内容正文:
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第1课时 杠杆及其力臂作图
1. 在________的作用下,能绕________转动的硬棒叫作杠杆。支点到____________的距离叫力臂,动力和阻力的方向________相反,动力和阻力使杠杆转动的方向______相反。(后两空均填“可能”或“一定”)
力
固定点
力的作用线
可能
一定
1星题 夯实基础
2. 如图所示,用撬棒撬石头,撬棒可以看成杠杆,那么杠杆的支点是________点,动力为
______,动力臂为______,阻力
为________,阻力与动力的方向
________ (填“相同”或“相反”)。
O
F1
l1
F2
相同
1星题 夯实基础
3. 如图是同学们常用的燕尾夹,当用力按住C点打开该夹子口时,可把________点看作支点,动力的作用点为________点,阻力的作用点为________点。(均填“A”“B”或“C”)
B
C
A
1星题 夯实基础
4. 如图所示,小阳用苹果和橘子来玩跷跷板。他将苹果、橘子分别放在离O点等距的水平板上,放手后,苹果一端下沉。使水平板转动的力是( )
A. 苹果的重力
B. 橘子的重力
C. 板对橘子的支持力
D. 苹果对板的压力
D
1星题 夯实基础
5. 如图所示的杠杆,动力F的力臂是( )
A. OD
B. OF
C. OA
D. OC
D
1星题 夯实基础
6. 下列的说法中不正确的是( )
A. 杠杆必须是一根直棒
B. 杠杆一定要有支点
C. 力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上
D. 当力的作用线通过支点时,力臂的大小为零
A
1星题 夯实基础
7. [2024·盐城]如图所示,画出用螺丝刀撬图钉的动力F1的力臂l1。
如图所示:
1星题 夯实基础
8. 用如图所示的杠杆提起重物。O是杠杆的支点,在A点用力,在图中画出力F的力臂,并用字母l表示。
如图所示:
1星题 夯实基础
9. 如图所示,O为支点,路灯上圆点为路灯重心,请在图中画出路灯所受重力G的示意图及拉力F的力臂l。
如图所示:
1星题 夯实基础
10. 下列说法中正确的是( )
A. 弯曲的铁棍不能看成杠杆
B. 一根有弹性的橡胶棒可以看成杠杆
C. 人体骨骼可以绕着关节转动,可以看成杠杆
D. 跷跷板只能往复转动一个很小的角度,不能看成杠杆
C
2星题 提升能力
11.如图所示,作用在A点上的4个力中,力臂最长的是( )
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
B
2星题 提升能力
12. 如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A
2星题 提升能力
变式 如图所示,开瓶器(不计自重)开启瓶盖时可抽象为杠杆。下列能正确表示它的工作示意图的是( )
B
2星题 提升能力
13. 如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看成一个杠杆,该杠杆的支点是____(填字母)点,动力是________________(填“手对地面的压力”或“地面对手的支持力”),阻力是________。
B
地面对手的支持力
自身重力
2星题 提升能力
14.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,前轮离地,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点在________;当
后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶
把,后轮离地,这时杠杆的支点在
________。(均填“前轮”或“后轮”)
后轮
前轮
2星题 提升能力
15.如图是自行车的刹车手闸示意图,手闸在力F1的作用下绕点O转动,此时的手柄可视作一个杠杆。F1为捏闸刹车时手对手柄的压力,手柄所受阻力来自闸线在P点的拉 力。请在相应位置画出该杠杆的动
力F1的力臂l1、阻力F2和阻力臂l2。
如图所示:
2星题 提升能力
16. [2024·贵阳期末]如图所示是教室中的学生椅,人坐在椅面上若用力向后靠,椅子可能会向后倾倒而发生危险。请在图中画出:
(1)人对水平椅面的压力F1的示意图;
(2)当椅子即将向后倾倒时,支点O的位
置及靠背所受压力F2的力臂l2。
如图所示:
2星题 提升能力
17.如图是一种落地式海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是________(填“B”或“C”)点。
C
3星题 发展素养
$$第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第3课时 杠杆平衡条件的应用
1. 如图所示,若分别用三个力F1、F2、F3拉杠杆的一端,使杠杆在此位置保持平衡。三个力中,最小的力是( )
A. F1
B. F2
C. F3
D. 三个力都一样
C
1星题 夯实基础
2. 某地一棵大树因大风而倾斜,为阻止大树继续倾斜,园林工人借助山石用钢缆拉住大树。下列方案中,最合理 (钢缆承受拉力最小)的是( )
B
1星题 夯实基础
3. 如图所示,轻质硬棒上有三点A、B、C,且BC=3AB。若以三点中的某点为支点,将重物挂在另两点中的某点,并在另一点施加动力,使重物恰能在水平位置静止且最省力,应以________点为支点、________段为阻力臂。
A
AB
1星题 夯实基础
