人教版八年级同步强化训练——第十二章
简单机械
第1节
杠杆
一、作图
1、如下图所示的杠杆,请画出杠杆的动力臂和阻力臂.
2、如图所示,筑路工人用撬棒撬石头,O为撬棒的支点,请画出作用在撬棒上阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
2题图
3题图
3、在图中画出“不倒翁”受重力的示意图,并画出重力相对于O点的力臂L1(黑点表示“不倒翁”的重心)。
4、在下图中,画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图及阻力臂L2。
5、如图所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂L。
5题图
6题图
7题图
8题图
6、某同学在做俯卧撑运动时(如图),可将他视为一个杠杆,支点为O,他的重心在A点,支撑力为F,请画出重力G和支撑力F的力臂.
7、轻质杠杆OA在水平位置平衡,请在图中作出动力臂L1及阻力F2。
8、如图,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1。
9、如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L
1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力Fl。
9题图
10题图
11题图
12题图
10、如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2。
11、如图所示杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2。
12、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,它的支点是C点,画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。
13、如图ABO可看成杠杆,O
为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
13题图
14题图
14、如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L。
15、如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图。
16、列车上有出售食品的手推车,如下图所示。若货物均匀摆在车内,当后轮遇到障碍物A时,售货员会向上提扶把,请在图中画出此时售货员提车使用的最小力的示意图和这个力的力臂。
16题图
17题图
18题图
19题图
17、一个均匀的圆柱形木柱,直立在水平地面上,其截面如图所示,现欲使木柱的C点稍离地面,应在木柱上的哪一个点施加力,才能使施加的力最小,请在图上画出这个最小的力。
18、如图所示,王师傅想用最省力的方法把—个油桶推上台阶,请在图中画出这个力的示意图。
19、如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,农民伯伯想用最省力的方法撬起大石头,请你在图中画出这个力的示意图。
20、如图所示,一侧带有书柜的办公桌,现在要用一个最小的力将其一端稍抬离地面。请画出这个力的方向和这个力的力臂,并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
二、选择
1、人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动.
如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力.
由图可以看出,这是一个
(
)
A.费力、省距离的杠杆
B.省力、费距离的杠杆
C.既费力,也费距离的杠杆
D.既省力,也省距离的杠杆
2、如图所示,OA=25cm,OB=20cm,OC=20cm,AC=15cm,B点所挂物体重为45N,当杠杆水平平衡时,弹簧秤的示数为
(
)
A.36N
B.45N
C.50N
D.60N
3、如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是
(
)
4、如下图所示是用长棒撬石块的示意图,当在A点用竖直向下的力F1压长棒时,石块未撬动.采取下列哪一种措施,最有利于把石块撬动
(
)
A.把垫着的小石块移得离大石块近一点,且用力方向改为F2方向
B.把垫着的小石块移得离大石块近一点,而且力方向仍为F1方向
C.把垫着的小石块移得离大石块远一点,且用力方向改为F2方向
D.把垫着的小石块移得离大石块远一点,而且力方向仍为F1方向
5、密度均匀的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺长的1/3,当B端挂上5N的物体时,直尺的A端刚好开始翘起。如图所示,则此直尺受到的重力是(
)
A.2.5N
B.5N
C.10N
D.无法确定
6、如图所示,B端悬挂一重为G的重物,不计杠杆自重,在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡,则下列说法正确的是
(
)
A.因为OA大于OB,所以F小于G
B.F的大小可能大于G
C.因为B点受到的拉力是向下的,所以F的方向一定向上
D.当杠杆平衡时,一定满足G×OB=F×OA
7、如图所示的简单机械,在使用中属于费力杠杆的是
(
)
8、如图所示杠杆,O是支点,杠杆质量不计,在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体(甲的质量大于乙),此时杠杆平衡,下列情况中能使杠杆重新平衡的是
