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1 [2024陕西渭南期末]如图所示,一轻质杠杆被细绳系在O点,在A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使杠杆在水平位置平衡,已知OA= 2OB,金属块甲的重力为Gₐ,石块乙的重力为Gᵦ,则(

A.Gₐ:Gᵦ = 1:2
B.Gₐ:Gᵦ = 2:1
C.Gₐ:Gᵦ = 1:3
D.Gₐ:Gᵦ = 3:1
A
)A.Gₐ:Gᵦ = 1:2
B.Gₐ:Gᵦ = 2:1
C.Gₐ:Gᵦ = 1:3
D.Gₐ:Gᵦ = 3:1
答案:
A 【解析】根据杠杆的平衡条件可知$G_{甲}×OA=G_{乙}×OB$,已知OA=2OB,则$G_{甲}:G_{乙}=OB:OA=1:2$。
2 [2025江苏苏州调研,中]为了便于驾驶员观察对应机动车道的信号灯指示状态,许多十字路口都安装了悬臂式红绿灯。下列悬臂式红绿灯设计中,螺钉对底座的压力最小的是(三个信号灯的重力相等,横杆材质均匀)(
D
)
答案:
D 【解析】四种设计中支点均在底座左侧边缘,假设螺钉对底座的压力是动力,则动力臂不变,而横杆的重力与三个信号灯对横杆的拉力是阻力,三个信号灯的重力大小不变,在四种设计中,三个信号灯分散后整体的重心靠近竖杆,对应的阻力臂较小;图中横杆的重心靠近较粗的一端,因此横杆粗的一端固定在竖杆上时,对应的阻力臂较小。D图中阻力和阻力臂的乘积最小,根据杠杆的平衡条件知,D图中螺钉对底座的压力最小。故选D。
3 [2025江苏南京模拟,中]小明不断改变图甲中钩码悬挂点的位置和钩码数量,水平面上的轻质长方形塑料板始终水平平衡,其中A、B、O、C、D五个点在同一水平线上,任意相邻两点之间的距离相等,小明得出的杠杆平衡条件为动力×支点到动力作用点的距离= 阻力×支点到阻力作用点的距离,为了反驳此观点,小红设计了图乙中的(a)和(b)两种方案,使塑料板始终水平平衡,(a)和(b)这两种方案中$(F_1 < F_2)$
A.只有(a)能反驳小明的观点
B.只有(b)能反驳小明的观点
C.(a)(b)都能反驳小明的观点
D.(a)(b)都不能反驳小明的观点
C
A.只有(a)能反驳小明的观点
B.只有(b)能反驳小明的观点
C.(a)(b)都能反驳小明的观点
D.(a)(b)都不能反驳小明的观点
答案:
C 【解析】假设右侧钩码对塑料板的力为动力,(a)中,动力作用点改变,支点到动力作用点的距离改变,但塑料板仍保持水平平衡,所以能反驳小明的观点;(b)中,动力作用点不变,支点到动力作用点的距离不变,动力方向不同,动力的大小不同,但塑料板仍保持水平平衡,所以能反驳小明的观点。故C符合题意,A、B、D不符合题意。
4 [2025江苏南通期末,偏难]如图甲所示,重为6N、长为8cm的匀质木板AB静止在水平桌面上,恰好有一半伸出桌面。在B端施加一个始终竖直向上的力F,则当F=
3
N时,木板中心点O恰好能够离开桌面;将B端缓缓抬起的过程中F的力臂变小
(填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F的大小不变
(A端始终没有离开桌面)。如图乙所示,若在A端放一重为9N、棱长为2cm的匀质正方体M,M的左端与木板的A端对齐,向右缓慢推动木板1.8
cm,该装置恰好翻倒(M与木板一起向右运动)。
答案:
3 变小 不变 1.8 【解析】在B端施加一个始终竖直向上的力F,此时支点是A,阻力是木板的重力,木板重心在O点,阻力臂为AO,动力臂为AB,O点恰好能够离开桌面时,根据杠杆的平衡条件可得F×AB=G×AO,由题可知,AB=2AO,则F=3N;力F的方向始终竖直向上,将B端缓缓抬起的过程中F的力臂变小,动力臂与阻力臂之比等于AB:AO,即动力臂和阻力臂的比值为定值,阻力不变,根据杠杆平衡条件可知,动力F的大小保持不变。如图乙所示,M的重心到O的水平距离为3cm,该装置恰好翻倒时,支点在桌子边缘,假设推动的距离为L,则此时动力是木板的重力,大小为G=6N,动力臂为L,阻力臂为3cm - L,根据杠杆平衡条件有6N×L=9N×(3cm - L),解得L=1.8cm。
5 [2025江苏徐州质检,中]爱学习爱劳动,小张经常做家务。如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地时的情景,如图乙是他用笤帚扫地时的简化图,O为支点,作用在A点的力$F_1$为动力。请在图乙中画出力$F_1$的力臂$L_1$及作用在笤帚上B点的阻力$F_2$的示意图。

答案:
如图所示
【解析】由题图可知,动力$F_{1}$使杠杆沿顺时针方向转动,阻力$F_{2}$阻碍杠杆转动,所以阻力的方向水平向右,据此画出阻力$F_{2}$的示意图;从支点O作动力$F_{1}$作用线的垂线,垂线段即为动力臂$l_{1}$,如答案图所示。
如图所示
6 [2024江苏镇江期末,偏难]如图,电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,当支架支撑在A点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA:OB= 2:5,细木棒的自重为______N。现在B点施加竖直向上的拉力F_B,电子秤示数与F_B的关系图线为图2中的①,则图像中横坐标x点对应的数值为______。若将支架从A点移至C点,电子秤示数与F_B的关系图线变为图2中的______(填数字序号)。(g取10N/kg)

1.6
0.8
②
答案:
1.6 0.8 ② 【解析】支架对木棒的支持力$F_{支}=G_{示}=mg=200×10^{-3}kg×10N/kg=2N$,均匀细木棒的重心在细木棒OAB的中心,根据杠杆平衡条件可得,$G×\frac {1}{2}OB=F_{支}×OA$,$OA:OB = 2:5$,可得细木棒自身的重力$G=\frac {4}{5}F_{支}=\frac {4}{5}×2N=1.6N$。电子秤示数为零说明支架对细木棒的支持力为0,根据杠杆平衡条件可得$G×\frac {1}{2}OB=F_{B}×OB$,代入数据可得$1.6N×\frac {1}{2}OB=F_{B}×OB$,则$F_{B}=0.8N$,即x对应的数值为0.8。细木棒重力不变,对应的力臂不变,重力与对应力臂的乘积不变,若将支架从A点移至C点,支架与O点之间的距离变大,即支架对细木棒的支持力的力臂变大,当B点施加拉力为零时,根据杠杆平衡条件可知$G×\frac {1}{2}OB=F_{支}'×OC$,因$OC>OA$,故$F_{支}'<2N$,即电子秤的示数小于200g;当电子秤示数为零时,同样有$G×\frac {1}{2}OB=F_{B}'×OB$,可知电子秤示数为零时,拉力等于细木棒重力的一半,即此时的$F_{B}'=0.8N$,所以选②。
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