一、初中物理杠桿平衡條件的應(yīng)用問(wèn)題1．如圖所示，是自卸車(chē)的示意圖，車(chē)廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是A．B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施的力是動(dòng)力，貨物重力是阻力B．B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂前部可省力C．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂后部可省力D．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂前部可省力【答案】C【解析】【分析】【詳解】由圖可知車(chē)廂繞著點(diǎn)C

轉(zhuǎn)動(dòng),所以

點(diǎn)C為支點(diǎn);當(dāng)物體

放在車(chē)廂的后部時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,因此省力，所以選項(xiàng)ABD

都不正確，故答案為

C.2．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA的B點(diǎn)掛著一個(gè)重物，A端用細(xì)繩吊在圓環(huán)M下，此時(shí)OA恰成水平且A點(diǎn)與圓弧形架PQ的圓心重合，那么當(dāng)環(huán)M從P點(diǎn)逐漸滑至Q點(diǎn)的過(guò)程中，繩對(duì)A端的拉力大小將（）A．保持不變 B．逐漸增大 C．逐漸減小 D．先變小再變大【答案】D【解析】【詳解】作出當(dāng)環(huán)M位于P點(diǎn)、圓弧中點(diǎn)、Q點(diǎn)時(shí)拉力的力臂l1、l2、l3如下由圖可知，動(dòng)力臂先增大，再減小，阻力與阻力臂不變，則由杠桿平衡公式F1l1=F2l2可知，拉力先變小后變大，故選D。3．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為400N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離．F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中BO=2AO，圖乙中動(dòng)滑輪重為50N，重物上升速度為0.02m/s．不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是()A．甲方式F1由150N逐漸變大 B．乙方式F2的功率為3WC．甲乙兩種方式都省一半的力 D．乙方式中滑輪組的機(jī)械效率約為88.9%【答案】D【解析】【詳解】A．由圖知道，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力F1的方向也是豎直向下的，在提升重物的過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值是：所以，動(dòng)力F1的大小始終不變，故A錯(cuò)誤；BC．由于在甲圖中，OB=2OA，即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，由于不計(jì)摩擦及杠桿自重，所以，由杠桿平衡條件知道，動(dòng)力為阻力的一半，即由圖乙知道，承擔(dān)物重是繩子的段數(shù)是n=3，不計(jì)繩重和摩擦，則，即乙中不是省力一半；所以，繩子的自由端的速度是：v繩=0.02m/s×3=0.06m/s，故乙方式F2的功率是：P=F2v繩=150N×0.06m/s=9W，故BC錯(cuò)誤；D．不計(jì)繩重和摩擦，乙方式中滑輪組的機(jī)械效率是：故D正確．4．如圖所示，杠桿掛上鉤碼后剛好平衡，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相同，在下列情況中，杠桿還能平衡的是A．左右鉤碼各向支點(diǎn)移一格 B．左右各減少一個(gè)鉤碼C．左右各減少一半鉤碼 D．左右各增加兩個(gè)鉤碼【答案】C【解析】設(shè)杠桿的分度值為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼的重為G．原來(lái)4G×2L=2G×4L；左、右鉤碼各向支點(diǎn)移動(dòng)一格，左邊=4G×L=4GL，右邊=2G×3L=6GL，左邊＜右邊，杠桿向右端下沉，A不符合題意；左右各減少一個(gè)鉤碼，左邊=3G×2L=6GL，右邊=G×4L=4GL，左邊＞右邊，杠桿向左下沉，B不符合題意；左、右鉤碼各減少一半法碼，左邊=2G×2L=4GL，右邊=G×4L=4GL，左邊=右邊，杠桿平衡；C符合題意；左右各增加兩個(gè)鉤碼，左邊=6G×2L=12GL，右邊=4G×4L=16GL，左邊＜右邊，杠桿右邊下沉，D不符合題意，故選C．5．如圖所示，作用在A點(diǎn)的各個(gè)力中，不可能使杠桿平衡的力是A．F3和F4B．F1和F3C．F2和F4D．