11.1
杠杆
一、单选题
图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆( )
A.
右端下沉
B.
左端下沉
C.
要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.
要保持平衡应在右端再加挂一个物体
如图所示是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景.这也是一个杠杆,那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是()
A.
A,B,C
B.
A,C,B
C.
B,C,A
D.
C,A,B
如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是()
A.
不能看成杠杆,因为油桶是圆的
B.
不能看成杠杆,因为没有支点
C.
可以看成杠杆,因为满足杠杆的所有条件
D.
可以看成杠杆,支点就是横截面的圆心
如图所示是同学们常用的燕尾夹,当用力摁住N点打开该夹子时,能正确表示该过程的MON杠杆示意图的是?
(???
)
A.
B.
C.
D.
如图所示,杠杆OB以O点为支点,F是作用在杠杆B端的力,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB,AC⊥OB.下列能表示F力臂的线段是?
(???
)
A.
OB
B.
AB
C.
OA
D.
AC
悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置.若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC.下列判断正确的是?
(???
)
A.
B.
C.
D.
踮脚是一项很好的有氧运动,如图,它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是()
A.
脚后跟是支点,是省力杠杆
B.
脚后跟是支点,是费力杠杆
C.
脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
D.
脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
如图所示,O为支点,B点挂一重物G,分别在A点施力F1、F2、F3,在C点施加力F4,若要使杠杆水平平衡,这四个力中最小的是( )
A.
B.
C.
D.
如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A.
一直是不变的
B.
一直是变小的
C.
先变大,后变小
D.
先变小,后变大
如图所示的四种用具中,属于费力杠杆的是( )
A.
镊子
B.
天平
C.
撬棒
D.
钢丝钳
二、填空题
若杠杆绕固定点O转动,则O点称为杠杆的_____点;杠杆_________(一定/不一定)有支点,而且支点_________(一定/不一定)在杠杆上.
如图所示的杠杆,动力F的力臂是??????????.
A.OD?
??
B.OF?
??
C.OA?
?
D.OC
小王把地面上的石块用撬棒撬起,可沿DM或DN两个方向用力,如图所示.若撬棒的支点在A点,则阻力作用点在_________点,他是沿_________(DM/DN)方向用力的;若撬棒的支点在C点,则他是沿_________(DM/DN)方向用力的.
如图所示,某同学在做俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆,他的重心在A处,脚部的O点可以看成是_________点,地面对手施加的力相当于_________力,该同学所受到的重力可以看作是_________力.这两个力使杠杆转动的方向_________(相反/相同).
农忙时节小明帮爷爷挑谷子,初次干农活的他在左筐中装了20
kg,右筐中装了25
kg,如果扁担的长度为1.8
m,则他在距扁担左端??????????m处将谷子挑起来才能使挑担水平(扁担和筐的重力均不考虑);为了方便行走,小明将两筐谷子同时向内移动了0.1
m,则需要向??????????(填“左”或“右”)筐增加约?????????????????kg(保留一位小数)谷子,才能基本保持挑担水平.(g取10
N/kg)
三、作图题
如图O为支点,请画出图中力F1的力臂L1。
如图所示,有一个杠杆AOB,可绕O点自由转动,A端吊着一个重2N的物体,请画出使杠杆在图示位置静止时向上的最小力F,和物体所受的重力示意图。
四、计算题
图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg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。求:(g=10N/kg)
(1)此时杠杆右端所受的拉力大小?
(2)正方体B的重力?
(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少?
参考答案
1.
A
2.
B
3.
C
4.
A
5.
C
6.
C
7.
C
8.
B
9.
A
10.
A
11.
支;一定;一定
12.
D
13.
B;DM;DN
14.
支点;动力;阻力;相反
15.
1?
右?
0.7
16.
解:已知支点为O,先沿力F1的方向画出力F1的作用线,然后从支点O作力F1作用线的垂线段L1,则L1即为力F1的力臂,如图所示:
17.
解:(1)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中支点在O点,A点离支点最远,当OA作为动力臂时,动力臂最长,动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图,如下图所示:
(2)重力的方向是竖直向下的,从物体重心开始,画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为2N,如图所示:
18.
解:
(1)杠杆左端受到的拉力:F左=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
由F左L1=F右L2可得,杠杆右端受到的拉力:F右===50N;
(2)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;
(3)B的底面积:SB=L2=(0.1m)2=0.01m2,
由p=可得,B对地面的最大压力:F压′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N,
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′=F右′=×30N=12N。
答:(1)此时杠杆右端所受的拉力为50N;
(2)正方体B的重力为70N;
(3)物体A的重力至少为12N。