苏科版初中物理九上11.1《杠杆》同步试题5

杠杆动态平衡的几种类型

杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。 一、阻力一定，判断动力的变化情况 1、l1不变，l2变化

例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用 于杠杆的力，在从A转动A/ 位置时，力F将（ ） A、变大 B、变小

C、先变大，后变小 D、先变小，后变大 分析：当杠杆在水平面以下上升到水平面上时， 由F?l1不变，l2增大，图1 l2G，F增大，当杠杆从水平面继续上升过程中，l2减小，所以l1F减小。

2、l2不变，l1变化

例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（ ）

A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、由大变小再变大

分析：当M点从P点滑至Q点的过程中，我们分两个过程分析，一是从P点滑至竖直位 置，动力臂l1逐渐增大（同学们不妨作出这两点的动力臂），由F?MPoBA图2 图12Ql2G知F逐渐变小； l1二是从竖直位置到Q点，动力臂l1逐渐减小，所以F又逐渐增大。故选D。 3、l1与l2同时变化，但比值不变

例3、用右图3所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（ ） A、保持不变 B、逐渐变小 C、逐渐变大 D、先变大，后变小 分析：：F始终竖直向下，与阻力作用线平行，分

别作出F与G

图3

B G 的力臂l1和l2，构建两个相似

三角形（同学们不妨在图中作出），可以看出，

l1OB为定值，由杠杆平衡条件，?l2OAFl1?Gl2，得F?4、l1与l2同时变化

l2G，所以，F大小不变。 l1例4、如图4所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物， 在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置 慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( ) A、一直增大 B、一直减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大 分析：将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，l1变小，l2变大，由

图4

F?l2G知，F一直在增大。 l1二、动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化

例5、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上， O为麦桔杆的中点．这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁 爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（ ）

A、两蚂蚁的质量一定相等

B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等

C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等 D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等 图5 分析： 蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡，有G1l1?G2l2，即

G1v1t?G2v2t，所以G1v1?G2v2。故选C。

三、动力臂与阻力臂不变，动力与阻力改变

例6、如图6所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物（同种物质）G1和G2后杠杆平衡．若将G1和G2同时浸没到水中则（ ）

A、杠杆仍保持平衡 B、杠杆的A端向下倾斜

图6 C、 杠杆的B端向下倾斜 D、无法判断

分析：在空气中，杠杆平衡，故有G1OA?G2OB； G1和G2同时浸没到水中，有

(G1??水gV排1）OA?（G2??水gV排2）OB?G1OA??水g?0，说明杠杆仍然平衡。故选A。

G1GOA?G2OB??水g2OB?物g?物g