杠杆的平衡条件知识点题库

轻质硬杆AB长50cm，用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm³的球乙分别拴在杆的两端。在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。下列说法中正确的是（取g＝10N/kg）( )

A . 杆A端受力增加了15N B . 杆A端受力减小了10N C . 甲对水平桌面的压强增加了1500Pa D . 甲对水平桌面的压强减小了1500Pa

小刚学习了简单机械之后，在实验室组成如图所示装置，研究利用杠杆和滑轮改变力的大小的问题．已知滑轮C、D和E的重均为2N；轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，且AO：OB=3：5；乙是一个装有适量沙子的小桶，改变小桶中沙子的质量并调整拉力F的大小，可使杠杆静止在水平位置．当小桶和沙子的总质量为200g，杠杆在水平位置平衡时，甲对水平地面的压力的大小等于其受到重力的 $\text{[math]}$ ．绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：

（1）当小桶和沙子的总质量为200g，杠杆在水平位置平衡时，拉力F的大小；
（2）可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量．

A、B、C是由密度为ρ=3.0×10³kg/m³的某种合金制成的三个实心球．A球的质量m_A=90g；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量m_甲=m_乙=340g；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图1所示，其中MO：ON=3：1．若用细线把球和木块系住，放入底面积为400cm²的圆柱形容器中，在水中静止时如图2所示．在图2中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）．

（1）甲木块的体积是多少？
（2）求B和C的质量各为多少kg？
（3）若将A球与甲相连的细线以及C球与B球相连的细线都剪断，甲和乙重新静止后，水对容器底部的压强变化了多少？

图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子，当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水．

（1）为测出浮子上底面的面积，给你刻度尺、量筒和水，请完成实验
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水，；
③ 浮子上底面的面积表达式：S_上=（用所测量物理量的符号表示）
（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm² ，外界大气压为1.0×10⁵Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停止进水时，浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍，求此时：
①浮子上底面所受内外气体压力差为多大？
②OA长6cm，OB长4cm，塞子受到水的压力为多大？
（3）科学研究表明，一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过一定高度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用，应如何移动调节螺母．

如图所示，物体重G=50N，OB=0.4m，OA=1m，使杠杆在水平位置平衡时，F₁的力臂L₁=m，F₁=N．（杠杆重忽略不计）

一个人用200N的力往下压杠杆，把一个物体举高0.4m，如果手下降的高度为2m，这时人做了 J的功，被举高的物体重为N（不计杠杆重及转动时的摩擦）

小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：

（1）实验时应先调节杠杆在位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向（选填“左”或“右”）调。
（2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上个钩码。
（3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：
上表中空格处所缺的数据是：△＝，☆＝；
（4）分析上表中的实验数据可以得出的结论是。

如图，把一根均匀的米尺，在中点O支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是（）

A . 两边各加一个钩码 B . 两边钩码各向外移动一格 C . 左边增加一个钩码，右边向外移动一格 D . 左右两边的钩码各减少一个

小阳想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，小梅保持阻力为2N，阻力臂为0.15m不变，然后改变动力臂L₁和动力F₁ ，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L₁和动力F₁的数据如下表所示．请你根据实验条件和实验数据帮助小阳归纳出动力F₁跟动力臂L₁的关系式为：．

L₁/m	0.3	0.25	0.15	0.1	0.06	0.05
F₁/N	1	1.2	2	3	5	6

如图所示，两根硬杆AB、BC分别用铰链连接于A、B、C，整个装置处于静止状态．AB杆对BC杆的作用力方向可能是（）

A . 若AB杆计重力，而BC杆不计重力时，由B指向C B . 若AB杆计重力，而BC杆不计重力时，由C指向B C . 若AB杆不计重力，而BC杆计重力时，由B指向A D . 若AB杆不计重力，而BC杆计重力时，由A指向B

一个等腰三角形薄板的顶角悬挂于O点，另外两个角上分别悬挂有质量为m₁、m₂的重物，平衡时如图所示。如果不计薄板的质量，下列关于m₁、m₂大小关系的说法中，正确的是（）

A . m₁＞m₂ B . m₁＜m₂ C . m₁=m₂ D . 无法判断

一个重为600N的物体Q底面积750cm² ，将其放在水平地面上，如图所示，现将物体Q挂在杠杆的B端，在A端悬挂一个重为450N的物体P使杠杆在水平位置平衡，忽略杠杆自重的影响，若OA：OB＝1：2，那么（）

A . 绳子对物体Q的拉力为375N B . 地面对物体Q的支持力为225N C . 物体Q对地面的压强是5000Pa D . 物体Q对地面的压强是10000Pa

如图所示的杠杆 OB（自重和摩擦不计）O 为支点，在 OB 的中点 A 处挂一重为 100N 的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在B 点处沿（选填“F₁”“、F₂”或“F₃”）方向施加一个最小的力为 N。

如图所示，使用不同的简单机械匀速提升同一物体，忽略机械自身重力和摩擦，其中费力的是（）

A .

B .

C .

D .

如图所示，我国古代护城河上安装使用的吊桥就是一个组合机械，定滑轮的作用是改变，桥可看作一个杠杆，由图可知杠杆的支点是（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）点，请分别画出人拉动吊桥瞬间绳子 $\text{[math]}$ 对桥的拉力 $\text{[math]}$ 的力臂l₁和阻力 $\text{[math]}$ 的力臂l₂ ，，根据，可以判断桥属于（填“省力”，“等臂”成“费力”）杠杆。

关于图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（）

A . 甲图为使杠杆水平平衡，可将平衡螺母向左调 B . 乙图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm C . 丙图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力 D . 丁图滚摆实验的主要目的是研究动能和弹性势能的相互转化

如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。

（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是。
（2）把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的长度为10cm，OB的长度为20cm，则空桶重为N。
（3）若此时，往A点的空桶内注满某种液体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC的长度为42cm，则桶内液体的密度为kg/m³。

如图甲是某排水系统结构简图。系统由井盖、左右两个相同杠杆（AOB是其中之一。可绕A、O、B三点自由转动）、支杆、容器等组成，井盖上表面有排水孔，水从排水孔流入下方容器中，再从容器底部排水孔流入下水道。当下暴雨容器中积水过多时，容器会带动杠杆，将井盖顶起，使水从井盖与支持面间的空隙快速流下（如医乙）。已知井盖质量30kg，暮器质量4kg。AB长30cm，AO长12cm，不计杠杆、支杆质量及各处摩擦。当容器中没有积水时，转轴O受到的力为N，当容器中水量达到kg时，井益会自动抬起（g取10N/kg）。

如图所示的钢丝钳是杠杆（填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为 10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要 800N的力，小明至少用N的力才能将铁丝剪断。

如图，在水平位置平衡的杠杆A处挂2个相同的小球，B处挂4个相同的钩码，此时杠杆仍保持原位置平衡。已知1个钩码重为0.5N，则1个小球重为N；将左右两侧的物体同时向O点移动1格后，杠杆将（选填“仍保持原位置平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。

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