4.(2025·滨州)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国古老的称量工具,是我国的“国粹”之一. 如图甲所示,当不挂秤砣时,将提纽移至$O$点提起,秤杆水平平衡. 用秤钩悬挂$100\ \mathrm{g}$的物体,将秤砣挂在$B$点时,秤杆再次水平平衡,如图乙所示. 下列说法正确的是(

A.图甲中$A$点为杠杆的支点
B.若$OB=5OA$,则秤砣的质量为$20\ \mathrm{g}$
C.若秤钩下再加挂$20\ \mathrm{g}$的物体,则秤砣向左移动可使秤杆再次平衡
D.若秤砣磨损,则测量值比真实值小
B
)A.图甲中$A$点为杠杆的支点
B.若$OB=5OA$,则秤砣的质量为$20\ \mathrm{g}$
C.若秤钩下再加挂$20\ \mathrm{g}$的物体,则秤砣向左移动可使秤杆再次平衡
D.若秤砣磨损,则测量值比真实值小
答案
4. B
解析:支点是杠杆绕着转动的点,由题图甲可知,秤杆绕着O点转动,故O点是支点,A点不是支点,A错误;若OB=5OA,根据杠杆平衡条件可得,$m_{\mathrm{物}}\ g×OA=m_{\mathrm{砣}}\ g×OB$,即100 g×OA=$m_{\mathrm{砣}}$×5OA,则秤砣的质量$m_{\mathrm{砣}}=20\ \mathrm{g}$,B正确;若秤钩下再加挂20 g的物体,则杠杆左侧的力和力臂的乘积变大,而秤砣的重力不变,故向右移动秤砣才可使秤杆再次平衡,C错误;根据杠杆平衡条件可得,$m_{\mathrm{物}}\ g×OA=m_{\mathrm{砣}}\ g×OB$,若秤砣磨损,即$m_{\mathrm{砣}}$偏小,则OB偏大,故测量值将比真实值大,D错误.
解析:支点是杠杆绕着转动的点,由题图甲可知,秤杆绕着O点转动,故O点是支点,A点不是支点,A错误;若OB=5OA,根据杠杆平衡条件可得,$m_{\mathrm{物}}\ g×OA=m_{\mathrm{砣}}\ g×OB$,即100 g×OA=$m_{\mathrm{砣}}$×5OA,则秤砣的质量$m_{\mathrm{砣}}=20\ \mathrm{g}$,B正确;若秤钩下再加挂20 g的物体,则杠杆左侧的力和力臂的乘积变大,而秤砣的重力不变,故向右移动秤砣才可使秤杆再次平衡,C错误;根据杠杆平衡条件可得,$m_{\mathrm{物}}\ g×OA=m_{\mathrm{砣}}\ g×OB$,若秤砣磨损,即$m_{\mathrm{砣}}$偏小,则OB偏大,故测量值将比真实值大,D错误.
解析
【分析】
这是一道杠杆在杆秤场景下的实际应用题,解题时可以逐个结合杠杆相关知识点推导判断选项:
1. 首先回忆支点的定义:杠杆绕着转动的固定点就是支点,直接判断A选项的正误。
2. 针对B选项,直接套用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,两侧的力都可以用重力$mg$表示,公共的$g$可以约去,代入$OB=5OA$的条件,就能计算出秤砣的质量,验证选项描述是否正确。
3. 分析C选项:当秤钩下增加物体,左侧的力和力臂的乘积变大,秤砣重力不变,为了让杠杆重新平衡,需要调整右侧力臂的大小,由此判断秤砣的移动方向。
4. 分析D选项:秤砣磨损后自身质量变小,在被测物体真实重力不变的情况下,根据杠杆平衡条件可推出对应的右侧力臂OB会比标准情况更长,而杆秤的示数是随OB长度增大标定的,由此判断测量值和真实值的大小关系。
【解析】
我们逐个对选项进行验证分析:
A选项:杠杆的支点是杠杆绕其转动的点,杆秤提起后是绕提纽O点转动,因此支点是O点,并非A点,A错误。
B选项:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,代入力为重力的情况可得:$m_{\mathrm{物}}g · OA = m_{\mathrm{砣}}g · OB$,约去g后得到$m_{\mathrm{物}} · OA = m_{\mathrm{砣}} · OB$,已知$OB=5OA$,$m_{\mathrm{物}}=100\ \mathrm{g}$,代入得$100\ \mathrm{g} × OA = m_{\mathrm{砣}} × 5OA$,解得$m_{\mathrm{砣}}=20\ \mathrm{g}$,B正确。
C选项:若秤钩下再加挂20g物体,左侧总重力变大,OA长度不变,因此左侧力与力臂的乘积变大;秤砣重力不变,为了让杠杆重新水平平衡,需要增大右侧的力臂,因此秤砣应该向右移动,并非向左移动,C错误。
