沪粤版物理八下课时达标练习：6.5 探究杠杆的平衡条件第2课时 杠杆的分类及实际应用（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪粤版物理八下课时达标练习：6.5 探究杠杆的平衡条件第2课时 杠杆的分类及实际应用（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 6.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-28 20:48:23 | ||
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文档简介
第2课时 杠杆的分类及实际应用
题组1 杠杆的分类
1．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是( )
2．如图所示，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．如图所示的钓鱼竿可以看成一个杠杆，下列关于钓鱼竿的说法中正确的是( )
A．钓鱼竿是省力杠杆，B点是支点
B．A点是支点，使用钓鱼竿可以省力
C．钓鱼竿是费力杠杆，它的好处是可以省距离
D．钓鱼竿是省力杠杆，增大两手之间的距离能更省力
4．踮脚是一项很好的有氧运动，如图所示，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆。下列分析正确的是( )
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
5．指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是( )
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆
B．一个费力杠杆，两个省力杠杆
C．三个都是省力杠杆
D．三个都是费力杠杆
6．调味罐(图)是厨房中常见的物品，罐盖我们可以看作杠杆，下列说法中正确的是( )
A．在打开过程中罐盖是省力杠杆
B．在打开过程中罐盖是费力杠杆
C．在打开过程中罐盖是等臂杠杆
D．以上情况都有可能
题组2 最小动力的问题
7．如图所示，杠杆AOB能绕O点转动。在A点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的________。
8．如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起挂在杠杆中点B处的重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆，若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是________________________________________________________________________。
9.拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。已知OA＝1.0 m，OB＝0.2 m，箱重
G＝120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F＝________N。
10．小明在学校运动会上是仪仗队旗手。如图所示，他竖直举旗前进时，风给旗的水平阻力是20 N，其作用点可以看作在A点。已知A、B间的距离为1.6 m，B、C间的距离为40 cm，两手对旗杆施加的力最小时，FB∶FC＝ ________。
11．小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高80 cm，底部直径为60 cm，装满油后总重2000 N(装满油的油桶密度均匀分布)。请在图中作出使底部C稍稍离开地面的最小推力F，动力臂L1和阻力臂L2，且F＝________N。
12．如图所示，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂L。
13．如图所示，用羊角锤拔钉子，请画出在A点所用最小力F和动力臂的示意图。
14．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
题组3 杠杆平衡条件在生活中的应用
15．如图所示是小楠练习书法时的简化图，写字时毛笔杆相当于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；手握笔的位置向上移动，则写字时所需的动力将 ________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16．如图甲所示是学校里面常用的一种移动指示牌，结构示意图如图乙所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹倒时可看作杠杆，根据图示风向，则支点是________点，把风力看作动力，那阻力是________________；若增大CE、DE的长度，则它更________(选填“容易”或“不容易”)被风吹倒。
17．如图所示，小明在做俯卧撑运动。他的重心在M点，所受重力为600 N，他将身体撑起处于平衡状态时，手掌处的支撑力(即动力)为________N，此过程中，小明的身体是一个 ________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
18．如图所示，小明将长为0.6 m，质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的A端挂一个重40 N的物体，支点O离A端的距离为0.2 m；他用手竖直向下施力于B端使木棒保持水平平衡，则手对B端的竖直向下的拉力为________N，如果让手上用力再小一点，可以________________________________________________________________________。
