初中物理竞赛-杠杆提高训练
杠杆提高训练
1.如图所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为L,O1和O2为光
滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A
的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C
为AB的中点)悬挂一重为G的物体.则A处受到的支承力大小为
B处绳的拉力大小为________
2.如图所示,将粗细均匀直径相同的两根棒A和B粘合在一起,
并在粘合处悬挂起来,恰好处于水平平衡.如果A棒的密度是B棒
的2倍,那么A棒的重力是B棒的重力的倍.
3.一根粗细不均匀的木棒,长为4m,当支点在距其粗端1.4m时,木棒恰好水平平衡.如果在其细端挂一个重为80N的物体,就必须将支点向其细端移动0.4m,木棒才能平衡.则棒重为.
4.如图所示,用两块长都为L的砖块叠放在桌面边缘,为使砖块突出桌面边缘的距离最大且不翻倒,则上面的第一块砖突出下面的第二块砖的距离为,下面第二块砖突出桌面边缘的距离为.
5.如图所示,均匀直杆AB的A端装有垂直于纸面的水平转动轴,
B端搁在小车上,杆与车的水平上表面间滑动摩擦系数为μ,小
车静止时,杆对车的压力大小为N1.当小车水平向左运动时,杆
对车的压力大小为N2,则( )
A.N1=N2.
B.N1<N2.
C.N1>N2.
D.无法确定
6.如图所示是一种手控制动器,a是一个转动着的轮子,b是摩擦制动片,
c是杠杆,O是其固定转动轴,手在A点施加一个作用力F时,b将压紧
轮子,使轮子制动.若使轮子制动所需的力矩是一定的,则下列说法正确
的是( )
A.轮a逆时针转动时,所需的力F较小.
B.轮a顺时针转动时,所需的力F较小.
C.无论a逆时针还是顺时针转动,所需的力F相同.
D.无法比较F的大小.
7.如图所示,前后两人抬一个大而均匀的重木箱上楼.
①作出木箱的受力示意图
②以木箱重心为支点,画出每个力的力臂.比较两人用力F前 F后.
③要使两人用力相等,应怎样抬?
8.某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一
部分结构如图所示,OA是一个均匀钢管,每米长所受重力为30N,
O是转动轴,重物的质量m为150kg,挂在B处,OB=1m;拉力F作
用在A点.竖直向上.为维持平衡,钢管 OA为多长时所用的拉力
最小?这个最小拉力是多少?
9.如图所示,重200N的均匀杆OA,可绕过O点的水平轴自由
转动,杆斜靠在竖直墙上,杆与水平面间的夹角θ=60°,墙
与杆间夹有一张纸,纸的重及纸与墙间的摩擦力不计,纸与杆间的滑动摩擦系数μ=0.2.问要多大的竖直向上的力才能将纸向上匀速抽出?
(提示:纸共点力平衡而杆力矩平衡)
10.如图所示,均匀长板AB 重300N 、长为12m ,可绕过O 点的水平轴
转动,O 点距A 点为4m ,B 端用轻绳系于天花板上的C 点,BC 与杆成
θ=30°角,板恰水平.绳子能承受的最大拉力为200N ,有一重为500N
的人在板上行走,求人能安全行走的范围.
答案:
1.G/2,G 2、2 3、440N(提示:木棒的重心在距粗端1.4m 处) 4、
2L ,4
L 5.C 6、A 7、1.受到重力G ,前后两个人施加的向上的力F 前和F 后
2.以木箱的重心为支点,F 前和F 后的力臂分别为L 前和L 后,比较的L 前>L 后,根据杠杆平衡条件可知:F 前<F 后。
3.方法如下:a.沿对角线前后向上抬,两力臂等则用力大小等;b.前面人稍低,后面人稍高,使箱子水平,两力臂等则用力大小等;c.两人横抬木箱使箱子水平,两人同步上台阶,则两人用力相等;d.前面人用力的作用点稍向箱子中间一些,使前后两人用力的力臂等则两人用力大小等。
8、10m ;300N 9、10.35N
10、从O 点以左1.2m 到O 点以右0.4m。
中考物理总复习《简单机械(杠杆)》专项提升训练(带答案)
A.1B.2C.3D.4
7.如图,用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至接近水平的过程中,下列说法正确的是( )
A.阻力臂直变大
B.F先变小后变大
C.一直是省力杠杆
D.可以将杠杆OA拉至水平位置并保持静止
(4)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重0.5N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计示数将(选填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
五、计算题
19.如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,OB=OA=80cm,C为OA中点,边长为0.1m的均匀正方体M放置在水平地面上,上方通过轻质细线与杠杆的B端连在一起。如图甲当轻质托盘与重物一起挂在杠杆A端时,M对水平地面的压强为3000Pa。如图乙,当轻质托盘与重物一起挂在C点时,M对地面的压强为3500 Pa。保持托盘在C点,沿竖直方向将M切去一定宽度,如图乙中虚线所示,然后将切去的部分放在托盘中,M剩余部分对地面的压力F随切去宽度x的变化关系如图丙所示,求:
(4)实验结束后,同学们提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆中点时,杠杆的平衡条件是否依然成立”,于是同学置,用弹簧测力计测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:。
18.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是;
学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________
一、单选题
1.使用杠杆为我们的生活带来方便,下列杠杆的使用费力的是( )
初中物理杠杆强化练习及答案
1.(2015•新泰市校级模拟)要使如图的杠杆水平平衡,可采取的做法是()A.支点两端各减少一个钩码B.支点两端各增加一个钩码C.支点左端增加一个钩码 D.支点左端减少一个钩码2.(2015•井研县模拟)如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是()A.B.C.D.3、如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于水平平衡.如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码,则木棒()A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不定4.F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中()A.F大小不变B.F逐渐变大C.F逐渐变小D.F先逐渐变小后逐渐变大5、如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角θ逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()A.拉力F变大,F的力臂变小B.拉力F不变,F的力臂变大C.重力G不变,G的力臂变小 D.重力G变小,G的力臂变大6、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小7.(2015•银川校级二模)用撬棒撬石头时,如果先后用大小相等的力沿着图中所示的方向作用在撬棒的一端A点上,则()A.F1最容易把石头撬起B.F2最容易把石头撬起C.F3最容易把石头撬起D.F4最容易把石头撬起8.(2015•浙江模拟)如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式()A.F=F’ B.F=2F’C.F=F'D.F=F'9.(2016•相城区一模)如图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示.据图可知金属杆重()A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N10、如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F.则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)2()A.B.F1+F2C.D.F1×F211.(2015秋•常州期末)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为()A.10N B.15N C.30N D.6012.(2011•桂平市模拟)已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,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13.在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是()A.修树剪子B.核桃夹子C.取碗夹子D.14.