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2018中考物理試題分類匯編 專題13 杠桿及其平衡條件(含解析)

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1、 專題13 杠桿及其平衡條件   一.選擇題(共22小題) 1.(2018?貴陽)人們應(yīng)用不同的簡單機械來輔助工作,正常使用下列簡單機械時說法正確的是( ?。? A.筷子可以省距離 B.所有剪刀都一定省力 C.定滑輪可以省力 D.撬棒越短一定越省力 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。從而判斷選項正誤。 【解答】解: A、用筷子夾菜時,動力臂小于阻力臂,所以是一個費力杠桿,費力但省距離,故A正確; B、剪鐵皮用的剪刀,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; 理發(fā)用的剪刀,在使用過程中,動力臂小于阻

2、力臂,是費力杠桿; 所以,剪刀有省力的,也有費力的,故B錯誤; C、定滑輪在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力,故C錯誤; D、撬棒在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;在其它條件不變時,省力的多少取決于動力臂的長短,撬棒越短動力臂越小,越費力,故D錯誤。 故選:A。   2.(2018?廣西)在探究“杠桿平衡條件“實驗中,杠桿在力F作用下水平平衡,如圖所示,現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中,杠桿始終保持水平平衡,則拉力F與其力臂的乘積變化情況是(  ) A.一直變小 B.一直變大 C.一直不變 D.先變小后變大 【分析】在測力計轉(zhuǎn)動過程中

3、,鉤碼的重力不變,其力臂OA不變,根據(jù)杠桿的平衡條件分析拉力F與其力臂的乘積變化情況。 【解答】解: 將測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中,鉤碼的重力不變,其力臂OA不變,即阻力與阻力臂的乘積不變;由于杠桿始終保持水平平衡,所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知,拉力F與其力臂的乘積也是不變的。 故選:C。   3.(2018?湘西州)如圖所示,大熊和小熊坐蹺蹺板。如果它們腳不著地,蹺蹺板在水平位置保持平衡時,下列說法正確的是( ?。? A.大熊和小熊的重力相等 B.大熊和小熊到支點的距離相等 C.他們各自的重力與各自的力臂的乘積相等 D.以上說法都正確 【分析】由圖可知,大熊和

4、小熊重力關(guān)系,根據(jù)杠桿的平衡條件可知它們重力與各自力臂的乘積關(guān)系,從而可知它們到支點的距離大小關(guān)系。 【解答】解: A、由圖可知,大熊重力應(yīng)大于小熊的重力,故A錯誤; BCD、由題知,它們腳不著地,蹺蹺板在水平位置保持平衡,由杠桿的平衡條件知,它們各自的重力與各自的力臂的乘積相等,故C正確; 熊對蹺蹺板壓力大小等于各自的重力,所以大熊的力臂小于小熊的力臂,即它們到支點的距離不相等,故B錯誤; 綜上所述D錯誤。 故選:C。   4.(2018?濰坊)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)。如果杠桿兩側(cè)的鉤碼各減少一個,杠桿將(  ) A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.無法判

5、斷 【分析】利用杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,左右分別判斷看是否平衡。 【解答】解:圖中杠桿處于平衡狀態(tài),設(shè)一個鉤碼的重為G,杠桿上一格的長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件可得:2G×3L=3G×2L; 如果杠桿兩側(cè)的鉤碼各減少一個,則: 左邊力與力臂的乘積:1G×3L, 右邊力與力臂的乘積:2G×2L, 由于此時右邊力與力臂的乘積較大,所以右端下降。 故選:B。   5.(2018?邵陽)如圖所示的杠桿,動力F的力臂是(  ) A.OD B.OF C.OA D.OC 【分析】力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離;據(jù)此對照各圖逐一進行分析即可解答。 【

6、解答】解:力臂是指從支點到力的作用線的距離;由圖可知,動力F的作用線沿FC方向,OC垂直CF,則動力F的力臂是線段OC。 故選:D。   6.(2018?長春)懸掛重物G的輕質(zhì)杠桿,在力的作用下傾斜靜止在如圖所示的位置。若力施加在A點,最小的力為FA;若力施加在B點或C點,最小的力分別為FB、FC,且AB=BO=OC.下列判斷正確的是(  ) A.FA>G B.FB=G C.FC<G D.FB>FC 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件分析出最小的力,然后畫出最小的力的示意圖,根據(jù)各個力臂的關(guān)系判定力的大小。 【解答】解:在阻力和阻力臂不變的情況下,動力臂越大,動力最?。蝗袅κ┘釉贏點,

7、當OA為動力臂時,動力最小為FA;若力施加在B點,當OB為力臂時動力最小,為FB;C若力施加在C點,當OC為力臂時,最小的力為FC,從支點做阻力的力臂OB',如圖所示: ; 阻力和阻力臂的乘積不變;由圖可知: FA的力臂AO>OB',根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)A<G,故A錯誤; FB的力臂BO>OB',根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)B<G,故B錯誤; FC的力臂CO>OB',根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)C<G,故C正確; FB的力臂BO=OC,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)B=FC,故D錯誤; 故選:C。   7.(2018?齊齊哈爾)如圖所示的用具,在正常使用的過程中,屬于費力杠桿的

8、是( ?。? A. B. C. D. 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。 【解答】解: A、圖示剪刀,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; B、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; C、圖示剪刀,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿; D、獨輪車在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿。 故選:C。   8.(2018?金華)如圖,用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行“杠桿平衡條件”的實驗(每個鉤碼重為0.5牛),下列說法正確的是( ?。? A. 實驗前出現(xiàn)如圖所示情況,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)

