北方課堂初中物理杠桿動態(tài)平衡分析專題

北方老師原創(chuàng)

一．選擇題（共27小題）

1．如圖，輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)通過細(xì)線懸掛一個重力為60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，下列有關(guān)說法正確的是（ ）

A．使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力是物體的重力

B．此杠桿為費(fèi)力杠桿

C．杠桿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，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F將增大

2．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．將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格

B．在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變

C．將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變

D．將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格

3．如圖為吸盤式掛桿，將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣，掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點(diǎn)開始向吸盤B移動，若吸盤與橫桿的重力、吸盤大小均忽略不計，設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為l，則吸盤B受到的摩擦力F的大小與l的關(guān)系圖象為（ ）

A．

B．

C．

D．

4．如圖所示，桿OB的O端用鉸鏈（可自由轉(zhuǎn)動）固定在豎直壁上，桿的中點(diǎn)掛一重物G，桿的B點(diǎn)受水平拉力F而平衡，在力F從水平方向緩慢轉(zhuǎn)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將（ ）

A．大小保持不變B．逐漸變大

C．逐漸變小D．先變小后變大

5．如圖，足夠長的杠桿上放著的兩個球（m1＞m2），杠桿在水平位置平衡，若兩球以相同速度同時向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向運(yùn)動相等的時間，則杠桿（ ）

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．無法確定

6．如圖所示，粗細(xì)均勻的直尺AB，將中點(diǎn)O支起來，在B端放一支蠟燭，在AO的中點(diǎn)C放兩支與B端完全相同的蠟燭，如果將三支蠟燭同時點(diǎn)燃，它們的燃燒速度相同。那在蠟燭的燃燒過程中，直尺AB將（ ）

A．蠟燭燃燒過程中A將逐漸上升

B．始終保持平衡

C．不能保持平衡，待兩邊蠟燭燃燒完了以后，才能恢復(fù)平衡

D．蠟燭燃燒過程中B端將逐漸上升

7．如圖所示的杠桿平衡，若F1、F2的大小和方向均不變，它們的作用點(diǎn)同時向支點(diǎn)0移動相同的距離，則（ ）

A．杠桿仍平衡B．A端下傾C．B端下傾D．無法確定

8．如圖所示，杠桿AOB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，為拉起懸掛于A端的重物G，小明豎直向下拉B端的輕質(zhì)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．先變大后變小 D．先變小后變大

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過程中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)。則拉力大小變化情況是（ ）

A．逐漸變大B．逐漸變小

C．先變大后變小D．先變小后變大

10．如圖所示，有一質(zhì)量不計的長木板，左端裝有與墻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拉著右端。當(dāng)物塊向右勻速滑動時，木板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．先變大后變小

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(shè)點(diǎn)為軸，由豎直位置逆時針緩慢勻速轉(zhuǎn)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(shè)點(diǎn)為軸，由水平位置逆時針緩慢勻速轉(zhuǎn)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，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，在桿的中心，用一個始終跟杠桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中直桿（ ）

A．始終是省力杠桿

B．始終是費(fèi)力杠桿

C．先是省力的，轉(zhuǎn)動45度角后是費(fèi)力的

D．先是省力的，轉(zhuǎn)動30度角后是費(fèi)力的

13．如圖所示，重力大小為G、質(zhì)量分布均勻的木棒豎直懸于O點(diǎn)，棒可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)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(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)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．先變大后變小

14．如圖，左邊的鉤碼個數(shù)和位置保持不變，彈簧測力計的作用點(diǎn)固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，使杠桿水平方向平衡，選項中能描述測力計示數(shù)F與θ關(guān)系的大致圖象是（ ）

A．

B．

C．

D．

15．如圖所示，粗細(xì)均勻的直尺AB，將中點(diǎn)O支起來，在B端放一支蠟燭，在AO的中點(diǎn)C放兩支與B端完全相同的蠟燭，如果將三支蠟燭同時點(diǎn)燃，它們的燃燒速度相同。那在在蠟燭的燃燒過程中，直尺AB將（ ）

A．蠟燭燃燒過程中A將逐漸上升

B．蠟燭燃燒過程中B端將逐漸上升

C．始終保持平衡

D．不能保持平衡，待兩邊蠟燭燃燒完了以后，才能恢復(fù)平衡

16．如圖所示，有一輕質(zhì)木板（質(zhì)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拉著，左端繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，當(dāng)物體向左勻速滑動時，木板始終在水平位置保持靜止，則下列表示拉力F與物塊運(yùn)動時間t的關(guān)系圖中，正確的是（ ）

A．

B．

C．

D．

17．一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板下墊了塊C，恰好使木板水平放置，如圖所示，現(xiàn)在水平力F將C由A向B勻速推動過程中，推力F將（ ）

A．大小不變B．逐漸增大

C．先增大后減小D．先減小后增大

18．如圖所示，均勻桿AB長為L，可以繞轉(zhuǎn)軸A點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，在A點(diǎn)正上方距離L處固定一個小定滑輪，細(xì)繩通過定滑輪與桿的另一端B相連，并將桿從水平位置緩慢向上拉起。已知桿水平時，細(xì)繩的拉力為T1，桿與水平面夾角為30°時，細(xì)繩的拉力為T2，則T1：T2是（ ）

