杠杆原理综合题有答案.doc

.杠杆第一题杠杆的五要素是指（1）杠杆转动时绕着的固定点叫；（2）的力叫动力；（3）叫阻力；（4）从到的距离叫动力臂；（5）从到的距离叫阻力臂答案详解【答案】分析：本题主要考查对杠杆各个要素定义的记忆杠杆转动时绕着的固定点叫支点；使杠杆转动的力叫动力；阻碍杠杆转动的力叫阻力；从 支点到 动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂解答：解：能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆杠杆转动时绕着的固定点叫支点；使杠杆转动的力叫动力；阻碍杠杆转动的力叫阻力；从 支点到 动力作用线的距离叫动力臂；从 支点到阻力作用线的距离叫阻力臂故本题答案为：支点、使杠杆转动、阻碍杠杆转动的力、支点、动力作用线、支点、阻力作用线点评：本题的解题关键是回忆杠杆各个要素的基本概念，然后对号入座第二题叫杠杆的平衡.杠杆的平衡条件是，这个关系可以写成数学式.这个平衡条件也就是阿基米德发现的.答案解：动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消叫做杠杆的平衡，杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂，用式子表示为F1L1=F2L2，这是阿基米德发现的杠杆原理.故答案为：动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消动力动力臂阻力阻力臂F1L1=F2L2杠杆原理解析利用杠杆的平衡条件.动力动力臂阻力阻力臂第三题三种杠杆:(1)省力杠杆:,平衡时.特点是.但费(2)费力杠杆,平衡时.特点是,但省(3)等臂杠杆:,平衡时.特点是答案详解省力距离费力距离=既不省力也不费力解:杠杆的平衡条件是:;由此可以知道:(1)省力杠杆:,省力但费距离;(2)费力杠杆:,费力但省距离;(3)等臂杠杆:,既不省力也不费力.因此，本题正确答案是:(1),省力,距离;(2),费力,距离;(3)=,=,既不省力也不费力.解析:本题考查了杠杆的三种类型:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆.杠杆是否省力取决于动力臂与阻力臂的大小.杠杆的分类和特点主要包括以下几种:(1)省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;(2)费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;第四题如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l.答案详解过支点O作重力作用线的垂线段，即力臂L，如图所示：解析:根据力臂的正确画法作图，即过支点作重力作用线的垂线段第五题如图所示,一只撬棒,石头垂直作用在棒上的力是,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是N.答案解:要使施加在撬棒A点的动力最小,应使动力臂最大;当以D为支点,在A点施加垂直AD向上的动力时,动力臂,即动力臂为最大值,则动力为最小;此时阻力,阻力臂,根据杠杆平衡条件可得,施加在撬棒A点的力:故答案是:63.解析根据杠杆平衡条件的变形公式可得,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小.第六题如图212所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中，这个直杆( ) A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆 C.先是省力杠杆，后是费力杠杆 D.先是费力杠杆，后是省力杠杆答案详解解：依题意，最开始的时候，支点O到重力的方向线的距离并不是杠杆的长度，由竖直位置慢慢转到水平位置时，这个距离一直在变长，这说明阻力和阻力臂的乘积一直在变大，但是，阻力臂的长度却一直没有长过动力臂，所以无论怎么转，一直都是省力杠杆.故答案为：a省力杠杆和费力杠杆的概念一定熟练掌握，这样可以加快解题速度.解析:本题用动态分析来掌握整个杠杆系统的变化情况.第七题下载安装如图所示,OA是一根可绕O点自由转动的轻质杠杆,杠杆B点悬挂一重物G,在A端始终受到一个竖直向上的拉力F,使杆子慢慢向上转动,直至水平,在此过程中,力F的大小将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变大后变小答案详解C解:如图所示,由杠杆平衡条件得:,则:,因为G、OB、OA保持不变,则力F将保持不变;所以C选项是正确的.解析:从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂.根据杠杆平衡条件动力动力力臂=阻力阻力力臂分析力臂变化可以知道力的变化.