资料简介
杠杆
杠杆及五要素
1.关于杠杆,下列说法正确的是( )
A.只有直的硬棒才是杠杆
B.使用杠杆一定省力
C.力臂就是支点到力的作用点的连线
D.既省力又省距离的杠杆是不存在的
2.若杠杆的动力臂为 L1,阻力臂为 L2,支点与动力作用点之间的距离为 S,则对任何杠杆而言,都不可能成立的关系式是( )
A.L1>L2 B.L1<L2 C.L1>S D.L1<S
3.(2007•湘潭)在铁路道口常设有如图所示的道闸,这种道闸平时上扬,当火车要通过道口时道闸转动到水平位置,示意过往的其他
车辆停车等候,这种道闸称为常开型道闸.与之相反,另一种道闸平时水平放置,当有车辆要通过时,道闸上扬,允许车辆通过,这
种道闸称为常闭型道闸.对于这两种道闸重心的位置,下列说法正确的是( )
A.常闭型道闸,重心应在 O 点右侧
B.常开型道闸,重心应在 O 点右侧
C.常闭型道闸,重心应在 O 点左侧
D.常开型道闸,重心应在 O 点左侧
4.如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是( )
A. B. C. D.
5.关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.从支点到力的作用点的距离称为力臂
B.作用在杠杆上的动力和阻力,这二力的方向有可能是相同的
C.支点总是处在动力和阻力之间的某一位置
D.人们在生产劳动中使用杠杆的目的就是为了省力
6.将扫帚把横放在水平放置的支架上,恰使它在支架上能保持水平平衡,如图所示.下列说法正确的是( )
A.O 点为扫帚的重心,O 点左侧较重
B.O 点为扫帚的重心,O 点右侧较重
C.O 点为扫帚的重心,O 点左、右两侧一样重
D.O 点不是扫帚的重心,但 O 点左、右两侧一样重
7.下列说法错误的是( )
A.杠杆可以是直的,也可以弯的 B.杠杆一定有支点
C.杠杆的支点一定在杠杆上 D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂的长度之和
8.下图是筷子夹菜时的杠杆示意图,其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是( )
A. B. C. D.
9.下列哪一组所列的器具都是杠杆( )
A.剪刀、筷子、打气筒 B.锅铲、钓鱼竿、桌子
C.钢笔、电灯、直尺 D.撬棒、跷跷板、天平横梁
10.阿基米德撬动地球的设想示意图,如图所示(图中 O 为支点).用垂直杠杆向下的作用力撬动地球时,动力臂是( )
A.A 到 B 的距离
B.A 到 O 的距离
C.O 到 B 的距离
D.O 到 C 的距离
11.工人哈里正试图拧松工件上一个紧固的螺栓,他分别用两种方法,第一种是如图甲所示,用扳手直接拧螺栓;第二种是如图乙所
示,与甲一样用扳手夹住螺栓,然后将绳的一头栓在扳手柄的上端,用力拉绳的另一头,比较两种方法拧松螺栓需要用力的大小( )
A.第一种需要用更大的力
B.第二种需要用更大的力
C.两种方法需要用的力几乎一样
D.两种方法都不好,应该换手柄更短一点的扳手
12.下列常用仪器或工具:①量筒;②剪刀:③烧杯;④试管夹;⑤托盘天平;⑥弹簧测力计,工作过程可抽象成一根杠杆的是( )
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.④⑤⑥
13.一根硬棒在力的作用下如果能绕着 _________ 点转动,这根硬棒就叫杠杆.这个点就叫 _________ ,阻碍杠杆转动的叫
_________ .
14.杠杆的平衡条件是指杠杆处于 _________ 或 _________ 状态,杠杆的平衡条件是: _________ .力臂是指从 _________
的距离;
15.一根硬棒,在 _________ 能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆;力臂是从 _________ 到力的 _________ 的距离.杠
杆平衡条件表达式为: _________ ;省力杠杆的 l1 _________ l2、费力杠杆的 l1 _________ l2、等臂杠杆的 l1 _________ l2.
