内容正文:
年级下册·HY版
物 理
第六章 力和机械
升阶训练专题二 杠杆的分析和计算
1.如图所示,重为G的均匀木棒可绕O点自由转动,在其右端施加一个始终竖直向
上的拉力F,让木棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中拉力F将
(填“变大”“变小”或“不变”).
第1题图
不
变
力或力臂的变化问题
2.如图所示,用始终水平方向的力,将杠杆慢慢地由位置A拉到位置B,阻力G的
力臂将 ,动力F的力臂将 ,动力F将 .(均填“变
大”“不变”或“变小”)
第2题图
变大
变小
变大
3.如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,
拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F= N.若保持拉力沿水平方向,让
细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将 (填“变大”或“变
小”).
150
变大
4.(2023·合肥校级期末)如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=
2BA,在B点悬挂一个10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F,使杠杆OBA水
平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( C )
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变
小
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应
小于F1
C
杠杆的动态平衡分析
5.(2023·庐江期中)如图所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BO.若在A和B端
分别悬挂重力相等的两个重物,则杠杆( B )
A.保持平衡
B.A端下沉
C.B端下沉
D.以上均可能
B
6.如图所示,一均匀杠杆可以绕中点O自由转动,杠杆上垂直粘有A、B两根粗细
相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡,两蜡烛所处位置到O点的水平距离LAO=
2LBO,现同时点燃蜡烛,经时间t,它们减少了相等的质量,下列说法正确的是
( B )
A.点燃前A、B蜡烛重力之比为2∶1
B.经时间t,杠杆右端下沉
C.经时间t,杠杆左端下沉
D.经时间t,杠杆继续保持水平平衡
B
7.科学思维研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,
将其简化为物理模型.
(1)如图甲所示,一质量分布均匀的杠杆,忽略厚度和宽度,长度不可忽略,
用细线将它从中点悬起,能在水平位置平衡.将它绕悬点在竖直平面内缓慢转过一
定角度后(如图乙所示)释放,为研究其能否平衡,可将它看成等长的两部分,
请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂,并用杠杆平衡条件证明
杠杆在该位置仍能平衡.
解:(1)如图1所示.
图中,AO=BO,根据全等三角形知识可知,L1=L2,
所以G1L1=G2L2,说明杠杆绕悬点在竖直平面内缓慢转过一定角度后仍能平衡.
(2)如图丙所示,一质量分布均匀的长方形木板,忽略厚度,长度和宽度不可
忽略,用细线将它从AB边的中点悬起,能在水平位置平衡.将它绕悬点在竖直面
内缓慢转过一定角度后(如图丁所示)释放,木板在该位置能否平衡?写出你的
判断依据.
解:(2)长方形木板质量分布均匀,从中点将其分成两部分,两部分重力大小
相等,即G3=G4,找到左、右两部分的几何中心,即两部分的重心,作两部分
的重力示意图,并作出它们的力臂,如图2所示.
由图2知,L3<L4,
则G3L3<G4L4,
所以木板在该位置不能平衡.
杠杆的综合计算
8.一轻质杠杆AB水平放置,在杠杆上悬挂一个西瓜,杠杆长1 m,
O为杠杆的支点,OA长0.2 m,B点用弹簧测力计竖直提起,其装置如图所示.该杠
杆属于 杠杆;若西瓜悬挂点距O点0.4 m,弹簧测力计的示数为8 N,则
该西瓜的重力为 N;要使轻质杠杆AB始终处于水平平衡,则西瓜悬挂点与
O点的最大距离为 m.
省力
16
0.5
9.如图所示,均匀木棒AB长为1.2 m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B
的长度均为20 cm.若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力20 N;若
把B端竖直向下稍微压下一点距离,则至少需要用力 N.
10.如图所示,轻质木杆AC可以绕O点转动,AB∶OB=4∶1,A端挂着重为300 N
的物