杠杆难题带答案全解.docx
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杠杆难题带答案全解
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杠杆难题
一、选择题
1、在已调节平衡的杠杆左边距离支点 40 cm 处挂上总重为 3 N 的钩码,用弹簧测力计勾在右边距离支点 30cm 处,以不同的
方向拉着杠杆右端使杠杆水平平衡,如图 3 所示。
两次测力计的示数
A.甲示数为 13 NB.乙示数为 3 N
C.甲乙示数相同D.乙示数比甲大
2、如右图所示,古人将一硬棒(质量忽略不计)悬挂在树枝上,绳对杆的动力 F1 使杆绕 0 点发生转动,提起水桶,下列说
法正确的是( )
A.阻碍杆转动的阻力是水和水桶的总重力B.阻碍杆转动的阻力是绳对杆(B 点)的拉力
C.杆转动过程中,动力臂始终是 OAD.此杠杆是费力杠杆
3、一根直杆可以绕 O 点转动,在直杆的中点挂一个重为 G 的重物,在杆的另一端施加一个力 F,如图所示,在力 F 从水平方
向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中,为使直杆保持在图示位置平衡,则拉力 F 的变化情况是()
A.一直变大B.一直变小C.先变大,后变小D.先变小,后变大
4、如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是()
A.①②B.②③C.②④D.③④
5、2015 年 11 月 21 日,恒大队在主场以 1 :
0 获得 2015 赛季亚冠联赛冠军。
现场直播时采用的是如图所示的摇臂摄像技
术工作时的情景,下列有关摇臂摄像的说法正确的是()
A.摇臂摄像的整个支架其实是个省力杠杆
B.摇臂摄像的整个支架其实是个省距离杠杆
C.如图所示的 L2 是摇臂摄像支架的阻力臂
D.摄像师用一个垂直于杠杆的力 F 把支架从虚线位置移动到图中所示位置的过程中,力 F 变大
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6、为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠杆 AB.从其上找一点 C 用支架支起来,如图所示,当小强依次在
枉杆上的 A1、A2、A 等各点施加一个向下的力时,发现越来越容易提起水桶.根据这一实验现象大家提出的以下四个问题.其
中最有探究价值且易于探究的科学问题是()
A.水桶重和位置不变,杠秆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力 ?
B.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之问存在着怎样的关系 ?
C.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之问存在着怎样的关系 ?
D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之问存在着怎样的关系 ?
7、如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是:
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D.将左右两边的钩码各加一个钩码,,同时将左右两边的钩码向外移动一格
8、如图所示,轻质杠杆的支点为 O,在杠杆的 A 点始终作用竖直向上的力 F ,将重为 G 的物体匀速提升,则力 F 的大小
()
A .逐步变大B. 逐步变小
C .始终不变D .先变小,后变大,杠杆在水平位置上下最小
9、根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的 4 种剪刀应选择()
A.B.C.D.
10、如图,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会()
A.左端下降B.右端下降C.仍然平衡D.无法判断
11、某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的 B 端,F 始终与直杆垂直,如图所示,则在抬起直杆的过程中(
A.F 逐渐变大 B.F 逐渐变小 C.F 保持不变 D.无法确定
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)
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12、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量 ()
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法比较
13、如图,O 为支点,在 A 端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为
A.一定省力B.一定费力C.不省力也不费力D.都有可能
二、作图题
14、如图所示,一轻质杠杆 OA 在力 F1、F2 的作用下处于静止状态.l2 是力 F2 的力臂,请在图中画出 F1 的力臂 l1 和力 F2 的示
意图.
15、如图所示,轻质杠杆的 A 点挂一重物 G,绳受的拉力为 F2,O 为杠杆的支点.请在杠杆的端点 B 处画出使杠杆保持静止的
最小的力 Fl 的示意图,并作出 Fl 和 F2 的力臂 l1 和 l2.
16、如图 19 所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点 O 连接。
试作出地面对棒的支持力的力臂 L 和棒所受重力 G
的示意图。
17、如图,一轻质杠杆,为了保持杠杆平衡,请在图中画出所用的最小力 F1 和阻力 F2 的力臂 L2.
18、作出下列杠杆的动力臂和阻力臂.
19、如图是用钓鱼竿钓鱼的示意图,O 为支点,F2 为鱼线对钓鱼竿的拉力,请画出:
F2 的力臂 l2 与 A 处所用最小力 F1 的方向.