(
)
A.将甲乙两物体向支点移动相同的距离
B.将甲乙两物体远离支点移动相同的距离
C.在甲乙两端分别挂上质量相等的物体
D.在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体
9、如图所示是一个指甲刀的示意图;它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是
(
)
A.三个杠杆都是省力杠杆
B.三个杠杆都是费力杠杆
C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
10、下列工具中,属于省力杠杆的是
(
)
A.夹邮票用的镊子
B.理发师修剪头发用的剪刀
C.剪铁丝用的钢丝钳
D.钓鱼用的鱼竿
11、如图所示,重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中
(
)
A.动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变大
C.动力逐渐变大
D.动力逐渐减小
12、如图所示,一根重木棒在水平拉力F的作用下以
O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为
M,则(
)
A.F增大,L增大,M增大
B.F增大,L减小,M增大
C.F增大,L减小,M减小
D.F减小,L增大,M增大
13、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中
(
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大后变小
14、如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则
(
)
A.F大小始终不变
B.F先变大后变小
C.F先变小后变大
D.无法判断F大小的变化
15、.某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的A端,F始终与直杆垂直,如图所示,则在抬起直杆的过程中
(
)
A.F逐渐变大
B.F逐渐变小
C.F保持不变
D.无法确定
如果F始终竖直向上,则在抬起直杆的过程中(
)
16、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( )
A.L始终在增加,FL始终在增加
B.L始终在增加,FL始终在减小
C.L先增加后减小,FL始终在减小
D.L先减小后增加,FL先减小后增加
17、如图所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆
(
)
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的
D.先是费力的,后是省力的
18、要使如图所示的杠杆水平平衡,可采取的做法是
(
)
A.支点两端各减少一个钩码
B.支点两端各增加一个钩
码
C.支点左端增加一个钩码
D.支点左端减少一个钩码
19、如图所示的均匀木条AOB,AO=OB,在O点系一绳并挂起,先使AO保持水平,然后放手,则在刚放手的瞬间,木条将会
(
)
A.A端向上运动
B.A端向下运动
C.保持平衡不动
D.不能确定
20、如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则
(
)
A.F1B.F1>F2
C.F1=F2
D.无法比较
21、以下几种装置中,属于费力杠杆的是
(
)
A.汽车的方向盘
B.手推车
C.自行车脚踏板
D.钓鱼竿
22、下列工具在使用时属于省力力杠杆的是
(
)
A.动滑轮
B.人的前臂
C.筷子
D.火钳
23、图中的杠杆,O是支点,在B点先后沿BC、BD和BE三个方向施加力的作用,均能使杠杆平衡,在这三种情况中
(
)
A.沿BC方向最费力
B.沿BD方向最费力
C.沿BE方向最费力
D.沿三个方向用力一样大
24、如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2,则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)
(
)
A.(F1+F2)/2
B.F1+F2
C.F1/F2
D.F1×F2;
25、一根重100牛顿的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是(
)
A.50N
B.75N
C.25N
D.100N
26、有一根重200N的木料AB,水平放在地面上,一个人用50N的力,就能抬起木料的A端,这根木料(
)
A.A端粗、B端细
B.要抬起B端至少用250N的力
C.A端细、B端粗
D.要抬起B端至少用150N的力
27、将重为5N和15N的甲、乙两物体分别挂在一直杠杆的左、右两端,若杠杆的重力忽略不计,当杠杆平衡时,左、右两力臂长之比为
(
)
A.3∶1 B.2∶1
C.1∶3
D.4∶1
28、如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计。则
(
)
A.GA=GB
B.GAC.GA>GB
D.无法判断
29、如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为
(
)
A.80N
B.60N
C.40N
D.20N
30、如图是手负重示意图,当手臂按图示方向伸展时,下列图象能表示负重大小与手臂伸展程度大致关系的是
(
)
A
B
C
D
31、如图所示,一根一端粗一端细的木棒,用细线悬起来,刚好在水平处平衡,如果沿悬挂线锯成两段,则
(
)
