杠杆
同步练习
一.选择题(共12小题)
1.下列简单机械中,属于费力杠杆的有( )
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
2.如图,将餐叉平插入玉米粒根部,用手向下压叉柄,玉米粒便在餐叉的撬动下脱落,这一过程中,餐叉相当于一个( )
A.省力杠杆
B.费力杠杆
C.等臂杠杆
D.省距离杠杆
3.“孝”是我们中华民族的传统美德。其实“孝”很简单,孝是父母回来时我们端上的一杯热茶,孝是父母累时我们一句关心的话语,孝是父母洗脚时我们端来的一盆洗脚水,如图为小梦曲臂端茶时的示意图,其中肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,B处端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力F2.下列生产和生活中的杠杆与其不属于同一类型的是( )
A.羊角锤
B.筷子
C.钓鱼竿
D.食品夹
4.如图是三种类型剪刀的示意图。下列关于三种剪刀说法正确的是( )
A.剪铁皮应选用甲剪刀
B.用乙剪刀剪较坚硬的物体时,应将物体靠近支点
C.使用丙剪刀的好处是可以省距离
D.使用三种剪刀都可以省功
5.如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡,弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠杆的i点,若测力计示数为3牛,则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的( )
A.b点
B.j点
C.e点
D.n点
6.如图所示,将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,已知:乙物体所受重力为30N,AO:OB=1:3,甲物体的底面积为0.2m2,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.甲物体对杠杆的拉力为10N
B.杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N
C.甲物体对水平地面的压强为750Pa
D.水平地面对甲物体的支持力为60N
7.如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M在悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中,正确的是( )
A.每次倒入空桶的液体质量相同
B.秤的刻度值分布不均匀
C.增大M的质量,秤的量程会增大
D.增大M的质量,秤的精确度会增大
8.一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠。成人从左岸到右岸,而小孩从水渠右岸到左岸,两岸各有一块3m长的坚实木板,他们想出了如图的方式过渠,请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下,要使成年人和小孩都能平安过渠,小孩的体重不能轻于多少牛?( )
A.100N
B.200N
C.300N
D.400N
9.如图所示,用轻质杠杆提升物体,O点为杠杆的支点,某物体在水平位置处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.当物体悬挂在A点时,动力作用在C点,该杠杆一定是省力杠杆
B.当物体悬挂在B点时,动力作用在C点,该杠杆一定是省力杠杆
C.当物体悬挂在C点时,动力作用在A点一定比作用在B点要费力
D.当物体悬挂在C点时,无论动力作用在A点还是B点,该杠杆一定是费力杠杆
10.如图所示,粗细均匀的铁棒AB处于静止状态,若在B点用始终垂直于杆的拉力F,使铁棒绕A点匀速转动至水平位置,转动过程中,拉力F将( )
A.一直不变
B.逐渐变小
C.逐渐变大
D.先变大后变小
11.如图杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的质量相同重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,不计杠杆重力,( )
A.AO>OB
B.AO=OB
C.AO<OB
D.无法判断
12.在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是
①反应结束后,烧杯甲中的溶液质量大
②反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大
③拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向A端移动
④拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向B端移动( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
二.填空题(共8小题)
13.小斌同学在做物理实验时,用镊子夹取砝码,该力的施力物体是
;镊子是
杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
14.如图甲、乙所示,是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景。其中
(填“甲”或“乙”)图较为省力。如果用实验的方法对该情景进行探究,那么要研究的问题是:在杠杆平衡的情况下,
(填“动力臂”或“阻力臂”)和阻力一定时,动力和
(填“动力臂”或“阻力臂”)的关系。
15.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,可以看成一个简单机械,这种简单机械的名称是
,根据你的生活经验,你认为按动开关
(甲/乙)所需要的力较小。
16.如图是自行车手刹示意图,图中当手对车闸的作用力F=10N时,刹车拉线受到力的大小为
N,这是
(省力/费力)杠杆。
17.冰箱门把手总是安装在离门轴远的一端(如图所示),可以起到省力,其中蕴含着科学道理:
(1)从杠杠的角度分析,原因是在离门轴远的一端,可以增大了
,从而省力。
