第11讲 杠杆
基础练
一、选择题
1.[2025廊坊广阳一模]如图是杠杆在生活中的应用,其中可以省距离的是( )
A. B.
C. D.
2.[2025张家口一模]石碾是我国历史悠久的传统农业生产工具,能够对收获的粮食进行破碎、去壳等加工。如图为小朋友在游乐园体验推石碾乐趣的情景。下列说法正确的是( )
A.图中被推动的石碾属于费力杠杆
B.手距离石碾中心越远,推动石碾越费力
C.石碾碾碎粮食,说明力可以改变物体的形状
D.停止用力,石碾就会停下来,说明力是维持物体运动的原因
3.[2025保定二模]如图所示,杆秤由秤盘、提纽、秤杆以及的秤砣构成,间距离为。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。当放入重物,将秤砣移至距点的处时,秤杆再次水平平衡,则下列说法正确的是( )
A.重物质量为
B.若秤砣磨损,则测量结果会比真实质量偏小
C.若增加新的提纽来增大杆秤的最大称量,新的提纽应该安装在点左边
D.若称物体时端翘起,应将秤砣向靠近点的位置移动以恢复水平平衡
4.[2025保定徐水模拟]小明和家人出门旅游,图甲是他手拉拉杆箱静止时的情形,图乙为其示意图。小明施加在拉杆顶端点的拉力为,方向与成 夹角,点为拉杆箱的重心。拉杆箱总重为,长为,长为,与地面成 角。下列说法正确的是( )
A.拉杆箱此时相当于费力杠杆
B.力的大小为
C.使拉杆箱保持图乙所示的情况,所需的最小力为
D.若与拉杆的夹角不变,拉杆箱与地面的夹角越大,使拉杆箱保持静止时所需的力越大
5.[2025石家庄藁城一模]研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具如图甲所示,他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图乙,为碓杆,为支点,处连接着碓头,脚踏碓杆的处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷,若碓头的重力为,每踩一次碓头上升的高度为,长,长,则( )
A.舂相当于简单机械中的省力杠杆
B.不计碓杆的重力和摩擦,脚至少用的力才可以将碓头抬起
C.每踩一次对碓头做的功是
D.若将踩下30次,舂的机械效率为,则人做功的功率是
二、非选择题
6.[2025石家庄四区联考]如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端用绳系一木桶,后端系一质量适当的配重物,为了减小人向上提水时所需的拉力,应将配重物_ _ _ _ (选填“靠近”或“远离”)支点,每次木桶中提起的水越多,该装置的机械效率就越_ _ _ _ (选填“大”或“小”)。
提升练
7.[2024河北]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
乙 丙 丁
(1) 不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止,小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂。多次实验并把数据填入表中。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第_ _ _ _ 次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂。
(3) 第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为_ _ _ _ (选填序号)。
(4) 筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第_ _ _ _ 次实验时的杠杆类型相同。
(5) 小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子的重心在点,此时_ _ _ _ _ _ (选填“”或“”)段更重一些。
【拓展】 如图丁所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为、重为的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有_ _ _ _ 种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为,取。
第11讲 杠杆
基础练
一、选择题
1.B 2.C 3.C 4.B 5.D
二、非选择题
6.远离; 大
提升练
7.(1) 左
(2) 3
(3) ②③④
(4) 4
(5)
【拓展】 11
[解析]小桶内的水量可调整,不装水时水和桶的重力最小,等于桶重,当桶中装满水时,水和桶的总重力最大,,,即桶和水的总重力范围为。设小桶悬挂点到物体悬挂点间长度为,则可取值2、3、4、5、6,支架支点到物体悬挂点长度为(取整数),则小桶悬挂点到支点长度为,由题意可得:
,解得。
当时(即杠杆全长)
,则,,
取整数,则,3,4(三种);
当时
,,,3,4(三种);
当时
,,,3(二种);
当时
,,,2(二种);
当时
,,(一种)。
共11种。