11.1杠杆同步练习 2021-2022学年苏科版物理九年级 上册(含答案)

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名称 11.1杠杆同步练习 2021-2022学年苏科版物理九年级 上册(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2021-09-22 21:46:49

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11.1
杠杆
一.选择题(共10小题)
1.如图,开瓶盖的起子是杠杆。开瓶盖时杠杆的支点、动力和阻力,表示正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,O为支点,物体A是边长为0.1m的正立方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时,杠杆在水平位置平衡。此时物体A对水平桌面的压强为300Pa。下列说法正确的是(  )。
A.物体A受到的支持力为2N
B.物体A受到的重力为5N
C.物体B向右移动l小格,物体A受到的拉力减小1N
D.物体B向左移动l小格,物体A受到的支持力减小1N
3.如图所示的四种剪刀中,O为支点,最适用于剪开较硬物体的剪刀是(  )
A.
B.
C.
D.
4.自行车是简单机械的巧妙结合,如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F,下列图中能正确表示出该力的力臂的是(  )
A.
B.
C.
D.
5.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
6.如图,将直杆沿重心O点处悬挂起来,空桶挂于A点,质量为M的重物挂在P点时,杆恰好水平平衡,当桶内装满不同密度液体时,重物需要悬挂在不同位置,才能使杆在水平位置再次平衡,若在杆上相应位置标上密度值,就能直接读出桶中液体的密度。下列方法中,能使该直杆密度计的测量精度更高一些的是(  )
A.减小AO之间的距离
B.减小重物质量
C.减小桶的容积
D.增大桶的质量
7.如图,OAB是杠杆,OA与杆AB垂直,在OA的中点挂一个20N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.该杠杆一定是费力杠杆
C.作用点在B点的最小动力等于10N
D.作用点在B点的最小动力小于10N
8.如图是家用脚踏式垃圾桶的结构图,F为装垃圾时开盖用的脚踏板。下列说法正确的是(  )
A.ABC、FED两杠杆均为省力杠杆
B.ABC、FED两杠杆均为费力杠杆
C.ABC为费力杠杆,FED为省力杠杆
D.ABC为省力杠杆,FED为费力杠杆
9.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是(  )(g=10N/kg)
A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B.用弹簧测力计在B点拉,无论如何改变用力方向都要省力
C.用弹簧测力计在A点拉,无论如何改变用力方向都要费力
D.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡
10.现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为La,如图所示。取下铝条a后,将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡,此时OB的距离为Lx.下列判断正确的是(  )
A.若La<Lb<L,则La<Lx<成立
B.若La<Lb<L,则Lx>成立
C.若Lb<La,<Lx<La成立
D.若Lb<La,则Lx<成立
二.填空题(共7小题)
11.如图是一款指甲剪,按示意图其中 
 (ABC、OBD、OED)是省力杠杆,此时 
 是支点。人使用指甲剪时上面刀刃受到阻力方向是 
 的。(选填“向上”或“向下”)。
12.如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为 
 kg,若物体质量增大,则要将秤砣向 
 (选填“左”或“右”)移动;若长时间使用后秤砣有一点缺损,则测量值比被测物体的真实质量要 
 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在O点,在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB。杠杆都能在水平位置保持平衡。杠杆平衡时,拉力FB的力臂大小为 
 ,拉力FA 
 FB。(选填“>”、“=”或“<”)
14.如图是一把厨房里常见的多功能剪刀,特别是图中标有1、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能,且每一项功能都与物理知识息息相关。请你任选写出其中的三项功能,并说明所用到的物理知识。
序号
功能
物理知识
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15.如图所示,OA为一轻质杠杆,OB长0.2m,AB长0.4m,重物G=30N,拉力F作用在A点上,当杠杆水平平衡时,动力臂为 
 m,拉力为 
 N;保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,此过程中拉力F将 
 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为 
 N,人对木板AB的压力为 
 N(摩擦阻力不计)。
17.小金将长为0.6m质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50kg,则此时手压木棒最小力的方向为 
 ,大小为 
 N,若要更省力,肩膀应向 
 (选填“A”或“B”)端移动。(g=10N/kg)
三.作图题(共2小题)
18.旅行箱整体可视为杠杆,O为支点。请在图中画出施加在A点拉力F的力臂l。
19.如图,轻质杠杆平衡,请作出动力F1的力臂l1和杠杆所受阻力F2的示意图。
四.实验探究题(共2小题)
20.某小组同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)组装杠杆时,把支点放在质地均匀杠杆的中心点,目的是
 
 ;
(2)在该实验中,有同学猜想杠杆的平衡条件为“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,小华认为该猜想不正确,你认为她的理由是
 
 ;
(3)某同学进行正确的实验操作后,得到一组实验数据为:动力F1=5N、动力臂h=20cm;阻力F2=4N和阻力臂l2=25cm。小华说不能根据这组数据就得出探究结论,她的理由是
 
