2021-2022学年苏科版九年级上册
11.1杠杆跟踪训练
一、填空题
1.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆,如图所示,B是
______杠杆,剪铁用
______剪刀。
2.如图所示,已知撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力最小时,则必须___________(选填“B”,“C”或“D”)为支点时,施加在A点最小的力为___________。
3.如图,秤砣的质量为0.1kg,杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m,则被测物的质量为______g。若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值______被测物的真实质量值。(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
4.如图所示,轻质杠杆AC可以绕O点转动,AO:OB=3:1。甲乙两物体重均为300N,甲的底面积为4cm2,杠杆始终保持水平平衡,此时甲对地面的压强为
______Pa。如果将乙从B点向C点移动,甲对地面的压力将
______。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
5.如图为一拉杆旅行箱的示意图,可视其为杠杆,皮箱轮O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm,图中在A点沿图示方向施加动力F大小为
______N。皮箱与地面间的摩擦力很小,它是通过
______方法减小摩擦力的。
6.如图所示,AB为一根能绕B点转动的轻质杠杆,在杆上C处用细线悬挂一重物,且BC∶BA=1∶3,在A端施加一个竖直向上大小为30N的拉力F,可使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=______N,此时杠杆属于
______(省力/费力/等臂)杠杆,若拉力始终竖直向上且杠杆保持在水平位置平衡,当重物的悬挂点C向右移动时,拉力F的大小将
______(增大/不变/减小)。
二、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)
7.如图所示的下列简单机械,在正常使用时属于费力杆的是( )
A.
B.
C.
D.
8.图中是我们日常生活中所使用的机械或工具,其中属于省力杠杆的是( )
A.
B.
C.
D.
9.如图所示的杠杆中,在使用时利用了其省距离的有( )
A.(1)(2)
B.(2)(3)
C.(3)(4)
D.(2)(4)
10.吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆( )
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍保持平衡
D.条件不足,无法判断
11.如图重为G的木棒在水平力F的作用下,绕固定点沿逆时针方向缓慢转动接近水平位置,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,下列说法中错误的是( )
A.动力F变大,但不能拉到水平位置
B.阻力臂逐渐变大
C.动力F变大,动力臂逐渐变小
D.动力F与动力臂乘积大小不变
12.如图所示,吊车向上吊起一箱货物,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,起吊时伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直,且支持力F的作用点不变。则在吊起货物的过程中,支持力F与货物对吊臂的拉力的力臂L的关系图像是( )
A.
B.
C.
D.
13.如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某种液体中(铁密度为7.9×103kg/m3;铜密度为8.9×103kg/m3),则杠杆( )
A.仍能保持平衡
B.向铜球一端倾斜
C.向铁球一端倾斜
D.液体密度未知,故无法判断哪端下降
14.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则杠杆( )
A.仍然平衡
B.右端下降
C.左端下降
D.无法判断
15.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点C挂一个10N的重物,加在
B点的动力使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计),则( )
A.该杠杆一定是省力杠杆
B.作用在OAB上的最小动力等于5N
C.该杠杆一定是费力杠杆
D.作用在OAB
上的最小动力小于5N
16.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径),
圆柱体在转动过程中不打滑。下列分析正确的是( )
A.拉力F
逐渐变小
B.拉力F逐渐变大
C.由于拉力F力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变
D.条件不足,无法判断
17.如图所示是一种指甲刀的结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.ABC是一个省力杠杆
B.D处刀刃较薄,可以增大压强
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以增大摩擦
D.指甲刀有三个杠杆,两个省力杠杆,一个费力杠杆
18.3月19日至21日,2021年全国皮划艇激流回旋春季冠军赛在福建南安举行。如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.用力划桨的手靠近支点,可以省力一些
B.用力划桨的手远离支点,可以省力一些
C.让皮划艇前进的力是船桨对水的力
D.船桨是一个省力杠杆
三、多项选择题(下列选项中有多个选项满足题意)
19.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是( )
