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文档简介
第7讲简单机械一一杠杆
翁羔就理
KAODIANSHUU
考点一、杠杆........................................................................1
考点二、杠杆平衡条件...............................................................2
考点三、杠杆最小力分析..............................................................2
考点四、生活中的杠杆...............................................................3
题型1杠杆五要素分析.......................................................3
题型2杠杆的力臂作图.......................................................6
题型3杠杆的静态平衡.......................................................8
题型4杠杆的动态平衡......................................................12
题型5最小力分析..........................................................17
题型6杠杆与浮力的结合问题................................................19
翁羔就理
KAODIANSHUU
考点一、杠杆
1、杠杆五要素
五要素物理含义及表示方法图示
支点杠杆绕着转动的点,用“0”表示
动力使杠杆转动的力,用“储”表示
阻力阻碍杠杆转动的力,用“F」表示
从支点到动力作用线的距离,用表
动力臂
示
杠杆五要素
动
从支点到动力作用线的距离,用“1」表力,
阻力臂
示
%动力*L,第
仲A
用」
■
2、杠杆作图
步骤画法图示
先假设杠杆转动,则杠杆
第一步:确定支点0
上相对静止的点即为支点?
从动力、阻力作用点沿力
第二步:确定动力和阻的方向分别画直线或反向?
力的作用线延长线即动力、阻力的作
用线
从支点向力的作用线作垂
第三步:画出动力臂和
线段,在垂线段旁标注力
阻力臂,并标注
臂的名称
考点二、杠杆平衡条件
1.杠杆平衡
当杠杆处于静止状态或匀速绕支点转动状态时,说明杠杆处于平衡状态。
2.杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件:动力义动力臂=阻力X阻力臂。用字母表示:
3.杠杆动态平衡,静态平衡都是在受力分析的基础上,结合平衡条件来分析。
考点三、杠杆最小力分析
要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡,根据杠杆平衡条件FJLF2I2可知,&=
?F2,因为此时的阻力和阻力臂是固定的,所以只要此时的动力臂最大,则动力就最小。如图乙所
11
示,当力的作用点在B点,且力垂直于0B,方向向上时,动力臂最大,动力最小。
〃/〃
在求解最小力问题时,我们不能受思维定式的影响,只想到F要作用在A0段,出现如图丙所示
的错误。实际上,在讨论杠杆中的最小力问题时,如果力的作用点没有预先设定,可以在杠杆上任
意处选择。
考点四、生活中的杠杆
1.杠杆的分类
根据动力臂与阻力臂的关系,可将杠杆分为三类一一省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆.不同的
杠杆可以满足人们不同的需求.
省力杠杆费力杠杆等臂杠杆
4K
示意图
,2K
力臂的大小关系..■--
力的大小关系《马4=玲
杠杆转动时力所动力储移动的距离大于动力F,移动的距离小于动力储移动的距离等于
移动距离的大小阻力展移动的距离阻力Fz移动的距离阻力F2移动的距离
关系
省力但费距离费力但省距离即不省力也不省距离,
特点
既不费力也不费距离
撬棒、开酒瓶的起子、钓鱼竿、镣子、筷子、托盘天平、跷跷板
应用
扳手、钢丝钳等理发剪子等。
题型1杠杆五要素分析
[题型专练1].(2023秋•拱墅区校级期中)如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ
为连杆拉柱展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是
()
【解答】解:根据题意可知,该装置为一个杠杆,MN能绕N点点转动,所以N点为支点0;展
示物对MN的压力为阻力F2,方向向下;PQ对杠杆的拉力为动力F1,方向沿QP斜向上,故A
正确。
故选:A。
[题型专练2].(2023秋•临平区期中)学龄前儿童常因为好奇而将下边抽屉拉出当作台阶去攀爬柜
子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型,标
有A、B、C、D四个点,当它翻倒时,是以一点为支点的,为防止图示中柜子翻倒,可在图