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三、填空题
20、如图所示,一根粗细均匀的硬棒 AB 被悬挂起来,已知 AB=6AO,当在 A 处悬挂一重为 100 牛的重物时,杠杆恰好平衡,
杠杆自身的重力为牛.
21、如图是搬运泥土的独轮车,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.
22、下图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。
杠杆 AB 可以在竖直平面内绕固定点 O 转动,已知 AO:
OB=3:
2,悬挂在 A
端的桶与沙土所受的重力为 200N,悬挂在 B 端的配重所受的重力为 80N。
当杠杆 AB 在水平位置平衡时,加在配重下面绳端
的竖直向下的拉力 F 是N。
23、如图是一种健身器械,AOB 可视为杠杆,图中小明同学竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂(选取“大
于”,“小于”,“等于”)动力臂。
小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练 强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提
出一条合理的建议。
24、如图所示,某人用一根轻质木棒挑着重为 120N 的物体站在水平地面上,木棒保持水平,棒 AB 长为 1.2m,重物悬挂处离
肩膀距离 BO 为 0.8m,则手在 A 端对木棒竖直向下的作用力大小为N.
四、实验,探究题
25、如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:
杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质
量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选
填“左”或“右”)调节.
如图甲所示,在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边 B 处挂同样钩码个.
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测
力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是.
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(4)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
利用如图丙所示装置进行探究,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水平平衡状态时,测出的
拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:
.
26、在“探究杠杆平衡条件”的实验中
(1)在杠杆的 A 点挂上一重物,在 B 点用弹簧测力计施加竖直向下的力 Fl 使杠杆平衡。
(2)在杠杆后面安装一个以 O 为圆心的圆盘,如图甲,再把弹簧测力计从 B 点移到 C 点,此时拉力 F2 沿图乙中的 CD 线的
方向(CD 是圆 O 的切线).
① 画出拉力 F2,并画出 F2 的力臂 12 ;
② 判断:
FlF2 。
(选填“> ”、“< ”或“= , ,)
27、小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置.小明将左端的平衡螺母向右调,小
红认为也可以将右端的平衡螺母向调(选填“右”或“左”),使杠杆在水平位置平衡.
(2)接着,小明在 A 处挂 3 个钩码,在右端挂 2 个钩码,并移动钩码到 B 处,杠杆又在水平位置平衡(如图乙).小明使杠
杆在水平位置平衡的目的是.由此,小明总结得出杠杆平衡的条件.小明的做法存在的
问题是.
(3)最后,小明取下挂在右侧的钩码,并用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示).当弹
簧测力计逐渐向右倾斜时,保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(选填 “变大”、“变小”或
“不变”),其原因是.
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五、计算题
28、如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为 56kg。
身体可视为杠杆,O 点为支点.A 点为重心。
(10N/ kg)
(1) 该同学所受重力是多少?
(2) 在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂 L1(3)若 0B =1.0m,BC =0.4m,
求地面对双手支持力的大小?
29、如图所示,用固定在墙上的三角支架 ABC 放置空调室外机.如果 A 处螺钉松脱,则支架会绕 C 点倾翻.已知 AB 长 40cm,
AC 长 30cm.室外机的重力为 300N,正好处在 AB 中点处.
(1)求 A 处螺钉的水平拉力为多少 N(支架重力不计).
(2)为了安全,对室外机在 AB 上安装的位置有什么要求.
30、如图所示,有一粗细均匀,重为 40N,长为 4m 的长木板 AB,置于支架上,支点为 0,且 AO=1m,长木板的右端 B 用绳子
系住,绳子另一端固定在 C 处,当长木板 AB 水平时,绳与水平成 30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为 60N.一个重为
50N 的体积不计的滑块 M 在 F=10N 的水平拉力作用下,从 AO 之间某处以 V=1m/s 的速度向 B 端匀速滑动,求:
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小
②当滑块匀速运动时拉力 F 做功的功率
③滑块在什么范围内滑动才能使 AB 保持水平.
六、综合题
31、小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架 A 处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下
来的原因后,测量了如下的数据:
书包质量 5 千克;木衣架质量 3 千克;圆底盘直径 30 厘米;其他数据如图,衣架受到重力
的作用线经过圆底盘的圆心。
(1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。
32、图(a)所示是一把杆秤的示意图,O 是秤杆的悬点,使用该秤最多能称量 5 千克的重物.小王用一个相同的秤砣系在
原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量 7 千克的重物时,秤上的示数为 3 千克,如图(b)所示.
