(名师整理)最新物理中考《杠杆》专题经典题型精练(含答案解析)
杠杆》 专项训练
、填空题
1、如图,AB 为轻质杠杆, O 为悬点,放在水平面上的物体 M 用细线悬挂在杠杆 A
端.已知 OA :OB=1:2,M 的密度为 3× 103kg/m 3,体积为 8×10﹣3m 3.物体的重力 为 ___ N.当 B 端悬挂一个质量为 10kg 重物时,杠杆水平平衡,则物体 M 对水平 面的压力为 N (g 取 10N/kg ).
C .钢丝
钳 D .天平 3、如图所示的杠杆,动力 F 的力臂是 (
)
4、人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的 是( )
B .OF
C .OA
D .
OC 、选择题
2、图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A . 道 钉 撬
B . 火
钳 A .OD
A.筷子可以省距离 B .所有剪刀都一定省力
5、在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
锤子
6、如图是一个杠杆式简易起吊机, 它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向, 杠杆 OBA 可绕 O 点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力. 图中能够正确表示 动力臂的是 ( )
A .l1
B . l2
C .l3
D . l4 7、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列说法中正确的是 ( )
A .刀刃很薄,可以增大压力;
B .铡刀实质上是一种费力杠杆
C .甘蔗放在 a 点比 b 点更易被切断
D .手沿 F1方向用力比沿 F2方向更省力 8、已知ρ铁 =7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示, A 端挂的实心
C .定滑轮可以省力
D .撬棒越短一定越省力
D .羊角
A .修树剪
子
B .核桃夹子
C .取碗夹子
铁块,B端挂的实心铝块,两金属块均浸没在水中,等臂杠杆平衡,若将两个盛水杯撤去,则()
A.A端向下,B端向上B.A端向上,B端向下
C. A 端向下,B端向下
D. A 端向上,B端向上
三、作图题
9、如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1 、动力臂L1 和杠杆受到的阻力F2.
10、如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的 A 端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹).
11、如图所示,画出使杠杆AB在如图位置静止时所用最小力 F 的作用点和方向.
12、如图甲所示,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中的一个杠杆.用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在 A 处还是 B 处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2 的示意图和动力F1 的力臂.
13、在西昌到成都的T8866 次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手 E 处的最小力 F 和其力臂
L.
14、如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在 A 点所
施加的最小动力 F 及其力臂L.
15、如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在 A 点的最小作用力及杠杆所受重
力的示意图.
16、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图, O 为支点,请画出 F1、F2的力臂 L1和 L2.
17、如图所示,杠杆 OA 在动力 F1 作用下处于静止状态,请你画出阻力 F2 及阻
18、在图中画出力 F 对支点 O 的力臂
四、实验 , 探究题
19、探究杠杆的平衡条件.
(2)
小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,
杠杆的平衡条件是
力臂 L2.
(1) 杠杆两端的螺母作用是
她用 g (3) 小明又用图乙装置进行实验,请在图中画出拉 F 的力臂,弹簧测力计的读数 应是__ ( 一个钩码重 0.5 N) (4) 如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠 杆仍在水平位置平衡.她用刻度尺测出 l1 和 l2,则 2l1__ __(填“>”“<”或 =” )3l2. 20、如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究 “杠杆平衡条件” 的实 使杠杆在水平位置平衡.
拓展】探究了杠杆的平衡条件后, 小红对天平上游码的质量进行了计算, 刻度尺测出 L1和L2(如图丁所示 ) ,则游码的质量为 _ 验装置. (1) 实验前没挂钩码时, 杠杆静止的位置如图甲所示, 此时应将螺母向 调节, 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15
(2) 杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 ___ 端会 下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡, 在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的 前提下,只需将左侧的钩码去掉 个即可.
(3) 小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方 案如图丁所示.你认为 ___ 的实验方案更好,请说明你的理由 __ __ .
(4) 实验中小王发现:如果在杠杆的 O 点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个 力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由
(5) 如图戊所示,若不在 D 点挂钩码,改用弹簧测力计在 D 点向下拉杠杆,使杠 杆仍在水平位置平衡, 当测力计从 a 位置转到 b 位置时,其示数大小将 __ __
(6) 小明组在实验中, 发现用如图己装置的方式悬挂钩码, 杠杆也能水平平衡
( 杠 杆上每格等距 ) ,但老师建议同学们不宜采用这种方式, 主要是因为__ _( 填字 母).
A .一个人无法独立操作
B .力臂与杠杆不重 21
、在探究杠杆平衡条件的实验中:
C .力和力臂数目过多,不易得出结论
D .杠杆受力不平衡
(1) 小明把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向___ 端移动,使杠杆在水平位置平衡.
(2) 如图甲所示,在杠杆右侧 B 处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左侧A处挂个相同的钩码.
(3) 如图乙所示,用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数_______ (填“变大”“不变”或“变小” ),原因是__ __.
(4) 探究过程中,如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5 N 的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态.根据多次测量的F、L 数据,画出F和的图线如图丁,由图丁可得出杠杆平衡的条件是F与L成__ __ ,根据杠杆平衡条件,可求出重力G的力臂是 __ m.