A.刀刃很薄可以减小压强
B.铡刀实质上是一种省力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
20.如图所示,在水平力F的作用下,使硬棒沿逆时针方向匀速转动,在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中( )
A.拉力F变小,F的力臂变小
B.拉力F变大,F的力臂变小
C.重力G不变,G的力臂变小
D.重力G不变,G的力臂变大
21.轻质杠杆
OAB中,O为支点,OA⊥AB,OA=24cm,AB=7cm,在OA的中点悬吊的重物
G=5N,动力F作用在B点,使杠杆在竖直平面内绕
O点逆时针缓慢转动,以下说法正确的是( )
A.动力
F作用在
B
点,则动力臂是
OA
B.当前位置,作用在B点的最小力F应沿竖直方向向上
C.当前位置,作用在B点的最小力F大小为2.4N
D.转动到虚线位置时,阻力臂变小
22.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6105Pa。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,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2105Pa,已知乙物体的质量为2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面,下列判断中正确的是(
)
A.甲物体的底面积应小于310-5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少20N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加1kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:OB=2:9
四、作图题
23.如图所示,请你画出动力F1的力臂。
24.如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个最小力F的示意图,并标出它的力臂L。
五、实验探究题
25.利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件;
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向
______(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是
______;
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中;多次实验的目的是
______;
(4)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上M挂2个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在N点挂
______个相同的钩码;
26.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小华利用杠杆、细线、钩码等器材进行探究:
(1)调节杠杆平衡时,根据生活经验,需要保持杠杆在______位置平衡;从实验的角度来讲,杠杆在这个位置平衡是为了方便读取______;
(2)如图所示在杠杆左侧的A点挂上两个钩码,为了使杠杆保持平衡,在杠杆的右侧挂钩码时,是先确定细线位置再挂钩码还是先挂钩码再确定细线位置?______;理由是______;
(3)操作完成后,杠杆在如图所示的位置重新平衡;小华多次在左右两侧各加挂等量钩码,并保持细线位置不变,发现杠杆每次都能平衡;通过记录上述实验数据,得出杠杆的平衡条件是:“只有支点左右两侧的力臂和力的大小相等,杠杆才能平衡”;请你分析这一过程得出的结论是否可信?______(选填:“是”或“否”),理由是______。
五、综合计算题(要求写出必要的计算过程)
27.用独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重G=1000N,独轮车各部分如图所示。
(1)在A处用力F抬起独轮车时,独轮车相当于省力杠杆,这是为什么?
(2)运土时抬起独轮车需要的力F是多大?
28.如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形;我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重);若铅球质量为5kg,OA=3cm,OB=30cm,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。
29.如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂重力为20N的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。(g取10N/kg)求:
(1)此时杠杆右端所受拉力大小为多少N?
(2)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103
Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少N?
30.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图;杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AB=120cm,AO:OB=2:1,悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,悬挂在B端的配重所受重力为100N;求:
(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小;
(2)当杠杆AB在水平位置平衡时,求竖直向下的拉力F的大小;
(3)将配重取下并保持原来的拉力F的大小和方向都不变,若要使杠杆AB仍在水平位置平衡,应将O点向左移动多少距离?
