对地面的压强只需减少.

(3)B 端所挂物体的质量为,要使金属块离开地面,杠杆A 端和B 端杠杆

受到力的比值是,所以使支点左右两侧的力臂之比为.

所以C 选项是正确的.

解析:

金属块静止在水平地面上,设地面的受力面积为S,根据压强公式列出压力、受力面积、压强的关系式.

当B 端挂物体时,杠杆杠杆平衡条件求出杠杆A 端的力.再根据压强公式列出压力、受力面积、压强的关系式.

由两个压强公式求出金属块重力大小.金属块重力是解决本题的关键.

要使金属块离开地面,根据杠杆平衡条件,求出杠杆B 端挂的物体质量,或支点的位置等.

第十三题

重为的金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的端，端悬挂重力的物体，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为，已知端所挂物体的质量为，。要使金属块离开地面，则（取）（）。

A: 轻质杠杆端所挂物体的质量至少为

B: 金属块对地面的压强只需减少

C: 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为

D: 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为

答案详解

D

正确率: 33%, 易错项: C

解析:

本题考查杠杆的平衡条件和压强的计算。

设金属块与地面的接触面积为，当金属块静止在水平地面上时，对地面的压强：------①；当端所挂物体时，因为杠杆平衡，所以，所以

，对地面的压力：，对地面的压强：------②；联立①②解得：。

A 选项，要使金属块离开地面，端拉力，因为，所以，所以端所挂物体的质量至少为，故A 错误。

B 选项，金属块静止在水平地面上时对地面的压强为，要使金属块离开地面，则金属块对地面的压力为零，所以金属块对地面的压强的减小值应为，故B 错误。

C、D 选项，要使金属块离开地面，端拉力，端所挂物体的质量为，

，要使杠杆平衡，，所以，故C 错误，D 正确。

故本题答案为D。

第十四题

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甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为,现将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,如图所示.当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为,已知:乙物体的

质量为, ,g 取.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )

?甲物体的底面积应小于

?甲物体对地面的压力只需减少

?杠杆B 端所挂物体的质量至少增加

?可以移动支点O 的位置,使

答案

D

解:乙物体的重力;

根据杠杆平衡条件可得: ,

细绳对A 端的拉力: ,

绳子拉力处处相等,细绳对甲的拉力也为,甲对地面的压力减少了,

甲物体的底面积为S,根据可得:

,

数据代入: ,

计算得出: ;

则甲的重力;

甲物体恰好被细绳拉离地面时,甲对地面的压力为0,此时A 端受到的拉力;由此可以知道:

A、甲物体的底面积是,故A 错误;

B、甲对地面的压力为,甲物体恰好被细绳拉离地面,压力还要减小,故B 错误;

C、根据杠杆平衡条件可以知道: ,则

;

所以杠杆B 端所挂物体的质量至少增加

,故C 错误;

D、根据杠杆平衡条件可以知道: ,则,所以移动支点O 的位置,使,所以D 选项是正确的.

所以D 选项是正确的.

解析

根据杠杆平衡条件求出细绳对A 端的拉力,即等于甲减小的对地面的压力,再根据压强公式计算出甲物体的重力;根据压强公式和杠杆的平衡条件判断各选项.

第十五题

（2011?门头沟区二模）某校科技小组在学习了杠杆的知识后仿照古代应用杠杆的实例，设计了一种从水中打捞物体的简易装置，如图所示，杠杆BC 可绕支点O 在竖直平面内转动，2OC=3OB．实验中将一

底面积为100dm2 的圆柱形玻璃筒装入一定量的水，放在水平台面上，将底面积为20dm2 的圆柱形物体A 用细绳挂在杠杆的B 端浸没在水中，人通过细绳对杠杆的C 端施加拉力从而提升物体A．当物体A 受到360N 竖直向上的拉力，物体A 有

1

4

的体积露出水面时，杠杆BC 恰好在水平位置平衡．此时，筒中水的深度变化了0.3dm，物体A 所受的浮力为F 浮，人对C 端的拉力为T，人对地面的压力为480N．g 取10N/kg，杠杆、细绳的质量均忽略不计，则下列选项正确的是（）

?T 的大小为540N

?G 人的大小为750N

?ρA的大小为1.05g/cm3

? F 浮的大小为1200N

答案

A、∵F1L1=F2L2，2OC=3OB

∴F?OB=T?OC

代入数值得360N?OB=T?OC

解得T=240N．此选项错误；

B、人受到的重力为G 人=T+F 地=240N+480N=720N．此选项错误；

C、D、①物体A 的体积为V=4V 露=S?△h=4×1m2×0.03m=0.12m3

物体排开水的体积为V 排=（1-

1

4

）V=

3

4

×0.12m3=0.09m3，

所以此时物体A 受到的浮力为F 浮=ρ水gV 排

=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m3=900N．

②物体的重力为G=F+F 浮=360N+900N=1260N，

物体的密度为ρA=

m

V

=

G

Vg

=

1260N

0.12m3×10N/k

g

=1050kg/m3=1.05g/cm3．选项C 正确，选项D 错误．故选C．

解析

①已知作用在B 点的拉力和OB 与OC 的长度关系，利用杠杆平衡条件得到作用在A 点的拉力T；

②人在竖直方向受到重力、拉力和地面支持力的作用．已知人对地面的压力，可以得到地面对人的拉力，已知受到的拉力和支持力，两者之和就是人受到的重力；

③物体A 被拉起的过程中，排开水的体积减小，所以水面下降，已知水的深度变化了0.3dm，也就是下降0.3dm，已知容器的底面积和下降的深度，可以得到物体露出水面的体积，进一步得到物体的体积；已知物体体积和露出水面的体积，可以得到排开水的体积，利用阿基米德原理得到物体受到的浮力；

④物体在竖直方向受到重力、浮力和拉力的作用．已知物体受到的拉力和浮力，可以得到物体的重力；已知物体重力，可以得到质量，已知质量和体积，利用公式ρ=

m

V

得到物体的密

度．第十六题

如图所示,挂在杠杆B 端的铸铁球体积是, , ,在杠杆A 端挂一重为5N 的C 物体,当铸铁球体积的浸入水中时,杠杆AB 恰好在水平位置平衡,

取( )

?此时杠杆B 端竖直向下的拉力为

?铸铁球的质量为

?铸铁球是空心的

?铸铁球受到的浮力是1N

答案

解:

A、杠杆AB 恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件得:

,所以, ,所以, .故A

错误;

BD、铁球受到重力、浮力和拉力作用,铁球处于静止状态,所以竖直向上的拉力和浮力与竖直向下的重力是平衡力,

铁球受到的浮力为:

.所以D 正