⑴那么当只挂一个秤砣时,该秤零刻度线的位置应该在 ______ (填“O 点”、“O 点的右侧”或“O 点的左侧”)
⑵若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量 _______Kg 的重物。
⑶采用“双秤砣法”去称量某重物时,秤上的示数为 3.2 千克,则重物的实际质量为_______Kg.
⑷若该秤零刻度线的位置离提纽的距离为 5cm,称钩离提纽的距离为 4cm,每只砣的质量为 400g,则称杆上有刻度的部分
的长度是多少米?
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参考答案
一、选择题
1、D 2、B 3、D 4、A.5、B 6、C 7、D 8、C 9、D 10、A 11、B 12、A 13、D
二、作图题
14、15 、16 、
17、18、
19、
三、填空题
20、解:
设硬棒重为 G,棒的重心在 AB 中点处,故 AB 重力的力臂为L﹣L=L,重物的力臂为L,
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由杠杆平衡条件得:
G•L=L•G′,
G=G′=×100N=50N.
故答案为:
50.
21、解:
独轮车的车辆轮轴处是支点,其中重力 G 是阻力,支点到重力作用线的距离是阻力臂,故阻力臂是 0.4m;
力 F 是动力,支点到力 F 作用线的距离是动力臂,故动力臂是 1.6m;
由杠杆的平衡条件可知:
F×L 动=G×L 阻,得 F=
= =250N.
故答案为:
1.6;250.
22、220
【解析】
试题分析:
如图杠杆在水平位置平衡,则 A 端受 到的拉力 FA=200N;对应力臂 OA,动力 FB 的力臂 OB;由杠杆的平衡条件得 FA
×OA=FB×OB;因 AO:
OB=3:
2,计算出 FB=300N;而 FB=G 配重+F;则 F=FB-G 配重=300N-80N=220N.
23、小于建议:
拉力的作用 点往左(内)移或重物往左(外)移或.增大物重
24、解:
根据杠杆的平衡条件可得:
120N×OB=FA•OA
即:
120N×0.8m=FA•(1.2m﹣0.8m),
解得 FA=240N
故答案为:
240N.
四、实验,探究题
25、解:
(1)杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;
如图甲所示,设一个钩码重力为 G,标尺一个格长度为 L,则在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码即 4G×3L=12G•L,要使杠杆在
水平位置平衡,应在杠杆右边 B 处挂同样钩码 6G 即 6G×2L=12G•L.故在 B 处挂同样钩码 6 个;
(3)如果作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直则该力的力臂短了,就会使得拉力变大;
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(4)若用图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响;因此用弹簧测力计竖直
向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.
故答案为:
(1)左;
6;
(3)变大;该力的力臂短了;
(4)杠杆自身受重力作用.
26、
(2)①如图所示②=
27、右便于测量力臂变大动力臂变小了
五、计算题
28、
29、解:
(1)C 点是支点,空调的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,
由杠杆平衡条件得:
F×AC=G× AB,
即:
F×30cm=300N× ×40cm,
解得:
F=200N;
(2)C 点是支点,空调的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,
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由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,为了安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁,以减小阻力臂,从而减小 A 处的
拉力.
答:
(1)A 处螺钉的水平拉力为 200N;
(2)室外机尽量靠近 A 处安装.
30、①f=F=10N;
②P=Fv=10N×1m/s=10W;
③当 M 在 O 点左侧离 O 点 X1 米,且 T=0,则
G•X1+GOA• LOA=GOB• LOB,即 50N×X1+10N× ×1m=30N× ×3m,
解得:
X1=0.8m;
当 M 在 O 点右侧离 O 点 X2 米时,且 T=60N,则
GOA• LOA=G•X2+GOB• LOB﹣T•LOBsin30°,即 10N× ×1m=50N×X2+30N× ×3m﹣60N×3m× ,
解得:
X2=1m,
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故滑块在 O 点左侧 0.8m 到右测 1m 范围内滑动才能使 AB 保持水平.
答:
①滑块匀速运动时所受的摩擦力为 10N;
②当滑块匀速运动时拉力 F 做功的功率为 10W;
③滑块在 O 点左侧 0.8m 到右测 1m 范围内滑动才能使 AB 保持水平.
六、综合题
31、
32、、⑴0 点右侧⑵11⑶5.4⑷0.5
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