F1和F2【答案】A【解析】【詳解】因?yàn)榱3的作用線所在的直線過(guò)支點(diǎn)O，所以力F3的力臂為0，又因?yàn)?乘以任何數(shù)都為0，所以力F3不能使杠桿平衡；力F4使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向與重物使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，所以力F4不能使杠桿平衡；力F1和F2使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向與重物使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以力F1和F2可以使杠桿平衡；故選A。6．如圖所示，將重150N的甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端，杠桿的B端懸掛乙物體，杠桿在水平位置平衡，已知：乙物體所受重力為30N，，甲物體的底面積為0.2m2，g取10N/kg。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲物體對(duì)杠桿的拉力為10N B．杠桿對(duì)甲物體豎直向上的拉力為60NC．甲物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為750Pa D．水平地面對(duì)甲物體的支持力為60N【答案】D【解析】【分析】【詳解】對(duì)物體甲受力分析，甲受到重力、地面給甲的支持力、杠桿施加的拉力的作用，其中杠桿施加的拉力與甲對(duì)杠桿的拉力為一對(duì)相互作用力，地面給甲的支持力和甲給地面的壓力為一對(duì)相互作用力。AB．根據(jù)杠桿平衡條件可知杠桿A端受到物體的拉力與OA的乘積等于乙給B端的拉力與OB的乘積相等，則有即甲對(duì)杠桿的拉力為90N，杠桿施加的拉力與甲對(duì)杠桿的拉力為一對(duì)相互作用力，故AB項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．甲給地面的壓力等于地面給甲的支持力為則甲物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。故選D。7．如圖甲是制作面團(tuán)的情景，把竹竿的一端固定在繩扣中，人騎在另一端施加一個(gè)向下的大小為F的力，面團(tuán)被不斷擠壓后變得更有韌性，圖乙為壓面團(tuán)原理圖．關(guān)于壓面團(tuán)過(guò)程的敘述正確的是（）A．面團(tuán)對(duì)桿的作用力方向向下B．面團(tuán)對(duì)桿的作用力大小等于FC．面團(tuán)被壓扁說(shuō)明力能使物體發(fā)生形變D．A點(diǎn)向下移動(dòng)的距離小于B點(diǎn)向下移動(dòng)的距離【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．桿對(duì)面團(tuán)的作用力向下，面團(tuán)對(duì)桿的作用力向上，故A錯(cuò)誤；B．由于面團(tuán)B點(diǎn)到支點(diǎn)C的距離小于A點(diǎn)到C的距離，根據(jù)杠桿定律F1L1=F2L2，可知面團(tuán)對(duì)桿的作用力大于F，故B錯(cuò)誤；C．面團(tuán)被壓扁說(shuō)明力能使物體發(fā)生形變，故C正確；D．C為支點(diǎn)，A點(diǎn)向下移動(dòng)的距離大于B點(diǎn)向下移動(dòng)的距離，故D錯(cuò)誤；故選C。8．如圖所示，一根均勻木尺放在水平桌面上，它的一端伸出桌面的外面，伸到桌面外面的部分長(zhǎng)度是木尺長(zhǎng)的，在木尺末端的B點(diǎn)加一個(gè)作用力F，當(dāng)力F=3N時(shí)，木尺的另一端A開(kāi)始向上翹起，那么木尺受到的重力為（）A．3N B．9N C．1N D．2N【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)直尺長(zhǎng)為l，如圖所示：從圖示可以看出：杠桿的支點(diǎn)為O，動(dòng)力F=3N動(dòng)力臂OB=l阻力為直尺的重力G，阻力臂CO=l-l=l由杠桿平衡的條件得F×OB=G×OC3N×l=G×lG=3N故選A。9．如圖所示，體積之比為1∶2的甲、乙兩個(gè)實(shí)心物塊，分別掛在杠桿兩端，此時(shí)杠桿恰好水平平衡，則甲、乙兩個(gè)物塊的密度之比為（）A．1∶1 B．1∶2C．4∶3 D．2∶1【答案】C【解析】【分析】【詳解】由圖知道，甲物體掛在左邊第3格處，乙物體掛在右邊第2格處，由杠桿的平衡條件知道，此時(shí)即所以，又因?yàn)閂甲/V乙＝1/2，甲、乙兩個(gè)物塊的密度之比是故C正確。故選C。10．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）A．將左邊的鉤碼去掉二個(gè)并保持位置不變，同時(shí)將右邊鉤碼向左移二格B．在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變C．