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文檔簡介
1、專題 13 杠桿及其平衡條件一選擇題(共 22 小題)1(2018貴陽)人們應用不同的簡單機械來輔助工作,正常使用下列簡單機械時說法正確的是()A筷子可以省距離B所有剪刀都一定省力C定滑輪可以省力D撬棒越短一定越省力【分析】結合圖片和生活經驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。從而判斷選項正誤?!窘獯稹拷猓篈、用筷子夾菜時,動力臂小于阻力臂,所以是一個費力杠桿,費力但省距離,故 A 正確;B、剪鐵皮用的剪刀,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;理發(fā)用的剪刀,在使用過程中,動力臂小于
2、阻力臂,是費力杠桿;所以,剪刀有省力的,也有費力的,故 B 錯誤;C、定滑輪在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力,故 C 錯誤;D、撬棒在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;在其它條件不變時,省力的多少取決于動力臂的長短,撬棒越短動力臂越小,越費力,故 D 錯誤。故選:A。2(2018廣西)在探究“杠桿平衡條件“實驗中,杠桿在力 F 作用下水平平衡,如圖所示,現(xiàn)將彈簧測力計繞 B 點從 a 位置轉動到 b 位置過程中,杠桿始終保持水平平
3、衡,則拉力 F與其力臂的乘積變化情況是()A一直變小 B一直變大 C一直不變 D先變小后變大【分析】在測力計轉動過程中,鉤碼的重力不變,其力臂 OA 不變,根據杠桿的平衡條件分析拉力 F 與其力臂的乘積變化情況。【解答】解:將測力計繞 B 點從 a 位置轉動到 b 位置過程中,鉤碼的重力不變,其力臂 OA 不變,即阻力與阻力臂的乘積不變;由于杠桿始終保持水平平衡,所以根據杠桿的平衡條件可知,拉力F與其力臂的乘積也是不變的。故選:C。3(
4、2018湘西州)如圖所示,大熊和小熊坐蹺蹺板。如果它們腳不著地,蹺蹺板在水平位置保持平衡時,下列說法正確的是()A大熊和小熊的重力相等B大熊和小熊到支點的距離相等C他們各自的重力與各自的力臂的乘積相等D以上說法都正確【分析】由圖可知,大熊和小熊重力關系,根據杠桿的平衡條件可知它們重力與各自力臂的乘積關系,從而可知它們到支點的距離大小關系?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,大熊重力應大于小熊的重力,故 A 錯誤;BCD、由題知,它們腳不著地,蹺蹺板在水平位置保持平衡,由杠桿的平衡條件知,它們各自的重力與各自的力臂的乘積相等,故 C 正確;熊對蹺蹺板壓力大小等于各自
5、的重力,所以大熊的力臂小于小熊的力臂,即它們到支點的距離不相等,故 B 錯誤;綜上所述 D 錯誤。故選:C。4(2018濰坊)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)。如果杠桿兩側的鉤碼各減少一個,杠桿將()A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D無法判斷【分析】利用杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,左右分別判斷看是否平衡。【解答】解:圖中杠桿處于平衡狀態(tài),設一個鉤碼的重為 G,杠桿上一格的長度為 L,根據杠桿平衡條件可得:2G×3L=3G×2L;如果杠桿兩側的鉤碼各減少
6、一個,則:左邊力與力臂的乘積:1G×3L,右邊力與力臂的乘積:2G×2L,由于此時右邊力與力臂的乘積較大,所以右端下降。故選:B。5(2018邵陽)如圖所示的杠桿,動力 F 的力臂是()AODBOFCOADOC【分析】力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離;據此對照各圖逐一進行分析即可解答。F【解答】解:力臂是指從支點到力的作用線的距離;由圖可知,動力 的作用線沿 FC 方向,OC 垂直 CF,則動力 F 的力臂是線段 OC。故選:D。6(2018長春)懸掛重物
7、0;G 的輕質杠桿,在力的作用下傾斜靜止在如圖所示的位置。若力F施加在 A 點,最小的力為 FA;若力施加在 B 點或 C 點,最小的力分別為 FB、 C,且 AB=BO=OC下列判斷正確的是()AFAG BFB=G CFCG DFBFC【分析】根據杠桿的平衡條件分析出最小的力,然后畫出最小的力的示意圖,根據各個力臂的關系判定力的大小。A【解答】解:在阻力和阻力臂不變的情況下,動力臂越大,動力最??;若力施加在 點,當OA 為動力臂時,動
