12.1 杠杆（一课一练）
图片预览
文档简介
12.1 杠杆（一课一练）
1.如图所示,以下杠杆中属于费力杠杆的是( )
【解析】选B。本题考查杠杆的分类知识。活塞式抽水机、手推车、羊角锤的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A、C、D不符合题意;拦道木升起时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意。故B正确。
【知识拓展】生活中常见杠杆力与力臂及种类的判断
(1)独轮车
(2)钓鱼竿
(3)钢丝钳
(4)镊子
(5)筷子
2.如图所示是用羊角锤撬起钉子的示意图。为了撬起钉子,分别用四个力作用在锤柄的末端,其中最小的力是 ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【解析】选D。本题考查杠杆中最小力的问题。施加力的方向使羊角锤逆时针转动,故F1方向有误。施加力F2、F3、F4时,支点为O点,如图所示,由图可知,F4的力臂最长,由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。所以力F4最小。故选D。
3.如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )
A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D.吊臂是一个省力杠杆
【解析】选B。本题考查杠杆平衡条件的应用。如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故D错误。吊车吊起货物的过程中,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,动力减小,所以支持力逐渐变小,A、C错误,B正确。故选B。
4.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
【解析】本题考查杠杆的分类和判断。当前轮遇到障碍物,向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;当后轮遇到障碍物,向上抬起扶把,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
答案:后轮 省力
5.如图所示,轻质杠杆ABO能绕O点自由转动,若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G,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点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡,此力的方向是 。
【解析】本题考查杠杆的分类及最小力问题。A点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆不一定省力;若在A点施加一个最小的力,应使其力臂最长为OA,所以力应垂直于OA向上。
答案:不一定 垂直于OA向上
6.在图中画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂l。
【解析】本题考查杠杆平衡条件的利用和力的示意图的画法。物体对A点施加的力使杠杆逆时针转动,则在支点另一端施加的力的方向应该使杠杆反转,即顺时针转动,故在B点施加向下的力。根据杠杆平衡条件知,要使作用在B点的力F最小,力臂l应最长,O为杠杆的支点,则最长的力臂应为OB,故使杠杆静止时作用在B点最小的力F应垂直于OB向下。
答案:如图所示
7.如图所示,独轮车和车内的煤的总质量为90kg,其重力可视为作用于A点。车轴O为支点。(g取10N/kg)
(1)独轮车使用时是省力杠杆还是费力杠杆,为什么
(2)将车把抬起时,作用在车把竖直向上的力为多少
【解析】本题主要考查杠杆的分类和平衡条件的应用。
(1)结合图片和生活经验,先判断独轮车在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)将车把抬起时,支点为O点,动力臂L1为从O点到车把处的距离,L1=30cm+70cm=100cm,阻力臂L2=30cm,作用在车上的阻力就是车和煤的总重力,F2=G=mg=90kg×10N/kg=900N,根据杠杆的平衡条件可以得到:作用在车把竖直向上的力为F1===270 N。
答案:(1)省力杠杆 因为独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆 (2)270N
【试题备选】1.如图甲是利用杠杆原理制成搬运重物上楼的小车,其中M、M′为轴连接处,如图乙中的A、B、C描述了小车搬运重物(煤气罐)上楼的过程,请分别在A、C两幅图中确定杠杆的支点(用O表示)并画出动力臂(用l表示)。
【解析】本题考查杠杆平衡的条件及应用。如A图所示,向下压时,轴连接处为支点,从支点O作动力作用线的垂线得垂足M;如C图所示,向上抬时,支点则为轮子的中心,从支点O′作动力作用线的垂线得垂足N,则OM、O′N就是动力臂l、l′。
答案:如图所示
2.如图为丽水市区新建的紫金大桥。“桥塔为什么要造这么高 ”小强对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型,又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现:适当增加塔的高度,可
(选填“增大”或“减小”)力臂,从而减小斜拉索的拉力。
【解析】由图所示,桥塔高度增加后,阻力G和阻力臂不变,动力臂增大,即:l2>l1,故F2答案:增大
【一点通】找找你容易错在哪里
如图A所示的两种剪刀,正常使用时为了少移动距离,应使用① (选填“甲”或“乙”)剪刀;如图B所示,工程车上的起重臂就是一个杠杆,使用它的好处是能够省② 。
【学生自答】
①甲 ②力
【教师点评】
①错误地认为手施加动力的作用点离支点越远,移动距离越小。
②错误地认为只要使用杠杆就是为了省力。