图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()羊角锤子A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平15.(2016•鸡西模拟)如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为N.16.(2016•灵璧县一模)如图所示的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/m3,体积为8×103m3.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).17.(2008•崇川区校级二模)如图所示,质量为m的人站在轻质木板AB的中点,木板可以绕B端上下转动,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力的大小为(摩擦阻力忽略不计).﹣三.计算题(共2小题)13.(2016•金山区二模)如图所示,在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体,OA 为0.4米,AB为0.2米.若使杠杆能在水平位置保持静止,求:作用在A点最小力F的大小及方向.14.(2016春•浦东新区期中)如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒,可以绕O电转动,棒长4米,已知AB=8BO,当在B处悬挂150牛的重物G时,栏杆恰好平衡,求栏杆自身的重力是多少牛?1.A.2.A.3.D.4.B.5.D.6.C.7.B.8.D.二.填空题(共3小题)9.省力;400.10.40.11.18;不变.三.作图题(共1小题)12四.计算题(共2小题)13.解:由图可知:L1=OA=0.4m,L2=OA+AB=0.4m+0.2m=0.6m,F2=G=100N,根据杠杆平衡的条件可得:FL=F2L2,1即:F×0.4m=100N×0.6m,解得:F=150N.由于作用在A点最小力F需要阻碍杠杆向下转动,则方向是竖直向上.14.解:设硬棒重为G,棒的重心在AB中点处,故AB重力的力臂为L﹣L=L,重物的力臂为L,由杠杆平衡条件得:G•L=L•G′,G=G′=×150N=50N.。
2018初中物理竞赛教程(基础篇):第10讲 杠杆(附强化训练题及答案)
第10讲杠杆10.1 学习提要简单机械可以改变力的大小和方向,是人们在生产活动中达到省力、方便的目的。
一根硬棒,在力的作用下如果能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆,如图10-1所示,用硬棒撬动大石块。
杠杆是在特定条件下的总名称,硬棒并不一定是直棒,可直可弯,任何形状都可以。
10.1.1 支点、力臂、动力、阻力1. 支点杠杆绕着转动的固定点,叫做支点。
当有力作用在杠杆上时,杠杆绕其转动。
对杠杆本身而言,这一点是固定的。
当物体体积较大时,支点不再是一个点,而成为一个转动轴,比如我们抬起木板时,以其与地面的接触线为转动轴。
2. 力臂从支点到力的作用线的距离,叫做力臂,用字母L表示。
力臂并不一定是杠杆上某一段长度,力臂的大小与其在杠杆上的作用点和动力与阻力的方向都有关。
如图10-2所示,在力F1(或F2或F3)的作用下,硬棒OA处于水平位置静止,同样作用于A点的三个力F1、F2、F3,其方向不同,对应的力臂也不同。
在图10-2中,力F1的力臂是L1,力F2的力臂是L2,力F3的力臂是L3。
3. 动力和阻力许多场合下,动力和阻力不能绝对区分,我们可设其中一个力为动力,则另一个力为阻力,这样的设定并不影响我们的研究。
对于一个杠杆而言,动力和阻力对于使杠杆转动作用的方向总是相反的,即若阻力使杠杆顺时针旋转时,动力就必须使杠杆逆时针旋转,杠杆才能平衡。
当杠杆受到两个以上的力的作用时,按使杠杆转动方向区分动力和阻力较为方便。
10.1.2 杠杆的平衡通常情况下,杠杆是在平衡或非常接近平衡的情况下使用的。
所谓杠杆平衡,并非指杠杆一定处于水平位置而静止,而是指杠杆在力的作用下保持静止状态或匀速转动状态。
10.1.3 杠杆平衡的条件杠杆是否平衡由动力、动力臂、阻力、阻力臂的关系决定,我们由大量实验得出杠杆平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,即F1∙L1=F2∙L2或F1/F2=L2/L1当杠杆受到多个力的作用而处于平衡状态时,则所有动力与动力臂乘积的和等于所有阻力与阻力臂乘积的和。
中考物理总复习《杠杆》专项提升训练题(含答案)
试卷第1页,共6页 中考物理总复习《杠杆》专项提升训练题(含答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题 1.下列图中所示的工具,在使用过程中省距离的是( )A .用羊角锤起钉子B .用手捏开夹子C .用起子起瓶盖D .用钓鱼竿钓鱼 2.如图所示,是使用同一杠杆撬同一个石头的四种方式示意图,其中最省力的是( ) A . B .C .D .3.下列关于杠杆的说法中,正确的是( )A .杠杆必须是一根直棒B .杠杆不一定要有支点C .杠杆可以是直的,也可以是弯曲D .所谓动力和阻力都是杠杆给其他物体的力4.“低碳出行,骑行天下”,骑行越来越受到人们的青睐。
下列有关自行车的结构及使用的说法正确的是( )A .自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦B .自行车的刹车把手是一个费力杠杆C .上坡前加快蹬车是为了增大惯性D .人对自行车的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力5.图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )A .撬棒B.羊角锤C.核桃夹D.食品夹6.如图所示,将一轻质木板在其中点处用一支点O支撑,使其静止在水平方向上,这时有两个杂技运动员同时从O点分别向着木板的两端匀速行走,在行走的过程中为了使木板在水平方向始终保持平衡,则A.两人的质量一定相等B.两人行走的速度大小一定相等C.两人的质量与行走速度大小的乘积一定相等D.两人对木板的压力一定相等7.如图所示.A点的弹簧测力计无论是竖直向下还是倾斜向下都可以使杠杆水平,由杠杆的平衡条件可知()A.倾斜拉动,弹簧测力计的示数较大B.竖直拉动,弹簧测力计的示数较大C.两种方法弹簧测力计的示数相等D.无论弹簧测力计怎样拉动,弹簧测力计的示数都小于物重8.如图所示,要使杠杆平衡,在A点所用的力分别为F1、F2、F3,其中用力最小的是()A.沿竖直方向的力F1B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2试卷第2页,共6页C.沿水平方向的力F3D.无法判断9.如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4N的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力()A.可能是6NB.可能是1NC.一定是2N D.一定是4N10.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa,甲物体的底面积为1.5×10-4m2。
中考物理杠杆平衡提高练习题压轴题训练及答案
B.配重对地面的压力为90牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C.健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛
D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
【答案】C
【解析】
【分析】
D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在A点的动力臂小于在B点的动力臂,根据杠杆的平衡条件,手在A点沿竖直向下方向施力大于在B点沿竖直向下方向施加的力,即在A点比在B点费力,D选项错误。
故选B。
2.如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持平衡,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中()
故B错误;
C.健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时,根据
可得
解得
故C正确;
D.配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,根据
可得
因为人的最大拉力等于体重500N,因此配重不可能匀速拉起,故D错误。
故选C。
15.如图所示,轻质杠杆MON及支架是一个固连在一起的整体,且能绕O点转动, ,图中正方体D通过细线与N点相连且与水平地面的接触面积S为8×10-2m2。当物体A的质量为8kg时,杠杆在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压强p1为4000Pa;当把物体A换成质量为30kg的物体B,支点移至 ,使 时,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压强为p2;此时用物体C替换物体B,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压强为0,(杠杆、支架和托盘的重力不计,g取I0N/kg)则下列结论正确的是( )
