内容正文:
书
(上接第3版)
15.如图12所示是小明在做俯卧撑,可将他看成是一个杠杆,A为重
心,O为支点,支撑点为B,手臂垂直于地面,假设小明的体重为60kg,则
小明做俯卧撑的过程可以看作是 (选填“省力”“费力”或“等
臂”)杠杆,地面对他双手的支撑力是 N.(g取10N/kg)
16.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊
柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面.如图13所示,仰卧起坐时,人体
可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力.先将头向前抬起,可以
减小 .从平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是
(选填“变大”“变小”或“不变”).
17.春联,是我国特有的文学形式,是过年的重要习俗.如图14所示,
写春联时,毛笔杆相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;手握笔
的位置向上移动,阻力臂 (选填“变大”“变小”或“不变”,下
同),写字时所需的力将 .
18.如图15所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,物块G重为
40N,∠α=∠β=30°.在B点作用一个竖直向上的拉力F= N
时,能使杠杆在水平位置平衡;F在 ① 位置时是 (选填“省
力”“费力”或“等臂”)杠杆;在F转至①位置和②位置时,使杠杆水平
平衡的拉力分别为F1、F2,则拉力F1、F2的大小关系为F1 F2(选
填“>”“<”或“=”).
三、作图题
19.2024年中秋佳节期间,受台风“贝碧嘉”影响,小敏家门口的指示
牌被刮倒了.图16甲是指示牌模型,图16乙是被风刮倒的指示牌,请在图
乙中画出将指示牌扶起的最小力F及其力臂l1.
四、实验探究题
20.如图17所示,小聪用一根每格等距的匀质杠杆做“探究杠杆平衡
条件”实验.
(1)将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处
于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来他应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡.实验时,
在杠杆O点两侧分别挂上钩码后,移动钩码的位置,直到杠杆在水平位置
平衡,目的是 .
(2)实验前,小聪对杠杆平衡条件提出以下几种猜想:
①动力 =阻力;
②动力 ×动力臂 =阻力 ×阻力臂;
③ 动力
动力臂
= 阻力
阻力臂
;
④动力×支点到动力作用点距离 =阻力×支点到阻力作用点距离.
如图乙所示,小聪正确调节杠杆水平平衡后,记录了下表的实验数
据.根据表中的数据可推翻上述猜想中的 (填上述猜想的对应
序号);根据这些数据 (选填“能”或“不能”)得出探究结论,理
由是 .
实验次数 动力F1/N OA长度 /m 阻力F2/N OB长度 /m
1 1 0.1 0.5 0.2
(3)若在图乙的杠杆左侧钩码下再增加两个相同的钩码,那么只需
将 (填字母),杠杆就会重新平衡.
A.右侧钩码向左移动一格
B.右侧钩码下再增加一个相同的钩码
C.平衡螺母向右适当调节
(4)完成图乙的实验后,小聪没有调节杠杆的平衡螺母,继续用这支
杠杆完成如图丙所示的探究(弹簧测力计已调零),得出的数据与杠杆平
衡条件不相符,其可能的原因是 .
21.如图18所示,在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡.如
图甲所示,小明先在A点挂2个重为0.5N钩码,在B点用已经调好的弹簧
测力计竖直向下拉,读出示数为F1;保持钩码和弹簧测力计的位置不变,在
A点增加一个钩码,读出此时弹簧测力计的示数;保持弹簧测力计的位置
和钩码的数量不变,向左移动钩码至距支点3格时,弹簧测力计的示数是
N;小明下一步的操作应该是 .
(2)如图乙所示,是小华制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆 AOB固定
在圆盘上,可绕支点O转动,不计摩擦和杠杆自身重力.在A点挂物块M,
C点挂物块N,杠杆刚好处于水平平衡状态.保持M的位置不变,将物体N
悬挂到图中 点时杠杆依旧能保持平衡.
(3)实验结束后,小明联想到生活中的杆秤,其主要结构有秤杆、秤
钩、秤砣、提纽A和B.如图丙所示是用杆秤称量货物时的情景.
①称量货物时,将货物对杆秤的拉力视作阻力,要将秤砣向右移动
时才能使秤杆平衡,这是通过改变 使杠杆平衡.
②在称量货物时,使用提纽 (选填“A”或“B”),该杆秤的量
程更大些.
