内容正文:
9.1杠杆 随堂练习
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.杠杆都是直的 B.杠杆可能是弯的
C.力的作用线不可能通过杠杆的支点 D.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
2.下列属于省距离的杠杆的是( )
A.船桨 B.钢丝钳
C.托盘天平 D.独轮车
3.如图所示,水平地面上有一个底面为正方形的柱体。该柱体高为,底面边长,柱体重为,要使该柱体绕着底面一侧的棱边使底面的一侧稍稍离开地面,至少应对它施加多大的力( )
A.300N B.400N C.600N D.800N
4.中国古代的杆秤,是一种典型的杠杆应用。如图所示杆秤恰好水平平衡,B点提扭处为0刻度,在使用杆秤称量物体时,如果秤砣被磨损掉一部分,那么杆秤的读数将( )
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
5.探究杠杆的平衡条件时,将杠杆放在水平台上,杠杆处于图甲所示的状态。将杠杆调水平平衡后,左、右两边挂上钩码使杠杆再次平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中杠杆处于非平衡状态
B.甲图中杠杆右端的平衡螺母向右调,会使杠杆在水平位置平衡
C.乙图中钩码的重力是杠杆的动力和阻力
D.乙图中左右两边的钩码同时向外移1格,杠杆左侧下降
6.下列的说法中不正确的是( )
A.一根直的硬棒一定是杠杆
B.杠杆可以是直的,弯曲的,或者其它形状
C.在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆
D.当力的作用线通过支点时,力臂的大小为零
7.如图所示,用羊角锤拔钉子时,手尽量握在远离锤头的锤柄上,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力
8.如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,已知AO=CO=CB,在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力,则应该( )
A.在A点施加一个竖直向下的力,大小为60N
B.在B点施加一个竖直向下的力,大小为60N
C.在A点施加一个竖直向上的力,大小为30N
D.在B点施加一个竖直向上的力,大小为30N
二、填空题
9.筷子是我国饮食文化的标志之一。如图所示,这是利用筷子夹糕点的场景,此时筷子ABC可看作一个_______杠杆;手离糕点越_____,人夹起糕点所用的力越小。
10.简单机械的使用给人们生活带来很多便利。如图-1所示,插入锁孔的钥匙转动时,锁芯随之转动可开锁,此时钥匙相当于___________(选填“轮轴”或“滑轮”);如图-2所示,使用镊子夹取物体时,将手压在处,则该杠杆的支点是___________(选填“A”“B”或“C”)点。
11.如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_____(选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省____.
12.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在___________位置平衡最便于测力臂。如图所示,用弹簧测力计在C点对杠杆施加竖直向上的拉力,若杠杆一直保持在水平位置平衡,只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置,弹簧测力计的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图甲,方向盘相当于一个_____,若F1=20N,轮盘的半径为20cm,轴的半径为2cm,不计摩擦阻力,该轮轴平衡时F2=_____N。如图乙,门锁的把手相当于一个_____(省力/费力)机械。
三、作图题
14.“节约用水,人人有责”,如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景,水龙头手柄可以视为一根杠杆。请画出阻力的力臂以及施加在A点的最小动力的示意图。
四、实验题
15.如图所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N)。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆_____(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,此时正确的操作是向________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是__________。
(2)在图乙中杠杆平衡时,若在A、B两处再各加挂一个相同的钩码,则杠杆的_______(选填“左”或“右”)侧会下降。
(3)如图丙所示,在A′点悬挂4个钩码,在B′点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力的大小为________N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由竖直方向缓慢转动到图中所示方向的过程中,其示数将变大,原因是____________
(4)通过多次实验,可以得到杠杆的平衡条件是__________(用字母表示)。
五、计算题
16.如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA长1m,OB长0.6m,在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重,他在B端施加竖直向下的拉力时,杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N,g取10N/kg,不计杆重与绳重。求此时:
(1)配重的重力;
(2)拉力;
(3)小宁同学对地面的作用力。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《9.1杠杆 随堂练习》参考答案
1.B
【详解】解答:A. 杠杆可以是直的,也可以是弯的,所以A错误;B. 杠杆可以是直的,也可以是弯的,所以B正确;C. 力的作用线能通过杠杆的支点,当力的作用线通过支点时,力臂为零,所以C错误;D. 力臂是从支点到力的作用线的距离,简单地说,就是“点到线”的距离,而不是“点”到“点”的距离,所以D错误.选B.
点睛:杠杆是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒,力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离.
