浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.4 杠杆的应用及相关计算(第2课时) 同步练习
一、基础题
1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是( )
A.镊子夹石块 B.起子开瓶盖
C.羊角锤拔铁钉 D.天平称物体质量
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】A、用镊子夹石块时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力大于阻力,属于费力杠杆;故A错误;
B、用起子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,属于省力杠杆;故B错误;
C、用羊角锤拔铁钉时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,属于省力杠杆;故C错误;
D、天平称物体质量时,动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力等于阻力,属于等臂杠杆;故C错误;
故答案为:A。
2.根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能。要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】要剪断铁丝等较硬的物要选择省力杠杆;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;动力臂比阻力臂小,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆。
【解答】A、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故A错误;
B、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故B错误;
C、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故C错误;
D、动力臂比阻力臂大,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力大,属于省力杠杆;故D正确;
故答案为:D。
3.如图所示,撬起瓶盖的起瓶器是属于 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,其支点是图中 点。
【答案】省力;A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆。杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】起瓶器的动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,属于省力杠杆;起瓶器绕着固定点A转动,所以A为支点;
故答案为:省力;A。
4.如图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第 类,钓鱼竿与第 类杠杆原理相同。
【答案】二;三
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆;
【解答】第一类杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,此杠杆为等臂杠杆;第二类杠杆:动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,此杠杆为省力杠杆;第三类杠杆:动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,此杠杆为费力杠杆;钓鱼竿动力臂比阻力臂短,动力比阻力大为费力杠杆,因此与第三类杠杆原理相同;
故答案为:二;三。
5.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕 点倾翻。已知AB长40厘米,AC长30厘米。室外机的重力为300牛,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 牛(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽量 (填“靠近”或“远离”)墙壁。
【答案】C;200;靠近
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
【解答】(1)如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点翻转;
(2)根据杠杆平衡的条件可知,GAB=FAC,即300N40cm=F30cm,解得F=200N;
(3)为了安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁;
故答案为:(1)C;(2)200;(3)靠近。
6.搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示,车厢和砖头总重G=1 000牛。推车时,人手向上的力F= 牛,使用它可以 (填“省力”或“省距离”)。
【答案】300;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】根据杠杆平衡的条件可知:G0.3m=F(0.3m+0.7m),即1000N0.3m=F1m,解得F=300N;根据题意可知,独轮车的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以使用独轮车时可以省力;
故答案为:300;省力。
7.市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐,餐点均匀摆放在推车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是 (填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿A时,售货员向上提扶把,这时支点是 (填“前轮”或“后轮”)。后一种情况下,推车可以视为 杠杆。
【答案】后轮;前轮;省力
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;
【解答】当售货员向下按扶把时,支点是后轮;当售货员向上提扶把,支点是前轮;后一种情况下,推车的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以推车可视为省力杠杆;
故答案为:后轮;前轮;省力。
8.在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起,抬起过程应用了杠杆原理。图2为引擎盖的受力分析模式图:引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置。由图2可知,该杠杆属于 杠杆。在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐 。
【答案】省力;变短
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】引擎盖的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以该杠杆为省力杠杆;在引擎盖抬起过程中,OB杠与水平方向的夹角变大,重力的方向不变,根据力臂的定义可知,重力G的力臂逐渐变小;
故答案为:省力;变短。
二、中档题
9.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.为省力,可将用力划桨的手靠近支点
B.为省力,可将用力划桨的手远离支点
C.为省距离,可将用力划桨的手远离支点
