初中物理竞赛力学杠杆问题一
杠杆问题一
1.列车上有出售食品的手推车(如图所示)。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,这时手推车可以视为杠杆,支点是______(写出字母);当后轮
遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______,手推车可以视为______力杠杆。
思路点拨
图中,售货员向下按扶把时,手推车B轮离地面,C轮仍在地面上,此时相当于整个推
车绕C点转动,把手推车视为杠杆,则此时杠杆的支点是C.当售货员向上提扶时,推车的
C轮离地面,B轮仍在地面上,把推车视为杠杆,此时相当于整个推车绕 B点转动,其动力
作用在E点,阻力则是车内所装货物和车厢本身的重力,可以认为此总重力作用在图中车厢
的中部.由此可见此时动力臂大于阻力臂,由杠杆原理知此时小推车相当于一根省力杠杆.
答案:C,B,省
2.地面上有一条大木杆,抬起A端需用力300牛,抬起B端需用力200牛。这条木杆的
_________端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为_________牛。
思路点拨
如图,设木杆AB的自重为G,重心在C点,今在其A端施以竖直向上的力FA将其抬离
水平地面,此时木杆相当于一根供B点转动的杠杆.设图中的CC’和AA’均沿竖直方向,C’
点和A’点均位于水平地面上,则由杠杆平衡条件有
同上可以得到,若将此杆的A端搁于地面而自B端用力FB将其抬起,则应有
比较①②两式可知,若FA>FB,则BC>CA,即杆的重心C离A端近一些,A端应该粗一
些.反之,若FB>FA,则B端应该粗一些.
另外,以①②两式相加有
即此杆的重量等于分别抬起两端时所需用力之和.
答案:A.500
初中物理杠杆习题精选答案
初中物理杠杆习题精选答案初中物理涉及到很多实际应用,杠杆原理也是其中之一。
杠杆原理指的是在两端支点上,一个重物的重力作用绕支点旋转的力学原理。
下面就来看看一些常见的杠杆习题,以及它们的解答方法。
一、质量相同的两根杆题目:两根质量相同的杆,杆一的长度为4米,杆二的长度为6米。
杆一的一段离支点1米处挂5千克的物体,杆二的一段离支点1.5米处挂3千克的物体。
两根杆在支点处连接。
求支点处对支架的压力。
解答方法:首先要知道,杠杆平衡时要满足转矩相等的条件。
转矩即为力与力臂的乘积。
因此,可知支点对支架的压力必定使得两个杆的转矩相等。
将两个杆的转矩列出来,其值相等,可得支点对支架的压力。
二、杠杆非对称题目:一根杆上离支点0.6米处挂一个1千克的物体,离支点0.2米处挂一个2千克的物体,杠杆长度为1米。
求支点与2千克物体的距离。
解答方法:该题是非对称杠杆的情况。
由于支点的位置未知,故假设距离为x米,列出对支点的两个力的转矩平衡条件,利用等式解出未知距离x。
这里注意正负号,一定要与实际方向相符。
三、杠杆平衡问题题目:某根杆在支点附近悬挂。
如果向下拉离支点200厘米处的杆子一端,使上面的杠子转过30°,那么与支点之间的距离约为多少?解答方法:该题中的杠杆是平衡的。
因此,利用刚性杠杆式和杠杆平衡状态的条件,可求出未知距离。
这里需要用到正弦函数。
四、不平衡状态下的杠杆题目:一根杠杆悬挂在支点处,杠杆长度为6米。
支点右边0.5米处挂一个2千克的物体。
求左边放置多少重量时,杠杆平衡?请用计算器计算。
解答方法:本题中,杠杆是处于非平衡状态的。
但是,目的是让杠杆处于平衡状态。
因此,我们需要调整左边的重量。
利用对支点的两个力的转矩平衡条件,可以列出方程求解。
最后需要注意单位转换。
总结以上就是一些常见的杠杆题目及其解答方法,希望可以对初中物理学习者有所帮助。
需要注意的是,杠杆问题中的单位要统一,正负号以及方向也要格外留意。
初中物理杠杆考试试题
初中物理杠杆考试试题初中物理杠杆考试试题在初中物理学习中,杠杆是一个重要的概念。
它不仅在物理学中有着广泛的应用,而且在我们的日常生活中也随处可见。
杠杆的原理和应用是初中物理考试中常见的题型之一。
下面我们来看几道典型的杠杆考试试题。
1. 一个杠杆的长度为2米,支点到力臂的距离为1米,力臂到负载的距离为3米。
如果负载的重量为100牛顿,求力臂上需要施加的力的大小。
这道题是一个典型的杠杆平衡问题。
根据杠杆原理,杠杆平衡时,力臂上施加的力乘以力臂的长度等于负载的重量乘以负载到支点的距离。