五、计算题
22.如图19所示是用道钉撬撬道钉的情景,道钉撬可视为以 O为支
点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂l1为1.2m(图中未画出),阻力臂l2
为0.06m,不计道钉撬自身重力,求道钉对道钉撬的阻力F2的大小
.
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书
一、认识杠杆
看一看:如图1所示是我们日常生活中常见
的一些工具,你能描述它们是如何使用的吗?它
们有什么共同特点呢?
填一填:物理学中,把在力的作用下能绕着
固定点转动的硬棒叫做 .我们需要熟
悉几个名词:
支点:杠杆绕着转动的固定点O;
动力:使杠杆转动的力F1;
阻力:阻碍杠杆转动的力F2;
动力臂:从 到 的距
离l1;
阻力臂:从 到 的距
离l2.
找一找:如图2所示是用螺丝刀撬图钉,找
出其支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂.
点一点:力臂的画法:(1)确定支点;(2)画
力的作用线;(3)从支点向力的作用线引垂线,
即力臂;(4)标出力臂l.
二、实验:探究杠杆的平衡条件
填一填:杠杆在动力和阻力作用下静止或
匀速转动时,我们就说此时杠杆处于 .
做一做:【提出问题】杠杆平衡时,动力、动
力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
【猜想与假设】猜想一:F1+l1 =F2+l2
猜想二:F1-l1 =F2-l2
猜想三:
F1
l1
=
F2
l2
猜想四:F1l1 =F2l2
【实验器材】铁架台、杠杆、钩码、弹簧测
力计.
【实验过程】(1)调节杠杆两端的螺母,使
杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡
状态.调节杠杆水平平衡的方法是右高右移,左
高左移.
(2)如图3甲所示,在杠杆的左端挂两个钩
码,杠杆失去平衡,怎么才能使杠杆再次水平平
衡呢?
步骤一:如图3乙所示,在杠杆右端挂上钩
码(可以与左端钩码相同,也可以与左端钩码不
同),调节钩码到支点的距离,直至杠杆恢复水
平平衡,记下两端钩码对杠杆的拉力和相应力
臂的大小.改变动力与动力臂的大小,相应调节
阻力和阻力臂,再做几次实验.
步骤二:如图3丙所示,用弹簧测力计竖直
向上拉杠杆左端,调节杠杆水平平衡,读出弹簧
测力计的示数与对应的阻力臂的值并记录.改
变弹簧测力计拉力的方向,再做几次实验.
实验次数 动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N 阻力臂l2/cm
乙图
1
2
3
丙图
1
2
3
【归纳与总结】实验结果表明猜想
是正确的.杠杆平衡时,动力 ×动力臂 =阻力 ×
阻力臂,即F1l1=F2l2,这就是杠杆的平衡条件.
三、杠杆的应用
想一想:我们身边有很多杠杆,如小朋友玩
的跷跷板、划船用的船桨、裁缝用的剪刀……仔
细观察这些杠杆,看看它们各自的动力臂和阻
力臂有什么关系.
填一填:将杠杆按其动力臂与阻力臂的相
对长度分类,并对不同类型的杠杆的特点及功
能进行总结.
杠杆分类 力臂关系 力的关系 特点 应用举例
省力杠杆 l1 l2 F1 F2 省力费距离
费力杠杆 l1 l2 F1 F2 费力省距离
等臂杠杆 l1 l2 F1 F2不省力不费距离
辨一辨:图4列出的这些工具在使用中属于
省力杠杆的是 ,属于费力杠杆的是
,属于等臂杠杆的是 .
【即学即练】
1.如图5所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩
擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处
施加一个竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平
衡,且OB∶AB=2∶1,则F= N,它的
动力 (选填“大于”“等于”或“小于”)
阻力,此时杠杆是 杠杆.
2.如图6所示,O是轻杆OA的支点,A为动
力作用点.请在图中画出动力的力臂 l1及阻力
F2的示意图.
3.探究杠杆的平衡条件:
(1)安装好杠杆,发现杠杆左端下沉,应把
杠杆左端的平衡螺母向 调节,使杠杆
在 位置平衡,此时杠杆自身重力的力
臂为 .
(2)小红在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另
一侧某一位置用弹簧测力计 (填
方向)拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直
接从杠杆上 .
(3)下表是小红实验得到的数据,据此分析
可以发现这次实验的不妥之处是
.