参考答案
1.费力
A
【解析】
[1]B剪刀在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
[2]A剪刀在使用时,动力臂远大于阻力臂,能更容易地剪开铁皮;C为园艺剪,虽然能省力,但不能剪铁皮。
2.D
63N
【分析】
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2的变形公式可得,在阻力和阻力臂一定时,动力臂l1越大,动力F1越小。
【解析】
[1]要使施加在撬棒A点的动力最小,应使动力臂l1最大;当以D为支点,在A点施加垂直AD向上的动力时,动力臂
l1=AD=1m
即动力臂为最大值,则动力为最小。
[2]当以D为支点时,此时阻力
F2=420N
阻力臂
l2=CD=0.15m
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得,施加在撬棒A点的力
3.400
大于
【解析】
[1]设秤砣的质量为m1,被测物的质量为m2,秤砣到秤纽的距离为l1,被测物到秤纽的距离为l2,由杠杆的平衡条件可知
G1l1=G2l2
由G=mg可得
m1l1=m2l2
故被测物的质量为
[2]若秤砣有缺损,即G1减小,而G2与l2均不变,则由杠杆平衡条件可知,l1将变大,故秤杆所示的质量值要偏大。
4.5×105
减小
【解析】
[1]由杠杆平衡条件可得
FA×OA=G乙×OB
则A端受到甲的拉力为
对甲受力分析可知,甲受到竖直向上的支持力F支、拉力FA以及竖直向下的重力G甲,因甲静止,受力平衡,故地面对甲的支持力为
F支=G甲﹣FA=300N﹣100N=200N
由于力的作用是相互的,所以甲对地面的压力为
F=F支=200N
故甲对地面的压强为
[2]由图中可知,物体乙从B点向C点移动过程中,其力臂逐渐增大,由杠杆平衡条件可知,A端受到的拉力逐渐变大,则地面对甲的支持力逐渐变小,故甲对地面的压力变小。
5.100
滚动代替滑动
【解析】
[1]如图,延长F画出力的作用线AM,然后过支点作力的作用线的垂线段ON,则F的力臂就是ON,
在直角三角形ANO中,∠NAO=30°,所以
ON=AO=×120cm=60cm
B为重心,BC为竖直方向,则图中OC为阻力臂,由杠杆平衡条件可得
F×ON=G×OC
F×60cm=250N×24cm
解得F=100N。
[2]皮箱下面的滑轮,将皮箱与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,可以减小皮箱与地面之间的摩擦;
6.90
省力
增大
【解析】
[1]由题知,杠杆在水平位置
BC∶BA=1∶3
由杠杆平衡条件可得
F×AB=G×BC
则物重
G==30N×=90N
[2]由于动力臂AB大于阻力臂BC,所以该杠杆属于省力杠杆。
[3]若拉力始终竖直向上且杠杆保持在水平位置平衡,动力臂不变,当重物的悬挂点C向右移动时,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆的平衡条件可得,拉力F的大小将增大。
7.C
【解析】
A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【解析】
A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.缝纫机脚踏板在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.图中夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选C。
9.D
【解析】
(1)开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离;
(2)筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离;
(3)核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离;
(4)钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离;
可见,省距离的是(2)(4),故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.A
【分析】
(1)根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小;
(2)蜡烛燃烧速度相同,经过一段时间后,蜡烛燃烧的质量相同、重力相同,求出蜡烛燃烧后左右两边力与力臂的乘积,然后比较它们的大小,根据左右两边力与力臂乘积的大小,判断杠杆的状态。
【解析】
由图可知
m左>m右
由G=mg可知
G左>G右
开始,杠杆平衡,由杠杆平衡条件可得
G左L左=G右L右
因为
G左>G右
所以
L左蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后,蜡烛减少的质量相同,减少的重力相同,
左边
右边
故
G左L左=G右L右
则
由于
L左故
所以
即:左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,杠杆不再平衡,左端下降。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.D
【解析】
力臂是过支点到力的作用线的垂直距离;在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,木棒的重力不变,其力臂变大,即阻力臂是变大的;动力F的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力F逐渐变大;重力不变,阻力臂变大,其乘积变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力F与动力臂乘积变大;当木棒在水平位置时,F的力臂为0,不符合杠杆的平衡条件,所以不可能把木棒拉动到水平位置;故ABC正确,ABC不符合题意,D错误,D符合题意。