因此,我们可以设力臂上需要施加的力为F,根据杠杆原理可以得到以下等式:F * 1 = 100 * 3。
解这个方程可以得到F的值,即力臂上需要施加的力的大小。
2. 一个杠杆的长度为4米,支点到力臂的距离为1米,力臂到负载的距离为2米。
如果力臂上施加的力为50牛顿,求负载的重量。
这道题与第一道题相似,只是要求求解负载的重量。
同样根据杠杆原理,杠杆平衡时,力臂上施加的力乘以力臂的长度等于负载的重量乘以负载到支点的距离。
设负载的重量为W,根据杠杆原理可以得到以下等式:50 * 1 = W * 2。
解这个方程可以得到W的值,即负载的重量。
3. 一个杠杆的长度为3米,支点到力臂的距离为1米,力臂到负载的距离为4米。
如果力臂上施加的力为60牛顿,求负载的重量。
这道题是一个稍微复杂一些的杠杆平衡问题。
同样根据杠杆原理,杠杆平衡时,力臂上施加的力乘以力臂的长度等于负载的重量乘以负载到支点的距离。
设负载的重量为W,根据杠杆原理可以得到以下等式:60 * 1 = W * 4。
解这个方程可以得到W的值,即负载的重量。
通过解答以上三道题目,我们可以看到杠杆原理在解决平衡问题中的应用。
在这些问题中,我们需要根据杠杆原理建立等式,然后通过解方程求解未知数。
这种思维方式不仅在物理学中有着重要的应用,而且在解决生活中的问题时也非常有用。
除了上述的平衡问题,杠杆还有其他的应用。
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、下列关于杠杆的知识说法正确的是()A、力臂必须与杠杆垂直B、动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧C、力臂是从支点到力的作用点的距离D、动力臂应与动力作用线垂直【答案】D【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离,力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关,还与支点到作用线的垂直距离有关,支点到动力作用线的距离叫动力臂,支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
【总结升华】本题考查的杠杆力臂的基础知识点。
做力臂实际上就是数学课中“作点到线的距离”。
数学里的“点”在物理中就是杠杆的“支点”,“线”就是“力的作用线”。
所做的垂线段就是杠杆的力臂。
举一反三:【变式】下列说法正确的是()A.杠杆的支点一定在棒的某一端B.动力的受力物体是杠杆,阻力的施力物体是杠杆C.动力臂是支点到动力作用线的距离D.阻力臂是支点到阻力作用点的距离【答案】C2、(2015•晋江市一模)如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】(1)瓶盖紧紧的套在瓶口上,要使瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的力是向下的,利用杠杆克服这个摩擦力。
(2)动力F1使杠杆绕固定点转动,阻力F2阻碍杠杆转动,杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态。
【总结升华】掌握杠杆的五个要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
3、画出图中力F的力臂,并用字母L表示。
【答案】【解析】作杠杆的力臂的方法是:(1)反向延长各力(或正向延长)。
(2)过支点作延长线的垂线。
(3)标上直角符号和大括号,并标上表示该力臂的字母。
【总结升华】力臂的作图是初中物理基本题型,应该掌握好。
举一反三:【变式】如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是()【答案】D类型二、杠杆的平衡条件4、在铁路道口常设有如图所示的道闸,这种道闸平时上扬,当火车要通过道口时道闸转动到水平位置,示意过往的其他车辆停车等候,这种道闸称为常开型道闸。
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。
初三杠杆练习题
初三杠杆练习题杠杆是物理学中的重要概念,也是初中物理中的一项基础知识。
了解和掌握杠杆的原理和使用方法对学习其他物理知识非常重要。