8、力最小為 FA;若力施加在 B 點,當 OB 為力臂時動力最小,為 FB;C 若力施加在 C 點,當 OC 為力臂時,最小的力為 FC,從支點做阻力的力臂 OB',如圖所示:;阻力和阻力臂的乘積不變;由圖可知:FA 的力臂 AOOB',根據杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)AG,故 A 錯誤;FB 的力臂 BOOB',根據杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)BG,故 B 錯誤;FC
9、0;的力臂 COOB',根據杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)CG,故 C 正確;FB 的力臂 BO=OC,根據杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)B=FC,故 D 錯誤;故選:C。7(2018齊齊哈爾)如圖所示的用具,在正常使用的過程中,屬于費力杠桿的是()ABCD【分析】結合圖片和生活經驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、圖示剪刀,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;C、圖示剪刀,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;D、
10、獨輪車在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿。故選:C。8(2018金華)如圖,用刻度均勻的勻質杠桿進行“杠桿平衡條件”的實驗(每個鉤碼重為 0.5 牛),下列說法正確的是()A實驗前出現(xiàn)如圖所示情況,應將杠桿的平衡螺母向左調B如圖,在 AB 處各增加一個鉤碼,杠桿仍然能保持平衡C如圖,彈簧測力計從 a 位置轉到 b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數需變大D如圖,用彈簧測力計在 c 點向上拉杠桿,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數小于 3 ?!痉治觥浚?)探究杠桿平衡條件之前首先要調
11、節(jié)杠桿在水平位置平衡,螺母向上翹的一端移動;(2)原來杠桿平衡,是因為兩邊的力和力臂的乘積相等,現(xiàn)在各加一個同樣的鉤碼,就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等,據此分析得出結論;(3)根據鉤碼個數與每個鉤碼的重力求出測力計拉力;當拉力 F 向右傾斜時,保持 B 點不動,彈簧測力計的方向向右傾斜,這時杠桿右側的力臂變短,根據杠桿的平衡條件可知,使杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數將變大;(4)圖中,支點位于動力和阻力的右側,彈簧測力計不但提了鉤碼,而且還提了杠桿,杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響。【解答】解:A、由圖可知,杠桿的右端上翹,要使杠桿在水平位置
12、平衡,平衡螺母應向右端移動,故 A錯誤;B、設一個鉤碼重為 G,一格的長度為 L,原來:3G×2L=2G×3L,杠桿平衡;在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼,現(xiàn)在:4G×2L3G×3L,所以杠桿不再平衡,杠桿的右端下沉,故 B 錯誤;C、圖中彈簧測力計從 a 位置轉到 b,此時拉力 F 的力臂變短,根據杠桿的平衡條件可知,拉力變大,即測力計的示數變大,故 C 正確;D、若不計杠桿的重力,根據杠桿的平衡條件可得:F2L=3G4L,
13、解得測力計的示數:F=6G=6×0.5N=3N;利用如圖所示裝置進行探究,杠桿的重力不能忽略,且杠桿的重心在桿的中點(杠桿的重心沒有通過支點),杠桿的重力與鉤碼的重力都會使杠桿向逆時針方向轉動,所以彈簧測力計的示數應大于 3N,故 D 錯誤。故選:C。9(2018聊城)人體中的許多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時手臂的示意圖,當人手托 5kg 的物體保持平衡時,肱二頭肌收縮對橈骨所施加力的大小一定()A大于 5kg B大于 49N C小于 49N D等于
