10.1 科学探究:杠杆的平衡条件 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析)

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名称 10.1 科学探究:杠杆的平衡条件 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析)
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版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2022-12-12 11:06:19

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10.1 科学探究:杠杆的平衡条件
1.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图下列正在使用的工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.夹食物的筷子 B.拔钉的羊角锤
C.开瓶盖的起子 D.拧螺丝的扳手
2.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,杠杆OAB可绕支点O自由转动,动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中(  )
A.F不变,杠杆是省力杠杆 B.F变大,杠杆是省力杠杆
C.F不变,杠杆是费力杠杆 D.F变大,杠杆是费力杠杆
3.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,杠杆用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为、的重物时,杠杆平衡,此时恰好处于水平位置,,不计杠杆重力,则、的大小关系为(  )
A. B. C. D.无法判断
4.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物G,在A端施加一竖直向上的拉力F,如果保持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,拉力F的大小将(  )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
5.(2022·安徽芜湖·八年级期末)一端细一端粗的直棒AB,两端各放一支相同的蜡烛,然后支起来并使两端平衡,如图所示。然后点燃这两支蜡烛,当两支蜡烛都燃烧掉一半之后,直棒将(  )
A.A端上升 B.B端上升 C.仍然平衡 D.无法判断
6.(2022·安徽·中国科技大学附属中学八年级期末)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
7.(2022·安徽黄山·八年级期末)如图所示,课桌的重心为O点,以C点为支点,在B点施加一个竖直向上的力F= 300N,恰好使课桌的右端被抬起,若以D点为支点,在A点施加一个竖直向上的力,恰好使课桌的左端被抬起,则该力的大小( )
A.小于300N B.等于300N
C.大于300N D.无法判断
8.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是( )
①核桃夹
②船浆
③手推车
④碗夹
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
9.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,OAB是一个轻质杠杆,OA与BA垂直,OA=4cm、AB=3cm,在OA的中点挂一个10N的重物,在杠杆上施加一个最小力F使杠杆OA在水平位置保持静止,请画出这个力的示意图________,并求出力F的力臂l=________cm。
10.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图 所示,用长为 1.8m 的轻质撬棒 AB 撬石头,撬棒的B、C、D 三点分别与地、石头、支承物接触,BC=0.3m,CD=0.3m。若撬棒 C 处受石头的压力为 3600N,现要用最小的力撬动石头,则在 A 端所施力的大小为_____N, 方向是垂直于 AB_____(选填“向上”或“向下”)。
11.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150N的物体,拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F=_________N。若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将__________(选填“变大”或“变小”)。
12.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A端挂有边长为10cm,重力为20N的正方体C,OA:OB=4:3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,B端在竖直向下的力F1=______N作用时,杠杆恰好能水平静止。若将F1改为F2,杠杆仍能水平静止,则F2______F1(选填“>”、“=”或“<”)。
13.(2022·安徽宣城·八年级期末)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,且AB∶OB=1∶3,在A点悬挂一个重物G。在B点施加一个竖直向上,大小为100N的拉力F,杠杆恰好能在水平位置平衡,则挂在A点的重物质量为_______kg。
14.(2022·安徽安庆·八年级期末)如图所示,这是日常生活中同学们经常用到的订书机,我们可以将其简化成一个杠杆模型。图中O为支点,F2为作用在B点的阻力。请你在图中画出阻力臂l2和作用在A点的最小动力F1。
15.(2022·安徽阜阳·八年级期末)在图中,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l1为力F1的力臂。在图中画出力F2的力臂l2和力F1的示意图。
16.(2022·安徽安庆·八年级期末)如图所示杠杆中,O 为支点,请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2。
17.(2022·安徽芜湖·八年级期末)2021年7月,无为市被水利部公布为全国节水型社会建设达标县(区)。“节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头的情景,水龙头的手柄可以看作一个杠杆。请你在图乙所示的示意图中画出施加在A点的最小动力F1。
18.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图所示,在杠杆的C点挂一重物,要使杠杆在图示的位置平衡,请画出在杠杆上施加的最小动力F的示意图。
19.(2022·安徽·合肥市第四十五中学八年级期末)如图所示,AC为轻质杠杆,O为支点,在B点处挂一个重物,请在图中杠杆适当的位置,画出杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F。
20.(2022·安徽安庆·八年级期末)如图所示,这是“探究杠杆的平衡条件”的装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干)。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于如图甲所示的状态。应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移,使杠杆在水平位置平衡。
