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簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿專題突破

1.雙支點(diǎn)問(wèn)題

2.桿秤問(wèn)題

3.生活中的杠桿建模

4.多力臂多杠桿計(jì)算

5.杠桿二次平衡問(wèn)題

6.杠桿浮力壓強(qiáng)結(jié)合分析

考點(diǎn)一:雙支點(diǎn)問(wèn)題(杠桿有質(zhì)量)

【例1】身高相同的兄弟二人同用一根重力不計(jì)的均勻扁擔(dān)抬起一個(gè)900N的重物。己知扁擔(dān)長(zhǎng)為1.8m,重

物懸掛點(diǎn)與哥哥的肩之間的距離。4=0.8m,如圖所示。則()

A.以。為支點(diǎn),可計(jì)算出兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為9:5

B.以。為支點(diǎn),可計(jì)算出兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為4:9

C.以弟弟的肩8為支點(diǎn),可計(jì)算出哥哥承擔(dān)的壓力為600N

D.以哥哥的肩A為支點(diǎn),可計(jì)算出弟弟承擔(dān)的壓力為400N

【答案】D

【解析】AB.以。為支點(diǎn),由產(chǎn)BL?可知,兄弟二人對(duì)杠桿支持力之比為.二》二段二巖1二7

hL.OA0.8m4

由于壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,因此兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為5:4,故AB錯(cuò)誤;

C.以弟弟的肩B為支點(diǎn),由尸兒尸尸2L2可知,哥哥對(duì)杠桿的支持力F/=Gx=900Nx=500N

AB1.8m

由于壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,因此哥哥承擔(dān)的壓力為500N,故C錯(cuò)誤;

D.以哥哥的肩4為支點(diǎn),由BL尸F(xiàn)2L2可知,弟弟對(duì)杠桿的支持力B=Gx絲=900Nx絲工=4()0N

由于壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,因此弟弟承擔(dān)的壓力為400N,故D正確。

【例2】如圖所示,質(zhì)量分布不均勻的木條AB重24N,A、8是木條兩端,0、。是木條上的兩個(gè)點(diǎn),AO

=BO,AC=OCo此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)是6N?,F(xiàn)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的位置從A點(diǎn)平移到C點(diǎn),下列說(shuō)

法中正確的是()

A.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)變小,大小是0N

B.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)變小,大小是2N

C.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變大,大小是18N

D.由于木條質(zhì)量分布不均勻無(wú)法判斷彈簧測(cè)力計(jì)甲、乙示數(shù)的變化

【答案】A

【解析】由題意知甲乙彈簧測(cè)力計(jì)掛木條A8兩端木條處于水平平衡時(shí),乙彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6N,木條可

視為杠桿,以A端為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件可得GXLG=F^LAB

G=24N,/乙二6N帶入可得&B=4LG,又C是木條上的兩個(gè)點(diǎn),AO=8。,AC=OC.所以木條重心在。

點(diǎn);現(xiàn)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的位置從A點(diǎn)平移到C點(diǎn),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)甲對(duì)木條的拉力與木條的重力在同一

直線,要使木條在水平位置平衡,則甲彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為24N,乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為ON,故A正確;

BCD錯(cuò)誤。

【例3]一根粗細(xì)不均勻的小木棒長(zhǎng)抬起左端要用豎直向上的力大小為Q,抬起右端要用豎直向上的力

大小為尸2,

(1)請(qǐng)證明小木棒的重力表達(dá)式G=F1+尸2

(2)以右端為支點(diǎn),將此棒豎直起來(lái),至少要做功多少?(請(qǐng)用字母人、B、L表示)

【答案】(2)尸2七

【例4】(2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中)有一質(zhì)量分布不均勻的木條,質(zhì)量為2.4kg,長(zhǎng)度為AB,(:為木條上

的點(diǎn),AC=1AB.,現(xiàn)將兩臺(tái)完全相同的臺(tái)秤甲、乙放在水平地面上,再將此木條支放在兩秤上,B端支放在

乙秤上。C點(diǎn)支放在甲秤上,此時(shí)甲科的示數(shù)是0.8kg,如圖所示。則欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)?,應(yīng)將甲秤向

右移動(dòng)的距離是(支放木條的支架重不計(jì))()

1113

A.-ABB.-ABC.-ABD.-AB

8424

【解答】解:木條的重力:G=mg=2.4kgX10N/kg=24N;

設(shè)木條重心在D點(diǎn),當(dāng)C點(diǎn)放在托盤秤甲上,B端放在托盤秤乙上時(shí),以B端為支點(diǎn),

托盤秤甲的示數(shù)是0.8kg,則托盤受到的壓力:F1£=mcg=0.8kgX10N/kg=8N,

根據(jù)力的作用是相互的,所以托盤秤對(duì)木條C點(diǎn)的支持力為8N,如圖所示:

由杠桿平衡條件有:FcXCB=GXBD,即:8NXCB=24NXBD,

所以:CB=3BD,

3AC=iAB,所以CB=1AB

1Q1

則BD=>X.AB=,AB,

Oi**

CD=AB-AC-BD=AB-|AB-|AB=1AB,

442

欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)?,需將甲秤移到D點(diǎn),故向右移動(dòng)的距離為

故選:Co

【例5】如圖所示,均勻木棒48長(zhǎng)為1m,水平放置在。、0,兩個(gè)支點(diǎn)上,已知4。、08的長(zhǎng)均為0.25m,

若把8端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離,至少要用力20N,則下列說(shuō)法中不正確的是

A.木棒自重60N

B.若把8端豎直向下稍微壓下一點(diǎn)距離至少要用力60N

C.若把A端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離至少要用力40N

D.若把A端豎直向下稍微壓下一點(diǎn)距離至少要用力60N

【答案】C

【例6】(2021.杭州)3。問(wèn):

(1)此木料的密度為多少?