故选D。
12.D
【解析】
将吊臂视为杠杆,O为支点,伸缩撑杆对吊臂的支持力F,其力臂为L1,设货物对吊臂的拉力为F2(等于货物的重力不变),其力臂为L
根据杠杆的平衡条件可得
F×L1=F2×L,
所以,支持力
F=
因F2、L1均不变,则可知F与L是正比例函数关系,其图像为过原点的倾斜直线,故D符合题意。
故选D。
13.B
【解析】
如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得
即
则
当两球同时浸没在水中,杠杆两端力乘以力臂,左端
----①
右端
----②
由①②得
即左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积,所以杠杆的左端(铜球端)下沉。故ACD不符合题意,B不符合题意。
故选B。
14.C
【解析】
设一个钩码的重为G,一个格为L,则原来杠杆
4G×3L=3G×4L
处于平衡状态,现在在两侧各去掉一个钩码后,左边
3G×3L=9GL
右边
2G×4L=8GL
左边的力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡,并且左端下降。
故选C。
15.D
【解析】
AC.在B点施加动力,因为不知道动力方向,无法确定动力臂的大小,所以无法确定它是省力杠杆,还是费力杠杆,故AC不符合题意;
BD.加在B点的动力F与OB垂直向上时,动力作用线和OB垂直,支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂,此时动力最小;
C点是OA的中点,在RtOAB中,OB>OA=2OC,根据杠杆的平衡条件可得
F×OB=G×OC
最小动力
故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.A
【解析】
整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直;由图可知,动力F的力臂L(L=OA)始终保持不变,阻力为圆柱体的重力G始终大小不变,由实线位置转到虚线位置时,重力的力臂逐渐减小,根据杠杆平衡条件可得动力F逐渐变小。
故选A。
17.D
【解析】
A.对于杠杆ABC,如图所示,在使用时,它的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆,故A错误,A不符合题意;
B.在相同的压力下,D处刀刃较薄,受力面积小,产生的压强大,压力的作用效果明显,并不是压力增大了,故B错误,B不符合题意;
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦,故C错误,C不符合题意;
D.指甲刀中有三个杠杆,杠杆ABC
,杠杆OBD,杠杆OED,其中杠杆ABC是省力杠杆,其余均是费力杠杆,故D正确,D符合题意。
故选D。
18.B
【解析】
AB.根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,运动员用力划桨时,阻力及阻力臂不变,手离支点越近,动力臂越短越费力;手离支点越远,动力臂越长越省力,故A错误,B正确;
C.运动员用力划桨时,船桨给水一个力,同时水对船桨也会产生一个力,推动皮划艇前进,故C错误;
D.船桨使用时动力臂小于阻力臂时费力杠杆,故D错误。
故选B。
19.BC
【解析】
A.刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.铡刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B正确;
C.由图知,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小,在动力臂和阻力不变时,根据杠杆平衡条件可知,动力会更小,甘蔗更易被切断,故C正确;
D.图中F1方向竖直向下,F2方向垂直于杠杆向下,由动力臂的定义可知,手沿F1方向用力比沿F2方向用力时的动力臂要小,由杠杆平衡条件可知,动力更大,即F1>F2,所以手沿F1方向用力比沿F2方向更费力,故D错误。
故选BC。
20.BD
【解析】
重力是由于地球吸引使物受到的力,杠杆的转动对其重力不产生影响,故转动过程中重力不变;力臂是从支点到力的作用线的垂直距离;由于G不变,G的力臂l2变大,F的力臂l1变小;由Fl1=Gl2可得,F一定变大,故AC不符合题意,BD符合题意。
故选BD。
21.CD
【解析】
A.动力F作用在B点,如果力的方向垂直于OB向上,动力臂是OB,故A错误;
B.阻力和阻力臂不变,动力臂越长,动力越小,当力臂为OB时,力臂最长,此时最省力,力F垂直于OB向上,如图所示:
故B错误;
C.动力臂
由杠杆平衡条件得
G×OA=F×OB
D.当杠杆转动到虚线位置时,阻力臂OD如图所示:
此时阻力臂变小,故D正确。
故选CD。
22.CD
【解析】
A.乙物体的重力
G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N
根据杠杆平衡条件
FALOA=G乙LOB
AO:AB=1:4,则OA:OB=1:3,细绳对A端的拉力
FA=G乙×=20N×3=60N
则细绳对甲的拉力也为60N,甲对地面的压力F减少了60N,可得
F=F1-F2=p1S-p2S
解得S=1.5×10-4m2,故A错误;
B.甲的重力
G甲=F1=p1S=6×105Pa×1.5×10-4m2=90N
甲对地面的压力为
F甲=G甲-F=90N-60N=30N
要使甲物体恰好被细绳拉离地面,甲物体对地面的压力只需减少30N即可,故B错误;
C.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力,根据杠杆平衡条件
G甲LOA=G乙′LOB
解得G乙′=30N,杠杆B端所挂物体的质量至少增加
故C正确;
D.根据杠杆平衡条件
G甲LOA′=G乙LOB′
解得
故D正确。
故选CD。
23.