A.粗端较重
B.细端较重
C.两端一样重
D.无法比较
32、自行车是人们常用的交通工具,它应用了许多物理知识,下面说法中正确的是
(
)
A.刹车传动系统应用了费力杠杆
B.车把应用了杠杆
C.链条和前后轮盘组成滑轮组
D.轮胎制有花纹是为了减小摩擦
33、一架不准确的天平,主要原因是横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差,先把物体放在左盘称得质量为m1,再把物体放在右盘称得质量为m2,该物体的真实质量为
(
)
34、如图所示,杠杆的质量不计,在杆的a点挂上重物,在O点右侧b点处挂上钩码。重物的质量及a点到O点的距离不变。要使杆保持水平,b点挂钩码的个数(各个钩码质量相同)和b点到O点距离的关系图象是图中的
(
)
35、一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,在杠杆上再施加第三个力,则杠杆(
)
A.一定不能平衡
B.一定保持平衡
C.可能平衡,也可能不平衡
D.以上说法都不对
36、如图所示,甲、乙两个实心小球,体积之比为3:1,分别挂在轻质杠杆AB两端,杠杆水平位置平衡,测得OA:OB=1:2,则甲、乙两球的密度之比ρ甲:ρ乙为
(
)
A.2:3
B.3:2
C.1:6
D.6:1
37、质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为
(
)
A.20kg
B.30kg
C.60kg
D.120kg
38、小星学习了杠杆后,他把了解到的杠杆进行了分类,如图所示.其中作用特点相同的一组是(
)
39、在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了(
)
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
40、如图所示,是用道钉撬撬道钉的示意图。当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉撬起,需要的动力F1最小为(不计道钉撬重)
(
)
A.20N
B.200N
C.2000N
D.20000N
41、均匀细杆长为L,可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动,在A点正上方距离L处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端B相连,并将细杆从水平位置缓慢向上拉起,已知细杆水平时,绳上的拉力为T1,当细杆与水平面的夹角为30°时,绳上的拉力为T2,则T1:T2是
(
)
A.:1
B.2:1
C.:1
D.3:1
42、一根粗细均匀的杠杆AB,以其中点O为转轴,在AO的中间C放上两枝蜡烛(粗细忽略不计),B端放一枝同样的蜡烛.如果每枝蜡烛每秒烧掉的质量相同,那么同时点燃蜡烛2
min后(设蜡烛仍在燃烧),下列说法正确的是
(
)
A.杠杆继续保持平衡??
?B.杠杆不再平衡,B端下降
C.杠杆不再平衡,A端下降??
?
?D.无法判断
43、一轻质杠杆,在左右两端分别挂上200N和300N的重物时,杠杆恰好平衡.若将两边物重同时减少50N,则杠杆
(
)
A.左端下沉?
B.右端下沉?
C.保持平衡?
D.无法确定
如果将两边物重同时增加50N,则杠杆
(
)
44、不等臂杠杆在动力和阻力作用下处于平衡状态,采用下列方法不能使杠杆平衡的是(
)
A.在杠杆上再施加一个力,使这个力作用在杠杆的中心
B.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C.使动力和阻力同时减小到原来的二分之一
D.使动力臂和阻力臂同时增大一倍
45、如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向支点移动,则杠杆
(
)
A.仍能平衡
B.不能平衡,大球那端下沉
C.不能平衡,小球那端下沉
D.无法判断
46、当杠杆水平平衡时,L1>L2,若F1和F2的大小和方向都不变,将它们的作用点同时远离支点相同的距离,那么杠杆将
(
)
A.F1那端下降
B.F2那端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
47、一根杠杆两端挂有等重的实心铜块和铁块,杠杆恰好平衡,现将铜块和铁块同时浸没在水中,则杠杆将
A.铜块端向下运动
B.铁块端向下运动
(
)
C.杠杆仍然平衡
D.条件不足,无法判断
48、如图,体积相等的铁块和铝块挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,现将铁块和铝块同时浸没在水中,则杠杆将
(
)
A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
49、如图所示,质量不计的不等臂杠杆两端分别挂上实心铁球A,B时,恰好能使杠杆在水平位置平衡.若将A和B同时浸没在水中,则杠杆的状态是
( )
A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
50、有一根粗细均匀,重力不能忽略的不等臂杠杆,如果在杠杆两端分别悬挂铁块,空气中杠杆恰能保持平衡,如图所示.现在把杠杆两端所悬铁块同时浸没于水中,则杠杆将
( )
A.仍然平衡
B.失去平衡,左端上翘
C.失去平衡,右端上翘
D.以上情况都有可能
51、室内垃圾桶,平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时,用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶结构图可以确定
(
)
