杠杆的动态平衡分析知识点题库

如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重（　　）

A . 5N B . 10N C . 20N D . 40N

如图所示，是某护城河上的一座吊桥．设吊桥的重力对转轴O的力臂为L₁ ，绳子拉吊桥的力为F，拉力F对转轴O的力臂为L₂ ，如果绳重、摩擦及风的阻力不计，那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中，L₁，L₂，F。(填“增大”、“不变”或“减小”)

如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是6N。然后在O点的正上方放一质量为0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(取g=10N/kg，绳的重力不计)

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

小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．（支点和杠杆的摩擦不计）问：

（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η₁为多大？
（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m．问：人的拉力F与第一次相比（选填“变大”“变小”或“不变”）．比较此时的机械效率η₂与η₁的大小并用学过的知识给以推导．

桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．

（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？（g取10牛/千克）
（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=．

轻质杠杆OP能绕O点转动，P端用细绳a悬于N点，现有一质量为m的物体A通过绳子和滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略）．如图甲所示，杠杆OP与水平方向成角θ倾斜，物体A随滑环刚好可以沿杠杆由M点向P端匀速滑动．

（1）画出滑环到M点时杠杆所受动力、阻力示意图及动力臂、阻力臂．
（2）小明认为物体A沿杠杆OP匀速下滑的过程中，细绳a所承受的拉力F随物体A的滑动时间t成比例，请应用相关知识证明小明的观点是否正确．

如图所示，一根轻质杠杆的C端挂了一个质量为20kg的重物。在杠杆的B位置处，用一绳系在天花板上，绳与杠杆的夹角为30°，在A端放一个质量为40kg物体，其中OC、OB和BA的长度分别为0.5m、0.2m和0.6m，此时杠杆保持水平静止。用F=10N的水平拉力使物体向左匀速滑动。

（1）当物体未运动时，绳所承受的拉力为。
（2）物体运动通过距离m时，细绳的拉力恰好为零；此时力F所做的功J。

如图所示，使重力都为150牛的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB=2OA。

（1）则F₁=N ，F₂=N，F₃= N。
（2）利用图丙的机械，小科把此物体匀速提高2米，用时10秒，求拉力F₃的功率。

如图所示为质量不计的杠杆，在左边用细线挂一个小球，为使杠杆保持在水平位置平衡，F₁~F₆为作用于不同位置时的拉力是（）

A . 拉力为F₁时属于省力杠杆，F₂时为等臂杠杆 B . 若使小球升高相同的距离，则F₅比F₂会向下移动更少距离 C . 最大拉力为F₃ ，最小拉力为F₅ ，而F₂＝F₄＝F₆ D . 若从F₄缓慢转至F₅再转至F₆（不改变力的作用点），则力F先变大后变小

如图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（）

A . 滑轮组中A滑轮用于改变力的方向 B . 当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 C . 当D杆伸长时力F的力臂将变小 D . H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大

如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图像为（）

A .

B .

C .

D .

对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起，引擎盖的实图和模型如图所示。引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。据此回答：

（1）此时引擎盖是（“费力”，“省力”，“等臂”）杠杆。
（2）如果逐渐抬高引擎盖的过程中，老王一直保持竖直向上、匀速抬升，老王对引擎盖的拉力（选填“增大”，“减少”，“不变”）。

如图所示是汽车起重机，其中 A，B 组成滑轮组（结构如示意图），C 杆伸缩可改变吊臂的长短，D 杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O 为吊臂的转动轴。装在 E 里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H 为在车身外侧增加的支柱，F 为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是( )

A . 滑轮组中B滑轮用于改变力的方向 B . 当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变小 C . 当 D 杆伸长时力F的力臂将变小 D . H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大

人体进行各种活动时，都蕴含着许多科学知识，下列有关分析错误的是（）

A . 屈肘活动可以看成费力杠杆

B . 呼出“白气”是由于水的汽化

C . 仰卧起坐时机械能由化学转化而来

D . 运动后肌肉酸是由于细胞的无氧呼吸

为了确定甲、乙两个物体的重力之比，小明设计了如图所示装置，轻质细杆AB可以绕O点自由转动，将甲、乙两个均匀实心圆柱体分别悬挂在A、B两处，细杆恰好静止处于水平位置。

（1）若测得OA的长度为a，OB的长度为b，则甲、乙两个物体|甲|乙的重力之比为。
（2）小明将甲缓慢同下移动一段距离使杆缓慢转过一定角度（细线始终保持竖直方向），然后松手，细杆将（填“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不动"）；
（3）小明发现细杆的长度较长，身边只有量程较小的刻度尺，无法直接测量OA和OB的长度，于是小明将甲向右移动了较小一段距离，同时将乙向左移动，直至细杆第二次静止平衡，用刻度尺分别测出甲、乙移动距离为△a和△b，则甲，乙两个物体的重力之比为，请你列式证明。