2020-2021物理杠杆平衡条件的应用问题的专项培优练习题附详细答案.docx

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1、一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.小军利用如图所示的装置测量某液体的密度ρ,他将同种材料制成的甲、乙两物块分别悬挂在轻质硬杆AB的两端,把甲浸没在待测液体中,调节乙的位置到C处时,硬杆AB恰好水平平衡。已知:OC=2OA,甲、乙的体积比为13∶2,甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3。不计硬杆AB的重力,则下列说法中正确的是()33A.ρ=0.8×10kg/m33B.ρ=1.0×10kg/m33C.ρ=1.8×10kg/m33D.ρ=2.6×10kg/m【答案】C【解析】【分析】

2、【详解】乙物体对杠杆的作用力为F乙G乙m乙g=物V乙g甲物体对杠杆的作用力为F甲G甲F浮物V甲gV排g=物V甲gV甲g杠杆平衡时F甲OAF乙OC即(物V甲g)物V乙gOCV甲gOA又知OC,∶∶2OAV甲V乙=132解得33ρ=1.8×10kg/m选项A、B、D错误,不符合题意;选项C正确,符合题意故选C。2.如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持平衡,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中()A.F先变小后变大B.F逐渐变大C.动力臂逐渐变小D.动力

3、臂逐渐变大【答案】A【解析】【分析】杠杆平衡条件及应用。【详解】杠杆在图中所示位置平衡,阻力(重物对杠杆的拉力)及阻力臂大小不变;动力F由图中所示位置转动至水平方向的过程中,当动力F的方向与杠杆垂直时,动力F的力臂最长,因此动力F的力臂先增大后减小,由杠杆平衡条件F1122可知,动力F先变小后变大。l=Fl故选A。【点睛】中等题.失分的原因是:①不知道动力F方向变化的过程中阻力和阻力臂的大小不变;②不会画动力F在不同位置时的动力臂;③不会利用杠杆平衡条件通过动力臂的变化分析出动力的变化;④不知道

4、当动力F与杠杆垂直时,动力臂最大,动力F最小。3.AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态,则()A.F1

5、2L2知,F1L1=F2s2,即F2s2F1L1故B不符合题意;D.已知F的方向是竖直向下的,为保持杠杆平衡,F的方向应该沿OO′向上,故D符合12题意。4.如图所示,用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸.一个人从桥的左端匀速走到桥的右端,桥面始终是水平的,不计吊桥和绳的重力,人从吊桥左端出发时开始计时.则人在吊桥上行走过程中,吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】吊桥相当于一个杠杆,以吊桥的左端为支点,人从吊桥左端出发,匀速走到桥的右端,杠杆受

6、到人的压力(阻力)等于人的重力,动力臂为OA=L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为OB=vt,因为杠杆平衡,所以满足F×OA=F′×OB=G×vt,即:F×L=G×vt,FGvtL由此可知,当t=0时,F=0.当t增大时,F变大,F与人行走时间t是正比例关系,故图象B正确,符合题意为答案.5.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡,如图(a)所示,如果将右端弯成如图(b)所示的情况,铁棒将()A.顺时针转动B.逆时针转动C.静止不动D.以上三种情况均有可能【答案】B【解析】【分析】

7、【详解】图a中,水平铁棒在水平位置处于平衡状态,根据杠杆平衡条件可知G左l左G右l右图b中,将铁棒右端弯折,此时铁棒右边的重力不变,右端铁棒的重心将向左移动,力臂l右减小,而左边的力和力臂不变;因此G左l左G右l右所以铁棒左端下沉,右端上升,即铁棒将沿逆时针转动。故选B。6.小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是()A.B点挂5个钩码B.C点挂4个钩码C.D点挂1个钩码

8、D.D点挂2个钩码【答案】D【解析】【分析】【详解】设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为4F×3L=12FL杠杆的平衡条件是A.若B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为5F×2L=10FL<12FL杠杆不能平衡,故A错误;B.若C点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为4F×4L=16FL>12FL杠杆不能平衡,故B错误;C.若D点挂1个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为F×6L=6FL<12FL杠杆不能平衡,故C错误;D.若D点挂2个钩码时,杠杆右侧力与力臂

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