2020-2021备战中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(备战中考题型整理,突破提升)附答案解析

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2020-2021中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(中考题型整理,突破提升)

2020-2021中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(中考题型整理,突破提升)
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向பைடு நூலகம்移一格
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为l,原来杠杆处于平衡状态,则有
A.两侧钩码同时向外移一格,左边为
右边为
杠杆右端下沉,故A项不符合题意;
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。
5.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】
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;
A.桔槔是等臂杠杆,不省力也不费力
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.桔槔是不等臂杠杆,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力
【答案】D
【解析】
【分析】
杠杆的分类:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂;要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。

2020-2021中考物理压轴题专题杠杆平衡条件的应用问题的经典综合题及答案解析

2020-2021中考物理压轴题专题杠杆平衡条件的应用问题的经典综合题及答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡,甲图上有两个体积不同的铁球,乙图上有两个体积相向的铝球和铁球,如果把他们都浸没在水中,则杠杆将发生的变化是A .仍保持平衡B .甲仍保持平衡,乙失去平衡C .都失去平衡D .甲失去平衡,乙仍保持平衡【答案】B 【解析】 【详解】甲杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得1212G L G L =铁铁即1122gV L gV L ρρ⨯=⨯铁铁所以1122V L V L ⨯=⨯浸入水中后左端力和力臂的乘积为:()()11111gV gV L gV L ρρρρ-⨯=-⨯铁水铁水浸入水中后右端力和力臂的乘积为:()()22222gV gV L gV L ρρρρ-⨯=-⨯铁水铁水所以浸入水中后,左右两端力和力臂的乘积相等,故杠杆仍然平衡。

乙杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得12G L G L =铝铁即12gV L gV L ρρ⨯=⨯铝铁①浸入水中后左端力和力臂的乘积为:()111gV gV L gV L gV L ρρρρ-⨯=⨯-⨯铝铝水水②浸入水中后右端力和力臂的乘积为:()222gV gV L gV L gV L ρρρρ-⨯=⨯-⨯铁水铁水③由于12L L >,结合①可知,左端力和力臂的乘积小于右端力和力臂的乘积,故杠杆失去平衡、右端下沉,故选B 。

【点睛】本题考查了学生对阿基米德原理、杠杠平衡条件的掌握和运用,利用好力臂大小关系和受到的浮力大小关系是本题的关键。

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.F 1、F 2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 F 1由 150N 逐渐变大B .乙方式 F 2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F 1 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:1221L OB L OA == 所以,动力F 1 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111400N 200N 22F 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+50N 150N 22F 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F 2 的功率是:P=F 2 v 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%400N 50NW Gh W Gh G h η=⨯⨯⨯≈++有用总轮 故D 正确.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。

2020-2021中考物理—杠杆平衡压轴题专题复习含答案

2020-2021中考物理—杠杆平衡压轴题专题复习含答案

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。

2020-2021中考物理—杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习附答案解析

2020-2021中考物理—杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习附答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,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F 1;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F 2,则A .F 1<F 2B .F 1>F 2C .F 1=F 2D .无法比较【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】(1)当AO 段处于水平位置时,如左图所示最省力,∵F 1l OB =Gl OA∴F 1=OAOBGl l =G ; (2)当OB 段处于水平位置时,如右图所示最省力, ∵F 2l OB =Gl OC∴F 2=OC OCOB OBGl G l l l ⨯= ∵l OC <l OB∴F 2<G∴F 1>F 2;故选B .2.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 。

3.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 .2GHLB .GHLC .HLGD .GLH【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2L,如图所示:根据杠杆的平衡条件可得G ×2L=F ×2HF =GL H故选D 。

2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡含答案

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.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、L 1不变,,L 2增大∵FL 1=GL 2∴力F 逐渐变大;故选C.2.AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2,F 2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态,则( )A .F 1<F 2B .F 1=221s F s C .F 1力臂等于s 1D .F 2方向沿OO '线向上【答案】D【解析】【详解】AC .由图知,F 2的方向沿OO ′线,其力臂最长,为s 2;而F 1的方向竖直向下,所以其力臂L 1是从A 点到F 1的垂线段,小于s 1,更小于s 2, 由F 1L 1=F 2L 2知,L 1<s 2,所以F 1一定大于F 2,故AC 不符合题意;B .由F 1L 1=F 2L 2知,F1L1=F2s2,即2211F sFL=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。

