第十二章 简单机械第一节：杠杆

第十二章 简单机械
第1节 杠杆
一、综合题
1.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是( )。
解析:力臂是从支点到力的作用线的距离。力的作用线是从力的作用点沿力的方向所画的直线,根据需要,将力F反向延长作出力F的作用线,然后从支点O向力F的作用线作垂线即得力F的力臂。由此知选项D中所画力臂正确。本题的易错角度分析如下:
选项
易错角度
纠错剖析
A
错误地理解力臂是从支点到力的作用点的距离
力臂是从支点到力的作用线的距离
B
没有理解从支点到力的作用线的距离应是一条垂线段
从支点到力的作用线的距离,是从支点到力的作用线的垂线段长
C
不知道力臂是哪一段距离,标注错误
力臂应标注从支点到力的作用线那段垂线段
答案:D
2.(2012·浙江湖州中考)如图所示,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们起图钉时预留出施力空间,图钉作为杠杆,其支点是( )。
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
答案:C
3.如图所示,爸爸和亮亮一起在儿童乐园玩跷跷板,当亮亮移动到某一个位置时,竟然将爸爸跷起来了,则下列说法中正确的是( )。
A.亮亮和爸爸对跷跷板的作用力相等
B.亮亮对跷跷板施加的作用力大些
C.亮亮到跷跷板支点的距离短
D.亮亮对跷跷板的作用力与力臂的乘积大一些
解析:此题考查杠杆的平衡条件,当F1l1=F2l2时杠杆平衡,杠杆向一方倾斜不是由力的大小决定,而是由力与力臂的乘积的大小决定,哪一方的乘积大,就向哪一方倾斜,故D对。
答案:D
4.(2012·河南中考)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( )。
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.无法判断
解析:本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重力为G,杠杆上每一刻度为L,根据杠杆的平衡条件可知:3G×2L=2G×3L,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的左端为2G×2L,右端为G×3L,左边大于右边,故左端下降。
答案:A
5.(2012·浙江扬州中考)如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是( )。
解析:A选项中钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B选项中食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C选项中钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D选项中筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
答案:A
6. (2012·四川凉山州中考)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,当A端挂重物G1、B端挂重物G2时,杠杆平衡,此时OA恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重力不计,则( )。
A.G1G2
C.G1=G2 D.都有可能
解析:从题知,OA处于水平位置,G1对杠杆的拉力为竖直向下,所以G1对杠杆拉力的力臂即为杠杆AO的长度,G2对杠杆拉力的方向也是竖直向下,但OB不是处于水平,所以G2对杠杆拉力的力臂小于OB的长度,根据杠杆的平衡条件分析,即可得出两个物体重力的大小。根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2可知,力与相应的力臂成反比关系,它们的杠杆示意图如图所示,因为AO=BO,所以lOA>lOB',所以物体的重力G1答案:A
7.如图所示,OB为一轻质杠杆,O为支点,OA=0.3m,OB=0.4m,将重30 N的物体悬挂在B点,当杠杆在水平位置平衡时,在A点至少需加 N的拉力,这是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
解析:由题图可知,当杠杆在水平位置平衡时,物体对杠杆的阻力为F2=30N,拉力为动力F1,动力臂为l1=OA=0.3m,阻力臂为l2=OB=0.4m,由杠杆平衡条件可知,F1==40 N,由于l1答案:40 费力
8.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是 ,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:本题考查杠杆的知识。杠杆在水平位置平衡时,动力臂是阻力臂的两倍,则动力是阻力的一半,故力F的大小是30N;如图所示,D是OA的中点,AB∥CD,则C是OB的中点,即OB=2OC,故F=G=30N,所以将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的大小不变。
答案:30N 不变
9.(2012·江苏宿迁中考)利用杠杆投掷石球,如图所示,作用在A点的力沿 时最小。已知石球重100N,OA∶OB=1∶4,则作用在A点力的最小值为 (不计杠杆自重及摩擦)。
解析:根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,在物体重力和力臂保持一定的情况下,作用力的力臂越大,作用力越小,则沿b方向的力最小;因为OA∶OB=1∶4,则Fb=4G=400N。
答案:b 400N
10.(2012·江苏苏州中考)在图中,画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂l。
解析:根据杠杆平衡的条件,若要使力F最小,则需要其力臂最长,当力F垂直于AOB的时候力臂最长,此时F最小。
答案:如图所示。
11.这是一架应用杠杆平衡条件制作的只需要一个砝码的天平,所用砝码是实验室里常见的质量为50g的钩码,用细线挂在右侧横梁上,调节天平至水平位置平衡(如图甲所示)。测量时只需移动细线在横梁上的位置使横梁平衡,由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接表示物体的质量。
(1)将下列测量物体质量的几个主要步骤按正确的顺序写出来(只填写序号)
a.将悬挂钩码的细线移到零刻度线。
b.将天平放在水平台面上。
c.将待测物体放在天平的置物盘上。
d.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记。
e.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记。
(2)为了确定横梁上的刻度,在置物盘中放置一个50g的砝码,移动悬挂钩码的细线使横梁平衡(如图乙所示)。请在图甲的横梁标尺上标出50 g、150 g两个刻度。
(3)将一石块放在置物盘上,移动悬挂钩码的细线使横梁平衡(如图丙所示)。这个石块的质量是 g。
解析:本题考查了杠杆平衡的相关知识。(1)实验进行的顺序和探究杠杆平衡时的过程基本相同,第一步先将天平放在水平工作台上,然后将砝码归零,再调节天平平衡,放上物体后再调节砝码所在的位置,达到平衡就可以读出对应的数值,即为被测物体的质量。
(2)由题图乙可以知道钩码所在的位置就是50g的物体所对应的位置,依次为100 g、150 g,具体见答案。
(3)由图乙可知图丙中的物体的质量为100g。
答案:(1)badce (2)如图所示
(3)100