A．

：1B．2：1C．1：

D．1：1

19．某旅客在寧波機(jī)場候機(jī)時，用豎直作用在拉桿A點(diǎn)的力F使行李箱保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時行李箱的重心在C點(diǎn)，行李箱的拉桿與水平面成θ角（如圖所示），下列說法正確的是（ ）

A．增加重物，會使F變大，地面受到輪子壓力變小

B．縮短拉桿的長度，可使F變小

C．將箱內(nèi)重物放底部，輕物放上部，可使F變小

D．若適當(dāng)增大拉桿與水平面的角度，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。在車子被勻速抬升的過程中，作用在B點(diǎn)的動力會（ ）

A．增大B．減小

C．不變D．先增大后減小

21．如圖所示，吊車向上吊起一箱貨物，利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動，伸縮撐桿為圓弧狀，起吊時伸縮撐桿對吊臂的支持力F始終與吊臂垂直，且支持力F的作用點(diǎn)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(guān)系圖象是（ ）

A．

B．

C．

D．

22．如圖所示，杠桿OA的B點(diǎn)掛著重物G，A端用細(xì)繩豎直掛在圓弧EF上，此時OA恰成水平。當(dāng)繩AM的M端從E點(diǎn)緩慢滑到F點(diǎn)的過程中，繩對A端拉力的大小將（ ）

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(zhì)地均勻的圓柱體，在拉力F的作用下，由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置，整個過程中，拉力F始終作用于A點(diǎn)且與OA保持垂直（OA為圓柱體橫截面的直徑），圓柱體在轉(zhuǎn)動過程中不打滑。則下列分析正確的是（ ）

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．杠桿上分別站著大人和小孩（G大人＞G小孩）．最初杠桿保持水平狀態(tài)，杠桿的自重不計，如果兩人以大小相同的速度向支點(diǎn)移動，則杠桿將（ ）

A．仍能平衡B．大人那一端下沉

C．小孩那一端下沉D．無法確定

25．如圖所示，小明將梨子和蘋果分別放在輕桿的兩側(cè)，輕桿順時針轉(zhuǎn)起來，下列說法正確的是（ ）

A．可以確定蘋果的質(zhì)量大于梨子的質(zhì)最

B．可以確定蘋果的質(zhì)量等于梨子的質(zhì)量

C．將蘋果和梨子的位置對調(diào)，若桿逆時針轉(zhuǎn)動就能比較蘋果和梨子的質(zhì)量大小

D．將蘋果和梨子的位置對調(diào)，若桿順時針轉(zhuǎn)動就能比較蘋果和梨子的質(zhì)量大小

26．一把均勻直尺可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，直尺上有三只垂直而立的蠟燭A、B、C，它們粗細(xì)和材料都相同，但它們長度不相同，LA＝LB＝

LC，如圖所示，那么點(diǎn)燃過程中直尺將（ ）

A．逆時針轉(zhuǎn)動B．順時針轉(zhuǎn)動C．始終平衡D．無法判斷

27．如圖所示，有一輕質(zhì)木板（質(zhì)量忽略不計），左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，長為L，右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著。當(dāng)物塊向左勻速滑動時，木板始終在水平位置保持靜止，則如圖表示拉力F與物塊運(yùn)動時間t的關(guān)系圖中，正確的是（ ）

A．

B．

C．

D．

二．多選題（共2小題）

28．如圖所示，在'研究杠桿的平衡條件'的實(shí)驗中，若實(shí)驗時在杠桿的左端懸掛一個物體，右端用彈簧秤拉著，使杠桿在水平位置保持平衡，今握著彈簧秤緩慢地沿圖中虛線的位置1移動到2（杠桿始終在水平位置保持平衡），則以下關(guān)于彈簧秤示數(shù)的說法中不正確的是（ ）

A．不斷增大B．先增大，后減小

C．不斷減小D．先減小，后增大

29．如圖所示，均勻細(xì)桿OA長為L，可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由移動，在O點(diǎn)正上方距離同樣是l的P處固定一定滑輪，細(xì)繩通過定滑輪與細(xì)桿的另一端A相連，并將細(xì)桿A端繞O點(diǎn)從水平位置緩慢勻速向上拉起。已知繩上拉力為F1，當(dāng)拉至細(xì)桿與水平面夾角O為30°時，繩上拉力為F2，在此過程中（不考慮繩重及摩擦），下列判斷正確的是（ ）

A．拉力F的大小保持不變

B．桿OA的重力勢能增加

C．細(xì)桿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(zhì)杠桿在中點(diǎn)處懸掛重物，在杠桿的最右端施加一個豎直向上的力F，杠桿保持水平平衡，（1）若保持力F方向不變，當(dāng)將重物向右移動時，要使杠桿保持平衡，力F將 ________；將杠桿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，力F將 ________（兩空均填'變大'、'變小'、'不變'）；