下面是一些初三杠杆练习题,帮助同学们巩固对杠杆的理解和应用。
1. 问题:某物体的质量是50kg,放在杠杆上,距离力的作用点2m 远处放置一个重量为200N的物体,使杠杆平衡,那么力的作用点距离杠杆的支点多远?解析:根据杠杆平衡原理,力的力矩相等。
该题可以利用力矩的计算公式进行求解。
力矩的公式为:力的大小 ×力臂。
设力的作用点距离支点的距离为x,则有:200N × 2m = 50kg × g ×x解得:x = 0.8m答案:力的作用点距离杠杆的支点0.8m远。
2. 问题:一根杠杆两端放置着两个分别为8N和12N的力,且力的作用线都在杠杆正上方,那么使杠杆平衡的支点距离力为8N的一端距离是多少?解析:同样利用杠杆平衡原理解题。
设支点距离力为8N的一端距离为x,则有:12N × x = 8N × (x + 1.5m)解得:x = 3m答案:支点距离力为8N的一端距离3m。
3. 问题:一个质量为10kg的物体放置在杠杆的左端,支点离物体位置的距离为4m。
为了平衡杠杆,右端需要施加多大的力?解析:根据杠杆平衡原理,力的力矩相等。
设右端的力为F,则有:10kg × g × 4m = F × 2m解得:F = 20N答案:右端需要施加20N的力。
4. 问题:一个杠杆平衡时,左端施加的力为20N,离支点的距离为2m,右端施加的力为10N,离支点的距离为6m。
物体的质量是多少?解析:利用杠杆平衡原理,力的力矩相等。
设物体的质量为m,则有:20N × 2m = 10N × 6m + m × g × 4m解得:m = 5kg答案:物体的质量为5kg。
这是一些简单的初三杠杆练习题,通过解题可以巩固对杠杆平衡原理的理解和应用。
初三物理上册杠杆练习题
初三物理上册杠杆练习题杠杆是物理学中的重要概念之一,它在力学和机械原理中起着重要作用。
本文将介绍一些初三物理上册杠杆练习题,以帮助同学们更好地理解和掌握杠杆原理。
1. 问题一:如图所示,一根质量为4kg的杆,中点处放置一个支点,左右两端分别悬挂质量为2kg和6kg的物体。
如果左半边的杆长为0.6m,右半边的杆长为0.4m,求支点处的压力。
解析:根据杠杆原理,左半边杆(包括左侧质量为2kg的物体)的力矩和右半边杆(包括右侧质量为6kg的物体)的力矩应该相等,即力的乘积与力臂的乘积相等。
设支点处的压力为P,则有:2kg * 0.6m = 6kg * 0.4m + P * 0.2m通过计算,可得到P的值为10N,即支点处的压力为10牛顿。
2. 问题二:如图所示,一根杠杆的长度为2m,支点处有一静止的木块M,杠杆的左侧有一质量为8kg的物体A,右侧有一质量为16kg的物体B。
物体A位于支点的左侧0.5m处,物体B位于支点的右侧0.8m处。
求木块M所受到的压力。
解析:根据杠杆原理,找到支点处的力矩平衡点即可求得木块M所受的压力。
设木块M所受的压力为P,根据杠杆原理有:8kg * 0.5m = 16kg * 0.8m + P * 1.2m通过计算,可得到P的值为12N,即木块M所受到的压力为12牛顿。
3. 问题三:如图所示,一根杠杆的长度为3m,支点处有一浮标M,杠杆左端固定在墙上,右端有一质量为12kg的物体A。
已知物体A距离支点2m的位置,且杠杆每单位长度的负载为4kg/m。
求浮标M所受到的压力。
解析:根据杠杆原理,找到支点处的力矩平衡点即可求得浮标M所受的压力。
设浮标M所受的压力为P,根据杠杆原理有:12kg * 2m + P = 4kg/m * 3m * (3m/2)通过计算,可得到P的值为-36N,即浮标M所受到的压力为36牛顿的向上力。
通过对以上三个物理杠杆问题的练习,我们可以更好地理解和掌握杠杆原理。
初中物理杠杆题(杠杆与浮力压强结合)难题
初中物理杠杆题(杠杆与浮力压强结合)难题杠杆是物理学中常见的一个概念,它在我们日常生活中无处不在。
而当杠杆与浮力压强结合时,就会产生一些有趣的难题。
首先,让我们回顾一下杠杆的基本原理。
杠杆是由一个支点和两个力臂组成的。
支点是杠杆的旋转中心,力臂是力作用点到支点的距离。
基于力的平衡原理,我们可以得出一个有趣的结论:在杠杆上,力的乘积相等。
也就是说,如果一个杠杆在支点处平衡,那么杠杆两边的力乘以它们对支点的距离将会相等。
然后,让我们来探讨一下杠杆与浮力压强的关系。
浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,它的大小与物体的体积有关。
