初中物理杠杆的平衡条件试题

如图所示是体现我国古代劳动人民智慧的一些成果。关于其中所涉及的物理知识，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．敲击图甲中悬挂的这组编钟可演奏出美妙的乐曲

B．图乙中篆刻刀的刀口做得很锋利是为了减小压强

C．图丙中的戥秤是利用杠杆原理来称量物体质量的

D．图丁中司南指示南北利用了地磁场对磁体的作用

如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下 $($　　 $)$

A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系

B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系

C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系

D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系

如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是 $($　　 $)$

A．B．

C．D．

如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法中不正确 $($　　 $)$

A．戥子利用杠杆平衡来称量质量

B．从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体，这一功能的实现利用了大气压强

C．司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北

D．古人冬天在路面上泼水成冰运送巨石，这是通过增大压力来增大摩擦

杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的 $A$、 $B$处，杠杆仍然平衡，如图所示，则 $G_A=$　　 $G_B$；若将两重物同时浸没在水中，则杠杆的　　端下沉（选填“左”或“右” $)$。

一重为 $G$的均匀杠杆，可绕 $O$点上下转动，若让杠杆静止在如图所示的位置，请画出作用在 $A$点的最小作用力 $F$和 $F$的力臂 $L$。

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，一轻质杠杆 $\mathit{AC}$可绕支点 $O$自由转动，在 $B$点挂一重为 $G$的物体。为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力 $F$的示意图。

运用知识解决问题：

（1）如图1，轮船由下游经过船闸驶往上游。船进入闸室后，先关闭阀门 $B$和阀门 $D$，再打开阀门　　，当闸室中水位与上游水位　　时，打开阀门 $C$，船驶入上游。

（2）如图2， $A$、 $B$两物体叠放在水平地面上静止。请画出物体 $A$的受力示意图。

（3）如图3，轻质杠杆的 $\mathit{OA}:\mathit{OB}=4:1$．放在水平地面上的物体甲的重力 $G_{甲}=125N$，底面积 $S_{甲}=1\times {10}^{-2}{m}^2$．当杠杆水平平衡时，物体甲对地面的压强 $p_{甲}=1\times {10}^4\mathit{Pa}$，则物体乙的重力 $G_{乙}=$　　。（请写出解题思路）

如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个　　杠杆（选填“省力”或“费力” $)$。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为 $210N$，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力 $F$为　　 $N$。

如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆平衡的条件”的实验中，杠杆匀质且刻度均匀。调节两端的螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。现在 $B$处悬挂2个钩码，要使调好的杠杆仍在水平位置平衡，应在 $A$处悬挂钩码的个数是 $($　　 $)$

A．1B．2C．3D．4

在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为 $200g$， $A$、 $B$、 $C$、 $D$、 $E$、 $F$为挂钩，已知 $\mathit{AB}=\mathit{BO}=\mathit{OC}=\mathit{CD}$， $\mathit{ABOCD}$的连线与 $\mathit{EDF}$的连线垂直。现在 $B$处挂两个钩码， $D$处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）。下列做法能使木板重新平衡的是 $($　　 $)$

A．在 $B$、 $D$两处各加挂一个钩码

B．在 $B$处加挂2个钩码、 $D$处加挂一个钩码

C． $B$处挂两个钩码不变，把 $D$处的一个钩码挂在 $E$处

D． $B$处挂两个钩码不变，把 $D$处的一个钩码挂在 $F$处

疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的 $O$点将轻杆悬挂起来，在杆的 $A$端悬挂质量 $m_1=10\mathit{kg}$的重物，在 $B$端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知 $\mathit{AO}$长 $1.5m$， $\mathit{OB}$长 $0.5m$，大壮质量 $m_2=56\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求此时：

（1）大壮对杆的拉力大小；

（2）地面对大壮的支持力大小。

首先发现杠杆原理的是 $($　　 $)$

A．阿基米德B．牛顿C．帕斯卡D．焦耳

如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是（　　）

A．撑杆对吊臂的作用力不断增大

B．钢绳对吊臂的作用力不断增大

C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大

D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小