14、;49N【分析】首先確定杠桿的支點、動力、阻力及對應的動力臂和阻力臂,根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2,并結合力臂的概念進行分析。【解答】解:A、力的單位是 N,質量的單位是 kg,題目是求力的大小,不能用 kg 左單位,故 A 錯誤;BCD、由圖知,物體的重力為 G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;肱二頭肌的拉力為動力,物體對手的壓力為阻力,支點在肘,如圖所示:所以動力臂小于阻力臂,根據杠桿平衡條件:F1L1=F2L2因為 L1L2所以 F1F2即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于
15、60;49N故 B 正確,CD 錯誤。故選:B。10(2018臨沂)圖( a)所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體,如圖(b)所示,則杠桿()A右端下沉B左端下沉C要保持平衡應將左端的物體向右移動D要保持平衡應在右端再加掛一個物體【分析】(a)圖杠桿是平衡的,原因是兩邊的力和力臂的乘積相等,(b)圖分別加掛一個等重的物體后,分析兩邊的力和力臂的乘積是否還相等,據此判斷丁圖的杠桿是否還平衡?!窘獯稹拷猓篈B、設一個鉤碼重為 G,杠桿一格長為 L,(a)圖杠桿平衡是因為:2G×2L=G×
16、;4L;(b)圖分別加掛一個等重的物體后(為便于研究,設物體的重也為G),左邊力與力臂的乘積:3G×2L,右邊力與力臂的乘積:2G×4L,因為 3G×2L2G×4L,即右邊力與力臂的乘積較大,所以杠桿不能平衡,右端下沉;故 A 正確,B 錯誤;CD、若想讓杠桿能夠平衡,可以將左端的物體向左移動,從而增大左邊的力臂,使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積,故 C 錯誤;若想讓杠桿能夠平衡,可以在左端再加掛一個物體,左邊的力變大,使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積,故
17、D 錯誤。故選:A。11(2018黑龍江)如圖所示的簡單機械中一定費力的是()A起瓶器B撬棒C羊角錘D釣魚竿【分析】結合圖片和生活經驗,找出支點,判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、起瓶器在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故 A 錯誤;B撬棒在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故 B 錯誤;C、羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故 C 錯誤;D、釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故 D 正確。故選:
18、D。12(2018遂寧)小明在水平地面上推如圖所示的一只圓柱形油桶,油桶高40cm,底部直徑為 30cm,裝滿油后總重 2000N下列說法中正確的是()A要使底部 C 稍稍離開地面,他至少應對油桶施加 600N 的力B他用水平力雖沒推動油桶,但他用了力,所以他對油桶做了功C他用水平力沒推動油桶,是因為推力小于摩擦力D油桶勻速運動時,地面對油桶的支持力和油桶對地面的壓力是平衡力【分析】(1)根據杠桿平衡原理,確定出使杠桿平衡的動力方向,然后利用幾何關系求出力臂,再利用平衡條件求出最小拉力的大小。(2)根據做功的條件分析;(3)根據二力平
19、衡分析;(4)根據平衡力的條件分析?!窘獯稹拷猓篈、作用在 B 點的力,要使油桶 C 點稍離地面,必須以 C 點為支點,則 BC 作為動力臂最長,此時動力也最小,最省力,此時動力為 F,阻力為 G=2000N,動力臂 L1= =50cm,阻力臂 L2=&
20、#160;CD=×30cm=15cm,由于 F1L1=F2L2,則最小拉力 F=600N,故 A 正確。B、他用水平力沒推動油桶,沒在力的方向上通過距離,故不做功,故 B 錯誤;C、他用水平力沒推動油桶,油桶處于靜止狀態(tài),推力等于摩擦力,故 C 錯誤;D、地面對油桶的支持力和油桶對地面的壓力沒有作用在同一個物體上,不是平衡力,故 D錯誤。故選:A。13(2018海南)如圖所示,下列工具在使用中屬于省力杠桿的是()A筷子B釣魚竿C鋼絲鉗D食品夾【分析】結合圖片和生活經驗,找出支點,判斷杠桿在使用過
21、程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故 A 錯;B、釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故 B 錯;C、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故 C 正確;D、食品夾在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故 D 錯。故選:C。14(2018河南)下列工具中,使用時屬于費力杠桿的是()A羊角錘B筷子C瓶蓋起子D天平【分析】結合圖片和生活經驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷
22、它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;C、瓶蓋起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;D、天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿。故選:B。15(2018連云港)如圖所示,O 為杠桿的支點,杠桿右端掛有重為 G 的物體,杠桿在力F1 的作用下在水平位置平衡。如果用力 F2 代替力 F1 使杠桿仍在水平位置保持平衡,下列關系中正確的是()AF1F2BF1F2CF2G DF1=G【分析】由題
23、知,O 為支點,當阻力、阻力臂不變時,由杠桿的平衡條件知:動力和動力臂的乘積一定,當動力臂較大時,動力將較小;動力臂較小時,動力將較大。因此先判斷出F1、F2 的力臂大小,即可判斷出兩力的大小關系從而比較出 F1、F2 與 G 的關系。【解答】解:AB、設動力臂為 L2,杠桿長為 L(即阻力臂為 L);由圖可知,F(xiàn)2 與杠桿垂直,因此其力臂為最長的動力臂,由杠桿平衡條件可知 F2 為最小的動力,則 FlF2,故 A 錯誤,B 正確;CD
24、、用力 F2 使杠桿在水平位置保持平衡時,由杠桿平衡條件可得:F2L2=GL,由圖知 L2L,所以 F2G;故 C 錯誤;因為 FlF2,F(xiàn)2G,所以 FlF2G,故 D 錯誤。故選:B。16(2018上海)能使杠桿 OA 水平平衡的最小力的方向為()AABBACCADDAE【分析】根據杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長。由此分析解答?!窘獯稹拷猓河蓤D知,O 為支點,動
25、力作用在 A 點,連接 OA 就是最長的動力臂,根據杠桿平衡的條件,要使杠桿平衡動力方向應向上,所以最小力方向為 AB。故選:A。17(2018福建)墨經最早記述了秤的杠桿原理。圖中“標”“本”表示力臂,“權“重”表示力。以下說法符合杠桿平衡原理的是()A“權”小于“重”時,A 端一定上揚B“權”小于“重“時,“標”一定小于“本”C增大“重”時,應把“權”向 A 端移D增大“重”時,應換用更小的“權”【分析】桿秤實際是以提紐為支點的杠桿,利用杠桿平衡條件分析力或力臂的變化?!窘獯稹拷猓焊鶕軛U平衡條件知,權
26、5;標=重×本。A、“權”小于“重”時,“本”確定,但“標”是可以改變的,所以 A 端不一定上揚。故A 錯誤;B、“權”小于“重“時,由“權×標=重×本”知,“標”一定大于“本”。故 B 錯誤;=C、增大“重”時,“權”和“本”不變,由“權×標 重×本”知,“標”會增大,所以把“權”向 A 端移。故 C 正確;D、增大“重”時,“本”不變,由“權×標=重×本”知,可以增大“標”,或增大“權”。故 D 錯誤。
27、故選:C。18(2018達州)如圖所示,光滑帶槽的長木條AB(質量不計)可以繞支點 O 轉動,木條的 A 端用豎直細線連接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木條的 B 端通過細線懸掛一個長方體木塊 C,C 的密度為 0.8×103kg/m3,B 端正下方放一盛滿水的溢水杯。現(xiàn)將木塊 C 緩慢浸入溢水杯中,當木塊浸入水中一半時,從溢水口處溢出 0.5N 的水,杠桿處于水平平衡狀態(tài),然后讓質量為 300g 的小球從
28、60;B 點沿槽向 A 端勻速運動,經 4s 的時間系在 A 端細繩的拉力恰好等于 0,下列結果不正確的是(忽略細線的重力,g 取 10N/kg)()A木塊受到的浮力為 0.5NB木塊 C 受到細線的拉力為 0.3NC小球剛放在 B 端時 A 端受到細線的拉力為 2.2ND小球的運動速度為 0.2m/s【分析】(1)溢水杯內裝滿水,當物體放入后,根據阿基米德原理即可求出物體受到的浮力;(2)根據&
29、#160;F 浮=水V 排 g 求排開水的體積;此時木塊浸入體積為木塊體積的一半,可求木塊的體積,又知道木塊的密度,利用密度公式和重力公式求木塊重;根據 FB=GF 浮求杠桿 B端受到的拉力 FB,(3)根據杠桿平衡條件得出關系式 FA×OA=FB×OB 求出小球剛放在 B 端時 A 端受到細線的拉力;(4)知道小球的質量可求重力,設小球的運動速度為 v,則小球滾動的距離 s=vt,可求當A 端的拉力為