(2)如圖所示,甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此木料并恰好水平,其中40=80,。為木料的中點(diǎn)。

求此時(shí)乙對(duì)木料的作用力大小。

(3)若在(2)中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向。點(diǎn)靠近時(shí),請(qǐng)列式分析此過(guò)程中甲對(duì)木料作用力大小變化情況。

【答案】

⑴,='=粵=600kg/n?

Vm

(2)G=mg=60kgx10N/kg=600N

以A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件:F&=F&,

得:F^xAB=GxA0

即:F/=GxAO=0.5G=300N

乙AB

⑶當(dāng)乙的作用點(diǎn)向0點(diǎn)靠近時(shí),此時(shí)作用點(diǎn)記為B',

以A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件:F[=*,

得:七xAB'=GxA0

口GxAO

即:R=----------

乙AB,

因?yàn)锳6'減小,而GxACM、變,所以F乙變大。而F乙+F產(chǎn)G所以,F(xiàn)甲變小。

為考點(diǎn)二:桿秤問(wèn)題

【例I】(2022?金華)項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在使用密度計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻,估讀時(shí)誤差較大,由此準(zhǔn)備制

作?個(gè)刻度均勻的密度計(jì)。

【小組討論】

液體密度計(jì)是根據(jù)排開(kāi)液體的體積變化判斷密度大小:根據(jù)密度公式夕=?,想到是否可以通過(guò)密度與質(zhì)

不變,動(dòng)力臂也要隨著增大,A8兩點(diǎn)之間長(zhǎng)度增大,密度秤會(huì)更精確,故A正確:

B.減小秤泥的質(zhì)量,說(shuō)明動(dòng)力減小,根據(jù)杠桿平衡原理fU戶人心,動(dòng)力臂也要隨著增大,4B兩點(diǎn)之間長(zhǎng)

度增大,密度秤會(huì)更精確,故B正確;

C.杯中不加液體,提起秤紐,移動(dòng)秤花,當(dāng)秤桿在水平位置平衡時(shí)

G()xLi=G花'L\

杯中加水至〃處,提起秤紐,移動(dòng)秤蛇,當(dāng)秤桿在水平位置平衡時(shí)

(Go+GQxL\=GR-X/LB

聯(lián)立兩式可得

杯中加某種液體至。處,提起秤紐,移動(dòng)秤蛇,當(dāng)秤桿在48中某一點(diǎn)C處,水平位置平衡時(shí),可得

可得

當(dāng)液體體積和水的體積相同時(shí),液體和水的密度比就是重力比,也為長(zhǎng)度比;如果減少加入杯中的液體體

積,則不能通過(guò)密度秤得到液體的密度大小,故C錯(cuò)誤;

D.由上述計(jì)算可知,秤桿的重力不影響最后的密度結(jié)果,故D錯(cuò)誤。

故選ABo

【例2】(溫州中考)如圖為吸盤式掛桿,將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣,掛桿就能被固定在瓷磚

上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點(diǎn)開(kāi)始向吸盤B移動(dòng),若吸盤與橫桿的重力、吸盤大小均

忽略不計(jì),設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為1,則吸盤B受到的摩擦力F的大小與1的關(guān)系圖像為()

【答案】D

【解析】【分析】杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力(動(dòng)力和阻

力)的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力*動(dòng)力臂=阻力*阻力臂;

【解答】以吸盤A為支點(diǎn),設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為L(zhǎng),根據(jù)杠桿的平衡條件可得,

GxL=FxAB,F=,AB、G不變,L不為零,故吸盤B受到的摩擦力F的大小與L的關(guān)系圖象為D。

故答案為:Do

【例3】(2021?衢州)將酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的體積百分比)會(huì)變化嗎?小科認(rèn)為:只要確定

酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品,動(dòng)手制作“密度秤”來(lái)測(cè)量酒的密度。

步驟【:按圖甲制作好秤桿,提起提紐,移動(dòng)秤蛇(小螺母),當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)用筆將此時(shí)秤蛇的

懸掛點(diǎn)B標(biāo)記為“0”刻度(單位:g/cm)

步驟II:按圖乙所示,將大螺母浸沒(méi)在水中(大螺母必須浸沒(méi)且不碰底),提起提紐,移動(dòng)秤坨,當(dāng)

秤桿水平平衡時(shí)川筆將此時(shí)秤泥的懸掛點(diǎn)C標(biāo)記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。

步驟IH:測(cè)量酒的密度。

-%應(yīng)用密度知識(shí)可判斷出其酒精度(填“變大”“不變”或“變小”)。

(2)反思:在制作和測(cè)量過(guò)程中,大螺母必須浸沒(méi)的目的是。

(3)拓展:小科若要測(cè)量食鹽水的密度,他應(yīng)先在密度秤上增加大于1的刻度,請(qǐng)你寫出利用直尺

和筆標(biāo)定刻度的過(guò)

程:______________________________________________________________________________________

【答案】(1)變小

(2)控制排開(kāi)的液體體積相同

(3)方法-:先測(cè)出BC的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與BC等長(zhǎng)的CD,再把CD長(zhǎng)度十等分方

法二:先測(cè)每小格的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與前面每小格等距的刻度

【解析】【分析】(1)白酒其實(shí)是酒精和水的混合液,因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏?,所以水越多?/p>

白酒的密度越大;酒精越多,白酒的密度越?。?/p>

(2)大螺母受到浮力的大小直接影響所測(cè)液體的密度,而浮力受到液體密度和排開(kāi)液體體積的影響,

根據(jù)控制變量法的要求可知,探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí),必須控制排開(kāi)液體的體積相同;