2.A
【详解】A.省距离的杠杆一定是费力杠杆,其特点是动力臂小于阻力臂。船桨在使用时,支点在船舷处,手施加的力是动力,水对桨的力是阻力。动力臂(支点到手的作用点的距离)小于阻力臂(支点到水的作用点的距离),是费力杠杆,但省距离。故A符合题意;
B.钢丝钳在使用时,支点在转轴处,手施加的力是动力,钢丝对钳口的力是阻力。动力臂(支点到手的作用点的距离)大于阻力臂(支点到钳口的距离),是省力杠杆,但费距离。故B不符合题意;
C.托盘天平在使用时,支点在横梁中点,两边托盘中物体的重力分别是动力和阻力。动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力,既不省距离也不费距离。故C不符合题意;
D.独轮车在使用时,车轮的轴是支点,人手施加的力是动力,车上货物的重力是阻力。动力臂(支点到手的作用点的距离)大于阻力臂(支点到货物重力作用点的距离),是省力杠杆,但费距离。故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】要使该柱体底面的一侧稍稍离开地面,该柱体可以看作杠杆,上下两个斜对边的距离为动力臂时,动力臂最长,此时动力也最小,最省力,设此时动力为,阻力为
动力臂
阻力臂
根据杠杆平衡条件,最小的动力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】杆秤是利用杠杆平衡原理进行称重。在使用杆秤称量物体时,B点为支点。货物对杆秤的拉力是阻力F2,方向竖直向下,则阻力臂是支点到阻力作用线的距离;秤砣对杠杆的拉力是动力F1,方向竖直向下,则动力臂是支点到动力作用线的距离。在使用杆秤称量物体时,如果秤砣被磨损掉一部分,即秤砣的重力减小,秤砣对杠杆的拉力即动力F1减小,因此称重同样的物体,根据杠杆平衡条件,要使杠杆重新水平平衡,需增大动力臂,需将秤砣往外移,那么杆秤的读数将偏大。
故选A。
5.D
【详解】A.杠杆平衡状态有静止或者匀速转动,甲图中杠杆静止,处于平衡状态,故A错误;
B.甲图中杠杆右端下倾,右端的平衡螺母向左调,会使杠杆在水平位置平衡,故B错误;
C.乙图中钩码对杠杆的拉力是杠杆的动力和阻力,故C错误;
D.乙图中左右两边的钩码同时向外移1格,杠杆左端力与力臂的乘积为
杠杆右端力与力臂的乘积为
则杠杆左侧下降,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】ABC.一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆,则杠杆可以是直的、弯曲的,或者其它形状的,故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.力臂是指力的作用线到支点的距离,所以当力的作用线通过支点时,力臂的大小为0,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.A
【详解】羊角锤属于省力杠杆,手尽量握在远离锤头的锤柄上,会增大动力臂,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,所需的动力越小,就能更省力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
8.D
【详解】已知支点在O点,在杠杆的A、B两点都可以施加一个力使得杠杆在水平位置平衡,因为,所以在B点施加一个竖直向上的力最省力,由杠杆的平衡条件可得,即,解得,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 费力 近
【详解】[1]使用筷子时,支点是A点,动力作用在B点,阻力作用在C点(糕点处)。此时动力臂(AB段)小于阻力臂(AC段),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件,阻力(糕点的重力)和阻力臂不变时,手离糕点越近,动力臂(AB段)越长,则所需的动力越小。
10. 轮轴 A
【解析】【小题1】[1]插入锁孔的钥匙转动时,锁芯随之转动可开锁,钥匙与锁芯都绕同一中心点转动,故此时钥匙相当于轮轴。
[2]使用镊子夹取物体时,镊子绕着A点转动,因此该杠杆的支点是A点。
11. C 力
【详解】第一空、第二空.剪铁皮需要较大的力,因此应选用省力的剪刀,三幅图中只有C图的剪刀动力臂是大于阻力臂的,是省力杠杆.
12. 水平 变大
【详解】[1]探究“杠杆平衡条件”的实验中,施加动力或阻力由钩码的重力提供,重力的方向是竖直方向的,当杠杆在水平位置平衡时,力臂刚好是所挂钩码到支点的杆长,最便于测量力臂。
[2]若弹簧测力计施加的力为动力,钩码施加的力为阻力,由于阻力与阻力臂的乘积不变,只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置,此时动力臂变小,根据杠杆平衡的条件可知,动力变大,即弹簧测力计的示数会变大。
13. 轮轴 200 省力
【详解】[1]方向盘由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转,所以方向盘相当于一个轮轴。
[2]已知,轮盘的半径,轴的半径。
根据轮轴实质是杠杆变形,利用杠杆平衡条件,即
将已知数值代入公式可得
解得。
[3]门锁的把手,外轮半径大于轴半径,动力作用在轮上。根据轮轴原理,当动力作用在轮上时,利用杠杆平衡条件,即,可得,因为,所以,也就是用较小的动力就能克服较大的阻力,所以门锁的把手相当于一个省力机械。
14.
【详解】延长的作用线,过O点作阻力作用线的垂线,即为阻力对支点O的力臂;在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,OA为最长动力臂时,动力最小,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力,如图所示:
15.(1) 是 右 便于测量力臂
(2)左
(3) 3 拉力的力臂变小
(4)
【详解】(1)[1][2][3]如图甲所示,杠杆处于静止状态,因此杠杆是平衡状态,但不是水平平衡状态;为了使杠杆水平平衡,由于杠杆此时右端上翘,应将平衡螺母向右调节;保持杠杆水平平衡便于力臂的读取,从而测量力臂。
(2)设每个钩码重力为G,杠杆上每小格长度为l,若在A、B两处下方各加一个钩码,则A端力与力臂乘积为
B端力与力臂乘积为
因为,所以左侧会下降。
(3)[1]根据杠杆的平衡条件可知
所以拉力大小为
[2]将弹簧测力计由竖直方向缓慢转动到图中所示方向的过程中,动力臂会减小,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力会增大,示数变大。
(4)通过多次实验可知,杠杆的平衡条件为动力臂乘动力等于阻力臂乘阻力,即。
16.(1)150N
(2)250N
(3)200N
【详解】(1)配重的重力
(2)横杆AB可视为一个杠杆,O为支点。阻力等于配重的重力则
阻力臂
动力为施加在B端的拉力。动力臂
根据杠杆平衡条件可得
则
(3)对小宁同学进行受力分析,他受到三个力的作用:①自身所受的重力,方向竖直向下;②杠杆对他的向上的拉力,根据力的作用是相互的,则有
③地面对他的支持力,方向竖直向上。由于小宁处于静止状态,所以受力平衡,即向上的力等于向下的力,则
则地面对小宁的支持力
小宁同学对地面的作用力(压力)与地面对他的支持力是一对相互作用力,大小相等。所以小宁同学对地面的作用力为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$