内容正文:
第十二章 简单机械
专项 杠杆平衡条件的应用
类型1 杠杆平衡条件中的极值问题
1.[2023上海浦东交中中学期末]如图所示的杠杆, ,为使杠杆平衡,需施加一个力,其中力最小的是( )
A. B. C. D.
2.停放自行车时,若要从图示四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,其中最省力的点是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
3.如图甲是一种移动指示牌,将其简化为如图乙的模型,其中 为牌面, 、 为支架, , ,指示牌的质量为 .假设风对指示牌施加的力为 ,作用点在 中点,若要使指示牌保持静止则需要在 点至少施加____ 的力.( 取 ,忽略支架的重力)
4.[2022苏州中考]按要求作答:在图中画出杠杆的阻力臂 ,并在 点画出使杠杆静止在图示位置的最小力 .
5.如图所示,在撬棒 上作出撬起“石块1”的最小力 及对应的力臂 .
类型2 杠杆平衡的动态问题
角度1 力的大小发生变化
6.[2022湘潭中考改编]如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,两支蜡烛一样粗细.在 处将轻木条支起,轻木条能在水平位置平衡.同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同(忽略燃烧过程中产生的蜡油).那么,在燃烧过程中,轻木条( )
A.始终保持水平 B.左端会下沉 C.右端会下沉 D.无法判断
角度2 力的方向发生变化
7.如图所示,杠杆在拉力 的作用下水平平衡.现将弹簧测力计绕 点从 位置转动到 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力 的变化情况是 ( )
A.一直变大 B.一直变小
C.一直不变 D.先变大后变小
8.[2022 泰州中考]建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥.如图为小华制作的斜拉索大桥模型,她用长 、重 的质地均匀分布的木条 作桥面,立柱 作桥塔. 可绕 点转动, 端用细线与 上的 点相连,桥面 实质是一种______(填简单机械名称).保持桥面水平,细线对 的拉力 ___ ;将细线一端的固定点由 点改至 点,拉力 的大小变化情况是______,由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处.
角度3 力臂发生变化
9.[2023济宁期末]如图所示,一根质地均匀的木杆可绕 点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力,则木杆从 位置匀速转到 位置的过程中,该作用力的大小将( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
10.[2023威海期末]如图所示,在均匀杠杆的 处挂3个钩码, 处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡.若将两边的钩码同时向外移动1格,那么杠杆( )
A.右边向下倾斜 B.左边向下倾斜
C.仍保持水平位置平衡 D.无法确定杠杆是否平衡
11.[2022扬州中考节选]某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖 触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平, 为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力 如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力.
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 如何变化?______.请说明理由:______________________________________________________
_________________________________________________________________________.
角度4 杠杆再平衡问题
12.如图所示杠杆是平衡的,如在左边的钩码下方再挂上一个钩码,为使杠杆再次平衡,符合条件的过程是( )
A.右边钩码下加一个相同的钩码
B.左、右两边的钩码分别向支点移一格
C.左边钩码向右移动一格
D.右边钩码向右移动一格
13.如图所示,一根能绕 点自由转动的轻杆长 ,两端分别固定着 、 小球,其中 , ,该装置在外力作用下在水平位置静止.若撤去外力,轻杆将沿________(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;不改变 、 小球的质量,若要该装置在撤去外力的情况下依然能够在水平位置静止,仅需要将 点的位置向右移动___ .
参考答案
1.A
【解析】 为使拉力最小,动力臂要最长,拉力 的方向应垂直 向上,故A正确,B、C、D错误.
2.D
【解析】 审题指导本题解题的关键是要找对支点位置.将自行车看作杠杆,抬起自行车后轮时,支点为前轮与地面的接触点,动力竖直向上时,作用在 点可使动力臂最大,动力最小.
3.70
4.如图所示.
【名师大