專項突破4 動態(tài)杠桿類型一最小力問題1. 如圖所示，輕質杠桿OA可繞O點轉動，杠桿長0.2 m，在它的A端掛一重20 N的物體G，若在杠桿上的中點B處施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，則力F的方向應 ，大小為 N.第1題圖2. 如圖所示，OAB為均勻直角尺，重為2G，且OAAB，直角尺可繞過O點的水平軸在豎直平面內自由轉動為使桿的OA部分保持水平，若施力于A端，則最小作用力為 第2題圖3. 如圖所示，輕質杠桿OA可繞O點轉動，OB長為0.2米，BA長0.4米，在A處掛一重為20牛的物體G，若要在B點施加一個最小的力F，使杠桿在水平位置平面，則力F的方向應為 ，大小為 牛第3題圖4. (2016六盤水)如圖所示，O是支點，在B端掛一重物，為使杠桿水平平衡，要在A端施加一個力，下列說法正確的是( )第4題圖A. F1最小B. F2最小 C. F3最小 D. 一樣大類型二力的變化問題5. 如圖所示，用始終水平方向的力，將杠桿慢慢地由位置A拉到位置B，拉力F大小 (選填“變大”、“不變”或“變小”)第5題圖6. (2016漳州)如圖所示，質量不計的木板AB處于水平位置平衡，且可繞O點無摩擦轉動，OA0.2 m，OB0.5 m在A端掛一個重3 N的物體甲，另一重2.5 N的小滑塊乙在水平拉力作用下，以 0.1 m/s 的速度從O點勻速向右滑動在此過程中，甲對地面的壓力 (選填“變大”、“變小”或“不變”)，小滑塊在木板上水平滑動的時間為 s.第6題圖7. (2015龍東地區(qū))如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計)，O為支點，A處掛一重為100 N的物體，為保證杠桿在水平方向平衡，在中點B處沿 (選填“F”、“F1”或“F2”)方向施加一個最小的力為 N.第7題圖8. 如圖，AB為能繞B點轉動的勻質杠桿(杠桿重力為2 N)，中點C處用細線懸掛一重物，在A端施加一個豎直向上大小為10 N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則物重G N，若保持拉力豎直方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將 (選填“增大”、“不變”或“減小”)第8題圖9. (2016黃山市黃山區(qū)一模)如圖所示，作用在杠桿一端且始終豎直向上的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F( )第9題圖A. 不變B. 變大 C. 變小 D. 先變大后變小 10. 如圖所示，有一質量不計的長木板，左端可繞O點轉動，在它的右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著，當物塊向左勻速滑動時，木板始終在水平位置保持靜止，在此過程中，拉力F( )第10題圖A. 變小 B. 變大 C. 不變 D. 先變大后變小 11. 用如圖所示的杠桿提升重物，如果作用在A端的力F始終垂直于杠桿，在將重物慢慢提升到一定高度的過程中(不超過水平位置)，力F的大小將( )第11題圖A. 逐漸變大 B. 逐漸變小 C. 保持不變 D. 先變大，后變小12. 如圖所示，為一可繞O點轉動的杠桿，在A端通過繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時AB部分水平，保持重物靜止不動，而使繩繞A點從如圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉動，則( )第12題圖A. 逆時針轉，F(xiàn)先變小后變大 B. 順時針轉，F(xiàn)先變小后變大C. 順時針轉，F(xiàn)先變大后變小 D. 逆時針轉，F(xiàn)先變大后變小13. 如圖所示，用輕質材料制成的吊橋搭在河兩岸，吊橋可以繞O點轉動，一輛車從橋的左端勻速向橋右端運動，橋面始終是水平的，不計吊橋和繩的重力，車從O點出發(fā)開始計時，則吊橋右端A點所受地面的支持力F隨時間t的關系圖像為( ) 第13題圖類型三再平衡問題14. 如圖所示，輕桿可繞O點無摩擦轉動，A端掛一個重為300 N的物塊，AO與OB長度之比為54，若始終沿豎直向下拉掛在B端的輕環(huán)，使輕桿水平平衡，則拉力為 N.當輕桿在圖中虛線位置平衡時，拉力的大小將 第14題圖15. 如圖所示，細線下懸掛一個粗細均勻的木條，木條處于平衡狀態(tài)，若從左端截下四分之一后，再將截下的木塊疊放在左邊的木條上則杠桿將 第15題圖16. 在一輕質杠桿的兩端分別掛上質量不等的兩個鐵塊M1、M2(M1M2)，調節(jié)兩物體到支點的距離，使杠桿平衡，則 (選填“M1”或“M2”)離支點較遠些然后將物體同時浸沒在水中，杠桿 (選填“能”或“不能”)保持平衡17(2016泰州)如圖所示，杠桿在水平位置平衡，下列操作仍能讓杠桿在水平位置保持平衡的是( )第17題圖A. 