(3)根據(jù)圖片可知,液體的密度越大,刻度值越靠左,且液體的密度與刻度值成正比。B點(diǎn)為0,C

點(diǎn)為1,可以根據(jù)BC的長(zhǎng)度在C點(diǎn)左側(cè)量取得到D點(diǎn),這就是刻度2的位置,將CD之訶平均分成

10份每份就是0.1,據(jù)此刻度標(biāo)注完成。也可以將CB之間平均分成10份,得到0.1的長(zhǎng)度,據(jù)此在C

點(diǎn)左側(cè)依次畫出對(duì)應(yīng)的刻度值即可。

【解答】(1)敞口一段時(shí)間后,白酒溶液的密度增大了,說(shuō)明其中的酒精減小,而水相對(duì)增多了,

故酒精度變小。

(2)反思:在制作和測(cè)量過(guò)程中,大螺母必須浸沒(méi)的目的是:控制排開(kāi)的液體體積相同。

(3)利用直尺和筆標(biāo)定刻度的過(guò)程:

方法一:先測(cè)出BC的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與BC等長(zhǎng)的CD,再把CD長(zhǎng)度十等分;

方法二:先測(cè)每小格的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與前面每小格等距的刻度。

【例4】(2020.杭州)桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上

不放重物時(shí),將秤佗移至O點(diǎn)提紐處,桿秤恰好水平平衡,于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤上放

一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤泥移到B處,恰好能使桿秤水平平衡測(cè)得OA=5cm,OB=10cmc

(I)計(jì)算秤蛇的質(zhì)量

(2)小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為kgo若圖中OC=2OB,則C處的刻度應(yīng)為Kg

(3)當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤蛇,移動(dòng)秤蛇使桿秤再次水平

平衡時(shí),其讀數(shù)(選填"V”或“>”)2kg,由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤蛇

【答案】(1)根據(jù)杠桿平衡條件:Fili=F2h,得migh=m2gb,即:m山二iwb,2kgx5cm=m2X10cm,得

ni2=lkg

(2)2;4

(3)<

【解析】【分析】(1)將0點(diǎn)看作杠桿的支點(diǎn),秤犯的重力看做阻力,0B為阻力臂;物體的重力為

動(dòng)力,動(dòng)力臂為OA,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算即可;

(2)根據(jù)此時(shí)物體的質(zhì)量確定B處標(biāo)的刻度值。再次根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算此時(shí)物體的質(zhì)量即可;

(3)秤蛇的重力相當(dāng)于阻力,根據(jù)杠桿的平衡條件分析阻力臂的長(zhǎng)度變化即可。

【解答】(1)將0點(diǎn)看作杠桿的支點(diǎn),秤佗的重力看做阻力,0B為阻力臂;物體的重力為動(dòng)力,動(dòng)

力臂為0A,

根據(jù)杠桿平衡條件:Fili=F2h,

即:migli=m2gh?

mioA=m2OB;

2kgx5cm=ni2X10cm:

解得:m2=lkgo

(2)因?yàn)槌盂缭贐處平衡時(shí),物體的質(zhì)量為2kg,所以小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg;

若圖中OC=2OB,

根據(jù)杠桿的平衡條件得到:G物>OA=G”XOC;

mngxOA=m招呢gxOC;

mftXOA=m杵蛇xOC;

inr;x5cm=1kgx20cm:

解得:mt!5=4kg;

因此在C處的刻度應(yīng)為4kg;

(3)根據(jù)杠桿的平衡條件得到:

G軌xOA=G種鴕xOC';

m找xOA=m抨粕xOC';

當(dāng)物體的質(zhì)量m加OA不變時(shí),秤坨的質(zhì)量m料泥增大,那么阻力臂OC變小,

因此其讀數(shù)<2kg。

考點(diǎn)三:生活中的杠桿建模

【例1】如圖所示,用固定在墻上的三角支架A8C放置空調(diào)室外機(jī)。

(1)如果A處螺釘松脫,則支架會(huì)繞點(diǎn)傾翻;

(2)已知AB長(zhǎng)40cm,AC長(zhǎng)30cm,BC長(zhǎng)50cm,室外機(jī)的重力為300N,其重力作用線正好通過(guò)A6的中

點(diǎn),請(qǐng)你畫出室外機(jī)對(duì)三角支架ABC作用力的力憎/2,并求出A處螺釘?shù)乃嚼Φ拇笮。ㄖЪ苤亓Σ挥?jì));

(一)

(3)為了安全,室外機(jī)的位置應(yīng)盡量______(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)墻壁,原因o

【例2】(2023?杭州)如圖所示為自動(dòng)升降單桿晾衣架,頂盒中有牽引裝置.,甲、乙是連接牽引裝置和水

平晾桿的豎直鋼絲繩,水平晾桿上有7個(gè)掛衣孔,相鄰兩孔間距相等,甲、乙鋼絲繩懸掛晾桿的點(diǎn)分別與1

號(hào)、7號(hào)孔中心對(duì)齊。現(xiàn)把重為30N的衣服(含衣架)掛在5號(hào)孔(不計(jì)晾桿和繩的重力,不計(jì)摩擦和空

氣阻力)。

(1)繩甲對(duì)晾桿的拉力為外,繩乙對(duì)晾桿的拉力為七,則/七(選填“大于”“等于"

或“小于”)O

(2)此時(shí)繩甲對(duì)晾桿的拉力“為多少?

(3)閉合開(kāi)關(guān),牽引裝置工作,將晾桿保持水平狀態(tài)勻速提升1.2m,用時(shí)10s,此過(guò)程該裝置牽引鋼絲繩

做功的功率是多少?

【答案】①.小于

ION(3).