【解析】
支点为O,延长F1的作用线,从支点画出F1的作用线的垂线,支点到垂足的距离为F1的力臂l1,如下图所示:
24.
【解析】
根据杠杆平衡的条件可知,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,连接AC,则AC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向上,据此可画出最小的动力;如图所示:
25.右
便于测量力臂
使实验结论具有普遍性,避免偶然性
1
×100%
杠杆自身的重力
变大
【解析】
(1)[1]如图甲,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,此时力与力臂垂直,可从杠杆的标尺上直接读出对应的力臂,即这样操作是为了便于测量力臂。
(3)[3]在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
(4)[4]设每个钩码重为G,杠杆每格长度为L,由杠杆平衡条件得
2G×2L=nG×4L
解得n=1,则应在N点挂1个相同的钩码。
26.水平
力臂的大小
先挂钩码再确定细线位置
可以使力臂连续改变从而容易调节杠杆处于水平位置平衡
否
没有在力臂不相等或作用力不相等的情况进行多次探究
【解析】
(1)[1][2]调节杠杆平衡时,需要保持杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡的目的,力臂在杠杆上,便于读取力臂大小,也避免杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4]探究“杠杆的平衡条件”实验中,需要改变力的大小,先挂钩码在确定细线的位置,可以使力臂连续改变从而容易调节杠杆处于水平位置平衡。
(3)[5][6]在实验中,为了获得普遍的规律,应多次测量,实验中需要改变力的大小,根据力臂的变化判定杠杆的平衡条件;而小华的实验中没有在力臂不相等或作用力不相等的情况进行多次探究。
27.(1)省力杠杆;(2)250N
【解析】
解:(1)由图可知,动力臂L1=1.6m,阻力臂L2=0.4m,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
(2)根据杠杆的平衡条件
F×L1=G×L2
可得
答:(1)动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是250N。
28.500N
【解析】
解:由图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,5kg铅球的重力即为阻力F2,则阻力
F2=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由图知
l1=OA=0.03m
l2=OB=0.3m
根据杠杆的平衡条件得到
F1×0.03m=50N×0.3m
解得F1=500N。
答:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为500N。
29.(1)50N;(2)12N
【解析】
解:(1)设杠杆右端的拉力为FB,根据杠杆平衡条件可得
GA×l1=FB×l2
20N×0.5m=FB×0.2m
解得FB=50N。
(2)B的底面积
SB=L2=(0.1m)2=0.01m2
B对地面的最大压力
F压′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N
因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力,所以,B的重力
GB=FB+F压=50N+20N=70N
杠杆右端受到的拉力
F右′=GB-F压′=70N-40N=30N
物体A的最小重力
GA′=F左′=
答:(1)此时杠杆右端所受拉力大小为50N;
(2)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103
Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为12N。
30.(1)200N;(2)300N;(3)8cm
【解析】
解:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,则总重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)由题意知
AO:OB=2:1
则
OA=2OB
由杠杆平衡条件得
GA×OA
=(GB+F)×OB
即
200N×2OB=(100N+F)×OB
解得
F=300N
(3)设将O点向左移动到O′,由杠杆的平衡条件得
GA×O′A=F×O′B
即
200N×O′A=300N×(1.2m﹣O′A)
解得
O′A=0.72m=72cm
故O点向左移动的距离为
答:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小为200N;
(2)拉力F大小为300N;
(3)O点向左移动的距离为8cm。