内容正文:
6.5 探究杠杆平衡条件
一、单选题
1.如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.天平
B.瓶盖起子
C.食品夹
D.钳子
【答案】C
【解析】
A.天平在使用时属于等臂杠杆,故A不符合题意;
B.瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C符合题意;
D.钳子在使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,
,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A.拉力F的大小为物重的2倍
B.当悬挂点左移时,F将减小
C.若物重增加2N,F的大小也增加2N
D.若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大
【答案】D
【解析】
A.由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件
F×OB=G×OA
可知,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;
B.当悬挂点左移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故B错误;
C.若物重增加2N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为
故C错误;
D.保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故D正确。
故选D。
3.工人用独轮车搬运砖头,车箱和砖头的总重力是2000N,独轮车的有关尺寸如图所示。保持如图的静止状态,下列说法正确的是( )
A.阻力臂是1m
B.独轮车是费力杠杆
C.动力臂是0.7m
D.人手竖直向上的力F的大小是600N
【答案】D
【解析】
A.独轮车支点在车轮的轴上,动力是F,所以动力臂为1m,故A错误;
B.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.独轮车支点在车轮的轴上,阻力是G,所以动力臂为0.3m,故C错误;
D.由杠杆平衡条件
可知,人手向上的力
故D正确。
故选D。
4.如图所示,动滑轮重0.5N,物体重3.5N,当OA=2OB时,为使轻质杠杆保持水平平衡,在A端所加的力应为(不计摩擦)( )
A.0.5N
B.1N
C.2N
D.4N
【答案】B
【解析】
因为不计摩擦,两条绳子托着动滑轮,那么右端绳子出的力大小是
力的作用是相互的,那么杠杆B端受到的力是
杠杆B端受到的力是2N;杠杆是轻质杠杆,忽略其自身重力,轻质杠杆保持水平平衡,那么根据杠杆的平衡原理可知
因为OA=2OB,解得F=1N,在A端所加的力应为1N。
故选B。
5.如图所示,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩)。最初杠杆保持水平状态,杠杆的自重不计,如果两人以大小相同的速度向支点O移动,则杠杆将( )
A.仍能平衡
B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉
D.无法确定
【答案】C
【解析】
已知G大人>G小孩,最初杠杆保持水平状态,即大人的力臂小于小孩的力臂;两人以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程
ΔL1=ΔL2
则
G大人ΔL1>G小孩ΔL2
即大人那边,重力×力臂减小的快;原来杠杆平衡,力和力臂的乘积相等,现在大人这边力和力臂的乘积减小的快,使得小孩那边力和力臂的乘积大,故杠杆不再平衡,小孩那边将下沉,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.如图所示,是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是( )
A.“标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂
B.图中的
点为杠杆的支点
C.“权”小于“重”时,
端一定上扬
D.增大“重”时,应把“权”向
端移
【答案】D
【解析】
A.“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,故A错误;
B.杠杆绕着O转动,故O为支点,故B错误;
C.“权”小于“重”时,
端可能上扬,因为杠杆平衡原理可知,平衡不仅与力有关还与力臂有关,故C错误;
D.增大“重”时,重与OB的乘积变大,在权不变的情况下可以增大标,故应把“权”向
端移,故D正确。
故选D。
7.如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A.一直是不变的
B.一直是变小的
C.先变大,后变小
D.先变小,后变大
【答案】A
【解析】
将杠杆缓慢地由OA位置拉到水平位置时,根据三角形知识可知,动力臂与阻力臂的比值不变,阻力为杠杆的重力,保持不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力的大小不变。故A符合题意,BCD符合题意。
答案A。
二、填空题
8.如图所示,人在踮起脚时,人脚可以看成一个杠杆,其支点是______ (填“脚后跟”或“脚掌与地面接触的地方”),这是一______杠杆。
【答案】 脚掌与地面接触的