(2)图乙中杠杆恰好水平平衡,若在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”)。
(3)图丙中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,在D点用如图丙所示拉力F拉杠杆。要使杠杆在水平位置平衡,此时拉力F应为________N。
21.(2022·安徽·马鞍山市第二中学当涂分校八年级期末)如图所示,哪嘟在研究“杠杆平衡条件”的实验中所用的器材有:杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码。
(1)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的为了______;
(2)在实验过程中,嘟嘟在杠杆上A点处挂4个钩码。如左图所示,为使杠杆重新平衡,应该在B点挂______个钩码;
(3)哪嘟按现有方案经多次试验后,得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中______(填字母;
A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点
(4)嘟嘟还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图所示。嘟嘟在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是______
22.(2022·安徽合肥·八年级期末)某物理兴趣小组的同学们利用如图所示的实验器材探究“杠杆的平衡条件”,请你完成下列问题:
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止,则此时杠杆___________ (选填 “是”或“不是”)平衡状态;
(2)如图乙所示,杠杆已调节至水平平衡状态。已知杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,若在C位置挂4个钩码,在D处挂______个钩码, 仍可使其在水平位置平衡;
(3)实验结束后,小明用弹簧测力计代替钩码继续进行实验,如图丙所示。保持所挂钩码的个数及位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,并将记录弹簧测力计拉力F与其力臂l的大小描绘成图像,如图丁所示。图像中不同的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中的阴影部分)___________(选填“相等”或“不等”),其原因是 ___________。
23.(2022·安徽蚌埠·八年级期末)某小组探究“杠杆平衡条件”。
(1)当杠杆静止在如图甲所示位置时,处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。此时调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了___________;
(2)实验中改变钩码位置和个数,一般要做三次,其目的是___________;
(3)如图乙所示,弹簧测力计在C处竖直向上拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,这样做的目的是___________。
24.(2022·安徽滁州·八年级期末)在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,此时杠杆___________(选填“平衡”或“不平衡”)。为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量___________;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆___________端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)图丁是猴、兔分萝卜过程的漫画图,兔子最终选择了B端部分的萝卜。根据杠杆的平衡条件可知,兔子分得的萝卜重___________(选填“>”“<”或“=”)猴子分得的萝卜重量。
25.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,一根轻质杠杆在O点用细线悬挂起来,在C处挂上的物体GB=27N,在右侧D点施加一个竖直向下的拉力F,使杠杆在水平位置静止,OC=6cm、OD=18cm,求:
(1)拉力F大小;
(2)细线OA对杠杆拉力大小。
26.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在水平面内转动。AB=2BC=2CD=0.6m,D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下力 F, 使得杠杆保持水平平衡。求:
(1)若重物为12N,能保持杠杆水平平衡的最大力F1。
(2)若重物为6N,能保持杠杆水平平衡的最小值F2。
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量,求重物的重力G。
27.(2022·安徽阜阳·八年级期末)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。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,大壮质量m2=56kg,且大壮双脚与地面接触面积为500cm2。g取10N/kg,求此时:
(1)大壮对杆的拉力大小;
(2)地面对大壮的支持力大小。
28.(2022·安徽亳州·八年级期末)因为防疫的需要,很多地方常用如图甲所示的伸缩隔离柱分流人群。圆盘形底座质量分布均匀,直径,正中有一立柱杆身,顶端伸缩头中有可收缩的布带,内部有弹性装置固定,松手后布带会自动收回伸缩头中。其模型结构如图乙,为伸缩头固定装置,为杆身和底座连接处杆身直径、布带宽度、底座厚度均不计,除底座外其余部件的质量都不计,长,底座标配质量为。
(1)图甲中布带向右拉出时,可将隔离柱整体看作一根杠杆,在图乙中画出隔离柱受到拉力的力臂;
(2)在使用“标配底座”时,布带可承受的最大拉力为多少?(取)
参考答案:
1.A
【详解】A.夹食物的筷子,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.拔钉的羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.开瓶盖的起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.拧螺丝的扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】由图可知,动力臂大于阻力臂,所以,为省力杠杆;将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大。故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】由图示知,两个重物所受的重力分别为杠杆的动力和阻力,而AO=OB,那么质量为m1的重物对杠杆施力的力的力臂比较质量为m2的重物所施加的力的力臂大,据杠杆平衡条件知,m2的重物对杠杆所施加的力较大,据G=mg知
m1故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.B
【详解】杠杆在A位置,轻质杠杆OA 中点悬挂重物,则阻力臂
在A 端施加一竖直向上的力F,则动力臂
l1=OA
杠杆平衡条件可得
Fl1=Gl2
杠杆在B位置时,由图可知:OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G,由
ΔOC′D∽ΔOA′B

