内容正文:
第5章 简单机械与功
5.1 杠杆(一)
1. 下列器具中都属于杠杆的是( D )
A.剪刀、筷子、打气筒
B.锅铲、钓鱼竿、桌子
C.钢笔、电灯、直尺
D.撬棒、跷跷板、天平横梁
2. 下列关于杠杆的说法中,正确的是( A )
A.支点一定在杠杆上
B.动力作用点与阻力作用点一定在支点的两侧
C.力臂一定在杠杆上
D.杠杆的长度一定是动力臂与阻力臂之和
3. 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( D )
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值,以减小误差
D.获得多组数据,以归纳出物理规律
4. 如图所示是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是( A )
第4题图
5. 如图所示,O为一根轻质杠杆的支点,OA=2m,OB=2.5m,A点处挂着重100N的物体。若在B点施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是( C )
第5题图
A.20N,竖直向上 B.20N,竖直向下
C.80N,竖直向上 D.80N,竖直向下
6. 如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在B处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,杠杆仍然保持平衡,则拉力F的变化情况是( B )
第6题图
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
7. 如图所示,已知撬棒AD=1.2 m,CD=BC=0.2 m,石头垂直作用在棒上的力是360 N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是__60__ N。
第7题图
8. 如图所示,作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。
第8题图
【答案】如答图所示。
第8题答图
9. 如图所示,将有均匀刻度的直尺中部支起,两边挂上钩码,使杠杆平衡。下列情况中,哪种情况能使直尺继续保持平衡( C )
第9题图
A.左右两边的钩码组各向内移动一格
B.左右两边的钩码组各减少一只钩码
C.左右两边的钩码组各减少一半
D.左右两边的钩码组各向外移动一格
10. 用手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:施加在A点最小的动力F1和力F2的力臂L2。
第10题图
【答案】如答图所示。
第10题答图
【解析】 动力F1最小时,其力臂最长,则OA为最长力臂;力和力臂是垂直关系,故在A点作OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1。
11. 如图所示,物体G重为50N,OB=0.4m,OA=1m,当杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂L1=__0.5__ m,F1=__40__ N(杠杆自重忽略不计)。
第11题图
【解析】 延长F1的作用线,则从支点到作用线的距离即为L1;由图可知,F1的作用线与OA的夹角为30°,其力臂L1=OAsin30°=1 m×=0.5 m,所以F1L1=G×OB,F1×0.5 m=50 N×0.4 m,F1=40 N。
12. 杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小科尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小科将此处标为“0”刻度。当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=10cm。
第12题图
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为__2__ kg。若图中OC=2OB,则C处的刻度应为__4__ kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数__<__(选填“<”或“>”)2 kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
【答案】(1)根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,得m1gL1=m2gL2,即m1L1=m2L2,2 kg×5 cm=m2×10 cm,得m2=1 kg。即秤砣的质量为1 kg。
13. 小科在学习杠杆力臂的时候,对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是,他设计了一个轻质杠杆探究上述问题,杠杆的支点O在上方,三段硬棒的长度相等(如图所示),实验步骤如下:
步骤1:用弹簧测力计在竖直方向用力,使杠杆在水平位置平衡(如图甲所示),记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2:保持拉力作用点不变,改变拉力的方向,仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙所示),记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3:保持拉力的方向不变,将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处,仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙所示),记录弹簧测力计的示数分别为FA、FB、FC。
第13题图
请回答下列问题:
(1)根据图像可知F1=__3.6__ N。
(2)请根据F1和F2的数值比较说明力臂的