内容正文:
专题十 杠杆平衡条件的综合应用
【典型例题】
【一顺一逆】
作用在杠杆上的动力和阻力中,如果有一个力使杠杆顺时针旋转,则另一个力一定使杠杆逆时针旋转。
【最小力的画法】
(1)在杠杆上找到离支点最远的点A,并用虚线连接OA;
(2)过A点做0A的垂线,再根据一顺一逆原则沿垂线确定最小力的方向;
(3)以A为作用点,沿判断出的方向上画出最小力。
1.杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,请在甲图中根据力臂L1作出力F1,在乙图10-1-42中由力臂L2作出力F2。
2.如图10-1-43,高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对______力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要_______N的力。
3.如图10-1-44所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g,若在A,B两处各加1个钩码,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
4.图10-1-45中A0B是可绕0点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,A0与0B长度之比为5:4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为________N,人要不被拉起,则人体重至少为________N。与水平平衡相比,当轻杆在虚线位置平衡时,人的拉力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【专题演练】
1.使用下列简单机械,为了省力的是( )
A.龙舟比赛用的船桨 B.拔钉子的羊角锤
C.理发用的剪刀 D.取面包的食品夹
2.如图10-1-46所示,在处于水平平衡的杠杆A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50g),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( )
A.15N
B.6N
C.3N
D.1.5N
3.如图10-1-47,杠杆在水平位置平衡,下列操作能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
4.如图10-1-48所示,有一质量不计的长木板,左端可绕0点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变大后变小
5.重为G的均匀木棒竖直悬于0点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图10-1-49中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大
D.动力F逐渐减小
6.如图10-1-50所示,
(1)左图中用一始终垂直于杆的力将杆抬至水平位置的过程中,下面说法正确的是( )
(2)右图中用一始终竖直向上的力将杆抬至水平位置的过程中,下面说法正确的是( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力F逐渐变大 D.动力F渐减小
7.如图10-1-51所示,均匀木棒AB长为1m,水平放置在0、两个支点上,已知A0、B的长均为0.25m,若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少要用力20N,则下列说法中不正确的是( )
A.木棒自重60N
B.若把B端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60N
C.若把A端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力40N
D.若把A端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60N
8.在等臂杠杆两端各挂等质量的铁块和铝块,杠杆平衡,若将铁块和铝块同时浸没水中()( )
A.杠杆仍平衡 B.杠杆右端上翘
C.杠杆左端上翘 D.与浸入深度有关,无法判断
9.用细绳系住厚度不均匀的木板的0处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平。如图10-1-52所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程中始终保持平衡,必须满足的条件是( )
A.两车的质量相等
B.质量较小的车速度较大
C.两车的速度大小相等
D.两车同时到达木板两端
10.重为G1的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为4.5×104Pa。现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端,B端悬挂重为G2的物体,如图10-1-53所示。当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为3×104Pa,已知B端所挂物体的质量为4kg,AO:AB=
2:5.要使金属块离开地面,则g取10N/kg)( )
A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
B.金属块对地面的