北方課堂初中物理杠杆動态平衡分析專題
北方老師原創
一.選擇題(共27小題)
1.如圖,輕質杠杆OA中點通過細線懸挂一個重力為60N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有關說法正确的是( )
A.使杠杆順時針轉動的力是物體的重力
B.此杠杆為費力杠杆
C.杠杆處于水平位置平衡時拉力F的大小為30N
D.保持F的方向豎直向上不變,将杠杆從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F将增大
2.如圖所示,杠杆處于平衡狀态,下列操作中能讓杠杆繼續保持平衡的是( )
A.将左右兩邊的鈎碼均向外移動一格
B.在左右兩邊鈎碼的下方各加一個鈎碼,位置保持不變
C.将左右兩邊的鈎碼各去掉一個,位置保持不變
D.将左邊的鈎碼去掉二個并保持位置不變,同時将右邊鈎碼向左移二格
3.如圖為吸盤式挂杆,将吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣,挂杆就能被固定在瓷磚上。挂有平底鍋的挂鈎沿光滑水平橫杆從P點開始向吸盤B移動,若吸盤與橫杆的重力、吸盤大小均忽略不計,設挂鈎與吸盤A的距離為l,則吸盤B受到的摩擦力F的大小與l的關系圖象為( )
A.
B.
C.
D.
4.如圖所示,杆OB的O端用鉸鍊(可自由轉動)固定在豎直壁上,杆的中點挂一重物G,杆的B點受水平拉力F而平衡,在力F從水平方向緩慢轉動到沿豎直向上的方向過程中,而保持OB在原位置平衡,則在此過程中F将( )
A.大小保持不變B.逐漸變大
C.逐漸變小D.先變小後變大
5.如圖,足夠長的杠杆上放着的兩個球(m1>m2),杠杆在水平位置平衡,若兩球以相同速度同時向遠離支點的方向運動相等的時間,則杠杆( )
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.無法确定
6.如圖所示,粗細均勻的直尺AB,将中點O支起來,在B端放一支蠟燭,在AO的中點C放兩支與B端完全相同的蠟燭,如果将三支蠟燭同時點燃,它們的燃燒速度相同。那在蠟燭的燃燒過程中,直尺AB将( )
A.蠟燭燃燒過程中A将逐漸上升
B.始終保持平衡
C.不能保持平衡,待兩邊蠟燭燃燒完了以後,才能恢複平衡
D.蠟燭燃燒過程中B端将逐漸上升
7.如圖所示的杠杆平衡,若F1、F2的大小和方向均不變,它們的作用點同時向支點0移動相同的距離,則( )
A.杠杆仍平衡B.A端下傾C.B端下傾D.無法确定
8.如圖所示,杠杆AOB可繞O點自由轉動,為拉起懸挂于A端的重物G,小明豎直向下拉B端的輕質繩。在勻速拉起重物G的過程中,小明對繩端施加的拉力F1( )
A.保持不變 B.越來越小
C.先變大後變小 D.先變小後變大
9.如圖所示,若在C處逐漸改變彈簧測力計拉力的方向,使其從①→②→③過程中杠杆始終處于水平平衡狀态。則拉力大小變化情況是( )
A.逐漸變大B.逐漸變小
C.先變大後變小D.先變小後變大
10.如圖所示,有一質量不計的長木闆,左端裝有與牆相連的軸在它的左端放一重為G
的物塊,并用一豎直向上的力F拉着右端。當物塊向右勻速滑動時,木闆始終在水平位置保持靜止,在此過程中,拉力F( )
A.變小B.變大
C.不變D.先變大後變小
11.如圖甲所示,一根重木棒在水平動力(拉力)F1的作用下以O點為軸,由豎直位置逆時針緩慢勻速轉到水平位置的過程;如圖乙所示是此木棒在豎直動力(拉力)F2的作用下以O點為軸,由水平位置逆時針緩慢勻速轉到豎直位置的過程。在此過程中( )
A.F1增大B.F1減小C.F2增大D.F2減小
12.如圖所示,一直杆可繞O點轉動,杠杆下端挂一重物,為了提高重物,在杆的中心,用一個始終跟杠杆垂直的力使杠杆由豎直位置慢慢轉到水平位置,在這個過程中直杆( )
A.始終是省力杠杆
B.始終是費力杠杆
C.先是省力的,轉動45度角後是費力的
D.先是省力的,轉動30度角後是費力的
13.如圖所示,重力大小為G、質量分布均勻的木棒豎直懸于O點,棒可繞O點無摩擦轉動,在其下端施加始終與水平方向平行的動力F,讓棒緩慢勻速轉到圖中虛線所示位置,在轉動的過程中動力與動力臂的乘積( )
A.變大B.變小
C.保持不變D.先變大後變小
14.如圖,左邊的鈎碼個數和位置保持不變,彈簧測力計的作用點固定,隻改變測力計與水平方向的角度θ,使杠杆水平方向平衡,選項中能描述測力計示數F與θ關系的大緻圖象是( )
A.
