人教版物理八下第十二章重点专题十五:动态杠杆
1.(2021春?金山区校级月考)如图,若要使杠杆平衡,下列方法中能实现的是( )
A.两边各增加一个钩码 B.两边各向内移动一格
C.左右钩码对换 D.两边各减去一半钩码
2.(2021?海淀区校级模拟)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力F逐渐变大 B.动力F逐渐变小
C.动力F一直不变 D.无法确定动力F大小
3.(2020秋?渭南期末)如图所示,杠杆OAB可绕支点O自由转动,动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中( )
A.F不变,杠杆是省力杠杆 B.F变大,杠杆是省力杠杆
C.F不变,杠杆是费力杠杆 D.F变大,杠杆是费力杠杆
4.(2020秋?淮安区期末)如图所示,杠杆的两侧挂有钩码,处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作,仍能使杠杆保持水平位置平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向外移一格,右侧减去一个钩码
D.左侧减去一个钩码,右侧的钩码向内移一格
5.(2020秋?新城区期末)如图所示,匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
6.(2021?淮上区模拟)如图,用竖直向上的力F抬起一根放在水平地面上的均匀木棒的一端,使木棒能够绕另一端转动,关于这一过程的下列说法正确的是( )
A.F的力臂逐渐变小
B.F逐渐变小
C.F和它相应的力臂的乘积保持不变
D.木棒具有的机械能保持不变
7.(2020秋?越秀区校级期中)小明利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”,在杠杆两侧挂上数量不等的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡.以下操作中,能让杠杆在水平位置再次平衡的是( )
A.在左右两端的钩码下方,各增加一个钩码
B.左右两端的钩码,各减少一个钩码
C.去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在A点斜向上拉
D.去掉左侧钩码,换用弹簧测力计在A点竖直向上拉
8.(2020秋?兴化市期中)如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A.变小 B.不变
C.变大 D.先变大后变小
9.(2020?新吴区二模)如图所示有轻质木板(质量可忽略不计)长为L,右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,则如图所示的拉力F与物块运动时间t的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2020秋?大洼区月考)如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡.下列情况下还能保持平衡的是( )
A.左右两边钩码各减少一个
B.左右两边钩码各减少一半
C.左右两边钩码各向外移动1格
D.左边钩码组加上一个,并向右移动两格
11.(2020春?文登区期末)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下增施一始终垂直于木棒的拉力F,让木棒匀速转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F保持不变 D.动力F逐渐增大
12.(2020春?江陵县校级期末)重为G的均匀木棒竖直悬挂于O点,在其下端始终施一水平方向拉力F,让木棒沿逆时针方向缓慢旋转到水平位置。在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大 D.动力F逐渐减小
13.(2020春?朝阳区期末)如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.不能确定
14.(2020?丹东一模)如图所示、是家庭常备的旅行箱。若在拉杆端点A处施加竖直向上的拉力F,使箱体从水平地面绕小轮的轴O点缓慢逆时针转至图示位置。则拉力F的大小将( )
A.保持不变 B.逐渐变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
15.(2020?佛山一模)如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB,则在转动过程中( )
A.F变小 B.F先变大后变小
C.F变大 D.F先变小后变大
16.(2020?二道区模拟)小明利用如图所示的杠杆将重物提起,力F作用在A点且始终与杠杆垂直,将重物从图示位置提升到杠杆水平位置的过程中,力F的大小将( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小,后变大 D.先变大后变小
17.(2020?东胜区一模)如图所示,粗细均匀的铁棒AB处于静止状态,若在B点用始终垂直于杆的拉力F,使铁棒绕A点匀速转动至水平位置,转动过程中,拉力F将( )
A.一直不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.先变大后变小
18.(2020?泰兴市一模)如图所示,作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B,在这个过程中力F的大小将( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.先变大后变小
19.(2020春?栾城区校级月考)一根轻质杠杆在左右两端分别放上长度不同的蜡烛并点燃,恰好水平平衡,如图所示,若蜡烛燃烧速度相同,相同时间后(蜡烛未燃尽),杠杆将( )
