第19讲 杠杆
作业1
基础练
1.[2025石景山二模]图中所示的四种工具中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A.钳子 B.天平 C.瓶盖起子 D.筷子
2.[2025朝阳一模]如图所示,夹核桃时,用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆的支点在点 B.核桃受到的压力为阻力
C.手对杠杆的压力为动力 D.该杠杆为费力杠杆
3.[2025西城二模]生活中有一种脚踏式垃圾箱,其简化结构如图所示。在处向下踩动脚踏板,连杆便向上顶起箱盖。关于这个装置,下列说法正确的是( )
A.杠杆是费力杠杆
B.杠杆是省力杠杆
C.杠杆工作时的阻力方向向上
D.杠杆工作时的阻力方向向下
4.[2025朝阳二模改编]如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,将巨木移到其他地方。下列说法正确的是( )
A.抬起巨木的过程中使用横杆可以省功
B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,可以省距离
C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力
D.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离,抬起巨木更省力
5.[2025通州一模]丹丹要晾晒三条相同的湿毛巾,如图的挂法中,最有可能让衣架保持水平平衡的是 ( )
A. B.
C. D.
6.[2025石景山二模]小石探究杠杆平衡条件时,使用的钩码质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等,如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡,需将杠杆左端的平衡螺母向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)调节。杠杆平衡后,在杠杆左侧点挂2个钩码,如图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,可以在点挂_ _ _ _ 个钩码,也可以使用弹簧测力计在_ _ _ _ (选填“”或“”)点向上拉杠杆。
7.[2025房山一模]如图所示,横杆可绕固定点在竖直平面内转动,,在杆端用细绳悬挂重为的配重,小强在端通过细绳施加竖直方向的力,杆在水平位置平衡,此时他对水平地面的压强为。已知小强重为,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重。
(1) 画出小强的受力示意图。
(2) 求小强在端施加的力。
(3) 求小强对地面的压强。
提升练
8.[2025延庆零模]如图所示,在一个轻质杠杆的左右两端分别挂上和的重物时,杠杆恰好水平平衡。下列说法中正确的是( )
8题图
A.把两端的重物同时减去,杠杆仍然水平平衡
B.把两端的重物同时减去,杠杆右端将会下沉
C.左端重物减去,右端重物减去,杠杆左端将会下沉
D.左端重物减去,右端重物减去,杠杆右端将会下沉
9.[2025平谷一模]在中药房里,医生还在用传统的中药材称量工具—戥子秤。如图所示,使用时,将待测药材放在秤盘上,用手拎住秤纽或(相当于支点),秤砣在秤杆上移动,当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是( )
9题图
A.戥子秤依据的是杠杆原理,力臂大的一侧对应的力也较大
B.若使用了磨损的秤砣,则测量值比药材真实值偏小
C.要称药材,称量时挂秤砣端翘起,应减少药材使秤杆恢复水平平衡
D.使用秤纽的最大测量值比使用秤纽的最大测量值小
10.[2025东城二模]如图所示为《天工开物》中记载的用于汲水的桔槔,硬杆可绕固定轴在竖直平面内转动,端连接细杆,细杆下端悬挂水桶,端悬挂配重。已知,水桶和细杆的总质量为,桶中最多可装入的水。人对细杆施加的始终沿竖直方向的作用力最大为。忽略硬杆的质量、轴处的摩擦及空气阻力,取。为使汲水前、汲满水后硬杆均可以在水平位置平衡,且两次平衡时细杆均保持竖直,水桶均未接触水面,下列配重可以选用的是【多选】( )