A.F1<F2
B.F1=
C.F1力臂等于s1
中考物理总复习《杠杆》专题提升训练-附答案
中考物理总复习《杠杆》专题提升训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是()A.B.C.D.2.如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F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F 始终作用于A点且与OA保持垂直(OA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F逐渐变小B.拉力F逐渐变大C.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变D.条件不足,无法判断第2题图第3题图第4题图3.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。
则()A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长C.F甲>F乙,因为乙方法时阻力臂短D.以上说法都不对4.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时()A.尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点B.尽量让树枝远离O点,手握剪刀的位置靠近O点C.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都费力D.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都省力5.如图是我们课本中的小制作﹣蜡烛跷跷板:将一根蜡烛垂直插入大号缝衣针,缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,用小刀加工蜡烛两端,使其能水平平衡,跷跷板就做成了,关于此跷跷板,下列说法正确的是()A.跷跷板两侧的蜡烛必须一样长B.蜡烛的两端粗细不同,也能用来做跷跷板,但两端的重必须相等C.点燃后的蜡烛必须要两端燃烧速度相同,才能使带火苗的跷跷板往复翘动D.点燃后的蜡烛即使两端燃烧速度不同,也能使带火苗的跷跷板往复翘动第5题图第6题图第7题图第8题图6.在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。
九年级上册物理杠杆提优训练含解析
11.1 杠杆第课时杠杆的基本概念1. 在如图所示的杠杆中,O是,若F1是动力,则F2是,动力臂是,阻力臂是W.(第1题)(第2题)2. (2018·北京朝阳区期末)如图所示,OC是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆C端的力.线段AC与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AC、AB⊥OC.表示力F力臂的是(填“OA”“AB”或“AC”).3. (2018·江苏泰兴期中)下列关于杠杆的说法正确的是()A. 杠杆只可以是直的B. 作用在杠杆上的力越大,力臂越大C. 杠杆一定有支点D. 杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和4. 如图为切纸刀正在切纸的示意图,F1为动力,F2为阻力,其中正确的是图()5. 已给出下列各杠杆所受动力F1和阻力F2,请作出动力臂l1与阻力臂l2.6. 中国人独创的杆秤“戥子”可以起到“四两拨千斤”的功效上看,从本质,杆秤就是一个简单的杠杆,如图所示,请你在图中画出这个杠杆的五要素.7. 使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,此时阻力的作用点是点,并作出第一种方法中杠杆的动力臂.(第7题)(第8题)8. 如图所示,杠杆OA可绕O点转动,在其中点挂一重物,现在A点分别施加F1、F2、F3三个力的作用,则:(1)动力F1的力臂是;(2)动力F2的力臂是;(3)动力F3的力臂是W.9. 下列仪器或工具:①量筒;②剪刀;③烧杯;④试管夹;⑤托盘天平;⑥弹簧测力计,在使用过程中,利用了杠杆原理的是()A. ①②③B. ②④⑤C. ①③⑤D. ④⑤⑥10. 下列关于杠杆的说法中正确的是()A. 杠杆可以是弯的B. 动力的作用点不一定在杠杆上C. 杠杆的长度就是动力臂与阻力臂之和D. 当力的作用线通过支点时,力臂最大11. 在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是()12.如图是一种新型开瓶器,借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖,该开瓶器可看成一个杠杆.下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是()13. 如图所示,一轻质硬棒在F1、F2两个力的作用下处于静止,则硬棒的支点可能在杠杆上()A. A点B. B点C. C点D. D点14. (2018·上海长宁区二模)如图所示的杠杆,作用在杠杆上的力F所对应的力臂最长的是()15. (2018·白银)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,画出F1、F2的力臂l1和l2.16. (2018·咸宁)过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图.O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷.请在图中画出动力F的力臂和石球所受重力G的示意图.17. (2017·眉山)如图所示,O为支点,l1为动力F1的力臂,请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图.18. 如图所示是一种指甲刀的结构示意图,请你仔细观察并回答下列问题:(1)该指甲刀由个杠杆组成;在杠杆DBE中点是杠杆的支点;剪指甲时,指甲对D点阻力的方向W.(2)关于指甲刀,下列说法正确的是W.A. D处刀刃较薄,可以增大压力B. 剪指甲时,刀给指甲的压力与指甲给刀的阻力是一对平衡力C. 杠杆DBE的动力作用点在E点D. 剪指甲时,对于杠杆ABC,F为动力第课时杠杆平衡条件,提优点:1. 探究杠杆的平衡条件实验 2. 知道杠杆的平衡条件 3. 应用杠杆平衡条件分析问题)1. (2018·北京)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等.如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向(填“左”或“右”)端调节.杠杆水平后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂个钩码.2. (2017·淮安)如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,调节杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂4个钩码(每个钩码重0.5 N),用调好的弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆上的B点,使杠杆再次平衡,则弹簧测力计的示数为 N;将测力计转向图中虚线方向的过程中,始终保持杠杆平衡,则测力计的示数将(填“变大”“变小”或“不变”).3. (2018·临沂)图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆()A. 右端下沉B. 左端下沉C. 要保持平衡应将左端的物体向右移动D. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体4. 小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两端挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示.他这样做的最终目的是()A. 便于直接读出拉力的大小B. 便于提供不同方向的拉力C. 便于正确认识力臂D. 便于测量力臂的大小(第4题)(第5题)5. (2017·枣庄)如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是()A. 先变小后变大B. 先变大后变小C. 逐渐变大D. 逐渐变小6. 如图是电信工人竖立电线杆工作过程的示意图,将电线杆AB 的下端A支在要竖起位置的空穴中,拉线拴在杆上的P点,PA的长度与定滑轮O离地面的高度OC相等.若用l表示拉线对电线杆的拉力F的力臂,则在将杆慢慢拉起至杆立直的过程中.(1)l的变化情况是(填“增加”“减小”“先增加后减小”或“先减小后增加”).(2)Fl的变化情况是(填“增加”“减小”“先增加后减小”或“先减小后增加”).