内容正文:
一、杠杆(Ⅰ)
【自测互评】
1.如图所示,瓶盖扳手和钓鱼竿在工作时的共同点是,在______的作用下,都能绕_____点转动。在物理学中,将这类工具称为杠杆。杠杆是-一种“机械模型”。①光线、②匀速直线运动③速度,这些物理概念的建立所运用的方法与“杠杆”相同的有中______
力
固定
①
2.如图所示,当用笤帚扫地时,可把笤帚看作一根杠杆,在杠杆上A、B、C三处位置中,____处是支点,动力臂______阻力臂(选填“大于”“小于”或“等于”),阻力的施力物体是______,受力物体是_______.
小于
A
地面
笤帚
3.如图所示,动力的力臂用L表示,下列各图中正确的是 ( )
D
4.如图所示是一个简易的杠杆式起重机,F是动力,物体对杠杆向下的拉力为阻力.请画出动力臂和阻力臂.
O
1
F2
L1
L2
5.作出如图所示的铡刀的两个力臂,并标明L1和L2.
●
L1
L2
6.用力F2把门推开,弹性绳会被拉长。如图所示,门处于静止状态。
(1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图;
(2)O为支点,画出F1的力臂
F2
L1
学习杠杆时运用的研究方法。
(1)通过分析开瓶盖的扳手、拔钉子的羊角锤、钓鱼竿等工具在使用过程中的共同点,归纳并建立杠杆的概念。
(2)在生产和生活中没有哪种工具的名称叫作杠杆,杠杆是一种物理模型。
(3)与力的三要素类比,杠杆具有五个要素:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
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(4)物体发生相互作用时,施力物体与受力物体的说法是相对的,与此类比,杠杆的动力与阻力也是相对的。
杠杆力臂的画法:按“一点、二线、三垂直、四标号”的顺序画力臂。首先,要确定支点;其次,沿动力或阻力的作用方向画力的作用线;再次,过支点作力的作用线的垂线,支点到垂足的距离就是动力或阻力的力臂;最后,标出力臂的符号L1或L2。(“内容梳理”第4~6题)
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在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)从“力的三要素影响力的作用效果”来理解实验中改变钩码个数、钩码的悬挂位置及弹簧测力计的拉力方向:这些操作实际上是分别改变力的大小.力的作用点和力的方向。
(2)调节杠杆在水平位置平衡,目的是便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
实验过程中要进行三次操作的目的是使实验结论的可靠程度更高。(“探究之路”第7题)
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[ 探究之路 ]
7.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前出现如图(a)所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡.应将左端的平衡螺母A向_____调. (选填“左”或“右”,下同)调,或将杠杆右端的平衡螺母B向_____调.
右
右
(2)小明在实验过程中出现如图(b)所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应保持左边的钩码位置不变,将右边的钩码向___ (选填“左”或“右”)移动__格,
右
2
或保持右边的钩码位置不变,将左边的钩码向___(选填“左”或“右”)移动__格.
右
1
(3)小明进行正确操作后,测得的数据如下表所示,表格中漏填的数据为 N.由此 得到杠杆平衡条件是__________________.
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 15
1
动力×动力臂 =阻力×阻力臂
(4)有的小组的同学在杠杆处于图(a)所示位置时,就在杠杆上挂钩码进行实验,小明认为这样操作会对实验产生如下影响:
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③)无法得出杠杆平衡条件
正确的是_______ (选填字母)
A.①②
B.①③
C.②③
A
8.如图所示的杠杆在拉力F的作用下处于平衡状态.若将弹簧测力计由竖直向上拉改为斜向上拉,当杠杆重新平衡时,拉力F’的力臂将_____ (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),
弹簧测力计的示数
与其在竖直位置时
的示数相比,将______.
变小
变大
9.下列仪器或工具在使用过程中利用了杠杆原理的一组是 ( )
①量筒②剪刀③烧杯④衣服夹⑤托盘天平⑥弹簧测力计
A.①②③
B.②④⑤
C.①③⑤
D.④⑤⑥
B
[ 学以致用 ]
10.如图所示,OA为轻质杠杆,可绕O点自由转动,在OA中点处挂一个重为20N的物体G,A端施加一个与杠杆成30°的动力F,是杠杆在水平位置平衡,则动力F的大小为 ( )
A.20N B.10N
C.40N D.5N
A
11.动力为20 N,阻力为100 N,若动力臂长80 cm,当杠杆平衡时,阻力臂长应为 ( )
A.20 cm
B.16 cm
C.25 cm
D.400 cm
B
19
12.如图所示, 杠杆AOB的A端挂着重为GA的物体, B端挂着重为GB的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置, 若AO<BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是 ( )
A.GA一定大于GB
B.GA=GB
C.GA一定小于GB
D. GA可能等于GB
L1
L2
<OB
=OA
D
13、如图所示是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水。 O为支点,请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2。
L1
L2
14.如图所示,杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡,图中已画出了杠杆A端所受的力F1.如果虚线OO’是力F2的力臂,请在杠杆上标出F2的作用点B(图上保留应有的作图痕迹),并画出力F2的示意图.
●
F2
15.如图(a)所示是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景,其简化装置如图(b)所示:O点为轻质杠杆AB 的支点,OA:OB=1:3,物块用轻质细绳系在A 端,工人在 B 端施加竖直向下的拉力F,此时杠杆水平平衡,物块重1200N。
(1)请在图(b)中画出工人所施加的拉力F的力臂。
(2)为将图(b)中物块恰好拉离地面,工人所用的拉力为多大?
解:
L1
L1
$