内容正文:
杠杆
一.选择题(共8题)
1.如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.食品夹
C.瓶盖起子 D.筷子
2.下列简单机械中,属于省力机械的是( )
A.滑轮 B.镊子
C.赛艇船桨 D.钢丝钳
3.运用杠杆的知识判断,如图中最适合剪断铁片的剪刀是( )
A. B. C. D.
4.如图为用自行车手闸刹车的情景,图中关于该手闸使用时杠杆的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
5.我国古代《墨经》把秤的支点到重物一端的距离称作“本”,把支点到杆一端的距离称作“标”,“权”“重”分别表示两侧的力。下列说法错误的是( )
A.“标”“本”表示的是力臂
B.“权”“重”增加相同的质量,右端会上扬
C.“重”减少时,应把“权”向左适当移动才能平衡
D.“标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时,杆秤平衡
6.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一物块,并施加一竖直向上的力F(F的方向保持不变);当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F的大小( )
A.保持不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.先变大后变小
7.如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡,若测力计示数为4牛,则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的( )
A.b点 B.d点 C.j点 D.k点
8.如图,手提起重物,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可简化为一种费力杠杆。下列工具使用时,也属于费力杠杆的是( )
A.夹起食物的筷子 B.剪铁丝的钢丝钳
C.啤酒瓶的开瓶器 D.撬铁钉的羊角锤
二.填空题(共5题)
9.如图是指甲刀的示意图,它有 个杠杆组成,其中ABC是 (选填“省力或“费力”)杠杆。
10.如图所示的钢丝钳是 杠杆(选填“省力”或“费力”),剪铁丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为1cm,若铁丝被剪断需要800N的力,小明至少用 N的力才能将铁丝剪断。
11.如图所示,某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后,在杠杆上A点处挂4个钩码,为使杠杆重新平衡,应在B点处挂 个钩码;如果A、B两处再各挂一个钩码,杠杆的 (选填“左”或“右”)端会下沉。
12.如图1是我国古代汲水装置——桔槔,图2是它水平静止时的简化模型,该装置是 (填简单机械名称):此时配重物重力为G1,水桶重力为G2,l1:l2=2:1,若不计杆重,则G1:G2= 。
13.如图中搬运砖头的独轮车,使用时可视为 (选填“省力”或“费力”)杠杆;若车和砖头所受的总重力G为1000N。独轮车的有关尺寸如图所示,为使推车抬起,人手向上的力F的大小至少为 N。
三.作图题(共4题)
14.如图所示是小明家夹被子时使用的夹子,当手捏D点时,夹子张开,塑料夹子上的钢圈给夹子一个压力,夹子相当于两个杠杆的组合。请画出杠杆ABCD在D点受到动力F的力臂L和B点受到钢圈产生的阻力F2的示意图。
15.如图甲是环保垃圾桶,图乙为其简化示意图,环卫工人在B点用力使其静止。若将垃圾桶看成个杠杆,O为支点,A点为垃圾桶重心。请在图乙中画出:
(1)垃圾桶所受重力的示意图;
(2)若作用在B点的动力F1竖直向上,请画出动力臂L1。
16.如图所示,轻质杠杆的A点挂一个重物G,动力F作用在杠杆的B点,O为杠杆的支点。请画出动力F的力臂l。
17.为使轻质杠杆在如图所示位置平衡,画出最小动力F1的示意图,及动力臂L1和阻力臂L2。
四.实验探究题(共1题)
18.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是 。
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 (填“左”或“右”)端会下沉。进行调整后再次平衡,得到结论动力×动力臂=阻力×阻力臂,是否科学,请解释原因 。
(3)如图丙所示,若不在D点挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 (填“变小”、“变大”或“不变”)。并做出力在b点时的力臂。
杠杆
答案与解析
一.选择题(共8题)
1.解析解:
A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:C。
2.解析解:A、定滑轮实质是一个等臂杠杆,不省力也不费力,故A错误;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B错误;
C、赛艇的船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C错误;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D正确。
故选:D。
3.解析解:
剪断铁片的剪刀越省力越好,所以刀把比刀口长的越多越省力,比较四幅图中可知:ACD中刀把长与刀口长几乎相等,
