一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1．如图所示，小凯用拉力F 提着重为G 的物体匀速缓慢上升h ，下列关于杠杆的有关说法正确的是（ ）A ．拉力F 所做的总功为FhB ．杠杆的机械效率是Gh /Fh ×100%C ．若把悬挂点从A 点移至B 点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力的大小与原来相同D ．若把悬挂点从A 点移至B 点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力所做的总功与原来相同【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．重为G 的物体匀速缓慢上升h ，总功应为拉力F 与力的方向上的位移s 的乘积，由图可知s>h则总功W Fs Fh =>故A 项错误；B ．物体重力做的功为有用功是W Gh =有而拉力做的功大于Fh ，故B 项错误；C ．悬挂点从A 点移至B 点，阻力臂增大，根据公式1122Fl F l =，阻力不变，阻力臂增大，动力臂不变则动力增大即拉力F 变大，故C 项错误；D ．把悬挂点从A 点移至B 点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，理想状态下，没有额外功，所以拉力所做的总功与原来相同，故D 项正确。

故选D 。

2．如图所示，作用在A点的各个力中，不可能使杠杆平衡的力是A．F3和F4B．F1和F3C．F2和F4D．F1和F2【答案】A【解析】【详解】因为力F3的作用线所在的直线过支点O，所以力F3的力臂为0，又因为0乘以任何数都为0，所以力F3不能使杠杆平衡；力F4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同，所以力F4不能使杠杆平衡；力F1和F2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反，所以力F1和F2可以使杠杆平衡；故选A。

3．如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，AO OB ，甲物体的底面积杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，:1:3为0.2m2，g取10N/kg。

下列说法正确的是（）A．甲物体对杠杆的拉力为10N B．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N C．甲物体对水平地面的压强为750Pa D．水平地面对甲物体的支持力为60N【答案】D【解析】【分析】【详解】对物体甲受力分析，甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用，其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。

AB．根据杠杆平衡条件可知杠杆A端受到物体的拉力与OA的乘积等于乙给B端的拉力与OB 的乘积相等，则有A 330N 90N 1G OB F OA ==⨯=乙 即甲对杠杆的拉力为90N ，杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力，故AB 项错误；CD ．甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为A 150N 90N 60N F F G F ==-=-=甲压支则甲物体对水平地面的压强260N 300Pa 0.2mF p S ===压甲甲 故C 项错误，D 项正确。

故选D 。

4．如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F 的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图．关于压面团过程的叙述正确的是（ ）A ．面团对杆的作用力方向向下B ．面团对杆的作用力大小等于FC ．面团被压扁说明力能使物体发生形变D ．A 点向下移动的距离小于B 点向下移动的距离【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A 错误；B ．由于面团B 点到支点C 的距离小于A 点到C 的距离，根据杠杆定律F 1L 1=F 2L 2，可知面团对杆的作用力大于F ，故B 错误；C ．面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C 正确；D ．C 为支点，A 点向下移动的距离大于B 点向下移动的距离，故D 错误；故选C 。

5．如图所示为等刻度轻质杠杆，A 处挂4牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则在B 处施加的力（ ）A ．可能为0.5牛B ．一定为2牛C ．一定为3牛D ．可能是4牛【答案】D【解析】【分析】【详解】 设杠杆每小格的长度为L ，若在B 点用垂直OB 竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡，此时所用的力最小，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得min 42F L G L ⋅=⋅则有min 24N 22N 44G L F L ⋅⨯=== 若在B 点斜拉使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知 2211F l F l =则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，故动力将增大，故若使杠杆在水平位置平衡，在B 点施加的力2N F ≥故选D 。

6．如图所示，为提升重物，现选用轻质杠杆，不考虑杠杆支点O 点处的摩擦，每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，下列说法正确的是A ．当重物悬挂在A 点，动力作用在C 点时，该杠杆一定是省力杠杆B ．当重物悬挂在C 点，动力作用在B 点时一定比作用在A 点时要省力C ．无论重物挂在A 点还是B 点时，利用该机械所做的有用功都相等D ．如果动力作用在C 点且方向始终保持与杆保持垂直，则提升重物过程动力大小不变【答案】C【解析】【分析】灵活运用杠杆平衡公式分析即可；【详解】AB．不论重物悬挂在A点或C点，也不论动力作用在C点还是B点，判断杠杆是省力还是费力，需要根据杠杆平衡公式，不仅与力的作用点有关，还与力的方向有关，因此无法在只知道力的作用点的情况下判断是否省力，故AB错误；C．无论重物挂在A点还是B点时，由于物体质量相同，上升高度相同，则根据W Gh 可知，该机械所做的有用功都相等，故C正确；D．动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直时，可得动力臂大小始终不发生变化，但由于物体上升，重物的阻力臂会逐渐减小，则由杠杆平衡公式可知动力会减小，故D错误。