兩側鉤碼同時向外移一格B. 兩側鉤碼同時向內移一格C. 左側鉤碼向內移一格，右側減去一個鉤碼D. 在兩側鉤碼下方，同時加掛一個相同的鉤碼18. 如圖所示，足夠長的杠桿上放著質量不相等(m1m2)的兩個球，杠桿在水平位置平衡，若兩球以相同速度同時向遠離支點的方向運動相等的時間，則杠桿( )第18題圖A. 仍平衡 B. 大球那端下沉 C. 小球那端下沉 D. 無法確定 19. 均勻木條AOB，形狀如圖所示，已知AOBO，在O點系一線懸掛起來，使AO段處于水平后放手，放手后木條將( )第19題圖A. A端下沉 B. B端下沉 C. 保持原狀不變 D. 條件不足，無法判斷 20. 如圖所示，將一輕質薄木板從中點支起，左右兩側各有一支蠟燭，長短不同，此時薄木板恰好在水平位置靜止同時點燃兩支蠟燭，若兩支蠟燭燃燒速度相同，則過一會，薄木板( )第20題圖A. 仍在水平位置平衡 B. 不能平衡，右端下降 C. 不能平衡，左端下降 D. 條件不足，無法判斷專項突破4 動態(tài)杠桿類型一最小力問題1. 豎直向上40【解析】如解圖所示，為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應該垂直杠桿向上，即豎直向上，動力臂為OB最長，因為杠桿在水平位置平衡，所以FOBGOA，故FG20 N40 N.第1題解圖2. 1.5G【解析】由題圖可知，O點為杠桿的支點，要保持OA水平平衡，可以將直角尺OAB分成兩段，即OA和AB段，由題知，尺均勻重為2G，且OAAB，所以OA和AB段重力都為G，要在A端施加力最小，就應使其力臂最大，由題圖，以OA長為力臂就是最大的力臂，OA段重力作用在OA的中點，力臂長為OA，AB段力臂為OA長，由杠桿的平衡條件可得：GOAGOAFOA，解得：F1.5G.第3題解圖3. 豎直向上60【解析】如解圖所示，為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應該垂直于杠桿向上，即豎直向上，動力臂為OB最長，阻力臂OAOBBA0.2 m0.4 m0.6 m，根據(jù)杠桿平衡條件可得：FOBGOA.所以，F(xiàn)60N.4. B【解析】分別作出三個力的力臂如下圖：如解圖所示，O是支點，在B端掛一重物，阻力和阻力臂一定，動力和動力臂成反比，由圖可知，力F2的力臂最長，所以力F2最小故選B.第4題解圖類型二力的變化問題5. 變大【解析】將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B，阻力G的力臂變大，而阻力不變；力F作用在杠桿一端且始終是水平方向，即方向不變，所以動力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2分析得出動力F變大6. 變小2.4【解析】杠桿處于平衡狀態(tài)，有FAOAG乙L，其中OA、G乙不變，在乙勻速向右運動時，G乙的力臂增大，杠桿A端所受拉力FA增大，甲在FA、G甲及地面的支持力共同作用下靜止，且地面對甲的支持力與甲對地面的壓力為相互作用力，故F壓G甲FA，F(xiàn)A增大，F(xiàn)壓變小，要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力FmaxG甲3 N，由FAOAG乙l，解得l0.24 m，根據(jù)勻速直線運動規(guī)律，時間t2.4 s. 7. F2200【解析】如題圖，為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應該垂直杠桿向上，即豎直向上(F2)，動力臂為OB最長，杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：F2OBGOA，所以：FG100 N200 N.8. 18不變【解析】如解圖a所示，杠桿在水平位置， 第8題解圖a 第8題解圖bLBA2LBC，杠桿平衡，F(xiàn)LBA(GG桿)LBC，則GG桿210 N20 N；故G20 NG桿20 N2 N18 N；杠桿被拉起后，如解圖b所示：BA為動力臂，BC為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，BCDBAD，BCBABDBD12，杠桿平衡，所以FLBAG總LBC，F(xiàn)G總20 N10 N；由此可知當杠桿從A位置勻速提到D位置的過程中，力F的大小不變9. A【解析】如解圖所示，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，因為動力、阻力作用點不變，所以不變；又因為阻力(物重G不變)，所以FLOBGLOA，即FG.所以當杠桿勻速轉動到水平位置時，動力F的大小不變第9題解圖10. A【解析】如題圖所示，長木板長為L，則動力臂為L，杠桿受到物體的壓力(阻力)FG，阻力臂為L2，因為杠桿平衡，所以FLFL2GL2，所以F.