D选项:若秤砣磨损,秤砣自身质量$m_{\mathrm{砣}}$偏小,在被测物体真实质量不变的情况下,根据$m_{\mathrm{物}}g · OA = m_{\mathrm{砣}}g · OB$,可得OB的长度会比标准情况更大,而杆秤的示数是随OB长度增大而增大的,因此测量值比真实值大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
杠杆支点判断,杠杆平衡条件,杠杆动态分析
【点评】
本题结合我国传统杆秤的文化场景考察杠杆核心知识点,属于基础应用型题目,其中秤砣磨损后的测量值偏差是高频易错点,同学们要注意杆秤的刻度是按照标准秤砣标定的,力臂的变化直接对应示数的变化,避免混淆测量值和真实值的大小关系。
【难度系数】
0.7
这是一道杠杆在杆秤场景下的实际应用题,解题时可以逐个结合杠杆相关知识点推导判断选项:
1. 首先回忆支点的定义:杠杆绕着转动的固定点就是支点,直接判断A选项的正误。
2. 针对B选项,直接套用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,两侧的力都可以用重力$mg$表示,公共的$g$可以约去,代入$OB=5OA$的条件,就能计算出秤砣的质量,验证选项描述是否正确。
3. 分析C选项:当秤钩下增加物体,左侧的力和力臂的乘积变大,秤砣重力不变,为了让杠杆重新平衡,需要调整右侧力臂的大小,由此判断秤砣的移动方向。
4. 分析D选项:秤砣磨损后自身质量变小,在被测物体真实重力不变的情况下,根据杠杆平衡条件可推出对应的右侧力臂OB会比标准情况更长,而杆秤的示数是随OB长度增大标定的,由此判断测量值和真实值的大小关系。
【解析】
我们逐个对选项进行验证分析:
A选项:杠杆的支点是杠杆绕其转动的点,杆秤提起后是绕提纽O点转动,因此支点是O点,并非A点,A错误。
B选项:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,代入力为重力的情况可得:$m_{\mathrm{物}}g · OA = m_{\mathrm{砣}}g · OB$,约去g后得到$m_{\mathrm{物}} · OA = m_{\mathrm{砣}} · OB$,已知$OB=5OA$,$m_{\mathrm{物}}=100\ \mathrm{g}$,代入得$100\ \mathrm{g} × OA = m_{\mathrm{砣}} × 5OA$,解得$m_{\mathrm{砣}}=20\ \mathrm{g}$,B正确。
C选项:若秤钩下再加挂20g物体,左侧总重力变大,OA长度不变,因此左侧力与力臂的乘积变大;秤砣重力不变,为了让杠杆重新水平平衡,需要增大右侧的力臂,因此秤砣应该向右移动,并非向左移动,C错误。
D选项:若秤砣磨损,秤砣自身质量$m_{\mathrm{砣}}$偏小,在被测物体真实质量不变的情况下,根据$m_{\mathrm{物}}g · OA = m_{\mathrm{砣}}g · OB$,可得OB的长度会比标准情况更大,而杆秤的示数是随OB长度增大而增大的,因此测量值比真实值大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
杠杆支点判断,杠杆平衡条件,杠杆动态分析
【点评】
本题结合我国传统杆秤的文化场景考察杠杆核心知识点,属于基础应用型题目,其中秤砣磨损后的测量值偏差是高频易错点,同学们要注意杆秤的刻度是按照标准秤砣标定的,力臂的变化直接对应示数的变化,避免混淆测量值和真实值的大小关系。
【难度系数】
0.7
5.(2025·淮安)如图所示,轻质杠杆$OA$的中点处悬挂一个重物,在$A$端施加竖直向上的力$F$,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力$F$顺时针从$AB$方向转动到$AC$方向,则该过程中力$F$的大小

变大
(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力$F$与其力臂的乘积不变
。作出$AC$方向上的力$F$对应的力臂$l$。答案
5. 变大 不变 如图所示
解析:由题图可知,O为支点,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,力F对应的力臂变小,而阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可得,力F的大小变大,力F与其力臂的乘积不变;反向延长力F的作用线,从O点作力F作用线的垂线段,即为力臂l.