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 lFl=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2NF≥故选D。

2020-2021全国中考物理杠杆平衡条件的应用问题的综合中考模拟和真题汇总及答案解析

2020-2021全国中考物理杠杆平衡条件的应用问题的综合中考模拟和真题汇总及答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图是上肢力量健身器示意图,杠杆AB 可绕O 点在竖直平面内转动,3AB BO =,配重的重力为120牛,重力为500牛的健身者通过细绳在B 点施加竖直向下的拉力为F 1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛,在B 点施加竖直向下的拉力为F 2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。

已知122:3:F F =,杠杆AB 和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,下列说法正确的是( )A .配重对地面的压力为50牛时,健身者在B 点施加竖直向下的拉力为160牛 B .配重对地面的压力为90牛时,健身者在B 点施加竖直向下的拉力为120牛C .健身者在B 点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛D .配重刚好被匀速拉起时,健身者在B 点施加竖直向下的拉力为540牛 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力为N F G F =-由图知动滑轮上有2段绳子承担物重,因此杠杆A 点受到的拉力N 22A F F G G F G +⨯=-=+动动()根据杠杆的平衡条件得到A B F OA F OB ⋅=⋅即N 2B G F G OA F OB ⨯-+⨯=⨯⎡⎤⎣⎦动()因为3AB BO =所以2AO BO =则N 221B G F G F ⨯-+⨯=⨯⎡⎤⎣⎦动()即N 42B F G F G ⨯-=+动()当压力为85N 时14120N -85N 2F G =⨯+动()当压力为60N 时24120N -60N 2F G =⨯+动()因为122:3:F F =所以124120N -85N 24120N -60N 223G F F G ⨯+=⨯=+动动()() 解得30N G =动A .当配重对地面的压力为50N 时,B 点向下的拉力为N 424120N -50N 230N =340N B F G F G ⨯-=⨯⨯=++动()()故A 错误;B .当配重对地面的压力为90N 时,B 点向下的拉力为N 424120N -90N 230N =180N B F G F G ⨯-=⨯⨯=++动()()故B 错误;C .健身者在B 点施加400N 竖直向下的拉力时,根据N 42B F G F G ⨯-=+动()可得N 400N 4120N 230N F =⨯-+⨯()解得N 35N F =故C 正确;D .配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,根据N 42B F G F G ⨯-=+动()可得4120N -0N 230N =540N >500N B F ⨯+⨯=()因为人的最大拉力等于体重500N ,因此配重不可能匀速拉起,故D 错误。

2020-2021备战中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(备战中考题型整理,突破提升)含答案

2020-2021备战中考物理压轴题之杠杆平衡条件的应用问题(备战中考题型整理,突破提升)含答案

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,杠杆在水平位置平衡.下列操作仍能让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.两侧钩码同时向内移一格C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格【答案】D【解析】【分析】【详解】设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为l,原来杠杆处于平衡状态,则有2332⨯=⨯G l G lA.两侧钩码同时向外移一格,左边为⨯=G l Gl248右边为⨯=339G l GlGl Gl<89杠杆右端下沉,故A项不符合题意;B.两侧钩码同时向内移一格,左边为⨯=G l Gl224右边为313⨯=G l Gl<34Gl Gl杠杆左端下沉,故B项不符合题意;C.同时加挂一个相同的钩码,左边为⨯=G l Gl339右边为⨯=G l Gl428<Gl Gl89杠杆左端下沉,故C项不符合题意;D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格,左边为339G l Gl ⨯=右边为339G l Gl ⨯=99Gl Gl =杠杆平衡,故D 项符合题意。