五、计算题
22、如图所示,A为直立固定的水管,底部活塞B与水管接触良好且无摩擦,其中装入适量的水,水不会流出,活塞与水管壁间没有摩擦。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连,O为杠杆的固定转轴。一个滑轮组,其自由端与杠杆的D点相连。滑轮组下面挂着一个重为G的物体E。当水对活塞的压强为4× 103Pa
时,杠杆在水平位置平衡。已知OC:CD=1:2,活塞 B 的横截面积为30cm2,活塞与
硬杆总重为3N。动滑轮自重为2N。不计绳重和摩擦。求:(1)容器中水受到的
重力;(2)物体 E 的质量。(g=10N/kg)
23、如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150 N,动滑轮重G轮=50 N,人重G 人
=650 N.轻杆AB可以绕0 点转动,且OA:OB=5:9.不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB 在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F1=210 N.求:(1)物体乙受到的重力G乙;
(2)用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当
轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为
F2=780
N.此时地面对人的支持力F3
参考答案
、填空题
1、200N。40N。
【解析】设杠杆 A 端受到向下的拉力为F, 则
FOA=GOB
OA:OB=1:2,
OB=2OA
FOA=G×2OA
F=2G=2mg=×2 10kg×10N/kg=200N
对于放在水平面上的物体M,受到重力
GM=ρVg=3×103kg/m3×8×10﹣3m3×10N/kg=240N 地面对物体的支持力用N 表示,则
GM=N+ F
N= GM- F=240N-200N=40N
二、选择题
2、B
【解析】道钉撬是省力杠杆;火钳是费力杠杆;钢丝钳是省力杠杆;天平是等臂杠杆。
3
D
解析】力臂的定义:支点到力的作用线的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力
臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂。题目要求动力 F 的力臂,则从支点向动力 F 的作用线作垂线即OC,故选D。
4、A
【解析】A.用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆,费力但省距离,故 A 正确;
B.剪铁皮用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;理发用的剪刀,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;所以,剪刀有省力的,也有费力的,故 B 错误;
C.定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力,故C错误;
D.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;在其它条件不变时,省力的多少取决于动力臂的长短,撬棒越短动力臂越小,越费力,故D 错误。5、C 【解析】杠杆有三个种类即省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。省力杠杆特点是动力臂大于阻力臂;费力杠杆特点是动力臂小于阻力臂;等臂杠杆特点是动力臂等于阻力臂。
根据这个特点可知属于费力杠杆的是C
6、B
【解析】加在杠杆 B 点的绳子对杠杆的拉力为动力,O点到这个力的作用线的距
离为力臂l2
7、C
【解析】A.刀刃很薄,说明受力面积小,可以增大压强;
B.用铡刀切割物体,手用力的力臂大于阻力的力臂,实质上是一种省力杠杆;C.甘蔗放在 a 点比b 点更易被切断;
D.手沿F1 方向用力比沿F2 方向更费力。
8、B
【解析】两个盛水杯不撤去,等臂杠杆平衡。
设 A 端受到向下的拉力为FA、B 端受到向下的拉力为FB 根据杠杆平衡条件有FA OA=FB OB
由于OA=OB所, 以FA =FB
根据浮力公式得到
FA =G铁- ρ水gV铁=ρ铁gV铁- ρ水gV铁=(ρ铁- ρ水)gV铁
FB = G 铝-ρ水gV铝=G铝- ρ水gV铝=(ρ铝-ρ水)gV铝
V铁/V 铝=(ρ铝-ρ水)/(ρ铁-ρ水)=(2.7×103-ρ水)/(7.9 ×103-ρ水)所以V 铁<V铝
若将两个盛水杯撤去,
设 A 端受到向下的拉力为FAA、B 端受到向下的拉力为FBB
FAA=ρ铁V铁g=7.9 ×103V铁g
FBB=ρ铝V铝g=2.7 ×103V铝g
FAA/ FBB=7.9× 103V铁g/2.7 ×103V铝g
=(7.9 ×103/2.7 ×103)×[ (2.7 ×103-ρ水)/ (7.9 ×103- ρ水)]
=(7.9/2.7) ×(1.7/6.9)
=1343/1863<1
所以FAA< FBB
所以A端向上,B端向下
三、作图题
9、如如所示。
【解析】力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂.
根据公式F1L1=F2L2可以知道,力和力臂成反比,要想力最小,必须力臂最长,即作用在M点时力F1 最小,力的方向向右下方.
由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由支点向阻力作用线引垂线即为阻力臂;
OM为动力臂时,动力臂最长,力最小,过M点作出最小动力,方向向右下方。
【解析】要使加在 A 端的力最小,那么力的力臂应该最大。O为支点,只有当力的作用线与OA垂直时得到的力最小,这时OA为力臂。
11、如图所示
,可以在支点的左端,也可在右端。但题中要求所用最小力 F 的作用点和方向.所以力F的力臂就得最大。分析后看出只有加在B 点,支点右端,并且与杠杆OB垂直向上才是符合题意的
12、A。如图所
示
【解析】用钢丝钳剪铁丝时,铁丝放在A处时的阻力臂小于放在B处时的阻力臂阻力一定,阻力乘以阻力臂小。动力臂一定,则动力一定小,省力。所以将铁丝放在 A 处更省力。作图在答案里。
13、如图所示.
【解析】要解决此题需要掌握力臂的画法:支点到力的作用线的距离.同时要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.根据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力.所以要找最小的力,应该首先确定最长的力臂.由题意知,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把时,将以 A 为支点.所以从 E 到 A 点的距离为最长的力臂,然后做力臂的垂线,即为最小的力。
14、如如所示。
【解析】根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,首先确定出最长的力臂,然后画出的示意图;由支点到力的作用点的距离是最长的力臂.连接OA,则OA 是
最长的力臂,做OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向时逆针方向转动,所以F 应使其向顺时针方向转动。
15、如图所示。
【解析】(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的几何中心;(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长.
物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下;
要使力最小应使力臂最长,图中以OA长为力臂是最长的力臂,从 A 点做OA 垂线,方向向上即为作用在 A 点的最小力。
16、如图所
示.
【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由由支点向力作用线或方向延长线作垂线,支点和垂足之间的长度即为力臂.将F1 作用线方向延长,由支点O 分别向F1作用线方向延长线和F2 的作用线作垂线,支点和垂足之间的长度即为