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文檔簡介
第=page22頁,共=sectionpages22頁第=page11頁,共=sectionpages11頁《杠桿》一、單選題如圖所示,分別沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠桿平衡,關于三個力的大小,下列說法正確的是(????)A.沿F1方向的力最小 B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小 如圖所示,要使杠桿平衡,在A點作用的力分別為F1、F2、F3,則(????)
A.沿豎直方向的力F1最小
B.沿垂直干杠桿OA方向的力F2最小
C.沿水平方向的力F3最小如圖所示,用工具撬釘子時,向哪一個方向撬最省力(????)A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.如圖所示,O為杠桿AB的支點,A端掛一重物G,圖中能使杠桿在水平位置平衡的最小的拉力是(????)A.F1 B.F2 C.F3 如圖所示,活塞式抽水機手柄可以看做是繞O點轉動的杠桿。它在動力F1和阻力F2的作用下,處于平衡狀態(tài),要想最省力應使F1沿著那個方向?A.由C指向F B.由C指向D C.由C指向E D.由C指向O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F1A.F1<F2 B.F1>如圖所示,O為杠桿的支點,A點掛一重物,為使杠桿在水平位置平衡,若在B點施加一個力并使該力最小,該力應沿(????)A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向如圖,輕質杠桿OA中點通過細線懸掛一個重力為60N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,下列有關說法正確的是(????)A.使杠桿順時針轉動的力是物體的重力
B.此杠桿為費力杠桿
C.杠桿處于水平位置平衡時拉力F的大小為30N
D.保持F的方向豎直向上不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將增大如圖所示,在杠桿的一端吊一重物G,在A點分別用不同方向的三個力F1、F2、F3使杠桿靜止在圖示的位置上,那么(????)
A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小如圖所示。杠桿上分別站著大人和小孩(G大人>A.仍能平衡 B.不能平衡,大人那端下沉
C.不能平衡,小孩那端下沉 D.條件不夠,無法判斷如圖所示的杠桿,動力F的力臂是(????)A.ODB.OFC.OAD.OC如圖是某同學探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置,實驗中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)。下列方法中不會使彈簧測力計的示數(shù)變化的是(????)A.將鉤碼的懸掛點由A向B移動
B.將測力計連接點由B向A移動
C.減少A處所懸掛鉤碼的個數(shù)
D.增加B處拉杠桿的細線長度小明用桿秤稱一條魚的質量(如圖所示),當桿秤在水平位置平衡時,秤砣拉線正好壓在2kg的刻度線上,利用手邊的測量工具,可以估測秤砣的質量大約是(????)A.5g B.50g C.500g D.5000g如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻,各鉤碼質量相等,如果在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼,杠桿會(????)
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.無法判斷如圖所示的杠桿提升重物,設作用在A端的力F始終豎直向下,在將重物慢慢提升到一定高度的過程中,F(xiàn)的大小將(????)A.保持不變B.逐漸變小C.逐漸變大D.先變大,后變小一個重為600N的物體Q底面積750cm2,將其放在水平地面上,如圖所示,現(xiàn)將物體Q掛在杠桿的B端,在A端懸掛一個重為450N的物體P使杠桿在水平位置平衡,忽略杠桿自重的影響,若OA:OB=1:2,那么A.繩子對物體Q的拉力為375N B.地面對物體Q的支持力為225N
C.物體Q對地面的壓強是5000Pa D.物體Q對地面的壓強是10000Pa一根直桿可以繞O點轉動,在直桿的中點掛一個重為G的重物,在桿的另一端施加一個力F,如圖所示,在力F從水平方向緩慢轉動到沿豎直向上的方向過程中,為使直桿保持在圖示位置平衡,則拉力F的變化情況是(????)A.一直變大 B.一直變小
C.先變大,后變小 D.先變小,后變大如圖,某興趣小組用輕桿自制簡易液體密度秤。A端空桶不注入液體時,調節(jié)秤砣M懸掛點B使桿在水平位置平衡,在B處標注“0”;往空桶注入一定體積的水,再次調節(jié)使桿平衡,在懸掛點處標注“1”,按比例標注其它刻度。下列操作中一定可以增大密度秤量程的是(????)A.向右移動支點 B.換用較長的輕桿
C.換用較輕的秤砣 D.換用較輕的空桶如圖AB為一可繞O點轉動的杠桿,在A端通過繩子作用一個拉力F,使杠桿平衡,保持重物不動,而使繩繞A點沿圖中虛線從豎直位置C順時針緩慢轉動到D位置,則以下判斷正確的是(????)A.F變大 B.F變小 C.F不變 D.無法判斷如圖,在“探究杠桿平衡條件”實驗中,彈簧測力計從位置A逆時針轉到位置B,杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將(????)A.變大B.變小C.不變D.不能確定
二、計算題如圖所示,正方體金屬塊A質量為100kg,邊長2dm,靜止放在水平面上,通過輕繩系于輕質杠桿BOC的B端,杠桿可繞O點轉動,且BC=3BO.在C端用F=100N的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,求:此時
(1)繩對B端的拉力F拉;
(2)物體A對地面的壓強p.