 ;
(4)若让杠杆倾斜一定角度做实验,也能得出杠杆平衡条件。但是小明认为,这种实验方案没有用“杠杆在水平位置平衡”做实验的方案好,你认为他说“杠杆在水平位置平衡”做实验方案好的理由是
 
 。
21.如图所示,探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆悬挂到水平桌面的支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是方便测量
 
 。
(2)杠杆水平平衡后,实验过程中
 
 (选填“能”或“不能”)再调节两侧的平衡螺母。
(3)杠杆处于水平状态平衡,左侧三个钩码向左移动2格,右侧两个钧码向
 
 选填“左”或“右”)移动
 
 格,可保持杠杆水平平衡。
(4)改变力和力臂数值,做三次实验,数据记录表中。分析数据可得杠杆的平衡条件是
 
 。(利用F1、L1、F2、L2表示)
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力L2/cm
1
0.5
20
1
10
2
1
15
1.5
10
3
2
15
1.5
20
五.计算题(共4小题)
22.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点,物体G2重为40N,将G2放在B点时,G1对地面的压强为2×104Pa,已知OA=0.2m,OB=0.1m,问:
(1)此时细绳作用于A的拉力是多大?
(2)正方体G1的重力是多少?
(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,多少秒时间,可使G1对地面的压力恰好为零?
23.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?
24.如图所示,将正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡。撤去F1,在B点施加力F2时,杠杆仍能在水平位置平衡。(OB=3OA,g取10N/kg)
(1)画出F2的力臂。
(2)求合金块的受到的重力。
(3)求F2的大小。
25.疫情期间,大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在匀质AB杆的O点将杆悬挂起来,杆重100N,AO长1.5m,OB长0.5m,大壮重为640N,大壮在B端施加竖直向下的拉力,让杆始终平衡在水平位置。求:
(1)A端不挂重物时,大壮所施拉力F1的大小;
(2)在A端悬挂重为100N的物体时,大壮所施拉力F2的大小;
(3)大壮双手能施加的最大拉力为800N,那么在A端最多能挂多重的物体?
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:A、要把瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的阻力是向下的,故A错误;
B、瓶盖给起子的阻力是向下的。动力和阻力都使绕支点O顺时针转动,故B错误;
C、瓶盖给起子的阻力是向下的。动力使起子绕支点O逆时针转动,阻力绕支点O顺时针转动,故C正确;
D、如图,动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:
A、此时物体A处于静止状态,其对地面的压强是300Pa,其底面积是S=(0.1m)2=0.01m2,
根据p=可得物体A对地面的压力:F=pS=300Pa×0.01m2=3N;
因物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力,其大小相等,则此时物体A受到的支持力是3N,故A错误;
B、设此时A对杠杆的拉力是F拉,且FB=GB=4N,
由杠杆的平衡条件可得F拉LA=FBLB,故==2N,因力的作用是相互的,则物体A受到的拉力大小也为2N;
物体A处于静止状态,其受到向上的拉力、支持力和向下的重力,故G=F拉+F支=3N+2N=5N,故B正确;
C、当物体B向右移动一个小格,同理根据杠杆的平衡条件可得F拉′==3N,物体A原来受到的拉力为2N,所以此时物体A受到的拉力增大1N,故C错误;
D、当物体B向左移动一个小格,同理根据杠杆的平衡条件可得F拉″==1N,物体A原来受到的拉力为2N,则此时物体A受到的拉力减小1N,根据G=F拉+F支可知物体A受到的支持力就增大1N,故D错误.
故选:B。
3.【解答】解:剪开较硬的物体,就需要一把省力的剪刀,因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀,即手柄比刀口长的剪刀,所以D最适合。
故选:D。
4.【解答】解:已知作用在脚踏板上的力为F,过支点作力F作用线的垂线段。图示如下:
只有B选项正确。
故选:B。
5.【解答】解: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;
综上所述,ABC正确,D错误。
故选:D。
6.【解答】解:设重物对杆秤的力为动力,则液体和桶对杆秤的力为阻力,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得L1=;
A、减小AO距离,使得L1刻度间距等比例减小,精度降低;故A错误;
B、减小重物,使得L1刻度间隔等比例增大;故B正确;
C、减小容积,使密度改变时F2变化更小,即L1刻度间隔变小;故C错误;
D、增大桶重,虽然使L1总体变大,但密度变化带来影响变小,刻度间隔没有明显变化,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:(1)因无法确定动力臂的大小,所以无法确定它是哪种杠杆,故A和B错误;
(2)加在B点的动力F与OB垂直向上时,动力作用线和杠杆垂直,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。因为C点是中点,所以OB>OA=2OC。
根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OC,此时的最小动力F=<=G=×20N=10N,故C错误,D正确。
故选:D。
8.【解答】解:
(1)对于杠杆ABC,支点是C,动力作用在B点,阻力作用点在AB之间,在打开盖子的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