16.筷子是我国古代劳动人民的伟大发明,用筷子夹菜时,筷子是杠杆,它的动力是 _________ 对 _________ 的作用力,一般
来说,筷子是动力臂 _________ 阻力臂的杠杆.(填“大于”“小于”或“等于”)
17.小林同学在农村老家发现一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图所示.使用这个装置时,人在 A 端用力把它踩下后立即松
脚,B 端就会立即下落,打在石臼内的谷物上,从而把谷物打碎.用力将它踩下去的过程中,动力是 _________ (自身的重力/脚
踩的力),脚松开到打在石臼内的谷物时,自身的重力是 _________ (动力/阻力).
18.(2008•昆明)图(a)是一台某种型号吊车的示意图,吊车自身的重力为 G.为防止吊起过重的货物时向后翻倒,在吊起货物前,
采取了如下措施:把位于吊车四周略比车身宽一点的前后两组支撑柱 1、2 放下,如图(b)所示.则放下支撑柱后,吊车对地面的压
强 _________ .如果把整个吊车视为一个杠杆,那么在图示吊起重物的情形下,支撑柱放下前后相比较,吊车的重力 G 的力臂
_________ .(填“变大”、“变小”或“不变”)
19.在如图所示的杠杆 OC 中,O 是支点,若 F1 是动力,F2 是阻力,则动力臂是 _________ ,阻力臂是 _________ .(用字母
表示)
20.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用.护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,由图可知,它的支点是 _________ 点(选填“A”、
“B”或“C”),在将吊桥匀速拉起的过程中,人所用的拉力大小的变化情况是 _________ .在图中画出动力臂.
21.如果把铁锨看作费力杠杆,在图所示的 A、B、C 三点中,支点是 _________ 点,动力作用点是 _________ 点,阻力作用点
是 _________ 点.
22.如图是一种健身器械,AOB 可视为一个杠杆,0 是它的支点.
(1)小明用力向下拉杠杆时,重物被抬起.此时 AOB 是一个 _________ (选填“省力”或“费力”)杠杆.
(2)他想更容易抬起重物,应该将手 _________ (选填“靠近”或“远离”)O 点,这是因为增大了 _________ .
力臂的画法
1.(2010•衢州)如图所示为一种树木扶正器.将扶正器的 B 端放在地面上,通过收紧带与树根部 C 保持一定距离.A 端固定在树干
上,利用液压装置产生一个推动树干的力,那么,在扶正到如图位置时,树干 A 点( )
A.受到沿 BA 方向的推力
B.受到垂直于 AB 方向的推力
C.所受推力的力臂为 AB
D.所受推力的力臂为 BC
2.(2008•青岛)下列关于动力 F1 力臂的作图中,正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示的杠杆处于平衡状态,F 的力臂是( )
A.DO B.OD C.OC D.OF
4.(2011•盘锦)杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,如图所示,请画出动力 F1 与阻力
F2 的示意图,并画出动力 F1 的力臂 l1.(设吊桥质地均匀)
5.(2011•锦州)如图是液压汽车起重机的示意图.O 为支点,F1 为动力,B 为阻力作用点.试画出动力 F1 的力臂 L1 以及作用在吊臂
上的阻力 F2 的示意图.
6.(2010•宁夏)如图所示,当人曲臂将重物端起时,人的前臂可以看作一个杠杆.请在示意图上画出 F1 和 F2 的力臂.
7.(2009•泰安)两位同学利用图乙所示的可以绕 O 点自由转动的健身器材进行锻炼,甲同学竖直向下用力 F1 将另一端的乙同学拉起.请
画出拉力 F1 的力臂 L1.
8.(2009•锦州)用竖直向上的力抬起书桌的一端,请在图中画出这个力 F1 的示意图、支点 O 和力臂 L1.
9.(2008•怀化)铡刀铡草时的示意图如图所示,请作出作用在铡刀上的动力 F1、阻力 F2 的力臂.
10.如图所示,在图中分别画出力 F1 和 F2 对支点 0 的力臂 L1 和 L2.