A.桶中有两个杠杆在起作用,一个省力杠杆,一个费力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
C.桶中只有一个杠杆在起作用,
且为费力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,
且都是费力杠杆
三、填空
1、城市街道上的路灯离地面都是很高的,如果路灯坏了,电工师傅可以坐在如图所示的修理车上的吊箱里靠近路灯进行修理。该车________
(填对应的字母)部分是一个杠杆,使用此杠杆的好处是________________。
2、用扳手拧生锈的螺母时,工人常在扳手柄上再套一节管子,如图示,这样就容易拧下螺母,这是因为套上管子后增大了
______的缘故。
3、如图所示物体重为8
N,要使杠杆在水平位置平衡,在A点应施加的最小力为
N,力的方向____
__.
4、如图是一件名为“龙虾网与鱼尾巴”的活动雕塑作品,O是它的支点。作者把他艺术天赋与物理学中的____________平衡原理结合起来,创造了一种全新的艺术形式,给人以美感。你在生活中也会见到利用这一原理的例子,请举一例。
。
5、你仔细观察如图所示的漫画,小猴和小兔分得萝卜重的是______。理由是_________________________________________________________________。
6、如图所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少为
N。
7、如图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,在拉力F和重力为30N的重物G的作用下,恰在水平位置平衡。已知OA=80cm,AB=20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么拉力F的力臂L=______cm,拉力的大小F=_________N。
8、如图所示,是某护城河上的一座吊桥.设吊桥的重力对转轴O的力臂为L1,绳子拉吊桥的力为F,拉力F对转轴O的力臂为L2,如果绳重、摩擦及风的阻力不计,那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中,L1
________,L2
________,F_______,FL2
_________。(填“增大”、“不变”或“减小”)
9、所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡,应在杠杆上的______点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是___________。
10、如图所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点。杠杆的左端挂有物体M,支点右边的A处挂钩码,杠杆平衡。将物体M浸没在水中,钩码移到B处,杠杆又平衡。则重物与钩码的质量之比为________,物体M的密度是
______
kg/m3。
11、如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,O
为支点,物体A是边长为0.1m的正立方体.当杠杆右侧挂一个物体B时,杠杆平衡,此时物体A对水平桌面的压强为300Pa;若物体B向右移动1小格,物体A对水平桌面的压强减小了100Pa,则物体B重______N.
12、如图是人的手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图,实质上可将手臂看成一个杠杆.当手中托的物体静止时,重物对手的压力可看成对杠杆阻力,二头肌收缩产生的力可看成对杠杆的__________,肘部O点可看成杠杆的_______,从图中可看出人的手臂实质上是一个________杠杆.
13、如图,撬棒AB长1.8米,AO长40厘米,重物对棒A端的压力F=700牛,则要撬动重物需要的最小力为_______牛,作用的位置应在
,方向
。为了更加省力,可将支点O向
端移动。
14、如图所示,AB为轻杆,AO=OC=CB,B端挂重10N的物体,当在A端施加竖直向下的力F=
N时,杠杆平衡。如果把动力作用点从A点移到C点,仍使杠杆平衡,力F最小为
N,该力的方向应
。
15、如图所示,O点为轻质杠杆AC的支点.AB=BO=OC,B处挂一重为6牛的小球.若要使杠杆在水平位置平衡,则在C点施加的力应至少为_______N,若用最小的力使杠杆在水平位置平衡,则该力的大小为________N,方向___________。
16、如图所示,硬质均匀木条OA的长为80cm,左端与竖直墙壁连接,可以绕O点自由转动;木条的A端以细绳悬于B点,木条恰好水平,且AB与木条垂直,一个质量为800g的小物块M在木条上从O点以v=0.2m/s的速度向右作匀速运动,经2.5s到达C点时,细绳恰好断裂,则细绳能承受的最大拉力是______N(木条质量及物块的体积大小均可忽略不计,g=10N/kg)。
17、某同学用如图所示的装置验
证杠杆的平衡条件.调节左边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆水平平衡时,读出弹簧秤的示数F1=2.61牛,钩码对杠杆的拉力F2=1.96牛;测得支点O到这两个力作用点的距离OA=25厘米,OB=20厘米.他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1?OA和F2?OB并不相等.从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1?L1=F2?L2.这个同学的失误在什么地方?答:__________________________________________。
四、实验与探究
1、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,有甲、乙两位同学作出了如下的猜想:
(1)甲同学:
(2)乙同学:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
为了验证以上两种猜想是否正确,两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据,并设计了如下的实验方案:
A.按如图所示的装置安装实验器材。该装置中平衡螺母的作用是调节杠杆在_______位置平衡。
B.在没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端的螺母向_______(填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是_________________________________________。
C.挂上钩码都,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了______________________________。如果杠杆不在水平位置平衡,应该通过调节钩码的____________和____________来实现,而不能再调节____________。
D.将钩码(每个钩码的质量均为50g)分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置,重新将杠杆调节至水平位置平衡,
E.改变悬挂的钩码个数,并移动其悬挂的位置,使杠杆又在水平位置平衡。并将每次实验测得的数据都记录在下表中,那么:
(1)在记录数据的表格中,根据实验装置右边的放大图补充表格中漏掉的两空(g=10N/kg)。
(2)在实验中,当杠杆处于水平位置平衡时,杠杆的重心在图中的_______点。
(3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析结论,这样做的目的是_____________________。
(4)综上所述,由此可得出的结论是:
________________________________。
2、小字同学在“探究杠杆的
平衡条件”时,对杠杆的平衡条件,提出了如下猜想:
猜想l:动力/力臂=阻力/力臂;
猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂.