D.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;运动员一手撑住桨柄的末端为支点,另一手用力划桨,根据杠杆平衡的条件可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,所以该杠杆为费力杠杆,费力杠杆的特点为费力、省距离;
【解答】A、为省力,可增大动力臂,即将用力划桨的手远离支点;故A错误,B正确;
B、为省力,可增大动力臂,即将用力划桨的手远离支点;故B正确;
C、为省距离,可减小动力臂,即将用力划桨的手靠近支点;故C错误;
D、该杠杆为费力杠杆,费力杠杆的特点为费力、省距离,将用力划桨的手靠近支点后,该杠杆仍为费力杠杆;故D错误;
故答案为:B。
10.如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是( )
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】A、吊臂的动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,吊臂的动力大于阻力,所以吊臂为费力杠杠,费力杠杆的特点为费力但省距离;故A错误;
B、吊臂的动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,吊臂的动力大于阻力,所以吊臂为费力杠杠,费力杠杆的特点为费力、省距离但不省功;故B错误;
C、匀速顶起吊臂,说明在整个运动过程中吊臂受力平衡,在顶起吊臂的过程中,重力的大小和方向不变,阻力臂在变小,根据杠杆平衡的条件可知,动力变小,伸缩撑杆支持力的力臂不变;故C错误;
D、匀速顶起吊臂,说明在整个运动过程中吊臂受力平衡,在顶起吊臂的过程中,重力的大小和方向不变,阻力臂在变小,动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,伸缩撑杆支持力逐渐变小;故D正确;
故答案为:D。
11.如图所示,杠杆OAB能绕O点转动,在A点挂一重物 G,为保持杠杆在水平位置平衡,在B点分别作用的四个力中最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【知识点】杠杆中最小力问题
【解析】【分析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。所以要判断哪个动力最小,就看哪个动力对应的动力臂最长。支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂,与这条动力臂垂直的力即为最小动力 。
【解答】由图可知,动力F3与OB垂直,则动力F3对应的动力臂就是OB,它是最长的动力臂.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。因为F3对应的动力臂最长,所以F3最小。
故答案为:C
12.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
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】踮脚运动,脚掌与地面接触的地方是支点,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力;故A、B、D错误,C正确;
故答案为:C。
13.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】A、根据P=可知,刀刃很薄可以增大压强;故A错误;
B、铡刀的动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,所以铡刀实质是一种省力杠杠;故B错误;
C、甘蔗放在a点比放在b点时,阻力臂更小,而动力臂大小不变,根据杠杆平衡的条件可知,甘蔗放在a点更省力;故C正确;
D、手沿F1方向用力的动力臂比沿F2方向的动力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,手沿F1方向用力比沿F2方向更费力;故D错误;
故答案为:C。
14.如图是一种健身器械,AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂 (填“大于”“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提出一条合理的建议: 。
【答案】小于;增大物重
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。
【解答】AOB为杠杆,当用力竖直向下拉杠杆时,根据力臂的定义可知,此时,阻力臂小于动力臂;根据杠杆平衡的条件可知,在动力臂和阻力臂不变的条件下,要想增大动力,需增大阻力,即可以增大重物;
故答案为:小于;增大重物。
15.如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10牛的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G= 牛。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 (填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】20;不变
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。
【解答】根据题意可知,B为轻质杠杆的支点,且AB=2BC,再根据杠杆平衡的条件可知,FAB=GBC,即F2BC=GBC,解得:F=20N;将A端缓慢向上提升一小段距离的过程中,动力臂始终等于阻力臂, 拉力的方向不变,根据杠杆平衡的条件可知,拉力F将不变;
故答案为:20;不变。
三、拓展题
16.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图,其工作原理为:当盛水器内的水温升高至一定温度时,水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原来水平的平衡杆绕O点转动,盛水器抬升。冷却一段时间后,玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器,咖啡冲泡完成。该咖啡机的平衡球重2.4牛,盛水器自重5牛,以O为支点,平衡球与盛水器重力的力臂之比为5∶2。当盛水器内的水为多少牛时,盛水器开始抬升?(写出计算过程,平衡杆和导管的质量不计)
【答案】解:由杠杆平衡条件得:G球×L1=G盛水器总×L2
则盛水器的总重:G盛水器总= = =6牛
所以,盛水器内水的重:G水=G盛水器总-G容器=6牛-5牛=1牛
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂;物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆,杠杆可以是任意形状的硬棒;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
【解答】由杠杆平衡条件可知,G球×L1=G盛水器总×L2,解得:G盛水器总=6N, 盛水器内水的重:G水=G盛水器总-G容器=6N-5N=1N;
故答案为:1N。
1 / 1浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.4 杠杆的应用及相关计算(第2课时) 同步练习
一、基础题
1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是( )
A.镊子夹石块 B.起子开瓶盖
C.羊角锤拔铁钉 D.天平称物体质量
2.根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能。要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择( )
