杠杆各种分类题型汇总.docx
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杠杆各种分类题型汇总
杠杆各种分类题型汇总
杠杆各种分类题型
题型一:
作图
1、请画出下列实物中杠杆的五要素(有的可能已画出)并判断杠杆的类型
2、最大动力臂,最小动力问题
1.物体M在杠杆AOBC作用下如上图位置静止,试在C点作出使杠杆在如图位置平衡时的最小力(O为支点)。
2.一同学要将一轮子推上石阶,请在图中作出该同学将轮子推上石阶所用的最小力F的杠杆示意图.
3.画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留徽图痕迹)
4.如图所示是一侧带有书柜的办公桌,现在要用一个最小的力将其一端稍抬离地面。
请画出这个力的方向和这个力的力臂,并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
5、画出使杠杆平衡的最小的力的示意图。
题型二:
计算
1.如图14所示是锅炉的保险阀门.当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会自动打开.如果OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=1cm2,锅炉内气体的安全压强值P=6×105帕,则B处所挂的物体G重为多少N.
2.如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4t,底面积为2m2的货物G匀速提起。
(取g=10N/kg)问:
(1)当货物静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)吊起货物时,为使起重机不翻倒,其右边至少要配一个质量为多大的物体?
已知:
OA=10m,OB=5m。
(起重机本身重力不计)
3.光滑的长木板
长为
,可绕固定点
转动,离
点
的B端挂一重物
,板的另一端
用一根与板成
角的细绳
拉住,处于平衡状态,这时此绳拉力为
,如图所示,现在转轴
放
2.如图2所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。
如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是()
A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2<GD.F2>F1>G
3.如图3所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数()
A.不断增大B.先增大,后减小C.不断减小D.先减小,后增大
4.如图4所示密度均匀的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺长的1/3,当B端挂上10N的物体时,直尺的A端刚好开始翘起。
如图所示,则此直尺受到的重力是()
A.20NB.5NC.10N D.无法确定。
图5图6图7
5.如图5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.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的
6.如图6所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则()
A.F增大,L增大,M增大B.F增大,L减小,M减小
C.F增大,L减小,M增大D.F减小,L增大,M增大
7.如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在A端且始终与铁棒垂直,则用力F将()
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.先变小后变大
8.如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在A端且始终竖直向上,则用力F将()
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.先变小后变大
9.如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则()
A.F大小始终不变B.F先变大后变小C.F先变小后变大D.无法判断F大小的变化
题型四:
比较F1L1与F2L2大小判断杠杆平衡:
1.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为G。
的物体,B端挂重为G的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是:
()
A、GA>GBB、GA=GBC、GA 2.一根均匀木条长 支点在中点时刚好平衡,如果在左端锯下棒长的 ,叠放在左端剩余部分的上面,则这根木条() A.仍保持平衡B.左端向下倾斜C.右端向下倾斜D.无法判断 3.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O为麦桔杆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速 爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持平衡,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.如图7所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个都相同.下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是() ①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格 ②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格 ③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 ④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 A.②③B.②④C.①③D.①④ 5.一根轻质杠杆,在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时,杠杆恰好平衡.若将两边物重同时减少50牛,则杠杆( ) A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.无法确定 6.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A.B两端悬挂重物G1和G2后杠杆 平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则() A.杠杆仍保持平衡B.杠杆的A端向下倾斜C.杠杆的B端向下倾斜D.无法判断 7.如图所示,将体积相同的物体 、 分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若将两个物体 、 同时浸没在水中,则() A.杠杆仍能保持平衡B.杠杆不能平衡,A端下沉 C.杠杆不能平衡,B端下沉D.无法确定杠杆的状态 8.如图所示,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的物体,如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将() A.仍保持平衡B.都失去平衡 C.甲仍保持平衡,乙失去平衡D.甲失去平衡,乙仍保持平衡 9.如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则() A.两球都是实心的B.大球实心,小球空心C.大球空心,小球实心D.两球都空心,且空心部分体积相同 10.一根均匀直尺可绕中点O自由转动,直尺上有三只垂直而立蜡烛A、B、C,它们粗细和材料都相同但长度不相同, ,如图所示,那么点燃过程中直尺将() A.逆时针转动B.顺时针转动C.始终平衡D.无法判断 11.如图所示,有一轻质木板OA能绕O点转动,A端系细绳悬挂于墙上B点,并使A端上翘.在靠近A端处放着一小球,在小球沿木板滚下的过程中,细绳对木板的拉力将( ) A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判断 12.如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,如果用始终垂直于棒,并作用于粗端的力F缓缓把棒抬起,则( ) A.F将越来越大 B.F不变 C.F将越来越小 D.F先变大,后变小 13.