將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變D．將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格【答案】A【解析】【詳解】設(shè)杠桿的一個(gè)小格是1cm，一個(gè)鉤碼的重是1N；A．將左邊的鉤碼去掉二個(gè)并保持位置不變，同時(shí)將右邊鉤碼向左移二格，（4-2）N×3cm=3N×（4-2）cm，杠桿仍然平衡，故A符合題意；B．在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變，由（4+1）N×3cm＜（3+1）N×4cm得，杠桿的右端下沉，故B不符合題意；C．將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變，由（4-1）N×3cm＞（3-1）N×4cm得，杠桿的左端下沉，故C不符合題意；D．將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格，由4N×（3+1）cm＞3N×（4+1）cm得，杠桿的左端下沉，故D不符合題意。11．有一根一端粗一端細(xì)的木棒，用繩子拴住木棒的O點(diǎn)，將它懸掛起來(lái)，恰好在水平位置平衡，如圖所示，若把木棒從繩子懸掛處鋸開(kāi)，則被鋸開(kāi)的木棒（）A．粗細(xì)兩端質(zhì)量一樣 B．粗端質(zhì)量較大C．細(xì)端質(zhì)量較大 D．無(wú)法判定【答案】B【解析】【詳解】如圖1，設(shè)O點(diǎn)到粗端的距離為L(zhǎng)，在O點(diǎn)左側(cè)對(duì)稱地割取長(zhǎng)也為L(zhǎng)的一段（圖1）?，F(xiàn)再次利用對(duì)稱割法，在O點(diǎn)右側(cè)割取與O點(diǎn)左側(cè)所割等大的一部分（圖2虛線部分），將兩次所割取的部分（各自重力顯然是相等的）取走，則原木棒只剩下圖2所示部分。設(shè)左端剩下的重力為G左，力臂為l左，右端剩下的重力為G右，力臂為l右，由杠桿平衡條件有：G左l左G右l右，很明顯l左>l右，故有G左<G右，再加上被取走的部分，仍有左端的重力小于右端重力，即粗端重力大，質(zhì)量大。故選B。12．如圖，小明用一輕質(zhì)杠桿自制簡(jiǎn)易密度秤的過(guò)程中，在A端的空桶內(nèi)分別注入密度已知的不同液體，改變物體M懸掛點(diǎn)B的位置，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，在M懸掛點(diǎn)處標(biāo)出相應(yīng)液體的密度值，下列關(guān)于密度秤制作的說(shuō)法中，正確的是（）A．每次倒入空桶的液體質(zhì)量相同B．秤的刻度值分布不均勻C．增大M的質(zhì)量，秤的量程會(huì)減小D．懸點(diǎn)適當(dāng)左移，秤的量程會(huì)增大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．輕質(zhì)杠桿自身的質(zhì)量不計(jì)，假如每次倒入空桶的液體質(zhì)量相同，那么液體的重力是相同的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，、、不變，則不變，物體M懸掛點(diǎn)B的位置是不變的，這樣不能知道液體的密度，密度秤不能正常使用，A錯(cuò)誤；B．每次倒入空桶的液體體積相同，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，即化簡(jiǎn)可得，可知與成正比，則秤的刻度值分布是均勻的，B錯(cuò)誤；C．增大M的質(zhì)量，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，秤的量程會(huì)變大，C錯(cuò)誤；D．懸點(diǎn)適當(dāng)左移，阻力臂是增大的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，秤的量程會(huì)變大，D正確。故選D。13．如圖，用橇棒撬起石塊并保持平衡，下列說(shuō)法正確的是()A．動(dòng)力對(duì)橇棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效果小于阻力對(duì)橇棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效果B．手在A點(diǎn)豎直向下施力時(shí)，撬棒是個(gè)省力杠桿C．手在A點(diǎn)向不同方向施力時(shí)，力的大小都相等D．手分別在A、B兩點(diǎn)沿豎直向下方向施力時(shí)，在B點(diǎn)比在A點(diǎn)費(fèi)力【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．因用撬棒撬起石塊并保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，動(dòng)力乘動(dòng)力臂等于阻力乘阻力臂。