而压强是作用在物体上的力除以物体的面积。
当一个物体浸泡在液体中时,它会受到由浮力引起的向上的压强,这个压强的大小与液体的密度和物体的体积有关。
当杠杆与浮力压强结合时,我们可以考虑这样一个问题:如果我们将一个密度不均匀的物体浸入液体中,在杠杆的平衡点上,两侧的浮力压强是否相等?为了解决这个问题,我们需要先了解一些基本的概念。
首先是物体的浮力,它是由密度不均匀的造成的。
当一个物体浸入液体中时,液体会对物体施加一个向上的浮力,这个浮力的大小与物体在液体中的体积和液体的密度有关。
然后是压强,它是指作用在单位面积上的力。
在杠杆的平衡点上,两边的浮力压强相等。
然后,我们来解答这个问题。
答案是,只有在物体的形状和密度分布均匀的情况下,杠杆两侧的浮力压强才能相等。
如果物体的形状和密度分布不均匀,那么杠杆两侧的浮力压强将不相等,杠杆将会发生旋转,直到达到新的平衡位置。
这个问题的解决思路可以简单归纳为以下几点:首先,判断物体的形状和密度分布是否均匀。
如果是均匀的,那么杠杆两侧的浮力压强将相等。
如果不均匀,那么杠杆将会发生旋转,直到达到新的平衡位置。
其次,通过实验和测量来验证我们的结论。
可以选择一些不均匀的物体,浸入液体中,观察杠杆的运动情况。
最后,总结并归纳出规律,并提出进一步的研究方向和问题。
初二杠杆问题练习题
初二杠杆问题练习题杠杆是物理学中的一个重要概念,它在我们日常生活中有着广泛的应用。
初中物理学习中,掌握和理解杠杆问题是非常重要的。
本文将为大家提供几道初二杠杆问题练习题,帮助大家更好地掌握和应用杠杆原理。
练习题一:1. 在一个杠杆上,距离支点1米的地方有一箱子,箱子的质量为20千克。
如果向距离支点0.5米的地方施加一个力,使得箱子保持平衡,求这个力的大小。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得知两个力矩相等,即支点处的力矩等于箱子处的力矩。
力矩 = 力的大小 ×力臂的长度设支点的力矩为 M1,箱子处的力矩为 M2。
由题目可知,M1 = M2,则有:力1 × 0.5 = 20 × 9.8 × 1解得力1 ≈ 392N答案:施加在距离支点0.5米处的力约为392N。
练习题二:2. 一个杠杆由两根长度分别为2米和4米的杆组成,支点位于两杆的交接处,其中一根杆上有一个质量为15千克的物体。
如果整个杠杆保持平衡,求另一根杆上的物体的质量。
解析:首先需要计算出两边力矩的大小,然后将它们相等。
设支点处的力为 F1,质量为15千克的物体所在杠杆的力为 F2。
由题目可知,F1 × 2 = F2 × 4又因为质量与力的关系为 F = mg,所以 F2 = 15 × 9.8将上式代入得 F1 × 2 = (15 × 9.8) × 4解得F1 ≈ 294N答案:另一根杆上物体的质量为约30千克。
练习题三:3. 在一个杠杆上,支点到物体A的距离为2米,支点到物体B的距离为4米。
如果物体A的质量为10千克,物体B的质量为20千克,且整个杠杆保持平衡,则物体B上的力是物体A上的力的几倍?解析:根据杠杆平衡条件,可以得知两个力矩相等,即支点处的力矩等于物体A处的力矩。
设支点的力矩为 M1,物体B处的力矩为 M2。
由题目可知,M1 = M2,则有:10 × 9.8 × 2 = 20 × 9.8 × 4解得物体B上的力是物体A上的力的4倍。
初中物理竞赛专题,中考压轴题
一..如图22所示装置,杠杆OB 可绕O 点在竖直平面内转动,OA ∶AB =1∶2。
当在杠杆A 点挂一质量为300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 1,杠杆B 端受到竖直向上的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为小明对地面的压力为N 1;在物体甲下方加挂质量为60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 2,杠杆B 点受到竖直向上的拉力为T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 2。
已知N 1∶N 2=3∶1,小明受到的重力为600N ,杠杆OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,g 取10N/kg 。