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
20.(2020春?辽阳期末)如图所示杠杆,在末端施加一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.大小不变 B.由小变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
人教版物理八下第十二章重点专题十五:动态杠杆
参考答案
1.(2021春?金山区校级月考)如图,若要使杠杆平衡,下列方法中能实现的是( )
A.两边各增加一个钩码 B.两边各向内移动一格
C.左右钩码对换 D.两边各减去一半钩码
【解答】解:设一个钩码的重力为G,一格距离为L
A、两边各增加一个钩码,左边:3G×2L;右边:4G×3L;3G×2L<4G×4L,因此杠杆不能平衡,故A不符合题意;
B、两边各向内移动一格,左边:2G×L;右边:3G×2L;2G×L<3G×2L,因此杠杆不能平衡,故B不符合题意;
C、左右钧码对换,左边:3G×2L;右边:2G×3L;3G×2L=2G×3L,因此杠杆能平衡,故C符合题意;
D、两边各减去一半钩码,左边:G×2L;右边:1.5G×3L;G×2L<1.5G×3L,因此杠杆不能平衡,故D不符合题意。
故选:C。
2.(2021?海淀区校级模拟)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力F逐渐变大 B.动力F逐渐变小
C.动力F一直不变 D.无法确定动力F大小
【解答】解:将杠杆缓慢地由最初位置拉到图中虚线所示位置,拉力F始终垂直于棒,则动力臂不变;阻力为杠杆的重力,其大小不变,当硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角后,重力的力臂(阻力臂)逐渐变大;因阻力(即重力)不变,阻力臂变大,动力臂不变,所以,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力F变大,故A正确。
故选:A。
3.(2020秋?渭南期末)如图所示,杠杆OAB可绕支点O自由转动,动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中( )
A.F不变,杠杆是省力杠杆 B.F变大,杠杆是省力杠杆
C.F不变,杠杆是费力杠杆 D.F变大,杠杆是费力杠杆
【解答】解:由图可知,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大,如图所示:
;
故B正确.
故选:B。
4.(2020秋?淮安区期末)如图所示,杠杆的两侧挂有钩码,处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作,仍能使杠杆保持水平位置平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向外移一格,右侧减去一个钩码
D.左侧减去一个钩码,右侧的钩码向内移一格
【解答】解:
设一个钩码的重力为G,杠杆上一个小格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有2G×3L=3G×2L;
A、两侧钩码各向外移一格,左边2G×4L=8GL,右边3G×3L=9GL,8GL<9GL,杠杆右端下沉,故A错误;
B、两侧钩码各往内移一格,左边2G×2L=4GL,右边3G×1L=3GL,4GL>3GL,杠杆左端下沉,故B错误;
C、左侧的钩码向外移一格,右侧减去一个钩码,左边2G×4L=8GL,右边2G×2L=4GL;8GL>4GL,杠杆左端下沉,故C错误;
D、左侧减去一个钩码,右侧的钩码向内移一格,左边1G×3L=3GL,右边3G×1L=3GL,3GL=3GL,杠杆平衡,故D正确。
故选:D。
5.(2020秋?新城区期末)如图所示,匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
【解答】解:在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置的过程中,因动力始终与杠杆垂直,所以动力臂L不变,阻力G的大小也不变,由图知阻力臂L′却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件可得:F?L=G?L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,所以,在这个过程中拉力F逐渐增大。
故选:A。
6.(2021?淮上区模拟)如图,用竖直向上的力F抬起一根放在水平地面上的均匀木棒的一端,使木棒能够绕另一端转动,关于这一过程的下列说法正确的是( )
A.F的力臂逐渐变小
B.F逐渐变小
C.F和它相应的力臂的乘积保持不变
D.木棒具有的机械能保持不变
【解答】解:如图,
AB、若动力总是竖直向上,动力臂逐渐减小,阻力臂也逐渐减小,但△OAC∽△OBD,所以 =为定值即动力臂和阻力臂的比值为定值,因为阻力(木棒重)不变,根据F×OB=G×OA可得:动力F保持不变,故A正确,B错误;
C、由于木棒的重力G不变,OB逐渐减小,G×OB也减小,又因为F×OB=G×OA,所以F和它相应的力臂的乘积减小,故C错误;
D、木棒在匀速逐渐变高的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度升高,重力势能增加,机械能增加,故D错误。
故选:A。
7.(2020秋?越秀区校级期中)小明利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”,在杠杆两侧挂上数量不等的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡.以下操作中,能让杠杆在水平位置再次平衡的是( )
A.在左右两端的钩码下方,各增加一个钩码
B.左右两端的钩码,各减少一个钩码
