專題提升Ⅰ杠桿動(dòng)態(tài)變化與平衡分析計(jì)算（原卷版）

專題提升Ⅰ杠桿動(dòng)態(tài)變化與平衡分析計(jì)算學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"13"\h\z\u模塊一、知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、杠桿的動(dòng)態(tài)平衡問題變化 1知識(shí)點(diǎn)二、杠桿的最小力問題 3知識(shí)點(diǎn)三、杠桿能否再次平衡 3模塊二鞏固提高 5知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一、知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、杠桿的動(dòng)態(tài)平衡問題變化根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可分析出①當(dāng)力的大小不變（如重力）方向改變時(shí)，得出另一個(gè)力的影響。②當(dāng)力的方向不變（如垂直的力）大小改變時(shí)，得出另一個(gè)力的影響。如圖輕桿（不計(jì)杠桿重力），O為支點(diǎn)，物重為30N，OA：AB＝1：2，在豎直向上的拉力作用下始終保持平衡狀態(tài)。下列說法，正確的是（）A．圖甲位置，僅增加物重，則拉力變化量與物重變化量之比為3：1 B．圖甲位置時(shí)，拉力大小為15N C．該杠桿與鑷子類型相同 D．如圖乙保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，拉力不變（多選）如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過程中，動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1和阻力臂l2的變化情況是（）A．動(dòng)力F1變小 B．阻力F2不變 C．動(dòng)力臂l1變小 D．阻力臂l2變大（多選）如圖所示，均勻細(xì)桿OA長為l，可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在O點(diǎn)正上方距離同樣是l的P處固定一定滑輪，細(xì)繩通過定滑輪與細(xì)桿的另一端A相連，并將細(xì)桿A端繞O點(diǎn)從水平位置緩慢勻速向上拉起。已知細(xì)桿處于水平位置時(shí)，繩上拉力為F1，當(dāng)拉至細(xì)桿與水平面夾角θ為30°時(shí)，繩上拉力為F2，在此過程中（不考慮繩重及摩擦），下列說法正確的是（）A．拉力F的大小保持不變 B．細(xì)桿重力的力臂逐漸減小 C．F1與F2兩力之比為2：1 D．F1與F2兩力之比為1：3知識(shí)點(diǎn)二、杠桿的最小力問題做此類題，必須先找準(zhǔn)杠桿的動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂，以及各力臂的變化，此類題只需找出最長動(dòng)力臂即可，可根據(jù)這個(gè)思路進(jìn)行判斷。加油站的圓柱形油桶，油桶質(zhì)量為40千克，油桶高為0.8米，底部直徑為0.6米，推翻油桶如圖甲→乙。（1）在甲圖上A點(diǎn)作出推翻油桶最小的力F的方向。（2）推翻過程中至少需要對(duì)油桶做多少功？停車場(chǎng)入口處常用橫桿來控制車輛的進(jìn)出，如圖甲所示。我們可以把該裝置簡(jiǎn)化成如圖乙所示的杠桿，若橫桿AB粗細(xì)相同，質(zhì)量分布均勻，重120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使橫桿AB保持水平平衡，則在A端施加最小動(dòng)力的方向是豎直向，這個(gè)力的大小是N，此杠桿是一個(gè)杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）。知識(shí)點(diǎn)三、杠桿能否再次平衡根據(jù)杠桿平衡條件得到：G左當(dāng)兩個(gè)物體力改變時(shí)（如浮力），左邊：（G右邊：（G再根據(jù)原來的平衡判斷左右是否有新的平衡同理當(dāng)兩個(gè)物體力臂改變時(shí)（如左右同時(shí)移動(dòng)），建立左右新的等式判斷是否平衡即可一根輕質(zhì)杠桿兩端分別掛著質(zhì)量不等的兩鐵塊，如圖所示，此時(shí)杠桿靜止。若將鐵塊1浸沒于水中，同時(shí)將鐵塊2浸沒于酒精中，則下列說法正確的是（）（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3）A．