19．生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水，如图丙所示。下列有关这把钥匙的分析中正确的是( )
A．在使用过程中可以减小阻力臂
B．在使用过程中可以减小阻力
C．在使用过程中可以减小动力臂
D．在使用过程中可以增大动力臂
20．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，下列方法最省力的是( )
A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点
B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点
C．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置靠近O点
D．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置远离O点
21．如图所示，工人用撬棒来撬石头，已知AD＝BD＝0.5 m，BC＝2 m，则最省力的方式是( )
A．动力作用在C点，水平向右
B．动力作用在C点，竖直向上
C．动力作用在C点，垂直撬棒向下
D．动力作用在C点，垂直撬棒向上
22.小宇利用筷子、秤钩、轻质细绳、钩码和秤砣自制了杆秤。如图甲所示，秤钩挂在A点，在O点用细线悬挂后发现秤杆恰好水平静止。(g取10 N/kg)
(1)该杆秤的零刻度线应该标在________(选填“O点”“O点左侧”或“O点右侧”)。
(2)如图乙所示，秤钩下挂200 g的钩码，将秤砣移动到B点处，杆秤恰能保持水平静止，OA∶OB＝1∶4，则秤砣的质量为________g；B点刻度所对应的物体质量为________g。
(3)该杆秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)某商贩为牟取暴利，每次卖给顾客的商品称量质量均偏大，则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成质量稍________的。
23．如图甲所示是斜拉索大桥的照片，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，若将大桥的结构进行简化，可以抽象成如图丁所示的模型。可以看出它用到了________ (选填“杠杆”或“斜面”)的知识。为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当________ (选填“增大”或“减小”)桥塔的高度。
答案详析
1.D 解析： 钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
2.A 解析： 用手下压叉柄,撬动的过程中动力臂大于阻力臂,餐叉相当于省力杠杆,费距离。
3.C 解析： 如图所示的钓鱼竿,钓鱼时鱼竿绕A点转动,A为支点,B为动力作用点,C为阻力作用点,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是可以省距离,但不省力;若增大两手之间的距离,即增大动力臂,能更省力,故C正确。
4.C 解析： 如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
5.A 解析： 可以把指甲刀分割成ABC、OBD、OED三个杠杆,其支点分别为B点、O点、O点,分析比较各个杠杆的动力臂和阻力臂的大小,可知ABC是省力杠杆,OBD和OED是费力杠杆,故选项A正确。
6.D 解析： 对于罐盖,支点固定,省力还是费力与手的用力位置有关,当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时为等臂杠杆,故D
正确。
7.F2 解析： 在B点施力F,阻力的方向向下,为使杠杆平衡,动力的方向应向下,F4方向向上,不符合要求;当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,图中F2的方向与OB垂直,故力F2最小。
8.不一定 竖直向上(垂直于杠杆向上)
解析： 在A点施加的力若与OA夹角小于30°,它的力臂将小于12OA即小于OB,根据杠杆的平衡条件可知,FA会大于G,故此杠杆不一定是省力杠杆。力最小时力臂应该最大,把支点到力的作用点的距离当成力臂时其力臂最大,所以在A点施加最小力的方向是竖直向上(垂直于杠杆向上)。
9.如图所示 24
解析： 要求动力最小,动力臂应最大,支点到动力作用点的距离作为动力臂时,动力臂最大,力的方向与动力臂垂直且向上,如图所示。由杠杆的平衡条件可得,G×OB=F×OA,即120 N×
0.2 m=F×1.0 m,解得F=24 N。
10.5∶4
解析： 以C为支点,根据杠杆的平衡条件有FB×LBC=FA×LAC,即FB×0.4 m=20 N×2 m,解得FB=100 N;以B为支点,根据杠杆的平衡条件有FC×LBC=FA×LAB,即FC×0.4 m=20 N×1.6 m,解得FC=80 N,所以FB∶FC=100 N∶80 N=5∶4。
11.如图所示 600
解析： 要使油桶C点稍离地面,必须以D点为支点,作用点在A点,则AD作为动力臂最长,此时动力最小,最省力,阻力臂是支点到重力作用线的距离; 此时动力为F,阻力为G=2000 N,动力臂L1=AC2+CD2=(80 cm)2+(60 cm)2=100 cm,阻力臂L2=12CD=12×60 cm=30 cm,由F1L1=F2L2可得,最小推力F=GL2L1=2000 N×30 cm100 cm=600 N。
12.如图所示
13.如图所示
14.如图所示
15.费力 变大
解析： 写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆;手握笔的位置向上移动,则阻力臂变大,纸张对笔的阻力基本不变,而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,写字时所需的动力将变大。