B.
C.
D.
15.如圖所示,粗細均勻的直尺AB,将中點O支起來,在B端放一支蠟燭,在AO的中點C放兩支與B端完全相同的蠟燭,如果将三支蠟燭同時點燃,它們的燃燒速度相同。那在在蠟燭的燃燒過程中,直尺AB将( )
A.蠟燭燃燒過程中A将逐漸上升
B.蠟燭燃燒過程中B端将逐漸上升
C.始終保持平衡
D.不能保持平衡,待兩邊蠟燭燃燒完了以後,才能恢複平衡
16.如圖所示,有一輕質木闆(質量可忽略不計)長為L、右端放一重為G的物塊,并用一豎直向上的力F拉着,左端繞O點轉動,當物體向左勻速滑動時,木闆始終在水平位置保持靜止,則下列表示拉力F與物塊運動時間t的關系圖中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
17.一均勻木闆AB,B端固定在牆壁的轉軸上,木闆可在豎直面内轉動,木闆下墊了塊C,恰好使木闆水平放置,如圖所示,現在水平力F将C由A向B勻速推動過程中,推力F将( )
A.大小不變B.逐漸增大
C.先增大後減小D.先減小後增大
18.如圖所示,均勻杆AB長為L,可以繞轉軸A點在豎直平面内自由轉動,在A點正上方距離L處固定一個小定滑輪,細繩通過定滑輪與杆的另一端B相連,并将杆從水平位置緩慢向上拉起。已知杆水平時,細繩的拉力為T1,杆與水平面夾角為30°時,細繩的拉力為T2,則T1:T2是( )
A.
:1B.2:1C.1:
D.1:1
19.某旅客在甯波機場候機時,用豎直作用在拉杆A點的力F使行李箱保持靜止狀态,此時行李箱的重心在C點,行李箱的拉杆與水平面成θ角(如圖所示),下列說法正确的是( )
A.增加重物,會使F變大,地面受到輪子壓力變小
B.縮短拉杆的長度,可使F變小
C.将箱内重物放底部,輕物放上部,可使F變小
D.若适當增大拉杆與水平面的角度,可使F變小
20.如圖甲所示是一款自動化升降式存車亭,可解決停車難問題。圖乙是它的工作原理圖。在車子被勻速擡升的過程中,作用在B點的動力會( )
A.增大B.減小
C.不變D.先增大後減小
21.如圖所示,吊車向上吊起一箱貨物,利用伸縮撐杆可使吊臂繞O點緩慢轉動,伸縮撐杆為圓弧狀,起吊時伸縮撐杆對吊臂的支持力F始終與吊臂垂直,且支持力F的作用點不變。則在吊起貨物的過程中,支持力F與貨物對吊臂的拉力的力臂l的關系圖象是( )
A.
B.
C.
D.
