1. 如图所示,用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将 (

A.变大
B.不变
C.变小
D.先变小,后变大
A
)A.变大
B.不变
C.变小
D.先变小,后变大
答案
1.A
点方法 分析动力的变化,根据杠杆转动前后的杠杆示意图,作出动力臂、阻力臂并分析其变化规律,根据 $F_1=\frac{F_2 l_2}{l_1}$ 讨论动力的变化规律。
点方法 分析动力的变化,根据杠杆转动前后的杠杆示意图,作出动力臂、阻力臂并分析其变化规律,根据 $F_1=\frac{F_2 l_2}{l_1}$ 讨论动力的变化规律。
2. ★★如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡。下列说法正确的是(

A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变大后变小
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
D
)A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变大后变小
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
答案
2.D 【点拨】逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线位置的过程中,动力臂先变长后变短,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,力F的大小先变小后变大。由于阻力和阻力臂的乘积不变,杠杆始终在水平位置平衡,则动力和动力臂的乘积不变。
变式 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F,使木杆从图示位置缓慢转到水平位置的过程中,力F的大小(

A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.先变小,后变大
C
)A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.先变小,后变大
答案
变式 C 【点拨】将杠杆缓慢地由图示位置拉到水平位置过程中,根据相似三角形知识可知,动力臂与阻力臂的比值不变,阻力为杠杆受到的重力,保持不变,根据杠杆平衡条件可知,动力的大小保持不变。
3. [淮安模拟] 如今大城市普遍存在着停车难的问题,图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴,存车亭固定在A端,小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置,作用在A点的动力 (

A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.先变小后变大
D.先变大后变小
A
)A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.先变小后变大
D.先变大后变小
答案
3.A 【点拨】小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置时,动力的力臂 $l_1$ 逐渐变大、阻力臂 $l_2$ 变小,且阻力不变(阻力为存车亭和汽车的总重力),根据杠杆的平衡条件 $F_1 l_1=F_2 l_2$ 可知,在此过程中作用在A点的动力逐渐变小。故选A。
4. (科学思维 模型建构)晾衣架主要由主梁和支架组成,其结构简图如图所示。在衣服由主梁右端缓慢移动到左端的过程中,右支架对主梁的拉力F与衣服移动距离s的关系图像正确的是 (


A
)答案
4.A 【点拨】在衣服由主梁右端缓慢移动到左端的过程中,以左侧的支架与主梁的交点为支点,右支架对主梁的拉力F为动力,衣服对杠杆的拉力为阻力,大小等于衣服的重力G,动力臂为整个主梁的长度,设为l,阻力臂为l-s,根据杠杆平衡条件可得:$Fl=G(l-s)$,拉力 $F=\frac{G(l-s)}{l}=G-\frac{Gs}{l}$,由关系式可知,右支架对主梁的拉力F与衣服移动距离s成一次函数关系,且拉力随s的增大而减小。
5. ★★★(跨学科 工程实践)图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力逐渐

变小
,从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力逐渐变大
。(均填“变小”“变大”或“不变”)答案
5.变小;变大 【点拨】从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中,动力臂不变,阻力臂变小,阻力不变,根据杠杆平衡条件 $F_1 l_1=F_2 l_2$ 可知,动力变小;从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中,吊臂顺时针转动,阻力不变,阻力臂变大;伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,则动力臂不变,根据杠杆平衡条件 $F_1 l_1=F_2 l_2$ 可知,动力变大。
6.[宿迁宿城区二模]如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)(

A.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
B.左侧钩码拿去一个,右侧钩码拿去一个并向右移动一格
C.左侧钩码下加挂一个钩码,右侧钩码下加挂两个钩码
D.两侧钩码同时向支点移动一格
B
)A.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
B.左侧钩码拿去一个,右侧钩码拿去一个并向右移动一格
C.左侧钩码下加挂一个钩码,右侧钩码下加挂两个钩码
D.两侧钩码同时向支点移动一格
答案
6.B 【点拨】设每个钩码重力为G,每个小格长度为L。两侧钩码下方同时加挂一个钩码,左边:4G×2L=8GL,右边:3G×3L=9GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,A错误;左侧拿去一个钩码,右侧钩码拿去一个并向右移动一格,左边:2G×2L=4GL,右边:G×4L=4GL,右边等于左边,杠杆平衡,B正确;左侧钩码下加挂一个钩码,右侧钩码下加挂两个钩码,左边:4G×2L=8GL,右边:4G×3L=12GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,C错误;两侧钩码同时向支点移动一格,左边:3G×L=3GL,右边:2G×2L=4GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,D错误。
点方法 判断杠杆动态平衡的方法:若 $F_1 l_1=F_2 l_2$,杠杆平衡;若 $F_1 l_1>F_2 l_2$,向动力作用的方向转动;若 $F_1 l_1<F_2 l_2$,向阻力作用的方向转动。
点方法 判断杠杆动态平衡的方法:若 $F_1 l_1=F_2 l_2$,杠杆平衡;若 $F_1 l_1>F_2 l_2$,向动力作用的方向转动;若 $F_1 l_1<F_2 l_2$,向阻力作用的方向转动。
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