16.C 指示牌的重力 不容易
解析： 根据图示风向可知,当风刚好把D端吹离地面时,支点为C点;根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点,如下图:
把风力看作动力,那阻力是指示牌的重力;根据杠杆的平衡条件可得G·CE=F·L,因此若增大CE、DE的长度,则它更不容易被风吹倒。
17.400 省力
解析： 如图所示,O为杠杆的支点,手掌处的支撑力F为杠杆的动力,则动力臂为L1=1 m+
0.5 m=1.5 m,小明自身的重力G是阻力,阻力臂L2=1 m,则动力臂大于阻力臂,所以小明身体是一个省力杠杆;根据杠杆的平衡条件可得,F×L1=G×L2,即F×1.5 m=600 N×1 m,所以手掌处的支撑力F=400 N。
18.20 将支点O向A点移动(或物体向支点O移动)
解析： 以O为支点,动力为手对木棒B端竖直向下的拉力F,动力臂为OB;阻力为物体对木棒A端的拉力,大小等于G,阻力臂为OA,根据杠杆的平衡条件有F×OB=G×OA,即F×(0.6 m-
0.2 m)=40 N×0.2 m,解得F=20 N。物体的重力G不变,即杠杆受到的阻力不变,让手上用力再小一点,应该减小阻力臂或增大动力臂;杠杆的长度一定,可以将肩上支点O向A点移动(或物体向支点O移动)。
19.D 解析： 由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故D正确。
20.A 解析： 使用剪刀修剪树枝时,阻力不变,由F1=F2L2L1可知,阻力臂最小,动力臂最大时,动力最小。尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点,阻力不变,减小了阻力臂,增大了动力臂,根据杠杆的平衡条件可知最省力。
21.D
22.(1)O点 (2)50 200 (3)均匀 (4)小
解析： (1)在O点用细线悬挂后发现杆秤恰好水平静止,则O为其重心,也为杠杆的支点,故该杆秤的零刻度线应该标在O点。
(2)如图乙所示,秤钩下挂200 g的钩码,将秤砣移动到B点处,杆秤恰能保持水平静止,由杠杆的平衡条件可得G钩码×OA=G秤砣×OB,即m钩码g×OA=m秤砣g×OB,则秤砣的质量:m秤砣=OAOB×
m钩码=14×200 g=50 g;秤钩下挂200 g的钩码,则B点刻度所对应的物体质量为200 g。
(3)由杠杆的平衡条件可得G物×OA=G秤砣×OB'①,则OB'=G物G秤砣×OA②,因OA和G秤砣都为定值,由②知,OB'与G物成正比,即该杆秤的刻度是均匀的。
(4)某商贩为牟取暴利,每次卖给顾客的商品称量质量均偏大,即OB'偏大,由②知,在OA和G物不变的条件下,OB'偏大,说明秤砣的重力变小了,则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成质量稍小的而达到这个目的。
23.杠杆 增大
解析： 图中所示的模型,可以看作一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒,结合杠杆的定义,可知它是杠杆的模型,所以用到了杠杆的知识。由图可知,若增大塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小,即桥对钢索的拉力就越小。
题组1 杠杆的分类
1．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是( )
2．如图所示，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．如图所示的钓鱼竿可以看成一个杠杆，下列关于钓鱼竿的说法中正确的是( )
A．钓鱼竿是省力杠杆，B点是支点
B．A点是支点，使用钓鱼竿可以省力
C．钓鱼竿是费力杠杆，它的好处是可以省距离
D．钓鱼竿是省力杠杆，增大两手之间的距离能更省力
4．踮脚是一项很好的有氧运动，如图所示，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆。下列分析正确的是( )
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
5．指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是( )
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆
B．一个费力杠杆，两个省力杠杆
C．三个都是省力杠杆
D．三个都是费力杠杆
6．调味罐(图)是厨房中常见的物品，罐盖我们可以看作杠杆，下列说法中正确的是( )
A．在打开过程中罐盖是省力杠杆
B．在打开过程中罐盖是费力杠杆
C．在打开过程中罐盖是等臂杠杆
D．以上情况都有可能
题组2 最小动力的问题
7．如图所示，杠杆AOB能绕O点转动。在A点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的________。
8．如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起挂在杠杆中点B处的重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆，若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是________________________________________________________________________。
9.拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。已知OA＝1.0 m，OB＝0.2 m，箱重
G＝120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F＝________N。
