登录
1. (2024·沭阳模拟)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F.则在保持杠杆水平静止的情况下 (
A.拉力F的大小为物重的2倍
B.当悬挂点左移时,F将减小
C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将变小
D.若物重增加4 N,F的大小增加2 N
D
)A.拉力F的大小为物重的2倍
B.当悬挂点左移时,F将减小
C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将变小
D.若物重增加4 N,F的大小增加2 N
答案
1. D
解析
【分析】
要解决本题，需运用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析各选项。首先确定支点为O，动力F作用在B点，阻力为物重G，作用在A点，已知$OA=AB$，故$OB=2OA$，再结合各选项的条件逐一推导判断。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，支点为O：
1. 选项A分析：动力F的力臂为OB，阻力G的力臂为OA，代入平衡条件得$F×OB = G×OA$。结合$OB=2OA$，解得$F=\frac{G×OA}{OB}=\frac{G}{2}$，即拉力是物重的$\frac{1}{2}$，不是2倍，故A错误。
2. 选项B分析：悬挂点左移（向B方向移动，远离支点O），阻力臂OA变大，阻力G、动力臂OB不变。由$F=\frac{G×L_{阻}}{L_{动}}$，$L_{阻}$变大则F变大，故B错误。
3. 选项C分析：若F改为沿虚线方向施力，动力臂是支点O到力的作用线的垂直距离，比原来的OB短（动力臂减小），阻力和阻力臂不变，由$F=\frac{G×L_{阻}}{L_{动}}$，$L_{动}$减小则F变大，故C错误。
4. 选项D分析：原拉力$F=\frac{G}{2}$，当物重增加$\Delta G=4N$时，新拉力$F'=\frac{G+\Delta G}{2}$，拉力增加量$\Delta F=F'-F=\frac{\Delta G}{2}=\frac{4N}{2}=2N$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确力臂的变化规律，需注意支点、力臂的判断，避免因方向混淆出错，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需运用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析各选项。首先确定支点为O，动力F作用在B点，阻力为物重G，作用在A点，已知$OA=AB$，故$OB=2OA$，再结合各选项的条件逐一推导判断。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，支点为O：
1. 选项A分析：动力F的力臂为OB，阻力G的力臂为OA，代入平衡条件得$F×OB = G×OA$。结合$OB=2OA$，解得$F=\frac{G×OA}{OB}=\frac{G}{2}$，即拉力是物重的$\frac{1}{2}$，不是2倍，故A错误。
2. 选项B分析：悬挂点左移（向B方向移动，远离支点O），阻力臂OA变大，阻力G、动力臂OB不变。由$F=\frac{G×L_{阻}}{L_{动}}$，$L_{阻}$变大则F变大，故B错误。
3. 选项C分析：若F改为沿虚线方向施力，动力臂是支点O到力的作用线的垂直距离，比原来的OB短（动力臂减小），阻力和阻力臂不变，由$F=\frac{G×L_{阻}}{L_{动}}$，$L_{动}$减小则F变大，故C错误。
4. 选项D分析：原拉力$F=\frac{G}{2}$，当物重增加$\Delta G=4N$时，新拉力$F'=\frac{G+\Delta G}{2}$，拉力增加量$\Delta F=F'-F=\frac{\Delta G}{2}=\frac{4N}{2}=2N$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确力臂的变化规律，需注意支点、力臂的判断，避免因方向混淆出错，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
2.（2024·普陀期末）如图为可绕O点转动的杠杆AOB，在A点悬挂一重物，B点施加一个竖直向下的拉力F使杠杆平衡。保持杠杆在原来的位置静止不动，使拉力的方向从图所示位置，绕B点沿虚线CD转动，则（
A.逆时针转动，F先变大后变小
B.逆时针转动，F逐渐变大
C.顺时针转动，F先变大后变小
D.顺时针转动，F逐渐变大
B
）A.逆时针转动，F先变大后变小
B.逆时针转动，F逐渐变大
C.顺时针转动，F先变大后变小
D.顺时针转动，F逐渐变大
答案
2. B
解析
【分析】