如圖所示,一輕質杠桿OA可繞O點無摩擦轉動,A端用繩子系在豎直墻壁的B點,在杠桿的C點懸掛一重為20N的物體,杠桿處于水平靜止狀態(tài).已知OA長為50cm,OC長為30cm,∠OAB=30°.
(1)請在圖中畫出繩子對杠桿拉力F的力臂.
(2)拉力F的大小是多少?
如圖所示,杠桿MON在水平位置保持靜止,A、B是實心柱形物體,他們受到的重力分別是GA=13.8N,GB=10N,B的底面積SB=40cm2,柱形容器中裝有水,此時水的深度h1=12cm,容器的底面積S容=200cm2,B物體底面離容器底的距離h0=5cm,已知MO:ON=2:3,ρ水=1.0×103
如圖所示,輕質杠桿可繞O點轉動,杠桿左端A處掛了一物塊,右端B處施加一個F=3N的拉力,此時杠桿在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm。
(1)求繩子對杠桿A端的拉力。
(2)若物塊的體積為10cm3,求物塊在水中所受到的浮力。
三、作圖題如圖所示的鋼絲鉗,其中A是剪鋼絲處,B為手的用力點,O為轉動軸(支點),圖為單側鉗柄及相連部分示意圖。請在圖中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂L1和阻力F2。
畫出圖中作用在A
點的最小力的方向。
在圖中,O點表示杠桿的支點,畫出力F的力臂并用字母L表示。
如圖所示,利用羊角錘撬起釘子,請你在羊角錘A點處畫出所能施加最小動力F1,并畫出阻力F2的阻力臂L2.
四、實驗探究題在探究杠桿平衡條件的實驗中,如圖甲、圖乙所示。
(1)實驗前,發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài),為了使杠桿在水平位置平衡,應將杠桿右端的平衡螺母向______移動。
(2)上面操作使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是______。
(3)某實驗小組進行正確的實驗操作后,得到的數(shù)據(jù)為F1=6N,l1=20cm,F(xiàn)2=4N和l2=30cm該實驗小組是否根據(jù)這組數(shù)據(jù)就能得出探究結論。
答:______。理由是______。
(4)實驗中,用如圖乙所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能平衡,但采用這種方式是不妥當?shù)摹_@主要是因為______
A.一個人無法獨立操作
B.需要使用太多的鉤碼
C.力臂與杠桿不重合
D.力和力臂數(shù)目過多
在“探究杠桿的平衡條件”實驗中:
(1)圖甲中,為使杠桿在水平位置平衡,應將右端的平衡螺母向______側調節(jié)。
(2)圖乙中,杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài),若在A處下方再掛一個鉤碼,則B處所掛鉤碼須向右移動______格,可使杠桿在水平位置再次平衡。
(3)杠桿處于圖甲所示位置時,小李同學就在杠桿上掛鉤碼進行實驗,小明認為這樣操作會對實驗產(chǎn)生以下影響:
①杠桿自身重力可能會對實驗產(chǎn)生影響
②可能不便于測量力臂或出現(xiàn)力臂測量錯誤
③無法得出杠桿平衡條件
你認為正確的是______。
A.①②B.①③C.②③
答案和解析1.【答案】B
【解析】【分析】
本題考查了杠桿中最小力的問題,使用杠桿時,如果阻力和阻力臂一定,當動力臂最長(連接支點和動力作用點,并做連線的垂線,沿該方向施力,動力臂最長)時最省力。
如下圖支點為O,阻力和阻力臂一定,找出動力F1、F2、F3的力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力臂最長的最省力,據(jù)此分析判斷。
【解答】
如圖,分別沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠桿平衡,阻力和阻力臂一定,
∵三個方向施力,F(xiàn)2的力臂LOA最長,根據(jù)杠桿的平衡條件,
∴F2最小(最省力)。故B正確,ACD錯誤。
【解析】【分析】
