9.1杠杆
达标作业(解析版)
1.某体重测试仪的工作原理如图所示。电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大。下列说法正确的是( )
A.体重显示表实质上是一只电压表改装
B.压力传感器的阻值随压力的增大而减小
C.人的体重越大,压力传感器两端的电压越大
D.如果以B点位置的作用力视为动力,则图中的ABO是一个省力杠杆
2.如图所示在使用的工具中,属于费力杠杆的是
A. 剪刀 B. 起子
C. 镊子 D. 钢丝钳
3.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验:
①“测量物体的长度”时,多次测量;
②“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值;
上述实验中寻找普遍规律的是
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
4.下图中使用的工具,属于费力杠杆的是( )
A.镊子 B.独轮车
C.羊角锤 D.铜丝钳
5.小华在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是
A.便于直接读出拉力的大小 B.便于正确认识力臂
C.便于提供不同方向的拉力 D.便于测量力臂的大小
6.某商店有一不等臂天平(砝码准确),一顾客要买2kg白糖,营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码,待天平平衡后;接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码,待天平平衡后.然后把两包白糖交给顾客.则两包白糖的总质量
A.等于2Kg B.小于2Kg C.大于2Kg D.无法知道
7.C点为硬棒AD的重心,硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1,F1的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态。则
A.F1>G B.F1=
C.重力的力臂等于S1 D.F1方向沿OO′线向下
8.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是
A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
10.如图所示的常用工具中,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤
B.镊子
C.开瓶起子
D.钳子
11.如图所示是赛艇比赛,赛艇的浆是_____杠杆,杠杆的平衡条件是_____.
12.如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动.根据你的生活经验,你认为_______(填“甲”或“乙”)较易损坏,这是因为按动这种开关的_______较小,按动需要的力较大.
13.如图装置是某同学在科技创新大赛时发明的可直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长100cm的杠杆,调节两边的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。在A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器,OA=10cm。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O___________cm处;
(2)该“密度天平”的量程为____________g/cm3;
(3)若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将___________(选填“增大”“减小”或“不变”)
14.古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车,工人用脚踩动巨轮可以轻松地提运沉重的石材,同时也改变了____________,这种吊车实质上是___________与轮轴的组合。
15.如图所示,在杠杆上的A点挂一重物,在B点对杠杆施加一个最小的力,使杠杆平衡.在图中画出这个力的示意图和力臂;
(_____)
16.如图,O为轻质杠杆的支点,A点挂一重物,杠杆在图示位置平衡,作出阻力臂L2和最小动力F1的示意图。
(_____)
17.如图所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若要用最小的力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出最小动力F的示意图。
(___________)
18.如图所示,人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力。
(1)前臂属于____杠杆,这种结构的好处是__________;
(2)请画出图中铅球对手的阻力F2的力臂L2,____,假设阻力臂L2的长度为25cm,铅球的重力为30N,动力臂的长为5cm,则肱二头肌对前臂拉力为______N;
(3)当手将铅球沿肘关节缓慢的向上托起时,则肌肉所提供的动力将____(选填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
参考答案
1.B
【解析】
A.体重显示表与传感器串联,是电流表改装,故A错误;
B.当压力增大时,体重显示表的指针偏转角度增大,通过电路的电流变大,电源电压不变,由R=可知传感器电阻变小,故B正确;
C.电路中只有压力传感器一个用电器,其两端电压始终等于电源电压,不会改变,故C错误;
D.OB小于OA,动力臂小于阻力臂,ABO是一个费力杠杆,故D错误。
2.C
【解析】
A.剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; 故D不符合题意。
3.D
【解析】
“测量物体的长度”时,为了减小误差多次测量求平均值的方法;
“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量是为了探究杠杆平衡条件,找出普遍规律;
研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量是为了排除偶然性,寻找普遍性规律;
用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值;从而求得电阻值,多次测量求平均值可以减小误差;
综上,上述实验中寻找普遍规律的是②③,故D正确为答案。
4.A
【解析】
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,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。
A.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意为答案。
B.独轮车在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意。
C.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意。
D.钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
5.B
【解析】
从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识。
6.C
【解析】
由于天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为a,右臂长为b(不妨设a>b),先称得的白糖的实际质量为m1,后称得的白糖的实际质量为m2
由杠杆的平衡原理:bm1=a×1,am2=b×1,解得m1=,m2=
则m1m2= 因为(m1+m2)2=因为a≠b,所以(m1+m2)-2>0,即m1+m2>2这样可知称出的白糖质量大于2kg.故选C.
