初中物理专题复习13杠杆(解析版)
2018-2019学年人教版八年级物理下册 专题十三 杠杆平衡问题 教学课件(共15张PPT)

3.(2018·浙江模拟)在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均
匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木
板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200 g,A、
B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD, ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个A钩码,
• A.左端下降 B.右端下降 D.无法判断
C.仍然平衡
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A径),
•圆柱A.体拉在力转F动逐过渐程变中小不打滑。则下列分析正确的是( ) • B.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最
第十二章 简单机械
专题十三 杠杆平衡问题
• 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在 具体情景中,往往有某要素发生变化,而杠杆仍处于静 止或匀速转动状态,分析时要动中取静,根据杠杆平衡 条件,分析比较,得出结论。
1.(2018·潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态。如果杠杆两
B 侧的钩码各减少一个,杠杆将( )
杆的重心距B端的距离为____________测力计称出了一头
大象的重力,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很
• a.如图长甲的所槽示钢,等将辅铁助笼工系具于,槽操钢作上步的骤B点如,下当:吊车吊钩 在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡。
6.(2018·安徽三模)如图所示,OABC为一轻质杠杆,O为 支点,OA=AB=30 cm,BC=10 cm,将重30 N的物体悬 挂在OA的中点,当杠9 杆在图示位置平衡时,在C点至少需
2020-2021中考物理——杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习附答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图,轻质杠杆上各小格间距相等,O 为杠杆中点,甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重15N ,将甲、乙用能承受最大拉力为25N 的细线分别挂于杠杆上M 、Q 两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M 、Q 正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa ;当甲不动,把乙移挂至R 时,甲对地面的压强为3750Pa ,下列说法中正确的是( )A .将甲挂在M 下,乙挂在Q 下,此时甲对地面的压力为45NB .将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,放手后甲被拉离地面C .将甲挂在N 的下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,此时甲对地面的压强仍为3750PaD .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,此时甲对地面的压强为2800Pa 【答案】C 【解析】 【分析】(1)利用杠杆平衡条件1122Fl F l =求出甲上方的绳上的拉力,再分析甲的受力情况,根据压强Fp S=列出甲在两种情况下的压强,联立解答甲的重力;(2)利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡,并利用平衡时的对应物理量根据Fp S=计算. 【详解】A .设甲的重力为G ,甲的底面积为S ,杠杆上1小格为l ,则根据杠杆平衡条件可得:6215N 2F l G l l ⨯=⨯=⨯甲乙,解得5N F =甲,此时甲对地面的压强为5N 4000Pa F G p S S-===; 同理可得:6315N 3F l G l l '⨯=⨯=⨯甲乙, 解得7.5N F '=甲,此时甲对地面的压强为 7.5N 3750Pa F G p S S'-'===;两式联立解得:45N G =,此时甲对地面的压力为45N-5N=40N ,故A 错误; B .如果将甲挂于N 正下方,乙挂于S ,设地面对甲的支持力为1F ,此时,()147G F l G l -⨯=⨯乙, ()145N 415N 7F l l -⨯=⨯解得118.75N F =,则甲对地面仍有压力,故B 错误;C .将甲挂于N 正下方,乙挂于R ,再将乙沿水平方向切去1/3,设地面对甲的支持力为2F ,此时,()214133G F l G l ⎛⎫-⨯=-⨯ ⎪⎝⎭乙, ()2145N 4115N 33F l l ⎛⎫-⨯=-⨯⨯ ⎪⎝⎭, 解得237.5N F =,由A 中条件可知此时甲对地面的压强为3750Pa ,故C 正确; D .