内容正文:
专题10 简单机械
母题呈现
考向1 杠杆
1.(2023•乐山)李青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作,完成杠杆调平后,给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力都相同,其中能让杠杆在水平方向平衡的是
A. B.
C. D.
【答案】
【解答】解:假设每格钩码的重力为,每格的长度为;
、图中;不能满足杠杆的平衡条件,故不能让杠杆在水平方向平衡,故错误;
、图中;不能满足杠杆的平衡条件,故不能让杠杆在水平方向平衡,故错误;
、图中;不能满足杠杆的平衡条件,故不能让杠杆在水平方向平衡,故错误;
、图中;能满足杠杆的平衡条件,故不能让杠杆在水平方向平衡,故正确。
故选:。
2.(2023•青海)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是
A.扳手
B.手钳
C.核桃夹
D.镊子
【答案】
【解答】解:、扳手的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故不符合题意;
、手钳的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故不符合题意;
、核桃夹的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故不符合题意;
、镊子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故符合题意。
故选:。
3.(2023•无锡)如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的点作为支点,端挂有重为的石块,端挂有重为的空桶,长为,长为。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为的水后向上拉绳缓慢将桶提起,硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B.向下拉绳放下空桶时拉力为
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
【答案】
【解答】解:、向下拉绳放下空桶时,端的力为动力,端的力为阻力,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故错误;
、根据杠杆的平衡条件,杠杆平衡时端的拉力,
放下空桶时,向下拉绳子的力,
装满水时,桶和水的总重力,
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为,
故错误,正确;
、向上拉绳提起装满水的桶时,在端的力为动力,端的力为阻力,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故错误;
故选:。
4.(2023•常德)如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被拉开。如,,阀门的底面积,锅炉内气体压强的安全值(杠杆的重力,摩擦均不计,,则所挂重物的重力是
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:由得,气体产生的向上的力:;
大气产生的向下的压力为:,
则阀门受到的向上的力为:;
根据杠杆的平衡条件可知,,
所以物体的重力:。
故选:。
5.(2023•广元)如图所示,杠杆可绕点在竖直平面内转动,,在点悬挂一个的重物,在点施加竖直向上的动力,使杠杆水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是
A.在点施加竖直向上的力时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在点的力的大小为
C.如果重物的悬挂点向点移动,要使杠杆水平平衡,应变小
D.若将作用于点的力变为图中,要使杠杆水平平衡,应小于
【答案】
【解答】解:.在点施加竖直向上的力时,动力臂是,阻力臂是,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,故错误;
.由杠杆的平衡条件可知,,且,即,,故错误;
.如果重物的悬挂点向点移动,则变小,由可知,与大小不变,要使杠杆水平平衡,应变小,故正确;
.将作用于点的力变为图中,动力臂会变小,由杠杆的平衡条件可知,在与不变情况下,应大于,故错误。
故选:。
6.(2023•自贡)如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是
A.食品夹 B.筷子
C.核桃夹 D.镊子
【答案】
【解答】解:、食品夹子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故不符合题意;
、筷子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故不符合题意;
、核桃夹的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故符合题意;
、镊子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故不符合题意。
故选:。
7.(2023•贵州)工具的发明制造为生产、生活提供便利,如图所示的工具在使用中都是为了 (选填“省力”或“省距离” 。
【答案】省力。
【解答】解:钢丝钳、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力杠杆费距离。
故答案为:省力。
8.(2023•安徽)如图1,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧,在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆,不计杠杆自重的影响,若小红的质量为,则爸爸的质量为 。
【答案】60
【解答】解:根据杠杆的平衡条件:,可得,
代入数据可得:,解得:。
故答案为:60。
9.(2023•兰州)建筑工地上,工人利用杠杆提起重物。如图所示,杠杆在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知,物体的重力为,与地面的接触面积为,此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为,则工人对地面的压力为 ,工人