杠杆的平衡条件 知识点题库

“竹抻面”是我国传统面点美食。如图甲,在制作面团的过程中,让一段毛竹的一端固定在 绳扣中,人坐在另一端可以上下跳动,面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图,可以把毛竹视为一根杠杆。关于此杠杆的叙述中,正确的是(         )

A . B是支点 B . 杠杆在B点受到向下的力 C . 杠杆在B点受到的力大于F1 D . A点移动的距离小于B点移动的距离

 如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是(  )

A . 杠杆仍能平衡 B . 杠杆不能平衡,右端下沉 C . 杠杆不能平衡,左端下沉 D . 无法判断
搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示,车厢和砖头总重G=1 000牛。推车时,人手向上的力F=牛,使用它可以(填“省力”或“省距离”)。

 

如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡。再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中(忽略小球和溶液体积变化)。说出一段时间后灯泡亮度的变化(忽略灯丝电阻变化),并对此现象产生的原因进行分析说明。

汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤,其读数为8t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载。

如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形,厚度不计,正中有一立柱杆身,顶端伸缩头中有可收宿的布带,内部有弹性装置固定,松手后布带会自动收回伸缩头中。其模型结构如图乙,A为伸缩头固定位置,B为杆身和底座连接处(杆身直径和布带宽度不计,除底座外其余部件质量均不计),AB长75cm,底座直径30cm,标配底座质量4.5kg。收缩布带的拉力与伸长量成正比。

  1. (1) 将图甲中的收缩布带向右拉出时,可将隔离柱整体看成是一根杠杆,请在乙图上画出隔离柱受到的拉力和拉力的力臂。
  2. (2) 在使用“标配底座”时,布带可承受的拉力为N。
如图所示,AOB为一杠杆(质量忽略不计) , 物体悬挂在A端并浸没在水中,B端在F力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解(溶解过程中溶液温度和体积不变),若杠杆仍水平平衡,拉力F与溶解的蔗糖质量关系如下图,其中表示正确的是(    )


A . B . C . D .
如图所示为一种简易的捕鼠器,质量为150g、长1m材质均匀的木板放在水平桌面上,木板最左端离桌沿O点40cm。在木板的上方挂一诱饵,一只老鼠为了吃到诱饵沿木板向左端爬去,当老鼠爬过距离O点30cm位置时,木板会失去平衡,使老鼠落入水桶中,则该老鼠重为N。(g取10N/kg)

如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法中正确的是(   )

A . 匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小不变 B . 匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小 C . 匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D . 吊臂是一个省力杠杆
如图为油桶,油桶质量为50kg,油桶高为0.8m,底部直径为0.6m,据此回答(视油桶的重力集中点在几何中心O点,g取10N/kg)。

  1. (1) 在推翻油桶如图甲→乙的过程中,至少需要对油桶做功J。
  2. (2) 若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为F,F=N。
小金是南苑中学运动会仪仗队的旗手(如上右图)。他竖直举旗前进时,风给红旗的水平阻力是20N,其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为1.6m,B、C间的距离为0.4m。B点手对旗杆施加的最小的力是N。如果风力变大,小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直 (写出一种方法即可)。

小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆,使其绕O点缓慢转动,带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)。下列说法正确的是(   )

A . 杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小 B . 仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大 C . 仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大 D . 仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
如图所示,重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动,在A端挂一边长为50cm的正方体P,一个体重为500N的中学生站在B点时,P对地面的压强刚好为零,且OA=1m,OB=4m,则物体P的重力为N,当人向左走1m时,P对地面的压强为Pa。

一根金属棒 AB 置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端 B 缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系如图乙所示,请根据图像解答下列问题:

  1. (1) 该金属棒的长度 l=m。
  2. (2) 在 B 端拉起的过程中,当 x1=0.6 m 时,测力计的示数为 F1=N;当 x2=1.6 m时,测力计的示数为 F2=N。
  3. (3) 求金属棒的重心到 A 端的距离 d。
如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2m, OB=0.1m, G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。

  1. (1) 当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为N。
  2. (2) 松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2应该移动至            
    A . B′点处 B . ①点处 C . ②点处 D . ③点处
据报道,在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量,如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为9cm,当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N,若不计棒及铁笼的重量,则该大象的质量为多少?(g取10N/kg)

如图所示,在轻质杆OB的中点A处,悬挂有重为G的物体M,在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F,杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,下列叙述中正确的是(   )

A . 拉力F逐渐变大 B . 拉力F跟它力臂的乘积变小 C . 拉力F始终大于1/2G、小于G,该杠杆是省力杠杆 D . 以上说法均不正确
古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的质量均匀杠杆,如图所示,人通过O点正上方的滑轮B用力F将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,吊桥AO长为10m,BO距离也为10m,吊桥质量为500kg,则(本题中 取1.4, 取1.7)

  1. (1) 在答卷的图中画出此时绳子对吊桥拉力F1的力臂L
  2. (2) 滑轮B的类型为
  3. (3) 在拉动吊桥慢慢匀速升起的过程中,F1与L的乘积大小的变化为(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)
  4. (4) 若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈30度角,则此时的拉力F2N
  5. (5) 若在10秒内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈45度角,则该过程中人拉力做功的功率为W
如图光滑带槽的长木条 AB 可以绕支点 O 转动,木条的 A 端用竖直细线连接在地板上,OA=0.2m,OB=0.3m。在木条的 B 端通过细线悬挂一个质量为 700g 长方体物块,并处于底面积为 50cm2 的圆柱形容器中,且物块始终不与容器底部接触,杠杆在水平位置保持平衡。先把质量为 750g 的水注入容器中,水未溢出,水面静止后,物块有一半体积露出水面,且杠杆仍在水平位置平衡,水对容器底面的压强为 2000Pa。然后,让质量为 900g 的小球从 B 端沿槽向 A 端匀速运动,经过 3s 后,A 端细绳的拉力为零。整个过程中,细绳不会断裂,长木条 AB 和细绳的质量

不计,求:

  1. (1) 加水前杠杆平衡时,A端细线对地面的拉力。
  2. (2) 加水稳定后,物块受到的浮力。
  3. (3) 物块的密度。
  4. (4) 小球运动的速度。
小科同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐,“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压U=6V,R0为保护电阻,AB为长L=40cm、阻值为R=100的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为G=2N的球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的接触点O,O为电阻丝AB的中点;无风时,电流表示数为0.1A;有风时,球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,最终处于稳定状态。已知悬挂点O与电阻丝上O点的距离为h=10cm,金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,求:

  1. (1) R0的阻值为Ω;
  2. (2) 风力F与电流I关系式为