故选D 。

2.AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2,F 2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态,则( )A .F 1<F 2B .F 1=221s F s C .F 1力臂等于s 1 D .F 2方向沿OO '线向上 【答案】D 【解析】 【详解】AC .由图知,F 2的方向沿OO ′线,其力臂最长,为s 2;而F 1的方向竖直向下,所以其力臂L 1是从A 点到F 1的垂线段,小于s 1,更小于s 2, 由F 1L 1=F 2L 2知,L 1<s 2,所以F 1一定大于F 2,故AC 不符合题意; B .由F 1L 1=F 2L 2知,F 1L 1=F 2s 2,即2211F s F L =故B 不符合题意;D .已知F 1的方向是竖直向下的,为保持杠杆平衡,F 2的方向应该沿OO′向上,故D 符合题意。

2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡含答案解析

2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡含答案解析

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.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。

故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;D.秤砣的质量不变,由Q向左移动时,它的力臂变短,则左边合金块拉秤杆的力减小,说明合金块受到的浮力增大,而合金块排开液体的体积不变,说明液体的密度变大,所以刻度应逐渐变大,即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边;故D正确,不符合题意。

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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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111m 0.25m 0.25m 22OC O C AB AO '=-⨯-=== 木棒平衡,则有F ×OB =G ×OC木棒的重力40N 0.75m=120N 0.25mF OBG OC ⨯⨯== 故B 正确。

故选B 。

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14,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,那么木尺受到的重力为( )A.3N B.9N C.1N D.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=1 4 l阻力为直尺的重力G,阻力臂CO=12l-14l=14l由杠杆平衡的条件得F×OB=G×OC3N×14l= G×14l 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 > GB.F B = GC.F C <GD.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。

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( )A .2GHLB .GHLC .HLGD .GLH【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2L,如图所示:根据杠杆的平衡条件可得G ×2L=F ×2HF =GLH故选D 。

5.如图所示为一轻质杠杆。

机翼模型固定在直杆上,它们总重 6N ,直杆挂在杠杆上并保持与杠杆垂直。

同一弹簧测力计在不同情形下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。

下列说法中正确的是( )A .测力计在a 位置时的示数为 1.5NB .测力计从a 位置转到b 位置后,示数将会变小C .测力计在a 位置时示数为Fa ,移至c 位置时示数为Fc ,则 Fa ∶Fc =4∶1D .测力计在c 位置时,对模型水平向右吹风,示数将会变大 【答案】C 【解析】 【分析】【详解】A .我们将杠杆左边受到的拉力定义为阻力,右边受到的拉力定义为动力。

因为动力臂为阻力臂的14,根据杠杆平衡条件1122Fl F l =我们可以知道,动力应为阻力6N 的4倍,即为24N ,A 选项错误,不符合题意;B .测力计a 位置时,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当测力计在b 位置时,动力臂与支点到力的作用点的距离为直角三角形的一条直角边与斜边的关系,即测力计从a 位置转到b 位置,动力臂变小了。

根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可以知道,在阻力与阻力臂均不变的情况下,动力臂减小,要使杠杆继续平衡,动力应该增大。

B 选项错误,不符合题意;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1122Fl F l =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14,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1122Fl F l =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。

故选C。

6.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.7.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,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,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【答案】B【解析】【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。

【详解】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 不符合题意;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 符合题意; CD .已知G 、L 保持不变,L G 逐渐变大,由杠杆平衡条件有GL G =FL动力F 逐渐增大,故CD 不符合题意。

故选B 。

【点睛】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。

8.如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡,甲图上有两个体积不同的铁球,乙图上有两个体积相向的铝球和铁球,如果把他们都浸没在水中,则杠杆将发生的变化是A .仍保持平衡B .甲仍保持平衡,乙失去平衡C .都失去平衡D .甲失去平衡,乙仍保持平衡【答案】B 【解析】 【详解】甲杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得1212G L G L =铁铁即1122gV L gV L ρρ⨯=⨯铁铁所以1122V L V L ⨯=⨯浸入水中后左端力和力臂的乘积为:()()11111gV gV L gV L ρρρρ-⨯=-⨯铁水铁水浸入水中后右端力和力臂的乘积为:()()22222gV gV L gV L ρρρρ-⨯=-⨯铁水铁水所以浸入水中后,左右两端力和力臂的乘积相等,故杠杆仍然平衡。