解析
【分析】
解题时首先明确支点为O,先确定不变的物理量:本题中阻力是重物对杠杆的拉力,大小等于重物重力,阻力臂是支点O到重物悬挂点的距离,杠杆位置不变,因此阻力和阻力臂的乘积是固定值。接下来判断力F转动过程中动力臂的变化:当F沿竖直向上的AB方向时,动力臂等于OA的长度,是该点最长的动力臂,当F顺时针向AC方向转动时,支点O到F作用线的垂直距离(也就是动力臂)会逐渐变小。再结合杠杆平衡条件推导动力的变化,以及动力和动力臂乘积的变化,最后按照力臂的规范作图方法画出对应力臂即可。
【解析】
1. 确定不变量:支点为O,重物的重力作为阻力,阻力臂是O到杠杆中点悬挂点的距离,整个过程杠杆位置不变,因此阻力大小、阻力臂长度均保持不变,阻力与阻力臂的乘积为定值。
2. 判断动力臂变化:力F从竖直向上的AB方向顺时针转动到AC方向时,支点O到力F作用线的垂直距离(动力臂)逐渐变小。
3. 根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$:因为$F_2l_2$为定值,动力臂$l_1$变小,因此动力F的大小变大;同时动力F和其力臂的乘积始终等于阻力和阻力臂的乘积,因此该乘积保持不变。
4. 力臂作图步骤:反向延长AC方向的力F的作用线,从支点O向该作用线作垂线段,该垂线段就是力F对应的力臂$l$。
【答案】
变大 不变
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂的画法
【点评】
本题重点考察对杠杆平衡条件的灵活应用,易错点是容易错误认为力的方向改变后力臂长度不变,解题时要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而非支点到力的作用点的连线长度,本题同时也巩固了力臂的规范作图方法。
【难度系数】
0.6
解题时首先明确支点为O,先确定不变的物理量:本题中阻力是重物对杠杆的拉力,大小等于重物重力,阻力臂是支点O到重物悬挂点的距离,杠杆位置不变,因此阻力和阻力臂的乘积是固定值。接下来判断力F转动过程中动力臂的变化:当F沿竖直向上的AB方向时,动力臂等于OA的长度,是该点最长的动力臂,当F顺时针向AC方向转动时,支点O到F作用线的垂直距离(也就是动力臂)会逐渐变小。再结合杠杆平衡条件推导动力的变化,以及动力和动力臂乘积的变化,最后按照力臂的规范作图方法画出对应力臂即可。
【解析】
1. 确定不变量:支点为O,重物的重力作为阻力,阻力臂是O到杠杆中点悬挂点的距离,整个过程杠杆位置不变,因此阻力大小、阻力臂长度均保持不变,阻力与阻力臂的乘积为定值。
2. 判断动力臂变化:力F从竖直向上的AB方向顺时针转动到AC方向时,支点O到力F作用线的垂直距离(动力臂)逐渐变小。
3. 根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$:因为$F_2l_2$为定值,动力臂$l_1$变小,因此动力F的大小变大;同时动力F和其力臂的乘积始终等于阻力和阻力臂的乘积,因此该乘积保持不变。
4. 力臂作图步骤:反向延长AC方向的力F的作用线,从支点O向该作用线作垂线段,该垂线段就是力F对应的力臂$l$。
【答案】
变大 不变
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂的画法
【点评】
本题重点考察对杠杆平衡条件的灵活应用,易错点是容易错误认为力的方向改变后力臂长度不变,解题时要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而非支点到力的作用点的连线长度,本题同时也巩固了力臂的规范作图方法。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,用绳子将A端与竖直墙壁的B点相连,在杠杆的C点悬挂一个重为20 N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50 cm,OC长为30 cm,$∠ OAB=30°$.
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.
(2)求拉力F的大小.

(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.
(2)求拉力F的大小.
答案
6. (1)如图所示
(2)由答图可知,在Rt△OAD中,∠ODA=90°,∠DAO=30°,所以$OD=\frac{1}{2}OA=\frac{1}{2}×50\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$,根据杠杆平衡条件得F×OD=G×OC,即F×25 cm=20 N×30 cm,解得F=24 N
解析:(1)过支点O作绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段OD(即力臂).(2)见答案.