【解析】

【詳解】解:(1)(2)設(shè)兩孔間距為L(zhǎng)o,以橫桿左側(cè)懸掛點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡條件知道

以橫桿右側(cè)懸掛點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡條件知道

所以

(3)此過(guò)程該裝置牽引鋼絲繩做功

此過(guò)程該裝置牽引鋼絲繩做功的功率是

答:(1)繩甲對(duì)晾桿的拉力為4,繩乙對(duì)晾桿的拉力為F乙,則小小于葭;

(2)此時(shí)繩甲對(duì)晾桿的拉力品為10N;

(3)此過(guò)程該裝置牽引鋼絲繩做功的功率是。

【例3】(2022?杭州)為弘揚(yáng)紅軍長(zhǎng)征精神,鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保

運(yùn)輸與安裝的安全,需要測(cè)量出雕像的重力和重心所在位置。其測(cè)量方法如圖乙所示,將雕像水平放置在

上端裝有壓力傳感器的支架上,測(cè)出頭部A處和腳后跟8處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊

支架上的壓力傳感器,測(cè)出4處和3處受到的壓力后和外(可通過(guò)顯示器直接讀取壓力大小),其測(cè)量值

如表所示。

(1)雕像受到的重力為多少?

(2)雕像重心距腳后跟8處的距離是多少?

壓力顯示器讀數(shù)/N

FA3200

FB2400

【答案】(1)5600N;(2)100cm

【解析】

【詳解】解:設(shè)雕像重心距腳后跟距離為/,雕像長(zhǎng)度為/如由杠桿平衡條件知道,當(dāng)以3點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí)

Gx仁Qxl像①

當(dāng)以A點(diǎn)支點(diǎn)時(shí)

Gx(//)=凡M味②

由①②知道,雕像受到重力

G=?4+F?=3200N+2400N=5600N

雕像重心距腳后跟B處的距離是

/=100cm

答:(1)雕像受到的重力為5600N:

(2)雕像重心距腳后跟8處的距離是100cm。

【例4】(2022?濱江區(qū)二模)因新冠防疫需求,公共場(chǎng)所采用如圖甲所示的伸縮隔離柱分流人群。圓盤形

底座質(zhì)量分布均勻,直徑32cm,正中有一立柱桿身,頂端伸縮頭中有可收縮的布帶,內(nèi)部有彈性裝置固定,

松手后布帶會(huì)自動(dòng)收回伸縮頭中。其模型結(jié)構(gòu)如圖乙,A為伸縮頭固定裝置,B為桿身和底座連接處(桿身

直徑、布帶寬度、底座厚度均不計(jì),除底座外其余部件的質(zhì)量都不計(jì)),A8長(zhǎng)80cm,底座標(biāo)配質(zhì)量為。

(1)圖甲中布帶向右水平拉出時(shí),可將隔離柱整體看作一根杠桿,在圖乙中畫出隔離柱受到拉力的力臂心

()

(2)在使用“標(biāo)配底座”時(shí),為保證“標(biāo)配底座”不傾倒布帶可承受的最大拉力是o

【洋解】(1)[1]隔離?柱整體看成是一根杠桿,則底座的右端是支點(diǎn),過(guò)支點(diǎn)作拉力作用線的垂線段,即拉

力的力臂L,如下圖所示:

(2)[2]在使用“標(biāo)配底座”時(shí),隔離柱整體的重力

G=〃ig=6.5kgx10N/kg=65N

圓盤的半徑為

0.5x32cm=l6cm

由圖知,以底盤右側(cè)點(diǎn)支點(diǎn),則

L=A8=80cm

自身重力力臂〃=16cm;根據(jù)杠桿平衡條件可得

FL=GL'

所以

【例5】如圖是搬運(yùn)泥土的獨(dú)輪車,從4點(diǎn)抬起把手時(shí),獨(dú)輪車相當(dāng)于杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力。

設(shè)車箱和泥土的總重G=500N,運(yùn)泥土?xí)r從A點(diǎn)豎直提起獨(dú)輪車把手的力F的大小為No

【答案】省力125

【詳解】[1]獨(dú)輪車在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。

[2]由圖可知?jiǎng)恿ψ饔迷贏點(diǎn)時(shí),支點(diǎn)在輪軸處,因此產(chǎn)的力情是L/=1.6m,重力的力臂L=0.4m;由”xL尸GXL2

【例I】如圖所示是家用腳踏式垃圾桶的結(jié)構(gòu)圖,M為裝垃圾時(shí)開(kāi)蓋用的腳踏板。關(guān)于杠桿用日)和A8C,

下列說(shuō)法中正確的是()

A.均為省力杠桿B.均為費(fèi)力杠桿

C.“即為省力杠桿D.A6c為省力杠桿

【答案】C

【解析】對(duì)于杠桿A3C,支點(diǎn)是C,動(dòng)力作用在3點(diǎn),阻力作用點(diǎn)在A8之間,在打開(kāi)蓋子的過(guò)程中,動(dòng)力

臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿;對(duì)于杠桿ME。,七點(diǎn)是支點(diǎn),利力作用在M點(diǎn),阻力作用在。點(diǎn),腳踩下

踏板時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿。故ABD錯(cuò)誤,C正確。

故選C。

【例2】一個(gè)600N重的成年人和一個(gè)小孩都過(guò)一道4m寬的水奧。成人從左岸到右岸,而小孩從水渠右岸

到左岸,兩岸各有一塊3m長(zhǎng)的堅(jiān)實(shí)木板,他們想出了如圖的方式過(guò)渠,請(qǐng)分析在忽略木板自身重量和木板

疊交的距離情況下,要使成年人和小孩都能平安過(guò)渠,小孩的體重不能輕于多少牛?()

A.100NB.200NC.300ND.400N

【答案】C

【解析】因成年人較重,所以只要成年人能安全過(guò)水渠,則小孩也能安全過(guò)水渠;小孩站在處讓成年人

先從木板上過(guò)水渠,當(dāng)成年人到達(dá)水渠對(duì)岸后,站在用處,然后再讓小孩過(guò)水渠如圖所示:

把木板視為杠桿,。為支點(diǎn),成年人對(duì)的壓力視為阻力入,小孩對(duì)木板的壓力視為動(dòng)力廣/,當(dāng)成

年人在4時(shí),阻力臂最大,阻力(成年人對(duì)的壓力)最大,為F2=G^^=600N

據(jù)杠桿的平衡條件知,動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積最大,由題意和圖示可知:Q/V=lm,動(dòng)力臂最大為。夕=2m,