9、 B. 如圖,在AB處各增加一個鉤碼,杠桿仍然能保持平衡 C. 如圖,彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大 D. 如圖,用彈簧測力計在c點向上拉杠桿,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)小于3牛 【分析】(1)探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,螺母向上翹的一端移動; (2)原來杠桿平衡,是因為兩邊的力和力臂的乘積相等,現(xiàn)在各加一個同樣的鉤碼,就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等,據(jù)此分析得出結(jié)論; (3)根據(jù)鉤碼個數(shù)與每個鉤碼的重力求出測力計拉力;當拉力F向右傾斜時,保持B點不動,彈簧測力計的方向向右傾斜,這時杠桿右側(cè)的力臂變短,根據(jù)杠桿的

10、平衡條件可知,使杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將變大; (4)圖中,支點位于動力和阻力的右側(cè),彈簧測力計不但提了鉤碼,而且還提了杠桿,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響。 【解答】解: A、由圖可知,杠桿的右端上翹,要使杠桿在水平位置平衡,平衡螺母應(yīng)向右端移動,故A錯誤; B、設(shè)一個鉤碼重為G,一格的長度為L, 原來:3G×2L=2G×3L,杠桿平衡; 在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相等的鉤碼,現(xiàn)在:4G×2L<3G×3L,所以杠桿不再平衡,杠桿的右端下沉,故B錯誤; C、圖中彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b,此時拉力F的力臂變短,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,拉力變大,即測力計的示數(shù)

11、變大,故C正確; D、若不計杠桿的重力,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F′?2L=3G?4L, 解得測力計的示數(shù):F′=6G=6×0.5N=3N; 利用如圖所示裝置進行探究,杠桿的重力不能忽略,且杠桿的重心在桿的中點(杠桿的重心沒有通過支點),杠桿的重力與鉤碼的重力都會使杠桿向逆時針方向轉(zhuǎn)動,所以彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)大于3N,故D錯誤。 故選:C。   9.(2018?聊城)人體中的許多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時手臂的示意圖,當人手托5kg的物體保持平衡時,肱二頭肌收縮對橈骨所施加力的大小一定(  ) A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N

12、 【分析】首先確定杠桿的支點、動力、阻力及對應(yīng)的動力臂和阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2,并結(jié)合力臂的概念進行分析。 【解答】解:A、力的單位是N,質(zhì)量的單位是kg,題目是求力的大小,不能用kg左單位,故A錯誤; BCD、由圖知,物體的重力為G=mg=5kg×9.8N/kg=49N; 肱二頭肌的拉力為動力,物體對手的壓力為阻力,支點在肘,如圖所示: 所以動力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件: F1L1=F2L2 因為L1<L2 所以F1>F2 即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于49N.故B正確,CD錯誤。 故選:B。   10.(2018?臨沂)圖(a)所示的

13、杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個等重的物體,如圖(b)所示,則杠桿( ?。? A.右端下沉 B.左端下沉 C.要保持平衡應(yīng)將左端的物體向右移動 D.要保持平衡應(yīng)在右端再加掛一個物體 【分析】(a)圖杠桿是平衡的,原因是兩邊的力和力臂的乘積相等,(b)圖分別加掛一個等重的物體后,分析兩邊的力和力臂的乘積是否還相等,據(jù)此判斷丁圖的杠桿是否還平衡。 【解答】解: AB、設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿一格長為L,(a)圖杠桿平衡是因為:2G×2L=G×4L; (b)圖分別加掛一個等重的物體后(為便于研究,設(shè)物體的重也為G), 左邊力與力臂的乘積:3G×2L, 右邊力

14、與力臂的乘積:2G×4L, 因為3G×2L<2G×4L,即右邊力與力臂的乘積較大, 所以杠桿不能平衡,右端下沉;故A正確,B錯誤; CD、若想讓杠桿能夠平衡,可以將左端的物體向左移動,從而增大左邊的力臂,使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積,故C錯誤; 若想讓杠桿能夠平衡,可以在左端再加掛一個物體,左邊的力變大,使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積,故D錯誤。 故選:A。   11.(2018?黑龍江)如圖所示的簡單機械中一定費力的是( ?。? A. 起瓶器 B. 撬棒 C. 羊角錘 D. 釣魚竿 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,找出支點,判斷杠桿

15、在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。 【解答】解: A、起瓶器在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A錯誤; B.撬棒在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B錯誤; C、羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C錯誤; D、釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故D正確。 故選:D。   12.(2018?遂寧)小明在水平地面上推如圖所示的一只圓柱形油桶,油桶高40cm,底部直徑為30cm,裝滿油后總重2000N.下列說法中正確的是( ?。? A.要使底部C稍稍離開地面,他至少應(yīng)對油桶施加600N的力

16、 B.他用水平力雖沒推動油桶,但他用了力,所以他對油桶做了功 C.他用水平力沒推動油桶,是因為推力小于摩擦力 D.油桶勻速運動時,地面對油桶的支持力和油桶對地面的壓力是平衡力 【分析】(1)根據(jù)杠桿平衡原理,確定出使杠桿平衡的動力方向,然后利用幾何關(guān)系求出力臂,再利用平衡條件求出最小拉力的大小。 (2)根據(jù)做功的條件分析; (3)根據(jù)二力平衡分析; (4)根據(jù)平衡力的條件分析。 【解答】解: A、作用在B點的力,要使油桶C點稍離地面,必須以C點為支點,則BC作為動力臂最長,此時動力也最小,最省力, 此時動力為F,阻力為G=2000N,動力臂L1===50cm,阻力臂L2=C

17、D=×30cm=15cm, 由于F1L1=F2L2,則最小拉力F===600N,故A正確。 B、他用水平力沒推動油桶,沒在力的方向上通過距離,故不做功,故B錯誤; C、他用水平力沒推動油桶,油桶處于靜止狀態(tài),推力等于摩擦力,故C錯誤; D、地面對油桶的支持力和油桶對地面的壓力沒有作用在同一個物體上,不是平衡力,故D錯誤。 故選:A。   13.(2018?海南)如圖所示,下列工具在使用中屬于省力杠桿的是( ?。? A. 筷子 B. 釣魚竿 C. 鋼絲鉗 D. 食品夾 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,找出支點,判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬

18、于哪種類型的杠桿。 【解答】解: A、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故A錯; B、釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故B錯; C、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C正確; D、食品夾在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故D錯。 故選:C。   14.(2018?河南)下列工具中,使用時屬于費力杠桿的是(  ) A. 羊角錘 B. 筷子 C. 瓶蓋起子 D. 天平 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。 【解答】解:A、羊角錘在使

19、用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; B、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿; C、瓶蓋起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; D、天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿。 故選:B。   15.(2018?連云港)如圖所示,O為杠桿的支點,杠桿右端掛有重為G的物體,杠桿在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠桿仍在水平位置保持平衡,下列關(guān)系中正確的是( ?。? A.F1<F2 B.F1>F2 C.F2<G D.F1=G 【分析】由題知,O為支點,當阻力、阻力臂不變時,由杠桿的平衡條件知:動力和動力臂的乘積一定,當動力臂較大

20、時,動力將較小;動力臂較小時,動力將較大。因此先判斷出F1、F2的力臂大小,即可判斷出兩力的大小關(guān)系從而比較出F1、F2與G的關(guān)系。 【解答】解: AB、設(shè)動力臂為L2,杠桿長為L(即阻力臂為L); 由圖可知,F(xiàn)2與杠桿垂直,因此其力臂為最長的動力臂,由杠桿平衡條件可知F2為最小的動力,則Fl>F2,故A錯誤,B正確; CD、用力F2使杠桿在水平位置保持平衡時, 由杠桿平衡條件可得:F2?L2=G?L, 由圖知L2<L, 所以F2>G;故C錯誤; 因為Fl>F2,F(xiàn)2>G, 所以Fl>F2>G,故D錯誤。 故選:B。   16.(2018?上海)能使杠桿OA水平平衡的最

21、小力的方向為( ?。? A.AB B.AC C.AD D.AE 【分析】根據(jù)杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長。由此分析解答。 【解答】解: 由圖知,O為支點,動力作用在A點,連接OA就是最長的動力臂,根據(jù)杠桿平衡的條件,要使杠桿平衡動力方向應(yīng)向上,所以最小力方向為AB。 故選:A。   17.(2018?福建)《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理。圖中“標”“本”表示力臂,“權(quán)“重” 表示力。以下說法符合杠桿平衡原理的是( ?。? A.“權(quán)”小于“重”時,A端一定上揚 B.“權(quán)”小于“重“時,“標

22、”一定小于“本” C.增大“重”時,應(yīng)把“權(quán)”向A端移 D.增大“重”時,應(yīng)換用更小的“權(quán)” 【分析】桿秤實際是以提紐為支點的杠桿,利用杠桿平衡條件分析力或力臂的變化。 【解答】解:根據(jù)杠桿平衡條件知, 權(quán)×標=重×本。 A、“權(quán)”小于“重”時,“本”確定,但“標”是可以改變的,所以A端不一定上揚。故A錯誤; B、“權(quán)”小于“重“時,由“權(quán)×標=重×本”知,“標”一定大于“本”。故B錯誤; C、增大“重”時,“權(quán)”和“本”不變,由“權(quán)×標=重×本”知,“標”會增大,所以把“權(quán)”向A端移。故C正確; D、增大“重”時,“本”不變,由“權(quán)×標=重×本”知,可以增大“標”,或增大“

23、權(quán)”。故D錯誤。 故選:C。   18.(2018?達州)如圖所示,光滑帶槽的長木條AB(質(zhì)量不計)可以繞支點O轉(zhuǎn)動,木條的A端用豎直細線連接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木條的B端通過細線懸掛一個長方體木塊C,C的密度為0.8×103kg/m3,B端正下方放一盛滿水的溢水杯。現(xiàn)將木塊C緩慢浸入溢水杯中,當木塊浸入水中一半時,從溢水口處溢出0.5N的水,杠桿處于水平平衡狀態(tài),然后讓質(zhì)量為300g的小球從B點沿槽向A端勻速運動,經(jīng)4s的時間系在A端細繩的拉力恰好等于0,下列結(jié)果不正確的是(忽略細線的重力,g取10N/kg)( ?。? A.木塊受到的浮力為0.5N B.木

24、塊C受到細線的拉力為0.3N C.小球剛放在B端時A端受到細線的拉力為2.2N D.小球的運動速度為0.2m/s 【分析】(1)溢水杯內(nèi)裝滿水,當物體放入后,根據(jù)阿基米德原理即可求出物體受到的浮力; (2)根據(jù)F浮=ρ水V排g求排開水的體積;此時木塊浸入體積為木塊體積的一半,可求木塊的體積,又知道木塊的密度,利用密度公式和重力公式求木塊重;根據(jù)FB=G﹣F浮求杠桿B端受到的拉力FB, (3)根據(jù)杠桿平衡條件得出關(guān)系式FA×OA=FB×OB求出小球剛放在B端時A端受到細線的拉力; (4)知道小球的質(zhì)量可求重力,設(shè)小球的運動速度為v,則小球滾動的距離s=vt,可求當A端的拉力為0時,小

25、球到O點距離(s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m),再根據(jù)杠桿平衡條件得出G球×s′=FB×OB,據(jù)此求小球運動速度。 【解答】解: (1)溢水杯內(nèi)盛滿水,當物體放入后,物體受到的浮力:F浮=G排=0.5N,故A正確; (2)根據(jù)F浮=ρ液gV排可得排開水的體積: V排===5×10﹣5m3; 因為一半浸入水中, 所以物體的體積: V物=2V排=2×5×10﹣5m3=1×10﹣4m3; 由G=mg和ρ=可得,物體的重力: G=mg=ρ物?V物g=0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg=0.8N, 則B端木塊C所受的拉力:FB=G﹣F浮=0.8N﹣0.