解析
【分析】
这是一道杠杆结合几何计算的应用题,解题思路可以分步梳理:
1. 第一问画拉力的力臂,首先明确力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离,先确定支点O,再沿拉力F的方向得到它的作用线,从O点向这条作用线作垂线,得到的垂线段就是F的力臂。
2. 第二问计算拉力大小时,先利用直角三角形的性质:30°角对应的直角边长度是斜边的一半,算出拉力F的力臂长度,再代入杠杆平衡条件,也就是动力×动力臂=阻力×阻力臂,把已知的物重、阻力臂OC的数值代入,就能求解出拉力F的大小。
【解析】
(1) 按照力臂的绘制要求,过支点O作拉力F所在作用线的垂线段,该垂线段即为拉力F的力臂,标注垂足即可。
(2) 计算过程:
由几何关系可知,拉力F的力臂OD是直角三角形中∠OAD=30°对应的直角边,斜边为OA=50cm,因此:
$OD=\frac{1}{2}OA=\frac{1}{2} × 50\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$
根据杠杆平衡条件$F · L_F = G · L_G$,代入已知条件G=20N,OC=30cm:
$F × 25\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{cm}$
解得$F=24\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 拉力F的大小为24N
【知识点】
力臂画法,杠杆平衡条件,直角三角形边角性质
【点评】
本题属于杠杆模块的常规中档题,最容易出现的错误是直接把OA的长度当成拉力F的力臂,忽略了力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的连线,解题时要先准确推导力臂的长度,再代入杠杆公式计算。
【难度系数】
0.6
这是一道杠杆结合几何计算的应用题,解题思路可以分步梳理:
1. 第一问画拉力的力臂,首先明确力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离,先确定支点O,再沿拉力F的方向得到它的作用线,从O点向这条作用线作垂线,得到的垂线段就是F的力臂。
2. 第二问计算拉力大小时,先利用直角三角形的性质:30°角对应的直角边长度是斜边的一半,算出拉力F的力臂长度,再代入杠杆平衡条件,也就是动力×动力臂=阻力×阻力臂,把已知的物重、阻力臂OC的数值代入,就能求解出拉力F的大小。
【解析】
(1) 按照力臂的绘制要求,过支点O作拉力F所在作用线的垂线段,该垂线段即为拉力F的力臂,标注垂足即可。
(2) 计算过程:
由几何关系可知,拉力F的力臂OD是直角三角形中∠OAD=30°对应的直角边,斜边为OA=50cm,因此:
$OD=\frac{1}{2}OA=\frac{1}{2} × 50\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$
根据杠杆平衡条件$F · L_F = G · L_G$,代入已知条件G=20N,OC=30cm:
$F × 25\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{cm}$
解得$F=24\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 拉力F的大小为24N
【知识点】
力臂画法,杠杆平衡条件,直角三角形边角性质
【点评】
本题属于杠杆模块的常规中档题,最容易出现的错误是直接把OA的长度当成拉力F的力臂,忽略了力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的连线,解题时要先准确推导力臂的长度,再代入杠杆公式计算。
【难度系数】
0.6
7.(2024·镇江)小明用如图所示的装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计处于竖直方向时,他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程. 为了完成实验,下列方案可行的是(

A.适当增加钩码的数量
B.钩码的位置适当向左平移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计的位置适当向左平移
D
)A.适当增加钩码的数量
B.钩码的位置适当向左平移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计的位置适当向左平移
答案
7. D
解析:弹簧测力计示数稍稍超过量程,为了完成实验,应减小弹簧测力计对杠杆的拉力F;根据杠杆平衡条件可得,$F×l_1=G_{\mathrm{钩}}×l_2$,则$F=\frac{G_{\mathrm{钩}}\ l_2}{l_1}$.适当增加钩码的数量,即$G_{\mathrm{钩}}$变大,则F会变大,A不符合题意;钩码的位置适当向左平移,即$l_2$变大,则F会变大,B不符合题意;弹簧测力计转到题图中虚线位置,即$l_1$变小,则F会变大,C不符合题意;弹簧测力计位置适当向左平移,即$l_1$变大,则F会变小,D符合题意.
