初中物理探究杠杆的平衡条件实验计算题

如图所示，在一次野外活动中，某同学先后用甲、乙两种方式杠着同样的包裹前时。两种方式中哪种更轻便、更合理？请从物理学的角度说明理由。

如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：

①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小；
②滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示．电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50W的均匀电阻丝．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0．6A．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：

(1) R₀的阻值；
(2)无风时电流表示数；

如图，轻质杠杆OB的中点处挂有质量为30Kg的物体，在杠杆的最右端B点用一个竖直向上的力拉着，使杠杆保持水平平衡。

（1）物体的重力是多少？
（2）求所用拉力的大小（g取10N/Kg）    
（3）若所用的力不是竖直方向，而是斜着向上，请问所用的力会不会变
化？为什么？

图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑．其深度为2.0m．坑口长为2.3m，坑底长为0.3m，坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。

(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较          ，施工时既省力又省功。
(2)水泥电线杆的重力为1.0×10⁴N，长为10.0m，其重心O距粗端的距离为4.0m，若按图乙所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力?请在图乙中画出动力臂_l1和阻力臂l₂.
(3)竖起电线杆的过程中，工人师傅们至少要对电线杆做多少功?

如图所示为某同学设计的“风力测试仪”的原理图，电路的保护电阻R₀为10Ω，AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝，OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P，闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝B端接触，此时电流表的示数为0.1A；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm．金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，电源电压恒定．求：
（1）电源电压；
（2）若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处，此时电流表的示数是多少安；
（3）在风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，作出球P所受风力F_风的力臂，并求出F_风的大小．

如图所示，灯重30 N，灯挂在水平横杆的C端，O为杠杆的支点，水平杆OC长2 m，杆重不计，BC长0.5 m，绳子BD作用在横杆上的拉力是多少？（∠DBO= 30°）

已知重500 N 的人站在2500 N 重的小船上,如图所示,当他用50N 的拉力拉绳时,船做匀速直线运动,则船所受阻力多大?

如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg。身体可视为杠杆，O点为支点．A点为重心。（10N/ kg）

（1）该同学所受重力是多少？
（2）在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L₁；
（3）若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小。

如图所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO：OB＝2：3，滑轮重为100N。当在B点施加大小为F＝200N的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，此时边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500p_a。（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）

求：（1）此时正方体M对地面的压力F_M
（2）杠杆A点所受绳的拉力F_A
（3）物体M所受的重力G_M

如图3—5所示，长1 m、重为1.5 N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌边沿4 dm处上方挂一捕鼠诱饵，若一只重为0.5 N的老鼠想偷吃食物，沿木板向左端爬去，根据杠杆的平衡条件可，当老鼠爬过桌边沿多少分米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中？

．在某工地上，一工人用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％，求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功。
（2）该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图。

高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具，它由如图甲所示的高压气瓶,气管、阀门与气垫连接而成，起重时，气垫放人重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度，如图乙所示，质地均匀的长方体石板长2m，重为6x10⁴N,当气垫气压高达l0⁶Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面积是400cm².
(1)高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度_______，内能_________。
(2)如果高压起重气垫在5s内可将10⁵ N的重物举高0. 1m，则其功率是多少?
(3)气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O多远?

长lm的杠杆水平放置，支点在距左端0．8m处，现在左端挂20N重的物体，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的最右端挂多重的物体？

如图26所示，小柯积极参加体育锻炼。
（1）图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力    （填“>”、“=”或“<”）图甲的情况。
（2）图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？（取g=10牛/千克）