A. B. C. D.
3.如图所示,撬起瓶盖的起瓶器是属于 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,其支点是图中 点。
4.如图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第 类,钓鱼竿与第 类杠杆原理相同。
5.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕 点倾翻。已知AB长40厘米,AC长30厘米。室外机的重力为300牛,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 牛(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽量 (填“靠近”或“远离”)墙壁。
6.搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示,车厢和砖头总重G=1 000牛。推车时,人手向上的力F= 牛,使用它可以 (填“省力”或“省距离”)。
7.市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐,餐点均匀摆放在推车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是 (填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿A时,售货员向上提扶把,这时支点是 (填“前轮”或“后轮”)。后一种情况下,推车可以视为 杠杆。
8.在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起,抬起过程应用了杠杆原理。图2为引擎盖的受力分析模式图:引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置。由图2可知,该杠杆属于 杠杆。在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐 。
二、中档题
9.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.为省力,可将用力划桨的手靠近支点
B.为省力,可将用力划桨的手远离支点
C.为省距离,可将用力划桨的手远离支点
D.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离
10.如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是( )
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
11.如图所示,杠杆OAB能绕O点转动,在A点挂一重物 G,为保持杠杆在水平位置平衡,在B点分别作用的四个力中最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
12.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
13.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
14.如图是一种健身器械,AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂 (填“大于”“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提出一条合理的建议: 。
15.如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10牛的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G= 牛。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 (填“增大”“不变”或“减小”)。
三、拓展题
16.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图,其工作原理为:当盛水器内的水温升高至一定温度时,水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原来水平的平衡杆绕O点转动,盛水器抬升。冷却一段时间后,玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器,咖啡冲泡完成。该咖啡机的平衡球重2.4牛,盛水器自重5牛,以O为支点,平衡球与盛水器重力的力臂之比为5∶2。当盛水器内的水为多少牛时,盛水器开始抬升?(写出计算过程,平衡杆和导管的质量不计)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】A、用镊子夹石块时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力大于阻力,属于费力杠杆;故A错误;
B、用起子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,属于省力杠杆;故B错误;
C、用羊角锤拔铁钉时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,属于省力杠杆;故C错误;
D、天平称物体质量时,动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力等于阻力,属于等臂杠杆;故C错误;
故答案为:A。
2.【答案】D
【知识点】杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】要剪断铁丝等较硬的物要选择省力杠杆;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;动力臂比阻力臂小,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆。
【解答】A、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故A错误;
B、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故B错误;
C、动力臂比阻力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力小,属于费力杠杆;故C错误;
D、动力臂比阻力臂大,根据杠杆平衡的条件可知,动力比阻力大,属于省力杠杆;故D正确;
故答案为:D。
3.【答案】省力;A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆。杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】起瓶器的动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,属于省力杠杆;起瓶器绕着固定点A转动,所以A为支点;
故答案为:省力;A。
4.【答案】二;三
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,可以把它叫做省力杠杆;
【解答】第一类杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,此杠杆为等臂杠杆;第二类杠杆:动力臂比阻力臂长,动力比阻力小,此杠杆为省力杠杆;第三类杠杆:动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,此杠杆为费力杠杆;钓鱼竿动力臂比阻力臂短,动力比阻力大为费力杠杆,因此与第三类杠杆原理相同;
故答案为:二;三。
5.【答案】C;200;靠近
