初中物理杠杆的平衡条件试题

小科家浴室内有台储水式电热水器，其说明书部分参数如表：回答下列问题：

（1）加热棒阻值不变，当二根加热棒同时工作时，它们的连接方式是　　联的。

（2）该电热水器以 $2.0\mathit{kW}$的功率工作 $75\mathit{min}$，消耗的电能为多少？此时通过它的电流为多大？（计算结果精确到 $0.1A)$

（3）当电热水器装满水时，电热水器受到的总重力是多少？

（4）如图甲、乙所示分别是该电热水器水平安装时的正面和侧面示意图，其中 $A$点是电热水器装满水时的重心位置，图中 $h=d=248\mathit{mm}$。装满水时，若忽略进、出水管对电热水器的作用力，则墙面对悬挂架的支持力为多大？

（5）小科洗热水澡后发现：与进水管相连的金属进水阀表面布满了小水珠（如图丙），而与出水管相连的金属出水阀表面仍保持干燥。请你分析产生上述两种现象的原因。

在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理。图2为引擎盖的受力分析模型图：引擎盖可绕 $O$点自由转动， $A$为引擎盖重心位置。由图2可知，该杠杆属于　　杠杆，在引擎盖抬起过程中，重力 $G$的力臂逐渐　　。

如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	刀刃很薄可以增大压力
B．	铡刀实质上是一种费力杠杆
C．	甘蔗放在 $a$ 点比 $b$ 点更易被切断
D．	手沿 $F_1$ 方向用力比沿 $F_2$ 方向更省力

下列实例与原理对应的是 $($ 　　 $)$

选项	实例	原理
$A$	岸边的树在水中的倒影	光在同种均匀介质中沿直线传播
$B$	乘客候车时不能跨越高铁站台的安全黄线	流体压强随流速增大而减小
$C$	用桨划水时龙舟前进	杠杆的平衡条件
$D$	看到"科学试题卷"	神经冲动沿着反射弧传导

A．

$A$

B．

$B$

C．

$C$

D．

$D$

小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端 $A$挂一个40牛的物体，肩上支点 $O$离后端 $A$为0.2米，他用手压住前端 $B$使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为　　牛，肩对木棒的支持力大小为　　牛，人对地面的压力大小为　　牛 $(g=10$牛 $/$千克）

某实验小组探究“杠杆平衡条件”。实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于　　（选填“平衡”或“不平衡” $)$状态。另一实验小组利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上探究“影响压力作用效果的因素”后，又将图乙中的小桌和砝码放到桌面上，如图丙所示。比较乙、丙两种情况中小桌产生的压强 $p_{乙}$　　 $p_{丙}$。

如图所示，轻质杠杆 $\mathit{OA}$可绕 $O$点无摩擦转动， $A$点处挂一个重为 $20N$的物体， $B$点处加一个竖直向上的力 $F$，杠杆在水平位置平衡，且 $\mathit{OB}:\mathit{AB}=2:1$．则 $F=$　　 $N$，它是　　杠杆。

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。

关于本题图中所示的四种情景，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	此图为使杠杆水平平衡，可将平衡螺母向左调
B．	此图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为 $760\mathit{mm}$
C．	此图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．	此图向饮料管 $A$ 中吹气时，饮料管 $B$ 中的液面会下降

如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点 $O$ 转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体 $C$ ，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体 $C$ 不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体 $D$ ，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体 $D$ 靠近支点 $O$ ；起吊物体时，将配重物体 $D$ 向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为 $5\times {10}^{3}N$ ，底面积为 $0.01m^2$ 的物体 $A$ ，已知 $D$ 的质量为 $900\mathit{kg}$ ， $\mathit{OB}$ 长 $18m$ ；当配重物体 $D$ 移动到距支点 $6m$ 的 $E$ 点时， $B$ 端绳子对 $A$ 的拉力为 $T$ ， $A$ 对地面的压强为 $p$ ；若再让配重 $D$ 以速度 $V$ 向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体 $A$ 在 $10s$ 内匀速上升了 $10m$ ， $B$ 端绳子的拉力 $T\text{'}$ 做功功率为 $P$ ． $(g=10N/\mathit{kg})$ 下列相关计算错误的是 $($ 　　 $)$

A．

$P$ 等于 $5\mathit{kW}$

B．

$V$ 等于 $0.4m/s$

C．

$p$ 等于 $2\times {10}^5\mathit{Pa}$

D．

$T$ 等于 $3\times {10}^{3}N$

如图，杠杆在水平位置平衡，物体 $M_1$重为 $500N$， $\mathit{OA}:\mathit{OB}=2:3$，每个滑轮重为 $20N$，滑轮组的机械效率为 $80\%$，在拉力 $F$的作用下，物体 $M_2$以 $0.5m/s$速度匀速上升了 $5m$。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）

求：（1）物体 $M_2$的重力；

（2）拉力 $F$的功率；

（3）物体 $M_1$对水平面的压力。

如图，用一个始终水平向右的力 $F$ ，把杠杆 $\mathit{OA}$ 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．

不能确定

如图所示，在"探究杠杆平衡条件"的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 $2\mathit{cm}$ ，在 $B$ 点竖直悬挂4个重均为 $0.5N$ 的钩码，当在 $A$ 点用与水平方向成 $30°$ 角的动力 $F$ 拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	杠杆的动力臂为 $8\mathit{cm}$	B．	该杠杆为费力杠杆
C．	该杠杆的阻力大小为 $0.5N$	D．	动力 $F$ 的大小为 $1.5N$

如图所示，现使用最小的力 $F_1$使杠杆在图示位置平衡，请画出 $F_1$及其对应的力臂 $L_1$。

如图所示，轻质杠杆 $\mathit{OB}$的重力忽略不计， $\mathit{OB}=3\mathit{OA}$，物体 $G$的重力为 $150N$．若要使物体 $G$对水平地面的压力为零，则需要在 $B$端施加的拉力 $F=$　　 $N$。