26、5N=0.3N,故B正確; (3)小球的質(zhì)量為: m球=300g=0.3kg, 小球的重: G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N, 小球剛放在B端時,B端受到的力為3N+0.3N=3.3N, 根據(jù)杠桿平衡條件得出關(guān)系式:FA×OA=FB×OB 則A端受到細線的拉力:FA===2.2N,故C正確。 (4)設(shè)小球的運動速度為v, 則小球滾動的距離s=vt, 當A端的拉力為0時,杠桿再次平衡,此時小球到O點距離: s′=s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m, 根據(jù)杠桿平衡條件可知: G球×s′=FB×OB, 即:3N×(v×4s﹣0.4m)=0.3N×0.4m

27、, 解得:v=0.11m/s。故D錯誤。 故選:D。   19.(2018?煙臺)如圖所示的杠桿,屬于費力杠桿的是( ?。? A. B. C. D. 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。 【解答】解: A、羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。 B、起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。 C、鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,符合題意。 D、鉗子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。 故選:C。   20.(2018?蘇

28、州)如圖的常見器具都應(yīng)用了杠桿,其中屬于省力杠桿的是( ?。? A. 托盤天平 B. 獨輪車 C. 筷子 D. 船槳 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。 【解答】解: A、托盤天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力也不費力; B、獨輪車在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿; C、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿; D、船槳在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿。 故選:B。   21.(2018?綿陽)如圖所示,兩個等高的托盤秤甲、乙放在同一水平地面

29、上,質(zhì)量分布不均勻的木條AB重24N,A、B是木條兩端,O、C是木條上的兩個點,AO=BO,AC=OC.A端放在托盤秤甲上,B端放在托盤秤乙上,托盤秤甲的示數(shù)是6N.現(xiàn)移動托盤秤甲,讓C點放在托盤秤甲上。此時托盤秤乙的示數(shù)是( ?。? A.8N B.12N C.16N D.18N 【分析】A端放在托盤秤甲上,以B點支點,根據(jù)杠桿平衡條件先表示出木條重心D到B的距離,當C點放在托盤秤甲上C為支點,再根據(jù)杠桿平衡條件計算托盤秤乙的示數(shù)。 【解答】解: 設(shè)木條重心在D點,當A端放在托盤秤甲上,B端放在托盤秤乙上時,以B端為支點, 托盤秤甲的示數(shù)是6N,根據(jù)力的作用是相互的,所以托盤秤對木

30、條A端的支持力為6N,如圖所示: 由杠桿平衡條件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD, 所以:AB=4BD, BD=AB, 當C點放在托盤秤甲上時,仍以C為支點,此時托盤秤乙對木條B處的支持力為FB, 因為AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD 由杠桿平衡條件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD, 所以:FB=16N,則托盤秤乙的示數(shù)為16N。 故選:C。   22.(2018?衢州)如圖所示是汽車起重機,其中A、B組成滑輪組(結(jié)構(gòu)如示意圖),C桿伸縮可改變吊臂的長短,D桿伸縮可改變吊臂與水平

31、面的角度,O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸,裝在E里的電動機牽引鋼絲繩,利用滑輪組提升重物,H為在車身外側(cè)增加的支柱,F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車起重機的敘述中錯誤的是( ?。? A.滑輪組中A滑輪用于改變力的方向 B.當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大 C.當D桿伸長時力F的力臂將變小 D.H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大 【分析】(1)不隨物體一起移動的滑輪是定滑輪,隨物體一起移動的滑輪是動滑輪,定滑輪可以改變力的方向,動滑輪可以省力; (2)當C桿伸長時吊臂阻力臂變長,阻力和動力臂不變時,根據(jù)杠桿平衡條件分析解答力的變化; (3)當D桿伸長時,物體變高,伸長臂的

32、夾角變大,阻力臂F的力臂將變?。? (4)操縱汽車起重機時,應(yīng)在車身外側(cè)增加支柱,以防翻車,并避免輪胎受到過大的壓力,損壞輪胎。 【解答】解:A、A滑輪隨物體一起移動是動滑輪,動滑輪可以省力但可以改變力的方向,故A錯誤; B、當C桿伸長時吊臂阻力臂變長,在阻力和動力臂一定時,阻力臂越長,動力越大,根據(jù)物體間力的作用是相互的知,對D桿的壓力將變大,故B正確; C、當D桿伸長時力,物體變高,阻力臂F的力臂將變小,故C正確; D、操縱汽車起重機時,應(yīng)在車身外側(cè)增加支柱即H,以防翻車,并避免輪胎受到過大的壓力。故D正確。 故選:A。   二.填空題(共9小題) 23.(2018?昆明)

33、如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動,A點處掛一個重為20N的物體,B點處加一個豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,且OB:AB=2:1.則F= 30 N,它是 費力 杠桿。 【分析】已知物體G的重力,再根據(jù)杠桿平衡的條件F?OB=G?OA可直接求F的大小,根據(jù)拉力F和G的大小判斷杠桿的種類。 【解答】解:因為OB:AB=2:1, 所以O(shè)B:OA=OB:(OB+AB)=2:(2+1)=2:3 由杠桿平衡的條件F得:F?OB=G?OA可得: 即:F===30N; 因為F>G, 所以此杠桿為費力杠桿。 故答案為:30;費力。   24.(2018?廣安)如圖,AB是能繞

34、B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,在中點C處用繩子懸掛重為100N的物體(不 計繩重)在A端施加豎直向上的拉力使杠桿在水平位置平衡,則拉力F= 50 N.若保持拉力方向始終垂直于杠桿,將A端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力F將 減小?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”) 【分析】(1)物體的重力為阻力,杠桿在水平位置保持平衡時,BC為阻力臂,BA為動力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2求出拉力的大小; (2)利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況。 【解答】解:杠桿在水平位置保持平衡,由F1l1=F2l2可得,拉力的大?。? F1=G=G=×100N=50N。 若將A端緩慢