(第6题)(第7题)7. 如图所示,物体重G=50 N,OB=0.4 m,OA=1 m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂l1= m,F1= N.(杠杆重忽略不计)8. (2018·金华)如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5 N).下列说法正确的是()9. (2017·南通)如图,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加力F,使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置.若力F的大小保持不变,则力F的方向应()A. 垂直于OAB. 竖直向上C. 沿OA向上D. 水平向左10. (2017·衢州)如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2 m,OB=0.1 m,G1=2 N,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出.(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 N.(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2应该移动到W.A. B′点处B. ①点处C. ②点处D. ③点处11. 如图所示,质量为80kg、棱长为20cm的正方体物块A置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO.在C端用F=120N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直(绳重不计,g取10N/kg).求此时:(1)绳对B端的拉力F拉;(2)物体A对地面的压强p.12. 在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序,该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上.如图所示,一个质量为M=80 kg、半径为R=0.6 m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动.用力推动一下大飞轮,飞轮转动若干周后停止.多次试验,发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置.(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中W.A. 轴心正下方的某一位置B. 轴心左侧的某一位置C. 轴心右侧的某一位置(2)工人在飞轮边缘上的某点E处,焊接上质量为m=0.4 kg 的金属后,再用力推动飞轮,当观察到的现象时,说明飞轮的重心已调整到轴心上了.(3)请在图中标出E的位置.(4)试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l.(提示:利用杠杆平衡条件)第课时杠杆的应用,提优点:1. 知道杠杆的种类及其特点 2. 杠杆在实际生活中的应用 3. 知道如何使杠杆更省力)1. 如图是搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=800N,推车时,独轮车属于杠杆,人手竖直向上的力F应为 N.,(第1题)) ,(第2题))2. 如图所示为脚踩式垃圾筒的示意图,在打开盖子的过程中,是杠杆ABC和杠杆A′B′C′在起作用,其中杠杆A′B′C′是(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.3. (2018·六盘水)开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点.若动力F1和阻力F2都与杠杆垂直,且AO=6 cm,BO=1 cm,F1=25 N,则F2= N.4. (2017·德州)如图所示的四种情景中,使用的工具属于费力杠杆的是()5.(2017·聊城)如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是()A. 动力臂为0.08 mB. 此时为省力杠杆C. 弹簧测力计的示数为4 ND. 钩码总重为2 N6. 如图所示,在处于水平平衡的杠杆A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆B 点的力最小为(g取10N/kg)()A. 15NB. 6NC. 3ND. 1.5N,(第6题)) ,(第7题))7. 如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆()A. 一定是省力杠杆B. 一定是费力杠杆C. 一定是等臂杠杆D. 以上情况都有可能8. (2018·遵义)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图所示,判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系,并说明理由.9. 如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是,当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为 N.10. (2018·天门)如图,水平地面上放有一两端粗细不同的长杆AB,且重心为O,OA∶OB=2∶1,用竖直向上的力F A将长杆一端A 微微抬离地面,F A为100 N,长杆AB所受重力为 N,用竖直向上的力F B将长杆的另一端B微微抬离地面,F B为 N.11. (2018·荆州)如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20 cm,G1是边长为5 cm的正方体,G2重为20 N.当OC =10 cm时,绳子的拉力为 N,此时G1对地面的压强为2×104Pa.现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动,经过 s 后,可使G1对地面的压力恰好为零.12. (2017·常州)渔民大明借助湖中礁石,要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,如图所示,效果最好的是()13. (2018·绵阳)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两点,AO=BO,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上.此时托盘秤乙的示数是()A. 8 NB. 12 NC. 16 ND. 18 N14. 小宇自制一无刻度值的杆秤,没有测量物体时,杆秤刚好水平平衡,如图1所示.当挂上物体后,把一瓶0.6 kg的纯净水挂在杆秤的M处时,杆秤也能水平平衡,如图2所示.在测物体的质量过程中,以下说法不合理的是()图1图2A. 测量原理是杠杆平衡条件B. 应测出NO和MO的长度C. 物体的质量约为0.15 kgD. 物体的质量约为2.4 kg15. 按照下列要求作图,如图所示,AC为杠杆,O为支点,在B 点挂一个重物,请画出杠杆在如图所示位置平衡时,受到的最小动力F并标出动力臂l.16. 如图所示,有一个杠杆AOB,可绕O点自由转动,A端吊着一个物体.请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂.17. (2018·台州)图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶.(1)图乙是自动开合小壶盖简化侧视图.OA是小壶盖,C是其重力作用点.B是小壶盖的配重.OB是配重柄.AOB能绕固定点O自由转动.请在图乙中作出小壶盖的重力G及其力臂l.(2)已知:小壶盖质量为4克,OA=3厘米,OC=1.4厘米,OB =1厘米,∠AOB=135°.要求倒水时,壶身最多倾斜45°,小壶盖便自动打开;壶身竖直时,小壶盖在水平位置自动闭合.求配重B的质量取值范围.(配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计,取1.4)一、杠杆第1课时杠杆的基本概念1. 支点阻力OB OA2. OA3. C4. B5. 如图所示6. 如图所示解析:杠杆绕着转动的点叫支点,用字母O表示;使杠杆转动的力叫动力,用字母F1表示;阻碍杠杆转动的力叫阻力,用字母F2表示;从支点到动力的作用线的距离叫动力臂,用字母l1表示;从支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂,用字母l2表示.7. A B见解析图解析:读图可知,当沿DM方向用力撬石块1时,杠杆围绕A点转动,因此A为杠杆的支点;同样,当沿DN方向用力撬石块1时,杠杆围绕C点转动,石块阻碍杠杆的转动,此时阻力的作用点是B点.动力臂l如图所示.8. (1)OA (2)OB (3)OC9. B 10. A 11. D12. D 解析:题图中的开瓶器在打开瓶盖时,会绕着瓶盖的左侧转动,故O点在瓶盖的左侧;阻力为瓶口与瓶盖之间向下的摩擦力,故阻力F2在瓶盖的右侧,方向向下;动力F1会绕着O点转动,故动力的方向斜向右,故D符合题意.13. A 解析:动力与阻力使杠杆的转动方向相反,一个顺时针则另一个为逆时针.