内容正文:
八年级物理•沪科版(下册)
第十章 机械与人
专题7 杠杆平衡条件的应用
F2
D
50
减小
B
B
C
最小力问题
(东营)如图所示,杠杆AOB能绕O点转动。在A点挂一重物G,为使杠杆保持平衡且用力最小,在B点施加一个力,这个力应该是图中的________。
1题图
(天津)如图所示,在处于水平平衡的杠杆上的A点挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆B点的力最小为(g取10 N/kg)( )
2题图
A.15 N B.6 N
C.3 N D.1.5 N
力或力臂变化问题
(广安)如图所示,AB是能绕B点转动的轻质杠杆,在中点C处用绳子悬挂重100 N的物体(不计绳重),在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力F=________N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
3题图
(连云港)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为G的物体,杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系中正确的是( )
4题图
A.F1<F2
B.F1>F2
C.F2<G
D.F1=G
杠杆再平衡问题
如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡。下列情况下还能保持平衡的是( )
5题图
A.左右两边钩码各减少一个
B.左右两边钩码各减少一半
C.左右两边钩码各向外移动1格
D.左边钩码加上一个,并向右移动一格
[解析]设每个钩码重为G,每个格的长度为L,若用M表示力与力臂的乘积,由杠杆的平衡条件知道:若左右两边钩码各减少一个,则M左边=G×4L=4GL,M右边=3G×2L=6GL,即杠杆不能平衡,故A不符合题意;若左右两边钩码各减少一半;则M左边=G×4L=4GL,M右边=2G×2L=4GL,即杠杆仍能平衡,故B符合题意;若左右两边钩码各向外移动1格,则M左边=2G×5L=10GL,M右边=4G×3L=12GL,即杠杆不能平衡,故C不符合题意;若左边钩码加上一个,并向右移动一格,则M左边=3G×3L=9GL,M右边=4G×2L=8GL,即杠杆不能平衡,故D不符合题意。故选B。
一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动。杆上挂有质量不等的物体A和B,此时杠杆处于平衡状态,如图所示,现将物体A、B同时向支点移动相同的距离,此时杠杆将( )
6题图
A.仍能平衡
B.不能平衡,左端下降
C.不能平衡,右端下降
D.无法判断
[解析]如题图所示,原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆两边的力分别等于物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得mAg×OC=mBg×OD,由图示可知,OC<OD,所以mA>mB,当两物体向支点移动相同的距离ΔL时,两边的力臂都减小ΔL,此时左边力与力臂的乘积为mAg(OC-ΔL)=mAg×OC-mAgΔL,右边力与力臂的乘积为mBg(OD-ΔL)=mBg×OD-mBgΔL,由于mA>mB,所以mAgΔL>mBgΔL,所以mAg×OC-mAgΔL<mBg×OD-mBgΔL,因此杠杆将向悬挂物体B的一端倾斜,即右端下降。综上分析,故选C。
$$