专题训练1 杠杆的动态平衡 同步练习-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

专题训练1 杠杆的动态平衡 题型1 杠杆转动、力的作用点不变 1.(2024·苏州振华中学期中)如图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中 ( ) A. F 的力臂变小,F 变大 B. F的力臂变大，F变小 C.重力 G 与它的力臂的乘积保持不变 D.重力 G 与它的力臂的乘积变大 2.新素材创新装置(2024·南京鼓楼区期中)为解决停车难问题，设计了如图甲“路边空中存车亭”，工作原理如图乙.电动机通过钢丝绳BC牵引 OB 杆绕 O 点转动，B 端悬挂存车架A.汽车从乙图所示位置(CB⊥OB)缓慢下降到水平地面的过程中，钢丝绳对B点的拉力将 ( ) A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小 题型2 杠杆不动、力的方向或作用点改变 3.(2025·南京建邺区期中)如图所示,杠杆 POB的支点为O，拉力 F始终作用在 B 端使杠杆平衡，且AB段始终保持水平.在拉力 F逆时针转动的过程中，下列说法正确的是 ( ) A.拉力 F一直不变 B.经过M 点时，拉力 F最小 C.由C到 M过程中的某点时，拉力 F最小 D.由M 到 D 过程中的某点时，拉力 F最小 4.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30cm，重5 N 的质地均匀分布的木条OA 做桥面，立柱 GH 做桥塔，OA 可绕O 点转动，A 端用细线与GH上的 B点相连，保持桥面水平，细线对OA 的拉力 F= N；将细线一端的固定点由 B点改至 C 点，拉力 F 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. 5.如图1所示，轻质杠杆可绕O 转动，A点悬挂一重为12 N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 N.保持杠杆水平静止，将F作用点从 B 移至 C，此过程中 F 方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ，F与 的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与 的关系图线为图2中的 (填数字序号). 专题训练1 杠杆的动态平衡 1. B解析：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力 G 的力臂减小，根据杠杆的平衡条件 可知，重力不变，重力的力臂变小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力 F变小，故B符合题意. 2. B解析：将车架对B端的拉力视为动力，则动力大小始终不变(即车架+车的总重力)，下降过程中汽车逐渐远离支点O，故动力臂逐渐变大，则动力x动力臂逐渐变大；将钢丝绳BC对B点的拉力视作阻力，乙图中阻力臂为OB，此时阻力臂取最大值，下降过程中CB与OB 不垂直，则阻力臂变小.根据杠杆平衡条件，阻力会逐渐变大，故选 B. 技巧点拨 本题动力臂、阻力臂皆变化，关键点在于根据图乙中的CB⊥OB，以及阻力作用点始终在B点，判断出图乙是阻力臂最大的情况，下降过程中阻力臂只可能变小. 3. C解析：由题意可知，阻力与阻力臂不变，当使绳绕 B 点沿图中虚线从C逆时针缓慢转动到 D 位置时，动力臂先增大后变小，则动力先变小后变大，即F先变小后变大.当动力臂为点OB 的连线时，此时动力臂最大，动力最小，如图.所以由 C到M过程中的某点时，拉力 F最小，故C正确. 5 变小 解析：OA保持与桥面水平时，此时拉力 F为杠杆OA 的动力，由于拉力方向与OA成30°角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA 的重力，阻力臂为OA长的二分之一，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA 的拉力 F为5 N.将细线一端的固定点由 B 点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力 F将变小. 5.6小 ② 解析：由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂:OB=OA+AB=2OA,A点作用力的力臂为 OA,由杠杆平衡条件可得:F×OB=G×OA,解得: 由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得Fxl=G×OA,解得: 由题意可知，此过程中物体M的重力 G和力臂OA 不变，拉力 F的力臂l变大，则拉力 F变小.将M 从A 移至 B，由杠杆平衡条件可得Fxl=G×OB,解得: 由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力 F与 的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将 M从A移至B，F与 的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②. 学科网（北京）股份有限公司 $