此題是求杠桿最小力的問題,已知點A是動力作用點,找到動力作用點A到支點O的最長動力臂是解決問題的關鍵。由題知,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,當動力臂大時,動力較??;動力臂小時,動力較大。因此先判斷出F1、F2、F3的力臂大小,即可判斷出三個力的大小關系。
【解答】
解:在A點施力F,當F的方向與杠桿垂直時動力臂最大,此時最省力,即F2最小,故ACD錯誤,B正確;
故選:B。
【解析】解:由圖可知,方向向上的兩個力F1、F2選用的支點是下圖中的A點,而方向向下的兩個力F3、F4選用的支點是下圖中的B點;
根據(jù)杠桿平衡條件可知,要使動力最小,須使動力臂最大,所以應該選用A點作為支點,則選項C、D排除;
又由于F2的方向與桿子豎直,對應的力臂大于F1對應的力臂,故沿F2的方向的力最?。?/p>
故選B.
在判斷杠桿最小動力時,需要先找到支點和動力作用點,然后把支點和動力作用點的連線作為動力臂,則過動力作用點與連線豎直的動力就是最小的動力.
【解析】解:由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小、越省力;
由圖可知支點到F1作用線的距離為三格的長度;支點到F2作用線的距離小于三格的長;支點到F3作用線的距離為二格的長度;作用在杠桿上的F4和阻力作用效果一樣(都會使杠桿逆時針轉動),因此無法使杠桿平衡。
【解析】【分析】
活塞式抽水機手柄可以看作是繞O點轉動的杠桿,選項中的四個量應該分別代表了杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂,關鍵是看它們的對應關系是否正確,據(jù)此來做出判斷。
解答此題的關鍵一是熟知杠桿的平衡條件,二是能準確判斷杠桿的力臂,后者是本題考查的真正目的。
【解答】
讀圖可知,F(xiàn)1為動力,其力臂是支點到動力作用線的垂直距離,此時力臂為OE;F2為阻力,其力臂是從支點到阻力作用線的垂直距離;
處于平衡狀態(tài),根據(jù)杠桿的平衡條件,要想最省力,力臂最長,應為OF,即F1沿著由C指向F方向,只有選項A符合題意。
故選A。
6.【解析】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F1>F2,故A錯誤,B正確;
CD、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:F2?L2=G?L,
由圖知L2<L,
所以F2>G;故C錯誤;
因為F1>F2,F(xiàn)2>G,
所以F1>F【解析】解:由圖可知,O為支點,A點掛一重物,阻力方向向下,為使杠桿在水平位置平衡,在B點施加一個力,則動力F與杠桿垂直且方向向下,
要使該力最小,由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情況下,動力臂越長則動力越小;
由圖可知,BM對應的動力臂最長,所以該力應沿BM方向。
故選:A。
由杠桿平衡條件F【解析】解:(1)由圖知,使杠桿順時針轉動的力是物體對杠桿的拉力,故A錯誤;
(2)杠桿在A位置(如下圖),LOA=2LOC,
因為杠桿平衡,所以FLOA=GLOC,
則拉力F=G×LOCLOA=12G=12×60N=30N,故C正確;
因為拉力F<G,
所以此杠桿為省力杠桿,故B錯誤;
(3)如下圖所示:
杠桿在B位置,OA′為動力臂,OC′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚,
因為△OC′D∽△OA′B,
所以OC′:OA′=OD:OB=1:2,
因為杠桿平衡,所以F′LOA′=GLOC′,
則;
由此可知,當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中,力F的大小不變,故D錯誤。
故選:C。
(1)使杠桿順時針轉動的力是物體對杠桿的拉力;
(2)在A位置如圖,OA、OC為動力F和阻力G的力臂,知道【解析】解:在A點施力F,當F的方向與杠桿垂直時動力臂最大,此時最省力,即F2最?。?/p>
故選B.
