杠杆的平衡条件 知识点题库

在图所示装置中，杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡。在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB ， 圆柱形物体的底面积为10cm²、高为12 cm，圆柱形容器的底面积为50cm²。若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F₁；打开圆柱形容器下方的阀门K ， 将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F₂ ， 且F₁：F₂=3：4。若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18 cm，杠杆B端绳上的拉力为F₃。取g=10N/kg，则

小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO ， 压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N／kg。其中AO∶BO=5∶1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/	300	270	240	210	180	150	120	…

当支板上放重物G₁=650N时，小明以拉力F₁匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G₂=1500N时，小明以拉力F₂匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F₁： F₂＝2：3

请回答：

（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？

（2）若人的体重为700N，当支板上放重物G₁和重物G₂两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强p₁和p₂之比为多少？

小明同学按图所示的方法进行实验探究，分别得到三组数据：F₁、F₂、F₃ ． 下面的几种判断中正确的（  ）

如图所示，OA是轻质杠杆，已知OB=2AB，B点所挂重物的重力为6牛，A端竖直向上拉着，杠杆处于水平静止状态，则力F的大小为牛．此时杠杆为杠杆（选填“省力”或“费力”）．保持作用点不变，当力F向左倾斜时，为使杠杆仍然保持水平静止，则力F的大小将（选填“变大”、“不变”或“变小”）．

如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m₁、m₂的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=BO，不计杠杆重力，则m₁、m₂的关系为（   ）

工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把手尽量远离剪刀轴O，这样做的目的是（　　）

如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D，OA：OB=4：3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态．（g=10N/kg） 求：

如图所示，假期小明和爸妈一起去旅游，在将较重的摄像机和较轻的衣物装进旅行箱时，你觉得他应该把重的摄像机放在箱的（上部／下部）较合理.这样放的理由是.

如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图乙所示，则杆重（   ）

如图所示，均匀木棒AB长为1 m，水平放置在O、O'两个支点上。已知AO、O'B长度均为0.25 m。若把B端竖直向上稍微抬起一小段距离，至少需要用力20 N；若把B端竖直向下稍微下压一小段距离，则至少需要用力（ ）

钓鱼是许多人喜爱的一种休闲活动，如图所示。当有鱼上钩起鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越。如钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m，再沿水平方向移3m，在这一过程中，钓鱼者克服鱼的重力做功为J。

杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的测量质量的工具，小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示，当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（   ）

如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m₁、m₂的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l₁＞l₂ ， 扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l，则（   ）

在探究杠杆平衡条件的实验中，保持杠杆在水平位置平衡，就可以直接从杠杆上读出力臂长度。如图所示，在支点左侧的20cm刻度处挂3个重均0.5N的钩码，右侧30cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为N。保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠杆水平平衡，弹簧测力计示数变。

小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：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。下列能帮助他得出正确结论的操作是(  )

如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60N，其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力N，拉杆越短，所需的力越。

如图所示，弯杠杆OABC可围绕O点自由转动，OA=30cm，AB=50cm，BC=60cm，重物G的重量为60N，为使杠杆在如图所示的位置保持平衡，可在C点施加的最小拉力为N；并在图中作出最小拉力F的示意图（请保留作图痕迹）

如图所示，一轻质杠杆支在支架上水平平衡，OA=20cm，OC=10cm，物体G₁是一个底面积为25cm²、重为60N的正方体，G₂重为20N。不计绳重，求：

图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l₁＝0.5 m，距右端l₂＝0.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N。(g取10 N/kg)求：

 

如图甲所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，；不计绳重和摩擦的滑轮组，滑轮上所有绳子都是竖直的，绳子拉在小明的手上。小明两只脚与地面接触的总面积为 ， 小明不拉绳子站立在水平面上的时候对地面的压强为；当小明通过该装置提起重为的重物并保持杠杆水平静止时，人对地面的压强改变了；将如图乙的底面积为的柱形容器移动到重物正下方并让重物完全浸没在容器的液体中（液体未溢出）；此时人对地面的压强再次改变了。

求：