内容正文:
12.1 杠杆
一、选择题
1.(2021·北京北方交大附中第二分校九年级开学考试)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。则可以表示力F的力臂的线段是( )
A.AB
B.OA
C.OB
D.OC
【答案】B
【详解】
力臂是过支点O向力F的作用线做的垂线,则图中OA可表示力F的力臂。
故选B。
2.(2021·北京海淀区·101中学九年级月考)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力F逐渐变大
B.动力F逐渐变小
C.动力F一直不变
D.无法确定动力F大小
【答案】A
【详解】
由杠杆平衡条件
可知,图中阻力和动力臂的大小不变,但是阻力臂变大,则动力F将变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2021·全国九年级专题练习)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆自身重力,同时在A、B两点增加质量为m的重物,下列选项正确的是( )
A.A端下沉
B.B端下沉
C.保持不变
D.无法判断
【答案】A
【详解】
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,力与相应的力臂成反比关系,它们的杠杆示意图如图所示
因为AO=BO,所以
lOA>lOB′
同时在A、B两点增加质量为m的重物,即增加的力相同,则增加的力与力臂的乘积的关系是
mglOA>mglOB′
所以左端的力与力臂的乘积大,A端下沉。
故选A。
4.(2021·江苏九年级专题练习)如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤
B.筷子
C.起瓶器
D. 钢丝钳
【答案】B
【详解】
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
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。
故选B。
5.(2021·江苏苏州市·九年级期末)如图所示,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子
B.开瓶扳手
C.压蒜器
D.托盘天平
【答案】A
【详解】
A.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,可以省距离,所以是费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶的扳手,其动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.压蒜器的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.托盘天平的动力等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
6.(2021·全国八年级单元测试)如图,OAB是杠杆,OA与AB垂直,在O的中点挂一个20N的重物,加在B点的动力使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计),则( )
A.该杠杆一定是省力杠杆
B.该杠杆一定是费力杠杆
C.作用点在B点的最小动力等于10N
D.作用点在B点的最小动力小于10N
【答案】D
【详解】
AB.因无法确定动力臂的大小,所以无法确定它是哪种杠杆,故AB不符合题意;
CD.加在B点的动力F与OB垂直向上时,动力作用线和杠杆垂直,支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂,此时动力最小。因为C点是中点,所以
OB>OA=2OC
如图所示:
根据杠杆的平衡条件
F×OB=G×OC
此时的最小动力
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.(2021·全国八年级课时练习)如图所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂4个钩码(所有钩码都是相同的),若使杠杆在水平位置保持平衡,需要在B点挂几个钩码( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】C
【详解】
若每个钩码重力为G,每个小格长度为L,则支点左侧力与力臂的积为
右侧B点的力臂为4L,则根据杠杆的平衡条件可知,B端所挂钩码的重力为
即需要三个钩码。
故选C。
8.(2021·全国八年级课时练习)如图所示,杠杆ab的中点挂一物体G,杠杆可绕轴a转动,则水平拉力F的力臂应是( )
A.ac
B.ab
C.ad
D.bd
【答案】A
【详解】
由题意和图示可知,a为支点,拉力F的方向水平向右;力臂是从支点到力的作用线的距离,则由图可知,ac是拉力F的力臂。
故选A。
9.(2021·江苏无锡市·九年级期末)如图是一脚踩式垃圾桶的示意图,关于ABC和A'B'C',两个杠杆的作用,正确的是( )
A.两个杠杆都是省力杠杆
B.两个杠杆都是费力杠杆
C.ABC是省力杠杆,A'B'C'是费力杠杆
D.ABC是费力杠杆,A'B'C'是省力杠杆
【答案】C
【详解】
对于杠杆ABC,B点是支点,