(2)对于杠杆DEF,E点是支点,动力作用在F点,阻力作用在D点,脚踩下踏板时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选:C。
9.【解答】解:每个钩码重力为F=0.05kg×10N/kg=0.5N,设每个小格长度为L;
A、在A点挂4个钩码时,根据杠杆的平衡条件:2G×3L=4G×nL,解得n=1.5,A点到支点为2L,故杠杆不能平衡,故A错误;
B、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×5L,最小拉力为0.6N;当力的方向改变时,力臂减小,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆费力,用弹簧测力计在B点拉,当力臂为3L时,拉力为1N.根据杠杆平衡条件知,当改变用力方向,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆才能平衡,要费力,故B错误;
C、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×2L,最小拉力为1.5N;当力的方向改变时,力臂减小,无论如何改变用力方向力都要大于1.5N,都要费力,故C正确。
D、在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,杠杆右侧力与力臂的积为:0.5N×5L=2.5N×L<1N×3L,杠杆不能平衡,故D错误;
故选:C。
10.【解答】解:由题意可知,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为La,
(1)如下图所示,若La<Lb<L,用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条,
这一段铝条的重心距B端的长度为La+=,
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置,距B端的长度为La,
要使铁条AB水平平衡,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,支架O应移到上述两个重心之间,
即La<Lx<,故A正确、B错误;
(2)如下图所示,若Lb<La,用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条,
也相当于距B端Lb+=处施加一个竖直向上的力,其大小等于Ga﹣Gb,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,要使铁条AB水平平衡,支架O应向A端移动,则Lx>La,故C错误;
由Lb<La可知,Lx>La=>,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共7小题)
11.【解答】解:指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成:
①镊子是由OBD和OED两个杠杆组成,支点O点,动力作用在E点,阻力作用在D点。使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
②撬棒是ABC,使用时ABC绕C点转动,则C为支点,动力作用在A处,阻力作用在B处,使用时动力臂大于阻力臂,所以ABC是省力杠杆;
人使用指甲剪时上面刀刃受到阻力方向是向上的;
故答案为:ABC;C;向上。
12.【解答】解:(1)如图所示:
因为杠杆平衡,所以G1LOA=G2LOB,
即:m1gLOA=m2gLOB,
则m1===0.8kg;
(2)杆秤利用了杠杆的知识,如图所示,若所测物体质量增加,在其它条件不变时,要使杆秤仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,应增大秤砣力臂,即秤砣应该向右移动;
若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大,杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为:0.8;右;偏大。
13.【解答】解:在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB,由数学知识,圆心与切点的连线与切线垂直,即对应的半径与切线垂直,根据力臂的定义,图中FA、FB对应的力臂均为R;
由题意知,阻力与阻力臂是一定的,根据杠杆的平衡条件,动力与动力臂之积也为一定值,因两力的力臂相等,故FA=FB。
故答案为:R;=。
14.【解答】答:
(1)做瓶盖撬:应用了杠杆的知识,是一个省力扣一杆。
(2)做挤压钳:应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐,不仅通过减小受力面积的方法增大了压强,还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力,既利于挤压果壳。又避免坚果滑落。
(3)剪断物体,减小受力面积增大压强。
(4)做罐头盖(或瓶盖)撬:应用了杠杆的知识。这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。
(5)做削皮刀:应用了压强的知识。见下表:
序号
功能
物理知识
3
剪断物体
减小受力面积增大压强
4
瓶盖起子
省力杠杆
5
刨果皮
减小受力面积增大压强
15.【解答】解:(1)根据图示可知,当杠杆水平平衡时,OA与动力F的作用线垂直,因此动力臂为L1=OA=0.2m+0.4m=0.6m;
(2)根据图示可知,保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,动力臂不变,阻力臂变小,阻力不变,由F1L1=F2L2可知,此过程中拉力F变小。
故答案为:0.6;10;变小。
16.【解答】解:
(1)人的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N;
人拉绳子的力等于绳子对木板的拉力F;
人对杠杆的力:
Fo=G﹣F,
(2)∵Fo×OB=F×BA,
即:(G﹣F)×OB=F×BA;
∴F====150N;
人对木板的压力F压=G﹣F=600N﹣150N=450N;
故答案为:150;450。
17.【解答】解:由题图可知,阻力的方向竖直向下,使杠杆庵逆时针转动,所以此时手压木棒最小力应使杠杆按顺时针转动,故方向为竖直向下;