【正确答案】
①乙
②距离
1.如图所示,以下杠杆中属于费力杠杆的是( )
【解析】选B。本题考查杠杆的分类知识。活塞式抽水机、手推车、羊角锤的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A、C、D不符合题意;拦道木升起时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意。故B正确。
【知识拓展】生活中常见杠杆力与力臂及种类的判断
(1)独轮车
(2)钓鱼竿
(3)钢丝钳
(4)镊子
(5)筷子
2.如图所示是用羊角锤撬起钉子的示意图。为了撬起钉子,分别用四个力作用在锤柄的末端,其中最小的力是 ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【解析】选D。本题考查杠杆中最小力的问题。施加力的方向使羊角锤逆时针转动,故F1方向有误。施加力F2、F3、F4时,支点为O点,如图所示,由图可知,F4的力臂最长,由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。所以力F4最小。故选D。
3.如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )
A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D.吊臂是一个省力杠杆
【解析】选B。本题考查杠杆平衡条件的应用。如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故D错误。吊车吊起货物的过程中,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,动力减小,所以支持力逐渐变小,A、C错误,B正确。故选B。
4.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
【解析】本题考查杠杆的分类和判断。当前轮遇到障碍物,向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;当后轮遇到障碍物,向上抬起扶把,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
答案:后轮 省力
5.如图所示,轻质杠杆ABO能绕O点自由转动,若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G,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点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡,此力的方向是 。
【解析】本题考查杠杆的分类及最小力问题。A点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆不一定省力;若在A点施加一个最小的力,应使其力臂最长为OA,所以力应垂直于OA向上。
答案:不一定 垂直于OA向上
6.在图中画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂l。
【解析】本题考查杠杆平衡条件的利用和力的示意图的画法。物体对A点施加的力使杠杆逆时针转动,则在支点另一端施加的力的方向应该使杠杆反转,即顺时针转动,故在B点施加向下的力。根据杠杆平衡条件知,要使作用在B点的力F最小,力臂l应最长,O为杠杆的支点,则最长的力臂应为OB,故使杠杆静止时作用在B点最小的力F应垂直于OB向下。
答案:如图所示
7.如图所示,独轮车和车内的煤的总质量为90kg,其重力可视为作用于A点。车轴O为支点。(g取10N/kg)
(1)独轮车使用时是省力杠杆还是费力杠杆,为什么
(2)将车把抬起时,作用在车把竖直向上的力为多少
【解析】本题主要考查杠杆的分类和平衡条件的应用。
(1)结合图片和生活经验,先判断独轮车在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)将车把抬起时,支点为O点,动力臂L1为从O点到车把处的距离,L1=30cm+70cm=100cm,阻力臂L2=30cm,作用在车上的阻力就是车和煤的总重力,F2=G=mg=90kg×10N/kg=900N,根据杠杆的平衡条件可以得到:作用在车把竖直向上的力为F1===270 N。
答案:(1)省力杠杆 因为独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆 (2)270N
【试题备选】1.如图甲是利用杠杆原理制成搬运重物上楼的小车,其中M、M′为轴连接处,如图乙中的A、B、C描述了小车搬运重物(煤气罐)上楼的过程,请分别在A、C两幅图中确定杠杆的支点(用O表示)并画出动力臂(用l表示)。
【解析】本题考查杠杆平衡的条件及应用。如A图所示,向下压时,轴连接处为支点,从支点O作动力作用线的垂线得垂足M;如C图所示,向上抬时,支点则为轮子的中心,从支点O′作动力作用线的垂线得垂足N,则OM、O′N就是动力臂l、l′。
答案:如图所示
2.如图为丽水市区新建的紫金大桥。“桥塔为什么要造这么高 ”小强对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型,又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现:适当增加塔的高度,可
(选填“增大”或“减小”)力臂,从而减小斜拉索的拉力。
【解析】由图所示,桥塔高度增加后,阻力G和阻力臂不变,动力臂增大,即:l2>l1,故F2
【一点通】找找你容易错在哪里
如图A所示的两种剪刀,正常使用时为了少移动距离,应使用① (选填“甲”或“乙”)剪刀;如图B所示,工程车上的起重臂就是一个杠杆,使用它的好处是能够省② 。
【学生自答】
①甲 ②力
【教师点评】
①错误地认为手施加动力的作用点离支点越远,移动距离越小。
②错误地认为只要使用杠杆就是为了省力。
【正确答案】
①乙
②距离