22.如圖所示,杠杆OA的B點挂着重物G,A端用細繩豎直挂在圓弧EF上,此時OA恰成水平。當繩AM的M端從E點緩慢滑到F點的過程中,繩對A端拉力的大小将( )
A.逐漸變大B.逐漸變小
C.先變大再變小D.先變小再變大
23.如圖所示,質地均勻的圓柱體,在拉力F的作用下,由實線位置勻速轉到虛線所示位置,整個過程中,拉力F始終作用于A點且與OA保持垂直(OA為圓柱體橫截面的直徑),圓柱體在轉動過程中不打滑。則下列分析正确的是( )
A.拉力F逐漸變小
B.拉力F逐漸變大
C.由于拉力F的力臂始終保持最長,拉力F始終保持最小值不變
D.條件不足,無法判斷
24.杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩).最初杠杆保持水平狀态,杠杆的自重不計,如果兩人以大小相同的速度向支點移動,則杠杆将( )
A.仍能平衡B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉D.無法确定
25.如圖所示,小明将梨子和蘋果分别放在輕杆的兩側,輕杆順時針轉起來,下列說法正确的是( )
A.可以确定蘋果的質量大于梨子的質最
B.可以确定蘋果的質量等于梨子的質量
C.将蘋果和梨子的位置對調,若杆逆時針轉動就能比較蘋果和梨子的質量大小
D.将蘋果和梨子的位置對調,若杆順時針轉動就能比較蘋果和梨子的質量大小
26.一把均勻直尺可繞中點O自由轉動,直尺上有三隻垂直而立的蠟燭A、B、C,它們粗細和材料都相同,但它們長度不相同,LA=LB=
LC,如圖所示,那麼點燃過程中直尺将( )
A.逆時針轉動B.順時針轉動C.始終平衡D.無法判斷
27.如圖所示,有一輕質木闆(質量忽略不計),左端可繞O點轉動,長為L,右端放一重為G的物塊,并用一豎直向上的力F拉着。當物塊向左勻速滑動時,木闆始終在水平位置保持靜止,則如圖表示拉力F與物塊運動時間t的關系圖中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二.多選題(共2小題)
28.如圖所示,在"研究杠杆的平衡條件"的實驗中,若實驗時在杠杆的左端懸挂一個物體,右端用彈簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着彈簧秤緩慢地沿圖中虛線的位置1移動到2(杠杆始終在水平位置保持平衡),則以下關于彈簧秤示數的說法中不正确的是( )
A.不斷增大B.先增大,後減小
C.不斷減小D.先減小,後增大
29.如圖所示,均勻細杆OA長為L,可以繞O點在豎直平面内自由移動,在O點正上方距離同樣是l的P處固定一定滑輪,細繩通過定滑輪與細杆的另一端A相連,并将細杆A端繞O點從水平位置緩慢勻速向上拉起。已知繩上拉力為F1,當拉至細杆與水平面夾角O為30°時,繩上拉力為F2,在此過程中(不考慮繩重及摩擦),下列判斷正确的是( )
A.拉力F的大小保持不變
B.杆OA的重力勢能增加
C.細杆重力的力臂逐漸減小
D.F1與F2兩力之比為
:1
三.填空題(共10小題)
30.如圖所示,輕質杠杆在中點處懸挂重物,在杠杆的最右端施加一個豎直向上的力F,杠杆保持水平平衡,(1)若保持力F方向不變,當将重物向右移動時,要使杠杆保持平衡,力F将 ________;将杠杆順時針方向緩慢轉動,力F将 ________(兩空均填"變大"、"變小"、"不變");
(2)若保持杠杠水平平衡,将力F逆時針轉動60°至虛線位置,此時拉力與物重的大小關系為F ________G(選填">"、"="或"<")。
31.如圖是農村曾用的舂米工具的結構示意圖。杆AB可繞O點轉動,杆右端均勻柱形物體的長度與杆右側的OB相等,杆AB的重力不計,柱形物體較重。若作用在A點的動力F方向始終與杆垂直,則杆從水平位置緩慢轉動45°角的過程中,動力F大小的變化是 ________。
32.一邊長0.2m的正方體如圖放置,密度為5×103kg/m3,它對地面的壓強為5000Pa,杠杆左右力臂之比為1:2,則動力F為________ N。
33.如圖所示,O為杠杆的支點,在杠杆的右端B點挂一重物。MN是以A為圓心的弧形導軌,繩的一端系在杠杆的A點,另一端E可以在弧形導軌上自由滑動。當繩的E端從導軌的一端N點向另一端M點滑動的過程中,杠杆始終水平,繩AE對杠杆拉力的變化情況________ 。