30、160;0 時,小球到 O 點距離(sOB=vtOB=v×4s0.4m),再根據杠桿平衡條件得出 G 球×s=FB×OB,據此求小球運動速度?!窘獯稹拷猓海?)溢水杯內盛滿水,當物體放入后,物體受到的浮力:F 浮=G 排=0.5N,故 A 正確;(2)根據 F 浮=V 排=液gV 排可得排開水的體積:=5×105m3;因為一半浸入水中,所以物體的體積:V 物=2V 排=2×5×105m3
31、=1×104m3;由 G=mg 和 = 可得,物體的重力:G=mg=物V 物 g=0.8×103kg/m3×1×104m3×10N/kg=0.8N,則 B 端木塊 C 所受的拉力:FB=GF 浮=0.8N0.5N=0.3N,故 B 正確;(3)小球的質量為:m 球=300g=0.3kg,小球的重:G 球=m 球 g=0.3kg×10N/kg=3N,小球剛放
32、在 B 端時,B 端受到的力為 3N+0.3N=3.3N,根據杠桿平衡條件得出關系式:FA×OA=FB×OB則 A 端受到細線的拉力:FA= =2.2N,故 C 正確。(4)設小球的運動速度為 v,則小球滾動的距離 s=vt,當 A 端的拉力為 0 時,杠桿再次平衡,此時小球到 O
33、60;點距離:s=sOB=vtOB=v×4s0.4m,根據杠桿平衡條件可知:G 球×s=FB×OB,即:3N×(v×4s0.4m)=0.3N×0.4m,解得:v=0.11m/s。故 D 錯誤。故選:D。19(2018煙臺)如圖所示的杠桿,屬于費力杠桿的是()ABCD【分析】結合圖片和生活經驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。B、起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合
34、題意。C、鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,符合題意。D、鉗子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。故選:C。20(2018蘇州)如圖的常見器具都應用了杠桿,其中屬于省力杠桿的是()A托盤天平B獨輪車C筷子D船槳【分析】結合圖片和生活經驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、托盤天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力也不費力;B、獨輪車在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;C、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;D、船槳在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿。故選:
35、B。21(2018綿陽)如圖所示,兩個等高的托盤秤甲、乙放在同一水平地面上,質量分布不均勻的木條 AB 重 24N,A、B 是木條兩端,O、C 是木條上的兩個點,AO=BO,AC=OCA 端放在托盤秤甲上,B 端放在托盤秤乙上,托盤秤甲的示數是 6N現(xiàn)移動托盤秤甲,讓C 點放在托盤秤甲上。此時托盤秤乙的示數是()A8NB12NC16ND18N【分析】A 端放在托盤秤甲上,以 B 點支點,根據杠桿平衡條件先表示出木條重心 D 到 B 的距
36、離,當 C 點放在托盤秤甲上 C 為支點,再根據杠桿平衡條件計算托盤秤乙的示數?!窘獯稹拷猓涸O木條重心在 D 點,當 A 端放在托盤秤甲上,B 端放在托盤秤乙上時,以 B 端為支點,托盤秤甲的示數是 6N,根據力的作用是相互的,所以托盤秤對木條 A 端的支持力為 6N,如圖所示:由杠桿平衡條件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,所以:AB=4BD,BD= AB,當 C
37、 點放在托盤秤甲上時,仍以 C 為支點,此時托盤秤乙對木條 B 處的支持力為 FB,因為 AO=BO,AC=OC,所以 CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD由杠桿平衡條件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD,所以:FB=16N,則托盤秤乙的示數為 16N。故選:C。22(2018衢州)如圖所示是汽車起重機,其中A、B 組成滑輪組(結構如示意圖),C 桿伸縮可改變吊臂的長短,D 桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度