杠桿仍然平衡 B．左端下沉，右端上升 C．左端上升，右端下沉 D．無法確定材料相同的甲、乙兩個(gè)物體分別掛在杠桿A、B兩端，O為支點(diǎn)（OA＜OB），如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果將甲、乙物體（不溶于水）浸沒于水中，杠桿將會(huì)（）A．A端下沉 B．B端下沉 C．仍保持平衡 D．以上說法都不正確如圖輕質(zhì)杠桿兩端懸掛著同種材料制成的大小不同的兩個(gè)實(shí)心金屬球，杠桿處于平衡狀態(tài)；若將兩球分別浸沒在下列液體中，杠桿仍然處于平衡狀態(tài)是（）A．都浸沒在酒精中 B．左邊浸沒在水中，右邊浸沒在酒精中 C．左邊浸沒在酒精中，右邊浸沒在水中 D．將支點(diǎn)適當(dāng)向右移動(dòng)后，都浸沒在水中模塊二鞏固提高如圖所示，不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡，以下說法正確的是（在直角三角形中，30°角所對(duì)的直角邊長為斜邊的一半）（）A．物體P的重力就是該杠桿的阻力 B．將力F1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，最省力 C．動(dòng)力臂是阻力臂的2倍 D．F1大小為6N一根粗細(xì)均勻杠桿兩端分別掛著質(zhì)量不等的兩鐵塊，如圖此時(shí)杠桿靜止，若將兩鐵塊同時(shí)浸沒水中，則（）A．仍然平衡 B．左端下沉 C．右端下沉 D．無法確定如圖所示，自拍桿長1m（不計(jì)自重），手持自拍桿拍照時(shí)，對(duì)桿豎直向下的作用力F2＝2N，圖中l(wèi)1＝10cm、l2＝50cm，O為支點(diǎn)，則手在A點(diǎn)施加的垂直于桿的動(dòng)力F1＝N；若自拍時(shí)縮短自拍桿（使AB變短），則F1的大小將（選填“變大”“變小”或“不變”）。如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等，桿AB的重力不計(jì)，柱形物體較重。若作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)45°角的過程中，動(dòng)力F大小的變化是。如圖所示，質(zhì)量為2kg的小鐵塊靜止于A端。ABCO為T型支架（質(zhì)量忽略不計(jì)），可繞點(diǎn)O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端擱在左側(cè)的平臺(tái)上，已知AC＝1m，AB＝0.75m，OB＝0.5m，現(xiàn)用一個(gè)水平拉力F通過細(xì)線拉鐵塊，假定鐵塊啟動(dòng)后立即以0.1m/s的速度沿AC勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力F為10N。問：（1）鐵塊到達(dá)B點(diǎn)前，阻礙T型支架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是；（2）支架能保持靜止的最長時(shí)間是秒。如圖所示，AOB為一輕質(zhì)杠桿，O為支點(diǎn)，AO＝OB．在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為20N的物體，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿B桿平衡，需在B端施加最小的力為F1＝N：若在B端施加一豎直向下的力F使杠桿AOB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到BO處于水平位置，當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在B端施加最小的力為F2將（選填“小于”、“等于”或“大于”）F1。在“大力士”比賽中，需要把一質(zhì)量m＝200kg，邊長1m，質(zhì)量分布均勻的立方體，利用兩種方式分別進(jìn)行移動(dòng)。第一種方式如圖甲所示，用水平向右的力F拉著立方體，使其勻速直線運(yùn)動(dòng)5m，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10s，F(xiàn)做功的功率是50W；第二種方式如圖乙所示，利用翻滾的方法法使立方體沿圖乙直線移動(dòng)5m距離。（本題中g(shù)＝10N/kg，已知2=1.4（1）第一種方式中拉力做功；（2）第一種方式中拉力