物理杠杆平衡的应用（北方课堂初中物理杠杆动态平衡分析专题）

北方课堂初中物理杠杆动态平衡分析专题

北方老师原创

一．选择题（共27小题）

1．如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（ ）

A．使杠杆顺时针转动的力是物体的重力

B．此杠杆为费力杠杆

C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N

D．保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大

2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（ ）

A．将左右两边的钩码均向外移动一格

B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变

C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变

D．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格

3．如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图象为（ ）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，杆OB的O端用铰链（可自由转动）固定在竖直壁上，杆的中点挂一重物G，杆的B点受水平拉力F而平衡，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中，而保持OB在原位置平衡，则在此过程中F将（ ）

A．大小保持不变B．逐渐变大

C．逐渐变小D．先变小后变大

5．如图，足够长的杠杆上放着的两个球（m1＞m2），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（ ）

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．无法确定

6．如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。那在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（ ）

A．蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升

B．始终保持平衡

C．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡

D．蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升

7．如图所示的杠杆平衡，若F1、F2的大小和方向均不变，它们的作用点同时向支点0移动相同的距离，则（ ）

A．杠杆仍平衡B．A端下倾C．B端下倾D．无法确定

8．如图所示，杠杆AOB可绕O点自由转动，为拉起悬挂于A端的重物G，小明竖直向下拉B端的轻质绳。在匀速拉起重物G的过程中，小明对绳端施加的拉力F1（ ）

A．保持不变 B．越来越小

C．先变大后变小 D．先变小后变大

9．如图所示，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③过程中杠杆始终处于水平平衡状态。则拉力大小变化情况是（ ）

A．逐渐变大B．逐渐变小

C．先变大后变小D．先变小后变大

10．如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G

的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）

A．变小B．变大

C．不变D．先变大后变小

11．如图甲所示，一根重木棒在水平动力（拉力）F1的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针缓慢匀速转到水平位置的过程；如图乙所示是此木棒在竖直动力（拉力）F2的作用下以O点为轴，由水平位置逆时针缓慢匀速转到竖直位置的过程。在此过程中（ ）

A．F1增大B．F1减小C．F2增大D．F2减小

12．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，在杆的中心，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）

A．始终是省力杠杆

B．始终是费力杠杆

C．先是省力的，转动45度角后是费力的

D．先是省力的，转动30度角后是费力的

13．如图所示，重力大小为G、质量分布均匀的木棒竖直悬于O点，棒可绕O点无摩擦转动，在其下端施加始终与水平方向平行的动力F，让棒缓慢匀速转到图中虚线所示位置，在转动的过程中动力与动力臂的乘积（ ）

A．变大B．变小

C．保持不变D．先变大后变小

14．如图，左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，使杠杆水平方向平衡，选项中能描述测力计示数F与θ关系的大致图象是（ ）

A．

B．

C．

D．

15．如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。那在在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（ ）

A．蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升

B．蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升

C．始终保持平衡

D．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡

16．如图所示，有一轻质木板（质量可忽略不计）长为L、右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，左端绕O点转动，当物体向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，则下列表示拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

17．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫了块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ）

A．大小不变B．逐渐增大

C．先增大后减小D．先减小后增大

18．如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T2，则T1：T2是（ ）

A．

：1B．2：1C．1：

D．1：1

19．某旅客在宁波机场候机时，用竖直作用在拉杆A点的力F使行李箱保持静止状态，此时行李箱的重心在C点，行李箱的拉杆与水平面成θ角（如图所示），下列说法正确的是（ ）

A．增加重物，会使F变大，地面受到轮子压力变小

B．缩短拉杆的长度，可使F变小

C．将箱内重物放底部，轻物放上部，可使F变小

D．若适当增大拉杆与水平面的角度，可使F变小

20．如图甲所示是一款自动化升降式存车亭，可解决停车难问题。图乙是它的工作原理图。在车子被匀速抬升的过程中，作用在B点的动力会（ ）

A．增大B．减小

C．不变D．先增大后减小

21．如图所示，吊车向上吊起一箱货物，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，起吊时伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直，且支持力F的作用点不变。则在吊起货物的过程中，支持力F与货物对吊臂的拉力的力臂l的关系图象是（ ）

A．

B．

C．

D．

22．如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳竖直挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A端拉力的大小将（ ）

A．逐渐变大B．逐渐变小

C．先变大再变小D．先变小再变大

23．如图所示，质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是（ ）

A．拉力F逐渐变小

B．拉力F逐渐变大

C．由于拉力F的力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变

D．条件不足，无法判断

24．杠杆上分别站着大人和小孩（G大人＞G小孩）．最初杠杆保持水平状态，杠杆的自重不计，如果两人以大小相同的速度向支点移动，则杠杆将（ ）

A．仍能平衡B．大人那一端下沉

C．小孩那一端下沉D．无法确定

25．如图所示，小明将梨子和苹果分别放在轻杆的两侧，轻杆顺时针转起来，下列说法正确的是（ ）

A．可以确定苹果的质量大于梨子的质最

B．可以确定苹果的质量等于梨子的质量

C．将苹果和梨子的位置对调，若杆逆时针转动就能比较苹果和梨子的质量大小

D．将苹果和梨子的位置对调，若杆顺时针转动就能比较苹果和梨子的质量大小

26．一把均匀直尺可绕中点O自由转动，直尺上有三只垂直而立的蜡烛A、B、C，它们粗细和材料都相同，但它们长度不相同，LA＝LB＝

LC，如图所示，那么点燃过程中直尺将（ ）

A．逆时针转动B．顺时针转动C．始终平衡D．无法判断

27．如图所示，有一轻质木板（质量忽略不计），左端可绕O点转动，长为L，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，则如图表示拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