38、,O 為吊臂的轉動軸,裝在 E里的電動機牽引鋼絲繩,利用滑輪組提升重物,H 為在車身外側增加的支柱,F(xiàn) 為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是()A滑輪組中 A 滑輪用于改變力的方向B當 C 桿伸長時吊臂對 D 桿的壓力將變大C當 D 桿伸長時力 F 的力臂將變小DH 的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大【分析】(1)不隨物體一起移動的滑輪是定滑輪,隨物體一起移動的滑輪是動滑輪,定滑輪可以改變力的方向,動滑輪可以
39、省力;(2)當 C 桿伸長時吊臂阻力臂變長,阻力和動力臂不變時,根據杠桿平衡條件分析解答力的變化;(3)當 D 桿伸長時,物體變高,伸長臂的夾角變大,阻力臂 F 的力臂將變??;(4)操縱汽車起重機時,應在車身外側增加支柱,以防翻車,并避免輪胎受到過大的壓力,損壞輪胎?!窘獯稹拷猓篈、A 滑輪隨物體一起移動是動滑輪,動滑輪可以省力但可以改變力的方向,故 A 錯誤;B、當 C 桿伸長時吊臂阻力臂變長,在阻力和動力臂一定時,阻力臂越長,動力越大,根據物體間力的作用是相互的知,對 D
40、 桿的壓力將變大,故 B 正確;C、當 D 桿伸長時力,物體變高,阻力臂 F 的力臂將變小,故 C 正確;D、操縱汽車起重機時,應在車身外側增加支柱即 H,以防翻車,并避免輪胎受到過大的壓力。故 D 正確。故選:A。二填空題(共 9 小題)23(2018昆明)如圖所示,輕質杠桿OA 可繞 O 點無摩擦轉動,A 點處掛一個重為 20N 的物體,B 點處加一個豎直向上的力 F,杠桿
41、在水平位置平衡,且 OB:AB=2:1則 F=30N,它是費力杠桿?!痉治觥恳阎矬w G 的重力,再根據杠桿平衡的條件 FOB=GOA 可直接求 F 的大小,根據拉力 F 和 G 的大小判斷杠桿的種類?!窘獯稹拷猓阂驗?#160;OB:AB=2:1,所以 OB:OA=OB:(OB+AB)=2:(2+1)=2:3由杠桿平衡的條件 F 得:FOB=GOA 可得:即:F=30N;因為 FG,所以此杠桿為費力杠桿。故答案為:30;費力
42、。24(2018廣安)如圖,AB 是能繞 B 點轉動的輕質杠桿,在中點 C 處用繩子懸掛重為 100N的物體(不計繩重)在 A 端施加豎直向上的拉力使杠桿在水平位置平衡,則拉力F=50N若保持拉力方向始終垂直于杠桿,將 A 端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力 F 將減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)【分析】(1)物體的重力為阻力,杠桿在水平位置保持平衡時,BC 為阻力臂,BA 為動力臂,根據杠桿的平衡條件 F1l1=F2l2
43、160;求出拉力的大??;(2)利用杠桿平衡條件分析拉力 F 的大小變化情況?!窘獯稹拷猓焊軛U在水平位置保持平衡,由 F1l1=F2l2 可得,拉力的大?。篎1=G=G= ×100N=50N。若將 A 端緩慢向上提升一小段距離,則阻力臂 l2 將變小,阻力 G 不變,即 F2l2 變小,因為拉力方向始終垂直于杠桿,所以動力臂不變,l1 始終等于 BA,根據 F1l1=F2l2 可知 F1 變小,即拉
44、力 F 減??;故答案為:50;減小25(2018威海)如圖為吊裝工具示意圖,物體 M 為重 5000N 的配重,杠桿 AB 的支點為 O,OA:OB=1:2,每個滑輪重 100N當重為 700N 的工人用 300N 的力豎直向下勻速拉動繩子時,工人對地面的壓力為400N,物體 M 對地面的壓力為4500N(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計)【分析】(1)首先對工人進行受力分析,受豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的支持力,人對繩子
45、的拉力,即繩子對人的拉力,又知道人的重力,從而可以計算出地面對人的支持力,即工人對地面的壓力。(2)分析 A 點受到的力和杠桿的平衡條件分析出 B 點的拉力,對 M 受力分析得出地面對物體的支持力即物體 M 對地面的壓力。【解答】解:(1)人受豎直向下的重力 G、豎直向上的拉力 F、豎直向上的支持力 F 支,由力的平衡條件可得:F+F 支=G,則 F 支=GF=700N300N=400N,因為地面對人的支持力和人對地面的壓力是一對相互作用力,大小
46、相等,所以工人對地面的壓力:F 壓=F 支=400N;(2)定滑輪受向下的重力、3 段繩子向下的拉力、杠桿對定滑輪向上的拉力,由力的平衡條件可得:FA=3F+G 定=3×300N+100N=1000N;杠桿對定滑輪的拉力和定滑輪對杠桿的拉力是一對相互作用力,大小相等,即FA=FA=1000N;根據杠桿的平衡條件:FA×OA=FB×OB,且 OA:OB=1:2,所以:FB=500N;因為物體間力的作用是相互的,所以杠桿對物體 M 的拉力等于物體 M 對杠桿的拉力,即