35、向上提升一小段距離,則阻力臂l2將變小,阻力G不變,即F2l2變小, 因為拉力方向始終垂直于杠桿,所以動力臂不變,l1始終等于BA,根據(jù)F1l1=F2l2可知F1變小,即拉力F減??; 故答案為:50;減小   25.(2018?威海)如圖為吊裝工具示意圖,物體M為重5000N的配重,杠桿AB的支點為O,OA:OB=1:2,每個滑輪重100N.當重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動繩子時,工人對地面的壓力為 400 N,物體M對地面的壓力為 4500 N.(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計) 【分析】(1)首先對工人進行受力分析,受豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向

36、上的支持力,人對繩子的拉力,即繩子對人的拉力,又知道人的重力,從而可以計算出地面對人的支持力,即工人對地面的壓力。 (2)分析A點受到的力和杠桿的平衡條件分析出B點的拉力,對M受力分析得出地面對物體的支持力即物體M對地面的壓力。 【解答】解: (1)人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、豎直向上的支持力F支, 由力的平衡條件可得:F+F支=G, 則F支=G﹣F=700N﹣300N=400N, 因為地面對人的支持力和人對地面的壓力是一對相互作用力,大小相等, 所以工人對地面的壓力:F壓=F支=400N; (2)定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對定滑輪向上的拉力,

37、由力的平衡條件可得:FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N; 杠桿對定滑輪的拉力和定滑輪對杠桿的拉力是一對相互作用力,大小相等,即FA=F′A=1000N; 根據(jù)杠桿的平衡條件:FA×OA=FB×OB,且OA:OB=1:2, 所以:FB===500N; 因為物體間力的作用是相互的, 所以杠桿對物體M的拉力等于物體M對杠桿的拉力,即FB′=FB=500N; 物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力, 則物體M受到的支持力為:FM支持=GM﹣FB′=5000N﹣500N=4500N, 因為物體間力的作用是相互的, 所以物體M對地面的壓力:FM壓=F

38、M支持=4500N。 故答案為:400;4500。   26.(2018?杭州)如圖所示,將長為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺面上,左右兩端點分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3米。在A端掛一個重為30牛的物體,在B端掛一個重為G的物體。 (1)若G=30牛,臺面受到木棒的壓力為 60 牛。 (2)若要使木棒右端下沉,B端掛的物體至少要大于 90 牛。 (3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,則G的取值范圍為 10~90 牛。 【分析】(1)對物體進行受力分析,算出臺面受到的支持力進一步判斷出臺面受到木棒的壓力; (2)若要使木棒右端下沉,以右邊緣為支點

39、,分析得出動力臂和阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件算出B端掛的物體的重力; (3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,分別乙左邊緣和右邊緣為支點判斷出動力臂和阻力臂,據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析分析出最大力和最小力。 【解答】解:(1)放在水平方形臺面上輕質(zhì)木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺面豎直向上的支持力,即F支持=F拉力=2G=2×30N=60N; 因為木板對臺面的壓力和臺面對木棒的支持力是一道相互作用力,大小相等,即F壓力=F支持=60N; (2)此時L左=1.2m﹣0.3m=0.9m,L右=0.3m, 根據(jù)杠桿的平衡條件:GA×L左=GB×L右得。 B端掛的物體的

40、重力:GB===90N; (3)若以右邊緣為支點,右邊力臂最小,力最大為90N; 若以左邊緣為支點,右邊力臂最大,力最小,此時L左′=0.3m,L右′=1.2m﹣0.3m=0.9m, 最小為: F小===10N。 故答案為:(1)60;(2)90;(3)l0~90。   27.(2018?齊齊哈爾)如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計),O是支點,A處掛一重為50N的物體,為保證杠桿在水平位置平衡,在中點B處沿 F2 (選填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,為 100 N。 【分析】若在杠桿上B點施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,該力的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,使動

41、力臂最長,即豎直向上; B是杠桿的中點,則OA=2OB,又知道物重大小,利用杠桿平衡條件求拉力大小。 【解答】解: 為使拉力最小,動力臂要最長,拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,即豎直向上(F2),動力臂為OB最長, 杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件: F2×OB=G×OA,由于OA是OB的二倍,所以:F=2G=100N。 故答案為:F2;100。   28.(2018?北京)小華探究杠桿平衡條件時,使用的每個鉤碼的質(zhì)量均相等,杠桿上相鄰刻線間的距離相等。如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向 右?。ㄟx填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)。杠桿水平后,在杠桿上的A點懸掛

42、了2個鉤碼,如圖乙所示,為杠桿保水平平衡,應(yīng)在B點懸掛 3 個鉤碼。 【分析】(1)調(diào)節(jié)平衡螺母向上翹的一端移動,使杠桿在水平位置平衡。 (2)設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿一個小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷; 【解答】解:(1)由圖甲可知,杠桿的右端上翹,所以平衡螺母向上翹的右端移動; (2)設(shè)一個鉤碼為G,一格的長度為L,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:2G×3L=nG×2L,解得:n=3。 故答案為:右;3。   29.(2018?東營)如圖所示,杠桿AOB能繞O點轉(zhuǎn)動。在A點掛一重物G,為使杠桿保持平衡且用力最小,在B點施加一個力,這個力應(yīng)該是圖中的 F2 。 【分析】由圖可見

43、為保持杠桿平衡,動力方向必須向下。 根據(jù)杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長,已知點B是動力作用點,那么只需找出最長動力臂即可。 【解答】解:在B點施力F,阻力的方向向下,為使杠桿平衡,動力的方向應(yīng)向下,F(xiàn)4方向向上,不符合要求; 當F的方向與杠桿垂直時動力臂最大,此時最省力,即F2的方向與OB垂直,故F2最小。 故答案為:F2。   30.(2018?瀘州)瀘州市為了鞏固創(chuàng)文成果下發(fā)了宣傳手冊“綠色低碳生活,從垃圾分類開始”。如圖是一種輪式垃圾桶,拖動時它相當于一個 省力 杠桿(選填“省力”或“費力”);