要解决本题，需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析。首先确定支点为$O$，A点重物的重力是阻力，阻力与阻力臂均保持不变；B点的拉力$F$是动力，动力臂是支点$O$到拉力$F$作用线的垂直距离。当拉力$F$绕$B$点沿虚线$CD$转动时，需先判断转动方向，再分析动力臂的变化，进而确定拉力$F$的变化情况。
【解析】
1. 确定杠杆相关物理量：支点为$O$，A点悬挂的重物重力为阻力，阻力大小不变，阻力臂是支点$O$到A点拉力作用线的垂直距离，保持不变。
2. 判断拉力转动方向：虚线$CD$中，$C$在原拉力$F$的左侧，$D$在右侧，拉力从原位置沿$CD$转动时，是绕$B$点逆时针方向转动。
3. 分析动力臂变化：动力臂是$O$到$F$作用线的垂直距离，当拉力绕$B$点逆时针转动时，拉力方向逐渐偏离垂直于$OB$的方向，动力臂逐渐变小。
4. 结合杠杆平衡条件判断拉力变化：根据$F_{阻}×L_{阻}=F_{动}×L_{动}$，因$F_{阻}$和$L_{阻}$不变，$L_{动}$逐渐变小，所以拉力$F$（动力）逐渐变大。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确动力臂的变化规律：当力的作用点不变时，力的方向越偏离支点到作用点的垂直连线，动力臂越小，动力越大。需准确判断转动方向和动力臂的变化，是杠杆基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析。首先确定支点为$O$，A点重物的重力是阻力，阻力与阻力臂均保持不变；B点的拉力$F$是动力，动力臂是支点$O$到拉力$F$作用线的垂直距离。当拉力$F$绕$B$点沿虚线$CD$转动时，需先判断转动方向，再分析动力臂的变化，进而确定拉力$F$的变化情况。
【解析】
1. 确定杠杆相关物理量：支点为$O$，A点悬挂的重物重力为阻力，阻力大小不变，阻力臂是支点$O$到A点拉力作用线的垂直距离，保持不变。
2. 判断拉力转动方向：虚线$CD$中，$C$在原拉力$F$的左侧，$D$在右侧，拉力从原位置沿$CD$转动时，是绕$B$点逆时针方向转动。
3. 分析动力臂变化：动力臂是$O$到$F$作用线的垂直距离，当拉力绕$B$点逆时针转动时，拉力方向逐渐偏离垂直于$OB$的方向，动力臂逐渐变小。
4. 结合杠杆平衡条件判断拉力变化：根据$F_{阻}×L_{阻}=F_{动}×L_{动}$，因$F_{阻}$和$L_{阻}$不变，$L_{动}$逐渐变小，所以拉力$F$（动力）逐渐变大。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确动力臂的变化规律：当力的作用点不变时，力的方向越偏离支点到作用点的垂直连线，动力臂越小，动力越大。需准确判断转动方向和动力臂的变化，是杠杆基础应用题型。
【难度系数】
0.5
3. 如图,人的前臂就是物理学中的一根杠杆.以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析合理的是（
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力$F_1$是阻力
C.重物给前臂的力$F_2$是动力
D.前臂是一根省力杠杆
A
）A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力$F_1$是阻力
C.重物给前臂的力$F_2$是动力
D.前臂是一根省力杠杆
答案
3. A
解析
【分析】
要解答本题，需结合杠杆的五要素（支点、动力、阻力）及杠杆分类的知识分析：首先明确杠杆绕着转动的固定点是支点，使杠杆转动的力是动力，阻碍杠杆转动的力是阻力；再根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型。逐一分析每个选项即可得出结论。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：前臂提起重物时，绕肘关节转动，因此前臂杠杆的支点O在肘关节处，该选项分析合理；
选项B：肱二头肌收缩带动前臂转动，它给桡骨的力是使杠杆转动的动力，不是阻力，该选项分析不合理；
选项C：重物阻碍前臂转动，它给前臂的力是阻力，不是动力，该选项分析不合理；
选项D：前臂杠杆的动力臂（肱二头肌到肘关节的距离）小于阻力臂（重物到肘关节的距离），属于费力杠杆，不是省力杠杆，该选项分析不合理。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的五要素、杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的基础概念，需准确掌握支点、动力、阻力的定义，以及杠杆类型的判断方法，属于对基础知识点的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合杠杆的五要素（支点、动力、阻力）及杠杆分类的知识分析：首先明确杠杆绕着转动的固定点是支点，使杠杆转动的力是动力，阻碍杠杆转动的力是阻力；再根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型。逐一分析每个选项即可得出结论。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：前臂提起重物时，绕肘关节转动，因此前臂杠杆的支点O在肘关节处，该选项分析合理；