解析:弹簧测力计示数稍稍超过量程,为了完成实验,应减小弹簧测力计对杠杆的拉力F;根据杠杆平衡条件可得,$F×l_1=G_{\mathrm{钩}}×l_2$,则$F=\frac{G_{\mathrm{钩}}\ l_2}{l_1}$.适当增加钩码的数量,即$G_{\mathrm{钩}}$变大,则F会变大,A不符合题意;钩码的位置适当向左平移,即$l_2$变大,则F会变大,B不符合题意;弹簧测力计转到题图中虚线位置,即$l_1$变小,则F会变大,C不符合题意;弹簧测力计位置适当向左平移,即$l_1$变大,则F会变小,D符合题意.
解析
【分析】
首先明确解题目标:当前弹簧测力计竖直拉动杠杆时示数超过量程,我们需要通过调整操作,减小弹簧测力计对杠杆的拉力,使示数落在量程内。接下来结合杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,推导得到拉力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$,要让$F_1$减小,可以通过减小阻力$F_2$、减小阻力臂$L_2$、增大动力臂$L_1$这三类方式,再逐一对照每个选项的操作,判断该操作对$F_1$的影响,筛选出可行的方案即可。
【解析】
已知实验中杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计竖直拉动时示数稍稍超过量程,需要减小弹簧测力计的拉力$F$,根据杠杆平衡条件:
$F_1L_1=F_2L_2 \implies F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$
其中阻力$F_2$为钩码的总重力,逐一分析选项:
1. 选项A:适当增加钩码的数量,会让阻力$F_2$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会进一步增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
2. 选项B:钩码的位置适当向左平移,会让阻力臂$L_2$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
3. 选项C:弹簧测力计转到图中虚线位置,拉力方向倾斜,此时动力臂$L_1$是支点到拉力作用线的垂直距离,斜拉后动力臂比竖直拉动时更小,其余条件不变时,动力$F_1$会增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
4. 选项D:弹簧测力计的位置适当向左平移,拉力仍保持竖直向上,此时动力臂$L_1$为支点到拉力作用点的距离,向左平移后动力臂$L_1$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会减小,可让示数回到量程范围内,方案可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
力臂的判断
【点评】
本题是杠杆平衡条件的实际应用类基础题,核心考点是分析不同操作对动力、动力臂、阻力臂的影响,易错点是误认为弹簧测力计斜拉时动力臂会变大,导致错选C。解题时紧扣杠杆平衡公式,逐个分析变量变化对拉力的影响即可快速排除错误选项。
【难度系数】
0.7
首先明确解题目标:当前弹簧测力计竖直拉动杠杆时示数超过量程,我们需要通过调整操作,减小弹簧测力计对杠杆的拉力,使示数落在量程内。接下来结合杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,推导得到拉力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$,要让$F_1$减小,可以通过减小阻力$F_2$、减小阻力臂$L_2$、增大动力臂$L_1$这三类方式,再逐一对照每个选项的操作,判断该操作对$F_1$的影响,筛选出可行的方案即可。
【解析】
已知实验中杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计竖直拉动时示数稍稍超过量程,需要减小弹簧测力计的拉力$F$,根据杠杆平衡条件:
$F_1L_1=F_2L_2 \implies F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$
其中阻力$F_2$为钩码的总重力,逐一分析选项:
1. 选项A:适当增加钩码的数量,会让阻力$F_2$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会进一步增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
2. 选项B:钩码的位置适当向左平移,会让阻力臂$L_2$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
3. 选项C:弹簧测力计转到图中虚线位置,拉力方向倾斜,此时动力臂$L_1$是支点到拉力作用线的垂直距离,斜拉后动力臂比竖直拉动时更小,其余条件不变时,动力$F_1$会增大,示数会超出量程更多,方案不可行。
4. 选项D:弹簧测力计的位置适当向左平移,拉力仍保持竖直向上,此时动力臂$L_1$为支点到拉力作用点的距离,向左平移后动力臂$L_1$变大,其余条件不变时,动力$F_1$会减小,可让示数回到量程范围内,方案可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
力臂的判断
【点评】
本题是杠杆平衡条件的实际应用类基础题,核心考点是分析不同操作对动力、动力臂、阻力臂的影响,易错点是误认为弹簧测力计斜拉时动力臂会变大,导致错选C。解题时紧扣杠杆平衡公式,逐个分析变量变化对拉力的影响即可快速排除错误选项。
【难度系数】
0.7
8. 工人师傅用独轮车搬运砖块, 车和砖块所受的总重力$G=1\ 200\ \mathrm{N}$,相关数据如图所示.工人师傅推车时,手向上的力$F$的大小是 (

A.$360\ \mathrm{N}$
B.$300\ \mathrm{N}$
C.$400\ \mathrm{N}$
D.$1\ 200\ \mathrm{N}$
B
)A.$360\ \mathrm{N}$
B.$300\ \mathrm{N}$
C.$400\ \mathrm{N}$
D.$1\ 200\ \mathrm{N}$
答案
8. B
解析:由题图可知,车轮转轴为支点,动力臂$l_1=0.6\ \mathrm{m}+0.2\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$,阻力臂$l_2=0.2\ \mathrm{m}$,由$Fl_1=Gl_2$可得,F×0.8 m=1 200 N×0.2 m,解得F=300 N.
