初中物理杠杆的平衡条件试题

如图所示是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机。卷扬机转动拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体。在一次模拟打捞水中物体的作业中，在物体浸没水中匀速上升的过程中，船浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了2dm3；在物体全部露出水面匀速上升的过程中，船浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了3dm3，卷扬机所做的功随时间变化的图像如图2所示。物体浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为T1、T2，且T1与T2之比为5∶7。钢丝绳的重、滑轮与轴的摩擦及水对物体的阻力均忽略不计。（g取10N/kg）

求：（1）物体的重力G；
（2）物体浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组AB的机械效率η；
（3）物体全部露出水面后匀速上升的速度v物。

晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是 $($ 　　 $)$

A．		B．
C．		D．

如图是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB＝4∶5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×10⁴Pa。当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F₁为300N，此时他对水平地面的压强为1.6×10⁴Pa。若在物体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F₂，他对地面的压强为3.3×10⁴Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F₃。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）

A．物体M的质量为375kg

B．小强的质量为65kg

C．F2的大小为1320N

D．F3的大小为1560N

轻质杠杆 $\mathit{OABC}$能够绕 $O$点转动，已知 $\mathit{OA}=\mathit{BC}=20\mathit{cm}$， $\mathit{AB}=30\mathit{cm}$，在 $B$点用细线悬挂重为 $100N$的物体 $G$，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。

小明做俯卧撑时（如图23所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点。他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm²，双手与地面的接触面积为300cm²。

⑴画出以B为支点时重力的力臂L。
⑵如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？
⑶小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少?

如图是上肢力量健身器示意图，杠杆 $\mathit{AB}$ 可绕 $O$ 点在竖直平面内转动， $\mathit{AB}=3\mathit{BO}$ ，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在 $B$ 点施加竖直向下的拉力为 $F_1$ 时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在 $B$ 点施加竖直向下的拉力为 $F_2$ 时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知 $F_1:F_2=2:3$ ，杠杆 $\mathit{AB}$ 和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	配重对地面的压力为50牛时，健身者在 $B$ 点施加竖直向下的拉力为160牛
B．	配重对地面的压力为90牛时，健身者在 $B$ 点施加竖直向下的拉力为120牛
C．	健身者在 $B$ 点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛
D．	配重刚好被匀速拉起时，健身者在 $B$ 点施加竖直向下的拉力为540牛

某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）。该装置主要由水箱、浮球 $B$、盖板 $C$和一个可以绕 $O$点自由转动的硬杆 $\mathit{OB}$构成， $\mathit{AC}$为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升，盖板 $C$所受的压力和浮球 $B$所受的浮力均逐渐增加，当浮球 $B$刚好浸没到水中时，硬杆 $\mathit{OB}$处于水平状态，盖板 $C$恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。经测量浮球 $B$的体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^3$，盖板的横截面积为 $6\times {10}^{-3}{m}^2$， $O$点到浮球球心的距离为 $O$点到 $A$点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求： $(g=10N/\mathit{kg})$

（1）水箱内所能注入水的最大深度；

（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）

如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	"标"、"本"表示力，"权"、"重"表示力臂
B．	图中的 $B$ 点为杠杆的支点
C．	"权"小于"重"时， $A$ 端一定上扬
D．	增大"重"时，应把"权"向 $A$ 端移

如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重 ，其重心在箱体的几何中心，图中 与 等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的 端抬离地面，至少用力 　　 ，拉杆越短，所需的力越 　　。

杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1。则F＝ 　    　N，此杠杆是 　    　杠杆。

解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图），若一个木板质量为 $500g$，密度为 $0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，每个桶内水深 $30\mathit{cm}\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$，求：

（1）桶底受到的水产生的压强；

（2）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；

（3）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度 $1.5m$，每桶水总重 $180N$，扁担与肩膀接触点距离扁担右端 $55\mathit{cm}$，支撑手距离扁担左端也是 $55\mathit{cm}$，则支撑手受到的扁担产生的压力。

如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若 $F_1=20N$，盘的半径为 $20\mathit{cm}$，轴的直径为 $4\mathit{cm}$，不计摩擦阻力，则 $F_2=$　　 $N$．门锁的把手相当于一个　　（选填“省力”或“费力” $)$轮轴。

如图所示，杠杆 $\mathit{AOB}$用细线悬挂起来，分别在 $A$、 $B$两端分别挂上质量为 $m_1$、 $m_2$的重物时，杠杆平衡，此时 $\mathit{AO}$恰好处于水平位置， $\mathit{AO}=\mathit{BO}$，不计杠杆重力，则 $m_1$、 $m_2$的关系为 $($　　 $)$

A． $m_1>m_2$B． $m_1<m_2$C． $m_1=m_2$D．无法判断

天平的工作原理是　　，如图所示，此时指针静止在　　（填天平的结构名称）的中线左侧，接下来的操作是　　，使天平水平平衡。

【广西来宾市2015年中考物理试卷】如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm．B、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm²的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F₁，绳子对B点的拉力为F₂，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g取10N/kg）求：

（1）水箱中水深为50cm时．盖板上表面所受水的压强和压力．
（2）人对绳子的拉力F₁和绳子对B点的拉力F₂．
（3）滑轮组的机械效率η．
（4）若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板．