10．小明在学校运动会上是仪仗队旗手。如图所示，他竖直举旗前进时，风给旗的水平阻力是20 N，其作用点可以看作在A点。已知A、B间的距离为1.6 m，B、C间的距离为40 cm，两手对旗杆施加的力最小时，FB∶FC＝ ________。
11．小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高80 cm，底部直径为60 cm，装满油后总重2000 N(装满油的油桶密度均匀分布)。请在图中作出使底部C稍稍离开地面的最小推力F，动力臂L1和阻力臂L2，且F＝________N。
12．如图所示，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂L。
13．如图所示，用羊角锤拔钉子，请画出在A点所用最小力F和动力臂的示意图。
14．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
题组3 杠杆平衡条件在生活中的应用
15．如图所示是小楠练习书法时的简化图，写字时毛笔杆相当于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；手握笔的位置向上移动，则写字时所需的动力将 ________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16．如图甲所示是学校里面常用的一种移动指示牌，结构示意图如图乙所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹倒时可看作杠杆，根据图示风向，则支点是________点，把风力看作动力，那阻力是________________；若增大CE、DE的长度，则它更________(选填“容易”或“不容易”)被风吹倒。
17．如图所示，小明在做俯卧撑运动。他的重心在M点，所受重力为600 N，他将身体撑起处于平衡状态时，手掌处的支撑力(即动力)为________N，此过程中，小明的身体是一个 ________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
18．如图所示，小明将长为0.6 m，质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的A端挂一个重40 N的物体，支点O离A端的距离为0.2 m；他用手竖直向下施力于B端使木棒保持水平平衡，则手对B端的竖直向下的拉力为________N，如果让手上用力再小一点，可以________________________________________________________________________。
19．生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水，如图丙所示。下列有关这把钥匙的分析中正确的是( )
A．在使用过程中可以减小阻力臂
B．在使用过程中可以减小阻力
C．在使用过程中可以减小动力臂
D．在使用过程中可以增大动力臂
20．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，下列方法最省力的是( )
A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点
B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点
C．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置靠近O点
D．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置远离O点
21．如图所示，工人用撬棒来撬石头，已知AD＝BD＝0.5 m，BC＝2 m，则最省力的方式是( )
A．动力作用在C点，水平向右
B．动力作用在C点，竖直向上
C．动力作用在C点，垂直撬棒向下
D．动力作用在C点，垂直撬棒向上
22.小宇利用筷子、秤钩、轻质细绳、钩码和秤砣自制了杆秤。如图甲所示，秤钩挂在A点，在O点用细线悬挂后发现秤杆恰好水平静止。(g取10 N/kg)
(1)该杆秤的零刻度线应该标在________(选填“O点”“O点左侧”或“O点右侧”)。
(2)如图乙所示，秤钩下挂200 g的钩码，将秤砣移动到B点处，杆秤恰能保持水平静止，OA∶OB＝1∶4，则秤砣的质量为________g；B点刻度所对应的物体质量为________g。
(3)该杆秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)某商贩为牟取暴利，每次卖给顾客的商品称量质量均偏大，则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成质量稍________的。
23．如图甲所示是斜拉索大桥的照片，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，若将大桥的结构进行简化，可以抽象成如图丁所示的模型。可以看出它用到了________ (选填“杠杆”或“斜面”)的知识。为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当________ (选填“增大”或“减小”)桥塔的高度。
答案详析
1.D 解析： 钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
2.A 解析： 用手下压叉柄,撬动的过程中动力臂大于阻力臂,餐叉相当于省力杠杆,费距离。
3.C 解析： 如图所示的钓鱼竿,钓鱼时鱼竿绕A点转动,A为支点,B为动力作用点,C为阻力作用点,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是可以省距离,但不省力;若增大两手之间的距离,即增大动力臂,能更省力,故C正确。
4.C 解析： 如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