杠杆的分类
1.(2011•淄博)下图所示的用具中,属于费力杠杆的是( )
A. B. C. D.
起子 钢丝钳 剪刀 镊子
2.(2011•扬州)如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
A.以 B 为支点的费力杠杆
B.以 B 为支点的省力杠杆
C.以 A 为支点的费力杠杆
D.以 A 为支点的省力杠杆
3.(2011•泰安)用如图所示的撬棒撬起一块石头时,这根撬棒属于什么杠杆?( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法判断
4.(2011•台州)下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.剪刀剪纸 B.起子开瓶 C.镊子夹物 D.钳子剪导线
5.(2011•山西)如图所示,是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.ABC 是一个省力杠杆
B.D 处刀刃较薄,可以增大压力
C.杠杆 ABC 上有粗糙的花纹,可以减小摩擦
D.指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
6.(2011•临沂)如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,使用哪种最合适?( )
A. B. C. D.
7.(2011•福州)下列生活用具中,使用时属于省力杠杆的是( )
A. B. C. D.
筷子 核桃夹 碗夹 面包夹
9.(2011•北京)图中所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A. B. C. D.
撬棒 羊角锤 核桃夹 食品夹
10.(2010•铜仁地区)农村保留一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图所示.使用这种装置时,人在 A 端用力把它踩下后立即
松脚,B 端就会立即下落,打在石臼内的谷物上,从而把谷物打碎,下列说法正确的是( )
A.是省力杠杆,B 端下落过程重力势能转化为动能
B.是省力杠杆,B 端下落过程动能转化为重力势能
C.是费力杠杆,B 端下落过程动能转化为重力势能
D.是费力杠杆,B 端下落过程重力势能转化为动能
11.(2009•齐齐哈尔)下列属于省力杠杆的是( )
A.划船时的船桨 B.剪铁皮的剪子 C.起重机的吊臂 D.端着茶杯的前臂
12.(2007•烟台)瓶盖起子有图 (a)(b)两种用法,A、B 是开盖时起子和瓶盖接触的两点.在瓶盖和瓶口的接触点中,D 和 E 分别
是离手最远和最近的两点.开盖时手对起子施加的力 F 作用在 G 点,瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心 C 点(图中没有标
出).如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折.则( )
A.(a)图支点是 A,(b)图支点是 B,(b)种用法省力
B.(a)图支点是 A,(b)图支点是 B,(a)种用法省力
C.(a)(b)两图支点都是 B,(b)种用法省力
D.(a)(b)两图支点都是 A,(a)种用法省力
13.(2011•永州)如图所示,在用杠杆撬石头的过程中,该杠杆属于 _________ 杠杆(选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”).在
用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头,那么他的手应该向 _________ 支点 O(选填“远离”或“靠近”)方向移动.
14.(2011•衢州)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O 为支点,F1 表示手对钓鱼竿的作用力,请完成下列问题:
(1)在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力 F2 的力臂 l2;
(2)钓鱼竿属于 _________ 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
15.(2010•肇庆)如图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于 _________ 杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重 G=1000N,
运泥土时从 A 点提起独轮车把手的力是 F,F 的力臂是 _________ m,F 的大小至少是 _________ N.
16.(2010•龙岩)皮划艇是我国奥运优势项目之一,比赛中(如图),运动员一手支撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,
此时的船桨是 _________ (填“省力”或“费力”)杠杆;运动员用力向后划水,皮划艇就快速前进,这说明力的作用是 _________
的.
17.(2009•湖州)图甲所示的是现在比较流行的新型拖把,只需要用手在 A 处向上拉动即可把海绵拧干,非常方便卫生.这里拉杆 ABC
是 _________ (选填省力或费力)杠杆.从图乙海绵的形状变化可说明 _________ .
18.(2009•梅州)2008 年 5 月 12 日,四川汶川发生 8.0 级地震,救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作.