7．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置，若力施加在A 点，最小的力为F A，若力施加在B点或C点，最小的力分别为F B、F C、且AB=BO=OC．下列判断正确的是（）（忽略O点的位置变化）A．F A > GB．F B = GC．F C <GD．F B > F C【答案】C【解析】【详解】在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力最小；若力施加在A点，当OA为动力臂时，动力最小为F a；若力施加在B点，当OB为力臂时动力最小，为F b；若力施加在C 点，当OC为力臂时，最小的力为F c，从支点作阻力的力臂为G l，如图所示：A．F a的力臂AO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F a＜G，A错误。

B．F b的力臂BO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F b＜G，B错误。

C．F c的力臂CO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F c＜G，C正确。

D．F b的力臂BO=OC，根据杠杆的平衡条件可知，F b=F c，D错误。

8．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B点从a转动到b的过程中，拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）A ．一直变小B ．一直变大C ．一直不变D ．先变小后变大【答案】C【解析】【分析】【详解】 将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。

故选C 。

9．如图杠杆AOB 用细线悬挂起来，分别在A 、B 两端分别挂上质量为1m 、2m 的重物时，杠杆平衡，此时AO 恰好处于水平位置，AO BO =，不计杠杆重力，则1m 、2m 的关系为A ．12m m >B ．12m m =C ．12m m <D ．无法判断【答案】C【解析】【详解】 杠杆示意图如下：根据杠杆的平衡条件：1122F L F L =可知，1122G L G L =1122m gL m gL =即1122m L m L =因为力与相应的力臂成反比关系，从图中可以看出力臂12L L ＞，所以物体的重力12G G ＜，即12m m ＜，故选C 。

10．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（ ）A ．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格B ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变D ．将左右两边的钩码均向外移动一格【答案】A【解析】【详解】设杠杆的一个小格是1cm ，一个钩码的重是1N ；A ．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格，（4-2）N ×3cm =3N ×（4-2）cm ，杠杆仍然平衡，故A 符合题意；B ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，由（4+1）N ×3cm ＜（3+1）N ×4cm 得，杠杆的右端下沉，故B 不符合题意；C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，由（4-1）N ×3cm ＞（3-1）N ×4cm 得，杠杆的左端下沉，故C 不符合题意；D ．将左右两边的钩码均向外移动一格，由4N ×（3+1）cm ＞3N ×（4+1）cm 得，杠杆的左端下沉，故D 不符合题意。

11．如图所示，小明利用一根长为L 的扁担挑水，他在扁担的左端挂上质量为m 1的水桶，在右端挂上质量为m 2的水桶，右手扶着扁担右侧。

已知m 1> m 2 ，不计扁担自重，下列说法正确的是（ ）A ．若要右手不使力，小明的肩应靠近扁担左端B ．若要右手不使力，小明的肩应靠近扁担右端C ．小明的肩位于扁担中点时，右手需要给扁担施加向上的力D ．扁担与肩的接触面积越小，肩受到的压强越小【答案】A【解析】【分析】【详解】AB ．扁担在左端挂了m 1的水桶，右端挂了m 2的水桶，左端的重力大于右端的重力，根据杠杆的平衡条件1122F L F L =可知，若要扁担平衡右手不使力，人的肩膀应靠近扁担左端，故A 正确，B 错误；C ．小明的肩位于扁担中点时，左端的重力大于右端的重力，根据杠杆的平衡条件1122F L F L =可知，左端下沉，为了使扁担在水平位置平衡，右手需要给扁担施加向下的力，故C 错误；D ．根据压强的公式F p S=可知，压力一定时，扁担与肩的接触面积越小，肩受到的压强越大，故D 错误。

故选A 。

12．一轻质不等臂杠杆AOB 的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。

现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。

已知：331.010kg/m ρ=⨯水，332.71k 0g/m ρ=⨯铝，338.910kg/m ρ=⨯铜，则下列判断正确的是（ ）A．A端下降B．B端下降C．仍然平衡D．无法判断【答案】B【解析】【分析】【详解】在轻质不等臂杠杆AOB两端吊上实心铝块和铜块时，杠杆在水平位置平衡，由图知OB<OA，据杠杆的平衡条件得G铝⋅OA=G铜⋅OB即ρ铝V铝g⋅OA=ρ铜V铜g⋅OB而ρ铝<ρ铜，所以V铝g>V铜g将铝块和铜块同时浸没在水中后，杠杆左、右两边有(G铝-F浮)⋅OA，(G铜-F浮＇)⋅OB即(ρ铝V铝g-ρ水V铝g)⋅OA，(ρ铜V铜g-ρ铜V铜g)⋅OB那么ρ铝V铝g⋅OA -ρ水V铝g⋅OA<ρ铜V铜g⋅OB -ρ铜V铜g⋅OB所以B端下沉。