杠杆、滑轮试题精选

杠杆的平衡条件

  例1：甲、乙分别为质量不相等的实心铝块，挂在可绕支点转动的轻质杠杆两端，处于平衡态。若将甲、乙同时浸没在水中，则（    ）     

    A. 甲下沉          B. 乙下沉           C. 仍然平衡       D. 条件不足，无法判断

    题意分析：本题考查应用杠杆平衡条件解决有关问题。

    解题过程：C

    解题后的思考：杠杆的平衡条件是力与力臂的乘积相等。分析杠杆平衡是否发生变化时，要分析力与力臂的乘积的变化情况。

  例2：如图所示，一块长1.5m的薄板，重力不计。一端支起，另一端用细绳拉住，绳与水平面的夹角为30°，绳所能承受的最大拉力是20N。一只球从支点上方沿板向右以10cm/s的速度匀速运动，经5s绳断了，求：球有多重？

题意分析：本题考查应用杠杆平衡条件和速度公式解决有关问题。

解题过程：30N

解题后的思考：通过力臂将杠杆问题和速度问题建立联系。

  例3：如图所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的左端挂有物体M，支点右边的A处挂钩码，杠杆平衡。将物体M浸没在水中，钩码移动到B处，杠杆又平衡，物体M的密度是               。

    题意分析：本题考查应用杠杆平衡条件和阿基米德原理及力的平衡知识解决有关问题。

    解题过程：3×103 kg/m3

    解题后的思考：对多状态的问题，要通过逐一状态的受力分析，建立力的平衡方程组解题。在处理方程组时，要通过化简消元的技巧减少未知数的个数，快捷地求解。

  例4：物体单独放在水平地面上，对地面的压强p0为5000Pa；轻质杠杆AB的力臂之比OA:OB=1:2，将物体挂在杠杆A端，在杠杆B端用竖直向下的10N的力拉杠杆，物体没提起来，杠杆在水平位置平衡，如图所示，这时物体对地面的压强p1为3000Pa。求（1）物体重多少N？（2）在上述问题中若要在杠杆B端挂一个物体C，如图所示，使物体A对地面的压强刚好为零，则物体C重为多少N。

    题意分析：本题考查应用杠杆平衡条件和压强公式及力的平衡知识解决有关问题。

解题过程：25N。

解题后的思考：通过压力与支持力这一对相互作用力大小相等的特点，将物体A的受力与其对地面的压强建立联系，根据物体A受到的拉力与杠杆的受力情况建立联系。

知识点二：滑轮的受力分析

  例5：用一个滑轮组匀速提升晾衣架，已知动滑轮总重10N，衣架重50N，求作用在绳自由端的拉力为多少N？（不计绳重和滑轮组内摩擦）

    题意分析：本题考查动滑轮的特点及利用力的平衡知识分析解决问题的能力。

    解题过程：15N

    解题后的思考：在研究滑轮组的相关问题时，用整体法分析问题往往能带来意想不到的便捷。

  例6：如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为多少N？

    题意分析：本题考查利用力的平衡知识分析解决问题的能力。

解题过程：475N

    解题后的思考：在研究问题时要灵活使用整体法与隔离法。隔离研究对象后，要注意受力的点和面。