第八题下载安装如图所示,杠杆OA的B点挂着一重物,A端用绳子吊在滑环M下,此时OA恰好成水平,且A点与圆弧架PQ的圆心重合,那么当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中,绳子对A端拉力的大小将()A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减少D.由大变小再变大答案详解D解:当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中,物体的重以及重力的力臂不变;拉力的力臂先变大、后变小(当MA垂直于OA时,拉力的力臂最大);根据,可以知道拉力先变小后变大.所以D选项是正确的.解析:根据杠杆平衡的条件,可以知道当阻力与阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大.第九题如图所示，O为杠杆的支点，现在B端挂一质量为m的物体，在杆的中点A施加一适当大小和方向的力，可使杠杆OB在水平位置平衡，那么能使杠杆平衡的力是（不计杠杆自重）（ ）A. B.C. D.答案A、 B第十题下载安装如图所示,物体重为8N,轻杆可绕O点转动,若要使轻杆在水平位置平衡,在A点应施加的最小力大小为N,力的方向为答案详解4竖直向上解:要使杠杆平衡,应在A点施加向上的力,要使力最小,应垂直于OA,即竖直向上,根据动力动力臂=阻力阻力臂,所以.因此，本题正确答案是:4,竖直向上.解析:根据杠杆平衡条件分析可以知道:动力的大小应等于阻力与阻力力臂的乘积除以动力臂.第十一题如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），为支点，处挂一重为的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点处沿_（填或或）方向施加一个最小的力为_。答案详解；解析:本题考查杠杆的平衡条件。根据杠杆的平衡条件，动力动力臂阻力阻力臂可得，动力臂最长时，拉力最小，所以拉力的方向应该垂直杠杆向上，即选竖直向上的力；动力臂为，阻力臂为，因为杠杆在水平位置平衡，所以，。第十二题重为的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为Pa;现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端,B端悬挂重为的物体,如图所示.当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为Pa,已知B端所挂物体的质量为,.要使金属块离开地面,则(g取()A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为B.金属块对地面的压强只需减少C.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为D.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为答案详解C解:金属块静止在水平地面上,对地面的压强为Pa,设地面的受力面积为S,由压强公式得:B端所挂物体的质量为,由杠杆平衡条件得,所以,所以,.此时金属块对地面的压强为Pa,由压强公式得:得,.(1)要使金属块离开地面,金属块的重力全部加在杠杆的A端,在杠杆B端挂物体的质量为m,根据杠杆平衡条件得,所以,计算得出,.所以要使金属块离开地面,在杠杆B端挂物体的质量为.(2)B端所挂物体的质量为,金属块对地面的压强为Pa,要使金属块离开地面,金属块对地面的压强只需减少.(3)B端所挂物体的质量为,要使金属块离开地面,杠杆A端和B端杠杆受到力的比值是,所以使支点左右两侧的力臂之比为.所以C选项是正确的.解析:金属块静止在水平地面上,设地面的受力面积为S,根据压强公式列出压力、受力面积、压强的关系式.当B端挂物体时,杠杆杠杆平衡条件求出杠杆A端的力.再根据压强公式列出压力、受力面积、压强的关系式.由两个压强公式求出金属块重力大小.金属块重力是解决本题的关键.要使金属块离开地面,根据杠杆平衡条件,求出杠杆B端挂的物体质量,或支点的位置等.第十三题重为的金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的端，端悬挂重力的物体，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为，已知端所挂物体的质量为，。要使金属块离开地面，则（取）（）。A: 轻质杠杆端所挂物体的质量至少为B: 金属块对地面的压强只需减少C: 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为D: 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为答案详解D正确率: 33%, 易错项: C解析:本题考查杠杆的平衡条件和压强的计算。