故当A为支点时,F1、F2使杠杆转动的方向相反,故A正确;B、D不能为支点,动力臂或阻力臂为0,故BD错误;C 为支点时,F1、F2使杠杆转动的方向相同,故C错误.故选A.14. C 解析:设杠杆每一小格长度为L,A中F所对应的力臂为3L;B中F所对应的力臂为0;C中F所对应的力臂为4L;由直角三角形边角关系得D中F所对应的力臂为2L.故选C.15. 如图所示16. 如图所示解析:从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂l.石球的重心在球心,过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标上符号G,即为石球所受重力的示意图.17. 如图所示解析:已知动力臂l1,过其下端点作垂直于l1的直线,即可得到动力作用线,与杠杆的交点即为力F1的作用点,方向斜向右上方;阻力F2是绳对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下.18. (1)3 E 向上 (2)D 解析:(1)指甲刀由3个杠杆组成,分别为杠杆ABC、杠杆DBE、杠杆GHE,其中杠杆DBE中E点为支点,剪指甲时阻力的方向向上;(2)D处刀刃薄,可以增大压强,而不是压力,故A错误;刀给指甲的压力与指甲给刀的阻力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;杠杆DBE的动力作用点在B点,故C错误;对于杠杆ABC,F为动力,故D正确.第2课时杠杆平衡条件1. 右 32. 1 变大3. A4. C5. A 解析:由题图知,弹簧测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;弹簧测力计由①→②→③的过程中阻力和阻力臂不变,动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数先变小后变大.6. (1)增加 (2)减小7. 0.5 40 解析:延长F1的作用线,则从支点O到F1作用线的距离即为l1,力臂l2=OB=0.4 m(如图所示).由图知,当测力计斜向上拉动时,力的作用线与OA成30°夹角,其力臂l1=21OA=21×1 m =0.5 m,则根据杠杆平衡条件:F1·l1=G·l2,F1×0.5 m=50 N×0.4 m,F1=40 N.8. C 解析:由图A可知,杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向右端移动,故A错误;设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×2L=2G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,现在:4G×2L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆的右端下沉,故B错误;图C中弹簧测力计从a位置转到b位置,此时拉力F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大,即测力计的示数变大,故C正确;若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件可得:F′·2L=3G·4L,解得弹簧测力计的示数:F′=6G=6×0.5 N=3 N;利用如图D所示装置进行探究,杠杆的重力不能忽略,且杠杆的重心在杆的中点(杠杆的重心没有通过支点),杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动,所以弹簧测力计的示数应大于3 N,故D错误.故选C.9. B 解析:箱体缓慢转动,可视为处于平衡状态的杠杆.动力和阻力不变,阻力臂变小,动力臂也需相应变小,故动力方向竖直向上,选项B 正确.10. (1)4 (2)C 解析:(1)如图甲,杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得:G 1×OA =G 2×OB ,即:2 N ×0.2 m =G 2×0.1 m ,解得G 2=4 N ;(2)保持G 1位置不变,即左边的力和力臂不变;G 2不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来G 2的力臂为OB ,G 2应该移动到②点处,故选C.11. (1)240N (2)1.4×104 Pa 解析:(1)由杠杆平衡条件有:F 拉×BO =F ×OC ,由BC =3BO ,可得OC =2BO ,则F 拉=BO F ×OC=BO 120N ×2BO=240N.(2)物块A 的重力:G =mg =80kg ×10N/kg =800N ,则物块A 对地面的压力大小等于地面对物块A 的支持力大小,F 压=F 支=G -F 拉=800N -240N =560N ,受力面积:S =20cm ×20cm =400cm 2=0.04m 2,A 对地面的压强:p =S F 压=0.04m2560N=1.4×104Pa.12. (1)A (2)每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F 可以停在任意位置 (3)如图所示(4)3 mm解析:(1)重心在最低点时,飞轮才能静止,因每次F 都与转轴在同一水平面上,则说明重心应在轴心的正下方,故选A.(2)如果重心在轴心处,则停止时,飞轮可以停在任意位置,即F 可能出现在任意位置.(3)焊接金属块的目的是为了让重心上移,则应焊在重心与轴心的连线上,并且在重心的另一侧.(4)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,那么当飞轮的重心P 和焊接点E 转动到同一水平线上时(如图所示),根据杠杆平衡条件:Mgl =mgR ,解得l =M mR=80 kg 0.4 kg ×0.6 m=3×10-3 m =3 mm.第3课时 杠杆的应用1. 省力 2402. 费力3. 1504. A5. D6. D7. D8. 见解析 解析:设较粗的右端重力为G A ,力臂为l A ,较细的左端重力为G B ,力臂为l B (如图所示).根据杠杆平衡的条件G A l A =G B l B ,因为右端重力的力臂比左端重力的力臂小,即l A <l B ,可得出G A>G B .由G =mg 得,m A >m B ,即右端的质量大于左端的质量. 9. 杠杆 40 解析:由图知,自行车手闸在力的作用下,能够绕着铆钉转动,所以是杠杆的应用;因为Fl 1=F ′l 2,所以拉车线受到的拉力为F 拉=F ′=3 cm 12 cm×10 N =40 N.10. 300 200 解析:用竖直向上的力F A 将长杆一端A 微微抬离地面时,此时B 是支点,长杆重心为O ,根据杠杆平衡条件得:F A ×AB =G ×OB ,所以,长杆AB 所受重力:G =F A ×OB AB=F A OB AO +OB=100 N ×12+1=300 N ;用竖直向上的力F B 将长杆的另一端B 微微抬离地面时,此时A 为支点,根据杠杆平衡条件得:FB ×AB =G ×OA ,所以,F B =G ×AB OA=G ×OA +OB OA=300 N ×1+22=200 N.11. 10 10 解析:G 2在C 点时,由杠杆平衡条件得:F A ×OA =G 2×OC ,即:F A ×20 cm =20 N ×10 cm ,解得F A =10 N ;物体与地面的接触面积:S =5 cm ×5 cm =25 cm 2=0.002 5 m 2;由p =S F得物体G 1对地面的压力:F =pS =2×104 Pa ×0.002 5 cm 2=50 N ,地面对物体的支持力:F ′=F =50 N ,G 1受竖直向下的重力G 1、地面的支持力F ′、绳子的拉力F ′A (F ′A =F A )作用,G 1静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G 1=F ′A +F ′=10 N +50 N =60 N .当G 1对地面的压力为0时,杠杆在A 点受到的拉力F ″A =G 1=60 N ,设G 2位于D 点,由杠杆平衡条件得:F ″A ×OA =G 2×OD ,即:60 N ×20 cm =20 N ×OD ,解得OD =60 cm ,物体G 2运动的路程:s =OD -OC =60 cm -10 cm =50 cm ,由v =t s得物体G 2的运动时间:t =v s=5 cm/s 50 cm=10 s.12. D 解析:要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,应选动力臂最大的,根据杠杆平衡条件,动力臂越长,越省力;由题图可知,阻力和阻力臂相同,D 中动力臂最大,效果最好.13. C 解析:设木条重心在D 点,当A 端放在托盘秤甲上,B 端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,托盘秤甲的示数是6 N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6 N,如图①所示,由杠杆平衡条件有:F A×AB=G×BD,即:6 N×AB=24 N×BD,所以AB=4BD,BD=41AB;当C点放在托盘秤甲上时,以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为F B,如图②所示,因为AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD,由杠杆平衡条件有:F B×BC=G×CD,即:F B×3BD=24 N×2BD,所以F B=16 N,则托盘秤乙的示数为16 N.