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3.4简单机械 专题 杠杆作图及动态平衡问题训练
姓名____________ 班级___________ 学号_________
一、选择题
1.如图所示，在用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂和动力的变化情况是（ ）
A. 不变，变大 B. 不变，不变 C. 变大，变大 D. 变大，不变
2.如图，工人把一罐装满油的油桶由水平位置匀速提起到图甲所示的位置。图乙是工人抬油桶的简化示意图，整个过程中，力始终竖直向上。下列说法正确的是（ ）
A. 抬油桶时小车相当于费力杠杆 B. 抬油桶时逐渐变大
C. 抬油桶时力臂变大、变小 D. 抬油桶时大小不变
3.三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图甲所示，和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶（图乙），瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶（图丙）。以下说法中正确的是（）
A. 图乙中水桶向后倾，胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B. 图乙中水桶向后倾，胖和尚可以将后面的水桶往后移动一点距离
C. 图丙中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D. 图丙中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
4.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力，使杆从位置匀速转到位置的过程中，力的大小将（ ）
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
5.如图所示，一直杆可绕点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A. 始终是省力杠杆 B. 始终是费力杠杆
C. 先是省力的，后是费力的 D. 先是费力的，后是省力的
6.如图，质地均匀的圆柱体，在拉力的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置。整个过程中，拉力始终作用于点且与保持垂直（为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是（ ）
A. 拉力逐渐变小
B. 由于拉力的力臂始终保持最长，拉力始终保持最小值不变
C. 拉力逐渐变大
D. 条件不足，无法判断
7.如图，重力为的均匀木棒竖直悬于点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（ ）
A. 动力臂逐渐变大 B. 阻力臂逐渐变大 C. 动力保持不变 D. 动力逐渐减小
8.如图，一轻质杠杆可绕自由转动，在点位置挂一重物，在上某点处施加力，使杠杆从水平位置匀速转到竖直位置，逆时针转动的过程中，若力的方向始终与杠杆垂直且作用点始终在点，拉力的力臂为，重力的力臂为，则（ ）
A. 不变，不变，保持不变 B. 增大，减小，先增大后减小
C. 减小，增大，一直增大 D. 不变，减小，一直减小
9.如图，小车从处于轻质杠杆的点开始匀速向右运动，在端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示间的距离和细绳的拉力随时间变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10.在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力与重物移动距离的关系图像是（ ）
A. B.
C. D.
二、填空题
11.如图是小敏制作的斜拉索大桥模型，她用重12N的质地均匀分布的木条做桥面，立柱做桥塔，。可绕点转动，端用细线与上的点相连，，。桥面实质是一种__________（填简单机械名称）。保持桥面水平，细线对的拉力__________ N。
12.如图所示为生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为__________kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会__________（填“偏大”或“偏小”）。
13.如图，将长为1.6米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为、，它们距台面边缘处、的距离均为 0.4米。当在、两端各挂一重为 20N的物体时，木棒对台面的压力为__________N；若A端物体仍重20N，要使端下沉，端物体的重力至少应该是__________ N。
14.如图所示，可绕点转动的轻质杠杆，其中点处挂一重力为的物体，在处施加一竖直向上的拉力，使杠杆在水平位置平衡，则拉力大小为________。若始终保持拉力的方向竖直向上，则在该杠杆从水平位置匀速转动到图中虚线位置的过程中，拉力的大小将________（填“变大”“变小”或“不变”）。
15.用好科学知识有利于轻松出行。如图所示为小科使用的拉杆旅行箱，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，为支点，为重心，为拉杆的端点，在点沿图示方向施加拉力使旅行箱保持静止。
（1）其他条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力会________（填“增大”“不变”或“缩小”）。
（2）生活中常把箱内物体整体的重心以________（填“”或“”）转移，在其他条件不变时，拉力会减小。
三、解答题
16.救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块1撬起，如图所示，请在图中作出最省力的用力方向。
17.如图所示，一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂，请在图中画出的力臂和力的示意图。
18.图甲是自行车的手闸，其中可视为一种杠杆，简化示意图如图乙所示，为支点，为阻力，请在图乙中画出作用在点的最小动力及其力臂。
19.按题目要求作图：
（1）如图甲，轻质杠杆可绕点在竖直面内旋转，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力的示意图。
（2）如图乙，用羊角锤拔铁钉，请画出在点施加最小动力的示意图及其力臂。
（3）如图丙，某同学想把一大桶油推上一个平台，此时油桶可看成一个杠杆。已知阻力，在图上标出支点的位置，并画出推油桶的最小动力。
20.如图所示，一直角轻棒可绕点自由转动，，，现在中点处挂一重物。
（1）欲使在与墙面垂直的位置上保持平衡，在图中画出所用最小力。
（2）所用力最小时它的力臂________ m。
（3）求最小力的大小。
21.郝强同学对建筑工地上的长臂吊车（如图甲）有些疑惑：不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型（如图乙）弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒，放在一个宽度为 40cm的凳子上，当在棒的端固定一个铅块（忽略大小）时，棒刚好绕点有转动的趋势。
（1）求棒的质量。
（2）当在处挂一重物时，棒刚好绕点有转动的趋势。求重物质量及此时棒对点的压力。（取）
（3）当悬线带着重物缓慢向端移动时，可以认为凳面上只有某点（即新支点）对棒有支持力。回答：随着重物左移，点将“左移”或“右移”还是“不动”？棒对点的压力是“变大”或“变小”还是“不变”？（不必说明理由）
第1页，共6页答案
1. C 2. D 3. C 4. C 5. C 6. A 7. B
8. D 9. D 10. B
11. 杠杆 10 12. 0.4 偏大 13. 40 60 14. 不变
15. （1）增大（ 2）
16. 如图所示
17.
18. 如图所示
19. （1）如图
（2）如图
（3）如图
20. （1）如图所示
（2） （3）解：根据杠杆的平衡条件有，即，解得：。
21. （1）棒的质量为1kg
（2）重物质量为 1.2kg，棒对点的压力为 42N
（3）随着重物左移，点将左移，棒对点的压力不变
第2页，共2页
石块1B以石块2
7nm7n77777
A
F
向
A
F
风
mnn
0
n
T
F
t
A
C
B
G
F×50cm=100N×二×40cm
2

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