实验次数 动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.5 10 3.0 5
2 1.0 20 2.0 10
3 1.0 30 2.0 15
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书
一、选择题
1.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球.”下列生产
和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是 ( )
A.天平 B.镊子 C.钓鱼竿 D.羊角锤
2.生活中常借助下列工具完成各种任务,其中使用时属于费力杠杆的是
( )
3.如图1所示,用起子开瓶盖,下列杠杆能正确解释这个现象的是 ( )
4.停放自行车时,需将后轮略微提起摆放整齐.若要从如图2所示的 A、
B、C、D四点中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的施力点是 ( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
5.如图3所示,轻质杠杆中点悬挂重为100N的物体,在右端施加一竖直
向上的力F,杠杆在水平位置平衡,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速
提升到B位置的过程中,力F将 ( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.先变小后变大
6.小明用如图4所示装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平
平衡,此时弹簧测力计处于竖直方向,他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程.
为了完成实验,下列方案可行的是 ( )
A.钩码的数量适当增加
B.钩码的位置适当左移
C.弹簧测力计位置适当向左平移
D.弹簧测力计转到图中虚线位置
7.如图5所示,杠杆在水平位置平衡,O为支点,杠杆上每个小格的长度
相等,每个钩码的质量相等.当两边钩码同时向支点移动一格后,下列说法中
正确的是 ( )
A.杠杆仍在水平位置保持平衡
B.若在左侧增加一个钩码,杠杆可恢复水平位置平衡
C.若在右侧减少一个钩码,杠杆可恢复水平位置平衡
D.若在左右两侧都减少一个钩码,杠杆可恢复水平位置平衡
8.为了便于驾驶员观察对应机动车道的信号灯指示状态,许多十字路口
都安装了悬臂式红绿灯.下列悬臂式红绿灯设计中,螺钉对支架底座的压力
最小的是 ( )
9.如图6所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用
一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面.则 ( )
A.F甲 >F乙,因为乙方法的动力臂长
B.F甲 <F乙,因为甲方法的阻力臂短
C.F甲 >F乙,因为甲方法的阻力臂短
D.F甲 =F乙,因为动力臂都是阻力臂的二倍
10.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具.如图7所示是小明制作的
杆秤示意图,使用时,将物体挂在秤钩上.此秤最大称量值是10kg,秤砣最远
可移至E点.某次称量时,提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝,移动秤砣
至位置D,使秤杆达到水平平衡(秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的
长度如图所示).下列说法正确的是 ( )
A.秤砣质量为0.5kg
B.C与D之间的距离为0.25m
C.提起B处秤纽,此时的最大称量值小于10kg
D.如果秤砣磨损,测量结果会比真实质量偏小
二、填空题
11.如图8所示,杠杆调平衡后,将两个不同的重物分别挂在杠杆两侧的
A、B处,杠杆仍平衡.则两重物重力大小之比是GA∶GB= ;若再将两
重物的悬挂点同时向支点移动一个格子,则杠杆将 (选填“左
端上升”“右端上升”或“仍能平衡”).
12.如图9所示是我国运动员参加奥运会皮划艇比赛的场面,当运动员
用船桨划水时,水对桨的力是向 (选填“前”或“后”)的,运动员手
中使用的船桨属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,使用它的
好处是 .
13.如图10所示为家庭电路常用的两种墙壁开关.按动开关时,开关会
绕面板内的轴转动,所以开关 (选填“属于”或“不属于”)杠杆,按
动图中两种开关时,需用力较大的开关是 (选填“甲”或“乙”).
14.如图11所示,在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物,在
杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的动力 F,杠杆保持平衡,此时杠杆
与水平方向夹角为30°(如图实线部分所示).若不考虑杠杆的自重,则杠杆
从图示位置转到水平位置的过程中动力臂 ,动力 .(选填
“变大”“变小”或“不变”)
(下转第4版
)
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书
1.如图1甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起
时,相当于一个绕O点转动的杠杆.其简化示意图
如图1乙所示,请在图乙中画出杠杆平衡时作用在
A点的最小动力F.
2.如图2甲所示的桔槔是我国古代汲水的一种
器具,可看作杠杆,请在图2乙中画出力臂l1和l2.
3.如图3甲所示是舂米用的石臼和杠杆,请在
图3乙的结构示意图中画出舂米时脚踏板上的动
力F1的力臂l1及A点所受阻力F2的示意图.