乙杠杆:浸入水中之前,由杠杆平衡条件可得12G L G L =铝铁12gV L gV L ρρ⨯=⨯铝铁①浸入水中后左端力和力臂的乘积为:()111gV gV L gV L gV L ρρρρ-⨯=⨯-⨯铝铝水水②浸入水中后右端力和力臂的乘积为:()222gV gV L gV L gV L ρρρρ-⨯=⨯-⨯铁水铁水③由于12L L >,结合①可知,左端力和力臂的乘积小于右端力和力臂的乘积,故杠杆失去平衡、右端下沉,故选B 。

【点睛】本题考查了学生对阿基米德原理、杠杠平衡条件的掌握和运用,利用好力臂大小关系和受到的浮力大小关系是本题的关键。

9.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 。

10.如图,轻质杠杆上各小格间距相等,O 为杠杆中点,甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重15N ,将甲、乙用能承受最大拉力为25N 的细线分别挂于杠杆上M 、Q 两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M 、Q 正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa ;当甲不动,把乙移挂至R 时,甲对地面的压强为3750Pa ,下列说法中正确的是( )A .将甲挂在M 下,乙挂在Q 下,此时甲对地面的压力为45NB .将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,放手后甲被拉离地面C .将甲挂在N 的下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,此时甲对地面的压强仍为3750PaD .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,此时甲对地面的压强为2800Pa 【答案】C 【解析】 【分析】(1)利用杠杆平衡条件1122Fl F l =求出甲上方的绳上的拉力,再分析甲的受力情况,根据压强Fp S=列出甲在两种情况下的压强,联立解答甲的重力;(2)利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡,并利用平衡时的对应物理量根据Fp S=计算. 【详解】A .设甲的重力为G ,甲的底面积为S ,杠杆上1小格为l ,则根据杠杆平衡条件可得:6215N 2F l G l l ⨯=⨯=⨯甲乙,解得5N F =甲,此时甲对地面的压强为5N 4000Pa F G p S S-===; 同理可得:6315N 3F l G l l '⨯=⨯=⨯甲乙, 解得7.5N F '=甲,此时甲对地面的压强为 7.5N 3750Pa F G p S S'-'===; 两式联立解得:45N G =,此时甲对地面的压力为45N-5N=40N ,故A 错误;B .如果将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,设地面对甲的支持力为1F ,此时,()147G F l G l -⨯=⨯乙, ()145N 415N 7F l l -⨯=⨯解得118.75N F =,则甲对地面仍有压力,故B 错误;C .将甲挂于N 正下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,设地面对甲的支持力为2F ,此时,()214133G F l G l ⎛⎫-⨯=-⨯ ⎪⎝⎭乙, ()2145N 4115N 33F l l ⎛⎫-⨯=-⨯⨯ ⎪⎝⎭, 解得237.5N F =,由A 中条件可知此时甲对地面的压强为3750Pa ,故C 正确; D .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,设地面对甲的支持力为3F ,且假设甲的重心仍在M 正下方,此时,3416255G F l G G l ⎛⎫⎛⎫-⨯=+⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭乙, 34145N 615N 45N 255F l l ⎛⎫⎛⎫⨯-⨯=+⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得328N F =,由A 中条件可求出甲的底面积为245N 5N0.01m 4000PaS -==,此时甲对地面的压强为33228N 2800Pa 0.01m F p S ===, 而由于甲沿竖直方向切去1/5后,重心一定会发生水平移动,则其力臂不可能等于6l ,所以,此时甲对地面的压强也不可能等于2800Pa ,故D 错误. 【点睛】本题综合考查杠杆平衡条件的应用和固体压强计算,同时运用到方程组的思想进行解答,要求学生们一方面熟悉杠杆平衡分析,另一方面计算能力一定要扎实.11.如图所示,直杆OA 的下端挂一重物G 且可绕O 点转动。

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