点睛:此题要根据天平的有关知识来解答,即在此题中天平的臂长不等,这是此题的关键.
7.A
【解析】
AB.由图像可得,A点到F1的距离为s2,若令A点到重力的距离为s3,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知
可以推出
由于
可得
故A选项正确,符合题意,B选项错误,不符合题意;
C.重力的力臂为支点A到重力的距离,重力竖直向下,因此力臂为水平方向,故C选项错误,不符合题意;
D.F1与G在支点同侧,重力方向竖直向下,所以F1的方向应该向上,故D选项错误,不符合题意。
8.D
【解析】
力臂的画法:先找支点,然后作力的作用线,从支点向力的作用线作垂线,标上字母和括号。
9.C
【解析】
由图可知车厢绕着点C?转动,所以?点C为支点;
当物体?放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD?都不正确,故答案为?C.
10.B
【解析】
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
11.费力 F1L1=F2L2
【解析】
由图示可知,赛艇的浆动力臂是小于阻力臂的,所以是费力杠杆,此杠杆的好处是可以省距离,杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2。
12.甲 动力臂
【解析】
甲乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动,符合杠杆原理,因甲力臂小,根据杠杆原理可知力臂越小作用力越大,因此损坏的越快,所以甲较易损坏.
13.30 0~1.25 增大
【解析】
(1)[1]根据杠杆的平衡条件公式F1l1=F2l2,
m1gl1=m2gl2,
m1l1=m2l2,
150g×10cm=50g×l2,
解得,
l2=30cm,
则应将该“密度天平”的“零刻线”标在支点“O”右侧30cm处;
(2)[2]根据题意钩码移动至最右端,该“密度天平”达到最大量程,设OA为l1′,O点距最右端的距离为l2′,容器的质量为m1,钩码的质量为m2,容器中加满液体的质量为m,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,
(m1+m)gl1′=m2gl2′,
(m1+m)l1′=m2l2′,
(150g+m)×10cm=50g×50cm,
解得:
m=100g,
ρ==1.25g/cm3,
该“密度天平”的量程为0~1.25g/cm3;
(3)[3]当钩码的质量适当增大时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大。
14.力的方向 定滑轮
【解析】
[1][2]工人用脚踩动向下用力可以使物体上升,原因是定滑轮可以改变力的方向。此吊车是定滑轮与轮轴的组合。
15.
【解析】
由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,阻力×阻力臂是定值时,当动力臂最大时(连接OB即动力臂为OB时),力F是最小的.
16.
【解析】
根据题意知道,阻力的作用点是A,方向竖直向下,过支点O作力F2作用线的垂线段OC,即为阻力臂L2;由图知道,当力F1作用在B点,最大力臂L1是杆长OB时,此时力F1最小,阻力臂和最小动力F1的示意图如图:
17.
【解析】
由图知道,以杠杆的最下方为支点时,动力臂最长,此时在A实施垂直杠杆斜向上的力,动力最小,即最省力,如图:
18.费力 省距离 150 减小
【解析】
(1)[1][2]若把前臂看成杠杆,支点在肘关节的位置,肱二头肌收缩抬起前臂是动力,重物作用在手上产生的力是阻力。当曲肘将重物举起时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是费力但省距离;
(2)[3]由图知道,支点到力F2的作用线的垂线就是阻力F2的力臂L2的力臂,如下图:
[4]根据杠杆的平衡条件F1 l1 =F2 l2 知道,肱二头肌对前臂拉力是:
;
(3)[5]随着手臂的抬起,支点O到阻力作用线的距离减小,阻力臂减小,动力臂不变,所以,肌肉所提供的动力将减小。