動(dòng)力最小。由杠桿平衡條件可得F/X()B'=F2XA'O

^>:AV>_600NxIm

=300N

即小孩體重不能輕于300N:故ABD不符合題意,C符合題意。

:杠桿二次平衡問(wèn)題

【例I】如右圖所示,杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個(gè)球,杠桿在水平位置平衡,如果兩球以相同速度同

時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng),則杠桿()

A.仍能平衡B.不能平衡,小球那端下沉

C.不能平衡,大球那端下沉D.無(wú)法判斷

【答案】B

【詳解】設(shè)大球質(zhì)量為〃〃,小球質(zhì)量為〃?2,由圖大球到支點(diǎn)。距離較遠(yuǎn),所以帆兩球以相同的速度向

支點(diǎn)運(yùn)動(dòng),即相等的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程△&=△£,因?yàn)?gL2,即質(zhì)量大的那邊:重力X力臂減小

的快,原來(lái)杠桿平衡,力和力臂的乘積相等,現(xiàn)在大球這邊力和力臂的乘積減小的快,使得小球那邊力和

力臂的乘積大,杠桿不再平衡,小球那邊將下沉。

故B正確.

【變式1】小明小組利用如圖所示裝置探究“杠桿平衡條件''時(shí),在杠桿兩側(cè)掛上不同個(gè)數(shù)的鉤碼,移動(dòng)鉤碼

使杠桿在水平位置平衡,這樣三次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:動(dòng)力X支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離;阻力X支點(diǎn)到阻力作用

點(diǎn)的距離。下列能幫助他得出正確結(jié)論的操作是()

A.去掉一側(cè)鉤碼,換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉

B.去掉一側(cè)鉤碼,換用彈簧測(cè)力計(jì)斜向下拉

C.去掉一側(cè)鉤碼,換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉

D.增加鉤碼個(gè)數(shù),再多次實(shí)驗(yàn)使結(jié)論更具普遍性

【答案】B

【詳解】考點(diǎn):杠桿的平衡條件。

分析:由于杠桿是水平平衡,鉤碼對(duì)杠桿的作用力方向是豎直向下的,故該力的力臂正好是杠桿的長(zhǎng)度,

即此時(shí)的支點(diǎn)到力作用線的距離正好是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離;如果我們將二者的距離改變一下,使拉力

不是豎直方向,而是傾斜的方向,則這二個(gè)距離就不相等了,那么就不存在:動(dòng)力x支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距

離=阻力X支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離了,而是:動(dòng)力X支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離;阻力X支點(diǎn)到阻力作用線的距

離,這正是杠桿的平衡條件。

【變式2】如圖所示,杠桿掛上磅碼恰好平衡,每個(gè)跌碼質(zhì)量相同.在下列各種情況下杠桿還能保持平衡的

是()

A.左右跌碼各向支點(diǎn)移一格

B.左右祛碼各減少一個(gè)

C.左右硅碼各減少一半

D.左右砧碼各增加二個(gè)

【答案】C

【分析】判定杠桿是否平衡關(guān)鍵是它是否滿足杠桿的平衡條件:動(dòng)力x動(dòng)力臂=阻力x阻力臂.

【詳解】杠桿原來(lái)平衡是因?yàn)?X4=4X2,

A.左右祛碼各向支點(diǎn)移一格,左邊=2x3,右邊=4x1,因?yàn)?x3>4xl,所以左邊下沉:

B.左右祛碼各減少一個(gè),左邊=1x4,右邊=3x2,因?yàn)?x40x2,所以右邊下沉;

C.左右祛碼各減少一半,左邊二1x4,右邊=2x2,因?yàn)镮x4=2x2,杠桿仍平衡;

D.左右祛碼各增加一個(gè),左邊=3x4,右邊=5x2,因?yàn)?x4>v5x2,所以左邊下沉。

故選C.

【變式3】如圖所示,杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個(gè)球,杠桿在水平位置平衡,如果兩球以相同速度同

時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng),則杠桿()

A.仍能平衡B.不能立衡,大球那端下沉C.不能平衡,小球那端下沉D.無(wú)法判斷

【答案】C

【詳解】開(kāi)始時(shí)兩球平衡,即力矩相等;當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩球速度相同,則在相同時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離相同,大

球的力矩減少的快,則大球力矩會(huì)小于小球力矩,杠桿向小球那端下沉

【例2】小華在做實(shí)驗(yàn)時(shí)提出了如圖所示兩個(gè)模型,兩杠桿均處于平衡狀態(tài),甲杠桿上平衡的是兩個(gè)同種密

度日體積不同的實(shí)心物體,乙杠桿上平衡的是兩個(gè)體積相同但密度不同的實(shí)心物體,如果將它們都浸沒(méi)在

水中,則兩杠桿將()

A.仍保持平衡B.都失去平衡

C.甲仍保持平衡,乙失去平衡D.甲失去平衡,乙仍保持平衡

【答案】C

【解析】甲杠桿的左端物體的體積為巳,左端的力臂為",右端物體的體積為巴,左端的力臂為〃,由

和杠桿平衡條件得到浸沒(méi)水中之前P物gV/h=pt?gV2h

所以V///=V2/2

浸沒(méi)水中后左端力和力臂的乘積為(p扮gV/p及gH)x/,=s物p次)

