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杠杆各种分类题型
杠杆各种分类题型题型一:
作图
1、请画出下列实物中杠杆的五要素(有的可能已画出)并判断杠杆的类型
L1
O
F2
C
A
B
2、最大动力臂,最小动力问题
A
1.物体M在杠杆AOBC作用下如上图位置静止,试在C点作出使杠杆在如图位置平衡时的最小力(O为支点)。
2.一同学要将一轮子推上石阶,请在图中作出该同学将轮子推上石阶所用的最小力F的杠杆示意图.
3.画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留徽图痕迹)
4.如图所示是一侧带有书柜的办公桌,现在要用一个最小的力将其一端稍抬离地面。
请画出这个力的方向和这个力的力臂,并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
5、画出使杠杆平衡的最小的力的示意图。
题型二:
计算
1.如图14所示是锅炉的保险阀门.当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀
门就会自动打开.如果OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=1cm2,锅炉内
图14
气体的安全压强值P=6×105帕,则B处所挂的物体G重为多少N.
2.如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4t,底面积为2m2的货物G匀速提起。
(取g=10N/kg)问:
(1)当货物静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)吊起货物时,为使起重机不翻倒,其右边至少要配一个质量为多大的物体?
已知:
OA=10m,OB=5m。
(起重机本身重力不计)
3.光滑的长木板AB长为1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的另一端A用一根与板成90角的细绳AC拉住,处于平衡状态,这时此绳拉力为1.96N,
如图所示,现在转轴O放一质量为240g的圆球,并使球以20cm/s的速度由O点沿长木板向A端匀速滚动,问小球由O点经过多长时间,系在A端的细绳拉力刚好减为0?
4.如图所示,杠杆AB是一根粗细均匀的木杆,其质量为116g,C是用细绳挂在木杆上O点的铜铝合金球,其中含
铝54g,现杠杆恰好在水平位置平衡,量得AO
1AB,AO
8
1AB,求合金球C的密度(已知
4
铜
铝
8.9g/cm3,2.7g/cm3)
5.如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,
测力计示数是F2.则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)()
A.F1F2
2
F
B.F1F2C.1
F2
D.F1F2
题型三:
力F大小的变化判断:
1.如图1所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()
A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小C.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆
D.沿杠杆OA方向用力也可以使杠杆平衡
-可编辑修改-
2.
.如图2所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。
如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是()
A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2<GD.F2>F1>G
3.如图3所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使
杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数()
A.不断增大B.先增大,后减小C.不断减小D.先减小,后增大
4.如图4所示密度均匀的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺长的1/3,当B端挂上10N的物体时,直尺的A端刚好开始翘起。
如图所示,则此直尺受到的重力是()
A.20NB.5NC.10ND.无法确定。
图5图6图7
5.如图5所示,一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置,在这个过程中这个直杆()
A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的
6.如图6所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的
过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则()
A.F增大,L增大,M增大B.F增大,L减小,M减小
C.F增大,L减小,M增大D.F减小,L增大,M增大
7.如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在A端且始终与铁棒垂直,则用力F将()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大
8.如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在A端且始终竖直向上,则用力F将()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大
9.如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则()
F
A.F大小始终不变B.F先变大后变小C.F先变小后变大D.无法判断F大小的变化
题型四:
比较F1L1与F2L2大小判断杠杆平衡:
1.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为G。
的物体,B端挂重为G的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是:
()
A、GA>GBB、GA=GBC、GA 2.一根均匀木条长 l,支点在中点时刚好平衡,如果在左端锯下棒长的1 4 ,叠放在左端剩余部分的 上面,则这根木条() A.仍保持平衡B.左端向下倾斜C.右端向下倾斜D.无法判断3.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O为麦桔杆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速 爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持平衡,则() A.两蚂蚁的质量一定相等B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等 C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等 4.如图7所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个都相同.下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是() ①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格 -可编辑修改- ②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格 ③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 ④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 A.②③B.②④C.①③D.①④5.