故选C.14. C 解析:杆秤在水平位置平衡,测量原理是杠杆平衡条件,故A正确;由图知,提绳是支点,NO和MO为力臂,则应测出NO和MO的长度,故B正确;由图知,MO≈4NO.根据杠杆的平衡条件得:mNO=m水g×OM,所以m物=NO MO×m水=4×0.6 kg=2.4 kg,故C 物g×错误、D正确;故选C.15. 如图所示 16. 如图所示17. 见解析解析:(1)小壶盖的重力G方向竖直向下,根据力臂的定义作出重力的力臂,如图1所示:(2)当配重柄水平时,可求出配重的最小质量,杠杆示意图如图2:OD =21×OC =21×1.4 cm =1 cm ,根据杠杆的平衡条件:Gl 1=G 2l 2,m 1gl 1=m 2gl 2,m 2=OB m1·OD =1 cm 4 g ×1 cm=4 g ;当小壶盖水平时,可求出配重的最大质量,杠杆示意图如图3:OE =21×OB =21×1 cm ≈0.71 cm ,根据杠杆的平衡条件:G 1l ′1=G ′2l ′2,m 1gl ′1=m ′2gl ′2, m ′2=m 1OE OC=0.71 cm 4 g ×1.4 cm≈7.89 g.所以配重B 的质量范围为4 g ~7.89 g.。
初中物理复习 杠杆复习提高
杠杆复习提高一、知识点1.⎧⎪⎨⎪⎩支点杠杆的五要素动力、阻力动力臂、阻力臂2.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3.L LL LL L⎧⎪⎨⎪=⎩阻动阻动阻动>为省力杠杆,例如起子、撬棒杠杆的分类<为费力杠杆,例如钓鱼竿、镊子为等臂杠杆,例如天平4.最小动力问题:找出最长动力臂二、例题精讲杠杆五元素的判别【例1】★★★(黄冈)在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动.王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题.如图所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出来了.将该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是()A.转轴─虎口─套管B.小铲─套管─虎口C.小铲─虎口─套管D.虎口─转轴─套管答案: B考点:杠杆及其五要素.解析:解:将小铲着地,整个杠杆是绕着小铲运动的,小铲就是支点;要让杠杆运动,在套管上用力,动力作用点在套管上;虎口处夹着棉花杆,棉花杆会对虎口处施加一个阻碍杠杆转动的力,阻力作用点在虎口处.故选B.力臂的画法【例】★★如图是渔民在小河捕鱼的一种方式,请画出此渔民扳渔网的杠杆示意图,画出支点、动力及动力臂、阻力及阻力臂答案:由生活经验和图片可知,O是支点,动力F作用FA点,阻力G作用在B点.从支点向动力的作用线作垂线,作出动力臂为L1;从支点向阻力的作用线作垂线,作出阻力臂为L2;如图所示:考点:杠杆及其五要素;力臂的画法.解析:支点是杠杆绕着转动的固定点.动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力,都是杠杆受到的力.力臂是支点到力的作用线的垂直距离.画力臂的方法:首先确定支点;然后找到动力和阻力,并用虚线延长动力和阻力的作用线;然后由支点向力的作用线引垂线,支点到垂足的距离就是力臂.【例】★★杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用.护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图可知它的支点是C点(填“A”、B”或“C”),请在答题卷的图中画出动力臂L1.答案:如图所示,在拉力的作用下吊桥绕着点C转动,所以它的支点在C点;动力作用在A点,方向沿绳子斜向上,过支点C做动力F作用线的垂线段,即为动力臂L1,如下图所示:考点:杠杆及其五要素;力臂的画法.解析:解:如图所示,在拉力的作用下吊桥绕着点C转动,所以它的支点在C点;动力作用在A点,方向沿绳子斜向上,过支点C做动力F作用线的垂线段,即为动力臂L1,如下图所示:杠杆类别的判断【例】★★(2014•丰泽区模拟)如图所示,使用中属于费力杠杆的工具是()A.撬棒B.羊角锤C.核桃夹D.食品夹答案: D考点:杠杆的分类.解析:解:A、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;故选D.杠杆平衡条件的探究实验【例】★★★(2014•锦州)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干.(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向调.(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图(甲)这一组数据得出探究结论?(填“能”或“不能”).理由是.(3)如图(甲)所示,杠杆在水平位置平衡.如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆(填“左”或“右”)端将下沉.(4)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,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:.答案:(1)左;(2)不能;实验次数太少,得出的结论具有偶然性;(3)左;(4)变大;其力臂变小.考点:探究杠杆的平衡条件实验.解析:解:(1)杠杆右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动;(2)用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论.(3)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端:3G×3L=9GL,杠杆的右端:2G×4L=8GL,所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下沉.(4)乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大.其力臂变小.杠杆的平衡条件与支点判断【例】★★★(天水一模)如图所示,均匀木棒AB长1m,重120N,水平放置在O、O′两个支点上,已知AO、O′B长度均为0.25m,若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,则至少需要用力()A.20N B.40N C.60N D.80N答案: B考点:杠杆的平衡条件.解析:解:把B端竖直向上抬起时,支点是O点,由题意可知:阻力F2=G=120N,阻力臂L2=AB 2﹣OA=0.25m,动力臂L1=AB﹣OA=0.75m;根据杠杆平衡条件F1•L1=F2•L2可得:F1=221F LLg=120N0.25m0.75m=40N;故选B.杠杆的动态平衡判断【例】★★★(石景山区二模)如图所示,用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物,若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向,则在如图所示的过程中,动力F(硬杆重力忽略不计)()A.由小变大B.由大变小C.先变大后变小D.保持不变答案: A考点:杠杆的平衡条件.解析:解:如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,∵动力、阻力作用点不变,物体的重力不变,所以阻力大小不变,从上图可以看出阻力臂在变大,动力臂在变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力逐渐变大.故选A.【例】★★★如图所示,在杠杆OA上的B点悬挂一重物G,A端用细绳吊在小圆环E上,且细绳AE长等于圆弧CED的半径,此时杠杆恰好成水平状态,A点与圆弧CED的圆心重合.E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将()A.保持不变B.逐渐变大C.由大变小,再由小变大D.由小变大,再由大变小答案: C考点:杠杆的平衡条件.解析:解:因为重力与重力的力臂的乘积不变,根据杠杆平衡的条件可得,动力臂越大,动力会越小,又因为圆环在图示位置时,力臂最大,动力最小,所以从C端移动到D端的过程中,动力会由大到小,再由小到大.故选C.【例】★★★★如图甲长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图乙所示,则杆重40N.答案:40.考点:杠杆的平衡条件.