将甲挂在M 正下方,乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5,并将这1/5上挂在乙的下方,设地面对甲的支持力为3F ,且假设甲的重心仍在M 正下方,此时,3416255G F l G G l ⎛⎫⎛⎫-⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭乙, 34145N 615N 45N 255F l l ⎛⎫⎛⎫⨯-⨯=+⨯⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 解得328N F =,由A 中条件可求出甲的底面积为245N 5N0.01m 4000PaS -==,此时甲对地面的压强为33228N 2800Pa 0.01mF p S ===, 而由于甲沿竖直方向切去1/5后,重心一定会发生水平移动,则其力臂不可能等于6l ,所以,此时甲对地面的压强也不可能等于2800Pa ,故D 错误. 【点睛】本题综合考查杠杆平衡条件的应用和固体压强计算,同时运用到方程组的思想进行解答,要求学生们一方面熟悉杠杆平衡分析,另一方面计算能力一定要扎实.2.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。
初中物理杠杆作图题专项训练(含解析)

杠杆作图题一、作图题1.如图所示,有一个杠杆可绕O点自由转动,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。
请画出最小的动力F以及杠杆的阻力臂。
2.请按要求完成下列内容,如图乙所示,画出使杠杆平衡的最小力F 的示意图及其力臂L。
3.如图所示,用轻质撬棒撬动地面上的石头,O是撬棒的支点,F2是阻力。
请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。
4.如图甲是一台石材运输车,提起石材时,钢杆AB可看成一个杠杆。
它能通过移动套管在AB上的位置来调节支点,其简化图如图乙所示,F1是作用在A点的动力。
⑴使用杠杆提起一石材,从图乙杠杆上已标明的两点中选择一点作为支点,使F1最小,在对应的括号内标明O,并作出对应的动力臂l1;⑴在图乙中画出绳子对石材的拉力F。
5.如图所示是某种吊灯,拉线AB上的拉力F1使横杆OA在水平方向保持平衡,O点为支点,请画出拉力F1的示意图和F2的力臂(用L2表示力臂)。
6.在如图中,为杠杆的支点,请在图中画出拉力的力臂。
7.在图中,画出动力F的力臂L。
8.如图所示的装置可改变照明灯的高度。
轻质杠杆ABO在力F1作用下可绕O点转动,在图中画出杠杆ABO所受阻力F2的示意图和动力臂F1。
9.如图甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力臂l1和杠杆在A点受到的阻力F2。
10.在综合实践课上,某同学的简易置物架设计如图所示,质地均匀的置物架OA左端固定在墙壁上,右端用绳子固定。
绳子的上端可在间移动,置物架始终保持水平.请你画出:绳子在图示位置时,置物架受到的动力和动力臂.11.如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,使用时可简化成以O点为支点的杠杆,如图乙所示,请在图乙中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂L。
12.如图甲所示是一种蔬菜挤水器,其手柄可以看做一个杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力臂L2及在A点施加的最小动力F1的示意图。
人教版初中物理八年级下册《杠杆》同步练习及课文知识点归纳

人教版初中物理八年级下册《杠杆》同步练习及课文知识点归纳一、选择题1. 下列工具中属于省力杠杆的是( )A. 钓鱼竿B. 镊子C. 钢丝钳D. 天平2. 下列关于杠杆的说法中正确的是( )A. 杠杆一定是一根直的硬棒B. 杠杆的支点一定在杠杆上,且固定不动C. 动力作用点一定在受力物体上D. 从支点到力的作用线的距离叫做力臂3. 下列实例中,属于费力杠杆的是( )A. 钢丝钳B. 瓶起子C. 镊子D. 定滑轮二、填空题1. 杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的3倍,则动力是阻力的______倍。
2. 托盘天平实质上是一个______杠杆,它的横梁平衡靠横梁两端的______来调节。
3. 杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和______。
三、判断题1. 使用杠杆的目的就是为了省力。
( )2. 杠杆的长度就是动力臂与阻力臂之和。
( )3. 杠杆平衡时,动力臂越长用的力就越小。
( )四、简答题1. 杠杆有哪些应用?请举例说明。
2. 如何利用杠杆平衡条件来判断杠杆是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆?参考答案选择题1.【答案】C【解析】钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
