12.1杠杆 同步练习
一、单选题
1.如图所示,可绕 O 点转动的轻质杠杆,在 D 点挂一个物体 M,用 一把弹簧测力计依次在 A、B、C 三点沿圆 O 相切的方向用力拉,每 次都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为 F1、F2、F3,它 们的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F1=F2=F3 D.F1>F2=F3
2.如图展示了古代劳动人民的智慧成果,其中涉及的物理知识说法中正确的是( )
A.古代捣谷工具是一个省力杠杆
B.敲击大小不同的编钟可发出音调不同的
C.碾谷物的石磨选用厚重的石材,目的是为了减小石磨对谷物的压强
D.从两心壶中的壶嘴能分别倒出两种不同液体,是因为液体密度不同
3.如图所示,是工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆,下列说法正确的是( )
A.此独轮车相当于一个费力杠杆
B.砖头受到的重力是此杠杆的阻力
C.手握的位置靠近把手末端时更省力
D.它的轮子比较宽大可减小对地面的压力
4.如图为正在比赛的赛艇,以下说法不正确的是( )
A.赛艇的桨是费力杠杆
B.赛艇的头部做得很尖是为了减小水的阻力
C.赛艇前进利用了物体间力的作用是相互的
D.若赛艇排开水的体积为0.6m3,则运动员的总质量为600kg
5.如图所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上,一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小,小圆环可以在大圆环上自由滑动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,两个小圆环分别处在某些位置时,系统可处于平衡状态,这样的位置一共有多少组?( )
A.l组 B.2组 C.3组 D.4组
6.现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂几个钩码( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.一根直棒(自重不计)作为杠杆使用,已知动力作用点和支点在直棒的两端,阻力作用点在直棒的中点,则该杠杆( )
A.一定是省力的 B.一定是省距离的
C.可能是省力的 D.既省力又省距离
8.各式各样的剪刀都是一对对杠杆,下列剪刀,最省力的是( )
A. B. C. D.
9.神舟13号航天员王亚平在机械臂(图 示)的辅助下成功从天和核心舱出舱。机械臂的功能类似于人的手臂(杠杆),具有抓住、拉回、锁死等功能。如图工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是( )
A. 起子 B. 核桃夹
C. 钳子 D. 食品夹
10.小梦在探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示。他这样做的最终目的是( )
A.便于读出拉力大小
B.便于改变拉力大小
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂大小
二、填空题
11.如图所示是小刚做俯卧撑时的情景,小刚的质量为50kg,他的重心可视为点A,脚到重心的水平距离为0.9m,手到重心的水平距离为0.6m。小刚受到的重力是 N,方向是 ,地面对小刚双手的支持力是 N(g取10N/kg)。
12.如图所示,一轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体,G2重40N。当OC=10cm时,绳子的拉力为 N,此时G1对地面的压强为。现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动,经过 s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
13.如图所示装置是可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下:选择一根长1m的杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡.在左侧离中点10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器.右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计).测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置就可以直接读出液体的密度.该“密度天平”的测量范围是 kg/m3.
14.如图所示,重为30牛的物体G挂在轻质杠杆B处,为了使杠杆水平平衡,在A点施加的最小力F的大小为 牛,方向 ,若力F从该位置向左倾斜,要使杠杆仍保持水平平衡,则力F的大小需 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
15.小明家住二楼,喜欢网购的他为了收货方便,在二楼阳台顶部安装了如图甲所示的滑轮组.某次在接收一个重为G=100N的快递包裹时,小明施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,包裹上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示.已知吊篮质量为m=2kg,不计动滑轮重量和绳重,忽略绳与轮之间的摩擦取g=10N/kg.则:
(1)第1s内地面对物体的支持力 N;
(2)第3s内滑轮组的机械效率η .
16.如图,轻质杠杆的.放在水平地面上的物体甲的重力,底面积.当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压强,则物体乙的重力 .(写出解题思路)
17.如图所示,小明正在做俯卧撑,这时可以把他的身体看作一个杠杆。图中A为身体的重心,小明的体重为500N,手臂长约50cm。则地面对手臂的支持力F的大小为 N;若小明30s内完成了20个标准的俯卧撑,则小明这段时间内做功的功率约为 W。
18.扁担是一种劳动工具,往往呈“扁”“宽”的形状,这种形状有利于在使用过程中减小 (选填“压力”或“压强”),如图所示,一位挑担人用一根长2m的扁担挑起货物,若在扁担前端挂300N的物体,后端挂200N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则扁担压在肩膀上的位置距离前端 m,此时,肩膀对扁担的支持力为 N。[不计扁担的重力]
19.小明家购置了一块质地、厚度均匀的长方形大理石,放在水平地面上,工人师傅用竖直向上的力欲将其一端稍微抬离地面,设计了两种方案,如图甲、乙所示,你认为两种方案, (选填“甲”“乙”或“一样”)省力。
20.沈阳市是全国生活垃圾分类试点工作重点城市之一,为提升生活垃圾“减量化、资源化、无害化”水平,培养全民垃圾分类意识,提升城市文明程度,沈阳市在全域推进生活垃圾分类。如图所示是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;垃圾桶底部的小轮子是可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
三、综合题
21.如图,轻杆OA可绕O点自由转动,用细线将15N的重物挂在A处,在B处用竖直向上的拉力提住轻杆,OB和BA长度之比为3:4,轻杆始终在水平位置处于平衡.
(1)拉力大小为 N;
(2)若仅增加物重,则拉力的变化量和物重的变化量之比为 ;
(3)若拉力方向变为图中虚线方向,则拉力将变 .
22.O为支点的轻质杠杆原处于水平静止
(1)在杠杆左边某处挂上的钩码,在另一处施加力F,图甲、乙、丙三个情景中可以使杠杆仍处于水平静止的是图 (选填编号)
(2)如图丁,分别在杠杆上的A、B两点施加力、,使杠杆水平静止,测得与的大小相等(F2未画出).
①画出的力臂
( )
②F2的力臂l2 l1 (选填“”、“”、“” )
23.“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验.如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点.将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如下表:
低头角度θ/° 0 15 30 45 60
细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0
(1)设头颅质量为8kg,OA长14cm,OB长4cm.当低头角度为30°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N.
(2)在图乙中画出细线拉力的示意图.
( )
(3)低头角度越大,颈部肌肉的拉力 .
(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议: .
参考答案:
1.C
2.B
3.C
4.D
5.D
6.C
7.C
8.D
9.D
10.C
11. 500 竖直向下 300
12. 20 4
13.0~1250
14. 10 垂直杠杆向上 增大
15. 30N 83.3%
16.100N
17. 300 100
18. 压强 0.8 500
19.一样
20. 省力 减小
21. 35 7:3 大
22. 甲、丙 =
23. 112 越大 尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事,低头时间久了要抬头休息等等)