解析:解:杠杆密度与粗细均匀,则其重心在它的几何中心,重力的力臂为杆长的一半,为1m;由图象可知,F=400N时,拉力的力臂L F=0.1m,由杠杆平衡条件得:G×L G=F×L F,即:G×1m=400N×0.1m,则G=40N;滑环在A点时动力臂大于阻力臂,金属杆是一个省力杠杆.故答案为:40.最小力判断【例】★★★如图,要把重力为G的实心圆柱体,推上高为H的台阶,分别用F1、F2和F3的方向用力,则()A . 沿着F 1的方向最省力B . 沿着F 2的方向最省力C . 沿着F 3的方向最省力D . 三种情况所用力的大小相等答案: B考点: 杠杆中最小力的问题.解析: 解:当将圆柱体滚上台阶时,圆柱体与台阶接触点即为支点,若力臂为圆的直径,则力臂最长,此时的力最小,所以要想最省力,应沿F 2的方向.故选B .杠杆平衡条件与简单受力分析【例】★★★(多选)如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,O 为支点,物体A 是边长为0.1m 的正立方体.当杠杆右侧挂一个重4N 的物体B 时,杠杆在水平位置平衡.此时物体A 对水平桌面的压强为300Pa .下列说法正确的是( )A . 物体A 受到的支持力为2NB . 物体A 受到的重力为5NC . 物体B 向右移动l 小格,物体A 受到的拉力减小1ND . 物体B 向右移动l 小格,物体A 受到的支持力减小1N答案: BD考点: 杠杆的平衡条件.解析: 解:A 、此时物体处于静止状态,其对地面的压强是300Pa ,其底面积是0.01m 2,故此时物体对地面的压力是:F=PS=300Pa×0.01m 2=3N ;由于此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故大小相等,故此时物体A 受到的支持力是3N ,即该选项错误;B 、据杠杆的平衡条件知,此时杠杆对A 的拉力是F 拉,故F 拉L A =F B L B ,故F 拉=B B A F L L =4N 24⨯=2N ,由于此时的F 拉=G ﹣F 支,故G=F 拉+F 支=3N+2N=5N .故该选项正确;C 、当物体B 向右移动一个小格,此时符合杠杆的平衡条件,即F 拉=B B A F L L =4N 34⨯=3N ,故此时物体A 受到的拉力增大1N ,故该选项错误; D 、据上面的分析不难看出,此时物体A 受到的拉力增大1N ,即此时物体A 受到的支持力减小1N ,故该选项正确;杠杆平衡条件与浮力综合【例】★★★如图所示,将物块甲和乙分别挂在轻质杠杆的两端,O是杠杆的支点,杠杆在水平位置平衡时发现OA:OB=1:2;再将物块甲浸没到水中,如图所示,杠杆平衡时发现OA:OC=1:1.则下列说法正确的是()A.甲乙的质量之比是1:2 B.甲乙的质量之比是3:1C.甲的密度是1.5ρ水D.甲的密度是2ρ水答案: D考点:杠杆的平衡条件.解析:解:(1)如图1杠杆平衡,根据杠杆平衡条件得,G甲×OA=G乙×OB,又因为:OA:OB=1:2,所以G甲:G乙=2:1,所以m甲:m乙=2:1.(2)如图2甲浸没在水中,杠杆平衡,根据杠杆平衡条件得,(G甲﹣F浮)×OA=G乙×OC,(G甲﹣ρ水gV甲)×OA=12G甲×OC,又因为:OA:OC=1:1,ρ甲=2ρ水.故选D.【例】★★★★★(平谷区二模)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm正方体D,AO:OB=2:5,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C 对水平地面的压强为p1=1000Pa;若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得()A.物块D的密度为5kg/dm3B.液体的密度为2kg/dm3C.当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95ND.若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下的64N的力考点: 杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算;阿基米德原理.解析: 解:G c =m c g=ρ1v c g=2kg/dm 3×8dm 3×10N/kg=160N ,F C =p 1s c =1000Pa×4×10﹣2m 2=40N ,则由杠杆平衡条件可得(G C ﹣F C )×AO=G D ×OBG D =C C G F OA OB -⨯=160N 40N 5-×2=48N ; ρ2=D D G v g =348N 1dm 10N /kg⨯=4.8kg/dm 3;故A 选项错误. 由题知,物体C 对地面的压强增加值△p=1250Pa , 则地面增加的压力:△F C =△ps c =1250Pa×4×10﹣2m 2=50N ,杠杆A 端减小的拉力:△F A =△F C =50N ,由杠杆平衡条件可得:(G C ﹣F C ﹣△F A )×AO=(G D ﹣F D )×OB(160N ﹣40N ﹣50N )×2=(48N ﹣F D )×5F D =20N ;又∵F D =ρ液gv D∴ρ液=D D F v g =3320N 110m 10N /kg-⨯⨯=2×103kg/m 3=2kg/dm 3;故B 选项正确. 当物体D 浸没在液体中时A 点所受竖直向下的拉力为 F A =G C ﹣F C ﹣△F A =160N ﹣40N ﹣50N=70N ;故C 选项错误.若物体D 不浸入液体,要使物体C 对地面的压强为零,由杠杆平衡的条件可得: G C ×AO=(G D +F )×OB160N×2=(48N+F )×5F=16N ;故D 选项错误.故选B .一讲一测(2014•朝阳区二模)图所示的四种用具中,属于费力杠杆的是( )A .镊子 B .钢丝钳C.核桃夹D.起子答案: A考点:杠杆的分类.解析:解:镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故选A.(2013•山西)小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆两侧挂上不同个数的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,这样三次实验后得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.下列能帮助他得出正确结论的操作是()A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉D.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性答案: B考点:探究杠杆的平衡条件实验.解析:解:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,此时的力臂正是支点到力作用点的距离.为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是B、去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉.故选B.列车上有出售食品的手推车,若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,若把以上两种情况下的手推车视为杠杆,则下列说法错误的是()A.当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,支点是CB.当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,支点是BC.当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把手推车可视为省力杠杆D.当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把手推车可视为费力杠杆答案: D考点:杠杆及其五要素.解析:解:(1)由图示可知,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,手推车绕C 点转动,则C点是支点,故A说法正确,不符合题意;(2)由图示可知,当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,手推车绕B点转动,B是支点,此时动力臂大于阻力臂,手推车是省力杠杆,故BC说法正确,但不符合题意;D说法错误,符合题意;故选D.(2013•南川区模拟)观察图所示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是()A.ABC是一个杠杆,且是省力杠杆B.OBD是一根杠杆,且是省力杠杆C.ABC是一个杠杆,且是费力杠杆D.OBD是一根杠杆,且是一个等臂杠杆既不省力也不费力答案: A考点:杠杆的应用.解析:解:ABC杠杆的支点是B点,动力臂AB比阻力臂BC大,所以是省力杠杆;故A 正确,C错误.OBD杠杆的支点是O点,动力臂OB小于阻力臂OD,所以是费力杠杆;故B错误;OED杠杆的支点是O点,动力臂OE小于阻力臂OD,所以是费力杠杆;故选A.(2014•南宁)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A . 