二．多选题（共2小题）

28．如图所示，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），则以下关于弹簧秤示数的说法中不正确的是（ ）

A．不断增大B．先增大，后减小

C．不断减小D．先减小，后增大

29．如图所示，均匀细杆OA长为L，可以绕O点在竖直平面内自由移动，在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连，并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起。已知绳上拉力为F1，当拉至细杆与水平面夹角O为30°时，绳上拉力为F2，在此过程中（不考虑绳重及摩擦），下列判断正确的是（ ）

A．拉力F的大小保持不变

B．杆OA的重力势能增加

C．细杆重力的力臂逐渐减小

D．F1与F2两力之比为

：1

三．填空题（共10小题）

30．如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持水平平衡，（1）若保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将 ________；将杠杆顺时针方向缓慢转动，力F将 ________（两空均填"变大"、"变小"、"不变"）；

（2）若保持杠杠水平平衡，将力F逆时针转动60°至虚线位置，此时拉力与物重的大小关系为F ________G（选填"＞"、"＝"或"＜"）。

31．如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等，杆AB的重力不计，柱形物体较重。若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是 ________。

32．一边长0.2m的正方体如图放置，密度为5×103kg/m3，它对地面的压强为5000Pa，杠杆左右力臂之比为1：2，则动力F为________ N。

33．如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点挂一重物。MN是以A为圆心的弧形导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧形导轨上自由滑动。当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况________ 。

34．如图所示，一根不计重力的轻质硬棒用一较链固定在O点，另一端用细线挂一重物，现在杆的中点处施加一个始终水平的力F，哎缓慢地把杆拉至接近水平的过程中，杠杆的省费力情况是 ________（选填"始终省力"、"始终费力"或"先省力后费力"或"先费力后省力"）．拉力F大小的变化情况是 ________。

35．如图所示，推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面，慢慢抬起的过程中，独轮车属于 ________杠杆，若向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则这个力的大小 ________（选填"逐渐增大"、"逐渐变小"或"始终不变"）。

36．如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1________ F2（选填"＞"、"＜"或"＝"），在ab边不断抬高的过程中，F1的大小将________ （选填"增大"、"减小"或"不变"）。

37．如图所示，AOB 为一杠杆（质量忽略不计），A端悬挂一物体，并浸没在饱和的氯化钠溶液中，B端施加一竖直向下的力F使杠杆处于水平平衡状态。在恒温条件下向烧杯内溶液中分别加入下列物质（悬挂物不参与反应），若杠杆仍然水平平衡，则拉力F变化情况 （选填"变大"、"不变"或"变小"）：

（1）如果向烧杯内溶液中加入氯化钠晶体，拉力F ；

（2）如果向烧杯内溶液中加入蒸馏水，拉力F 。

38．随着智能手机的普及，"低头族"越来越多。当我们抬头和低头时，头部重心的位置和肌肉拉力会发生变化，该情形相当于绕O点转动的杠杆，如图所示：

（1）当低头角度减小时，头部重心向右移动，拉力F的力臂变大，请分析拉力F大小将如何变化？

（2）下列措施中，有利于保护颈椎的是 。

A．适当抬高手机屏幕，减小低头角度

B．需长时间低头看手机

C．低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。

39．如图，在杠杆上的B点悬挂重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合，已知A是动力作用点，E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的整个过程中，阻力 ，阻力臂 ，动力臂 ，所以动力将 。（填变化情况）

四．实验探究题（共1小题）

40．从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。

（1）在丙图中画出F2力臂L2。

（2）当α角增大时，L2 ________（变大/不变/变小），F1________ （变大/不变/变小）。

（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要 ________（大/小）。

（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得， ________（甲/乙）图中的姿势比较正确。

北方课堂初中物理杠杆动态平衡专题

参考答案

一．选择题（共27小题）

1．C； 2．D； 3．A； 4．D； 5．B； 6．B； 7．B； 8．A； 9．D； 10．B； 11．A； 12．D； 13．A； 14．B； 15．C； 16．A； 17．B； 18．A； 19．C； 20．B； 21．D； 22．D； 23．A； 24．C； 25．C； 26．A； 27．A；

二．多选题（共2小题）

28．ABC； 29．BCD；

三．填空题（共10小题）

30．变大；不变；＝； 31．先增大后减小； 32．100； 33．先变小后变大； 34．先省力后费力；一直变大； 35．省力；逐渐变小； 36．＝；不变； 37．不变；变大； 38．变小；AC； 39．不变；不变；先变大后变小；先变小后变大；

四．实验探究题（共1小题）

40．变小；变小；大；乙；

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