浸沒(méi)水中后右端力和力臂的乘積為(p物gV2P水gV2)Xl2=(p卷P冷

所以浸沒(méi)水中后,左右兩端力和力臂的乘積相等,故杠桿仍然平衡。

乙杠桿左端物體的密度為m,右端物體的密度為P2,浸沒(méi)水中之前ptgvxi^gvxh

浸沒(méi)水中后左端力和力臂的乘積為(pigVp水gV岡LpigVxhpKgVxh

浸沒(méi)水中后右端力和力臂的乘枳為(p2gVp^V)Xl2=PlgVxl2p次gVx/2

因?yàn)閘i<h

所以,左端力和力臂的乘積大于右端力和力臂的乘積,故杠桿左端下沉,綜上所述,故C符合題意,ABD

不符合題意。

【變式I】如圖所示,體積相同的鐵塊和鋁塊(「鈦>。鋁),掛在輕質(zhì)杠桿4B的兩端,杠桿在水平位置平衡,

在下列情況下杠桿仍能在水平位置保持平衡的是()

A.將鐵塊和鋁塊同時(shí)浸沒(méi)在水中B.在杠桿兩端各加掛一質(zhì)量相等的鉤碼

C.將鐵塊和鋁塊各切去一半D,將鐵塊和鋁塊同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一段相同的距離

【答案】C

【解析】由于鐵塊與鋁塊的體積相等,又因?yàn)橥?gt;「鋁,所以GQG的。乂因?yàn)楦軛U平衡,所以

G鏟。A=GMOB

由圖示知OA<OB.

A.將鐵塊和鋁塊同時(shí)浸沒(méi)在水中,排開(kāi)水的體枳相等,浮力大小相同,由于鐵的力臂小于鋁的力臂,所以

鐵減少的力與力臂的乘積小于鋁減少的力與力臂的乘積。因此G鐵OAf/OB

所以杠桿將不平衡。故A不符合題意:

B.在杠桿兩端各加掛一質(zhì)量相等的鉤碼,則在杠桿兩端增加了相等的力,又因?yàn)殍F的力臂小于鋁的力臂,

所以鐵增加的力與力臂的乘積小于鋁增加的力與力博的乘積,因此G^OA<G^OB

杠桿將不平衡。故B不符合題意;

C.若將鐵塊和鋁塊各切去一半,則趺=鋁?OB

因此杠桿仍平衡。故c符合題意:

D.將鐵塊和鋁塊同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一段相同的距離,則鐵塊一邊減小的力和力臂的乘積大于鋁塊一邊減小的

力和力臂的乘積,則G.kOA'<G..OB'

杠桿將不平衡。故D不符合題意c

由考點(diǎn)六:杠桿浮力壓強(qiáng)結(jié)合分析

【例1】如圖所示,將同種材料制成的實(shí)心物體甲、乙用細(xì)繩分別掛在輕質(zhì)杠桿AB的兩端,杠桿在水平位

2

置平衡。已知:G產(chǎn)150N,Gz=30N,AO:OB,不計(jì)繩重。下列說(shuō)法正確的是()

A.乙物體對(duì)杠桿的拉力為IONB.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為4:1

C.水平地面對(duì)甲物體的支持力為60ND.甲物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為75OPa

【答案】C

【解析】A.假設(shè)甲物體對(duì)杠桿A端繩子向下的拉力為FA,力臂是4。,而乙物體對(duì)杠桿B端向下的拉力

FB=G乙=30N

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)夕=,可知,用同種材料制成的實(shí)心物體甲、乙,它們的體積與質(zhì)量成正比,即

V/:V/甲:mZ=G獷:Gz=150N:30N=5:1

故B借誤;

C.根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)/AO=G叱()B,則有用=2xG乙=:x30N=90N

AO1

則繩子對(duì)甲物體的拉力FA=F4=90N

對(duì)甲物體受力分析可知,甲物體受到三個(gè)力的作用,分別是:重力G片150N,地面對(duì)甲物體的支持力“乂,

甲物體在三個(gè)力的作用卜保持平衡,即F.^FA=GiV

則有4=一£=150N-90N=60N

故C正確;

D.甲物體對(duì)地面的壓力與地面對(duì)甲物體的支持力是一對(duì)相互作用力,所以甲物體對(duì)地面的壓力

F肝F々=60N

甲物體對(duì)地面的壓強(qiáng)p=*=黑1=3CCPa

S0.2nr

故D錯(cuò)誤。

【例2】小玲用均勻輕桿。ABC在水中提拉起重物,其中。為支點(diǎn),OA1AB,AB1BC,OA長(zhǎng)2m,A8長(zhǎng)

3m,BC長(zhǎng)2m,重物體積為此時(shí),小玲在C點(diǎn)施加一個(gè)大小恒為20N的力F,使杠桿在如圖位置

平衡,此狀態(tài)下說(shuō)法正確的是()

A.重物浸沒(méi)時(shí)所受浮力為INB.A點(diǎn)處繩子的最大拉力為40N

C.小玲最多能抬起重60N的物體D.無(wú)論小玲朝哪個(gè)方向拉,該杠桿都省力

【答案】C

【解析】A.根據(jù)阿基米德原理可得物體所受的浮力

F涔=0液g%=夕液g%x103kg/m5xlON;kgxlO_3m3=ION

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)杠桿平衡得外(=6也20NxL1=Ftx2m

使A點(diǎn)拉力最大,則動(dòng)力臂乙最大,可知0。是最大動(dòng)力臂。則5mtix=20;x5n]=5ON

2m

故B錯(cuò)誤;

C.對(duì)物體做受力分析入+4.=G

最大拉力為50N,所以Ga=50N+10N=60N

故C正確;

D.不一定,若小玲往右上方拉,當(dāng)動(dòng)力博小于阻力臂時(shí),,杠桿費(fèi)力,故D錯(cuò)誤。

【變式1】如圖所示,0為杠桿AB的中點(diǎn),A端掛一重物G=5N,圖中能使杠桿在水平位置平衡的最小的

力是,如果用K使杠桿平衡,則B大小為—No如果將重物G在逐漸浸入水中時(shí),入的大小將—

(辿填變大、變小、不變)

【答案】Fi10N變小

【詳解】由杠桿平衡條件可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小、越省力;

由圖可知支點(diǎn)到B作用線的距離為三格的長(zhǎng)度;支點(diǎn)到心作用線的距離小于三格的長(zhǎng);支點(diǎn)到尸3作用

線的距離為二格的長(zhǎng)度;作用在杠桿上的村和阻力作用效果一樣,因此無(wú)法使杠桿平衡.