此題是求杠桿最小力的問題,已知點A是動力作用點,那么只需找出最長動力臂即可,可根據(jù)這個思路進行求解.
此題主要考查了學生對杠桿平衡條件的應用,要使動力最小,則力臂應最長,找到動力作用點A到支點O的最長動力臂是解決問題的關鍵.
10.【答案】C【解析】解:開始時杠桿在水平位置平衡,大人的力臂小于小孩的力臂;當運動時,兩人速度相同,則在相同時間內移動的距離相同,大人的力臂減少的快,則大人力臂會小于小孩力臂,根據(jù)杠桿平衡的條件可以判斷出杠桿向小孩那端下沉。
故選:C。
本題重點在于分析移動中兩人相對于支點的力臂變化,通過比較可以得出杠桿的移動方向。
本解法通過比較力臂的減少量來求出運動后的力臂,解答起來更容易一些,做題時一定不能形成思維定勢,只想著比較后來的力臂。
11.【答案】D
【解析】解:力臂是指從支點到力的作用線的距離;由圖可知,動力F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。
力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離;據(jù)此對照各圖逐一進行分析即可解答。
此題主要考查學生對力臂的概念的理解,難度不大,基礎題目。
12.【答案】D
【解析】解:A、將鉤碼的懸掛點由A向B移動,阻力臂增大,阻力、動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變大,即彈簧測力計的示數(shù)變大,故A錯誤;
B、將測力計連接點由B向A移動,阻力、阻力臂不變,動力臂減小,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變大,即彈簧測力計的示數(shù)變大,故B錯誤;
C、減少A處所懸掛鉤碼的個數(shù),阻力臂、動力臂不變,阻力減小,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變小,即彈簧測力計的示數(shù)變小,故C錯誤;
D、增加B處拉杠桿的細線長度,阻力、阻力臂、動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力也不變,即彈簧測力計的示數(shù)不會變化,故D正確。
故選:D。
首先分析力臂的變化,再根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,分析拉力的變化。
本題考查了杠桿平衡的調節(jié)、杠桿平衡條件的應用等問題,是實驗的常考問題,一定要掌握。探究杠桿平衡條件時,要使力臂在杠桿上,有兩個條件:杠桿在水平位置平衡;力豎直作用在杠桿上。
13.【答案】C
【解析】解:(1)用刻度尺測量出OA、OB的長度LOA=5cm和LOB=20cm;
(2)已知魚的質量m1=2kg,由杠桿平衡條件F1×L1=F2×L2得:
m1g×LOA=m2g×LOB,
即:2kg×g×5cm=m【解析】解:設一個鉤碼重為G,一格為L,
由杠桿平衡條件可得:
原來2G×4L=4G×2L,杠桿平衡,
現(xiàn)在在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼:3G×4L>5G×2L,所以杠桿不再平衡,杠桿左端下沉。
故選:A。
原來杠桿平衡,是因為兩邊的力和力臂的乘積相等,現(xiàn)在各加一個相同質量的鉤碼,就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等,據(jù)此分析得出結論。
本題考查了杠桿平衡條件的應用,杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等,只比較力或力臂大小不能得出正確結果。
15.【答案】A
【解析】解:由力矩平衡關系可知:GL1=FL2,下圖中由幾何關系可知:
L1與L2之比始終等于兩邊的桿長之比,即兩力臂之比是常數(shù).
F=GL1L2,即F為定值,故不論桿怎樣變換位置,力F都是不變的.
故選A.
【解析】解:
杠桿在水平位置平衡,由杠桿平衡條件可得:GP?OA=FB?OB,
則杠桿B端受到的拉力:
FB=OAOBGP=12×450N=225N,
因相互作用力大小相等,
所以,繩子對物體Q的拉力F拉=FB=225N,故A錯誤;
因物體Q受到豎直向上繩子的拉力和地面的支持力、豎直向下重力的作用下處于平衡狀態(tài),
所以,由力的平衡條件可得:
F支持=GQ?F拉=600N?225N=375N,故B錯誤;
因地面對Q的支持力和物體Q對地面的壓力是一對相互作用力,
所以,物體Q對地面的壓力:
F壓=F支持=375N,
物體Q對地面的壓強:
【解析】解:
由圖知,在轉動過程中,力臂先變大(垂直杠杠時最大)后變小,阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,F(xiàn)先變小,后變大.