为此,他设计了如图所示的实验.实验中,每个钩码的重力为1N,杠杆上每格为5cm,杠杆在水平位置平衡.为此,小宇认为他的两个猜想都得到了验证.
(1)你认为他的探究过程有什么问题?__________________________________________________。
(2)若A点不挂钩码,改在B点挂,要使杠杆平衡,应挂______的钩码;若杠杆右边不挂钩码,改在左边C点用测力计竖直往上提,杠杆平衡时,测力计的示数为_____N.
(3)当杠杆右边不挂钩码,用测力计在杠杆左边c点向上提使杠杆平衡,当测力计由竖直向右倾斜,测力计示数将
_________。(选填‘增大”、“不变”或“减小”)
3、新的课程标准对学生探究能力的培养提出了更高的要求.某实验小组在探究“杠杆平衡条件”的实验时,经历了如下的实验过程:
(1)实验前四位同学提出了如下猜想:
A、动力+动力臂=阻力+阻力臂
B、动力-动力臂=阻力-阻力臂
C、动力×动力臂=阻力×阻力臂
D、动力÷动力臂=阻力÷阻力臂
经过初步的分析,该小组同学首先排除了猜想_____(填字母序号),排除的理由是:_________________
___________________________________。
(2)在进行实验之前,老师提醒学生:实验前要将没挂钩码的杠杆调节在_________位置平衡,目的是
_________________________________。
(3)请你为该小组的实验设计一个记录实验数据的表格:
4、在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的左端低,右端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向_____调节,使杠杆在_______位置平衡.
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2.0
5
1.0
10
2
2.0
10
2.0
10
3
3.0
10
2.0
15
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节_______或_______的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:________
__________________________________________。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂.他得出此错误结论的原因是:_________________________________。
5、小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件:
(1)先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于
________
(填“平衡”或“不平衡”)状态.为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向
_____(填“左”或“右”)移动.
动力/N
阻力/N
动力臂/cm
阻力臂/cm
4
2
3
6
(2)如乙图,用弹簧测力计从M位置移动N位置用力使杠杆在水平位置处于平衡,弹簧测力计的示数将会变_____(填“大”或“小”),这是因为____________________________。
(3)小明用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如下表:
于是他得出了杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,请你对此作出评价:___________________________________。
6、如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)调节杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:____________________。他这样得出的结论是否合理?________为什么?答:_________________________________________。
(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:_________________________________。
7、在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的实验器材有:杠杆(有刻度)、支架、细线、质量相同的钩码若干,实验装置如图所示。
(1)杠杆没挂钩码时,如果右端下沉.此时应将平衡螺母向._______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)某同学经过正确的测量,记录的实验数据如下表:
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
动力F2/N
动力臂L2/cm
1
2
10
2
10
2
3
5
3
5
3
4
5
2
10
从表中数据可看出该实验的一个不合理之处是_________________________________________________,
不合理的原因是____________________________。
(3)另一同学也用这种实验装置,他想在杠杆倾斜一定角度的位置上做实验.这样做有哪些不足之处?