由杠杆平衡条件可得
F′×OA′=G×OC′

F′= =G
由此可知,当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的力臂将变小,但力F的大小不变。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】由图可知,OA>OB,当燃烧相同的蜡烛后,由于左侧减少的力与力臂的乘积较大,即FALOA>FBLOB,剩余蜡烛与相应力臂的乘积B端大于A端,根据杠杆平衡条件可知,,A端上升,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.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。
【详解】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

G左L左=G右L右

由于
L左
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。
7.A
【详解】以C点为支点,在B点施加一个竖直向上的力F,由杠杆平衡条件知道

以D点为支点,在A点施加一个竖直向上的力F′由杠杆平衡条件知道

由①②知道

由图知道

故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】①核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,故属于省力杠杆;
②船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
③手推车在使用时,动力臂大于阻力臂,故属于省力杠杆;
④碗夹在使用时,动力臂小于阻力臂,故属于费力杠杆;
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 5
【详解】[1]当力F与OB垂直时,力F的力臂最大,力F最小,为使杠杆平衡,力F应倾斜向上,如图所示:
[2]由几何关系得,力F的力臂
10. 600 向上
【详解】[1][2]要使在A端施加的动力最小,应使动力臂l1最大。当以B为支点,在A点施加垂直AB向上的动力时,动力臂l1=AB,即动力臂为最大值,则动力为最小。根据杠杆平衡条件:F1 l1=F2 l2可得
F1== ==600N
在 A 端所施力的大小为600N。
11. 150 变大
【详解】[1]如下图:
θ=45°,拉力的方向沿水平方向,阻力来自物体的重力,阻力的方向竖直方向,根据等腰直角三角形的知识可知,F的力臂与阻力的力臂是相同的,根据杠杆的平衡条件可知,动力等于阻力,所以
F=G=150N
[2]若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,易知,此时的动力臂变小,阻力臂变大,在阻力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件可知,拉力将变大。
12. 16 >
【详解】[1]根据题意,杠杆恰好能水平静止时,对物体C进行受力分析可知,物体C受到竖直向下的重力G=20N、向上的拉力F和向上的浮力F浮,杠杆水平静止时,物体C受力平衡,因此
当物体C浸入水中且露出水面的高度h1=2cm=0.02m,物体C的边长a=10cm=0.1m,浸入水中的物体C高度
物体C浸入水中的体积
物体C浸入水中所受浮力
绳子对物体C向上的拉力F为
同一根绳子上拉力处处相等,则绳子对杠杆A端的拉力
杠杆水平平衡时,绳子对杠杆A端的拉力=12N为阻力,阻力臂l2=OA,动力臂l1=OB,根据OA:OB=4:3,推出
根据杠杆平衡条件,有
推出B端在竖直向下的力F1为
故B端在竖直向下的力F1=16N。
[2]如图若将动力F1改为动力F2,F2与竖直方向有夹角,动力臂为过O点做F2垂线段,可知,杠杆仍能水平静止,根据杠杆平衡条件,可知。
13.7.5
【详解】[1]由AB∶OB=1∶3可知,OA∶OB=4∶3,杠杆恰好能在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得
F×OB=G×OA
则挂在A点重物的重力
由G=mg可得,挂在A点的重物质量
14.
【详解】反向延长F2画出阻力作用线,从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂l2;由杠杆平衡条件可知,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,因此OA作为动力臂最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
15.
【详解】杠杆中力臂的定义:支点到力的作用线的垂直距离,从定义可知力臂与力是垂直的关系,所以图中的力F2所在的作用线与力臂l2是垂直的关系;同理,力F1所在的作用线与力臂l1也是垂直的关系,如图所示
16.
【详解】过支点作力的作用线的垂线,就是力的力臂,如下图所示:
17.
【详解】根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力,连接就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向向下,据此可画出最小的动力F1,如下图所示:
18.
【详解】由杠杆平衡条件可知,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,当动力作用在最远端A点时, OA作为动力臂时最长,此时动力最小;为使杠杆平衡,则动力F的方向应垂直于OA向上,如下图所示:
19.
【详解】由题可知,杠杆在如图所示的位置平衡,AC为轻质杠杆,O为支点,在B点处挂一个重物,因重力的方向始终竖直向下,故B点始终受到竖直向下的拉力,又因为重物所受的重力不变,因此杠杆在B点受到的阻力不变,阻力臂大小不变。由杠杆平衡条件可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。由图可知,OC的距离最长,因此当OC即图中l为动力臂时,动力最小。根据力臂与力的作用线垂直,作出动力的作用线。因为阻力使杠杆逆时针转动,故动力使杠杆顺时针转动,因此动力F的方向是垂直OC向上的。如图所示
20. 左 右端下沉 2
【详解】(1)[1]为使杠杆在水平位置平衡,杠杆右端下沉,应将杠杆的平衡螺母向左移。
(2)[2]如图乙所示,设一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可比较左右两侧力与力臂的乘积,左端力与力臂的乘积为
4G×2L=8GL
右端力与力臂的乘积为
3G×3L=9GL
左端力与力臂的乘积小于右端的力与力臂的乘积,在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将右端下沉。
(3)[3]当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂
L1=OD=×4×5cm=10cm
根据杠杆的平衡条件FL1=4GL2可得,动力
F===2N
此时拉力F应为2N。
21. 直接读出力臂 6 B 当杠杆在水平位置时,动力臂为零,杠杆无法平衡。
【详解】(1)[1] 当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)[2]设每个钩码重为G,杠杆每格长度为L,由杠杆平衡条件得
4G×3L=nG×2L

