中考物理复习 第一部分 考点研究 第十讲 简单机械 专项突破4 动态杠杆试题

专项突破4 动态杠杆类型一最小力问题1. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.2 m，在它的A端挂一重20 N的物体G，若在杠杆上的中点B处施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向应 ，大小为 N.第1题图2. 如图所示，OAB为均匀直角尺，重为2G，且OAAB，直角尺可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动为使杆的OA部分保持水平，若施力于A端，则最小作用力为 第2题图3. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OB长为0.2米，BA长0.4米，在A处挂一重为20牛的物体G，若要在B点施加一个最小的力F，使杠杆在水平位置平面，则力F的方向应为 ，大小为 牛第3题图4. (2016六盘水)如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端施加一个力，下列说法正确的是( )第4题图A. F1最小B. F2最小 C. F3最小 D. 一样大类型二力的变化问题5. 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，拉力F大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)第5题图6. (2016漳州)如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动，OA0.2 m，OB0.5 m在A端挂一个重3 N的物体甲，另一重2.5 N的小滑块乙在水平拉力作用下，以 0.1 m/s 的速度从O点匀速向右滑动在此过程中，甲对地面的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，小滑块在木板上水平滑动的时间为 s.第6题图7. (2015龙东地区)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O为支点，A处挂一重为100 N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿 (选填“F”、“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为 N.第7题图8. 如图，AB为能绕B点转动的匀质杠杆(杠杆重力为2 N)，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G N，若保持拉力竖直方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)第8题图9. (2016黄山市黄山区一模)如图所示，作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F( )第9题图A. 不变B. 变大 C. 变小 D. 先变大后变小 10. 如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O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( )第10题图A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变大后变小 11. 用如图所示的杠杆提升重物，如果作用在A端的力F始终垂直于杠杆，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(不超过水平位置)，力F的大小将( )第11题图A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 先变大，后变小12. 如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则( )第12题图A. 逆时针转，F先变小后变大 B. 顺时针转，F先变小后变大C. 顺时针转，F先变大后变小 D. 逆时针转，F先变大后变小13. 如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河两岸，吊桥可以绕O点转动，一辆车从桥的左端匀速向桥右端运动，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，车从O点出发开始计时，则吊桥右端A点所受地面的支持力F随时间t的关系图像为( ) 第13题图类型三再平衡问题14. 如图所示，轻杆可绕O点无摩擦转动，A端挂一个重为300 N的物块，AO与OB长度之比为54，若始终沿竖直向下拉挂在B端的轻环，使轻杆水平平衡，则拉力为 N.当轻杆在图中虚线位置平衡时，拉力的大小将 第14题图15. 如图所示，细线下悬挂一个粗细均匀的木条，木条处于平衡状态，若从左端截下四分之一后，再将截下的木块叠放在左边的木条上则杠杆将 第15题图16. 在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2(M1M2)，调节两物体到支点的距离，使杠杆平衡，则 (选填“M1”或“M2”)离支点较远些然后将物体同时浸没在水中，杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡17(2016泰州)如图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )第17题图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18. 如图所示，足够长的杠杆上放着质量不相等(m1m2)的两个球，杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，则杠杆( )第18题图A. 仍平衡 B. 大球那端下沉 C. 小球那端下沉 D. 无法确定 19. 均匀木条AOB，形状如图所示，已知AOBO，在O点系一线悬挂起来，使AO段处于水平后放手，放手后木条将( )第19题图A. A端下沉 B. B端下沉 C. 保持原状不变 D. 条件不足，无法判断 20. 如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，此时薄木板恰好在水平位置静止同时点燃两支蜡烛，若两支蜡烛燃烧速度相同，则过一会，薄木板( )第20题图A. 仍在水平位置平衡 B. 不能平衡，右端下降 C. 不能平衡，左端下降 D. 条件不足，无法判断专项突破4 动态杠杆类型一最小力问题1. 竖直向上40【解析】如解图所示，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长，因为杠杆在水平位置平衡，所以FOBGOA，故FG20 N40 N.第1题解图2. 1.5G【解析】由题图可知，O点为杠杆的支点，要保持OA水平平衡，可以将直角尺OAB分成两段，即OA和AB段，由题知，尺均匀重为2G，且OAAB，所以OA和AB段重力都为G，要在A端施加力最小，就应使其力臂最大，由题图，以OA长为力臂就是最大的力臂，OA段重力作用在OA的中点，力臂长为OA，AB段力臂为OA长，由杠杆的平衡条件可得：GOAGOAFOA，解得：F1.5G.第3题解图3. 