中一点与墙壁接触处加装固定装置,使该装置起防翻倒作用时受力最小。
【解答】解:根据图示可知,当柜子翻倒时,柜子将绕D点运动,所以此时D点为支点;
为了固定柜子,并使该装置起作用时受力最小,根据杠杆平衡条件可知,动力臂应最长,由于
图中DA为最长的动力臂,所以需在A点固定该装置,并使该装置起作用时受力最小。
故答案为:D;A。
[题型专练3].(2022秋•东阳市期中)如图是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压
N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是()
N
【解答】解:据图可知,当用力握住N点打开该夹子时,其会绕着中间的固定点O转动,即O
为支点;
所按压的N点为动力的作用点,其方向向下;而杠杆MON受到夹子向下的阻力,M点就是阻力
的作用点,故A正确,BCD错误。
故选:Ao
[题型专练4].(2023秋•诸暨市期中)某实验小组用飞镖的镖盘做了一个圆心固定且可以绕圆心O
转动的圆盘,圆盘的直径上AB两端各有1个平衡螺母,A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一
个圆上的三个点,BD垂直于AB。接下来用这个装置探究杠杆力臂的具体概念。
①调节圆盘两端的平衡螺母让A、B在水平位置平衡。
②在圆盘A点挂两个钩码(总重1牛),B点挂两个钩码,杠杆平衡,再将B点的两个钩码分别
挂在C点和D点,结果挂在D点时杠杆能保持平衡,挂在C点时杠杆不能平衡。
⑴步骤①之前,若A比B低,为使AB在水平位置平衡,平衡螺母应向—调节。(选填“左”
或“右”)
(2)通过实验发现影响杠杆平衡的是支点到的距离,科学上将这个距离定义为力臂。
(选填“力的作用点”或“力的作用线”)
(3)取下右侧两个钩码后,若小明想用作用在C点的拉力使杠杆再次平衡,则拉力的大小至少
为牛。
【解答】解:(1)若杠杆的A比B低,即左端向下倾斜,说明这一侧的自重与力臂的乘积大,
应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)力臂是支点到力的作用线的距离;
(3)取下右侧两个钩码后,若小明想用作用在C点的拉力使杠杆再次平衡,根据杠杆的平衡条
件,FALOA=FCLOC得拉力的大小至少为:
Fc=产XFA=1X1N=1NO
Loc
故答案为:(1)右;(2)力的作用线;(3)1。
题型2杠杆的力臂作图
[题型专练5].(2022秋•湖州期中)如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂中正
确的是(
A.
【解答】解:动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段,而AB选项中线段与动力作用
线不垂直;
C选项中表示力臂的线段不是支点到动力作用线的垂线段,只有D正确。
故选:D。
[题型专练6].(2022秋•西湖区校级期中)如图所示,杠杆OA在力Fi、F2的作用下处于静止状态,
L2是力F2的力臂,请在图中作出Fl的力臂L1和力F2。
【解答】解:做力F1的延长线,过支点O做力Fi作用线的垂线段Li,则线段LI为力FI的力臂;
过力臂L2末端,作垂直于L2直线,与杠杆0A的交点为力F2作用点,方向斜向右上方,如图所
[题型专练7].(2022秋•湖州期中)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,请画出Fi的力臂Li。
【解答】解:过支点O作Fi作用线的垂线段即为Fi的力臂Li。
[题型专练8].(2023秋•上城区校级期中)如图所示,轻质木板OB可绕O点转动,OB长1.2m,
细线AB能承受的最大拉力为60N,在C点放一重为40N的物体M,OC长10cm,此时木板在
水平位置处于静止状态,现在物体M上再加一水平向右的拉力F,恰好使物体M在木板上匀
速移动。
(1)请画出绳子拉力的力臂。
(2)当物体静止在C点时,绳子的拉力是多少?(保留一位小数)
(3)当物体离O点的距离为范围内时,此杠杆为费力杠杆。
【解答】解:(1)过支点0作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段L,,如图所示:
-11
(2)由数学知识可知,绳子拉力的力臂:L'=^0B=2xl.2m=0.6m=60cm,
由杠杆平衡条件可得:F'XL'=GXOC,
代入数据有:FX60cm=40NX10cm,
解得:F'«=6.7N;
(3)由杠杆平衡条件可知,动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,此时杠杆为费力杠杆,
因此阻力臂L2>L』0.6m,
当细线AB承受的拉力最大为60N时,由杠杆平衡条件可得:FmaxXL'=GXL2max,
代入数据有:60NX60cm=40NXL2max,则L2max=90cm=0.9m,
所以物体离O点的距离范围为0.6m<dW0.9m时,此杠杆为费力杠杆。
题型3杠杆的静态平衡
[题型专练9].(2023秋•台州期中)用圆形磁块将一长方形硬卡纸固定在黑板上,则松手后下列固
定方式中硬卡纸最容易转动的是()
uo
A.________IB.C.I___________ID.