所以動(dòng)力對(duì)撬棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效果等于于阻力對(duì)撬棒的轉(zhuǎn)動(dòng)效，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．手在A點(diǎn)豎直向下施力時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，動(dòng)力小于阻力，撬棒是個(gè)省力杠桿，B選項(xiàng)正確；C．手在A點(diǎn)向不同方向施力時(shí)，動(dòng)力的力臂大小隨方向的改變而改變，而阻力和阻力臂大小不變，所以動(dòng)力的大小不相等，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．手分別在A、B兩點(diǎn)沿豎直向下方向施力時(shí)，在A點(diǎn)的動(dòng)力臂小于在B點(diǎn)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，手在A點(diǎn)沿豎直向下方向施力大于在B點(diǎn)沿豎直向下方向施加的力，即在A點(diǎn)比在B點(diǎn)費(fèi)力，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。14．如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn)，在其下端施一始終垂直于棒的拉力F，讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中間虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．動(dòng)力臂逐漸變大B．阻力臂逐漸變大C．動(dòng)力F保持不變D．動(dòng)力F逐漸減小【答案】B【解析】【分析】先確定阻力臂、動(dòng)力臂的變化，然后根據(jù)杠桿平衡的條件（動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂）分析動(dòng)力的變化?！驹斀狻緼．由圖示可知，木棒是一個(gè)杠桿，力F是動(dòng)力，力F始終垂直與木棒，則木棒的長(zhǎng)度是動(dòng)力臂，木棒長(zhǎng)度保持不變，動(dòng)力臂保持不變，故A不符合題意；B．木棒的重力是阻力，阻力大小不變，木棒在豎直位置時(shí)，重力的力臂為0，轉(zhuǎn)過(guò)θ角后，重力力臂（阻力臂）逐漸增大，故B符合題意；CD．已知G、L保持不變，LG逐漸變大，由杠桿平衡條件有GLG=FL動(dòng)力F逐漸增大，故CD不符合題意。故選B。【點(diǎn)睛】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，知道杠桿平衡的條件，會(huì)熟練應(yīng)用杠桿平衡的條件分析問(wèn)題解決問(wèn)題是關(guān)鍵。15．如圖所示，輕質(zhì)杠桿MON及支架是一個(gè)固連在一起的整體，且能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，圖中正方體D通過(guò)細(xì)線與N點(diǎn)相連且與水平地面的接觸面積S為8×10-2m2。當(dāng)物體A的質(zhì)量為8kg時(shí)，杠桿在水平位置上平衡，物體D對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p1為4000Pa；當(dāng)把物體A換成質(zhì)量為30kg的物體B，支點(diǎn)移至，使時(shí)，杠桿仍在水平位置上平衡，物體D對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p2；此時(shí)用物體C替換物體B，杠桿仍在水平位置上平衡，物體D對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為0，（杠桿、支架和托盤(pán)的重力不計(jì)，g取I0N/kg）則下列結(jié)論正確的是（）A．物體C的重力為300NB．物體D的質(zhì)量為32kgC．p2為500PaD．物體C對(duì)托盤(pán)的壓力為40N【答案】C【解析】【分析】【詳解】當(dāng)放物體A時(shí)，地面對(duì)物體的支持力等于物體對(duì)地面的壓力此時(shí)杠桿受到的拉力根據(jù)杠桿平衡條件可知解得則物體D的質(zhì)量故B錯(cuò)誤；放物體C時(shí)，D對(duì)地面的壓強(qiáng)為0，此時(shí)支持點(diǎn)在，根據(jù)杠桿的平衡條件可知?jiǎng)t故A錯(cuò)誤；物體C對(duì)托盤(pán)的壓力等于C的重力為330N，故D錯(cuò)誤；當(dāng)放上物體B時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知?jiǎng)t則物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)故C正確。故選C。16．如圖所示，AC硬棒質(zhì)量忽略不計(jì)，在棒的B點(diǎn)懸掛一個(gè)重物，在棒的C點(diǎn)施加一個(gè)方向沿的力F，棒在力F的作用下從水平位置被緩慢提升到圖示位置。