第4节 简单机械(第2课时)
杠杆的应用
根据杠杆平衡条件推知:
1.当________时,F1<F2,叫________杠杆,其特点是省了力但费了距离。如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。
2.当________时,F1>F2,叫________杠杆,其特点是费了力但省了距离。如钓鱼竿、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。
3.当________时,F1=F2,叫________杠杆,其特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等。
A组 基础训练
1.(衢州中考)如图是研究杠杆平衡条件的实验装置,要使杠杆在水平位置平衡,B处应挂与A处同样大小的钩码个数为( )
第1题图
A.6个
B.4个
C.3个
D.2个
第2题图
2.(巴中中考)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码,下列判断正确的是( )
A.杠杆不能平衡,左端下沉
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆仍能平衡
D.无法判断
第3题图
3.如图所示,保持杠杆在水平位置平衡,在其他条件不变的情况下,下列操作能使弹簧测力计示数变大的是( )
A.减少钩码的个数
B.将钩码悬挂点的位置向右移
C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜
第4题图
4.(漳州中考)如图所示,可绕O点转动的
( http: / / www.21cnjy.com )轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体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,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<G
B.F1>F2>F3>G
C.F1=F2=F3=G
D.F1>F2=F3=G
5.一根刻度准确的杆秤,若其秤砣上粘上了一块重物,那么用它称东西时,其读数( )
A.将比实际质量大
B.与实际质量相同
C.将比实际质量小
D.大小难以确定
6.(安徽中考)如图,轻质杠杆AB可以绕O
( http: / / www.21cnjy.com )点转动,在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一个竖直向下的动力,使该杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,则( )
第6题图
A.动力臂增大,动力增大
B.动力臂增大,动力减小
C.动力臂减小,动力减小
D.动力臂减小,动力增大
7.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为4∶1,
( http: / / www.21cnjy.com )则该杠杆是________杠杆,动力与阻力之比是________。若此杠杆受到的阻力是60N,则当动力为________N时,杠杆处于平衡状态。
第8题图
8.如图所示,轻质杠杆OA
( http: / / www.21cnjy.com )可绕O点转动,OA=0.3米,OB=0.2米,A点处挂一个质量为2千克的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则物体G重力大小为______牛,力F大小为______牛。
第9题图
9.如图所示,O为杠杆的支点,OA=4
( http: / / www.21cnjy.com )0厘米,OB=50厘米,B点所挂物体重60牛,要使杠杆在水平位置平衡,则在A点至少加一个竖直向上______牛的动力,这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆。
10.如图所示,杠杆AOB的A端挂
( http: / / www.21cnjy.com )重为GA的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是GA________GB。
第10题图
第11题图
11.如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,哪一种方式更省力________(填“F上”或“F下”)。
12.扎西和小玲探究杠杆平衡条件实验。
实验
次数,动力
F1(N),动力臂
L1(cm),阻力
F2(N),阻力臂
L2(cm)
1,0.5,20,1.0,10
2,1.5,20,1.5,20
3,4.0,10,2.0,20
第12题图
(1)提供的实验器材有:带刻度的杠杆、支架、8个钩码、________。
(2)实验时,发现杠杆的左端高于右
( http: / / www.21cnjy.com )端,则应将左端的平衡螺母向________调节(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样便于在杠杆上直接读出__________。
(3)在实验中,扎西将钩码挂在如图所示的位置,小玲怎样挂钩码,才能使杠杆在水平位置平衡?请你在图中画出钩码的挂法。
(4)分析表格中的数据,可知杠杆的平衡条件为:________________。
第13题图
13.(镇江中考)图中AOB是可绕O点无摩擦
( http: / / www.21cnjy.com )转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5∶4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为__________N,人要不被拉起,则人重至少为________N。与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
B组 自主提高
14.(济南中考)为了探究
( http: / / www.21cnjy.com )杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠杆AB,从其上找一点C用支架支起来,如图所示。当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时,发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
第14题图
A.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?
B.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
C.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?
15.如图所示,长1.6
( http: / / www.21cnjy.com )m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力——位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示。据图可知金属杆重( )
第15题图
A.5N
B.10N
C.20N
D.40N
第16题图
16.(锦州中考)如图所示,用固定在墙
( http: / / www.21cnjy.com )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40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为________N(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。
17.(扬州中考)“低头族”长时间低头
( http: / / www.21cnjy.com )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
第17题图
(1)设头颅质量为8kg,当低头角度为60°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)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答
___________________
_______。
(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:
____________________________
_
_______。
第4节 简单机械(第2课时)
【课堂笔记】
1.l1>l2 省力 2.l1<l2 费力 3.l1=l2 等臂
【课时训练】
1-5.ABDCC 6.D
7.省力 1∶4 15
8.19.6 29.4
9.75 费力 10.< 11.F上
12.(1)测力计 (2)左 力臂的大小 (3)图略 (4)F1L1=F2L2
13.375 375 不变
14-15.CB
16.C 200 靠近
17.(1)200 (2)由题意知,细线拉力的方向应垂直于OB向下,如图所示:
(3)人低头的角度越大,G的力臂越大 (4)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)