设金属块与地面的接触面积为，当金属块静止在水平地面上时，对地面的压强：-；当端所挂物体时，因为杠杆平衡，所以，所以，对地面的压力：，对地面的压强：-；联立解得：。A选项，要使金属块离开地面，端拉力，因为，所以，所以端所挂物体的质量至少为，故A错误。B选项，金属块静止在水平地面上时对地面的压强为，要使金属块离开地面，则金属块对地面的压力为零，所以金属块对地面的压强的减小值应为，故B错误。C、D选项，要使金属块离开地面，端拉力，端所挂物体的质量为，要使杠杆平衡，所以，故C错误，D正确。故本题答案为D。第十四题下载安装甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示.当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为,已知:乙物体的质量为,g取.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是() 甲物体的底面积应小于 甲物体对地面的压力只需减少 杠杆B端所挂物体的质量至少增加 可以移动支点O的位置,使答案D解:乙物体的重力;根据杠杆平衡条件可得:,细绳对A端的拉力:,绳子拉力处处相等,细绳对甲的拉力也为,甲对地面的压力减少了,甲物体的底面积为S,根据可得:,数据代入:,计算得出:;则甲的重力;甲物体恰好被细绳拉离地面时,甲对地面的压力为0,此时A端受到的拉力;由此可以知道:A、甲物体的底面积是,故A错误;B、甲对地面的压力为,甲物体恰好被细绳拉离地面,压力还要减小,故B错误;C、根据杠杆平衡条件可以知道:,则;所以杠杆B端所挂物体的质量至少增加,故C错误;D、根据杠杆平衡条件可以知道:,则,所以移动支点O的位置,使,所以D选项是正确的.所以D选项是正确的.解析根据杠杆平衡条件求出细绳对A端的拉力,即等于甲减小的对地面的压力,再根据压强公式计算出甲物体的重力;根据压强公式和杠杆的平衡条件判断各选项.第十五题（2011门头沟区二模）某校科技小组在学习了杠杆的知识后仿照古代应用杠杆的实例，设计了一种从水中打捞物体的简易装置，如图所示，杠杆BC可绕支点O在竖直平面内转动，2OC=3OB实验中将一底面积为100dm2的圆柱形玻璃筒装入一定量的水，放在水平台面上，将底面积为20dm2的圆柱形物体A用细绳挂在杠杆的B端浸没在水中，人通过细绳对杠杆的C端施加拉力从而提升物体A当物体A受到360N竖直向上的拉力，物体A有14的体积露出水面时，杠杆BC恰好在水平位置平衡此时，筒中水的深度变化了0.3dm，物体A所受的浮力为F浮，人对C端的拉力为T，人对地面的压力为480Ng取10N/kg，杠杆、细绳的质量均忽略不计，则下列选项正确的是（） T的大小为540N G人的大小为750N A的大小为1.05g/cm3 F浮的大小为1200N答案A、F1L1=F2L2，2OC=3OBFOB=TOC代入数值得360NOB=TOC解得T=240N此选项错误；B、人受到的重力为G人=T+F地=240N+480N=720N此选项错误；C、D、物体A的体积为V=4V露=Sh=41m20.03m=0.12m3物体排开水的体积为V排=（1-14）V=340.12m3=0.09m3，所以此时物体A受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.09m3=900N物体的重力为G=F+F浮=360N+900N=1260N，物体的密度为A=mV=GVg=1260N0.12m310N/kg=1050kg/m3=1.05g/cm3选项C正确，选项D错误故选C解析已知作用在B点的拉力和OB与OC的长度关系，利用杠杆平衡条件得到作用在A点的拉力T；人在竖直方向受到重力、拉力和地面支持力的作用已知人对地面的压力，可以得到地面对人的拉力，已知受到的拉力和支持力，两者之和就是人受到的重力；物体A被拉起的过程中，排开水的体积减小，所以水面下降，已知水的深度变化了0.3dm，也就是下降0.3dm，已知容器的底面积和下降的深度，可以得到物体露出水面的体积，进一步得到物体的体积；已知物体体积和露出水面的体积，可以得到排开水的体积，利用阿基米德原理得到物体受到的浮力；物体在竖直方向受到重力、浮力和拉力的作用已知物体受到的拉力和浮力，可以得到物体的重力；已知物体重力，可以得到质量，已知质量和体积，利用公式=mV得到物体的密度第十六题下载安装如图所示,挂在杠杆B端的铸铁球体积是,在杠杆A端挂一重为5N的C物体,当铸铁球体积的浸入水中时,杠杆AB恰好在水平位置平衡,取() 此时杠杆B端竖直向下的拉力为 铸铁球的质量为 铸铁球是空心的 铸铁球受到的浮力是1N答案解:A、杠杆AB恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件得:,所以,所以,.故A错误;BD、铁球受到重力、浮力和拉力作用,铁球处于静止状态,所以竖直向上的拉力和浮力与竖直向下的重力是平衡力,铁球受到的浮力为:.所以D正确;因为力的作用是相互的,铁球对杠杆的拉力是,所以杠杆对铁球的拉力也是,所以铁球的重力为:,铁球的质量,