4. 如图所示,请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1和F1的力臂l1。
如图所示:
1星题 夯实基础
5. 在杠杆的右端悬挂一重物G,在杠杆的左端施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆绕支点O从水平位置缓慢转到图中所示的虚线位置,在此过程中,
拉力F的大小( )
A. 保持不变 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 先增大,后减小
C
1星题 夯实基础
6. [2024·上海金山区期末]如图所示,重为30 N的物体挂在轻质杠杆B处,O为支点。为使杠杆水平平衡,在A点施加的竖直向上的力F大小为________N。若力F从竖直位置向左倾斜并保持杠杆水平平衡,
在这个过程中,F的力臂将
________,力F将________。
10
减小
增大
1星题 夯实基础
7. 搬运砖头的独轮车,车斗和砖头所受总重力G=500 N,独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车相
当于一个_______杠杆,抬起车时,人手
向上的力F为________N,若手能沿手柄
移动,手离车斗距离越远,越________
(填“省力”或“费力”)。
省力
150
省力
1星题 夯实基础
8. 如图所示,固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC上放置空调室外机,A处受到膨胀螺丝水平方向的拉力为F(支架重不计)。下列说法正确的是( )
A. 直角三角形支架的A点为支点
B. 若室外机向外移动,A点受到拉力变小
C. 从安全角度,A处受到的拉力越大越安全
D. 其他条件不变,AC越长,A处受力越小
D
1星题 夯实基础
9. 运动会开幕入场式小明竖直举着班牌走在最前列,如图所示,匀速前进时,班牌受水平向后风的阻力为10 N,作用在A点。若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍。
2星题 提升能力
下列说法正确的是( )
A. B为支点,手对另一点施加最小力为5 N
B. B为支点,手对另一点施加最小力的方向是水平向后
C. C为支点,手对另一点施加最小力为20 N
D. 无论以B还是以C为支点,动力施力的方向都相同
B
2星题 提升能力
10.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O点作为支点,A端挂有重为40 N的石块,B端挂有重为20 N
的空桶,OA长为1.2 m,OB长为0.6 m。使
用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为
100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。
2星题 提升能力
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20 N
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40 N
D
2星题 提升能力
11.如图所示是古代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,各物
理量的变化情况是:l1________,
l2__________,F________。
减小
增大
减小
2星题 提升能力
12.[2024·石家庄桥西区期末]如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆,OA为晾衣杆,AB为悬线,已知悬线能承受的最大拉力为30 N,在悬线拉力F1作用下,
晾衣杆保持水平平衡。已知OA=1 m,
OC=0.4 m,在C点悬挂衣物的质量为
2 kg,g取10 N/kg。
(1)请在图中画出拉力F1的力臂。
解:如图所示:
2星题 提升能力
(2)求悬线拉力F1的大小。
2星题 提升能力
(3)若想将悬挂衣物的位置移至A点,请通过计算判断是否 可行。
2星题 提升能力
13.[2024·衡水期末]如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,木条能在水平位置平 衡。同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同。那么,木条( )
A. 始终保持水平 B. 左端会下沉
C. 右端会下沉 D. 无法判断
C
3星题 发展素养
动力臂l1=OA=×1 m=0.5 m,
衣物的重力G=mg=2 kg×10 N/kg=20 N,
由杠杆的平衡条件可得F1l1=Gl2,
则F1===16 N。
若想将悬挂衣物的位置移至A点,由杠杆的平衡条件可得F1′l1=Gl2′,则F1′===40 N>30 N,超过悬线能承受的最大拉力,故不可行。
$$第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第2课时 杠杆的平衡条件及杠杆的分类
1.小明同学利用如图所示的装置来“探究杠杆的平衡条件”。
(1)如图甲,实验前杠杆处于静止状态,此时杠杆________ (填“是”或“不是”)平衡状态。
是
1星题 夯实基础
(2)如图甲,实验中为使杠杆在水平位置平衡,应向_______ (填“左”或“右”)调节平衡螺母,这样做的目的是__________________。
左
便于测量力臂的长度
1星题 夯实基础
