内容正文:
专题特训 杠杆问题的分析、判断、计算与作图
类型一 杠杆问题的分析、判断与计算
1. 农忙时节小明帮爷爷挑谷子,初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子,右筐中装了25kg谷子,如果扁担的长度为1.8m,那么他在距扁担左端 1 m处将谷子挑起来才能使扁担水平(扁担和筐的重均不考虑);为了方便行走,小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m,则需要在右筐增加约 0.7 kg(保留1位小数)的谷子,才能基本保持扁担水平。(g取10N/kg)
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0.7
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2. 轻质木杆AB可以绕O点转动,OA∶OB=3∶1,A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平平衡,且重物对水平地面的压力为零,则在B点要用 900 N的动力竖直向下拉;仍保持杠杆水平平衡,拉力F顺时针旋转时,F将 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(第2题)
900
变大
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3. 如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G1是棱长为5cm的正方体,G2重为20N。当OB=10cm时,绳子的拉力为 10 N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平力F=10N,使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动,经过 10 s后,可使G1对地面的压力恰好为零;拉力F做的功为 5 J。
(第3题)
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4. 如图所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。质量为10kg的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm,AB=30cm,OA垂直于AB,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡,且OA段处于水平位置,则物体所受的重力为 100 N,作用于B端的最小力的力臂等于 50 cm,该最小力的大小等于 40 N。(g取10N/kg)
100
50
40
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5. (2023·江门蓬江模拟)如图甲所示,长1 m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示,则下列说法中,正确的是( A )
(第5题)
A
A. 滑环所受的重力为50 N
B. 滑环所受的重力为100 N
C. 杠杆所受的重力为35 N
D. 杠杆所受的重力为75 N
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6. 如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( A )
A. F1
B. F2
C. F3
D. 三个力大小一样
(第6题)
A
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7. 如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于水平平衡状态。若将两个物体G1、G2的下端同时再挂一相同质量的物体,则( B )
A. 杠杆仍能保持平衡
B. 杠杆不能平衡,A端下沉
C. 杠杆不能平衡,B端下沉
D. 无法确定杠杆的状态
(第7题)
B
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8. 如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有棱长为10 cm,重为20 N的完全相同的两正方体C、D,OA∶OB=4∶3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2 cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态,则正方体D对水平地面的压强为(g取10 N/kg)( B )
A. 0 B. 400 Pa
C. 600 Pa D. 1 100 Pa
(第8题)
B
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9. 在某场“大力士”比赛中,要把一质量m=400kg、棱长l=1m、质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。求:(g取10N/kg)
(1) 立方体静止时对水平地面的压强。
解:(1) 4×103Pa
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(2) 翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小。
解:(2) 1.41×103N
(3) 某“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s,该“大力士”克服立方体重力做功的功率。
解:(3) 414W
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类型二 杠杆问题的作图
10. 如图所示,举着哑铃的前臂骨可看成杠杆,画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂l2。
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11. (2023·北京海淀校