由此可知，當物塊向左勻速滑動時，L2變小，F(xiàn)變小故選A.11. A【解析】由題知，當慢慢提升重物時，重力(阻力)不變，阻力臂增大(水平時最大)，動力臂不變，由杠桿平衡條件知，動力F逐漸變大故選A.第12題解圖12. B【解析】如解圖，連接OA，此時OA是最長動力臂；已知阻力(物重)不變，阻力臂不變；由杠桿的平衡條件：F動L動F阻L阻知：在F阻L阻不變的情況下，動力臂越長越省力；因此以OA為動力臂時，動力F最小；由圖可知：當繩從圖示位置沿順時針方向旋轉時，力F先變小后變大沿逆時針方向旋轉時，力F將一直變大故選B.13. B【解析】車從吊橋左端出發(fā)，在運動時間t后，車到達距O點長度為L的位置，杠桿受到物體的動力為地面對車的支持力，動力臂為OA，杠桿受到物體的壓力(阻力)FG，阻力臂為L，Lvt，根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)OAFLGvt，所以Ft，由題可知，G、v和OA為定值，所以F與t成正比由圖像可知A、C、D錯誤，B正確故選B.類型三再平衡問題14. 375不變【解析】要使輕桿水平平衡，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2可知：GOAFOB，因為AOOB54，G300 N，所以FG300 N375 N；當輕桿在圖中虛線位置平衡時，傾斜后力臂都變小，但兩力臂的比值不變，仍為54，A的重力不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人的拉力也不變15. 右側下降【解析】將左側截下四分之一疊放在左側剩余木條上，左側重心移至左側剩余四分之一長度的中心處，仍豎直向下，所以力臂變?yōu)樵瓉淼亩种唬髠攘販p小，右側力矩不變，故使右側下降16. M2能【解析】兩個鐵塊的質量不相等，杠桿平衡時，根據(jù)杠桿的平衡條件：M1gL1M2gL2，又M1>M2，所以L1<L2，即M2離支點較遠些；M1>M2，密度相同，所以V1>V2，設杠桿處于平衡狀態(tài)，則F1G1鐵V1g，F(xiàn)2G2鐵V2g，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F1L1F2L2，即：鐵V1gL1鐵V2gL2，即V1L1V2L2.將兩個鐵塊同時浸沒到水中，兩個鐵塊受到浮力作用，對杠桿的拉力分別為：F1G1F浮1鐵V1g水V1g(鐵水)V1g；F2G2F浮2鐵V2g水V2g(鐵水)V2g；又V1L1V2L2，所以F1L1F2L2，表明杠桿處于平衡狀態(tài)17. C【解析】本題考查了杠桿的平衡條件；根據(jù)杠桿平衡條件，要判斷杠桿是否能平衡，就要看動力與動力臂的乘積是否與阻力與阻力臂的乘積相等設每個鉤碼的重力為G，杠桿上每格的長度為L，杠桿左邊的鉤碼對杠桿的拉力為動力，杠桿右邊的鉤碼對杠桿的拉力為阻力；當兩側的鉤碼同時向外移一格時，動力乘動力臂為2G4L，阻力乘阻力臂為3G3L，動力乘動力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠桿不能平衡，A錯誤；當兩側的鉤碼同時向內移一格時，動力乘動力臂為2G2L，阻力乘阻力臂為3GL，動力乘動力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠桿不能平衡，B錯誤；當左側鉤碼內移一格，右側減去一個鉤碼時，動力乘動力臂為2G2L，阻力乘阻力臂為2G2L，動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂，故杠桿能平衡，C正確；在兩側鉤碼下方，同時加掛一個相同的鉤碼時，動力乘動力臂為3G3L，阻力乘阻力臂為4G2L，動力乘動力臂不等于阻力乘阻力臂，故杠桿不能平衡，D錯誤故選C.18. B【解析】開始時兩球平衡，即力矩相等；當運動時，兩球速度相同，則在相同時間內向遠離支點的方向移動的距離相同，則大球的力矩增加的快，所以大球的力矩會大于小球的力矩，杠桿向大球那端下沉故選B.19. A【解析】由于木條粗細均勻，且AOOB，因此OA、OB段的重力相同，即GAGB；由解圖可知：第19題解圖GA的力臂LA要大于GB的力臂LB，則有：GALAGBLB，因此木條沿GA的方向轉動，即A端下沉故選A.20. C【解析】設左右兩邊的蠟燭質量分別為m左、m右，杠桿在水平位置平衡，m左gL左m右gL右，兩只蠟燭粗細相同，同時點燃，燃燒速度相同，兩只蠟燭因燃燒減少的質量m相同，此時杠桿左右兩端受到的力分別為(m左m)g、(m右m)g，左邊：(m左m)gL左m左gL左mgL左，右邊：(m右m)gL右m右gL右mgL右，由圖可知：L右>L左，則mgL右>mgL左，根據(jù)可比較得：(m左m)gL左>(m右m)gL右，所以杠桿失去平衡，左端會下沉，故C正確故選C.