44、垃圾桶底部的小輪子是為了 減小 摩擦力(選填“增大”或“減小”);若拖動時垃圾桶總重為150N,且動力臂為阻力臂的2倍,則保持垃圾桶平衡的拉力F為 75 N。 【分析】(1)由示意圖分析動力和阻力,然后看動力臂和阻力臂的大小,確定杠桿種類; (2)用滾動代替滑動可以減小摩擦; (3)根據(jù)杠桿的平衡條件進行計算求出豎直向上的力。 【解答】解:(1)圖示的垃圾桶,因為是動力臂大于阻力臂的杠桿,所以是一個省力杠桿; (2)垃圾桶底部安裝小輪子,采用變滑動為滾動的方式減小了摩擦力; (3)已知垃圾桶總重G=150N,動力臂L1=2L2, 根據(jù)杠桿平衡條件:FL1=GL2可得, 保持

45、垃圾桶平衡的拉力為:F===75N。 故答案為:省力;減小;75。   31.(2018?荊州)如圖所示,一根足夠長的輕質(zhì)杠桿水平支在支架上,OA=20cm,G1是邊長為5cm的正方體,G2重為20N.當OB=10cm時,繩子的拉力為 10 N,此時G1對地面的壓強為2×104Pa.現(xiàn)用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右勻速直線運動,經(jīng)過 10 s后,可使G1對地面的壓力恰好為零。 【分析】(1)已知OA、OC和G2,由杠桿平衡條件求出G2在C點時,杠桿在A點受到的拉力, 由壓強公式的變形公式求出G1對地面的壓力, 然后對G1進行受力分析,由平衡條件求出G1的重力; (2

46、)由杠桿平衡條件求出G1對地面壓力為零時G2到支點的距離,然后由速度公式的變形公式求出G2的運動時間。 【解答】解:(1)G2在C點時,由杠桿平衡條件得:FA×OA=G2×OC, 即:FA×20cm=20N×10cm,解得:FA=10N; 物體與地面的接觸面積:S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2; 由p=得物體G1對地面的壓力: F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N, 地面對物體的支持力:F′=F=50N, G1受豎直向下的重力G1、地面的支持力F′、繩子的拉力FA作用, 物體靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得: G1=FA+F′=10N+50N=

47、60N; (2)當G1對地面的壓力為0時,杠桿在A點的受到的拉力FA′=G1=60N, 設(shè)G2位于D點,由杠桿平衡條件得:FA′×OA=G2×OD, 即:60N×20cm=20N×OD, 解得:OD=60cm, 物體G2的路程:s=OD﹣OC=60cm﹣10cm=50cm, 由v=得物體G2的運動時間: t===10s; 故答案為:10;10。   三.作圖題(共18小題) 32.(2018?遼陽)甲是一款水管扳手鉗,用它夾水管時,AOB部分可視為一個杠桿,其簡化示意圖如圖乙所示。請在乙圖中畫出: (1)阻力F2的力臂L2; (2)杠桿平衡時,作用在B點的最小動力F1

48、及其力臂L1. 【分析】(1)過支點作阻力作用線的垂線,支點到垂足的距離為阻力臂。 (2)根據(jù)杠桿的平衡條件,在阻力、阻力臂一定時,動力臂越長、越省力,首先確定出最長的力臂、動力作用點,再確定動力的方向,畫出動力的示意圖。 【解答】解: (1)由題知,O點為支點,從O點作F2作用線的垂線,支點到垂足的距離為阻力臂L2。 (2)若動力作用在B點,以O(shè)B為動力臂是最長的力臂,此時力最小,則連接OB為最長力臂L1,再過B點做OB的垂線,即動力F1的作用線,以O(shè)為支點,F(xiàn)1、F2作用效果相反,F(xiàn)2使杠桿順時針轉(zhuǎn)動,則F1使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,F(xiàn)1的方向向上,如圖所示:   33.(201

49、8?咸寧)過去農(nóng)村用的舂米工具是一個杠桿,如圖所示是它的結(jié)構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸,在A端連接著石球,腳踏B端可以使石球升高,抬起腳,石球會落下打擊稻谷。請在圖中畫出動力F1的力臂和石球所受重力G的示意圖。 【分析】(1)做重力的示意圖,首先找出重心,然后用一條帶箭頭的線段表示重力,重力的方向是豎直向下的;最后標出重力G; (2)力臂的畫法:①首先根據(jù)杠桿的示意圖,確定杠桿的支點;②確定力的作用點和力的方向,畫出力的作用線;③從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂。 【解答】解: (1)石球的重心在球心,過重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段,在線段的末端標上箭頭和符號

50、G,即為石球所受重力的示意圖; (2)從支點O向力F的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是F的力臂L.如圖所示:   34.(2018?廣東)如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動,請在圖中畫出杠桿OA的動力臂L。 【分析】已知支點和動力的方向,過支點作力的作用線的垂線段(即力臂)。 【解答】解: 由圖知,杠桿所受動力作用在A端,動力的方向向上,過支點O作動力作用線的垂線段,即為杠桿OA的動力臂L.如圖所示:   35.(2018?宜昌)如圖甲所示,鋼絲鉗可以看成是兩個杠桿的組合,圖乙是其中的一個杠桿。用鋼絲鉗剪鐵絲時,將鐵絲放在A處還是B處更省力呢?請在圖乙中你認為更省

51、力的位置處畫出阻力F2的示意圖和動力F1的力臂。 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件知,在阻力、動力臂不變時,阻力臂越小越省力進行判斷。 從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂,根據(jù)力與力臂的關(guān)系確定F的作用點和方向。 【解答】解: 要想用更小的力,阻力不變、動力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件知,要減小阻力臂,所以鐵絲要靠近轉(zhuǎn)軸A處。 由圖知,人手對柄部作用力F1,使鉗子將沿順時針方向轉(zhuǎn)動,所以阻力F2垂直鉗口向上;從支點向動力作用線做垂線,垂線段的長度即為動力臂。如圖所示:   36.(2018?哈爾濱)如圖所示,在“探究杠桿平衡條件”實驗中,用帶有等間隔刻度的杠桿進行實驗