解析:由题图可知,车轮转轴为支点,动力臂$l_1=0.6\ \mathrm{m}+0.2\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$,阻力臂$l_2=0.2\ \mathrm{m}$,由$Fl_1=Gl_2$可得,F×0.8 m=1 200 N×0.2 m,解得F=300 N.
解析
【分析】
这是典型的杠杆平衡应用类问题,解题时首先要明确杠杆的支点:独轮车工作时,车轮和地面接触的转轴就是支点。接下来分别确定动力臂和阻力臂:动力是手向上的作用力F,动力臂是支点到F的作用线的垂直距离,结合图中刻度,支点到重力G作用线的水平距离是0.2m,重力作用线到F作用线的水平距离是0.6m,因此动力臂总长度为0.2m+0.6m=0.8m;阻力是车和砖块的总重力G,阻力臂是支点到重力G作用线的垂直距离,也就是0.2m。最后代入杠杆平衡条件,代入已知数值就能算出动力F的大小。
【解析】
解:
1. 确定支点:独轮车的支点为车轮的转轴(车轮与地面的接触点)。
2. 计算对应力臂:
动力臂$l_1$是支点到动力F作用线的垂直距离:$l_1=0.2\ \mathrm{m}+0.6\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$
阻力臂$l_2$是支点到阻力G作用线的垂直距离:$l_2=0.2\ \mathrm{m}$
3. 根据杠杆平衡条件$F l_1 = G l_2$,代入已知数据:
$F × 0.8\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}$
解得:$F=\frac{1200\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}}{0.8\ \mathrm{m}}=300\ \mathrm{N}$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件,力臂计算
【点评】
本题是生活中杠杆应用的基础题型,核心考查杠杆平衡条件的实际运用,最常见的易错点是误将0.6m直接当作动力臂,忽略支点到重力作用线的0.2m长度,要注意计算力臂时必须从支点出发,测量到对应力的作用线的垂直距离,不能直接取用图中给出的部分长度。
【难度系数】
0.7
这是典型的杠杆平衡应用类问题,解题时首先要明确杠杆的支点:独轮车工作时,车轮和地面接触的转轴就是支点。接下来分别确定动力臂和阻力臂:动力是手向上的作用力F,动力臂是支点到F的作用线的垂直距离,结合图中刻度,支点到重力G作用线的水平距离是0.2m,重力作用线到F作用线的水平距离是0.6m,因此动力臂总长度为0.2m+0.6m=0.8m;阻力是车和砖块的总重力G,阻力臂是支点到重力G作用线的垂直距离,也就是0.2m。最后代入杠杆平衡条件,代入已知数值就能算出动力F的大小。
【解析】
解:
1. 确定支点:独轮车的支点为车轮的转轴(车轮与地面的接触点)。
2. 计算对应力臂:
动力臂$l_1$是支点到动力F作用线的垂直距离:$l_1=0.2\ \mathrm{m}+0.6\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$
阻力臂$l_2$是支点到阻力G作用线的垂直距离:$l_2=0.2\ \mathrm{m}$
3. 根据杠杆平衡条件$F l_1 = G l_2$,代入已知数据:
$F × 0.8\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}$
解得:$F=\frac{1200\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}}{0.8\ \mathrm{m}}=300\ \mathrm{N}$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件,力臂计算
【点评】
本题是生活中杠杆应用的基础题型,核心考查杠杆平衡条件的实际运用,最常见的易错点是误将0.6m直接当作动力臂,忽略支点到重力作用线的0.2m长度,要注意计算力臂时必须从支点出发,测量到对应力的作用线的垂直距离,不能直接取用图中给出的部分长度。
【难度系数】
0.7
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