8、在“研究杠杆平衡条件”的实验中
(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,可将螺母向______边旋转(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验中共有6个钩码(每个钩码重量为0.5N),杠杆上
每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点3格的A处
挂了2个钩码,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,可以
在右边_____处挂上_____个钩码,或在左边B处施加一个向_____________________N的力。使杠杆再次在水平
次数
动力
(N)
动力臂
(cm)
阻力
(N)
阻力臂
(cm)
1
2.0
5
0.5
20
位置平衡的目的是_____________________________。
(3)某同学根据表中实验数据就得出杠杆平衡的条
件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为妥当吗?如果不妥,如何改进?________________________
___________________________________。
(4)某同学利用乙图做实验,调整左边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆平衡,读出弹簧测力计的示数F1和钩码重F2,以及由支点到这两个力的作用点的距离OA、OB.它将所得的数据直接代入杠杆平衡条件数学式中,发现F1×OA和F2×OB两者并不相等,这是为什么?_____________________________________。
9、小华在验证杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高、右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向______调节,这一调节过程的目的是为了使杠杆的_______对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为_______。
(2)如图所示,小华调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡,测出弹簧测力计中拉力F1=1.2N,三个钩码的总重力G=1.5N;OA=30cm,OB=20cm.他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×OA和G×OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”.小华的失误是_________________________。
(3)在图中,若B处的钩码不变,小华将弹簧测力计由A处移到C处,OC=10cm,施加一个竖直方向的力,仍使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应竖直
_______,大小为______N。
(4)在图中,若B处所挂钩码的重力是2.5N,小华不用弹簧测力计,应将重2N的钩码移到O点右侧_____
cm处,杠杆在水平位置仍然平衡.
10、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,没有挂钩码时,杠杆静止在如图1所示位置,应将右端的平衡螺母向______适当调节,或将左端的平衡螺母向________调节。
(2)在实验时,使杠杆在_______位置平衡,其目的是_______________________________。
(3)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边、离支点2格的A处挂有3个钩码,如图2所示,为使杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码,你的方法是_____________
________________。
(4)如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
2
1
20
10
3
1
20
1.5
10
①请将表格中的实验数据补充完整.
②小明的第3次实验存在错误,其错误数据是____________________,实际值比记录值大还是小?______。
③通过此探究实验应该得出的结论:______________________________________。
11、某同学利用身边的器材,验证杠杆的平衡条件。
(1)塑料直尺放在圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如图甲所示,则支点O与直尺的_____________一定在同一竖直线上,这样做的目的是_______________________________________________________。
(2)往直尺两端放不同数量的相同硬币,发现不能平衡,于是他调整了一下O点的位置,使直尺在水平位置平衡.小刚看到后,马上提出小明的做法是错的.如果是你,你将如何使直尺恢复平衡:__________________
______________________________。
①如图乙,此时杠杆已经平衡,若将左右两侧各取下一枚硬币,则直尺______端将下沉。
②该同学测出乙图中的L1、L2为力臂的大小,是否正确?为什么?
五、综合题
1、身高相同的甲、乙两人,用长1.6m的扁担抬起一桶水,水桶挂在距甲肩0.6m处的扁担上,水和水桶共重320N,问甲、乙两人肩上各负担多大的力?(不计扁担重)
2、一根长2.2m的粗细不均匀的木料,细端放在地面上,抬起它的粗端要用680N的力;若将粗端放在地上,抬起它的细端需要用420N的力,求:(1)木料的重力;(2)木料重心的位置。
3、假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平稳。
(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远外才能使木板水平平衡?
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
4、如图所示,一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?
5、如图所示,两根粗细均匀,横截面积相同但材料不同的金属棒焊接在一起,共长16cm用第一种金属制成的部分长6cm,如果在两根金属棒焊接处O点支起它,恰好能保持平衡。求:
(1)这两根金属棒的质量是否相等?
(2)两种金属密度之比是多少?
6、举世瞩目的杭州湾跨海大桥于2008年5月1日正式通车,该桥全长36Km,设计车速为100Km/h,是世界上在建和已建的最长跨海大桥,如图所示。它的建成对于长江三角洲地区的经济、社会发展都具有深远和重大的战略意义。
(1)求一辆汽车以设计速度行驶通过大桥需要多少时间。
(2)大桥采用双塔钢索斜拉式。将大桥一部分可抽象为如图所示的模型,F2为桥重和车辆对桥的压力,F1为钢索的拉力,O为支点,请在图(乙)中作出F1的力臂L1。
(3)如果桥塔高度降低,此钢索的拉力是否改变?为什么?
7、如图所示,灯重30N,灯挂在水平横杆的C端,O为杠杆的支点,水平杆OC长2m,杆重不计,BC长0.5m,绳子BD作用在横杆上的拉力是多少?(∠DBO=
30°)
8、直角轻棒ABO,可绕O点自由转动,AB=30m,OB=40
cm,现在DB中点C处挂一重物G=100N,欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡,则在A点至少应加多大的力?