34.如圖所示,一根不計重力的輕質硬棒用一較鍊固定在O點,另一端用細線挂一重物,現在杆的中點處施加一個始終水平的力F,哎緩慢地把杆拉至接近水平的過程中,杠杆的省費力情況是 ________(選填"始終省力"、"始終費力"或"先省力後費力"或"先費力後省力").拉力F大小的變化情況是 ________。
35.如圖所示,推走獨輪車之前,需先将其撐腳擡離地面,慢慢擡起的過程中,獨輪車屬于 ________杠杆,若向上施加在車把手上的力始終與把手垂直,則這個力的大小 ________(選填"逐漸增大"、"逐漸變小"或"始終不變")。
36.如圖所示,質量分布均勻的相同的兩塊磚平放在水平地面上,現分别用豎直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中點,使它們緩慢的豎直起來,且磚不在地面上滑動,當磚的邊ab、cd剛離開地面時F1________ F2(選填">"、"<"或"="),在ab邊不斷擡高的過程中,F1的大小将________ (選填"增大"、"減小"或"不變")。
37.如圖所示,AOB 為一杠杆(質量忽略不計),A端懸挂一物體,并浸沒在飽和的氯化鈉溶液中,B端施加一豎直向下的力F使杠杆處于水平平衡狀态。在恒溫條件下向燒杯内溶液中分别加入下列物質(懸挂物不參與反應),若杠杆仍然水平平衡,則拉力F變化情況 (選填"變大"、"不變"或"變小"):
(1)如果向燒杯内溶液中加入氯化鈉晶體,拉力F ;
(2)如果向燒杯内溶液中加入蒸餾水,拉力F 。
38.随着智能手機的普及,"低頭族"越來越多。當我們擡頭和低頭時,頭部重心的位置和肌肉拉力會發生變化,該情形相當于繞O點轉動的杠杆,如圖所示:
(1)當低頭角度減小時,頭部重心向右移動,拉力F的力臂變大,請分析拉力F大小将如何變化?
(2)下列措施中,有利于保護頸椎的是 。
A.适當擡高手機屏幕,減小低頭角度
B.需長時間低頭看手機
C.低頭看書久了應适當擡頭,以緩解頸椎承受的壓力。
39.如圖,在杠杆上的B點懸挂重物G,A端用細繩吊在小圓環E上,且細繩AE長等于圓弧CED的半徑,此時杠杆恰好成水平狀态,A點與圓弧CED的圓心重合,已知A是動力作用點,E環從C點沿順時針方向逐漸滑到D點的整個過程中,阻力 ,阻力臂 ,動力臂 ,所以動力将 。(填變化情況)
四.實驗探究題(共1小題)
40.從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰(如圖甲)或人下蹲彎曲膝蓋(如圖乙)把它搬起來,哪種方法好呢?下面就建立模型說明這個問題。把脊柱簡化為杠杆如圖丙所示,脊柱可繞骶骨(軸)O轉動,腰背部複雜肌肉的等效拉力F1作用在A點,其實際作用方向與脊柱夾角為12°且保持不變,搬箱子拉力F2作用在肩關節B點,在B點挂一重物代替箱子。用測力計沿F1方向拉,使模型靜止,可測出腰背部複雜肌肉拉力的大小。接着,改變脊柱與水平面的夾角即可改變杠杆與水平面的夾角α,多次實驗得出結論。
(1)在丙圖中畫出F2力臂L2。
(2)當α角增大時,L2 ________(變大/不變/變小),F1________ (變大/不變/變小)。
(3)如果考慮到人上半身的重力,那麼腰背部肌肉的實際拉力将比丙圖中F1要 ________(大/小)。
(4)對比甲乙兩種姿勢所對應丙圖中的兩種狀态,由以下分析可得, ________(甲/乙)圖中的姿勢比較正确。
北方課堂初中物理杠杆動态平衡專題
參考答案
一.選擇題(共27小題)
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.多選題(共2小題)
28.ABC; 29.BCD;
三.填空題(共10小題)
30.變大;不變;=; 31.先增大後減小; 32.100; 33.先變小後變大; 34.先省力後費力;一直變大; 35.省力;逐漸變小; 36.=;不變; 37.不變;變大; 38.變小;AC; 39.不變;不變;先變大後變小;先變小後變大;
四.實驗探究題(共1小題)
40.變小;變小;大;乙;
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