2.【答案】D【解析】杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,故A错误;杠杆的支点可能在杠杆的一端,也可能在杠杆的中间位置,故B错误;动力作用点一定在杠杆上,但不一定在受力物体上,故C错误;力臂是从支点到力的作用线的距离,故D正确。
3.【答案】C【解析】钢丝钳、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
填空题1.【答案】1/3【解析】因为杠杆平衡,所以$F_{1}L_{1} = F_{2}L_{2}$,即$F_{1} \times 3L_{2} = F_{2}L_{2}$,则$F_{1} = \frac{1}{3}F_{2}$。
2.【答案】等臂;平衡螺母【解析】托盘天平的实质是等臂杠杆,它的横梁平衡是通过横梁两端的平衡螺母来调节的。
2020-2021中考物理综合题专题复习【杠杆平衡】附答案

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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.F1>F2,因为甲方法的动力臂长B.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍C.F1>F2,因为乙方法的阻力臂短D.F1<F2,因为乙方法的动力臂长【答案】B【解析】【分析】【详解】由图示可知,无论用哪种方法来抬,动力臂总是阻力臂的二倍,所用的力总等于阻力的二分之一,由于阻力就是重力,大小是不变的,所以动力的大小也是不变的,故应选B。
2.生活中,小华发现有如图甲所示的水龙头,很难徒手拧开,但用如图乙所示的钥匙,安装并旋转钥匙就能正常出水(如图丙所示).下列有关这把钥匙的分析中正确的是A.在使用过程中可以减小阻力臂B.在使用过程中可以减小阻力C.在使用过程中可以减小动力臂D.在使用过程中可以减小动力【答案】D【解析】【详解】由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故选D。
3.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F1L1=F2L2,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。
4.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。
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.。
2020-2021中考物理压轴题专题复习—杠杆平衡含答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在B处下方再挂一个钩码,若要使杠杆在水平位置再次平衡,下列可行的操作是______。
(选填字母)A.减少一个悬挂在A处的钩码B.增加一个悬挂在A处的钩码C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格D.将悬挂A处的钩码向右移动一格【答案】C【解析】【分析】【详解】假设一个钩码重力为G,杠杆一格为l,杠杆平衡时⨯=⨯=32236G l G l Gl若在B处下方再挂一个钩码,则右边为339⨯=G l GlA.减少一个悬挂在A处的钩码,则左边为⨯=G l Gl224左边小于右边,杠杆不能平衡,故A项不符合题意;B.增加一个悬挂在A处的钩码,则左边为⨯=G l Gl428左边小于右边,杠杆不能平衡,故B项不符合题意;C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格,则左边为G l Gl⨯=339左边等于右边,杠杆能再次平衡,故C项符合题意;D.将悬挂A处的钩码向右移动一格,则左边为G l Gl⨯=313左边小于右边,杠杆能再次平衡,故D项不符合题意。
故选C。
2.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D。
3.生活中,小华发现有如图甲所示的水龙头,很难徒手拧开,但用如图乙所示的钥匙,安装并旋转钥匙就能正常出水(如图丙所示).下列有关这把钥匙的分析中正确的是A.在使用过程中可以减小阻力臂B.在使用过程中可以减小阻力C.在使用过程中可以减小动力臂D.在使用过程中可以减小动力【答案】D【解析】【详解】由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故选D。
中考物理讲义课件 中考考点解读 第三主题 力学 第13讲 简单机械 第1课时 杠杆
命题点2杠杆作图 2.(2013·益阳)下列四个图中,所作力F的力A臂 L,正确的是()
命题点3杠杆平衡条件的应用 3.(2019·益阳)如图所示是吊车吊起货物的示意 图,已知AB=4m,BC=6m。吊臂是一个杠杆, 当吊臂吊着2At的货物处于静止状态时,杠杆的支点 是____(选5×填10“4 A”“B”或“C”)点,伸缩撑杆对 吊臂的支持力大小为_________N。(g=10N/kg)
_________________ __________________。
(3)在图乙中,将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿 虚线方向,如果要继续保持杠杆在水平方变向大静止, 弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或 “不变”)。 (4)若忽略杠杆自重对实验的影响,1则.2 在图丙中要 使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计对杠杆 的最小拉力为_____N。