【解答】解:有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,所以D选项的中心位置离磁块的
水平距离最远,所以最容易转动,故D正确,A、B、C错误。
故选:Do
[题型专练10],(2021秋•婺城区校级期中)挂钟的分针转动的动力来自机械齿轮,可认为是作用在
C点且方向始终与分针垂直的力F,当分针匀速由A位置(如图甲)顺时针转动到B位置(如
图乙)过程中,力F大小的变化情况为(
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
【解答】解:当分针匀速由A位置顺时针转动到B位置过程中,力F的力臂不变,阻力大小不
变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件FILI=F2L2可知,动力逐渐变小,故B正确。
故选:Bo
[题型专练11].(2023秋•西湖区校级期中)如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕
面板内某轴转动.甲是较早的开关,现在逐渐被乙这种开关取代,由于在按压开关时,相当于
一个杠杆,如果按压开关的力较大,极易损坏,乙开关不容易被损坏的根本原因是()
甲7.
A.可以增大阻力臂,减小动力作用点移动的距离
B.可以减小动力臂,减小动力作用点移动的距离
C.可以增大动力臂,使按压开关的力变小
D.可以减小阻力臂,减小动力做的功
【解答】解:甲、乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动,符合杠杆原理,因甲力臂小,根据
杠杆原理可知力臂越小作用力越大,因此损坏的越快,所以甲较易损坏,而乙可以增大动力臂,
使按压开关的力变小,不容易被损坏,故C正确,ABD错误。
故选:Co
[题型专练12].(2023秋•诸暨市期中)小龙利用轻薄的硬铁片,通过弯折、焊接等方法设计并制作
一款结构稳定、适合拍摄桌面的手机支架。如图实物模型中,手机不能保持稳定的是()
【解答】解:手机的重力作用在重心,重力作用线从重心竖直向下,由图可知,ABD中,手机
重力的作用线都通过支撑面,所以会保持相对稳定,只有C图中,重力的作用线没有通过支撑
面,所以装置在不受其他外力时,无法保持稳定,故C符合题意。
故选:Co
[题型专练13].(2023秋•江北区期中)安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅
炉安全阀示意图,阀的横截面积S为6cm2,OA:AB=1:2,若锅炉能承受的最大压强为5.81
X105«,大气压强为1.01X105帕,则在B处应挂_牛的重物。若锅炉承受的最大压强减
小,为保证锅炉安全,应将重物向—(选“左”或“右”)移动。
【解答】解:由杠杆的平衡条件可知:
F・OA=G・OB;
因OA:AB=1:2,故OA:OB=1:3
则所挂物体的重力:
G=1F=jpS=jX(5.81X105Pa-1.01X105Pa)X6X10-4m2=96N;
若锅炉承受的最大压强减小,为保证锅炉安全,应减小锅炉内的最大压强,则A点受到的蒸汽
压力FA减小;此时A点的力臂OA不变、重物的重力G不变;根据杠杆平衡条件G・LG=FAP
A可知,为保证锅炉安全,应减小重物的力臂,所以应将应将重物向右移动。
故答案为:96;右。
[题型专练14].(2023秋•义乌市校级期中)在一次学农活动中,小江用一根扁担挑起了两桶水,水
桶挂在扁担两端,扁担保持水平状态(扁担和水桶的质量,手对扁担和水桶的作用力均忽略不
计)。扁担的A处挂的水重20牛,AB之间的距离为1.2米,肩上支点O与A的距离为0.9米。
(1)扁担B处挂的水受到的重力是多少?
(2)小江肩膀受到扁担的压力大小是多少?
(3)到达某处后,小江将B处的水倒出20牛,在不改变水桶悬挂位置的情况下,需要将肩上支
点O向A移动多少距离,才能再次平衡?
