中考物理专项训练:杠杆的动态平衡分析(含解析) 联系客服

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解答: 解:如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故A错误.

杠杆是一种机械,使用任何机械都不省功,故B错误;

吊车吊起货物的过程中,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,动力减小,所以支持力逐渐变小,故D正确,C错误. 故选:D.

点评: 正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键,吊车吊起货物时,确定变化量和不变量,根据杠杆平衡条件解决问题.

5.如图所示,在杠杆OA的B点悬挂一个重物G,A端用细绳吊在小圆环M的下面,且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径,此时杠杆恰处于水平状态,A点与圆弧环PMQ的圆心重合.当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将( )

A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: 根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,可知当阻力与阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大.

解答: 解:当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中,物体的重以及重力的力臂不变; 拉力的力臂先变大、后变小(当MA垂直于OA时,拉力的力臂最大); 根据F1×L1=F2×L2,可知拉力先变小后变大. 故选D.

点评: 解决此类题目时找出杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂中不变的量以及变化的量,根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,进行判断.

6.如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆平衡.然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内,气球随机膨胀,杠杆就不再平衡了.该实验说明影响浮力大小的因素是( )

A.气球排开气体的体积 B.气体的密度 C.气球的重力 D.气球的密度

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: 根据阿基米德原理和杠杆平衡的条件进行分析.

解答: 解:由F浮=ρ气gV排可知,当气球排开气体的体积越大,则它受到的浮力也越大,因此杠杆左端受到竖直向下的力变小,所以杠杆不再平衡,并且出现左高右低的现象. 故选A.

点评: 知道球的体积越大受到的空气浮力越大,并且会熟练应用杠杆平衡的条件.

7.如图所示的杠杆中,OA=1m,OB=0.4m,物体重力G=100N,杠杆自身重力忽略不计,则关于此杠杆,下列说法正确的是( )

A.如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1m

B.若使杠杆在如图所示位置平衡,则拉力F1=80N

C.F1的方向如图中实线所示时,杠杆在如图所示的位置平衡,则此时杠杆为费力杠杆 D.F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中,F1逐渐变大

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: A、根据力臂的概念结合三角函数得出L1的力臂; B、得出L1的力臂,根据杠杆平衡条件计算出F1的大小; C、根据动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆的种类;

D、根据动力臂的大小变化,由杠杆平衡条件分析动力的变化. 解答: 解:A、F1的力臂如图所示:

则L1=OAsin30°=1m×=0.5m,A错误;

B、若使杠杆在如图所示位置平衡,由F1L1=G?OB得, F1=

=

=80N,B正确;

C、由A分析知,动力臂为0.5m,阻力臂为0.4m,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,为省力杠杆,C错误;

D、F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中,动力臂变大,F1逐渐变小,D错误. 故选B.

点评: 本题主要考查了杠杆平衡条件的应用,关键能够正确得出动力臂的大小.

8.如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F 的变化情况是( )

A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: 在探究杠杆平衡条件的实验中,要求使杠杆在水平位置平衡,同时,弹簧测力计的拉力方向也要求在竖直方向,这是为了能在杠杆上直接读出力臂的长,如果力的方向不竖直,则力臂会相应变小,力会变大. 解答: 解:

由图可知,若弹簧测力计向右倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会相应变短,根据杠杆的平衡条件,阻力与阻力臂不变,拉力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡.故ABD错误,C正确. 故选C.

点评: 合理运用杠杆平衡条件进行分析,同时明确拉力倾斜时力臂会变小,是解决此题的关键,这也是我们在实验中应该注意的细节.

9.如图所示,用始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B.阻力的力臂和

动力F的变化为( )

A.阻力的力臂变大,动力F变大 B.阻力的力臂变大,动力F变小 C.阻力的力臂变小,动力F变大 D.阻力的力臂变小,动力F变小

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: 力臂是支点到力的作用线的距离,通过作图比较A、B两位置重物对杠杆拉力(阻力)力臂的长短,然后再通过杠杆的平衡条件来分析动力的变化. 解答: 解:

如图所示:A位置时,阻力F2′的力臂为L2′, B位置时,阻力F2的力臂为L2,

由图可知:L2′<L2.即阻力的力臂变大;

因为A,B两位置杠杆均为平衡状态,且阻力不变(大小等于物重),F的力臂不变(始终等于杠杆长AO),

根据杠杆的平衡条件可知动力F变大.所以A正确,BCD错误. 故选A.

点评: 题目在考查力臂的定义的同时也考查了杠杆的平衡条件,关键是分析出力臂的变化情况.

10.如图所示自重忽略不计的直棒OA可绕O点转动,其中部悬挂重为10N的物体,在右端A点处施加力F,使直棒OA在水平位置保持静止,下列说法错误的是( )

A.该杠杆一定是省力杠杆 B.该杠杆可能是费力杠杆

C.使用该杠杆可能既不省力也不费力 D.在A点施加5N的力可使杠杆平衡

考点: 杠杆的动态平衡分析. 专题: 简单机械.

分析: 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,力臂的大小关系决定了力的大小关系. 解答: 解:

如果A点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能是等臂杠杆,也可能是省力杠杆,还可能是费力杠杆.

如果作用在A点的力垂直杠杆向上时,其力臂大小等于重物作用在杠杆上阻力力臂的两倍时,根据杠杆的平衡条件,动力F=G=×10N=5N.故A错误,BCD正确. 故选A.

点评: 此题是有关杠杆的平衡条件的应用,根据力臂的关系判断杠杆的分类.

二.填空题(共8小题)