☞样题2 下列杠杆作图中正A确的是()
实验探究素养提升
实验器 材
杠杆、弹簧测力计、钩码
1.选择杠杆中点作为支点:可消除杠杆自重 对实验的影响; 2.杠杆平衡状态的判断:静止状态或匀速转 动的杠杆均处于平衡状态; 3.实验前调节杠杆水平平衡(如图甲):通过 实验操 调节平衡螺母, 作 左高向左调,又高向右调(实验过程中不能 及 调节平衡螺母); 注意事 4.调节杠杆在水平位置平衡的目的:便于 项 直接从杠杆上读出力臂; 5.能直接说明“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
甲
乙
丙
(1)实验前将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺 母使杠杆水便平于静直止接的从目杠的杆是上读出力 __________臂__________________。 (2)如图甲所示,小亮在杠杆支点的左侧挂2个 钩码,在右侧挂3个钩码,杠杆恰好实水验平次平数衡太。少, 于结是论小具亮 有便 偶得 然出 性了杠杆的平衡条件。他这样得 出的结论是不合理的,原因是
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。
2020-2021中考物理——杠杆平衡压轴题专题复习附答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为()A.AB B.AC C.AD D.AE【答案】A【解析】【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.由此分析解答.【详解】由图知,O为支点,动力作用在A点,连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向应向上,所以最小力方向为AB.故选A.【点睛】在通常情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂.2.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D 。
3.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 .F 3和F 4B .F 1和F 3C .F 2和F 4D .F 1和F 2【答案】A【解析】【详解】因为力F 3的作用线所在的直线过支点O ,所以力F 3的力臂为0,又因为0乘以任何数都为0,所以力F 3不能使杠杆平衡;力F 4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同,所以力F 4不能使杠杆平衡;力F 1和F 2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反,所以力F 1和F 2可以使杠杆平衡;故选A 。
4.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 。
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专题13 杠杆考点1 杠杆动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向相反。
实验1 探究杠杆的平衡条件1.平衡状态:指杠杆在动力和阻力作用下,处于静止或匀速转动状态。
2.实验器材:铁架台、钩码、杠杆。
3.实验结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。
4.问题探究:(1)杠杆两端的螺母有什么作用?怎样使用?调节杠杆使杠杆在水平位置平衡;杠杆哪端高,就将平衡螺母向哪端调节。
(2)为什么要使杠杆在水平位置平衡?①便于精确测量力臂(力臂l1和l2恰好在杠杆上,由杠杆上的刻度就可以直接读出力臂的大小);②消除杠杆自重对实验的影响(杠杆自身的重力通过支点,对杠杆的平衡不会产生影响)。
(3)在实验中,只做一次实验就得出结论,行吗?不行,如果只做一次实验就得出结论,往往得出的结论具有偶然性和片面性,不具有普遍性。
基础检测(限时30min)一、单选题1.如图所示,以轻质杠杆的中点为支点,B端悬挂重为40N的物体,在A端施加一竖直方向的力F,杠杆平衡,则力F的大小是()A.20N B.30N C.40N D.10N【答案】C【解析】由图可知,轻质杠杆的中点为支点,轻质杠杆处于平衡状态,根据力臂的定义、三角形知识可知,G的力臂和F的力臂大小相同,根据杠杆的平衡条件可知,动力F等于B端物体的重力,为40N,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.许多物理学家为人类的进步做出了巨大的贡献,下列叙述中对应关系正确的是()A.牛顿发现了杠杆平衡条件B.伽利略最早测出了大气压强的值C.奥斯特发现了电流的磁效应D.阿基米德最早揭开了光的颜色之谜【答案】C【解析】A.最早发现了杠杆平衡条件的是阿基米德,故A错误;B.托里拆利最早测出了大气压强的值,故B错误;C.奥斯特发现了电流周围存在磁场,即电流的磁效应,故C正确;D.牛顿最早揭开了光的颜色之谜,即光的色散,故D错误。
故选C。