52、,實驗前已調(diào)杠桿水平平衡在A點施加豎直向上的力為使杠桿恢復(fù)水平平衡,請畫出在B點施加的最小力F的示意圖及其力臂L(標出F大?。? 【分析】首先讀出A點力的大小,若在杠桿上B端施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,該力的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,根據(jù)杠桿平衡的條件動力×動力臂=阻力×阻力臂,求得最小力F的力臂,據(jù)此作圖。 【解答】解:由圖可知,在A點施加豎直向上的力為2N,力臂為2L,根據(jù)杠桿平衡條件,F(xiàn)B×4L=FA×2N, 解得,在B點施加的最小力F=1N,使杠桿在水平位置平衡,該力的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,如圖所示:   37.(2018?眉山)如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA能繞O點轉(zhuǎn)動

53、,請在杠桿中的A端畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖(要求保留作圖痕跡)。 【分析】此題是求杠桿最小力的問題,已知點O是動力作用點,那么只需找出最長動力臂即可,可根據(jù)這個思路進行求解。 【解答】解:O為支點,所以力作用在杠桿的最右端A點,并且力臂是OA時,力臂最長,此時的力最小。確定出力臂然后做力臂的垂線即為力F.如圖所示:   38.(2018?成都)如圖甲是教室里的學(xué)生座椅,乙圖是它的側(cè)面圖,要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉(zhuǎn)動,請在圖乙中畫出;①F的力臂②F的示意圖。 【分析】(1)力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離; (2)杠桿平衡條件

54、:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小。 【解答】解: 由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越??;圖中支點在A點,要求在C點用力,連接AC,則AC就是最長的動力臂L;由題意可知,要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉(zhuǎn)動,則動力應(yīng)垂直于力臂L向左,據(jù)此可畫出最小動力F的示意圖;如下圖所示:   39.(2018?黃石)旅行箱在拉力作用下靜止于圖示狀態(tài),O點為旅行箱的重心,A為拉力的作用點,請在圖中畫出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意圖。 【分析】重力方向豎直向下,作重

55、力的示意圖時應(yīng)從物體重心向下作豎直線段,并在線段的末端標上箭頭; 根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情況下,動力臂越大動力越小。由此畫出最小力。 【解答】解: 重力方向豎直向下,從重心O沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段,并用符號G表示;如圖所示: 阻力和阻力臂不變,由杠桿平衡條件可知,動力臂越長,動力越小,圖中B點支點,以支點B到A的距離為力臂是最大力臂,力與力臂垂直,由此過A點作BA的垂線,方向向上,如圖所示:   40.(2018?鹽城)在圖中畫出施加在開關(guān)上力F的力臂L。 【分析】要解決此題,需要掌握力臂的概念,知道力臂是從支點到力

56、的作用線的距離。由支點向力的作用線做垂線,垂線段的長度即為力臂。 【解答】解:由支點O向F的作用線做垂線,垂線段的長度即為F的力臂L.如圖所示:   41.(2018?攀枝花)如圖所示,一個繞O點的轉(zhuǎn)動的杠桿,已知動力F1的方向和阻力F2的力臂L2,請畫出動力F1的力臂L1以及阻力F2。 【分析】已知支點、阻動力的方向和阻力臂,根據(jù)力臂的畫法,過支點作阻力作用線的垂線段,即動力臂;然后過阻力臂的末端作垂直于阻力臂的作用力,即阻力。 【解答】解:過支點O作動力F1作用線的垂線段,即為動力臂L1; 根據(jù)力和力臂的垂直關(guān)系,過力臂L2的上端,作垂直于力臂L2的直線,與杠桿的交點為

57、力F2的作用點,已知阻力F1的方向向上,為使杠桿平衡,則力F2的方向應(yīng)斜向下,由此畫出阻力F2,作圖如下:   42.(2018?德州)手機自拍已成一種時尚。如圖所示是使用自拍桿輔助手機進行自拍時的示意圖,將自拍桿看作一個輕質(zhì)杠桿,O點是支點。請在圖中畫出: (1)施加在A點最小的動力F1 (2)力F2的力臂L2 【分析】力臂是從支點到力的作用線的距離;當動力的力臂最大時,動力是最小的。 【解答】解:當AO之間的連線作為力臂時,力臂是最大的,此時的動力最小;力F2是由重力產(chǎn)生的,故阻力的方向是豎直向下的,從O點做該力的作用線的垂線,即為力臂,如圖所示: 。 故答案為:如

58、上圖。   43.(2018?衡陽)如圖所示,一根木棒以O(shè)點為支點撬動木塊,畫出作用在A點最小動力F1,并畫出阻力的力臂L2。 【分析】由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,當動力臂最大時,動力最小,即最省力。連接支點和力的作用點A即是最大動力臂,當作用力與之垂直時,作用力最??; 阻力臂是支點O到阻力作用線的距離,過O點F2的作用線的垂線即為阻力的力臂L2。 【解答】解:力臂越長越省力,最長的力臂即支點與作用點的連線,根據(jù)力臂的畫法作出垂直于OA的作用力即為在A點最小動力F1,方向向下; 反向延長力F2所在的直線,由支點O向這條線作垂線即為阻力的力臂L2.如圖所示:

59、  44.(2018?淮安)畫出圖中動力F1的力臂L1。 【分析】力臂是支點到力的作用線的距離,過支點做出力的作用線的垂線,支點到力的作用線的距離,即為所求作的力臂。 【解答】解: 已知支點為O,過點O作力F1作用線的垂線段,即為F1的力臂L1,如圖所示:   45.(2018?泰州)如圖,用螺絲刀撬圖釘,畫出在A點所加最小力F1的示意圖和阻力F2的力臂l2。 【分析】力臂是支點到力的作用線的距離。由杠桿的平衡條件可知,當杠桿平衡時,力臂最長,力最小。 【解答】解:由圖知O是支點,F(xiàn)1作用在A點時,最長力臂是OA,所以F1的方向要與OA垂直,方向向下,這樣才能保證其