(1)利用如图所示的钢丝钳,救援队员把钢筋剪断,钢丝钳是
_________ (选填“省力”或“费力”)杠杆.
(2)使用撬棒,救援队员把滚落公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒 D 点沿 DM 的方向用力撬起石块 1,撬棒的支点是
_________ 点.
(3)用生命探测仪,救援队员可以找到∪埋在废墟中的幸存者.生命探测仪有多种,其中“可视生命探测仪”是利用光纤把细小的摄像
探头深入废墟的缝隙中,光信号在光纤内经多次
_________ (选填“反射”或“折射”)传送回来,救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚.
(4)地震后,为了防止传染病的发生,防疫人员将消毒液喷洒在可能发生疫情的地方,过一会儿,没有喷洒药水的地方也能闻到药味,
这种现象说明
_________ .
杠杆的平衡条件
1.(2011•义乌市)如图,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,因为甲方法的动力臂长 B.F 甲<F 乙,因为乙方法的阻力臂长
C.F 甲>F 乙,因为乙方法时阻力臂短 D.F 甲=F 乙,因为动力臂都是阻力臂的 2 倍
2.(2011•莱芜)如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D.将左边的钩码向里移动一格,同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
3.(2010•乌鲁木齐)如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平
衡,则( )
A.两球都是实心的 B.大球实心,小球空心
C.大球空心,小球实心 D.两球都空心,且空心部分体积相同
4.(2010•广州)60kg 的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为( )
A.20kg B.30kg C.60kg D.120kg
5.(2010•阜新)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴 O 处靠近,这样做的目的是为了( )
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离 B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力 D.减小阻力臂,省力
6.(2009•株洲)如左图所示,长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕 O 点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆
上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力 F 与作用点到 O 点距离 x 的变化关系如图所示.据图可知金属杆重( )
A.5N B.10N C.20N D.40N
7.(2009•宜昌)两个小孩坐在跷跷板上,当跷跷板处于平衡时( )
A.两个小孩的重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.轻的小孩离支点近一些 D.重的小孩离支点近一些
8.(2009•包头)如图所示,均匀木棒 AB 长为 1m,水平放置在 O、O′两个支点上,已知 AO、O′B 的长均为 0.25m,若把 B 端竖直向
上稍微抬起一点距离,至少要用力 20N,则下列说法中不正确的是( )
A.木棒自重 60N
B.若把 B 端竖直向下秒微压下一点距离至少要用力 60N
C.若把 A 端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力 40N
D.若把 A 端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力 60N
9.(2008•梅州)如图所示杠杆处于平衡状态,若使弹簧测力计的示数变为原来的 ,要保持杠杆仍然平衡,可以( )
A.减少一个钩码
B.减少二个钩码
C.减少三个钩码
D.把钩码向左移一个小格
10.(2008•广州)如图所示,绳子 OO′悬吊着质量忽略不计的杆,在杆的 a 点挂上重物 G,在 O 右侧某点 b 处挂上
钩码.重物 G 的质量及 a 到 O 的距离不变,要使杆保持水平,b 点挂的钩码个数(各个钩码质量相同)和 b 到 O 的
距离的关系是图中哪一幅( )