A. B. C. D.
11.[2025海淀一模]在探究杠杆平衡条件时,所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
(1) 如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在点悬挂2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在点悬挂_ _ _ _ 个钩码。
(2) 如图丙所示,若每个钩码质量为,则应在点施加一个_ _ _ _ 的竖直拉力作为动力,来维持杠杆水平平衡。取
(3) 在图丙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力_ _ _ _ 。(选填“ ”“”或“ ”)
作业2
基础练
1.[2025大兴一模]如图所示是园艺工人用剪刀修剪枝条时的情境,点是剪刀的转动轴。下列说法正确的是( )
1题图
A.该剪刀正常使用时是费力杠杆
B.枝条靠近点时,能够更省力
C.手靠近点时,能够更省力
D.手靠近点时,能够增大动力臂
2.[2025顺义一模]如图所示,用剪刀剪一张质地均匀的纸片,保持剪刀转轴与纸片相对位置不变,在缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是( )
2题图
A.不变,变大 B.不变,不变
C.变大,变大 D.变大,不变
3.[2025海淀二模]如图所示为一个测量物体所受重力的装置,硬杆,,。在端悬挂一质量为的物体,在上悬挂待测物体,改变悬挂点的位置使杠杆水平平衡,便可用悬挂点到支点的距离来反映待测物体所受的重力大小。不计杆重与绳重,取。下列说法正确的是( )
A.越大,对应待测物体所受重力越大
B.此装置能测出的最小重力是
C.要使该装置能测出的最小重力变小,可将点向右移
D.、两点对应的重力差小于、两点对应的重力差
4.[2025门头沟二模]小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验,如图所示。已知每个钩码重。
(1) 实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2) 在图甲中的点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在点悬挂_ _ _ _ 个钩码。
(3) [2025丰台二模节选]经过一系列实验,收集、整理数据后选取部分记录表如下,通过分析数据,寻找定量关系,归纳出杠杆的平衡条件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用表格中的字母表示)。
动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 6.0 1 6.0
1 12.0 3 4.0
2 5.0 1 10.0
2 12.0 1 24.0
3 10.0 2 15.0
3 12.0 2 18.0
(4) 如图乙所示,取走悬挂在点的钩码,改用弹簧测力计在点竖直向上拉,若在点改变弹簧测力计拉力方向,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计读数与原来相比将_ _ _ _ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.[杠杆与浮力结合] 如图所示,重力不计的硬杆可绕支点无摩擦转动,当把甲、乙两物体如图分别挂在两个端点、上时,硬杆恰好在水平位置平衡,此时物体乙浸没在装有水的容器里且水未溢出,物体乙未与容器接触。已知硬杆长,支点距端点的距离为,物体甲的质量为,物体乙的体积为。取,忽略绳重,不计弹簧测力计的重力,求:
(1) 物体乙受到水的浮力。
(2) 弹簧测力计的示数。
(3) 物体乙的密度。
提升练
6.[2025通州一模]晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发,自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在点,质量为的配重固定悬挂在点,把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至点,使杆在水平位置平衡,如图所示。在塑料桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。,取,关于该杠杆密度计,以下说法正确的是【多选】( )
A.桶悬挂点越靠近点,对应的液体密度越大
B.在图中,则配重的密度约为
C.杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D.要想增大该密度计测得的最大密度值,可增大配重的质量
7.[2025石景山一模改编]小石同学利用圆柱形轻质杠杆、石块(不吸水)、钩码、细线(体积、质量忽略不计)、刻度尺等器材,制成简易密度计。他将细线一端固定于杠杆左侧点,另一端悬挂石块,将石块浸没于水中(不接触容器底和侧壁)。在杠杆右侧悬挂质量为的钩码,移动钩码到点时杠杆水平平衡,如图甲所示,在点标上水的密度值,测得的长度为。擦干石块,再将其浸没在某液体中(不接触容器底和侧壁)。移动钩码到点时,杠杆再次水平平衡,如图乙所示,在点标上液体的密度值,测得的长度为。
实验中,小石发现、两点间距离过小,导致测量精度不足。他选择只通过改变钩码质量来提高精度,应增大还是减小钩码质量?写出推导过程。
第19讲 杠杆
作业1
基础练
1.D 2.C 3.D 4.D 5.B
6.左; 3;
7.(1) 图见解
解:如图所示
(2)
[解析]根据杠杆平衡条件得,
。
(3)
[解析],
故。
提升练
8.B 9.C 10.BC
11.(1) 右; 3
(2) 0.6
(3)
作业2
基础练
1.B 2.C 3.D
4.(1) 右
(2) 2
(3)
(4) 变大
5.(1)
解:物体乙受到水的浮力
。
(2)
[解析]物体甲的重力,由杠杆平衡可得,则弹簧测力计示数
。
(3)
[解析]乙受到的重力,
乙的密度。
提升练
6.AD
7.解:应减小钩码质量。
推导过程:根据杠杆平衡条件,石块浸没在水中时:
,
石块浸没在液体中时:,
将 ,代入以上两式,可得:
,
其中,、、、不变,若使增大,应减小,
即减小钩码质量。