則下列相關(guān)描述正確的是（）A．力F的方向沿向下 B．ABC是費(fèi)力杠桿C．阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力是懸掛在杠桿上的物體的重力 D．在提升過(guò)程中，力F變小【答案】D【解析】【詳解】A．F1對(duì)杠桿的拉力向下，則為了將杠桿抬起，力F的方向應(yīng)沿向上，故A錯(cuò)誤；B．由于力F的方向應(yīng)沿向上，則動(dòng)力臂為S2，阻力臂小于動(dòng)力臂，則杠桿為省力杠桿，故B錯(cuò)誤；C．與杠桿接觸的是懸掛在杠桿上的繩子，則阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力是繩子對(duì)杠桿的拉力，故C錯(cuò)誤；D．在移動(dòng)過(guò)程中，F(xiàn)1的力臂逐漸變小，拉力F力臂不變，則由杠桿平衡公式F1l1=F2l2可知力F變小，故D正確。故選D。17．C點(diǎn)為硬棒AD的重心，硬棒可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在棒的B點(diǎn)施加力F1，F(xiàn)1的方向沿OO'線，棒在圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則A．F1>G B．F1=C．重力的力臂等于S1 D．F1方向沿OO′線向下【答案】A【解析】【分析】【詳解】AB．由圖像可得，A點(diǎn)到F1的距離為s2，若令A(yù)點(diǎn)到重力的距離為s3，根據(jù)杠桿的平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知可以推出由于可得故A選項(xiàng)正確，符合題意，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意；C．重力的力臂為支點(diǎn)A到重力的距離，重力豎直向下，因此力臂為水平方向，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意；D．F1與G在支點(diǎn)同側(cè)，重力方向豎直向下，所以F１的方向應(yīng)該向上，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意。18．如圖所示，輕質(zhì)均勻杠桿分別掛有重物GA和GB（GA>GB）,杠桿水平位置平衡，當(dāng)兩端各再加重力相同的物體后，杠桿A．仍能保持平衡B．不能平衡，左端下沉C．不能平衡，右端下沉D．不能確定哪端下沉【答案】C【解析】【詳解】杠桿原來(lái)在水平位置處于平衡狀態(tài),此時(shí)作用在杠桿上的力分別為GA和GB,其對(duì)應(yīng)的力臂分別為lA和lB，如圖所示：根據(jù)杠桿平衡條件可得：GAlA=GBlB；已知GA>GB所以lA<lB，當(dāng)兩端各再加重力相同的物體后，設(shè)增加的物重為G，此時(shí)左邊力和力臂的乘積：(GA+G)?lA=GAlA+GlA右邊力和力臂的乘積：(GB+G)?lB=GBlB+GlB由于lA<lB，所以GlA<GlB；所以：GAlA+GlA<GBlB+GlB即右邊力和力臂的乘積較大，所以杠桿不能平衡，向右端下沉。故選C。19．如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的方向，使其從①→②→③，此過(guò)程中（）A．①位置力臂最長(zhǎng) B．③位置力臂最長(zhǎng)C．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)先變大后變小 D．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)先變小后變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的線段，由圖可知當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在②位置時(shí)力臂最大，故AB不符合題意；CD．從①→②→③時(shí)動(dòng)力臂先變大后變小，由圖可知阻力等于鉤碼重力不變，在水平位置平衡所以阻力臂也不變，根據(jù)杠桿平衡的條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)給杠桿的拉力先變小后變大，故C不符合題意，D符合題意。故選D。20．一輕質(zhì)不等臂杠桿AOB的左右兩端分別吊著一實(shí)心鋁塊和銅塊，此時(shí)杠桿在水平位置平衡?，F(xiàn)將鋁塊、銅塊同時(shí)浸沒(méi)在水中，如圖所示。已知：，，，則下列判斷正確的是（）A．A端下降 B．B端下降C．仍然平衡 D．無(wú)法判斷【答案】B【解析】【分析】【詳解】在輕質(zhì)不等臂杠桿AOB兩端吊上實(shí)心鋁塊和銅塊時(shí)，杠桿在水平位置平衡，由圖知OB<OA，據(jù)杠桿的平衡條件得G鋁?OA=G銅?OB即ρ鋁V鋁g?OA=ρ銅V銅g?OB而ρ鋁<ρ銅，所以V鋁g>V銅g