手作用的力为动力F,动力臂OB=AB﹣OA=0.6m﹣0.2m=0.4m,重力G为阻力等于40N,阻力臂OA=0.2m,
由题根据杠杆的平衡条件动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂有:F×OB=G×OA,
即:F×(0.6m﹣0.2m)=40N×0.2m,
所以:F=20N;即手压木棒的压力大小为20N。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,故若要更省力,肩膀应向A端移动。
故答案为:竖直向下;20;A。
三.作图题(共2小题)
18.【解答】解:由图知,O为支点,反向延长力F画出力的作用线,由O点向力F的作用线作垂线,则垂线段长为其力臂l,如图所示:
19.【解答】解:由图可知支点是O点,从O点向动力F1的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是动力臂l1。
阻力F2是物体A对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
四.实验探究题(共2小题)
20.【解答】解:(1)质地均匀的杠杆重心在中点,把支点放在重心,可以使杠杆自重的力臂为零,这样可以避免杠杆自重对实验的影响;
(2)将两个单位不同的物理进行相加,这是错误的;
(3)小华仅根据一组实验数据就得出结论,实验结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论不合理;
(4)杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离是力臂,便于测量力臂;
杠杆在倾斜位置平衡时,支点到力的作用点的距离不是力臂,不便于测量力臂,因此杠杆在水平位置平衡的实验方案好。
故答案为:(1)避免杠杆自重对实验的影响;(2)将单位不同的两个物理量相加;(3)实验只凭一组数据得到结论,实验结论具有偶然性;(4)便于测量力臂。
21.【解答】解:(1)实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,因重力的方向竖直向下,由力臂的定义可知,此时力的作用点与支点的距离大小等于力臂大小,即可在杠杆上直接读出力臂大小,故目的之一是方便测量力臂大小;
(2)调节杠杆平衡后,在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;
(3)设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,
左侧三个钩码向左移动2格,则有:3G×4L=2G×nL,
解得:n=6,
右侧两个钧码向右移动6﹣3=3格,可保持杠杆水平平衡。
(4)先将表格中每组数据的力与力臂相乘,然后分析实验数据,得出关系式为F1L1=F2L2(或
动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
故答案为:(1)力臂;(2)不能;(3)右;3;(4)F1L1=F2L2。
五.计算题(共4小题)
22.【解答】解:
(1)设此时细绳作用于A的拉力为FA,由杠杆的平衡条件可得FA?OA=G2?OB,
则绳子的拉力:FA=G2=×40N=20N;
(2)此时G1对地面的压强为2×104Pa,则由p=可得,G1对地面的压力:F1=pS1=2×104Pa×(0.05m)2=50N;
因正方体对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力,
所以,正方体G1的重力:G1=F1+FA=50N+20N=70N;
(3)G1对地面的压力恰好为零时,绳子的拉力FA′=G1=70N,设此时G2向右运动到D位置,
由杠杆的平衡条件可得:FA′?OA=G2?OD,
则OD=?OA=×0.2m=0.35m,
G2向右运动的距离:s=OD﹣OB=0.35m﹣0.1m=0.25m,
由v=可得,G2向右匀速直线运动的时间:t===5s。
答:(1)此时细绳作用于A的拉力是20N;
(2)正方体G1的重力是70N;
(3)经过5s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
23.【解答】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。
24.【解答】解:(1)延长力F2的作用线,然后过支点O向力的作用线引垂线段OC,即为其力臂L2,如图所示:
(2)在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,
根据杠杆平衡条件可得G?OA=F1?OB,
即G?OA=30N×3OA,
解得G=90N,
(3)从图中可以看出,△OCB为直角三角形,而直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,故拉力F2的力臂为L2=OB,
撤去F1,在B点施加F2时,杠杆仍能在水平位置平衡,
根据杠杆平衡条件可得G?OA=F2L2,
则F2===60N。
答:(1)见解答图。
(2)合金块的受到的重力为90N。
(3)F2的大小为60N。
25.【解答】解:(1)设杆重力的力臂为L0,A端不挂重物时,杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,则重力的力臂为:
L0=﹣OB=﹣0.5m=0.5m;
根据杠杆的平衡条件得G杆×L0=F1×OB,
故F1=×G杆=×100N=100N;
(2)在A端悬挂重为100N的物体时,杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,OB是动力臂,大壮对杠杆的拉力F2为动力,根据杠杆平衡条件可得:
G物×AO+G杆×L0=F2×OB,
即F2===400N;
(3)大壮重为640N,大壮双手虽然能施加的最大拉力为800N,人施加的力的方向向下,当人离开地面时,在B端所施最大拉力只能为F3=640N,根据杠杆平衡条件可得:
G物最大×AO+G杆×L0=F3×OB,
即G物最大===180N.
答:(1)A端不挂重物时,大壮所施拉力F1的大小为100N;
(2)在A端悬挂重为100N的物体时,大壮所施拉力F2的大小为400N;
(3)大壮双手能施加的最大拉力为800N,那么在A端最多能挂180N重的物体。