47、FB=FB=500N;物體 M 受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力,則物體 M 受到的支持力為:FM 支持=GMFB=5000N500N=4500N,因為物體間力的作用是相互的,所以物體 M 對地面的壓力:FM 壓=FM 支持=4500N。故答案為:400;4500。26(2018杭州)如圖所示,將長為 1.2 米的輕質木棒平放在水平方形臺面上,左右兩端點分別為 A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為 0.3 米。在 A 端
48、掛一個重為 30 牛的物體,在B 端掛一個重為 G 的物體。(1)若 G=30 牛,臺面受到木棒的壓力為60牛。(2)若要使木棒右端下沉,B 端掛的物體至少要大于90牛。(3)若 B 端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,則 G 的取值范圍為1090牛?!痉治觥浚?)對物體進行受力分析,算出臺面受到的支持力進一步判斷出臺面受到木棒的壓力;(2)若要使木棒右端下沉,以右邊緣為支點,分析得出動力臂和阻力臂,根據杠桿的平衡條件算出 B 端掛的物體的重力;(3)若&
49、#160;B 端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,分別乙左邊緣和右邊緣為支點判斷出動力臂和阻力臂,據杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 分析分析出最大力和最小力?!窘獯稹拷猓海?)放在水平方形臺面上輕質木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺面豎直向上的支持力,即 F 支持=F 拉力=2G=2×30N=60N;因為木板對臺面的壓力和臺面對木棒的支持力是一道相互作用力,大小相等,即 F壓力=F支持=60N;(2)此時 L 左=1.2m0.3m=0.9m,L 右=0.3m,根據杠桿的平衡條件:G
50、A×L 左=GB×L 右得。B 端掛的物體的重力:GB=90N;(3)若以右邊緣為支點,右邊力臂最小,力最大為 90N;若以左邊緣為支點,右邊力臂最大,力最小,此時 L 左=0.3m,L 右=1.2m0.3m=0.9m,最小為:F 小=10N。故答案為:(1)60;(2)90;(3)l090。O27(2018齊齊哈爾)如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計), 是支點,A 處掛一重為 50N的物體,為保證杠桿在水平位置平衡,在中點 B 處沿F2(選填“F
51、1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,為100N?!痉治觥咳粼诟軛U上 B 點施加最小的力 F,使杠桿在水平位置平衡,該力的方向應該垂直杠桿向上,使動力臂最長,即豎直向上;B 是杠桿的中點,則 OA=2OB,又知道物重大小,利用杠桿平衡條件求拉力大小?!窘獯稹拷猓簽槭估ψ钚。瑒恿Ρ垡铋L,拉力 F 的方向應該垂直杠桿向上,即豎直向上(F2),動力臂為 OB 最長,杠桿在水平位置平衡,根據杠桿的平衡條件:F2×OB=G×OA,由于 OA 是 OB
52、60;的二倍,所以:F=2G=100N。故答案為:F2;100。28(2018北京)小華探究杠桿平衡條件時,使用的每個鉤碼的質量均相等,杠桿上相鄰刻線間的距離相等。如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應將右端的平衡螺母向右(選填“左”或“右”)端調節(jié)。杠桿水平后,在杠桿上的A 點懸掛了 2 個鉤碼,如圖乙所示 , 為 杠 桿 保 水 平 平 衡 , 應 在B點 懸 掛3個 鉤 碼 ?!痉治觥浚?)
53、調節(jié)平衡螺母向上翹的一端移動,使杠桿在水平位置平衡。(2)設一個鉤碼重為 G,杠桿一個小格是 L,根據杠桿平衡條件進行判斷;【解答】解:(1)由圖甲可知,杠桿的右端上翹,所以平衡螺母向上翹的右端移動;(2)設一個鉤碼為 G,一格的長度為 L,根據杠桿的平衡條件可得:2G×3L=nG×2L,解得:n=3。故答案為:右;3。29(2018東營)如圖所示,杠桿 AOB 能繞 O 點轉動。在 A 點掛一重物 G,為使杠桿保持平衡且用力最小,在 B 點施加