3.如图所示,生活中我们使用钢丝钳很容易剪断铁丝。
下列说法正确的是()A.剪铁丝时钢丝钳属于省力杠杆B.钢丝钳手柄上的花纹是为了减小摩擦C.钢丝钳手柄上的橡胶在正常情况下属于半导体D.钢丝钳的刀口做得锋利是为了增大压力【答案】A【解析】A.剪断铁丝时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;B.钢丝钳手柄上的花纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;C.钢丝钳手柄上的橡胶在正常情况下属于绝缘体,故C错误;D.钳子的刀口接触面积很小,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故D 错误。
故选A。
4.重为100N的甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa。
现将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,乙物体的质量为3kg,杠杆在水平位置平衡时,如图所示OA∶AB=2∶7,g取10N/kg。
要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则()A.甲物体对地面的压力只需减少20N B.甲物体的底面积应小于6×10-5m2 C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加至4kg D.可以移动支点O的位置,使AO∶AB=1∶4【答案】C【解析】乙物体的重力3kg 10N/kg=30N G m g ==⨯乙乙A .杠杆在水平位置平衡时,如图所示OA ∶AB =2∶7,则由杠杆的平衡条件,OA OB F l G l =乙拉可得,杠杆A 端受到的拉力对甲物体进行受力分析,甲受到绳子竖直向上的拉力和竖直向下的重力,地面对甲物体竖直向上的支持力,F F G +=甲拉支,则地面对甲的支持力100N-75N 25N F G F =-==支拉要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则甲物体对地面的压力只需减少25N ,故A 不符合题意;B .甲物体的底面积1.67×10-4m 2大于6×10-5m 2,故B 不符合题意;C .要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则地面对甲的支持力为零,由杠杆的平衡条件,杠杆B 端所挂物体的重力杠杆B 端所挂物体的质量杠杆B端所挂物体的质量至少增加至4kg,故C符合题意;D.移动支点O的位置,使AO∶AB=1∶4,则若使甲物体恰好被细绳拉离地面,杠杆的左端甲物体的重力乘以力臂杠杆的右端乙物体的重力乘以力臂杠杆左端力乘以力臂更大,则甲物体不能被细绳拉离地面,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题5.如图所示为我国古代货物装船的场景。
此时木棒属于______杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”),将重1000N的货物提升1.5m,杠杆对货物做功为______J。
【答案】省力 1500【解析】[1]如图所示,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故是省力杠杆。
[2]杠杆对货物做功为W Gh==1000N 1.5m=1500J6.如图所示,小明用撬棍向上撬石头,由于动力臂______阻力臂,所以撬棍是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】大于省力【解析】[1][2]小明用撬棍向上撬石头,由于动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,是一个省力杠杆。
7.将钉子敲入木板时,敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向,可能会导致它被敲弯。
若偏离的方向是图中的箭头方向,那么在敲击过程中,L较______时钉子更容易弯曲,因为此时对应的力臂较______,使钉子弯曲的作用较大。
【答案】大大【解析】[1][2]由图像,钉子向左弯曲,L为钉子长度,L较大时,用相同的不沿轴线方向的力敲击时,这个敲击力的力臂会较大,产生的力矩较大即使钉子弯曲的作用较大。
8.如图所示,轻质杠杆在水平位置平衡,则作用力F 1∶F 2=______;若拉力F 2=2N ,则F 1=______。
【答案】 5∶4 2.5N 【解析】[1][2]根据杠杆平衡条件1122Fl F l =得()1240cm 40cm 10cm F F ⨯=⨯+所以1254F F =∶∶ 当F 2=2N 时三、实验题9.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,每个钩码重为0.5N (钩码个数若干)。
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移;调节水平平衡的目的是______;(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点的钩码同时远离支点O移动一格,则杠杆______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”);(3)如图丙中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,当在D 点用力F拉杠杆。
