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6.5 杠杆
一、单选题
1.如图所示的用具中,正常使用时属于费力杠杆的是
A.瓶盖起子 B.修草剪刀
C.筷子 D.裁纸刀
2.如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在另一端施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB,则在转动过程中( )
A.F变小 B.F先变大后变小
C.F变大 D.F先变小后变大
3.如图所示的杠杆,属于费力杠杆的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,在处于水平平衡的杠杆A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆B点的力最小为(g取10N/kg)( )
A.15 N B.6 N C.3 N D.1.5 N
5.如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡。下列情况下还能保持平衡的是( )
A.左右两边钩码各减少一个
B.左右两边钩码各减少一半
C.左右两边钩码各向外移动1格
D.左边钩码组加上一个,并向右移动两格
6.下列简单机械属于省力杠杆的是( )
A.船桨 B. 筷子
C. 钳子 D. 食品夹
二、填空题
7.在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是 ;在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在 位置保持平衡;“测定物质的密度”的实验原理是 ;在 “测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应 小灯泡的额定电压 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
8.在学校的植树劳动中,小林同学用如图所示的独轮车搬运泥土。已知OC=0.5m,CD=1.5m,若车体和泥土的总重G为300N,小林运泥土时,从A点提起车把手的力F至少要 N。
9.如图所示为搬运沙土的独轮车,当人用力F抬住车保持静止时,整个车体可等效为杠杆,且属于 杠杆(选填“省力”或“费力”)。若车体和泥土的总重G(阻力)为1000牛,则力F的力臂是 米,阻力臂是 米,力F的大小是 牛。
10.如图所示,用撬棒撬起大石头,“向上用力”和“向下用力”两种方式都可以,分析可知 更省力,因为这种方式的支点在 点,动力臂更 些(选填“长”或“短”).
11.如图,用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆到水平位置的过程中,拉力的力臂 ,拉力 (选填:“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图所示,湖上进行划船比赛,该船桨属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,好处是可以省 。
三、计算题
13.杆秤是我国古代沿用至今的称量工具,小明学习了杠杆相关的知识后,自制了一个杆秤(杆秤自重不计),如图所示。当秤盘上不放物体时秤砣移至B 点处,杠杆恰好水平平衡,于是小明将零刻度线标在B 点处。已知秤砣的质量为56克,OA=10厘米,OB=1厘米。
(1)求秤盘的质量m;
(2)若杆秤总长l为25厘米,通过计算说进该自制杆科的测量范围;
(3)若秤砣不小心磨损了一部分,试利用公式判断被测物体测量值与真实值之间的大小关系。
14.如图所示,在A点分别施加拉力F 和F 时,轻质杠杆OA均能在水平位置保持静止。
(1)请画出F 的力臂;
(2)证明:F 15. 如图甲所示,轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动。将一正方体物块用细线挂在轻质杠杆的A点处,在杠杆的B端施加竖直向上的力F1=30N时,物块恰好离开地面,杠杆在水平位置平衡,已知OA=0.3m,AB=0.6m(g取10N /kg)。问:
(1)物块受到的重力有多大?
(2)现将B 端的力F1撤去换成F1',F1'=20N,方向与水平方向成30°角斜向左上方,请你在乙图中画出F1'的力臂;
(3)在(2)中,物块受到的拉力F2'有多大?
四、综合题
16.俯卧撑可以看成是一个杠杆,如图所示A为重心,O为支点,支撑点B,手臂垂直。画出动力(支撑力)的方向 ;动力臂是 m。假如人的体重是500N,则撑力是 N。
五、科普阅读题
17.阅读短文,回答问题
近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生,随时随地低头看手机成了很多人的习惯.近日有研究发现,如果玩手机时姿势不当,就有可能让颈椎承受多达60磅(约27公斤)的重量,低头60度相当于给颈椎挂俩大西瓜,比一个7岁小孩还重.
有研究发现,不当的玩手机姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、便秘、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病.还有新西兰的一项研究指出,常常低垂着头看手机会影响心理健康,如变得沮丧、愤怒等.
科研人员对低头玩手机进行了研究:制作头部模型,如图甲,头部可绕支点O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个小球挂在模型内,其重为5牛模拟头部的重力,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计,支点(颈椎)承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和,实验数据如下表:
低头角度/度 绳子拉力/牛 颈椎承受的压力/牛
0 0 5
15 5 10
30 9 14
45 13.5 18.5
60 17.5 22.5
(1)分析表中数据,可得出的结论是 ;
(2)改头部模型相当于绕O点转动的杠杆,如图乙,当低头角度增大时,头部重心向左移动,拉力F的力变小,请分析拉力F变大的原因 ;
(3)当低头角度是30度时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的多少倍?
A.4.2倍 B.3.3倍 C.2.8倍 D.2.0倍
(4)为有更好的保护颈椎采取的办法(写出一条): .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
2.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
3.【答案】C
【知识点】杠杆的分类
4.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
5.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
6.【答案】C
【知识点】杠杆的分类
7.【答案】弹簧测力计;水平;;大于
【知识点】密度公式及其应用;弹簧测力计及其使用;探究杠杆的平衡条件实验
8.【答案】75
【知识点】杠杆的平衡条件
9.【答案】省力;1.6;0.4;250
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
10.【答案】向上用力;B;长
【知识点】杠杆中最小力的问题
11.【答案】变大;不变
【知识点】杠杆的平衡条件
12.【答案】费力;距离
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
13.【答案】(1)据杠杆平衡条件有如下关系式
则秤盘的质量为
(2)若杆秤总长l为25厘米,秤砣的最大力臂为
根据杠杆平衡条件有如下关系式
则物体的最大质量为
所以自制杆科的测量范围为0g~78.4g
(3)若秤砣不小心磨损了一部分,动力会变小,阻力不变,阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力臂变大,所以测量值比真实值偏大
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
14.【答案】(1)
(2)根据杠杆的就平衡条件,由于L2的力臂L2【知识点】力臂的画法;杠杆的平衡分析法及其应用
15.【答案】(1)解:由题意可知,O点为支点,物体对A点的拉力及F1是作用在杠杆上的两个力,力臂分别为OA、OB,根据杠杆的平衡条件有F1×OB=G×OA
代入数据得30N×(0.6m+0.3m)=G×0.3m
解得G=60N。
答∶物块受到的重力为60N;
(2)解:先过B点沿F1'的方向画出力的作用 ,然后过O点向F1'的作用线做垂线,垂足为D,则OD即为F1'的力臂,作图如下:
(3)解:根据杠杆的平衡条件得F1'×OBsin30°=F2×OA
代入数据得20N×(0.6m+0.3m)sin30°=F2'×0.3m
解得F2'=30N。
答∶在(2)中,物块受到的拉力F2'为30N。
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
16.【答案】;1.5;300
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
17.【答案】(1)低头角度越大,颈椎承受的压力越大
(2)当低头角度变大时,重力的力臂越大
(3)C
(4)不要长时间低头看手机
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
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