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11. [动力竖直]如图所示,轻质杠杆的中点悬挂一重物,在其右端施加一个始终竖直向上的力 $ F $,将杠杆从图示实线位置匀速提升到水平位置的过程中,力 $ F $ 大小将 (
A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.保持不变
D.无法确定
C
)A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.保持不变
D.无法确定
答案
11. C
解析
解：设杠杆长为$2L$，重物重力为$G$。
初始位置：动力臂$l_{F}=2L$，阻力臂$l_{G}=L$，由杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$得$F · 2L = G · L$，解得$F=\frac{G}{2}$。
水平位置：动力臂$l_{F}'=2L$，阻力臂$l_{G}'=L$，由杠杆平衡条件得$F' · 2L = G · L$，解得$F'=\frac{G}{2}$。
故力$F$大小保持不变。
答案：C
初始位置：动力臂$l_{F}=2L$，阻力臂$l_{G}=L$，由杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$得$F · 2L = G · L$，解得$F=\frac{G}{2}$。
水平位置：动力臂$l_{F}'=2L$，阻力臂$l_{G}'=L$，由杠杆平衡条件得$F' · 2L = G · L$，解得$F'=\frac{G}{2}$。
故力$F$大小保持不变。
答案：C
变式11.1 [动力与杆垂直]如图所示,若力 $ F $ 始终垂直作用于杠杆,则从 $ A $ 转动到 $ B $(水平)位置时,力 $ F $ 将
11.2 [水平动力]如图所示,若力 $ F $ 沿水平方向作用于杠杆,则从 $ A $ 转动到 $ B $ 位置时,力 $ F $ 将
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”).11.2 [水平动力]如图所示,若力 $ F $ 沿水平方向作用于杠杆,则从 $ A $ 转动到 $ B $ 位置时,力 $ F $ 将
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”).答案
变式11.1 变大 变式11.2 变大
例 在探究杠杆的平衡条件实验中(每个钩码重力均为 $ 0.5 $ N).
基础设问
(1)[操作细节]将杠杆放在水平桌面上时,观察到此时杠杆在图甲所示位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应先调整杠杆上两侧挂钩距 $ O $ 点的距离,接下来应向(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)[操作细节]第 1 次实验时,在杠杆两端挂上不同数量的钩码后,调节,使杠杆重新在水平位置平衡,如图乙所示,杠杆两边受到的拉力从左向右依次记为动力 $ F_1 $ 和阻力 $ F_2 $,对应的力臂为 $ l_1 $ 和 $ l_2 $,阻力臂 $ l_2 = $_cm、阻力 $ F_2 = $_N.
(3)多次改变钩码的和位置重复上述实验,记录数据如下表所示:
分析表格数据初步得出杠杆的平衡条件是:.
能力提升
(4)下列四个因素中,
A. 铁架台自身的重力足够大
B. 钩码有磨损或生锈的
C. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(5)如图丙所示杠杆,若杠杆左侧不挂钩码,在杠杆右侧第 4 格位置用弹簧测力计拉,改变拉力方向,弹簧测力计由 1 位置缓慢转动至 2 位置的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,弹簧测力计示数将(选填“变大”“变小”或“不变”).
(6)某次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图丁所示,不计摩擦,杠杆(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是.
全国视野·新考法
(7)[生活实践]如图戊 a 所示,粗细不均匀的胡萝卜在水平位置平衡.将胡萝卜沿虚线位置分为两部分,如图戊 b 所示,$ P $ 点为左边部分重心位置,$ Q $ 点为右边部分重心位置,根据杠杆平衡条件分析可知,左边部分胡萝卜所受的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)右边部分胡萝卜所受的重力.
(8)[生活实际](2025 陕西改编)如图己,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在(选填“A”或“B”)处更省力.
基础设问
(1)[操作细节]将杠杆放在水平桌面上时,观察到此时杠杆在图甲所示位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应先调整杠杆上两侧挂钩距 $ O $ 点的距离,接下来应向(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)[操作细节]第 1 次实验时,在杠杆两端挂上不同数量的钩码后,调节,使杠杆重新在水平位置平衡,如图乙所示,杠杆两边受到的拉力从左向右依次记为动力 $ F_1 $ 和阻力 $ F_2 $,对应的力臂为 $ l_1 $ 和 $ l_2 $,阻力臂 $ l_2 = $_cm、阻力 $ F_2 = $_N.
(3)多次改变钩码的和位置重复上述实验,记录数据如下表所示:
分析表格数据初步得出杠杆的平衡条件是:.
能力提升
(4)下列四个因素中,
不
会
带来实验误差的是(选填字母).A. 铁架台自身的重力足够大
B. 钩码有磨损或生锈的
C. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(5)如图丙所示杠杆,若杠杆左侧不挂钩码,在杠杆右侧第 4 格位置用弹簧测力计拉,改变拉力方向,弹簧测力计由 1 位置缓慢转动至 2 位置的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,弹簧测力计示数将(选填“变大”“变小”或“不变”).
(6)某次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图丁所示,不计摩擦,杠杆(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是.
全国视野·新考法
(7)[生活实践]如图戊 a 所示,粗细不均匀的胡萝卜在水平位置平衡.将胡萝卜沿虚线位置分为两部分,如图戊 b 所示,$ P $ 点为左边部分重心位置,$ Q $ 点为右边部分重心位置,根据杠杆平衡条件分析可知,左边部分胡萝卜所受的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)右边部分胡萝卜所受的重力.
(8)[生活实际](2025 陕西改编)如图己,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在(选填“A”或“B”)处更省力.
答案
例 (1)相等 右 (2)钩码的位置 8.0 1.0
(3)数量 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或$F_1l_1 = F_2l_2$)
(4)A (5)变大 (6)不能 右端钩码对杠杆拉力的力臂变小 (7)大于 (8)A
(3)数量 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或$F_1l_1 = F_2l_2$)
(4)A (5)变大 (6)不能 右端钩码对杠杆拉力的力臂变小 (7)大于 (8)A