n=6
(3)[3] “动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的这种特殊条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,实验次数太小,没有代表性,故B符合题意,AC不符合题意,故选B。
(4)[4]在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,原因是水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡。
22. 是 6 相等 见解析
【详解】(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动都是平衡状态,图甲中的杠杆静止,故处于平衡状态。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格的长度为L,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知
4G×3L=nG×2L
解得:n=6,即在D位置挂上6个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)[3][4]由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出力和力臂的乘积
F2l2=F1l1=3N×0.02m=2N×0.03m=0.06N·m
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
23. 平衡 消除杠杆自身重力对实验的影响 测出多组实验数据,得出普遍结论 使力臂在杠杆上,便于测量力臂
【详解】(1)[1][2]杠杆在动力和阻力的作用下能够保持静止,此时就说杠杆处于平衡状态,当杠杆静止在所示位置,因此此时杠杆平衡。调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了消除杠杆自身的重力对实验结果的影响。
(2)[3]实验中多次改变钩码位置和个数的目的是为了得到实验的普遍规律。
(3)[4]使杠杆在水平位置保持平衡,是为了方便测量力臂的长度,因为此时的力臂在杠杆上。
24. 平衡 右 力臂的长度 6 右 变大 <
【详解】(1)[1][2][3]杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态,调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,如图杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,在水平位置平衡是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[4][5]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件
FALA=FBLB

4G×3L=FB×2L
解得
FB=6G
需挂6个钩码,若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧
4G×4L=16GL
右侧
6G×3L=18GL
因为
16GL<18GL
杠杆不能平衡,右端将会下沉。
(3)[6]保持B点不变,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力将变大。
(4)[7]根据杠杆的平衡条件可知,力臂与力成反比,由图可知,A端部分的萝卜重力的重心到支点的距离小于B端部分的萝卜重力的重心到支点的距离,所以A端部分的萝卜重力大于B端部分的萝卜的重力,即兔子分得的萝卜重小于猴子分得的萝卜重量。
25.(1)9N;(2)36N
【详解】解:(1)已知
OC=6cm=0.06m
OD=18cm=0.18m
根据杠杆平衡条件得到
GB×OC=F×OD
(2)杠杆在水平位置静止,所以细线OA对杠杆拉力等于使得杠杆向下的力,故
FOA=GB+F=27N+9N=36N
答:(1)拉力F为9N;
(2)细线OA对杠杆拉力大小是36N。
26.(1)12N;(2)2N;(3)24N
【详解】解:(1)由题可知,当支点为B点时,对应的阻力臂最长为
对应的动力臂为AB=0.6m最短,此时对应的动力最大,根据杠杆的平衡条件
代入数值可得
解得
(2)由题可知,当支点为C点时,对应的阻力臂为CD=0.3m最短,对应的动力臂最长为
此时对应的动力最小, 根据杠杆的平衡条件
代入数值可得
解得
(3)当支点为C时,对应的动力最小,此时动力臂为阻力臂的3倍,则最小的动力为
当支点为B时,对应的动力最大,此时动力臂等于阻力臂,则最大的动力为
由于

解得。
答:(1)若重物为12N,能保持杠杆水平平衡的最大力为12N;
(2)若重物为6N,能保持杠杆水平平衡的最小值为2N;
(3)重物的重力G为24N。
27.(1)300N;(2)260N
【详解】解:(1)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,杆的A端所受的拉力等于悬挂的重物所受的重力,即
由杠杆平衡条件可知,大壮对杆的拉力
(2)大壮受到重力、支持力和拉力的作用,其中大壮所受的重力
其中地面对大壮的支持力
答:(1)大壮对杆的拉力大小是300N;
(2)地面对大壮的支持力大小是260N。
28.(1) ;(2)13N
【详解】(1)图甲中布带向右拉出时,隔离柱整体看成是一根杠杆,则底座的右端是支点,过支点作拉力作用线的垂线段,即拉力的力臂L,如下图所示:
(2)在使用“标配底座”时,隔离柱整体的重力
自身重力的力臂等于圆盘半径,为
由图知,以底盘右侧点为支点,则拉力的力臂
根据杠杆平衡条件可得
答:(1) 如图所示:
(2)布带可承受的最大拉力为。
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