A. B. C. D.
11.(2007•泰州)如图为某种吊车的工作示意图.利用伸缩撑杆可使吊臂绕 O 点转动;伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始
终与吊臂垂直.下列关于这个吊车的有关说法正确的是( )
A.吊臂是一个省力杠杆
B.使用这种吊车,好处是可以少做功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
12.(2007•镇江)如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上,O 为麦桔杆的中点.这时有两只
大肚皮的蚂蚁同时从 O 点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
13.(2007•柳州)如图所示,是用道钉撬撬道钉的示意图.当道钉对道钉撬的阻力 F2 是 4000N 时,要把
道钉撬起,需要的动力 F1 最小为(不计道钉撬重)( )
A.20N B.200N C.2000N D.20000N
14.如图是一个质量分布均匀的物体,现用细线将物体悬挂起来,物体在水平位置平衡.如果在悬挂处沿
竖直方向将物体分成左右两部分,则( )
A.左边部分质量较大
B.右边部分质量较大
C.两边质量一样大
D.无法比较
15.(2003•天津)如图所示的轻质杠杆,AO 小于 BO.在 A、B 两端悬挂重物 G1 和 G2 后杠杆 平
衡,若将 G1 和 G2 同时向支点 O 移动相同的距离,则( )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的 A 端向下倾斜
C.杠杆的 B 端向下倾斜 D.无法判断
16.如图所示,A 点的弹簧测力计无论是竖直向下还是倾斜向下都可以使杠杆水平,由杠杆的平衡条件可知( )
A.倾斜拉动,弹簧测力计的示数较大
B.竖直拉动,弹簧测力计的示数较大
C.两种方法弹簧测力计的示数相等
D.无论弹簧测力计怎样拉动,弹簧测力计的示数都小于物重
17.如图所示,一根轻质木杆,A 端细线下所挂 50N 的重物静止在水平地面上.当在 B 端加竖直向下的
作用力 F=30N 时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直.已知 OA=15cm,OB=5cm,则重
物对水平地面的压力为( )
A.80N B.60N C.40N D.20N
18.一根长为 L、重为 G 的均匀木条,支在中间刚好平衡,如果在左端锯下全长的 ,叠放在左端剩余部分的上面,如图所示,则
( )
A.仍平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.无法确定
19.如图,用始终垂直于与木头的力 F 将木头缓慢地抬起,在抬起的过程中,力 F 大小将( )
A.不变 B.渐渐变小 C.渐渐变大 D.先变小后变大
20.如图是电信工人竖立电线杆工作过程的示意图,将电线杆 AB 的下端 A 支在要竖起位置的空穴中,拉线拴在杆上的 P 点,PA 的长
度与定滑轮 O 离地面的高度 OC 相等.若用 l 表示拉线对电线杆的拉力 F 的力臂,则在将杆慢慢拉起至杆立直的过程中,l 的变化以及
乘积 Fl 的变化情况是( )
A.l 始终在增加,Fl 始终在增加 B.l 先增加后减小,Fl 始终在减小
C.l 始终在增加,Fl 始终在减小 D.l 先减小后增加,Fl 先减小后增加
21.(2011•烟台)如图所示,轻质杠杆 OA 中点悬挂重为 60N 的物体,在 A 端施加一竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平衡,则力 F
的大小是 _________ ,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 _________ (选填“变大”、“变
小”或“不变”).
22.(2010•嘉兴)为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验,小明右手拿着书,先让手下垂,左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌),将
右下臂慢慢抬起到水平位置,他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张.请你结合如图所示,利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原
因 _________ .
23.(2010•东营)某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示.他的重心在 A 点,所受重力为 520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面
对手的支持力为 _________ N.
24.(2007•连云港)我们在学习杠杆原理时知道阿基米德有一句豪言壮语“给我一根杠杆和一个支点,我就能撬动地球”,如图.
小刚同学对此产生了疑惑,他查阅了有关资料,知道地球的质量为 6×1024kg.并且假设支点距地球 1m,阿基米德给杠杆的最大压力为
600N,则阿基米德需要一根约为 _________ m 的轻质杠杆.即使他以 100km/h 的速度(相当于小汽车在高速公路上的速度)匀速
下压杠杆,要将地球撬起 1cm,也需要 _________ 年(1 年约为 104 小时).小刚据此指出这一豪言壮语是不可能实现的.(g 取 10N/
㎏)根据杠杆原理,请大家举出生活中常见的杠杆:如省力杠杆有 _________ ,费力杠杆有 _________ ,等臂杠杆有
_________ .(只需要举出一种即可)
25.如图所示,两位同学用一根轻竹棒抬重物.乙同学为了减轻甲同学的负担,请你写出一种合理的做法 _________ ,假如乙同学
要承担 3/5 的力,那么甲同学的肩头到重物挂点 O 的距离与乙同学的肩头到重物挂点 O 的距离之比是 _________ .
