内容正文:
专题24 杠杆平衡分析及应用
【核心考点精讲】
1、杠杆的平衡条件
(1)探究杠杆平衡条件实验中,杠杆在水平位置平衡,但在实际生产和生活中,许多情况下,杠杆在倾斜的情况下静止,此时杠杆受到平衡力作用,所以杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态。
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)公式:,即。
2、杠杆的动态平衡分析
(1)杠杆动态平衡:构成杠杆的某些要素发生变化时,杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。
(2)常考类型
①阻力一定,判断动力变化情况。
②动力和阻力不变,动力臂和阻力臂变化情况。
③动力臂和阻力臂不变,动力和阻力变化情况。
3、杠杆中最小力的问题
(1)根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂一定时,要使动力最小,则须使动力臂最长,连接杠杆支点和动力作用点所得线段,即为最长动力臂。
(2)具体步骤
①确定杠杆中支点和动力作用点的位置。
②连接支点与动力作用点,得到最长线段。
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线。
④根据杠杆平衡原理,确定使杠杆平衡的动力方向。
【必刷题型精讲】
1.(2022•丽水中考)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是( )
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
2.(2022•常州中考)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022•盐城中考)如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形,下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.增加钩码的个数 B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码的位置 D.减小弹簧测力计的拉力
4.(2022•恩施州中考)如图所示,是小强参加劳动实践挑水时的场景。若扁担重10N,每只桶总重均为200N,当扁担在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为( )
A.210N B.410N C.200N D.400N
5.(2022•绥化模拟)如图所示,小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中此杠杆( )
A.一直是省力的
B.先是省力的,后是费力的
C.一直是费力的
D.先是费力的,后是省力的
6.(2022•无锡模拟)一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫了块C,恰好使木板水平放置,如图所示,现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,推力F将( )
A.大小不变 B.逐渐增大
C.先增大后减小 D.先减小后增大
7.(2022•包头中考)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
8.(2022•贵港模拟)如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径),圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是( )
A.拉力F逐渐变小
B.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大
D.条件不足,无法判断
9.(2022•泰安模拟)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.吊臂是一个省力的杠杆
10.(2022•北京模拟)甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知:乙物体的质量为2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )
A.甲物体的底面积应小于2×10﹣5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少10N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:OB=2:9
11.(2022•衡阳中考)晚饭后,妈