54、一個力,這個力應該是圖中的 F2?!痉治觥坑蓤D可見為保持杠桿平衡,動力方向必須向下。根據杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長,已知點 B 是動力作用點,那么只需找出最長動力臂即可?!窘獯稹拷猓涸?#160;B 點施力 F,阻力的方向向下,為使杠桿平衡,動力的方向應向下,F(xiàn)4 方向向上,不符合要求;當 F 的方向與杠桿垂直時動力臂最大,此時最省力,即 F2 的方向與 OB 垂直,故&
55、#160;F2 最小。故答案為:F2。30(2018瀘州)瀘州市為了鞏固創(chuàng)文成果下發(fā)了宣傳手冊“綠色低碳生活,從垃圾分類開始”。如圖是一種輪式垃圾桶,拖動時它相當于一個省力杠桿(選填“省力”或“費力”);垃圾桶底部的小輪子是為了 減小摩擦力(選填“增大”或“減小”);若拖動時垃圾桶總重為 150N,且動力臂為阻力臂的 2 倍,則保持垃圾桶平衡的拉力 F 為75N?!痉治觥浚?)由示意圖分析動力和阻力,然后看動力臂和阻力臂的大小,確定杠桿種類;(2)用滾動代替滑動可以減小摩擦;(3)根據杠桿的平衡條件進行計算求出豎直向上的力。
56、【解答】解:(1)圖示的垃圾桶,因為是動力臂大于阻力臂的杠桿,所以是一個省力杠桿;(2)垃圾桶底部安裝小輪子,采用變滑動為滾動的方式減小了摩擦力;(3)已知垃圾桶總重 G=150N,動力臂 L1=2L2,根據杠桿平衡條件:FL1=GL2 可得,保持垃圾桶平衡的拉力為:F= =75N。故答案為:省力;減??;75。31(2018荊州)如圖所示,一根足夠長的輕質杠桿水平支在支架上,OA=20cm,G1 是邊長為 5cm 的正方體,G2 重為 20N當&
57、#160;OB=10cm 時,繩子的拉力為10N,此時 G1 對地面的壓強為 2×104Pa現(xiàn)用一水平拉力使 G2 以 5cm/s 的速度向右勻速直線運動,經過10s 后,可使 G1 對地面的壓力恰好為零?!痉治觥浚?)已知 OA、OC 和 G2,由杠桿平衡條件求出 G2 在 C 點時,杠桿在 A 點受到的拉力,由壓強公式的變形公式求出 G1 對地面的壓力,然后對
58、160;G1 進行受力分析,由平衡條件求出 G1 的重力;(2)由杠桿平衡條件求出 G1 對地面壓力為零時 G2 到支點的距離,然后由速度公式的變形公式求出 G2 的運動時間。【解答】解:(1)G2 在 C 點時,由杠桿平衡條件得:FA×OA=G2×OC,即:FA×20cm=20N×10cm,解得:FA=10N;物體與地面的接觸面積:S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2;由 p= 得物體
59、0;G1 對地面的壓力:F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N,地面對物體的支持力:F=F=50N,G1 受豎直向下的重力 G1、地面的支持力 F、繩子的拉力 FA 作用,物體靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:G1=FA+F=10N+50N=60N;(2)當 G1 對地面的壓力為 0 時,杠桿在 A 點的受到的拉力 FA=G1=60N,設 G2 位于 D 點,由杠桿平衡條件得:FA×
60、OA=G2×OD,即:60N×20cm=20N×OD,解得:OD=60cm,物體 G2 的路程:s=ODOC=60cm10cm=50cm,由 v= 得物體 G2 的運動時間:t=10s;故答案為:10;10。三作圖題(共 18 小題)32(2018遼陽)甲是一款水管扳手鉗,用它夾水管時,AOB 部分可視為一個杠桿,其簡化示意圖如圖乙所示。請在乙圖中畫出:(1)阻力 F2 的力臂 L2;( 2 ) 杠 桿
61、160;平 衡 時 , 作 用 在B點 的 最 小 動 力F1 及 其 力 臂L1【分析】(1)過支點作阻力作用線的垂線,支點到垂足的距離為阻力臂。(2)根據杠桿的平衡條件,在阻力、阻力臂一定時,動力臂越長、越省力,首先確定出最長的力臂、動力作用點,再確定動力的方向,畫出動力的示意圖?!窘獯稹拷猓海?)由題知,O 點為支點,從 O 點作 F2 作用線的垂線,支點到垂足的距離為阻力臂 L2
62、。(2)若動力作用在 B 點,以 OB 為動力臂是最長的力臂,此時力最小,則連接 OB 為最長力臂 L1,再過 B 點做 OB 的垂線,即動力 F1 的作用線,以 O 為支點,F(xiàn)1、F2 作用效果相反,F(xiàn)2使杠桿順時針轉動,則 F1 使杠桿逆時針轉動,F(xiàn)1 的方向向上,如圖所示:33(2018咸寧)過去農村用的舂米工具是一個杠桿,如圖所示是它的結構示意圖。O 為固定轉軸,在 A 端連接著石球,腳踏 B 端可以使石球升高,抬起腳,石球會落下打擊稻谷。請在圖中畫出動力 F1 的力臂和石球所受重力 G 的示意圖。【分析】(1)做重力的示意圖,
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