9、有一根1.5m长的杠杆,左端挂300N的物体,右端挂500N的物体,若不计杠杆重力,要使杠杆平衡,支点应在什么位置?如果两端各加100N的重物,支点应向哪端移动?移动多少?
10、为了保证起重机在起重时不会翻倒,起重机右边配有一个重物M.现测得重物M的质量为4t,AB为10m,BC为4m,CD为1m.(g取10N/㎏)?问:该起重机可起吊的最大物重为多少?(起重机本身的重不计)
11、质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(取g=10N/kg,绳的重力不计)
12、如图,杠杆AB是一根粗细均匀的木杆,其质量为116g;C是用细线挂在木杆
0′点上的铜铝合金球,其中含铝54g.现杠杆恰好在水平位置平衡.量得:
AO′=1/8AB,A0=1/4AB。问:合金球C的密度为多少?(铜的密度为ρ铜=8.9g/cm3
,ρ铝=2.7g/cm3)
参考答案
一、作图题
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
11、
12、
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、
20、
二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
B
B
A
C
B
A
D
C
C
C
B
A
A
BC
C
C
A
B
B
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
D
A
C
B
A
D
A
B
C
B
A
B
D
B
C
A
B
D
D
B
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
A
A
BA
A
C
B
A
B
C
B
A
三、填空题
1、OAB;省距离。
2、动力臂。
3、4;竖直向上。
4、杠杆;瓶起子起瓶盖(羊角锤起钉子等)。
5、猴子;萝卜平衡时,粗端的力臂短,细端的力臂长,根据杠杆平衡条件,粗端的重力大。
6、20。
7、40;45。
8、减小;增大;减小;减小。
9、A;1:4。
10、3:4;3.0×103
。
11、4。
12、动力;支点;费力。
13、200;B;垂直于AB向下;A。
14、20;20;竖直向上。
15、6;3;竖直向上。
16、5。
17、弹簧测力计倾斜拉,F1的力臂不是OA。
四、实验与探究
1、水平;左;排除杠杆受到的重力对实验的影响;便于测量力臂;个数;悬挂的位置;1.5;2.65;O;总结普遍规律;动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
2、只进行了一次实验,结论具有偶然性;1;0.8;增大。
3、A、B;单位不同的物理量不能相加减;排除杠杆受到的重力对实验的影响;
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2
3
4、右;水平;阻力;阻力臂;F1L1=F2L2
;将不同的两个物理量相加。
5、平衡;左;动力臂变小;只进行了一次实验,结论具有偶然性。
6、F1L1=F2L2
;不合理;只进行了一次实验,结论具有偶然性;杠杆自身重力对实验结论有影响。
7、左;有两次的实验,动力臂和阻力臂的数据是相等;不具有普遍性;杠杆倾斜,杠杆重心不在支点上,一是杠杆重力对杠杆平衡产生影响,二是力臂不等于支点到力的作用点的距离,因此不便于测量力臂。
8、右;2;3;竖直向上;3;便于从杠杆上直接读出力臂;不妥;应该进行多次实验,使实验结论具有普遍性;F1的力臂测量错误,OA不是F1力臂。
9、左;重力;0;把OA当成了F1的力臂;向上;3;25。
10、右;右;水平;便于测量力臂;在位置3处挂上2个钩码;15;2;动力臂L120cm;小;动力×动力臂=阻力×阻力臂。
11、重心;使杠杆的重力作用线通过支点,排除杠杆的重力对杠杆平衡的影响;通过调整硬币的位置;右;不正确;因为力臂应是支点到硬币的重力作用线的距离,而不是支点到硬币边缘的距离。
五、综合题
1、F甲
=200N;F乙
=120N。
2、G木=1100N;重心距粗端0.84m。
3、1m;0.25m/s。
4、32cm;秤的最大称量是3.5kg。
5、(1)这两根金属棒的质量不相等,AO段金属棒质量大;(2)两种金属
密度之比是25:9。
6、⑴t=s/v=36Km/100Km/h=0.36h;⑵如图;⑶要变大,因为F2、l2不变,l1减小,根据杠杆平衡条件,F1增大
7、80N。
8、当F方向与OA垂直时,F=40N。
9、支点距离左端0.9375
m;支点应向左端移动移动3.75cm。
10、2×104
N。
11、(G
=12N)4.8s。
12、(mC=
232g;v铝=20cm3
;v铜=20cm3
)5.8g/cm3
。
20题图
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