(2)从力的作用效果来分析,如果门把手安装在离门轴近的地方,打开冰箱门就会比较费力,说明力的作用效果与
有关。
18.如图,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。重力为200N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm,AB=30cm,OA垂直于AB,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡,且OA段处于水平位置,那么作用于B端的最小力的力臂等于
cm,最小力的大小等于
N。
19.体积为103cm3正方体物块A,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,OB:OC=1:4,在C端用10N的力竖直向下拉杠杆,A刚好离地,杠杆在水平位置平衡,物体A的重力
为
N,质量为
kg;当拉力减小为5N时,物块A对地面的压强为
Pa.(细绳重量不计,g取10N/kg)
20.如图甲和乙所示是人们从地面上搬起重物常用的两种做法:弯腰或人下蹲弯曲膝盖把它搬起来。这两种做法哪种方法好呢?下面通过建立模型来研究这一问题。我们把脊柱简化为杠杆,如图丙所示,搬起重物的过程中,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,脊柱与水平面的夹角(即杠杆与水平面的夹角)为α,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,重物对人有一个向下的拉力F2,作用在肩关节B点。
①当α角增大时,F2的力臂L2将
,F1将
(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
②如果考虑人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力大小将比丙图中F1要
(选填“大”或“小”)。
③根据丙图的分析,对比甲乙两种搬箱子的方法,可知:图
(选填“甲”或“乙”)的姿势比较正确。
三.实验探究题(共1小题)
21.(1)在“探究杠杆平衡的条件”实验中,小红同学观察到杠杆静止在如图1所示位置,此时杠杆处于
状态(选填“平衡”或“不平衡”)。她应将平衡螺母向
调节(选填“左”或“右”),这样才能使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是
。
(2)杠杆在水平位置平衡后,小红在杠杆两侧分别挂上若干钩码,杠杆再次静止在如图1所示的位置,接下来的实验步骤是
,使杠杆再次静止在水平位置,同时将实验数据记录在表一中。小红分析数据后得出结论:杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。请判断,小红的实验过程及分析数据得出结论是
的(选填“合理”或“不合理”),理由是
。
(3)如图2所示实验装置中,杠杆恰好平衡。图中钩码质量都相等,那么下列情况中能使杠杠保持平衡的是
。
A、各减少一只钩码
B、各向内移动一格
C、各减少一半数量的钩码
D、各向外移动一格
(4)如图3所示,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将
(选填“变大”、“不变”或“变小”),其原因是:
。
四.计算题(共3小题)
22.如图所示,小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中O为支点,OB=AC=0.2m。当小明爷爷用力F1作用于A点时,恰能撬动重为G1=1000N的物体。求:
(1)作用力F1的大小;
(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重Gm。
23.如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为F绳=1500牛,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平,设OA=0.5米,有一个重为250N的小孩,从O点开始出发,以v=0.5米/秒的速度向另一端缓慢行走,求:
(1)行走2秒后绳的拉力。
(2)行走多长时间,刚好绳被拉断。
24.小金家有个木衣架,结构简化如图所示(其中两个挂衣臂一样长,且左右对标),有一次放学回家,他把书包挂在衣架桂衣钩A处(如图),衣架倒了下来。为了搞清原因,他测得以下的数据:木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;A点到衣架受到重力作用线(经过圆底盘的圆心)的垂直距离为25厘米。(g取10N/kg)
(1)请你计算能挂在衣架挂衣钩A处且保证衣架不倒下来的书包的最大质量是多少?
(2)为了防止衣架倒下来,除了在衣架挂衣钩B处挂重物外,请你再说出两种其他的方法。
参考答案
1-5:AAABB
6-10:DCCDC
11-12:CC
镊子;费力
甲;动力臂;阻力臂
杠杆;乙
40;省力
:(1)动力臂;(2)作用点
50;80
40;4;2000
:(1)变小;变小;(2)大;(3)乙
:(1)平衡;右;力臂在杠杆上,便于读出力臂大小;(2)右端的钩码向右移动(或增加右端的钩码个数,或减少左端钩码的个数,或左端的钩码向右移动);不合理;只有一次实验数据,得出的结论具有偶然性;(3)C;(4)变大;阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大。
22、:(1)作用力F1的大小为250N;
(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重为3500N
23、:(1)行走2s
后,人行走的距离为:L1=s=vt=0.5m/s×2s=1m。
因为F1L1=F2L2,所以,250N×1m=F2×0.5m,
解得F2=500N。
(2)绳刚好被拉断时,绳子A端的拉力为
Fm=1500N,
因为F1L1=F绳L2,所以,250N×L'1=1500N×0.5m,
解得L'1=3m,
所以人行走的时间为:
24、:(1)挂在衣架挂衣钩A处且保证衣架不倒下来的书包的最大质量是4.5kg;
(2)可以通过增加阻力臂及阻力大小来保证衣架不倾倒,故可以增大底盘的直径,增大底盘的重量