一根轻质杠杆,在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时,杠杆恰好平衡.若将 两边物重同时减少50牛,则杠杆() A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法确定6.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A.B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则() A.杠杆仍保持平衡B.杠杆的A端向下倾斜C.杠杆的B端向下倾斜D.无法判断 7.如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若 将两个物体 G1、 G2同时浸没在水中,则() 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 8.如图所示,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的物体,如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将() A.仍保持平衡B.都失去平衡 C.甲仍保持平衡,乙失去平衡D.甲失去平衡,乙仍保持平衡 9.如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则() A.两球都是实心的B.大球实心,小球空心C.大球空心,小球实心D.两球都空心,且空心部分体积相同 10.一根均匀直尺可绕中点O自由转动,直尺上有三只垂直而立蜡烛A、B、C,它们粗细和材料都相同但长度不相 同,ll 1 l,如图所示,那么点燃过程中直尺将() ABC 2 A.逆时针转动B.顺时针转动C.始终平衡D.无法判断 11.如图所示,有一轻质木板OA能绕O点转动,A端系细绳悬挂于墙上B点,并使A端上翘.在靠近A端处放着一小球,在小球沿木板滚下的过程中,细绳对木板的拉力将() A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判断 12.如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,如果用始终垂直于棒,并作用 于粗端的力F缓缓把棒抬起,则() A.F将越来越大B.F不变 C.F将越来越小D.F先变大,后变小 13.如图所示,杠杆OA的B点挂着重物G,A端用细绳挂在圆弧EF上,此时OA恰成水平,且A点与圆弧形架 EF的圆心重合.当绳 AM 的M端从 E 点缓慢滑到 F点的过程中,绳对 A点拉力的大小将( A.逐渐变大 B.逐渐变小 ) C.先变大再变小D.先变小再变大 14 .如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球, 杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向 支点移动,则杠杆()A.仍能平衡B.不能平衡,大球那端下沉C.不能平衡,小球那端下沉D.无法判断 15.如图所示,为某校三年部某班后面的巨幅硬纸板宣传画,向墙上加固时,一同学先在图中D点按一图钉,为使 宣传画在按上第二个图钉时即可不向前翻倒且图钉受力最小,则他第二个图钉应先钉在() A.A点B.B点 C.C点D.四个点都一样 16.在轻质的杠杆两端AB各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝).支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是() A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分 C.将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 D.将铜块和铝块同时浸没在水中 17.如图所示,轻质杠杆一端因始终水平方向力F作用而被逐步抬起,在此过程中F的大小及力臂变化是() A.变大、变大B.变大、变小C.变小、变大D.变小、变小 18.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不记,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,起始状态BO处于水平位置.在B端施加始终保持与OB垂直的力使物体下降,杠杆从图示位置匀速转动35度到AO位于水平位置,此过程中,在B施加的力的大小() A.不变B.增大 C.减小D.先增大再减小 19.如图所示,重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中() A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变小 C.动力逐渐减小D.动力逐渐变大 20.用图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终垂直杠杆向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中 (杠杆越过水平位置),F的大小将() A.保持不变B.逐渐变小 C.逐渐变大D.先变大,后变小 21.(2005? 海淀区)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是() A.L始终在增加,FL始终在增加B.L始终在增加,FL始终在减小C.L先增加后减小,FL始终在减小 D.L先减小后增加,FL先减小后增加 22.如图所示,均匀相同的砖,平放在水平地面上,用竖直向上的力F1和F2分别作用于ab和a′d′的中点,使它们微微抬起(砖不滑动),则() A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.不能确定 23.如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A缓慢转动A’位置时,力F 将() A.变大B.变小 C.先变大,后变小D.先变小,后变大 24 .如图所示,我们在拖动行李箱时一般先拉出行李箱上方的拉杆,这样做的目的是为了() A.减小阻力臂,省力B.增大阻力臂,省力 C.减小动力臂,省力D.增大动力臂,省力 题型五: 实验题探究 在“研究杠杆平衡条件”实验中: (1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向调(填“左”或“)右” 游秤秤 槽 调零 砝码支点 甲A乙丙 (2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向(填“左”或“)右移”动格。 (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将。 (填“保持水 平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动)” (4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理。 (5)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出图2 动力 F1/N 动力臂 1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 2/cm 3443 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。 你认为她的实验结论是否正确? 如果不正确,造成错误的原因是什么? 。 (6)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。 该同学根据这些数据能否 得出探究结论? 。 理由是: _。 (7)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。 这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明。 (8)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图2所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则FaFb(填“大于、小于、等于”)。 (9))如图3所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的处, 挂上个0.5N的钩码。 (10)如图4所示,杠杆在水平位置平衡。 如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆端将下沉。 (11)实验结束后,小明提出了新的探究问题: “若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立? ”于是小组同学利用如图5所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 其原因是: 。 图3图4图5 (12)下列实验步骤中A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。 B.计算每次实验中F1·L1和F2·L2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。 C.改变钩码的个数和位置,重复实验。 D.记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小,将数据填入表格中。 E.将钩码挂职在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。 正确的顺序是证明题 证明题: 1、静止在水平桌面上的物体其重力和压力相等(G=F) 2、 F 3、 1 4、 (1)动滑轮的绳自由端竖直向上匀速拉物体时拉力等于物重的一半(不考虑摩擦、绳重和滑轮重)FG 2 连结OA、OB 由杠杆平衡条件可知: GOAFOB 又由圆的特点得: OB 1OA 2 F1G 2 1 (2)动滑轮的绳自由端斜向上匀速拉物体时拉力大于物重的一半(不考虑摩擦、绳重和滑轮重)FG 2 连结OA,过O作AF的延长线的垂线 由杠杆平衡条件可知: GODFOB 又由圆的特点得: OD 1OA 2 FODGOB OAG2OB 由直角三角形特点知: OA1 OB F1G 2 5、阿基米德原理F浮=G排= gv排 G排 又m排 F排 m排g V排gV排 6、滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=G/(nF)×100% =G物/(G物+G动)×100%7、特殊柱体静止放在桌面上对桌面的压强: P=ρgh 由压强公式得: PF S 由平衡力和相互作用力得: FG 又GmgVgVSh Pgh u1R1 8、串联电路中: (1)R=R1+R2 (2)W=W1+W2(3)P=P1+P2(4) u2R2 I1R2 并联电路中: (1)1/R=1/R1+1/R2 (2)W=W1+W2(3)P=P1+P2(4) I2R1 平衡条件的应用1(2010绍兴)如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2。 则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)() A.(F1+F2)/2B.F1+F2C.F1/F2D.F1×F2 2(2010广州)60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图11所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为 A.20kgB.30kgC.60kgD.120kg //力臂的关系需要测量得出! 3(2010福州).小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼,如图4所示,OA=0.4m,OB=2m。 下列说法正确的是 A.用钓鱼竿钓鱼费距离B.钓鱼竿是个省力杠杆 C.手对鱼杆的拉力 F1的大小为 75N D.手对鱼杆的拉力 F1的大小为 3N 二/填空题 1(2010安徽)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO=2OB。 固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加 F=N的力,在图上画出此时力F的方向。 答案: 20N力F的方向如图 2(2010盐城).在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向▲调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹 簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿▲方向,此时读数为N. 答案: 右;竖直(或竖直向下);2 3(2010肇庆).右图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于▲杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重 G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是▲m,F的大小至少是▲N. 4(2010泸州)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力),”若箱的重量为100N,动力臂是阻力臂的4倍,要使该杠杆平衡,则竖直向上的拉力F为N。 答案: 答案: 省力;25 5(2010宿迁).小明和小华玩跷跷板,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平 衡.设小明体重为G1,小华体重为G2(G1<G2),则小华离支点的距离为▲m.若两人再拿同样重的铁球,则▲(填“小明”或“小华)”将下降. 6(2010镇江).在探究杠杆平衡条件的实验时,实验前发现杠杆左端低,右端高,为使杠杆在水平位置平衡,应将 平衡螺母向(选填“左”或“)右调”节;实验时,在A点悬挂两个总重为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉(如图所示),使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为N,此时杠杆属于杠杆. 答案: 右;0.8;费力 7(2010长沙)31.如图所示,在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块,在OA的中点施加一竖直 向上的力F,当力F=40N时,杠杆在水平位置平衡,则石块重N。 其密度为kg/m3,将石块浸没 于盛水的烧杯中,若杠杆仍在水平方向再次平衡,则F=N。 答案;202ⅹ10320 8 (2010六盘水)13.开瓶时使用的开瓶器如图3甲,可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙,若F1和F2都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=lcm,F1=25N,则F2=▲N。 答案: 150 9(2010年东营)18.某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示。 他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为320N。 10(2010厦门)22.如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计。 秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物的质量为kg。 若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值被测物的真实质量值(选填“小于、”“等于”或“大于”)。 答案: 0.5;大于 11(2010荆州)52.如图所示,一块均匀的厚木板长15m,重400N,对称的搁在相距8m的A、B两个支架上。 一个体重为500N
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