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1. 如图所示,活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆,O为支点,请画出作用在手柄A点的动力$F_{1}的动力臂l_{1}$和B点所受阻力$F_{2}$的示意图。
答案
如图所示
2. (2024·苏州模拟)如图所示,画出作用在A点使挂着毛巾的衣架保持水平平衡的最小力F及其力臂l。
答案
如图所示
3. (2024·苏州期中)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是 (
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
A
)A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
答案
A
解析
解：剪刀使用时，O为支点，手柄长度为动力臂，刀刃部分长度为阻力臂，由图可知动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，该杠杆为省力杠杆。
答案：A
答案：A
4. (2024·河南)人体中有很多结构可简化为杠杆。如图,手提超物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种
费力
杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离小于
(大于/等于/小于)手移动的距离。答案
费力 小于
5. 如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形,下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是 (
A.增加钩码的个数
B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码
D.减小弹簧测力计的拉力
C
)A.增加钩码的个数
B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码
D.减小弹簧测力计的拉力
答案
C
解析
根据杠杆平衡条件$F_1l_1 = F_2l_2$，图中左侧钩码对杠杆的拉力与力臂的乘积大于右侧弹簧测力计拉力与力臂的乘积，杠杆左端下沉。
A.增加钩码的个数会使左侧力增大，左端更下沉，不能平衡。
B.实验过程中不能调节平衡螺母，只能通过改变力或力臂使杠杆平衡。
C.向右移动钩码，可减小左侧力臂，使左侧$F_1l_1$减小，能使杠杆平衡。
D.减小弹簧测力计的拉力会使右侧$F_2l_2$减小，左端更下沉，不能平衡。
C
A.增加钩码的个数会使左侧力增大，左端更下沉，不能平衡。
B.实验过程中不能调节平衡螺母，只能通过改变力或力臂使杠杆平衡。
C.向右移动钩码，可减小左侧力臂，使左侧$F_1l_1$减小，能使杠杆平衡。
D.减小弹簧测力计的拉力会使右侧$F_2l_2$减小，左端更下沉，不能平衡。
C
6. 如图所示,在杠杆OA的B处悬挂一个重物G,A端用细绳吊在小圆环M的下面,且细绳长AM等于圆弧环PQ的半径,此时杠杆恰处于水平状态,A点与圆弧环PQ的圆心重合。在小圆环M从P点逐渐沿顺时针方向滑到Q点的过程中,细绳对A端的作用力大小 (
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
D
)A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
答案
D
解析
解：设圆弧环PQ半径为r，则AM=r，A为圆心，故M在圆弧上运动时，AM长度始终为r（细绳长不变）。杠杆OA水平时，A端细绳竖直，拉力F竖直向上，根据杠杆平衡条件：G×OB=F×OA，此时F=G×OB/OA。
当M从P点顺时针滑动时，细绳AM与竖直方向夹角θ逐渐增大，拉力F的力臂为OA×cosθ（F的力臂是OA在拉力方向的垂直距离）。杠杆平衡条件：G×OB=F×(OA×cosθ)，则F=G×OB/(OA×cosθ)。
θ从0°增大到90°过程中，cosθ逐渐减小，F逐渐增大；θ从90°增大到180°过程中，cosθ逐渐增大（cosθ值从0增大到-1，但力臂取绝对值，实际cosθ绝对值先减小后增大），F逐渐减小。
综上，细绳对A端的作用力大小先变大后变小。
答案：C
当M从P点顺时针滑动时，细绳AM与竖直方向夹角θ逐渐增大，拉力F的力臂为OA×cosθ（F的力臂是OA在拉力方向的垂直距离）。杠杆平衡条件：G×OB=F×(OA×cosθ)，则F=G×OB/(OA×cosθ)。
θ从0°增大到90°过程中，cosθ逐渐减小，F逐渐增大；θ从90°增大到180°过程中，cosθ逐渐增大（cosθ值从0增大到-1，但力臂取绝对值，实际cosθ绝对值先减小后增大），F逐渐减小。
综上，细绳对A端的作用力大小先变大后变小。
答案：C