变小B . 变大C . 不变D .先变大后变小答案: A考点: 杠杆的动态平衡分析.解析: 解: 如图,长木板长为L ,则动力臂为L ,杠杆受到物体的压力(阻力)F ′=G ,阻力臂为L 2, ∵杠杆平衡,∴F×L=F′×L 2=G×L 2,∴F=2GL L由此可知,当物块向左匀速滑动时,L 2变小,F 变小.故选A .(2013•无锡一模)如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C 点受到石块的压力是1800N ,且AB=1.8m ,BD=0.6m ,CD=0.4m ,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )A . 600NB . 400NC . 200ND .150N答案: C考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.解析: 解:①若以D 点为支点,则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD 为动力臂,CD 为阻力臂,如图:②若以B 点为支点,则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB 为动力臂,BC 为阻力臂,如图:由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:F1×1.8m=1800N×0.2m,∴F1=200N.故选C.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大答案: C考点:杠杆中最小力的问题.解析:解:因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最小.故选C.(密云县)如图所示,杠杆AOB处在水平位置平衡,OA:OB=1:2,浸入水中的铁球质量m=7.9kg,加在B端的力F=24.5N,ρ铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg.则空心体积是()A.1×10﹣3m3B.2×10﹣3m3C.3×10﹣3m3D.4×10﹣3m3答案: B考点:杠杆的平衡条件;阿基米德原理;浮力大小的计算.解析:解:∵杠杆在水平位置平衡,∴F×OB=F A×OA,∴A端受到的拉力:F A=F OBOA⨯=24.5N21⨯=49N,对于铁球:∵F A+F浮=G球=m球g,∴铁求受到的浮力:F浮=m球g﹣F A=7.9kg×10N/kg﹣49N=30N,∵F浮=ρ水v排g,∴铁球排开水的体积(铁球的体积)v球=v排=Fgρ浮水=3330N110kg/m10N/kg⨯⨯=3×10﹣3m3,7.9kg铁的体积:v铁=mρ铁=337.9kg7.910kg/m⨯=1×10﹣3m3,故空心部分体积:v空=v球﹣v铁=3×10﹣3m3﹣1×10﹣3m3=2×10﹣3m3.故选B.(房山区二模)如图所示,把杠杆架在铁架台上,支点O到杠杆两端点A和B的距离之比为AO:OB=1:2,A端挂一质量为m A=1kg的空桶,B端挂质量为m B=1.6kg、体积为V=0.2dm3的物块,物块沉入水底并通过细线挂在杆的B端,盛水柱状容器的底面积为1dm2.现将铁架台的支点O升高一段距离,使B端物块露出水面一部分,再在小桶内装入一定质量的砂子,杠杆仍可水平平衡,水对容器底部的压强减小了100Pa,则装入桶内砂子的质量为2 kg.g取10N/kg.答案: 2.考点:杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.解析:解:∵p=ρgh,∴△h=pgρV=33100Pa1.010kg/m10N/kg⨯⨯=1100m,物块露出水面的体积为:V露=S△h=10﹣2m2×1100m=10﹣4m3,物块排开水的体积:V排=V﹣V露=2×10﹣4m3﹣10﹣4m3=10﹣4m3,根据杠杆平衡条件得,(m空桶+m砂子)g×OA=(m物块g﹣F浮)×OB,(1kg+m砂子)g×OA=(1.6kg×g﹣1.0×103kg/m3×g×10﹣4m3)×OB,又因为AO:OB=1:2,m砂子=2kg.故答案为:2.。
初中物理提高与自招----杠杆
初中物理提高与自招----杠杆杠杆1. 定义:在力的作用下绕点的。
2. 杠杆的五要素:(1)支点:;(2)动力:;(3)阻力:;(4)动力臂:;(5)阻力臂:。
作图练习(1)如题图所示,一位工人师傅正在用撬棒翘起一块石头,请在图中画出动力臂和阻力臂。
(2).根据题图中的动力和阻力画出动力臂和阻力臂。
(3).如题图中所示是一个汽水瓶的瓶盖起子,请标出支点,并画出动力的示意图和动力的力臂3. 杠杆的平衡条件是。
4. 杠杆的应用:(1)省力杠杆:L1 L2,则F1 F2,费距离,例如:;(2)费力杠杆:L1 L2,则F1 F2,省距离,例如:;(3)等臂杠杆:L1 L2,则F1 F2,不省力也不费力,不省距离也不费距离,例如:。
【课堂练习】1. 某小组同学研究有关杠杆平衡的问题,他们在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧秤、钩码分别进行实验,研究过程如题图所示,(弹簧秤对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。
(1) 根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力对杠杆转动效果的关系可知:;(2) 由a、b 两图中动力与动力臂大小间的关系可知:在杠杆平衡时,当阻力与阻力臂不变,。
2. 在“研究杠杆的平衡条件”实验中:(1)杠杆平衡状态是指杠杆处于________状态或__________ 状态。
(2)实验所用的器材有、支架、细线、________和________。
(3)实验时,要先把杠杆的________ 支在支架上,并调节杠杆两端的________ ,使杠杆在________位置上平衡,这是为_________ 。
(4)在调节杠杆水平位置平衡时,发现杠杆右端翘起,如题图所示,调节右端的平衡螺母,使它向______移动,或者调节左端的平衡螺母,使它向________移动(均选填“左”或“右”)。
(5)操作时,把钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的或在杠杆上的______ 使杠杆。
初中物理杠杆原理训练题及详细解析
杠杆原理训练题及详细解析【典型例题】类型一、杠杆的概念及力臂1、(2016春•南京校级月考)下列关于杠杆的说法中正确的是()A.杠杆的力臂一定在杠杆上B.支点到阻力作用线的距离就是阻力臂C.支点到动力作用点的距离就是动力臂D.力臂的长度不可能为零【思路点拨】杠杆是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒;根据对杠杆的支点、力臂和作用力的了解可逐一做出判断。
【答案】B【解析】A、杠杆的力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂不一定在杠杆上,故A错误;B、根据力臂的概念,支点到阻力作用线的距离就是阻力臂,故B正确;C、支点到动力作用线的距离就是动力臂,而不是到动力作用点的距离,故C错误;D、当力的作用线通过支点时,力臂的长度正好为零,故D 错误,故选B。
【总结升华】熟知并正确理解杠杆的定义和五个要素,是我们学习杠杆最基本的要求。
举一反三:【变式】关于力臂,下列说法不准确的是()A 力臂一定在杠杆上B 支点到动力的作用线的距离叫动力臂C 支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂D力的作用线通过支点,这个力的力臂为零【答案】A2、如图所示,轻质杠杆的支点在O点,在杠杆A点用力F1竖直向上拉。
请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。
【答案】如图所示【解析】杠杆A点用力F1竖直向上拉,那么F1就是动力,物体的重力G 就是阻力F2。
【总结升华】画力臂的步骤:首先在杠杆的示意图上,确定支点O,再从支点O向力的作用线作垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂。
力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1表示是动力臂。
注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。
举一反三:【变式】如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂,在图中画出力F1。
【答案】类型二、杠杆的平衡条件3、小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤:把杠杆的中点支在支架上;把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡;记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内;改变力和力臂的数值,做三次实验;求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。