竖直向上60【解析】如解图所示，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直于杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长，阻力臂OAOBBA0.2 m0.4 m0.6 m，根据杠杆平衡条件可得：FOBGOA.所以，F60N.4. B【解析】分别作出三个力的力臂如下图：如解图所示，O是支点，在B端挂一重物，阻力和阻力臂一定，动力和动力臂成反比，由图可知，力F2的力臂最长，所以力F2最小故选B.第4题解图类型二力的变化问题5. 变大【解析】将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，阻力G的力臂变大，而阻力不变；力F作用在杠杆一端且始终是水平方向，即方向不变，所以动力臂变小，根据杠杆平衡条件F1L1F2L2分析得出动力F变大6. 变小2.4【解析】杠杆处于平衡状态，有FAOAG乙L，其中OA、G乙不变，在乙匀速向右运动时，G乙的力臂增大，杠杆A端所受拉力FA增大，甲在FA、G甲及地面的支持力共同作用下静止，且地面对甲的支持力与甲对地面的压力为相互作用力，故F压G甲FA，FA增大，F压变小，要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力FmaxG甲3 N，由FAOAG乙l，解得l0.24 m，根据匀速直线运动规律，时间t2.4 s. 7. F2200【解析】如题图，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上(F2)，动力臂为OB最长，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：F2OBGOA，所以：FG100 N200 N.8. 18不变【解析】如解图a所示，杠杆在水平位置， 第8题解图a 第8题解图bLBA2LBC，杠杆平衡，FLBA(GG杆)LBC，则GG杆210 N20 N；故G20 NG杆20 N2 N18 N；杠杆被拉起后，如解图b所示：BA为动力臂，BC为阻力臂，阻力不变为G，BCDBAD，BCBABDBD12，杠杆平衡，所以FLBAG总LBC，FG总20 N10 N；由此可知当杠杆从A位置匀速提到D位置的过程中，力F的大小不变9. A【解析】如解图所示，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，因为动力、阻力作用点不变，所以不变；又因为阻力(物重G不变)，所以FLOBGLOA，即FG.所以当杠杆匀速转动到水平位置时，动力F的大小不变第9题解图10. A【解析】如题图所示，长木板长为L，则动力臂为L，杠杆受到物体的压力(阻力)FG，阻力臂为L2，因为杠杆平衡，所以FLFL2GL2，所以F.由此可知，当物块向左匀速滑动时，L2变小，F变小故选A.11. A【解析】由题知，当慢慢提升重物时，重力(阻力)不变，阻力臂增大(水平时最大)，动力臂不变，由杠杆平衡条件知，动力F逐渐变大故选A.第12题解图12. B【解析】如解图，连接OA，此时OA是最长动力臂；已知阻力(物重)不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件：F动L动F阻L阻知：在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大沿逆时针方向旋转时，力F将一直变大故选B.13. B【解析】车从吊桥左端出发，在运动时间t后，车到达距O点长度为L的位置，杠杆受到物体的动力为地面对车的支持力，动力臂为OA，杠杆受到物体的压力(阻力)FG，阻力臂为L，Lvt，根据杠杆的平衡条件，FOAFLGvt，所以Ft，由题可知，G、v和OA为定值，所以F与t成正比由图像可知A、C、D错误，B正确故选B.类型三再平衡问题14. 375不变【解析】要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可知：GOAFOB，因为AOOB54，G300 N，所以FG300 N375 N；当轻杆在图中虚线位置平衡时，倾斜后力臂都变小，但两力臂的比值不变，仍为54，A的重力不变，根据杠杆平衡条件可知人的拉力也不变15. 右侧下降【解析】将左侧截下四分之一叠放在左侧剩余木条上，左侧重心移至左侧剩余四分之一长度的中心处，仍竖直向下，所以力臂变为原来的二分之一，左侧力矩减小，右侧力矩不变，故使右侧下降16. M2能【解析】两个铁块的质量不相等，杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：M1gL1M2gL2，又M1M2，所以L1M2，密度相同，所以V1V2，设杠杆处于平衡状态，则F1G1铁V1g，F2G2铁V2g，根据杠杆的平衡条件可得：F1L1F2L2，即：铁V1gL1铁V2gL2，即V1L1V2L2.将两个铁块同时浸没到水中，两个铁块受到浮力作用，对杠杆的拉力分别为：F1G1F浮1铁V1g水V1g(铁水)V1g；F2G2F浮2铁V2g水V2g(铁水)V2g；又V1L1V2L2，所以F1L1F2L2，表明杠杆处于平衡状态17. C【解析】本题考查了杠杆的平衡条件；根据杠杆平衡条件，要判断杠杆是否能平衡，就要看动力与动力臂的乘积是否与阻力与阻力臂的乘积相等设每个钩码的重力为G，杠杆上每格的长度为L，杠杆左边的钩码对杠杆的拉力为动力，杠杆右边的钩码对杠杆的拉力为阻力；当两侧的钩码同时向外移一格时，动力乘动力臂为2G4L，阻力乘阻力臂为3G3L，动力乘动力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠杆不能平衡，A错误；当两侧的钩码同时向内移一格时，动力乘动力臂为2G2L，阻力乘阻力臂为3GL，动力乘动力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠杆不能平衡，B错误；当左侧钩码内移一格，右侧减去一个钩码时，动力乘动力臂为2G2L，阻力乘阻力臂为2G2L，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，故杠杆能平衡，C正确；在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码时，动力乘动力臂为3G3L，阻力乘阻力臂为4G2L，动力乘动力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠杆不能平衡，D错误故选C.18. B【解析】开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内向远离支点的方向移动的距离相同，则大球的力矩增加的快，所以大球的力矩会大于小球的力矩，杠杆向大球那端下沉故选B.19. A【解析】由于木条粗细均匀，且AOOB，因此OA、OB段的重力相同，即GAGB；由解图可知：第19题解图GA的力臂LA要大于GB的力臂LB，则有：GALAGBLB，因此木条沿GA的方向转动，即A端下沉故选A.20. C【解析】设左右两边的蜡烛质量分别为m左、m右，杠杆在水平位置平衡，m左gL左m右gL右，两只蜡烛粗细相同，同时点燃，燃烧速度相同，两只蜡烛因燃烧减少的质量m相同，此时杠杆左右两端受到的力分别为(m左m)g、(m右m)g，左边：(m左m)gL左m左gL左mgL左，右边：(m右m)gL右m右gL右mgL右，由图可知：L右L左，则mgL右mgL左，根据可比较得：(m左m)gL左(m右m)gL右，所以杠杆失去平衡，左端会下沉，故C正确故选C.