题目内容

15.如图所示,杠杆处于平衡状态且细线悬挂着的物体A和B对地面的压强均为零,如果保持物体A和B的悬挂位置不变,将支点水平向右移动一段距离,则下列判断正确的是(  )
A.杠杆仍能平衡,但物体B对地面的压强将增大
B.杠杆不能平衡,左端的物体A将离开地面
C.杠杆不能平衡,右端的物体B将离开地面
D.杠杆仍能平衡,但物体A对地面的压强将增大

分析 根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的重力大小关系;
根据条件的变化,利用杠杆平衡条件判断出杠杆两端的作用力的变化,即可确定地面受到压力作用的变化,从而可知压强的变化.

解答 解:原来杠杆处于平衡状态且细线悬挂着的物体A和B对地面的压强均为零,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为LA、LB
根据杠杆的平衡条件可得:$\frac{{G}_{A}}{{G}_{B}}$=$\frac{{L}_{B}}{{L}_{A}}$;
当将支点水平向右移动一段距离后,由于物体A和B与地面接触,物体没有转动的空间,所以杠杆只能在水平位置始终处于平衡状态,故BC错误;
设作用在杠杆两端的作用力分别为FA′、FB′,则根据杠杆的平衡条件可得:$\frac{{F}_{A}′}{{F}_{B}′}$=$\frac{{L}_{B}′}{{L}_{A}′}$;
由于将支点水平向右移动一段距离,则LA′>LA,LB′<LB
所以,$\frac{{G}_{A}}{{G}_{B}}$>$\frac{{F}_{A}′}{{F}_{B}′}$;
由于物体对杠杆的作用力是物体的重力产生的,所以若杠杆再次平衡,对杠杆的拉力只会减小,不会变大;
由此可判断$\frac{{F}_{A}′}{{F}_{B}′}$的比值变小,只能是减小物体A对杠杆的拉力,所以物体A会对地面产生压力,并且随着$\frac{{F}_{A}′}{{F}_{B}′}$的比值变小,物体A会对地面产生压力会变大,所以产生的压强会变大,故A错误,D正确.
故选D.

点评 本题考查杠杆平衡条件的应用,根据是确定物体在竖直方向上没有转动的距离,所以杠杆只能在地面的支持力的作用下再次平衡,难点是对比值的变化趋势的判断.

练习册系列答案
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5.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.

(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能(选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究D.
A.二力不在同一物体上能否平衡;B.二力大小不相等能否平衡;
C.二力方向不相反能否平衡;    D.二力不在同一直线上能否平衡
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是把小卡片剪成两半.
(4)实验中选择小卡片的目的是不考虑(选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力,原因是此实验是探究水平方向二力平衡的条件.
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是A
A.减少摩擦力对实验结果的影响        B.小书片是比较容易获取的才料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡      D.小卡片容易扭转
(6)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在任意方向(选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计示数不变(填“变大”、“变小”、“不变”)的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态.
(7)小明同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为能(选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验.

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