60、力臂是OA。 過O點向力F2的作用線作垂線,即為阻力F2的力臂l2.如圖所示:   46.(2018?德陽)如圖OAB輕質(zhì)杠桿,O為支點,請在圖中B點處畫出能使杠桿保持平衡的最小力F的示意圖。 【分析】(1)根據(jù)杠桿平衡的條件可知,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長。 (2)在通常情況下,連接杠桿支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長,依此為動力臂,最省力。 【解答】解:(1)由O點到桿頂端的距離是最長的力臂,所以動力應(yīng)作用在杠桿的頂端B處; (2)根據(jù)杠桿平衡的條件,要使杠桿平衡,動力方向垂直于桿向上,據(jù)此可畫出最小的動力,如圖所示

61、: 。   47.(2018?菏澤)如圖所示,杠桿OA在動力F1作用下處于靜止狀態(tài),請你畫出阻力F2及阻力臂L2。 【分析】重物對杠桿的力為阻力,阻力臂是由支點到阻力的作用線的距離,據(jù)此畫圖。 【解答】解: 杠桿受到的阻力F2為重物對杠桿的力,從支點向F2作用線引垂線段,可得阻力臂L2,如圖所示:   48.(2018?蘭州)一根質(zhì)量忽略不計的杠桿,支點為O,在A點懸掛一重為20N的物體G.為使杠桿在水平位置保持平衡,還要給杠桿施加一個大小為12N,方向豎直向上的拉力F2,請在圖中畫出:(1)拉力F1的力臂L1:(2)拉力F2的示意圖。 【分析】(1)力臂的畫法:

62、①首先根據(jù)杠桿的示意圖,確定杠桿的支點。 ②確定力的作用點和力的方向,畫出力的作用線。 ③從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂。 (2)已知力F1豎直向下,拉力F2的方向豎直向上,則力F2作用與F1在支點的同側(cè),并且力臂不相等,根據(jù)杠桿平衡條件求得F2的力臂,然后即可畫圖。 【解答】解: (1)在A點懸掛物體G,則物體對杠桿的拉力F1是豎直向下的,過支點O作力F1作用線的垂線段,即為F1的力臂L1; (2)設(shè)杠桿上一個小格的長為L,拉力F2作用在n格處, 根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1×3L=F2×nL, 即:20N×3L=12N×nL, 則n==5, 因為拉力F

63、1的方向豎直向下,已知拉力F2的方向豎直向上,所以為了使杠桿平衡,則F2與F1應(yīng)作用在支點的同側(cè)(即F2作用在O點左側(cè)5格處),過F2的作用點沿豎直向上的方向畫一條帶箭頭的線段,并標出力的大小,如圖所示:   49.(2018?白銀)如圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖,O為支點,畫F1、F2的力臂L1和L2。 【分析】要解決此題,需要掌握力臂的概念,知道力臂是指從支點到力的作用線的距離。 【解答】解:已知支點O,從支點向F1的作用線做垂線,垂線段的長度即為動力臂L1;從支點向阻力F2作用線引垂線,垂線段的長度即為阻力臂L2.如圖所示:   四.實驗探究題(共1小題) 50.

64、(2018?黃岡)用如圖所示的器材保究杠桿的平衡條件。 (1)實驗前調(diào)節(jié)杠桿上的 平衡螺母 ,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平靜止,這是為了 便于測量力臂 。 (2)在已經(jīng)平衡的杠桿的左側(cè)鉤碼下加掛鉤碼,為了使杠桿盡快平衡,下列做法正確且合理的是 D 。 A.只把右側(cè)鉤碼向右移 B.只把左側(cè)鉤碼向左移 C.把左右兩側(cè)鉤碼同時向左移動 D.把左右兩側(cè)鉤碼同時向右移動 (3)杠桿在兩個力的作用下平衡時,F(xiàn)1L1=F2L2,此時動力作用的效果與阻力作用的效果互相抵消。據(jù)此,如果杠桿受到動力F1、F2和阻力F3三個力的作用,杠桿的平衡條件是什么呢?請你提出

65、猜想: F1L1+F2L2=F3L3?。ㄓ霉奖磉_)。 【分析】(1)杠桿右端下沉,說明杠桿的重心在支點右側(cè),調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移,這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響;杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來; (2)為了使杠桿平衡,同時調(diào)節(jié)兩側(cè)使杠桿盡快平衡; (3)無論兩側(cè)掛幾組鉤碼,每一組都有自己的力與力臂,因此,求出每一個力與相應(yīng)力臂的乘積,再相加,就是整個這一側(cè)的結(jié)果,同樣表示出另一側(cè),看兩者是否平衡。 【解答】解: (1)杠桿重心左移,應(yīng)將平衡螺母(左端和右端的平衡螺母調(diào)節(jié)方向一致)向左調(diào)節(jié),直至重心移到支點處,使杠桿重力的力臂為零,這樣就可忽略杠桿的自重對實驗的影響;力臂等于支點到力的作用線的距離,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來; (2)在已經(jīng)平衡的杠桿的左側(cè)鉤碼下加掛鉤碼,為了使杠桿盡快平衡,同時調(diào)節(jié)兩側(cè)鉤碼,使杠桿盡快平衡下列做法正確且合理的是D; (3)根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿的動力動力臂乘積之和,F(xiàn)1L1+F2L2;杠桿阻力與阻力臂的乘積F1L1,杠桿平衡時左側(cè)等于右側(cè),故杠桿的平衡條件提出的猜想F3L3+F2L2=F1L1。   37

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