杠杆的平衡分析法及其应用知识点题库

在日常生活中，用10N的拉力一定不能提起重15N的物体的简单机械是（）

A . 一个定滑轮 B . 一个动滑轮 C . 杠杆 D . 斜面

为了省力，园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近．而机械师傅在用扳子拧螺母时，手常常握紧把柄上离轴较远的位置．请写出两种方法的不同之处．

实例

不同之处

相同之处

甲

效果相同，

能更省力．

乙

一根2m长的粗细不均匀的，若支点在距细端1.5m处木棒恰好平衡，若在距粗端1.5m支持它，则要在细端加98N的力．求：

（1）木棒重心的位置距粗端多少？
（2）木棒重多少？

用力F₁把门推开，弹性绳会被拉长，如图，门处于静止状态．

（1）画出弹性绳对门的拉力F₂的示意图．
（2） O为支点，画出F₁的力臂．
（3）根据杠杆的平衡条件可知F₁F₂（选填“＞”“=”“＜”）．

如图所示，轻质杠杆的OA：OB=4：1．放在水平地面上的物体甲的重力G_甲为125N，底面积S_甲为100cm² ．当杠杆水平平衡时，物体甲对地面的压强p_甲为1×10⁴Pa，则甲对地面的压力为N，物体乙的重力G_乙为N．

一根粗细不均匀的木棍长8米，若在离粗端3米处将它支住，该木棍恰好在水平位置平衡，设支点到粗端部分木棍重力为G₁ ，到细端部分木棍重力为G₂ ，则G₁G₂（选填“大于”，“等于”或“小于”）．若在离粗端5米处将他支住，则必须在另一头细端加挂200牛的重物才能平衡，这根木棍的重力为牛．

如图所示，自行车手闸可以看做一个杠杆，当图中手对车闸的作用力F₁=10N时．

（1）由右图可知自行车手闸可看成一个杠杆
（2）求刹车拉线受到力F₂的大小为多少？

一种新型井盖排水系统如图甲所示，系统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等组成，AB长度是300mm，AO长度是120mm，井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容器下降，拉动杠杆，将井盖项起，加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是28.8kg，不考虑杠杆的质量，不考虑各连接处的摩擦。

（1）球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×10³kg/m³ ，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要多少立方米的球墨铸铁?
（2）下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多少焦耳的功?
（3）某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是多少升?

如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的拉力，用如图所示的两种方法欲使其一端抬离地面。则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（均选填“＞”、“=”或“＜”）。

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一块厚度、密度均匀的长方形水泥板静止在水平地面上，如图所示，分别用竖直向上的力F_甲、F_乙作用在水泥板上，将水泥板的一端抬离地面，则下列判断正确的是（）

A . F_甲>F_乙，因为甲方法的动力臂更长 B . F_甲<F_乙，因为乙方法的阻力臂更长 C . F_甲>F_乙，因为乙方法的阻力臂更短 D . F_甲=F_乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍

如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点。物体A的重力为3N，此时杠杆平衡，则下列说法正确的是（　　）

A . 物体B的重力为6N B . 物体B的重力为8N C . 物体A和B都靠近支点一格，杠杆能保持平衡 D . 物体A和B都远离支点一格，杠杆能保持平衡

在“探究杠杆平衡条件的实验”中：

（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是____（填序号）。

A . 使测量数据更准确 B . 多次测量求平均值减小误差 C . 避免偶然性，使实验结论具有普遍性

某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。

（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂l；
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为N；
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？，并说明理由。

图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l₁=0.5m，距右端l₂=0.2m。在杠杆左端悬挂重力为40N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。（g取10N/kg）

求：

（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少？
（2）正方体B的密度为多少？

杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=cm。若要称量质量更大的物体，应选用处提纽。

俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，她的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。

（1）图1乙中，地面对手的力F₁与身体垂直，求F₁的大小；
（2）图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图23甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F₂与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F₂与F₁的大小关系。

如图所示，斜面长3m，高0.6m，工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中斜面的机械效率为

如图所示，已知撬棒AD=1.2m，AB=BC=0.2m，石块1垂直作用在棒上B点的力是480N，若要撬起石块1，则施加在撬棒D点力的大小至少是 N，方向为。

如图所示，课桌的重心为O点，以C点为支点，在B点施加一个竖直向上的力F= 300N，恰好使课桌的右端被抬起，若以D点为支点，在A点施加一个竖直向上的力，恰好使课桌的左端被抬起，则该力的大小（）

A . 小于300N B . 等于300N C . 大于300N D . 无法判断

如图是皮划艇比赛时的场面，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于（省力/费力/等臂）杠杆，使用它（能/不能）省功，若运动员想要使所用的力小一点，则应（增大/减小）两只手之间的距离。

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