杠杆的平衡分析法及其应用知识点题库

如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）( )

A . 270N B . 360N C . 540N D . 720N.

俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm．小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m．求：

（1）地面对手的支持力；
（2） 1min钟内小明所做的功；
（3）小明做功的功率．

如图所示，一根铁棒在水平拉力F的作用下，以O点为转轴，由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中，动力F与动力臂L的大小变化（）

A . F增大，L增大 B . F减小，L减小 C . F增大，L减小 D . F减小，L增大

现有一个动滑轮和一个杠杆组成如图所示的装置，且OA=5OB，若物重为100N，动滑轮自重和摩擦忽略不计，则作用在A点的最小的力F_A=N，可使整个装置平衡，力F_A的方向是．

如图所示，杠杆上每小格的长度相等，每只钩码等重，杠杆在水平位置平衡．

请判断下列说法的正确与错误．（判断对错）

（1）左右两边各加挂一只钩码，杠杆仍在水平位置平衡．
（2）左右两边各加挂一只钩码，杠杆会顺时针转动．
（3）若右边再加挂一只钩码，左边必须再加挂两只钩码才能保持平衡．
（4）如果左边钩码向左移一格，则右边钩码必须向右移两格，杠杆才能保持平衡．．

如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重力和摩擦)，其中最费力的方式是( )

A .

B .

C .

D .

如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③，则拉力的变化情况是（　　）

A . 先变小后变大 B . 先变大后变小 C . 逐渐变大 D . 逐渐变小

如图所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一，当在B端挂10N的重物P时，直尺A端刚刚开始翘起，则此直尺的重力为（）

A . 5 N B . 10 N C . 20 N D . 无法确定

如图所示，杠杆AOBC可绕O点自由转动，已知OA段长为5cm，OB段长为6cm，BC段长为8cm．现在A处挂上一重物G=10N，欲在杠杆上施加一最小动力，使其能在图示位置平衡．

（1）请做出此动力的方向．
（2）计算此力的大小？

两支蜡烛用木棒相连接，设法在其木棒中间插入一枚缝衣针，把针的两端分别放在两个玻璃杯上，将两端同时点燃，发现蜡烛可以绕针轴上下来回摆动，如图所示。关于此装置，下列说法中正确的是（）

A . 蜡烛燃烧过程中，化学能只转化为光能 B . 该装置的转动，已不能用杠杆平衡来解释 C . 只将蜡烛的一端点燃，蜡烛也可以绕针轴上下来回摆动 D . 蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功

一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F_甲和F_乙作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（）

A . F_甲＞F_乙，因为甲图中的动力臂长 B . F_甲＜F_乙，因为乙图中的阻力臂长 C . F_甲＞F_乙，因为乙图中时阻力臂短 D . F_甲＝F_乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍

小明要测量石块的密度，选择的器材：矿泉水瓶、塑料袋（质量忽略）、木筷、水等器材。实验操作步骤如下：

a、如图甲所示，用细线将木筷悬挂，调节至筷子静止在水平位置，悬挂点记为O；

b、将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜放置，如图乙所示。在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块缓慢漫入水中，溢出的水全部装入塑料袋中；

c、取出石块并擦干水分。将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上的O点两侧，适当移动塑料袋和石块的悬挂位置，使筷子仍静止在水平位置。用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，如图丙所示。

问题：

（1）在实验操作步骤a中，小明调节至筷子静止在水平位置的目的是；
（2）根据公式推导出石块的密度 $\text{[math]}$ （用字母 $\text{[math]}$ 和所测得的物理量表示）；
（3）实验中选择的筷子粗细不均匀对测量结果有影响吗？
（4）如图乙所示，若瓶中的水面没有到溢水口，测出的石块密度石块的真实密度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

如图是小铁和小岭同学“探究二力平衡条件”的实验情景。

（1）如图甲，小铁同学将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力力向相反，并通过调整来改变拉力的大小
（2）当小卡片平衡时，小铁将小卡片转过一个角度，松手后小卡片（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究。
（3）若小铁在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为（选填“能”或“不能”）用小铁的装置进行实验。
（4）在探究同一问题时，小岭同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示实验，同学们认为小铁的实验优于小岭的实验，主要原因是因为小铁的实验。
（5）图丙中，每个钩码重0.5N，左边挂3个钩码，右边挂1个钩码时，木块沿水平方向向左匀速运动；此时再在右边挂个钩码，木块就可以沿水平方向向右匀速运动。

如图所示，若扁担长约为1.8m（计算时扁担自重不计），水桶重360N，悬挂在O点，距A点0.75m。有两个身高相近的人分别抬住A、B两端，问他们的肩膀竖直向上的力F_A、F_B分别为多大？

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快走有利于身体健康。人走路时可以将脚视为杠杆（如图所示）。行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点，小腿肌肉施加的力是动力，位于杠杆的另一端。已知人的质量为60kg， $\text{[math]}$ 。求：

（1）请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂 $\text{[math]}$ ；
（2）小腿肌肉产生的拉力；
（3）人向前走一步的过程中，重心升高5cm，人克服自身重力做的功。

小红设计了如图所示的装置。轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动，OB=2m，OA=1m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，重力为600 N，底面积为400cm² ，小红重500N，行走时与地面的摩擦为50N，小红从O点移动到之间某处C时，杠杆处于水平平衡状态，且M对地面的压力刚好为0，求：

（1）小红从O点移动到C点时克服摩擦力所做的功；
（2）当小红移动到距离O点0.7m时，正方体M对水平地面的压强。

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在位置平衡最便于测力臂。如图所示，杠杆已经平衡，如果在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆将失去平衡，由此可以猜想：杠杆平衡可能与力的有关。

小明和小华做“探究杠杆的平衡条件”实验。（所用钩码均相同）

（1）实验前，杠杆静止如图甲，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）移动；调节杠杆在水平位置平衡的目的是：；
（2）如图乙，杠杆在水平位置平衡。由此小明得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。小华认为他的结论不可靠，理由是：；
（3）若在图乙中的杠杆两侧各添加一个钩码，杠杆将会（选填“左端下沉”“保持平衡”或“右端下沉”）；
（4）小华用图丙所示装置进行实验：在保持杠杆水平平衡的条件下，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，弹簧测力计的示数会逐渐，其原因是：阻力和阻力臂一定时，动力臂；（选填“变大”或“变小”）
（5）小华继续研究杠杆的机械效率。在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂ ，则：
①杠杆机械效率的表达式为η＝；（用测量的物理量符号表示）
②若只将测力计的作用点由A点移至C点，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将（选填“变大”“变小”或“不变”）。

疫情期间，小亮同学自制了如图所示的健身器材。用绳系在细杆的O点将细杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量 m₁=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动细杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，小亮的质量m₂=70kg，双脚与地面接触面积为400cm² ， g取10N/kg。

（1）若细杆的重力忽略不计，则小亮对杆的拉力大小为N，小亮对地面的压力大小为N，小亮对地面的压强为Pa；
（2）若图中均匀细杆的质量为5kg，小亮在B端竖直向下缓慢拉动细杆至水平位置，所用的拉力大小为N。

如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）

①图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力

②图中的B点为杠杆的支点

③“权”小于“重”时，A端一定上扬

④增大“重”时，应把“权”向A端移才能重新恢复水平平衡

A . 只有①④ B . 只有①② C . 只有③④ D . 只有②④

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