C.去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在A点斜向上拉
D.去掉左侧钩码,换用弹簧测力计在A点竖直向上拉
【解答】解:
设杠杆上每格长度是L,每格钩码的重力是G,
A、支点两边各增加一个钩码,左侧=4G×2L=8GL,右侧=3G×3L=9GL,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故A错误;
B、支点两端各减少一个钩码,左侧=2G×2L=4GL,右侧=G×3L=3GL,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故B错误;
C、去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在A点斜向上拉,两个力在支点的同侧,根据力的方向可知,可以使杠杆平衡,故C正确;
D、去掉左侧钩码,两个力在支点的异侧,根据力的方向可知,不能使杠杆平衡,故D错误。
故选:C。
8.(2020秋?兴化市期中)如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A.变小 B.不变
C.变大 D.先变大后变小
【解答】解:
如图,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,阻力的大小不变(等于物重G),阻力臂变大,动力臂不断变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力将变大。
故选:C。
9.(2020?新吴区二模)如图所示有轻质木板(质量可忽略不计)长为L,右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,则如图所示的拉力F与物块运动时间t的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:如图所示:
动力臂为OA=L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为OB,
物块向左做匀速滑动,则阻力臂OB=OA﹣vt=L﹣vt,
因杠杆平衡,
故有:F×OA=F′×OB=G×(OA﹣vt),
即:F×L=G×(L﹣vt),则F=G﹣t,
因G、v、L为常数,所以拉力F与运动时间t是一次函数关系,当t增大时,F减小,变化关系为直线。
故选:A。
10.(2020秋?大洼区月考)如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡.下列情况下还能保持平衡的是( )
A.左右两边钩码各减少一个
B.左右两边钩码各减少一半
C.左右两边钩码各向外移动1格
D.左边钩码组加上一个,并向右移动两格
【解答】解:设每个钩码重为G杠杆上每小格长为L;
A.左右两边钩码各减少一个,则有G×4L<3G×2L,不能保持平衡,故A不符合题意;
B.左右两边钩码各减少一半,则有 G×4L=2G×2L,可以保持平衡,故B符合题意;
C.左右两边钩码各各向外移1格,则有 2G×5L<4G×3L,不能保持平衡,故C不符合题意;
D.左边钩码组加上一个,并向右移动两格,则有3G×2L<4G×2L,不能保持平衡,故D不符合题意;
故选:B。
11.(2020春?文登区期末)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下增施一始终垂直于木棒的拉力F,让木棒匀速转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F保持不变 D.动力F逐渐增大
【解答】解:将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,拉力F始终垂直于棒,则动力臂不变,故A错误;
阻力为杠杆的重力,其大小不变,
当硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角后,重力的力臂(阻力臂)逐渐变大,故B错误;
因阻力(即重力)不变,阻力臂变大,动力臂不变,
所以,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力F变大,故C错误,D正确。
故选:D。
12.(2020春?江陵县校级期末)重为G的均匀木棒竖直悬挂于O点,在其下端始终施一水平方向拉力F,让木棒沿逆时针方向缓慢旋转到水平位置。在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大 D.动力F逐渐减小
【解答】解:杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件,即阻力为木棒的重力,大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角度后,重力力臂(阻力臂为L′2变大);故B错误;
当木棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过一定角度后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂为L1变小;故A错误;
根据杠杆平衡的条件可得,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐变大,故C正确,D错误。
故选:C。
13.(2020春?朝阳区期末)如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.不能确定
【解答】解:
如图,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,阻力的大小不变(等于物重G),阻力臂变大,动力臂不断变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力将变大.