选项B：肱二头肌收缩带动前臂转动，它给桡骨的力是使杠杆转动的动力，不是阻力，该选项分析不合理；
选项C：重物阻碍前臂转动，它给前臂的力是阻力，不是动力，该选项分析不合理；
选项D：前臂杠杆的动力臂（肱二头肌到肘关节的距离）小于阻力臂（重物到肘关节的距离），属于费力杠杆，不是省力杠杆，该选项分析不合理。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的五要素、杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的基础概念，需准确掌握支点、动力、阻力的定义，以及杠杆类型的判断方法，属于对基础知识点的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为$ l $，则吸盘B受到的摩擦力$ F $的大小与$ l $的关系图象为 （
）
）答案
4. D
解析
【分析】要解决该问题，需结合杠杆平衡条件推导吸盘B受到的摩擦力与挂钩位置的关系：确定研究对象为水平横杆，忽略吸盘和横杆重力，挂钩拉力等于重物重力G；选取A为支点，根据杠杆平衡条件建立力与力臂的关系，进而判断对应图像。
【解析】设吸盘A到B的距离为定值L，以A为支点，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得重物的力矩等于B处摩擦力的力矩，即$ G · l = F · L $，变形得$ F = \frac{G}{L} · l $。由此可知，F与l成正比例关系，且当l=0时，F=0，即图像为过原点的倾斜直线，对应选项D。
【答案】D
【知识点】杠杆平衡条件，摩擦力，正比例函数
【点评】本题将杠杆平衡知识与函数图像结合，关键是正确选取支点推导力与力臂的关系，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】设吸盘A到B的距离为定值L，以A为支点，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得重物的力矩等于B处摩擦力的力矩，即$ G · l = F · L $，变形得$ F = \frac{G}{L} · l $。由此可知，F与l成正比例关系，且当l=0时，F=0，即图像为过原点的倾斜直线，对应选项D。
【答案】D
【知识点】杠杆平衡条件，摩擦力，正比例函数
【点评】本题将杠杆平衡知识与函数图像结合，关键是正确选取支点推导力与力臂的关系，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】0.5
5. 如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起.在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将 （
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.先变小后变大
B
）A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.先变小后变大
答案
5. B
解析
【分析】
这道题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路为：先确定杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，再分析拉起铁棒过程中各力臂的变化，最后根据杠杆平衡条件判断力F的变化。本题中，支点是A点，动力F始终与铁棒垂直，因此动力臂不变；阻力是铁棒的重力，大小不变，阻力臂是支点到重力作用线的垂直距离，在铁棒从水平到竖直的过程中，阻力臂逐渐减小，结合杠杆平衡条件即可判断F的变化。
【解析】
根据杠杆平衡条件：$ F_1L_1 = F_2L_2 $。
本题中，支点为A点，动力F作用在B端且始终与铁棒垂直，因此动力臂$ L_1 $始终等于铁棒AB的长度，保持不变；阻力为铁棒的重力G，大小不变，阻力臂$ L_2 $是支点A到重力作用线的垂直距离，在将铁棒从水平地面拉至竖直立起的过程中，阻力臂$ L_2 $逐渐减小。
将上述量代入杠杆平衡公式得：$ F = \frac{G × L_2}{L_1} $，由于G和$ L_1 $不变，$ L_2 $逐渐减小，因此动力F逐渐变小。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂分析
【点评】