(1)由题根据杠杆的平衡条件有:
FAXOA=FBXOB,
即:20NX0.9DI=FBX(1.2m-0.9m),
解得:FB=60N,即扁担B处挂的水受到的重力是60N。
(2)由于扁担和水桶的质量,手对扁担和水桶的作用力均忽略不计,则根据受力分析可知,肩
膀受到扁担的压力大小:
F=FA+FB=20N+60N=80N。
(3)根据杠杆的平衡条件有:
FAXO'A=FAXO'B,
即:20NXO,A=(60N-20N)XO'B,
解得:O'A:O'B=2:1•①,
因为AB之间的距离为1.2米,则有:
0A+0'B=L2m•②,
联立①②解得:O,A=0.8m,所以,肩上支点O需要向前移动的距离为:
0.9m-0.8m=0.1m。
[题型专练15].(2022秋•西湖区校级期中)如图所示,OA是起重机的吊臂,可绕O点转动。在距
O点6m远的B处吊有重3000N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡,则绕过定滑轮斜向下的
拉力F为N.将吊臂缓慢拉起,使用A点升高2m的过程中,拉力变—o(绳重、吊臂
重、摩擦均不计)
【解答】解:(1)杠杆阻力为物重G=3000N,阻力臂为OB=6m,由图可知绳子绕过定滑轮只
改变了力的方向,因此动力臂为5m。根据杠杆平衡条件FUI=F212即FX5m=3000NX6mo所
以F=3600N。
(2)在动态提升的过程中阻力(物重)不变,阻力臂变小,动力臂同时变大。由杠杆平衡条件
可知拉力变小。
故答案为:3600、变小。
题型4杠杆的动态平衡
[题型专练16].(2023秋•杭州期中)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上
质量为mi、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆自身
重力,同时在A、B两点增加质量为m的重物,下列选项正确的是()
A.A端下沉B.B端下沉C.保持不变D.无法判断
【解答】解:根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知,力与相应的力臂成反比关系,它们的杠
杆示意图如右,因为AO=BO,
\\\\\\\\\\\\\、
所以LOA>LOB';同时在A、B两点增加质量为m的重物,即增加的力相同,则增加的力与力
,
臂的乘积的关系是:mgL0A>mgL0B,所以左端的力与力臂的乘积大,A端下沉。
故选:Ao
[题型专练17].(2023秋•西湖区校级期中)如图所示的杠杆处于平衡状态,若在A处的钩码下再挂
一个同样的钩码,要使杠杆重新恢复平衡,则必须()
AB
X
—
4HI—
AOiHF
Ss
3
c
J
A.在B处钩码下再挂一个同样的钩码
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
D.把B处钩码向右移动一格
【解答】解:设一个钩码的重力为G,一格的长度为L;
若在A处再加挂一个同样的钩码,则:
A、在B处加挂一个同样的钩码,右侧力与力臂的乘积为3GX3L;左侧为4GX2L,即3GX3L
W4GX2L,杠杆不能平衡,故A错误;
B、在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格,右侧力与力臂的乘积为3GX2L;左侧
为4GX2L,即3GX2LW4GX2L,杠杆不能平衡,故B错误;
C、在B处加挂两个同样的钩码,右侧力与力臂的乘积为4GX4L;左侧为4GX2L,即4GX4L
W4GX2L,杠杆不能平衡,故C错误;
D、把B处钩码向右移动一格,右侧力与力臂的乘积为2GX4L;左侧为4GX2L,即2GX4L=
4GX2L,杠杆能重新恢复平衡,故D正确;
故选:D,
[题型专练18].(2023秋•上城区校级期中)如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用
下绕转轴。自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,拉
力F的大小如何变化()
A.逐渐增大B.保持不变C.逐渐减小D.无法确定
【解答】解:一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动,在转动的过程
中,阻力大小不变,根据三角形知识可知,动力臂和阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件F
111=F212可知,动力的大小不变,故B正确。
