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第九章 简单机械 功
第一节 杠杆
第2课时 杠杆的应用
知识清单
杠杆的分类
杠杆类别 力臂关系 力的关系 特点 实例
省力杠杆 ,但_______ 撬棒
费力杠杆 _______,但______ __________
等臂杠杆 不省力也不省距离 天平
提示
判断省力杠杆和费力杠杆的关键在于确定动力臂和阻力臂的长短关系,所以首先应找准支点,并明确动力和阻力,然后过支点作出动力臂和阻力臂,最后再根据动力臂和阻力臂的长短关系判断是省力杠杆还是费力杠杆,即动力臂比阻力臂长的杠杆省力,动力臂比阻力臂短的杠杆费力.若想杠杆最省力,则需要动力臂最长,最长的动力臂一般为支点到杠杆最远端的连线,再根据阻力的方向确定动力的方向.
基础演练
考点一 杠杆的应用
1.如图,工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒( )
A.省力且省距离 B.省力但费距离 C.费力且费距离 D.费力但省距离
2.如图所示,自重不计的杠杆ABO能绕O点自由转动,B为杠杆的中点,则___________(选
填“A”“B”或“O”)点是该杠杆的支点,在B处挂一质量为10kg的物体,若在杠杆末端A点施加一个力,使杠杆在水平位置平衡,则此杠杆____________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若在A点施加一个竖直向上的力使杠杆在水平位置平衡,此力的大小是______________N.(g取10N/ kg)
考点二 杠杆中的最小力问题
3.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( )
A. F B. F C. F D. F
4.如图所示,AB=BC=0.25CD,石头对杠杆的阻力F =60N,且方向垂直于杠杆.请据图分析,撬动石头时,以_____________点为支点,作用在D点的动力最小,该动力的大小为___________ N(忽略杠杆的质量),方向是________________________(选填“垂直于杠杆AD向上”或“垂直于杠杆AD向下”).
5.杠杆静止在如图所示的位置,请画出在A点所施加的最小动力F.(O点为支点)
考点三 人体杠杆
6.如图所示,肱二头肌收缩,使前臂保持平衡,此时前臂可以看成一个杠杆,它是 ( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.以上三种都有可能
7.人们吃硬东西时,用门牙(如图)咬不动,便换甲里面的臼齿(大牙)使硬物开裂,这样做是在动力臂和阻力不变的基础上,用______________办法来达到较之前_______(选填“省”或“费”)力的目的.
能力提升
8.停放自行车时,若要从如图所示四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起.其中最省力的点是( )
A. A点 B. B点
C. C点 D. D点
9.倡导使用“公筷公勺”,大力推进文明餐桌行动.使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,下列生活用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同类的是( )
A.啤酒起子 B.钳子 C.扳手 D.镊子
10.如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力F动的变化情况是( )
A. 阻不变、动变大 B. 阻变大、动变大
C. 阻不变、动不变 D. 阻变大、动不变
11.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垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A.先变大,后变小 B.先变小,后变大 C.一直是变大的 D.一直是变小的
12.如图所示,杠杆左端悬挂物体,右端施加动力F,处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响).下列说法正确的是( )
A.此时杠杆是费力杠杆
B.动力臂是线段OA
C.杠杆的阻力是物体受到的重力G
D.保持杠杆位置不变,G将动力F转至F 位置,动力变大
13.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起.若拔同一植株,手施力最小的是( )
14.在人体中有许许多多杠杆,甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用.如图所示,人以_____________点为支点,通过小腿肌肉用力,踮起脚尖,按杠杆的分类,这是一个_____________杠杆.当小明踮起脚尖时,假设体重落在杠杆中心,一条腿肌肉用力至少_____________N.(小明重700N)
15.常泰长江大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图为小华制作的斜拉索大桥模型,她用长30cm、重5N的质地均匀分布的木条OA作桥面,立柱GH作桥塔. OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种______________ (填简单机械名称).保持桥面水平,细线对OA的拉力F=_______________N;将细线一端的固定点由B点改至C点,拉力F的大小变化情况是_____________,由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处.
16.要把图中的球滚上台阶,请画出作用在球上的最小力和其力臂.
17.捣臼是我国古代劳动人民的智慧结晶,人们用它舂米做年糕,如图所示.舂米时,脚踩B端,A端上升;抬起脚,A端下落,石槌撞击蒸熟的米粉,如此反复,可使年糕变得有韧性.若石槌重为300N,木杆AB长3.6m,A端离支撑点O的距离为0.9m,木杆AB的重力忽略不计.求:
(1)该用具所选用的物理模型是_____________ .
(2)要将石槌缓慢抬起,作用在B端的力最小是多少
参考答案
知识清单
省力 费距离 费力 省距离 船桨
基础演练
1. B 2. O 不一定 50 3. B
4. A 10 垂直于杠杆AD向上
5.如图所示.
6. B 7.减小阻力臂 省
能力提升
8. D 9. D 10. B 11. A 12. D 13. C
14. O 省力 175 15.杠杆 5 减小
16.如图所示.
17.解:(1)杠杆
(2)由题意知,在此杠杆中,阻力为石槌对杠杆的拉力,其大小等于石槌的重力,即F =G=300N, =OA=0.9m, =OB=AB-OA=3.6m-0.9m=2.7m,则根据杠杆平衡条件可得F ×
OB=F ×OA,即F ×2.7m=300N×0.9m,解得F =100 N.
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