26.在人体中有许许多多杠杆,甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用.如图所示,人以 _________ (填字母)为支点,通过小腿
腓肠肌用力,踮起脚尖,按杠杆的分类,这是一个 _________ 杠杆(填“省力”或“费力”).小明体重为 600N,当小明踮起脚尖时,
假设体重落在“杠杆”中心,则两腿肌肉共用力至少 _________ N.
27.(2010•义乌市)某科学兴趣小组利用硬棒(质量一可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条
件.如图所示,在 C 处挂一待测物体 B,当重为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得 OC 为 6 厘米,OD
为 18 厘米.
(1)此时物体 B 的重力是多少牛?
(2)保持 O 点位置和物体 A 的重力不变,在 C 处挂上不同重力的物体,移动物体 A 的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在 OE 上
标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆.问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由.
28.(2010•湘潭)如图,长 3.0m、重 10N 且密度不均匀的金属杆,可绕 O 点在竖直平面内自由转动.现用竖直向上的拉力 F 使金属杆
保持水平,测出 O 点到拉力 F 的距离及 F 的大小,再改变拉力 F 作用点的位置,测出相应的 F 与 x 的大小,所得实验数据如下表.
实验次数 x/m F/N
1 0.5 20
2 1.0 10
3 1.5 6.7
4 2.0 5
5 2.5 4
求(1)由表中数据可得 F 与 x 之间成 _________ 关系
(2)金属杆重心到 O 点的距离为多少?
(3)若测力计量程为 25N,则应控制 x 在什么范围内变化?
29.(2005•大连)建筑工地使用的起重机如图所示.0B 长为 15m,0C 长为 25m,0C 段上有一个可移动的滑轮组,A 端装有配重,不
计滑轮组的重力及摩擦,g 取 10N/kg.当滑轮组在 B 点时,能安全起吊的重物的最大质量是 800kg.
(1)当滑轮组移到 C 点时,求能安全起吊的重物的最大质量.
(2)当起重机将 800kg 的重物匀速升高 8m,用了 10s.求滑轮组上钢丝绳的拉力的功率.
30.某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源 A 罐的液面高度 h1=3m,且保持不变.罐底有一个小出水口,面积为 S1,S1=0.1m2.孔
下通过一个截面积为 S2 活塞与杠杆 BC 相连,S2=0.24m2.杠杆可绕 B 端上下转动,另一端有一个中空的圆柱体浮子,横截面积为 S3,
S3=0.8m2,BO 是杠杆总长 .原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为 h2,h2=0.7m,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,
活塞离出水口尚有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深为 h3,h3=1m,为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质
量减去一部分,设减去的质量为 m′.(g 取 10N/kg,杠杆水平时,认为 BO 仍是杠杆总长 ,活塞及连杆和杠杆的质量均不计,杠杆所
受浮力不计,浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计.)试求
(1)活塞应上升的高度是多少;
(2)浮子应减去质量 m′是多少.
杠杆的最小力分析
1.(2011•南宁)如图是用羊角锤撬起钉子的示意图.为了撬起钉子,分别用四个力作用在锤柄的末端,其中最小的力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
2.(2009•潍坊)汶川地震中,滚滚的山石挡住了道路.增援人员要用撬棒撬开山石,分别沿如
图所示的四个方向用力,其中最省力的是( )
A.沿 F1 方向 B.沿 F2 方向 C.沿 F3 方向 D.沿 F4 方向
3.(2009•辽宁)如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
4.在图中,若要让杠杆在如图位置平衡,要使所加力最小,该力应( )
A.沿 F1 方向 B.沿 F2 方向 C.沿 F3 方向 D.以上各个方向都可以
5.如图所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.设图中圆桶重为 1000N,半径为 50cm,台阶高为 20cm,唐师傅至少要
用 _________ N 的力才能将这油桶推上台阶,他把油桶推上台阶的过程中至少要做 _________ J 的功.
6.案秤是日常生活中常用来测质量的一种器材,如图所示,其实它的实质是一个不等臂杠杆,它的工作原理是 _________ .称量
时,若在秤盘下粘了块泥,称量的结果比实际质量 _________ (填“大”“小”);若秤砣磨损了,称量结果比实际质量 _________ .