（2）若保持杠杠水平平衡，將力F逆時針轉(zhuǎn)動60°至虛線位置，此時拉力與物重的大小關(guān)系為F ________G（選填'＞'、'＝'或'＜'）。

31．如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等，桿AB的重力不計，柱形物體較重。若作用在A點(diǎn)的動力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)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(qiáng)為5000Pa，杠桿左右力臂之比為1：2，則動力F為________ N。

33．如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，在杠桿的右端B點(diǎn)掛一重物。MN是以A為圓心的弧形導(dǎo)軌，繩的一端系在杠桿的A點(diǎn)，另一端E可以在弧形導(dǎo)軌上自由滑動。當(dāng)繩的E端從導(dǎo)軌的一端N點(diǎn)向另一端M點(diǎn)滑動的過程中，杠桿始終水平，繩AE對杠桿拉力的變化情況________ 。

34．如圖所示，一根不計重力的輕質(zhì)硬棒用一較鏈固定在O點(diǎn)，另一端用細(xì)線掛一重物，現(xiàn)在桿的中點(diǎn)處施加一個始終水平的力F，哎緩慢地把桿拉至接近水平的過程中，杠桿的省費(fèi)力情況是 ________（選填'始終省力'、'始終費(fèi)力'或'先省力后費(fèi)力'或'先費(fèi)力后省力'）．拉力F大小的變化情況是 ________。

35．如圖所示，推走獨(dú)輪車之前，需先將其撐腳抬離地面，慢慢抬起的過程中，獨(dú)輪車屬于 ________杠桿，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(zhì)量分布均勻的相同的兩塊磚平放在水平地面上，現(xiàn)分別用豎直向上的力F1和F2分別作用在ab和cd的中點(diǎn)，使它們緩慢的豎直起來，且磚不在地面上滑動，當(dāng)磚的邊ab、cd剛離開地面時F1________ F2（選填'＞'、'＜'或'＝'），在ab邊不斷抬高的過程中，F(xiàn)1的大小將________ （選填'增大'、'減小'或'不變'）。

37．如圖所示，AOB 為一杠桿（質(zhì)量忽略不計），A端懸掛一物體，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使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。在恒溫條件下向燒杯內(nèi)溶液中分別加入下列物質(zhì)（懸掛物不參與反應(yīng)），若杠桿仍然水平平衡，則拉力F變化情況 （選填'變大'、'不變'或'變小'）：

（1）如果向燒杯內(nèi)溶液中加入氯化鈉晶體，拉力F ；

（2）如果向燒杯內(nèi)溶液中加入蒸餾水，拉力F 。

38．隨著智能手機(jī)的普及，'低頭族'越來越多。當(dāng)我們抬頭和低頭時，頭部重心的位置和肌肉拉力會發(fā)生變化，該情形相當(dāng)于繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿，如圖所示：

（1）當(dāng)?shù)皖^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大小將如何變化？

（2）下列措施中，有利于保護(hù)頸椎的是 。

A．適當(dāng)抬高手機(jī)屏幕，減小低頭角度

B．需長時間低頭看手機(jī)

C．低頭看書久了應(yīng)適當(dāng)抬頭，以緩解頸椎承受的壓力。

39．如圖，在杠桿上的B點(diǎn)懸掛重物G，A端用細(xì)繩吊在小圓環(huán)E上，且細(xì)繩AE長等于圓弧CED的半徑，此時杠桿恰好成水平狀態(tài)，A點(diǎn)與圓弧CED的圓心重合，已知A是動力作用點(diǎn)，E環(huán)從C點(diǎn)沿順時針方向逐漸滑到D點(diǎn)的整個過程中，阻力 ，阻力臂 ，動力臂 ，所以動力將 。（填變化情況）

四．實(shí)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。把脊柱簡化為杠桿如圖丙所示，脊柱可繞骶骨（軸）O轉(zhuǎn)動，腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1作用在A點(diǎn)，其實(shí)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(guān)節(jié)B點(diǎn)，在B點(diǎn)掛一重物代替箱子。用測力計沿F1方向拉，使模型靜止，可測出腰背部復(fù)雜肌肉拉力的大小。接著，改變脊柱與水平面的夾角即可改變杠桿與水平面的夾角α，多次實(shí)驗得出結(jié)論。

（1）在丙圖中畫出F2力臂L2。

（2）當(dāng)α角增大時，L2 ________（變大/不變/變?。?，F(xiàn)1________ （變大/不變/變?。?。

（3）如果考慮到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的實(shí)際拉力將比丙圖中F1要 ________（大/?。?。

（4）對比甲乙兩種姿勢所對應(yīng)丙圖中的兩種狀態(tài)，由以下分析可得， ________（甲/乙）圖中的姿勢比較正確。

北方課堂初中物理杠桿動態(tài)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．先增大后減小； 32．100； 33．先變小后變大； 34．先省力后費(fèi)力；一直變大； 35．省力；逐漸變?。?36．＝；不變； 37．不變；變大； 38．變?。籄C； 39．不變；不變；先變大后變?。幌茸冃『笞兇?；

四．實(shí)驗探究題（共1小題）

40．變?。蛔冃?；大；乙；