杠杆原理综合题有问题详解

1、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 至V 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

2、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 涮力臂二阻力 邓&力臂，用式子表示为 F1L仁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X动力臂=阻力邓&力臂F1 L1= F2L2杠杆原理解析利用杠杆的平衡条件动力X动力臂=阻力邓&力臂第三题三种杠杆：省力杠杆：,平衡时.特点是但费(2)费力杠杆,平衡

3、时.特点是，但省等臂杠杆：,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：;由此可以知道省力杠杆：JL、> JL-'j,省力但费距离；费力杠杆：F > F >JL < JL-j,费力但省距离；1等臂杠杆：Lt = Jj2F F>1,既不省力也不费力J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

4、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I 答案详解过支点0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,一只撬棒也小,若要撬AD二m , C'D = EC = "E ,石头垂直作用在棒上的力是 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

5、为最小；rt, F" 12() A17口亠 k Lr = ( *D =此时阻力，阻力臂，根据杠杆平衡条件 斤4二斤“可得，施加在撬棒A点的力:厂J2(kVxOA5r»= - = = 63A.LItu故答案是：63.解析厂FiL>Fj 根据杠杆平衡条件 F1L| =尻b的变形公式L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2 12所示，一直杆可绕 0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()图 5-2-12* A.始终是省力杠杆* B.始终是费力杠杆* C.先

6、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 0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,OA是一根可绕0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

7、渐变大B. 逐渐变小C. 保持不变D. 先变大后变小答案详解CLf? ( AconOF%GxOB厂一" OAcosO OA则:因为G、OB 0A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

8、及重力的力臂不变 ； 拉力的力臂先变大、后变小 （当MA垂直于0A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,= F/S ,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，0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0B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.D.）爲=呂二2忑傀A答案A、 B 第十题下载安装& Id口如图所示,物体重为8N,轻杆可绕0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

9、向上所以Fx 1 = b.Vx2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0A,即竖直 向上，根据动力动力臂=阻力 阻力臂，因此，本题正确答案是:4,竖直向上. 解析：根据杠杆平衡条件丹© =月厶分析可以知道：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F匕的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点 处沿 （填F或F或尺）方向施加 一个最小的力为 No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，动力动力臂二阻力 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

10、向上的力；动力臂为 ，阻力臂为，因为杠杆在水平位置平衡，供 农以仝 门,所以尺X +0B三G X +0，巳=肘小如"2 = “ 100N = 2呗。第十二题G鼻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3x10Pa,已知B端所挂物体的质量为°A ；% = 2 ; 3 .要使金属块离开地面,则(gA.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Loxin'/?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

11、支点左右两侧的力臂之比为答案详解解：金属块静止在水平地面上，对地面的压强为L5X10Pa,设地面的受力面积为S,FP=S得：* = 4.5X1O1(1)由压强公式1切B端所挂物体的质量为出空二* 4 ,由杠杆平衡条件所以,甘 =3问xl(LV/&g _ 2所以,此时金属块对地面的压强为3xlOJPa,由压强公式r；i = isoa-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，1S0.V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属块离开地面，金属块对地

12、面的压强只需减少(3)B端所挂物体的质量为Gj OB mg OA3xl013x10Pa,要使金,要使金属块离开地面,杠杆A端和B端杠杆ISOjV_180Ar_ 9受到力的比值是',所以使支点左右两侧的力臂之比为丿所以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

13、金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为加总;；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：恳和1序:冷，已知 端所挂物体的质量为 ，住盘；需口化孟。要使金属块离开地面，贝9（ 取也）（）。A oBA: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'更XC：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：八不

14、- 当 端所挂物体 时，因为杠杆平 衡，所以 m u十沁，所以-I+4-，对地面的压力:0A = 3(Ja = 3mg = 3 x 4kg x lON/kg =而 SN，对地面的压强：联立解得：Gi =*JdJUVA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 沁,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£虫社忙邯i，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 应为沖起借鳶，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，认 m J K伽:必，要使杠杆平衡，所以 ，故C错误，

15、D正故本题答案为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.Q V 1 H R Mr当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为，已知：乙物体的质量为弘",AO : _4Z?=1 : 1,g取10 A / kg.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0的位置，使 ''答案解：乙物体的重力2kg x 10A' / 切=20A根据杠杆平衡条件可得：浮心斗细绳对A端的拉力:ifO

16、A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FP=S可得:数据代入:60jV=5x 10'>.S-3xl05HitS计算得出:S-3xl0_1r .则甲的重力G 屮=”=刊 5=5 x 10 1 Pa x 3 x150.V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=<7iii=l>0A;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Ft=G甲 F 150.V (>()Ar=9OA7,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F>L(y=G

17、G乙冬学空=畔学刊VJL所以杠杆B端所挂物体的质量至少增加AG/U厂 a 乙 50Ar- 2ON,故C错误;D、根据杠杆平衡条件可以知道13,所以移动支点0的位置，使0A : ()B=2 : 15,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0在竖直平面内转动，2OC=3OB 实验中将一 底面积为100dm

18、2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480N . g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750Npa的大小为1.05g/cm3 F浮的大小为1200N答案A、FL1=F2L2，2OC=3OBF?OB=

19、T?OC代入数值得360N?OB=T?OC解得T=240N .此选项错误；B、人受到的重力为 G a=T+F地=240N+480N=720N .此选项错误；C、D、物体 A 的体积为 7=4 露=S? 1=4X 1m2 x 0.03m=0.12m物体排开水的体积为 V排二（1-)V=3433x 0.12m0.12m x 10N/kg=1050kg/m 3=1.05g/cm3 .选项 C 正确，选项 D 错误.故选C.=0.09m 3,所以此时物体 A受到的浮力为F 浮 = p水gV排=1.0 x 103kg/m 3 x 10N/kg x 0.09m 3=900N . 物体的重力为 G=F+F浮

20、=360N+900N=1260N物体的密度为pA=Vg1260N解析 已知作用在B点的拉力和0B与0C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