故选:B.
14.(2020?丹东一模)如图所示、是家庭常备的旅行箱。若在拉杆端点A处施加竖直向上的拉力F,使箱体从水平地面绕小轮的轴O点缓慢逆时针转至图示位置。则拉力F的大小将( )
A.保持不变 B.逐渐变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【解答】解:使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置时,如图:
对拉杆产生的阻力是重物对拉杆的压力,则F2=Gcosθ,阻力臂为OB,(θ为拉杆与水平面之间的夹角);
由于在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F,动力臂为OA′=OAcosθ,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可得:F?OA′=F2?OB,
即:F?OAcosθ=Gcosθ?OB,
所以,F=,故力F的大小保持不变。
故选:A。
15.(2020?佛山一模)如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB,则在转动过程中( )
A.F变小 B.F先变大后变小
C.F变大 D.F先变小后变大
【解答】解:由图可知,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大。
故选:C。
16.(2020?二道区模拟)小明利用如图所示的杠杆将重物提起,力F作用在A点且始终与杠杆垂直,将重物从图示位置提升到杠杆水平位置的过程中,力F的大小将( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小,后变大 D.先变大后变小
【解答】解:由题知,当慢慢提升重物时,重力(阻力)不变,阻力臂增大(水平时最大),动力臂不变,即:G不变、L1不变,L2增大,根据FL1=GL2,可知力F逐渐变大;
故选:B。
17.(2020?东胜区一模)如图所示,粗细均匀的铁棒AB处于静止状态,若在B点用始终垂直于杆的拉力F,使铁棒绕A点匀速转动至水平位置,转动过程中,拉力F将( )
A.一直不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.先变大后变小
【解答】解:在杠杆缓慢地从地面匀速转动到水平位置的过程中,动力臂L的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:F?L=G?L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,因此拉力F在这个过程中逐渐增大。
故选:C。
18.(2020?泰兴市一模)如图所示,作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B,在这个过程中力F的大小将( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.先变大后变小
【解答】解:由题知,动力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,则在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:F?OA=G?L阻,当OA、G不变时,L阻越大,则F越大,因此在这个过程中拉力F逐渐变大。
故选:A。
19.(2020春?栾城区校级月考)一根轻质杠杆在左右两端分别放上长度不同的蜡烛并点燃,恰好水平平衡,如图所示,若蜡烛燃烧速度相同,相同时间后(蜡烛未燃尽),杠杆将( )
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
【解答】解:
(1)由图可知,m左>m右,由G=mg可知G左>G右,
开始,杠杆平衡,由杠杆平衡条件可得:G左L左=G右L右,
因G左>G右,L左<L右;
(2)蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后,蜡烛减少的质量△m相同,减少的重力△G相同,
左边(G左﹣△G)L左,右边(G右﹣△G)L右,G左L左=G右L右,
则:(G左﹣△G)L左﹣(G右﹣△G)L右=G左L左﹣G右L右﹣△GL左+△GL右=△GL右﹣△GL左,
由于L左<L右,故△GL右﹣△GL左>0,
(G左﹣△G)L左﹣(G右﹣△G)L右>0,
即:左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,杠杆不再平衡,左端下降。
故选:A。
20.(2020春?辽阳期末)如图所示杠杆,在末端施加一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.大小不变 B.由小变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【解答】解:
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变大,所以动力变大.
当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.
故F先变大后变小.
故选:C.