(3)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2。多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表:
1星题 夯实基础
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5 0.20
3 1.5 0.10 1.0 0.15
…
1星题 夯实基础
(4)小明由表格数据得出了实验结论,杠杆的平衡条件是________________(用F1、l1、F2、l2表示),采用多次实验的目的是________________________________。
F1l1=F2l2
避免实验的偶然性,寻找普遍规律
1星题 夯实基础
(5)如图乙,在杠杆两侧挂上数量不等的钩码,移动钩码使杠杆在如图所示的水平位置平衡。以下操作中,能让杠杆在水平位置再次平衡的是________。
A. 左、右两侧的钩码,各减少一个钩码
B. 左、右两侧钩码下方,各增加一个钩码
C. 去掉左侧一个钩码,并把右侧的平衡螺母向右调
D. 左侧增加一个钩码且把右侧的钩码向右移动一格
D
1星题 夯实基础
(6)小明发现按照图丙所示使用测力计进行实验时,测力计的读数大于理论计算值,这是因为_________________,此时小明将测力计向左或右倾斜,发现测力计的读数变________,这是因为________________。
测力计有自身重力
大
动力臂变短
1星题 夯实基础
2. [2024·宁德期末]如图所示,正常使用时能够省力的简单机械是( )
A
1星题 夯实基础
3. 每天适度地踮脚尖可以锻炼小腿的肌肉。如图所示,踮脚时脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,踮脚运动的基本模型可视为一个________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
省力
1星题 夯实基础
4. 如图所示,轻质杠杆的A端悬挂一个物体,该杠杆可绕O点无摩擦转动,当在B点处竖直向上施加10 N的拉力时,杠杆恰好在水平位置平衡,已知OB=AB,则A端所挂物体的重力为________N。
5
1星题 夯实基础
5. 如图是我国空间站的机械臂,它类似于人的手臂,可以省距离。下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是 ( )
A. 用筷子夹食物
B. 用羊角锤起钉子
C. 用钳子夹导线
D. 用瓶盖起子起瓶盖
A
2星题 提升能力
6. 如图,一块厚度、密度均匀的长方形钢板放在水平地面上,用两种方式施加竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A. F甲>F乙
B. F甲=2F乙
C. F甲<F乙
D. F甲=F乙
D
2星题 提升能力
7. [2024·唐山路南区校级期末]均匀木条AOB形状如图所示,已知AO=OB,在O点系一线悬挂起来,使AO段处于水平后放手,放手后( )
A. 木条保持静止状态
B. 木条A端下降
C. 木条B端下降
D. 条件不足无法判断
B
2星题 提升能力
8. [2024·广东惠州阶段练习]“文明城市”的创建让城市更美更洁净。如图所示,园林工人使用的剪刀是_______杠杆,把被剪物体尽量________(填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴,剪断物体时可更省力;
环卫工人使用的扫帚是
________杠杆,可省
________。
省力
靠近
费力
距离
2星题 提升能力
9. [2024·唐山期末节选如图]为过去农村用的舂米工具结构示意图,O为固定转轴,在B端连接着石球,用脚踏A端可以使石球升高,松开脚后石球落下打击稻谷。该装置相当于一个________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。已知OA=1.5 m,BO=0.6 m,若石
球重50 N,要想将石球抬起至少
需要在A端施加竖直向下________N的力。
省力
20
2星题 提升能力
10. [2024·邯郸期末]如图所示,一轻质杠杆AB长1 m,支点在它的中点O,将重力分别为10 N和2 N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点,已知OC∶OB=1∶2,M的棱长为l=0.1 m。
(1)在图中画出N受力的示意图。
解:如图所示:
2星题 提升能力
(2)求此时M对地面的压强。
2星题 提升能力
2星题 提升能力
11.一根质量分布均匀的圆柱形木料质量为70 kg,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料,并恰好保持在某一水平高度,如图所示,O为木料的中点,AO=BO,此时甲对木料的作用力大小为______N;当乙的作用点从B点向O点靠近时,此过程中甲对木料
的作用力大小将变________。
(g取10 N/kg)
350
小
3星题 发展素养
N的细绳对杠杆向下的拉力F1=2 N,其力臂为OC;M的细绳对杠杆的拉力为F2,其力臂为OB。
根据杠杆平衡条件可得F1×OC=F2×OB,
代入数据可得,F2==2 N×=1 N。
由于力的作用是相互的,细绳对M向上的拉力F拉=F2=1 N,则M对地面的压力F压=GM-F拉=10 N-1 N=9 N,受力面积S=l2=(0.1 m)2=0.01 m2,
所以M对地面的压强p===900 Pa。
$$