如果用F3使杠桿平衡,由杠桿平衡條件可知,£*2=Gx4=5Nx4,解得,F(xiàn)j=10N,

如果將重物G在逐漸浸入水中時(shí),重物G受浮力作用,對(duì)杠桿的拉力減小,由杠桿平衡條件可知,F(xiàn)_,的大

小將變小。

1.如圖所示,輕質(zhì)木桿AC可以繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A及08=4:1,A端掛著重為300N,底面積lOOcnF的物體G,

當(dāng)木桿在水平位置平衡時(shí),物體G對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為iBPa,則在8點(diǎn)施加豎直向下的拉力的大小為()

A.600NB.4(X)NC.800ND.I200N

【答案】A

[解析】G對(duì)水平地面的壓力為F傳pS=\04Pax1OOx104m2=100N

G的重力為300N;物體G對(duì)水平地面的壓力為100N,則杠桿的A端對(duì)物體的拉力為F/=300N100N=200N

AB:OB=4A,則40:08=3:1;根據(jù)杠桿的平衡條件可知FmOA=FxOB

FxAO4

則F=1=200NX二=600N

OB1

故BCD不符合題意,A符合題意。

2.如圖所示,長(zhǎng)1m重2N的均勻木板放在水平桌面上,木板左端離桌面邊沿4dm,其上方掛一誘餌,若

一老鼠來(lái)偷吃此誘餌,沿木板向左端爬去,木板則可能會(huì)失去平衡,而使它落入桌子下面的水桶中。以下

說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.如不掉落,1N重的老鼠最多爬到距桌面邊沿2dm的地方

D.木板重力的力臂為1dm

【答案】B

【解析】A.木板的重力為2N,重心到支點(diǎn)的距離L木=gxlOdm-4dm=ldm

根據(jù)杠桿平衡條件得,IN得老鼠最多可到達(dá)得距陽(yáng)。=竽_=警含=2dm

51N

故A正確,不符合題意;

B.根據(jù)G2L2=

故B錯(cuò)誤,符合題意;

C.為使木板不失去平衡,最小的重量”主=2?ldm=()5N

L4dm

所以0.4N重的老鼠無(wú)法觸發(fā)本機(jī)關(guān),故C正確,不符合題意;

D.均勻木板的重心在其幾何中心,重力的方向豎直向下,由圖可知,均勻木板放在水平桌面上,木板的重

心距離支點(diǎn)的距離是1dm,故木板重力的力臂是1dm,故D正確,不符合題意。

3.如圖所示,三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于C、。兩點(diǎn),大B兩端懸掛在水平天花板上,相距為2L,

現(xiàn)在C點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為〃?的重物,為使C。繩保持水平,在D點(diǎn)應(yīng)施加的最小作用力為()

A.mgB.~,n8C.D.

【答案】C

【解析】由圖可知,要想CD水平,則AC與水平方向的夾角為60。,結(jié)點(diǎn)C受力平衡,則受力分析如圖所

結(jié)點(diǎn)C受到沿人C的拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力7,即T=FACco^=hAC

結(jié)點(diǎn)C受到沿AC的拉力在豎直方向上的分力等于物體的事力,即〃?g=EcSin600=乎Be

結(jié)點(diǎn)D受力平衡,當(dāng)拉力”的方向與8。垂直時(shí),力臂最長(zhǎng)、最省力,最小拉力

4.小明在水平地面上推如圖所示的一只圓柱形油桶,油桶的高為40cm,底部直徑為30cm,裝滿油后總重

20C0N,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A.他用水平力沒(méi)推動(dòng)油桶,這時(shí)推力等于摩擦力

B.他用水平力沒(méi)推動(dòng)油桶,雖然用了力,但沒(méi)移動(dòng)距離,所以他對(duì)油桶沒(méi)做功

C.油桶靜止時(shí),地面對(duì)油桶的支持力和油桶對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力

D.要使底部C稍稍離開(kāi)地面,他至少應(yīng)對(duì)油桶施加500N的力

【答案】D

【解析】A.他用水平力沒(méi)推動(dòng)油桶,則油桶受到靜摩擦力,物體處于平衡狀態(tài),所以靜摩擦力等于推力,

故A正確,不符合題意;

B.在力的作用下,沿力的方向運(yùn)動(dòng)一段距離,則力做了功,他用水平力沒(méi)推動(dòng)油桶,雖然用了力,但沒(méi)移

動(dòng)距離,所以他對(duì)油桶沒(méi)做功,故B正確,不符合題意;

C.地面對(duì)油桶的支持力受力物體是油桶,油桶對(duì)地面的壓力受力物體是地面,兩個(gè)力大小相等、方向相反,

作用在同一條直線上,所以兩個(gè)力是一對(duì)相互作用力,故C正確,不符合題意;

D.要使底部C梢梢離開(kāi)地面,則以。為支點(diǎn),最長(zhǎng)的動(dòng)力臂為AD,阻力為油桶的總重力,阻力臂為直徑

的一半,由杠桿平衡條件可得Fx^(30(7?)2+(40c/n)2=2000Nx

解得F=600N

故D錯(cuò)誤,符合題意。

5.如圖是一款家用冰柜,其單品凈質(zhì)量32kg,上開(kāi)門可以近似地看成是一個(gè)質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體,質(zhì)量約3kg;

外形尺寸如圖所示。關(guān)于這款冰柜,以下描述錯(cuò)誤的是()