故選D.
先分析轉動過程中力臂變化,而阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可得力F的變化.
本題幾何關系是關鍵,拉力F先是在水平方向,再到與杠桿垂直,后又到豎直方向,分析出這一變化中,力臂與力的變化,便可正確解答此題.
18.【答案】D
【解析】A.向右移動支點,Loc變小,其讀數(shù)減小,量程減小,不符合題意;
B.換用較長的輕桿,Loc增大,但(G液+G桶)×LOA的乘積一定,其G×Loc的乘積也增大,由G和Loc的兩個因素共同決定,故增大密度秤量程不能確定。不符合題意;
C.根據(jù)杠桿的平衡條件(G液+G桶)×LOA=G×LOC,換用較輕的秤砣,在(G液+G桶)×LOA一定時,換用較輕的秤砣,即G越小,LOC越大,LOC【解析】解:已知阻力(物重)不變,阻力臂(OB)不變;
由杠桿的平衡條件F動L動=F阻L阻可得:
F動=F阻L阻L動,
在F阻L阻不變的情況下,動力臂越長越省力,動力臂越小越費力;
由圖知,在豎直位置C時,拉力的方向豎直向下,此時OA是最長動力臂,則根據(jù)上面分析可知,此時動力F最??;
當繩沿圖中虛線從豎直位置C位置沿逆時針方向旋轉到D位置時,動力臂逐漸變小,則動力F逐漸變大;
故選:【解析】解:彈簧測力計從位置A逆時針轉到位置B,使杠桿仍在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件:F1×L1=F2×L2,阻力和阻力臂不變,動力臂變小了,所以動力變大。
故選:A。
根據(jù)動力臂的大小變化可判斷彈簧測力計的示數(shù)變化。
對于杠桿平衡問題,首先明確動力、動力臂、阻力和阻力臂,分析哪些量沒有變化,哪些量變化了,根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷。
21.【答案】解:(1)由杠桿平衡條件有:F拉×BO=F×OC,
由BC=3BO,可得OC=2BO,
則F拉=F×OCBO=100N×2BOBO=200N;
(2)物體A的重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
對靜止的物體A受力分析可知:受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力,
由力的平衡條件可得,物體A受到的支持力,
F支持=G?F拉=1000N?200N=800N,
因物體A對地面的壓力和地面對物體A的支持力是一對相互作用力,
所以,物體A對地面的壓力:
F壓=F支持【解析】本題主要考查了平衡力、壓強公式的應用,關鍵是利用好力的平衡條件和相互作用力的關系,分清各力之間的關系是關鍵。
(1)根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩對杠桿B端的拉力;
(2)物體A靜止,處于平衡狀態(tài),受到的力為平衡力,對物體A受力分析可知,受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力,根據(jù)力的平衡條件求出支持力,根據(jù)相互作用力求出壓力,根據(jù)面積公式求出A的底面積即為受力面積,根據(jù)p=FS求出此時物體A對地面的壓強。
22.【答案】解:(1)過支點O作垂直繩子對杠桿的拉力F作用線的垂線段(即力臂L).
如圖所示:
(2)如上圖所示,在Rt△OAD中,∠ODA=90°,∠DAO=30°,
∴OD=12OA=12×50cm=25cm
根據(jù)杠桿平衡條件得:F×OD=G×OC
即F×25cm=20N×30cm
解得:F=24N
【解析】(1)力臂的畫法:過支點作力的作用線的垂線段;因此根據(jù)力臂的畫法作出繩子對杠桿拉力的F的力臂;
(2)杠桿平衡的條件:動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂;如圖所示,根據(jù)直角三角形角與邊的關系,求出繩子對杠桿拉力的力臂;再利用已知的重力和重力的力臂以及杠桿平衡的條件求出拉力F的大小.