故选:Bo
[题型专练19].(2022秋•椒江区校级期中)如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重为12
N的物体M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止,已知OA=AB=BC,则
F为—No保持杠杆水平静止,将F作用点从B移至C,此过程中F方向保持不变,F的力臂
1
记为1,则F的大小变—,F与(,)的关系图线为图2中的①;将M从A移至B,再重复上
1
述步骤,F与(y)的关系图线为图2中的—(选填数字序号)。
OA+AB=2OA,A点
作用力的力臂为OA,
由杠杆平衡条件可得:FXOB=GXOA,
解得:F=7^xG=xG=5G=5X12N=6N;
UDZ(y/iZZ
(2)由题意可知,保持杠杆水平静止,将F作用点从B移至C,此过程中F方向保持不变,
根据杠杆平衡条件可得:FX1=GXOA,
1
解得:F=Gx04x1……I,
由题意可知,此过程中物体M的重力G和力臂OA不变,拉力F的力臂1变大,则拉力F变小;
(3)将M从A移至B,由杠杆平衡条件可得:FX1=GXOB,
1
解得:F=GxOBX:……II,
由数学知识可知,I、II两式中拉力F与1的关系图线均为正比例函数,
由图1可知,OB>OA,则II式的斜率大于I式的斜率,
1
因此将M从A移至B,F与]的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
故答案为:6;小;②。
[题型专练20].(2022秋•西湖区校级期中)小科家里进行装修,装修的工人从建材市场运来1张质
量均匀的矩形实木板和一桶墙面漆,木板的规格是1.2mX2mX0.015m,密度为O/XK^kg/m
3,墙面漆的质量为30kg。
(1)木板的重力为N»
(2)工人用一个竖直向上的力F将木板的一端匀速抬起到某个位置(如图甲所示),在抬起过程
中,力F的变化趋势是
A.变大B.变小C.先变大后变小D.不变
(3)小科和工人身形相近,他们一起用一根轻杆将墙面漆抬起,工人抬起轻杆的A端,小科抬
着轻杆的B端,两人施力的方向都为竖直向上,且保持轻杆水平(如图乙所示),其中,AB为1.
2m,桶悬挂点C离A端为0.4m,则小科对木板的力F2为多少?
【解答】解:(1)木板的重力为G=mg=pgV=O.7Xl()3kg/m3xiON/kg><L2mx2mx0.015m=2
52N;
(2)如图所示:
如图,杠杆在A位置,LOA=2LOC,
根据杠杆平衡可知:FLOA=GLOC,则
杠杆在B位置,OA'为动力臂,OC'为阻力臂,阻力不变为G,
,,,口OCiOD1
由AOC'DSAOA'B得:一=—=
OAiOB2
根据杠杆平衡条件可知F,LOA'=GLOC,,则F'==为。
LOA'/
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变,故选D。
(3)墙面漆的重力为:G'=m'g=30kgX10N/kg=300N;
以A为支点,根据杠杆的平衡条件可知:GLG=F2L2,则F2=%=30°,慧4M=1O0N;
故答案为:(1)252;(2)D;(3)lOONo
题型5最小力分析
[题型专练2口(2023秋•温州期中)手推着载有重物的推车过障碍物时,若要从如图四点中选择一
点施力将前轮略微提起。其中最省力的点是()
A.A点B.B点C.C点D.D点
【解答】解:根据杠杆的平衡条件FIXLI=F2XL2可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使
所用的动力最小,必须使动力臂最长;若要从如图四点中选择一点施力,将前轮略微提起,是
围绕后轮与地面的接触点转动(即该点为支点),分别比较在A、B、C、D四点施加力的力臂,
可知只有在A点施力时,动力臂最长,则此时最省力。
故选:Ao
[题型专练22].(2023秋•临平区期中)要把重轮推上台阶,分别在a、b、c、。四点施加作用力,力
的方向如图所示,则最省力的作用点是()
【解答】解:如图,动力Fa、Fb、Fc的力臂,Fb的力臂最长
因为阻力G和阻力臂一定,Fb的力臂最长,
故选:Bo
[题型专练23].(2023秋•拱墅区期中)如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在图
示位置平衡,若在C点施加一个力并使该力最小,该力应沿()
A.CM方向B.CN方向C.CP方向D.CQ方向