如图所示,杠杆OA的B点挂着重物G,A端用细绳挂在圆弧EF上,此时OA恰成水平,且A点与圆弧形架EF的圆心重合.当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中,绳对A点拉力的大小将( ) A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大再变小 D.先变小再变大 14.如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向支点移动,则杠杆( ) A.仍能平衡 B.不能平衡,大球那端下沉 C.不能平衡,小球那端下沉 D.无法判断 15.如图所示,为某校三年部某班后面的巨幅硬纸板宣传画,向墙上加固时,一同学先在图中D点按一图钉,为使宣传画在按上第二个图钉时即可不向前翻倒且图钉受力最小,则他第二个图钉应先钉在( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.四个点都一样 16.在轻质的杠杆两端AB各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝).支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是( ) A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体 B.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分 C.将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 D.将铜块和铝块同时浸没在水中 17.如图所示,轻质杠杆一端因始终水平方向力F作用而被逐步抬起,在此过程中F的大小及力臂变化是( ) A.变大、变大 B.变大、变小 C.变小、变大 D.变小、变小 18.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不记,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,起始状态BO处于水平位置.在B端施加始终保持与OB垂直的力使物体下降,杠杆从图示位置匀速转动35度到AO位于水平位置,此过程中,在B施加的力的大小( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.先增大再减小 19.如图所示,重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中( ) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力逐渐减小 D.动力逐渐变大 20.用图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终垂直杠杆向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(杠杆越过水平位置),F的大小将( ) A.保持不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.先变大,后变小 21.(2005•海淀区)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( ) A.L始终在增加,FL始终在增加 B.L始终在增加,FL始终在减小 C.L先增加后减小,FL始终在减小 D.L先减小后增加,FL先减小后增加 22.如图所示,均匀相同的砖,平放在水平地面上,用竖直向上的力F1和F2分别作用于ab和a′d′的中点,使它们微微抬起(砖不滑动),则( ) A.F1=F2 B.F1<F2 C.F1>F2 D.不能确定 23.如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A缓慢转动A’位置时,力F将( ) A.变大 B.变小 C.先变大,后变小 D.先变小,后变大 24.如图所示,我们在拖动行李箱时一般先拉出行李箱上方的拉杆,这样做的目的是为了( ) A.减小阻力臂,省力 B.增大阻力臂,省力 C.减小动力臂,省力 D.增大动力臂,省力 题型五: 实验题探究 在“研究杠杆平衡条件”实验中: (1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或“右”) A 甲乙丙 (2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向(填“左”或“右”)移动 格。 (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 。 (填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”) (4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。 (5)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 3 4 4 3 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。 你认为她的实验结论是否正确? 如果不正确,造成错误的原因是什么? 。 (6)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。 该同学根据这些数据能否得出探究结论? _________。 理由是: _______________。 (7)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。 这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明______________________。 (8)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图2所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则FaFb(填“大于、小于、等于”)。 (9))如图3所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的处,挂上个0.5N的钩码。 (10)如图4所示,杠杆在水平位置平衡。 如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉。 (11)实验结束后,小明提出了新的探究问题: “若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立? ”于是小组同学利用如图5所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 其原因是: 。 (12)下列实验步骤中 A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。 B.计算每次实验中F1·L1和F2·L2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。 C.改变钩码的个数和位置,重复实验。 D.记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小,将数据填入表格中。 E.将钩码挂职在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。 正确的顺序是 证明题 证明题: 1、静止在水平桌面上的物体其重力和压力相等(G=F) 2、水平匀速拉动测力计使物体做匀速直线运动,摩擦力等于测力计示数(f=F) 3、 4、定滑轮的绳自由端拉力等于物重(不考虑摩擦和绳重)(F=G) 5、 (1)动滑轮的绳自由端竖直向上匀速拉物体时拉力等于物重的一半(不考虑摩擦、绳重和滑轮重) (2)动滑轮的绳自由端斜向上匀速拉物体时拉力大于物重的一半(不考虑摩擦、绳重和滑轮重) 6、 阿基米德原理F浮=G排= 7、滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=G/(nF)×100% =G物/(G物+G动) ×100% 8、特殊柱体静止放在桌面上对桌面的压强: P=ρgh 9、串联电路中 : (1)R=R1+R2 (2)W=W1+W2 (3)P=P1+P2 (4) 并联电路中: (1)1/R=1/R1+1/R2 (2)W=W1+W2(3)P=P1+P2(4) 平衡条件的应用1(2010绍兴)如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2。 