求:。
求:(1)拉力T 1;(2)动滑轮的重力G 。
(1)1000N (2)100N二.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 90 kg,kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。
(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求: (1) 动滑轮重和力F 1的大小; (2) 机械效率η1; (3) 功率P 2。
(1)300N ; 400N ;(2)81.25% (3)120W三、图三、图 26是一个上肢力量健身器示意图。
配重A 受到的重力为1600N ,配重A 上方连有一根弹簧测力计D ,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N 范围内时,其图22 B A O 甲 图24形变可以忽略不计。
B 是动滑轮,C 是定滑轮;杠杆EH 可绕O 点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为700N ,他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F 1,配重A 受到绳子的拉力为1A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力1D F 为2.12.1××1033N ;小阳通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 2时,杠杆仍在水平位置平衡,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为小阳对地面的压力为F 2,配重A 受到绳子的拉力为2A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力2D F 为2.42.4××103N.已知9:11:21=F F 。
初三物理杠杆练习题
初三物理杠杆练习题1. 已知一个杠杆系统中,一个质量为500g的物品位于离杠杆支点30cm的位置处,另一个质量为800g的物品位于离支点15cm的位置处。
求支点处施加的力。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得出:500g × 30cm = 800g × 15cm简化计算:10 × 30 = 16 × 15300 = 240显然上式不成立,所以杠杆不处于平衡状态,无法求得支点处施加的力。
2. 在一个杠杆系统中,一个质量为2kg的物品位于离支点1m的位置处,杠杆的长度为4m。
求支点处需施加的力。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得出:2kg × 1m = F × 4m简化计算:2 = 4FF = 2/4 = 0.5kg所以支点处需施加的力为0.5kg。
3. 在一个杠杆系统中,支点处的力为100N,杠杆的长度为2m,另一侧的力臂长度为4m。
求另一侧所受的力的大小。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得出:100N × 2m = F × 4m简化计算:200 = 4FF = 200/4 = 50N所以另一侧所受的力的大小为50N。
4. 在一个杠杆系统中,物体A位于支点的左侧,物体B位于支点的右侧,物体A的质量为3kg,物体B的质量为2kg,物体A与支点的距离为50cm,物体B与支点的距离为80cm。
求两物体间的力的大小。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得出:3kg × 50cm = 2kg × 80cm简化计算:150 = 160显然上式不成立,所以杠杆不处于平衡状态,无法求得两物体间的力的大小。
5. 在一个杠杆系统中,一个质量为5kg的物品位于离支点2m的位置处,另一侧需施加的力为200N,另一侧的力臂长度为4m。
求支点处施加的力。
解析:根据杠杆平衡条件,可以得出:5kg × 2m = 200N × 4m简化计算:10 = 800显然上式不成立,所以杠杆不处于平衡状态,无法求得支点处施加的力。