5.A 解析： 可以把指甲刀分割成ABC、OBD、OED三个杠杆,其支点分别为B点、O点、O点,分析比较各个杠杆的动力臂和阻力臂的大小,可知ABC是省力杠杆,OBD和OED是费力杠杆,故选项A正确。
6.D 解析： 对于罐盖,支点固定,省力还是费力与手的用力位置有关,当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时为等臂杠杆,故D
正确。
7.F2 解析： 在B点施力F,阻力的方向向下,为使杠杆平衡,动力的方向应向下,F4方向向上,不符合要求;当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,图中F2的方向与OB垂直,故力F2最小。
8.不一定 竖直向上(垂直于杠杆向上)
解析： 在A点施加的力若与OA夹角小于30°,它的力臂将小于12OA即小于OB,根据杠杆的平衡条件可知,FA会大于G,故此杠杆不一定是省力杠杆。力最小时力臂应该最大,把支点到力的作用点的距离当成力臂时其力臂最大,所以在A点施加最小力的方向是竖直向上(垂直于杠杆向上)。
9.如图所示 24
解析： 要求动力最小,动力臂应最大,支点到动力作用点的距离作为动力臂时,动力臂最大,力的方向与动力臂垂直且向上,如图所示。由杠杆的平衡条件可得,G×OB=F×OA,即120 N×
0.2 m=F×1.0 m,解得F=24 N。
10.5∶4
解析： 以C为支点,根据杠杆的平衡条件有FB×LBC=FA×LAC,即FB×0.4 m=20 N×2 m,解得FB=100 N;以B为支点,根据杠杆的平衡条件有FC×LBC=FA×LAB,即FC×0.4 m=20 N×1.6 m,解得FC=80 N,所以FB∶FC=100 N∶80 N=5∶4。
11.如图所示 600
解析： 要使油桶C点稍离地面,必须以D点为支点,作用点在A点,则AD作为动力臂最长,此时动力最小,最省力,阻力臂是支点到重力作用线的距离; 此时动力为F,阻力为G=2000 N,动力臂L1=AC2+CD2=(80 cm)2+(60 cm)2=100 cm,阻力臂L2=12CD=12×60 cm=30 cm,由F1L1=F2L2可得,最小推力F=GL2L1=2000 N×30 cm100 cm=600 N。
12.如图所示
13.如图所示
14.如图所示
15.费力 变大
解析： 写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆;手握笔的位置向上移动,则阻力臂变大,纸张对笔的阻力基本不变,而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,写字时所需的动力将变大。
16.C 指示牌的重力 不容易
解析： 根据图示风向可知,当风刚好把D端吹离地面时,支点为C点;根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点,如下图:
把风力看作动力,那阻力是指示牌的重力;根据杠杆的平衡条件可得G·CE=F·L,因此若增大CE、DE的长度,则它更不容易被风吹倒。
17.400 省力
解析： 如图所示,O为杠杆的支点,手掌处的支撑力F为杠杆的动力,则动力臂为L1=1 m+
0.5 m=1.5 m,小明自身的重力G是阻力,阻力臂L2=1 m,则动力臂大于阻力臂,所以小明身体是一个省力杠杆;根据杠杆的平衡条件可得,F×L1=G×L2,即F×1.5 m=600 N×1 m,所以手掌处的支撑力F=400 N。
18.20 将支点O向A点移动(或物体向支点O移动)
解析： 以O为支点,动力为手对木棒B端竖直向下的拉力F,动力臂为OB;阻力为物体对木棒A端的拉力,大小等于G,阻力臂为OA,根据杠杆的平衡条件有F×OB=G×OA,即F×(0.6 m-
0.2 m)=40 N×0.2 m,解得F=20 N。物体的重力G不变,即杠杆受到的阻力不变,让手上用力再小一点,应该减小阻力臂或增大动力臂;杠杆的长度一定,可以将肩上支点O向A点移动(或物体向支点O移动)。
19.D 解析： 由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故D正确。
20.A 解析： 使用剪刀修剪树枝时,阻力不变,由F1=F2L2L1可知,阻力臂最小,动力臂最大时,动力最小。尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点,阻力不变,减小了阻力臂,增大了动力臂,根据杠杆的平衡条件可知最省力。
21.D
22.(1)O点 (2)50 200 (3)均匀 (4)小
解析： (1)在O点用细线悬挂后发现杆秤恰好水平静止,则O为其重心,也为杠杆的支点,故该杆秤的零刻度线应该标在O点。
(2)如图乙所示,秤钩下挂200 g的钩码,将秤砣移动到B点处,杆秤恰能保持水平静止,由杠杆的平衡条件可得G钩码×OA=G秤砣×OB,即m钩码g×OA=m秤砣g×OB,则秤砣的质量:m秤砣=OAOB×
m钩码=14×200 g=50 g;秤钩下挂200 g的钩码,则B点刻度所对应的物体质量为200 g。
(3)由杠杆的平衡条件可得G物×OA=G秤砣×OB'①,则OB'=G物G秤砣×OA②,因OA和G秤砣都为定值,由②知,OB'与G物成正比,即该杆秤的刻度是均匀的。
(4)某商贩为牟取暴利,每次卖给顾客的商品称量质量均偏大,即OB'偏大,由②知,在OA和G物不变的条件下,OB'偏大,说明秤砣的重力变小了,则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成质量稍小的而达到这个目的。
23.杠杆 增大
解析： 图中所示的模型,可以看作一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒,结合杠杆的定义,可知它是杠杆的模型,所以用到了杠杆的知识。由图可知,若增大塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小,即桥对钢索的拉力就越小。