则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)() A.(F1+F2)/2B.F1+F2C.F1/F2D.F1×F2 2 (2010广州)60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图11所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为 A.20kgB.30kgC.60kgD.120kg //力臂的关系需要测量得出! 3(2010福州).小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼,如图4所示,OA=0.4m,OB=2m。 下列说法正确的是 A.用钓鱼竿钓鱼费距离 B.钓鱼竿是个省力杠杆 C.手对鱼杆的拉力F1的大小为75N D.手对鱼杆的拉力F1的大小为3N 二/填空题 1(2010安徽)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO=2OB。 固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加F=______N的力,在图上画出此时力F的方向。 答案: 20N力F的方向如图 2(2010盐城).在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向▲调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹 簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿▲方向,此时读 数为N. 答案: 右;竖直(或竖直向下);2 3(2010肇庆).右图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于▲杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是▲m,F的大小至少是▲N. 4(2010泸州)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”),若箱的重量为100N,动力臂是阻力臂的4倍,要使该杠杆平衡,则竖直向上的拉力F为N。 答案: 答案: 省力;25 5(2010宿迁).小明和小华玩跷跷板,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平衡.设小明体重为G1,小华体重为G2(G1<G2),则小华离支点的距离为▲m.若两人再拿同样重的铁球,则▲(填“小明”或“小华”)将下降. 6(2010镇江).在探究杠杆平衡条件的实验时,实验前发现杠杆左端低,右端高,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节;实验时,在A点悬挂两个总重为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉(如图所示),使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为N,此时杠杆属于杠杆. 答案: 右;0.8;费力 7(2010长沙)31.如图所示,在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块,在OA的中点施加一竖直向上的力F,当力F=40N时,杠杆在水平位置平衡,则石块重________N。 其密度为________kg/m3,将石块浸没于盛水的烧杯中,若杠杆仍在水平方向再次平衡,则F=________N。 答案;202ⅹ10320 8(2010六盘水)13.开瓶时使用的开瓶器如图3甲,可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙,若F1和F2都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=lcm,F1=25N,则F2=▲N。 答案: 150 9(2010年东营)18.某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示。 他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为320N。 10(2010厦门)22.如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计。 秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物的质量为kg。 若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值被测物的真实质量值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。 答案: 0.5;大于 11(2010荆州)52.如图所示,一块均匀的厚木板长15m,重400N,对称的搁在相距8m的A、B两个支架上。 一个体重为500N的人,从A点出发向左走到离A点m处时,木板将开始翘动。 答案: 3.2 三计算题 1(2010武汉)高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。 它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。 起重时,气垫放入重物与地面的间隙之间,由高压气瓶向气垫内充气,气垫在短时间内可把重物举起一定高度。 ⑴高压气瓶向气垫内充气时,气瓶内的气体温度,内能。 如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m,则其功率为W。 ⑵图乙中,质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。 当气垫内最高气压比外界高106Pa时,石板恰好被顶起,此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。 ② 在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l2。 ②气垫恰好顶起石板时,气垫的中心至少离石板右端的支点O多远? 2(2010恩施)如图所示,把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂(AO=3OB),当在B端挂一个重物时,木棒恰在水平位置平衡。 求此重物的质量是多少? 答案: 2kg 3 (2010义乌).某科学兴趣小组利用硬棒(质量一可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。 如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。 (1)此时物体B的重力是多少牛? (2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。 问该杠杆的刻度是否均匀? 请说明理由。 4(2010常州)如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30º. (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂. (2)拉力F的大小是多少? 答案: 解: 1)F的力臂如图所示。 2)如图,在Rt△OAD中,∠OAD=90°,∴OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm 根据杠杆平衡条件得: F*OD=G*OC有F*25cm=20N*30cm解得F=24N 5(2010湘潭)26.(6分)如图,长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆,可绕O点在竖直平面内自由转动。 现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平,测出O点到拉力F的距离及F的大小,再改变拉力F作用点的位置,测出相应的F与x的大小,所得实验数据如右表。 (1)由表中数据可得F与x之间的关系是: (2)O点到金属杆重心的距离为m。 (3)若测力计量程为25N,则应控制在范围。 答案: (1)成反比(或“F随x的增大而减小”) (2)1.0;0.4m~3m(或大于等于0.4m)
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