此时杠杆的类型与______(选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”)相同;(4)如图丁所示,杠杆在水平位置始终保持平衡,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力大小会______(选填“不变”或“先变小后变大”、“先变大后变小”);(5)某同学按照图乙的数据得出如下结论:“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”。
这个结论与杠杆平衡条件不符合,原因是实验过程中______。
A.没有改变力的大小B.没有改变力的方向C.没有改变力的作用点D.实验次数较少,结论具有偶然性【答案】左便于直接读出力臂 6 右端下沉托盘天平先变小后变大 B【解析】(1)[1]如图甲所示,杠杆向右倾斜,表明右边要重一些,所以向左调节平衡螺母。
[2]使杠杆在水平位置平衡,为了直接在杠杆上读出力臂的长度。
(2)[3]如图乙所示,A点距离支点有3格,在A点挂4个钩码,B点距离支点2格,由杠杆平衡原理得:3格×4个钩码=2格×6个钩码,所以应在B点挂6个钩码。
[4]将A、B两点的钩码同时远离支点O移动一格,则A点距离支点有4格,B 点距离支点3格,由杠杆平衡原理得4格×4个钩码<3格×6个钩码所以杠杆向右端倾斜。
(3)[5]由图丙可以看出,C点距离支点2格,D点距离支点4格,力F与杠杆成30°角,力F的力臂是由支点向力F作垂线段,由三角函数可求力F的力臂是2格长度,所以动力臂等于阻力臂,故此时为等臂杠杆,与托盘天平原理相同。
(4)[6]当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,力臂先变长后变短,由杠杆平衡原理可得,弹簧测力计拉力应先变小后变大。
(5)[7]某同学得出的结论与杠杆平衡条件不符合,是因为力的方向始终是垂直与杠杆竖直向下,没有改变,故选B。
10.如图所示,这是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置,每个钩码重为0.5N (钩码个数若干)。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于如图甲所示状态。
应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)移,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于直接测量_____。
(2)如图乙中杠杆恰好处于水平平衡,若在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将 _____(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”)。
(3)在如图乙实验的基础上通过改变钩码数量及移动钩码悬挂的位置进行多次实验,其目的是 _____(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”),通过分析实验中的数据可得出杠杆的平衡条件是 _____(用式子表示)。
(4)如图丙中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,当在D 点用如图丙所示动力F拉杠杆。
要使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为_____m,动力F为 _____N。
【答案】左力臂右端下沉寻找普遍规律 F1l1=F2l20.1 2【解析】(1)[1]为使杠杆在水平位置平衡,杠杆右端下沉,应将杠杆的平衡螺母向左移。
[2]在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
(2)[3]如图乙所示,设一格的长度为l,根据杠杆的平衡条件可比较左右两侧力与力臂的乘积:左端4G×2l=8Gl右端3G×3l=9Gl左端力与力臂的乘积小于右端的力与力臂的乘积,在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将右端下沉。
(3)[4]该实验是探究杠杆的平衡条件,实验中测量多组数据,是为了寻找普遍性规律。
[5]由几组数据分析,各组数据的“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”相等,可知杠杆平衡条件为:F1l1=F2l2。
(4)[6]当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:[7]根据杠杆的平衡条件Fl 1=4Gl 2可得,动力为:四、计算题11.已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg ,体积为0.1m 3。
问: (1)此木料的密度为多少?(2)如图所示,甲、乙两人分别在A 点和B 点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO =BO ,O 为木料的中点。
求此时乙对木料的作用力大小。