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
【解答】(1)如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点翻转;
(2)根据杠杆平衡的条件可知,GAB=FAC,即300N40cm=F30cm,解得F=200N;
(3)为了安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁;
故答案为:(1)C;(2)200;(3)靠近。
6.【答案】300;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】根据杠杆平衡的条件可知:G0.3m=F(0.3m+0.7m),即1000N0.3m=F1m,解得F=300N;根据题意可知,独轮车的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以使用独轮车时可以省力;
故答案为:300;省力。
7.【答案】后轮;前轮;省力
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;
【解答】当售货员向下按扶把时,支点是后轮;当售货员向上提扶把,支点是前轮;后一种情况下,推车的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以推车可视为省力杠杆;
故答案为:后轮;前轮;省力。
8.【答案】省力;变短
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】引擎盖的动力臂大于阻力臂,再根据杠杆平衡的条件可得,动力小于阻力,所以该杠杆为省力杠杆;在引擎盖抬起过程中,OB杠与水平方向的夹角变大,重力的方向不变,根据力臂的定义可知,重力G的力臂逐渐变小;
故答案为:省力;变短。
9.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆;运动员一手撑住桨柄的末端为支点,另一手用力划桨,根据杠杆平衡的条件可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,所以该杠杆为费力杠杆,费力杠杆的特点为费力、省距离;
【解答】A、为省力,可增大动力臂,即将用力划桨的手远离支点;故A错误,B正确;
B、为省力,可增大动力臂,即将用力划桨的手远离支点;故B正确;
C、为省距离,可减小动力臂,即将用力划桨的手靠近支点;故C错误;
D、该杠杆为费力杠杆,费力杠杆的特点为费力、省距离,将用力划桨的手靠近支点后,该杠杆仍为费力杠杆;故D错误;
故答案为:B。
10.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;费力杠杆的特点:费力,省距离;动力臂比阻力臂短,动力比阻力大,可以把它叫做费力杠杆。
【解答】A、吊臂的动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,吊臂的动力大于阻力,所以吊臂为费力杠杠,费力杠杆的特点为费力但省距离;故A错误;
B、吊臂的动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,吊臂的动力大于阻力,所以吊臂为费力杠杠,费力杠杆的特点为费力、省距离但不省功;故B错误;
C、匀速顶起吊臂,说明在整个运动过程中吊臂受力平衡,在顶起吊臂的过程中,重力的大小和方向不变,阻力臂在变小,根据杠杆平衡的条件可知,动力变小,伸缩撑杆支持力的力臂不变;故C错误;
D、匀速顶起吊臂,说明在整个运动过程中吊臂受力平衡,在顶起吊臂的过程中,重力的大小和方向不变,阻力臂在变小,动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,伸缩撑杆支持力逐渐变小;故D正确;
故答案为:D。
11.【答案】C
【知识点】杠杆中最小力问题
【解析】【分析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。所以要判断哪个动力最小,就看哪个动力对应的动力臂最长。支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂,与这条动力臂垂直的力即为最小动力 。
【解答】由图可知,动力F3与OB垂直,则动力F3对应的动力臂就是OB,它是最长的动力臂.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。因为F3对应的动力臂最长,所以F3最小。
故答案为:C
12.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】踮脚运动,脚掌与地面接触的地方是支点,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力;故A、B、D错误,C正确;
故答案为:C。
13.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示。
【解答】A、根据P=可知,刀刃很薄可以增大压强;故A错误;
B、铡刀的动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力,所以铡刀实质是一种省力杠杠;故B错误;
C、甘蔗放在a点比放在b点时,阻力臂更小,而动力臂大小不变,根据杠杆平衡的条件可知,甘蔗放在a点更省力;故C正确;
D、手沿F1方向用力的动力臂比沿F2方向的动力臂小,根据杠杆平衡的条件可知,手沿F1方向用力比沿F2方向更费力;故D错误;
故答案为:C。
14.【答案】小于;增大物重
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。
【解答】AOB为杠杆,当用力竖直向下拉杠杆时,根据力臂的定义可知,此时,阻力臂小于动力臂;根据杠杆平衡的条件可知,在动力臂和阻力臂不变的条件下,要想增大动力,需增大阻力,即可以增大重物;
故答案为:小于;增大重物。
15.【答案】20;不变
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;在杠杆平衡的条件下,动力F1大于阻力F2,动力臂L1小于阻力臂L2时,杠杆为费力杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点,通常用O表示;力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。
【解答】根据题意可知,B为轻质杠杆的支点,且AB=2BC,再根据杠杆平衡的条件可知,FAB=GBC,即F2BC=GBC,解得:F=20N;将A端缓慢向上提升一小段距离的过程中,动力臂始终等于阻力臂, 拉力的方向不变,根据杠杆平衡的条件可知,拉力F将不变;
故答案为:20;不变。
16.【答案】解:由杠杆平衡条件得:G球×L1=G盛水器总×L2
则盛水器的总重:G盛水器总= = =6牛
所以,盛水器内水的重:G水=G盛水器总-G容器=6牛-5牛=1牛
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】力臂的定义一般为:支点到力的作用线的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂;物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆,杠杆可以是任意形状的硬棒;杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
【解答】由杠杆平衡条件可知,G球×L1=G盛水器总×L2,解得:G盛水器总=6N, 盛水器内水的重:G水=G盛水器总-G容器=6N-5N=1N;
故答案为:1N。
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