A.底部的四個(gè)輪子可以有效減小摩擦阻力,便于移動(dòng)冰柜

B,打開(kāi)上開(kāi)門需要的最小力是15N

C.上開(kāi)門可以看作省力杠桿

D.將冰柜沿水平方向推動(dòng)1m,推力做的功一定是320J

【答案】D

【解析】A.冰柜下裝有輪子,是用滾動(dòng)代替滑動(dòng)來(lái)減小冰柜和地面之間的摩擦力,便于移動(dòng)冰柜,故A

正確,不符合題意;

BC.打開(kāi)上開(kāi)門時(shí),以上開(kāi)門的右邊緣為支點(diǎn),阻力為上開(kāi)門的重力,當(dāng)動(dòng)力尸豎直向上時(shí),動(dòng)力臂最大

為阻力臂的2倍,即h=2h

動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,由杠桿平衡條件可得U=G卜開(kāi)門4

f11

最小力F=7I=TfflLnnS=-x3kgX10N/kg=15N

114乙

故BC正確,不符合題意;

D.將冰柜沿水平方向推動(dòng)1m,不知道推力大小,所以不能計(jì)算推力做的功,故D錯(cuò)誤,符合題意。

6.如圖為小柯在科技節(jié)中制作的?.杠桿力臂演示儀二(杠桿自身質(zhì)量和摩擦忽略不計(jì),固定裝置未畫出)

。為支點(diǎn),OA=OQ=3OB=0.6米,CO=0.2米。在做背景的白紙上作有以O(shè)為圓心半徑為0.2米的圓。在

A點(diǎn)掛5牛頓的重物G,使杠桿水平平衡,按圖示方向分別施加FB、FC、FD三個(gè)力,則下列說(shuō)法正確的是

()

A.FcB.三個(gè)力大小FD>FC>FB

C.作用在C點(diǎn)的力Fc為I5ND.力作用。點(diǎn)時(shí)杠桿為等臂杠桿

【答案】C

【解析】ABC.根據(jù)杠桿平衡條件可得G乂OAuF/OB

因?yàn)镺A=30/3=0.6m

所以,作用在8點(diǎn)豎直向下的力—xG=3x5N=15N

“OB

由圖可知,F(xiàn)C、兩個(gè)力的力臂均與收?的力臂均為圓的半徑即力臂長(zhǎng)為0.2m,大小相等,阻力和阻力臂

不變,撤去FB后,按圖示方向分別施加R7、兩個(gè)力,且每次都使杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡

條件可知,F(xiàn)C、廣。大小關(guān)系為耳=0=0=15N

故AB錯(cuò)誤,C正確;

D.由圖可知,力作用。點(diǎn)時(shí),凡)的力臂為圓的半徑,而G的力臂為04,所以力作用。點(diǎn)時(shí),杠桿不是

等臂杠桿,故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.如圖所示是鍋爐上的安全閥門的示意圖,閥門C與蒸氣的接觸面積設(shè)為S,鍋爐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為〃鉤

碼的重力設(shè)為G,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.安全閥門裝置0人8是一個(gè)杠桿

B.鍋爐內(nèi)蒸汽對(duì)閥門。的壓力可表示為〃S

C.當(dāng)裝置達(dá)到平衡時(shí),滿足下面關(guān)系式:PSxOA=GxAB

D.當(dāng)要控制鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)較小時(shí),可適當(dāng)將鉤碼向靠近。點(diǎn)移動(dòng)

【答案】C

【脩析】A.由圖,安全閥門裝置OA8在鍋爐內(nèi)蒸汽對(duì)閥門。的壓力下可以繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),構(gòu)成了一個(gè)杠桿,

故A正確,不符合題意;

B.由〃=(可知,鍋爐內(nèi)蒸汽對(duì)閥門C的壓力F=pS,故B正確,不符合題意;

C.當(dāng)裝置達(dá)到平衡時(shí)?,根據(jù)杠桿的平衡條件FXOA二GXOB

即(ppQSxCM=GxOB

故C錯(cuò)誤,符合題意;

D.由C中(ppo)SxOA=GxOB

當(dāng)控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)較小時(shí),pS減小,04、G不變,所以0B減小,故應(yīng)適當(dāng)將鉤碼向靠近。點(diǎn)移動(dòng),

故D正確,不符合題意。

故選C。

8.如圖所示,將邊長(zhǎng)為10cm,質(zhì)量為8kg的正方體合金塊用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A處,杠桿可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)

動(dòng),在8點(diǎn)施加拉力F=80N,方向如圖所示,杠桿在水平位置平衡,已知O4:A8=2:3,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤

的是(sin37°=0.6;cos37°=0.8;g=ION/kg)()

A.合金塊的密度是8xl8kg/m3B.A點(diǎn)受到繩的拉力為24N

C.物體對(duì)地面的壓力為80ND.物體對(duì)地面的不強(qiáng)為5.6xl03pa

【答案】C

【解析】A.正方體合金塊的體積V=(0.1m)3=lxl03m3

_n\_8kg

合金塊的密度=8xl03kg/m3

~V~lxlO_5m3

故A正確,不符合題意;

B.杠桿的支點(diǎn)為O,作出拉力廠的力臂為OC,如圖所示:

則由數(shù)學(xué)知識(shí)可得OC=OBxsin370=0.6xOB?

3

已知OA:AB=2:3AI3=-0A

2

08的長(zhǎng)度OB=AB-OA=^OA-OA=^OA?

OC=0.6XOB=0.6XLQ4=0.3x04

則0C的長(zhǎng)度

2

由杠桿平衡條件可得FA><OA=FXOC

FxQC80NxQ.3xQA

所以,A點(diǎn)受到繩的拉力=24N

OAOA~

故B正確,不符合題意;

C.對(duì)合金塊進(jìn)行受力分析可知,此時(shí)合金塊受豎直向下的重力、豎直向上的拉力和豎直向上的支持力,由

力的平衡條件可得F^FA,=G

壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,其大小相等,則物體對(duì)地面的壓力

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