5. 如图所示,轻质均匀杆 OB 长 1 m,能绕支点 O 转动,B 端用绳 BC 竖直悬挂于 C 点,有一重为 200 N 的重物挂在 A 点,OA 长 0.3 m。
(1)画出此时图中的动力臂和阻力臂。
(2)求此时绳 BC 对杠杆的拉力大小。
(3)(逆向思维)若绳 BC 能承受的最大拉力为 150 N,移动重物到某一位置,绳 BC 恰好断裂,求重物悬挂点到支点 O 的距离。

(1)画出此时图中的动力臂和阻力臂。
(2)求此时绳 BC 对杠杆的拉力大小。
(3)(逆向思维)若绳 BC 能承受的最大拉力为 150 N,移动重物到某一位置,绳 BC 恰好断裂,求重物悬挂点到支点 O 的距离。
答案
5. (1)如图所示。
(2)根据杠杆的平衡条件 $F_1 l_1 = F_2 l_2$ 可得,$F × OB = G × OA$,即 $F × 1\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}$,解得 $F=60\ \mathrm{N}$。
(3)设重物悬挂点到支点 O 的距离为 $l$ 时,绳 BC 恰好断裂,根据杠杆的平衡条件可得,$F' × OB = G × l$,即 $150\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{N} × l$,解得 $l=0.75\ \mathrm{m}$。
6. 如图所示,在筷子盒A处施力时,筷子从出口滚出,以下哪个选项能正确表示在A处施力时该装置的杠杆模型(


A
O
△
$F_2$
↑
筷子
出口
$F_1$
↑
A
B
O
△
$F_2$
↓
筷子
出口
$F_1$
↓
A
C
O
△
$F_2$
↓
筷子
出口
$F_1$
↑
A
D
O
△
$F_2$
↑
筷子
出口
$F_1$
↓
A
D
)A
O
△
$F_2$
↑
筷子
出口
$F_1$
↑
A
B
O
△
$F_2$
↓
筷子
出口
$F_1$
↓
A
C
O
△
$F_2$
↓
筷子
出口
$F_1$
↑
A
D
O
△
$F_2$
↑
筷子
出口
$F_1$
↓
A
答案
6. D 【点拨】若要筷子能够自己滚下,A处应向下运动,在A处施加的动力的方向是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的。
7. ★★[镇江期末] 如图甲所示,长1 m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环(不计重力),用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示,则杆重(

A.100 N
B.125 N
C.20 N
D.50 N
A
)A.100 N
B.125 N
C.20 N
D.50 N
答案
7. A 【点拨】杆的长度 $l=1\ \mathrm{m}$,设杆重为 $G$,杆是粗细均匀的,所以重心在杆的中点,阻力臂 $l_1=\frac{1}{2}l=\frac{1}{2} × 1\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{m}$,根据杠杆的平衡条件可得,$Fs=Gl_1$,由题图乙可知,当 $s=1\ \mathrm{m}$ 时,$F=50\ \mathrm{N}$,代入上式,得:$G=\frac{Fs}{l_1}=\frac{50\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{m}}=100\ \mathrm{N}$。故选 A。
8. ★★ 如图所示,将若干重物放在4个自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平都向右倾斜,右侧秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的天平是 (

C
)答案
8. C 【点拨】AD 两图中,水平平衡时,左右两边的力臂大小相等,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件可知,右边的重物重力一定比左边的大,将重物左右互换,会向左边倾斜,故 AD 不符合题意;B 图中,水平平衡时,左边力臂大于右边力臂,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件可知,右边的重物重力一定比左边的大,将重物左右互换,会向左边倾斜,故 B 不符合题意;C 图中,水平平衡时,左边力臂小于右边力臂,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件可知,右边的重物重力可能比左边的大,可能相等,也可能比左边的小,若右边的重物重力比左边的大,将重物左右互换,有可能会在水平位置平衡,故 C 符合题意。故选 C。
9.(科学思维 模型建构)人的脊柱起着支撑头部的作用,长时间低头会对颈椎造成损伤,人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。如图是低头角度与颈椎承受压力的关系,人在低头过程中,头部的重力的力臂

增大
(填“增大”“减小”或“不变”),从而使颈部肌肉群对后颅向下的拉力增大,颈椎所受的压力也会增大;结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议:不要长时间低头(合理即可)
。答案
9. 增大;不要长时间低头(合理即可)
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