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1、
第1節(jié) 杠桿
一、知能演練提升
1.如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),則F的力臂是( )
A.OA B.OC C.OD D.FD
2.如圖所示,輕質(zhì)杠桿AB可以繞O點轉(zhuǎn)動,在A點用細線懸掛一重物,在B點施加一豎直向下的動力,使杠桿在水平位置保持平衡。若將動力的方向改為沿虛線方向,仍使杠桿在水平位置保持平衡,則( )
A.動力臂增大,動力增大
B.動力臂增大,動力減小
C.動力臂減小,動力減小
D.動力臂減小,動力增大
3.如圖所示,爸爸和亮亮一起在兒童樂園玩蹺蹺板,當(dāng)亮亮移動到某一個位置時,竟然將爸爸蹺起來了,則下列說法正確的是( )
A.亮亮和爸爸對蹺
2、蹺板的作用力相等
B.亮亮對蹺蹺板施加的作用力大些
C.亮亮到蹺蹺板支點的距離短
D.亮亮對蹺蹺板的作用力與力臂的乘積大一些
4.如圖所示,在調(diào)節(jié)平衡后的杠桿兩側(cè),分別掛上相同規(guī)格的鉤碼,杠桿處于平衡狀態(tài)。如果兩側(cè)各去掉一個鉤碼,則( )
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.無法判斷
5.如圖所示的生活用具中,使用時屬于省力杠桿的是 ( )
6.如圖所示,OB為一輕質(zhì)杠桿,O為支點,OA=0.3 m,OB=0.4 m,將重30 N的物體懸掛在B點,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,在A點至少需加 N的拉力,這是一個 (選填“省力”或“費力”)杠
3、桿。
7.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA中點懸掛重為60 N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,則力F的大小是 ,保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
8.利用杠桿投擲石球,如圖所示,作用在A點的力沿 (選填“a”“b”或“c”)時最小。已知石球重100 N,OA∶OB=1∶4,則作用在A點力的最小值為 。(不計杠桿自重及摩擦)
9.在圖中,畫出杠桿AB在圖示位置靜止時作用在A端點的最小力F的方向及其力臂l。
10.在探究杠桿平衡條件的實驗中:
(1)如圖甲所
4、示,實驗前,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量 。
(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點掛 個相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格,則杠桿 (選填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(3)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置,當(dāng)測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時,其示數(shù)大小將 。
(4)如圖丁所示,已知每個鉤碼重0.5 N,杠桿上每個小格長度為2 c
5、m,當(dāng)彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,拉力F的力臂大小為 cm,彈簧測力計示數(shù)大小為 N。
11.從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰(如圖甲)或人下蹲彎曲膝蓋(如圖乙)把它搬起來,哪種方法好呢?下面就建立模型說明這個問題。把脊柱簡化為杠桿,如圖丙所示,脊柱可繞骶骨(軸)O轉(zhuǎn)動,腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1作用在A點,其實際作用方向與脊柱夾角為12且保持不變,搬箱子拉力F2作用在肩關(guān)節(jié)B點,在B點掛一重物代替箱子。用測力計沿F1方向拉,使模型靜止,可測出腰背部復(fù)雜肌肉拉力的大小。接著,改變脊柱與水平面的夾角即可改變杠桿與水平面的夾角
6、α,多次實驗得出結(jié)論。
(1)在丙圖中畫出F2力臂l2。
(2)當(dāng)α角增大時,l2 (選填“變大”“不變”或“變小”),F1 (選填“變大”“不變”或“變小”)。
(3)如果考慮到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的實際拉力將比丙圖中F1要 (選填“大”或“小”)。
(4)對比甲、乙兩種姿勢所對應(yīng)丙圖中的兩種狀態(tài),由以下分析可得, (選填“甲”或“乙”)圖中的姿勢比較省力。
12.如圖所示,將邊長為10 cm的正方體合金塊,用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點處,在B點施加力F1=30 N時,杠桿在水平位置平衡,合金塊對水平地面的壓強恰好為0。撤去F1,在B點施加F2時,合金
7、塊對地面的壓強為1.2103 Pa。(lOB=3lOA,g取10 N/kg)
(1)畫出F2的力臂。
(2)求合金塊的質(zhì)量。
(3)求F2的大小。
第十二章 簡單機械
第1節(jié) 杠桿
一、知能演練提升
1.B 解析 從題圖中可以看出支點O到F作用線的垂線段為OC,故選B。
2.D 解析 若將動力的方向改為沿虛線方向,則動力臂減小,要使杠桿在水平位置保持平衡,則需增大動力。
3.D 解析 此題考查杠桿的平衡條件,當(dāng)F1l1=F2l2時杠桿平衡,杠桿向一方傾斜不是由力的大小決定,而是由力與力臂的乘積的大小決定,哪一方的乘積大,就向哪一方傾斜,
8、故D對。
4.A 解析 本題考查了杠桿的平衡條件。設(shè)每個鉤碼的重力為G,杠桿上每一刻度為L,根據(jù)杠桿的平衡條件可知3G2L=2G3L,兩側(cè)各去掉一個鉤碼,則杠桿的左端為2G2L,右端為G3L,則2G2L>G3L,故左端下降。
5.A 解析 A選項中鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B選項中食品夾子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;C選項中釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;D選項中筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿。
6.解析 由題圖可知,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,物體對杠桿的阻力為F2=30 N,拉力為動力F1,動力臂為l1=OA=0.
9、3 m,阻力臂為l2=OB=0.4 m,由杠桿平衡條件可知,F1==40 N,由于l1
10、,則Fb=4G=400 N。
答案 b 400 N
9.解析 根據(jù)杠桿平衡的條件,若要使力F最小,則需要其力臂最長,當(dāng)力F垂直于AOB的時候力臂最長,此時F最小。
答案 如圖所示
10.答案 (1)右 力臂的大小 (2)6 不能
(3)變大 (4)4 3
11.答案 (1)如圖所示
(2)變小 變小 (3)大 (4)乙
12.解析 (1)如圖所示,延長力F2的作用線,然后過支點O向力的作用線引垂線段OC,即為其力臂l2。
(2)在B點施加力F1=30 N時,杠桿在水平位置平衡,合金塊對水平地面的壓強恰好為0。對合金塊進行受力分析可知,此時合金塊受到豎直向下的重力和
11、細繩對它豎直向上的拉力,并且這兩個力是一對平衡力,根據(jù)杠桿平衡條件得GlOA=F1lOB,即 GlOA=30 N3lOA,解得G=90 N,合金塊的質(zhì)量 m==9 kg。
(3)從(1)圖中可以看出,OBC為直角三角形,而直角三角形30角對應(yīng)的直角邊等于斜邊的一半,故拉力F2的力臂為l2=lOB,撤去F1,在B點施加F2時,合金塊對地面的壓強為 1.2103 Pa,對合金塊進行受力分析(如圖所示)可知,此時合金塊受重力、繩子向上的拉力及地面對它的支持力,FN=F=pS=1.2103 Pa0.1 m0.1 m=12 N
FA+FN=G
FA=G-FN=90 N-12 N=78 N
根據(jù)杠桿平衡條件得F2l2=FAlOA,即F2lOB=78 NlOB
解得F2=52 N。
答案 (1)見解析圖 (2)9 kg (3)52 N
初二下冊物理練習(xí)題-杠桿