【解答】解:由图可知,0为支点,A点挂一重物,阻力方向向下,为使杠杆在水平位置平衡,
在C点施加一个力,则动力F与OC垂直且方向向下,
要使该力最小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越
长则动力越小;
由图可知,CP对应的动力臂最长,所以该力应沿CP方向。
故选:Co
[题型专练24].(2023秋•西湖区校级期中)如图所示,质地均匀的圆柱体,重力为Go,在推力的作
用下,由实线位置匀速转到高为H的台阶虚线所示位置,OA为圆柱体横截面的直径。整个过
程中,圆柱体在转动过程中不打滑。在A点施加一个力推动圆柱体,所用力最小的是—(选
填“FI”“F2”“F3”)。缓慢推动圆柱体,保持推力始终垂直OA,则推力的变化是
【解答】解:由图可知,此时的支点为O,当OA为动力臂时,动力臂是最长的,阻力和阻力臂
不变,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的,动力的方向与力臂的方向垂直,所以
最小的力是F2;
整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直;由图可知,动力F的力臂L(L=OA)
始终保持不变,阻力为圆柱体的重力G始终大小不变,由实线位置转到虚线位置时,重力的力
臂逐渐减小,根据杠杆平衡条件可得FL=GL',所以动力F逐渐变小。
故答案为:F2;变小。
题型6杠杆与浮力的结合问题
[题型专练25].(2023秋•绍兴期中)如图所示,AB为一轻质杠杆,。为支点,OA<OB,AB两端
分别悬挂体积相同的甲、乙两球,杠杆在水平位置平衡。则两球()
A._____O____________B
△
OO
甲乙
A.同时浸没在水中,杠杆仍能平衡
B.密度相同
C.同时向O点移动相同的距离,杠杆A端下沉
D.切去相同体积,杠杆仍在水平位置平衡
【解答】解:A、物体没有浸入水中时,根据杠杆平衡条件有G甲XOA=GLXOB,因为OA<
OB,则G甲〉G乙,
物体浸入水中时,杠杆两端受到的拉力F=G-F浮,因为两个物体的体积相等,都同时浸没在水
中,
由F浮=p液gV排可知它们受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;
杠杆A端力与力臂的乘积为:(G甲-F浮甲)XOA=G甲XOA-F浮甲XOA,
杠杆B端力与力臂的乘积为:(G乙-F浮乙)XOB=G乙XOB-F浮乙XOB,
因为OACOB,所以F浮甲XOAVF浮乙XOB,
贝ij:(G甲XOA-F浮甲XOA)>(G乙XOB-F浮乙XOB),因此杠杆的A端下沉,故A错误;
B、由题知,杠杆两端挂甲和乙球时,杠杆水平平衡,由杠杆的平衡条件有:G甲乂人0=6乙乂8
O,
由G=mg=pVg可得:pEpgVXOA=pLgVXOB
因为OA<OB,所以p^>p乙,故B错误;
C、当两物体向支点移动相同的距离,
则左边G甲义(OA-L)=6甲义0人-G甲XL,
右边G乙X(OB-L)=Gj.XOB-G乙XL,
因为6甲>6乙,贝!](G甲XOA-G甲XL)<(G乙XOB-G乙XL),
因此杠杆将向B端下沉,故C错误;
D、若切去相同体积,
则杠杆A端力与力臂的乘积为:(G甲-AVp甲g)XAO=G¥XAO,
杠杆B端力与力臂的乘积为:(G乙-AVp乙g)XBO=G;LXBO,
因为G甲乂人0=6乙乂80,即p甲gVXOA=p乙gVXOB,
则AVp用gXOA=AVp乙gXOB,
所以G甲XAO-AVp甲gXOA=Gz,XBO-AVpz.gXOB,
即切去相同体积,杠杆仍在水平位置平衡,故D正确。
故选:D。
[题型专练26].(2023秋•杭州期中)如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,OA<OB,AB两端
分别悬挂体积相同的甲、乙两实心球,杠杆在水平位置平衡。则两球()
A._____O____________.B
△
6o
甲乙
A.密度相同
B.切去相同的质量,杠杆仍在水平位置平衡
C.切去相同的体积,杠杆仍在水平位置平衡
D.同时向O点移动相同的距离,杠杆A端下沉
【解答】解:
A、由题知,杠杆两端挂甲和乙球时,杠杆水平平衡,由杠杆的平衡条件有:G甲・AO=G乙・BO,
所以p甲gV・OA=p乙gVOB
因为OACOB,所以GQG乙,根据G=mg知mQm乙,两物体的体积相同,根据p=g可知,
p?>P乙,故A错误;
B、若切去相同质量,则左边:(
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