书
38期2版竞技台参考答案
1.AC 2.D
38期3版参考答案
动能和势能
1.B 2.D 3.B 4.A 5.C 6.D 7.D
8.重力势 动
9.高度 变小 B
10.变大 变大 不变
11.跳起 弹性势 增大
12.(1)小钢球 距离s (2)速度
(3)错误 没有控制小钢球从同一高度释放
(4)变小
13.(1)圆桌的铁钉陷入沙子中的深度
(2)①和②
(3)高度相同时,物体的质量越大,重力势能
越大
(4)甲 (5)C
38期4版参考答案
机械能转化及其应用
1.A 2.B 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C
8.减小 增大 减小
9.动 变小
10.A 大于 不守恒
11.a c b 先减小后增大
12.(1)A B (2)减小 不变 增大
(3)③ ①
13.(1)2
(2)增大 重力势 动 空气阻力
(3)大于
39期参考答案
1.B 2.A 3.C 4.A 5.B
6.D 7.A 8.C 9.B 10.C
11.不做功 减小 增大
12.240 不变 0
13.不变 变大 大于
14.2×105 2.76×107 2×103
15.3×103 12.5 3.75×104
16.(1)小球陷入花泥的深度
(2)一 (3)A、D、E
(4)2m 2m 无关
17.(1)木块移动的距离 速度
(2)< 速度 A (3)不能
18.(1)回形针 (2)秒表 (3)等于 Ght
(4)小 (5)重力
19.解:(1)装载车1min内走过的路程
s=vt=2m/s×60s=120m
(2)装载车空载时对地面的压力
F=G车 =m车 g=5×10
3kg×10N/kg=
5×104N
装载车空载时对地面的压强
p=FS=
5×104N
0.5m2
=1×105Pa
(3)由P=Wt=
Fs
t=Fv可得,装载车功率达
到30kW时受到的牵引力
F′=Pv=
30×103W
2m/s =1.5×10
4N
装载车匀速行驶,处于平衡状态,受到的阻力
与牵引力相等,即
Ff=F′=1.5×10
4N
由Ff=0.2G可得,车和粮食的总重力
G总 =
Ff
0.2=
1.5×104N
0.2 =7.5×10
4N
粮食的重力
G粮 =G总 -G车 =7.5×10
4N-5×104N=
2.5×104N
粮食的质量
m=
G粮
g =
2.5×104N
10N/kg =2.5×10
3kg
装载车工作的时间
t=2.5×10
3kg
50kg/min =50min
书
【项目提出】
生活中,人们常用杆秤测量物体的质量,根据
密度计算公式ρ=mV,活动小组准备制作一个刻度
均匀的能测液体密度的杆秤.
【项目分解】
要制作能测液体密度的杆秤,需要完成以下
任务:
1.了解杆秤的制作原理.
2.选择材料,完成制作.
【项目实施】
1.了解杆秤的制作原理
杆秤是我国古老的质量称量工具(如图1),刻
度是均匀的.使用时先把被测物体挂在秤钩处,提
起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤
砣悬挂点对应的数值即为物体的质量.
(1)杆秤的工作原理是 .
2.选择材料,完成制作
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代
替秤砣)等.
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一
根无刻度“密度秤”.
②杯中不加液体,提起秤
纽,移动秤砣,当秤杆在水平位
置平衡时(如图2),将此时秤
砣的悬挂点A标记为“0”刻度.
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤
杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记
为“1”刻度(单位g/cm3).
④以A、B两点之间长度的110为标准,在整根
秤杆上均匀地标上刻度.
(2)在制作过程中,秤杆
出现左低右高的现象(如图
3),要调至水平位置平衡,秤
砣应往 侧移动.
【项目交流】
(3)用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度
的准确度进行检验.为了制作出精确度更高的“密
度秤”,下列改进措施可行的是 (填字母).
A.把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
(4)同学们在使用过程中,发现待测液体密度
大于杆秤的量程,于是决定在原来的杆秤基础上,
通过改变秤纽的位置改变杆秤的支点,制作一个
量程更大的杆秤.为了使杆秤的测量范围更大,应
该使秤纽向 移动,然后按照前面的制作
步骤重新标注杆秤的刻度.
(5)若杆秤在使用过程中秤砣有磨损,质量变
小,则测得待测液体的密度将 (选填“偏
大”“偏小”或“不变”).
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书
【参考答案】
(1)F1l1=F2l2 (2)右
(3)B (4)左 (5)偏大
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