本题属于杠杆动态平衡的基础题型，核心是正确分析拉起过程中阻力臂的变化，利用杠杆平衡条件即可快速推导结论，注重对基本规律的应用，难度适中。
【难度系数】
0.4
这道题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路为：先确定杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，再分析拉起铁棒过程中各力臂的变化，最后根据杠杆平衡条件判断力F的变化。本题中，支点是A点，动力F始终与铁棒垂直，因此动力臂不变；阻力是铁棒的重力，大小不变，阻力臂是支点到重力作用线的垂直距离，在铁棒从水平到竖直的过程中，阻力臂逐渐减小，结合杠杆平衡条件即可判断F的变化。
【解析】
根据杠杆平衡条件：$ F_1L_1 = F_2L_2 $。
本题中，支点为A点，动力F作用在B端且始终与铁棒垂直，因此动力臂$ L_1 $始终等于铁棒AB的长度，保持不变；阻力为铁棒的重力G，大小不变，阻力臂$ L_2 $是支点A到重力作用线的垂直距离，在将铁棒从水平地面拉至竖直立起的过程中，阻力臂$ L_2 $逐渐减小。
将上述量代入杠杆平衡公式得：$ F = \frac{G × L_2}{L_1} $，由于G和$ L_1 $不变，$ L_2 $逐渐减小，因此动力F逐渐变小。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂分析
【点评】
本题属于杠杆动态平衡的基础题型，核心是正确分析拉起过程中阻力臂的变化，利用杠杆平衡条件即可快速推导结论，注重对基本规律的应用，难度适中。
【难度系数】
0.4
6. (2023·建华模拟)如图所示，OA=AB=10 cm，重物G=20 N. 力F竖直作用在杠杆上，并使杠杆在水平位置平衡，不计杠杆自重，则F=
10
N. 若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则F变小
(变大/不变/变小).答案
6. 10 变小
解析
【分析】本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路：①根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，先确定动力臂、阻力臂和阻力的大小，代入公式计算动力$F$；②当重物向O点移动时，分析阻力臂的变化，结合阻力和动力臂不变的条件，推导动力$F$的变化。
【解析】根据杠杆平衡条件：$F · L_F = G · L_G$。
已知$OA=AB=10\mathrm{cm}$，因此动力臂$L_F = OB = OA + AB = 10\mathrm{cm} + 10\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm}$，阻力臂$L_G = OA = 10\mathrm{cm}$，阻力$G=20\mathrm{N}$。
代入公式得：$F × 20\mathrm{cm} = 20\mathrm{N} × 10\mathrm{cm}$，解得$F = \frac{20\mathrm{N} × 10\mathrm{cm}}{20\mathrm{cm}} = 10\mathrm{N}$。
若将重物向O点移动，阻力$G$不变，动力臂$L_F$不变，阻力臂$L_G$减小，根据$F = \frac{G · L_G}{L_F}$，可知$F$变小。
【答案】10；变小
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题属于基础的杠杆平衡应用问题，核心是准确识别力臂，利用公式推导力的大小变化，难度不大，需注意力臂的确定。
【难度系数】0.6
【解析】根据杠杆平衡条件：$F · L_F = G · L_G$。
已知$OA=AB=10\mathrm{cm}$，因此动力臂$L_F = OB = OA + AB = 10\mathrm{cm} + 10\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm}$，阻力臂$L_G = OA = 10\mathrm{cm}$，阻力$G=20\mathrm{N}$。
代入公式得：$F × 20\mathrm{cm} = 20\mathrm{N} × 10\mathrm{cm}$，解得$F = \frac{20\mathrm{N} × 10\mathrm{cm}}{20\mathrm{cm}} = 10\mathrm{N}$。
若将重物向O点移动，阻力$G$不变，动力臂$L_F$不变，阻力臂$L_G$减小，根据$F = \frac{G · L_G}{L_F}$，可知$F$变小。
【答案】10；变小
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题属于基础的杠杆平衡应用问题，核心是准确识别力臂，利用公式推导力的大小变化，难度不大，需注意力臂的确定。
【难度系数】0.6