B图中的剪刀刀把比刀口长很多,所以B最省力。故B符合题意,ACD不合题意。
故选:B。
4.解析解:BD、由图知,阻力臂没有垂直于阻力作用线,故BD错误;
AC、由图知,动力垂直于动力作用线,阻力也垂直于阻力作用线,C图中动力和阻力都使杠杆逆时针转动,A图中动力和阻力使杠杆转动的方向相反,故C错误,A正确。
故选:A。
5.解析解:A.杠杆水平平衡时,“标”“本”表示的动力和阻力的是力臂,故A正确;
B.“权”“重”增加相同的质量,权增加相同的质量与力臂的乘积较大,左端会下沉,右端会上扬,故B正确;
C.“重”减少时,重和力臂的乘积减小,权不变,应把“权”向右适当移动,使权和力臂的乘积也减小,杠杆才能平衡,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,“标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时,杆秤水平平衡,故D正确。
故选:C。
6.解析解:根据图示可知,设长木板长为L,则动力臂为L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为L2,
根据杠杆平衡条件可知,F×L=F′×L2=G×L2,阻力不变、动力臂不变,当物块向左匀速滑动时,L2变小,则F变小。
故选:B。
7.解析解:弹簧测力计竖直向上用力,使杠杆逆时针转动,如果钩码挂在杠杆的左端,也会使杠杆逆时针转动,所以钩码要挂在杠杆的右端,钩码要阻碍杠杆转动。
因为,F1L1=F2L2,
假设杠杆的每一个小格代表1cm,所以,4N×2cm=2N×L2,
所以,L2=4cm。
钩码要挂在k点。
故选:D。
8.解析解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共5题)
9.解析解:由图示可知,指甲刀有三根杠杆组成,分别是CBA、DBO、FEO,其中手柄CBA的支点是B,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故答案为:三;省力。
10.解析解:钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,所以比较省力,是省力杠杆;
根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2,
则:F1×10cm=800N×1cm,
解得:F1=80N。
故答案为:省力;80。
11.解析解:
(1)设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
图甲中,4G×3L=nG×2L,解得:n=6;
(2)如果再在A、B两处各加挂一个钩码,5G×3L>7G×2L,所以杠杆左端下沉。
故答案为:6;左。
12.解析解:根据杠杆原理,由图知,该装置是杠杆;
由杠杆平衡条件可得:G1×l1=G2×l2,
解得,。
故答案为:杠杆;1:2。
13.解析解:(1)因为独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆;
(2)由FL1=GL2可得:F×1m=1000N×0.3m,
解得F=300N。
故答案为:省力;300。
三.作图题(共4题)
14.解析解:原图中钢圈不明显,示意图如下(仅供理解):
在杠杆ABCD中,C点为支点,从C点作动力F作用线的垂线段,垂线段的长即为动力臂L;
阻力作用点在B,根据生活常识可知,钢圈给夹子的阻力(压力)方向向左下方,连接BC,然后垂直于BC作出阻力F2的示意图,如图所示:
15.解析解:(1)从垃圾桶的重心A沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,为垃圾桶受重力的示意图,
(2)反向延长力F1的作用线,从支点O到动力F1的作用线作垂线,即为动力臂L1;如图所示:
16.解析解:从支点O向动力F的作用线作垂线段,即为动力的力臂l,如图所示:
17.解析解:(1)画出阻力F2的作用线,然后从支点O向阻力作用线引垂线段,垂线段的长即为阻力臂L2;
(2)根据杠杆平衡条件,当杠杆平衡,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。所以动力臂为OB最长,在B点垂直OB向上施加力时,最省力,作出力F1的示意图,如图所示:
四.实验探究题(共1题)
18.解析解:(1)图甲中,杠杆右端偏高,说明杠杆的重心在左侧,则左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:
F左L左=F右L右,即4G×2L>2G×3L,故左端下沉;
通过实验总结实验结论时,一般要进行多次实验,避免实验结果偶然性太大,使实验结论更具普遍性,该同学由一次实验数据得出结论,所以实验结论不科学;
(3)保持D 点不变,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,此时F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大;
从支点到力的作用线的距离叫力臂,从支点向动力作用线做垂线,垂线段的长度即力臂L,如图所示。
故答案为:(1)右;便于测量力臂同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;(2)左;不科学,一次实验数据得出结论具有偶然性;(3)变大;见解答。
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