发布时间 : 星期三 文章中考物理专项训练：杠杆的动态平衡分析（含解析）更新完毕开始阅读1eb9bc8fb8f3f90f76c66137ee06eff9aff84942
17．在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2（M1＞M2），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.
18．如图所示OB是一轻质杠杆，O为支点，OA：AB=3：1，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需要加 N的力；若A点施加的动力2秒内使杠杆向上移动了10cm，则动力做功的功率是 W.
三．解答题（共2小题）
19．如图所示，一根质量分布均匀的木棒，质量为m，长度为L，竖直悬挂在转轴O处，在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置（转轴处摩擦不计），问：
（1）在图中画出θ=60°时拉力F的力臂l，并计算力臂的大小.
（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度θ的增加，拉力F将如何变化？并推导拉力F与角度θ的关系式.
20．在探究利用杠杆做功的实验中，所用杠杆是一根重5N、质量分布均匀的硬棒．把棒的一端固定在O点，将重为15N的重物挂在棒的中点A，然后用手竖直提起棒的另一端B（如图所示，一切摩擦不计）.
（1）若我们把重物提升了10cm，则使用杠杆所做的有用功为 J，机械效率为 . （2）若只将重物的悬挂点由A移至C，而O、B位置不变，仍使棒的B端提升同样的高度，与（1）相比，杠杆的机械效率将 （选填“变高”、“变低”或“不变”）.
杠杆的动态平衡分析
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（ ）
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变大 C.动力F保持不变 D.动力F逐渐减小
考点： 杠杆的动态平衡分析． 专题： 简单机械．
分析： 先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化．
解答： 解：A、由图示可知，木棒是一个杠杆，力F是动力，力F始终垂直与木棒，则木棒的长度是动力臂，木棒长度保持不变，动力臂保持不变，故A错误；
B、木棒的重力是阻力，阻力大小不变，木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B正确；
C、已知：G、L保持不变，LG逐渐变大，由杠杆平衡条件：GLG=FL可知，动力F逐渐增大，故CD错误； 故选B．
点评： 本题考查了杠杆平衡条件的应用，知道杠杆平衡的条件，会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键．
2．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（ ）
A.保持不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.无法判定
考点： 杠杆的动态平衡分析． 专题： 压轴题；简单机械．
分析： 分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线，找出动力臂和阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况．
解答： 解：如图所示：
杠杆在A位置，动力F的力臂为OA，阻力G的力臂为OC； ∵杠杆平衡， ∴F?OA=G?OC， ∴F=
；
杠杆在B位置时，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变仍然为G， ∵杠杆平衡，
∴F′?OA′=G?OC′， ∴F′=
；
又∵△OC′D∽△OA′B， ∴
=
=
；
因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变． 故选A．
点评： 本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，能画出杠杆在B位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键．
3．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（ ）
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法判定
考点： 杠杆的动态平衡分析． 专题： 简单机械．
分析： 分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线，找出动力臂和阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况．
解答： 解：如图所示：
杠杆在A位置，动力F的力臂为OA，阻力G的力臂为OC； ∵杠杆平衡， ∴F?OA=G?OC， ∴F=
；
杠杆在B位置时，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变仍然为G， ∵杠杆平衡，
∴F′?OA′=G?OC′， ∴F′=
；
又∵△OC′D∽△OA′B， ∴
=
=
；
因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变． 故选C．
点评： 杠杆在静止时，杠杆是平衡的，杠杆在匀速转动过程中也是平衡的，根据杠杆平衡条件列出等式求解．
4．如图所示的吊车．利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列关于这个吊车的有关说法正确的是（ ）
A.使用这种吊车，好处是可以省力 B.使用这种吊车，好处是可以少做功
C.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
考点： 杠杆的动态平衡分析． 专题： 简单机械．
分析： 根据杠杆平衡条件，F1×l1=F2×l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆．
根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化．