本題的解題關鍵有兩個:(1)知道力臂作圖的步驟;(2)知道杠桿平衡的條件.
23.【答案】解:(1)水對容器底的壓強:
p水=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
B排開水的體積:
V排=SB(h1?h0)=40cm2×(12cm?5cm)=280cm3=2.8×10?4m3,
水對B物體的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.8×10?4m3=2.8N;
(2)杠桿N端受到的拉力:
FN=GB?F浮=10N?2.8N=7.2N,
由杠桿的平衡條件可得:
FN×ON=FM×MO,
則FM=ONMOFN=32×7.2N=10.8N,
A物體對水平地面的壓力:
【解析】(1)根據(jù)p=ρgh求出水對容器底的壓強,根據(jù)V=Sh求出B排開水的體積,利用阿基米德原理求出水對B物體的浮力;
(2)B的重力減去受到的浮力即為杠桿N端受到的拉力,根據(jù)杠桿的平衡條件求出杠桿右端受到的拉力,A物體對水平地面的壓力等于A的重力減去杠桿右端受到的拉力;
(3)當A物體對水平地面壓力剛好為零時,杠桿右端受到的拉力等于A的重力,根據(jù)杠桿的平衡條件求出N端受到的拉力,B的重力減去N端受到的拉力即為此時水對B物體的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積,進一步求出排開水體積的變化量,根據(jù)V=Sh求出水深度的變化量,然后求出放出水的體積,根據(jù)ρ=mV求出容器中所放出水的質量。
本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理、杠桿平衡條件、密度公式的靈活應用,涉及到的知識點較多,有一定的難度。
24.【答案】解:(1)由杠桿的平衡條件可得:
FA?OA=F?OB,
則繩子對杠桿A端的拉力:
FA=OBOAF=20cm30cm×3N=2N;
(2)因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等,
所以,物塊在水中所受到的浮力:
F浮【解析】(1)知道拉力的大小和力臂的大小,根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩子對杠桿A端的拉力;
(2)物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力。
本題考查了杠桿的平衡條件和阿基米德原理的應用,是一道較為簡單的應用題。
25.【答案】解:由圖可見,當用力F1時,鉗子將沿順時針方向轉動,所以阻力方向向下;從支點向動力作用線做垂線,垂線段的長度L1即為動力臂。如下圖所示:
【解析】①從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂。
②當用力F1時,鉗子將沿順時針方向轉動,所以阻力方向向下
作力臂時要找好支點與力的作用線,因為力臂是從支點到力的作用線的距離。
26.【答案】解:
由圖知,O點為支點,連接OA就是最長的動力臂,根據(jù)杠桿平衡條件可知此時所用的動力最?。?/p>
左圖中,支點在最左端,要使杠桿平衡,動力方向應垂直于OA向上;
右圖中,支點在杠桿的中間位置,要使杠桿平衡,動力方向應垂直于OA向下;
據(jù)此可畫出最小的動力,如圖所示:
【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件,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。
考查最小動力的確定;由杠桿的平衡條件,杠桿中最小作用力問題,可以轉化為最大力臂問題,解題的關鍵是找出最長的力臂。
27.【答案】解:過支點O作F作用線的垂線段,即力臂L,如圖所示
【解析】過杠桿的支點作出垂直于動力作用線的垂線段,即為動力臂。
本題考查了力臂的作法,關鍵是要作出支點到力所在的直線的垂線段。
28.【答案】解:力臂越長越省力,最長的力臂即支點與作用點的連線,然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可。過O點作垂直于F2的垂線即為阻力F2的力臂L2.【解析】由杠桿的平衡條件可知,當動力臂最大時,動力最小,即最省力。連接支點和力的作用點A即是最大動力臂,當作用力與之垂直時,作用力最小。
求最小的力是常見的題型,關鍵是要找到離支點最遠的點從而做出最長的力臂。
29.【答案】右;避免杠桿重力對杠桿平衡的影響并且便于測量力臂的長度;不能;因為一次實驗獲得的數(shù)據(jù)具有偶然性,不能得出普遍規(guī)律;D;2
【解析】解:
(1)由圖甲知,實驗前沒掛鉤碼時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端上翹,則重心應向右移動,應將左端平衡螺母向右旋一些,使杠桿在水
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