杠杆的平衡分析
1.(2005•海淀区)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以 O 为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置
缓慢拉至竖直位置,若用 L 表示绳对桥板的拉力 F 的力臂,则关于此过程中 L 的变化以及乘积 FL 的变化情况,下列说法正确的是
( )
A.L 始终在增加,FL 始终在增加
B.L 始终在增加,FL 始终在减小
C.L 先增加后减小,FL 始终在减小
D.L 先减小后增加,FL 先减小后增加
2.在轻质的杠杆两端 AB 各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝).支点 O 在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列
情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是( )
A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体
B.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分
C.将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离
D.将铜块和铝块同时浸没在水中
3.如图所示,轻质杠杆一端因始终水平方向力 F 作用而被逐步抬起,在此过程中 F 的大小及力臂变化是( )
A.变大、变大 B.变大、变小 C.变小、变大 D.变小、变小
4.如图所示,在水平力 F 的作用下,使硬棒沿逆时针方向匀速转动,在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过
程中( )
A.拉力 F 不变,F 的力臂变小
B.拉力 F 不变,F 的力臂变大
C.重力 G 不变,G 的力臂变小
D.重力 G 不变,G 的力臂变大
5.如图所示,杠杆 OA 的 B 点挂着一重物,A 端用绳子吊在滑环 M 下,此时 OA 恰好成水平,且 A 点与圆弧架 PQ 的圆心重合,那
么当滑环 M 从 P 点逐渐滑到 Q 点的过程中,绳子对 A 端拉力的大小将( )
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减少 D.由大变小再变大
6.如图所示,均匀杆 AB 长为 L,可以绕转轴 A 点在竖直平面内自由转动,在 A 点正上方距离 L 处
固定一个小定滑轮,细绳通过定滑轮与杆的另一端 B 相连,并将杆从水平位置缓慢向上拉起.已知杆
水平时,细绳的拉力为 T1,杆与水平面夹角为 30°时,细绳的拉力为 T2,则 T1:T2 是( )
A. :1 B.2:1 C.1: D.1:1
7.(2009•绍兴)一轻质杆支于水平的转轴上,可绕轴在竖直面上自由转动(杆的质量和杆与转轴间摩
擦不计),当杆左右两端固定质量分别为 m 和 M(m<M)两金属球时,杆恰好在水平位置平衡,如图.现
把转轴位置从 O 向右移到 O′处,在杆转动到竖直位置前,下列说法正确的是( )
A.P 球:下降,动能增加、势能减少 B.P 球:上升,动能增加、势能增加
C.Q 球:下降,动能增加、势能减少 D.Q 球:上升,动能增加、势能减少
8.(2011•南昌)三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,甲图中和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和
尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是( )
A.乙图中水桶 B 向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B.乙图中水桶 B 向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶 B 往前移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
9.(2008•镇江)如图所示,杠杆 AOB 用细线悬挂起来,当 A 端挂重 GA 的物体,B 端挂重 GB 的物体时,杠
杆处于平衡状态,此时 OA 恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重不计,则( )
A.GA=GB B.GA<GB C.GA>GB D.无法判定
10.(2005•镇江)乒乓球、保龄球等表面都是光滑的,为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢?经有关科学家研究发现:两个等大的球,
一个表面布满小坑,另一个光滑,在空中高速飞行时,表面布满小坑的球受到的空气阻力较小.现将质量与体积均相等的两个小球 A
(表面布满小坑)与 B(表面光滑)分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端,使杠杆水平平衡,如图所示.当从两球正下方同时以相同
速度(足够大)的风对准它们竖直向上吹时,则以下的说法中正确的是( )
A.杠杆左端下降
B.杠杆右端下降
C.杠杆仍然在水平方向处于平衡状态
D.无法判断杠杆的转动情况
11.如图所示为一杆秤,下面说法正确的是( )
A.在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量
B.在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值小于物体的真实质量
C.用 B 提纽时,该秤的最大秤量值比用 A 提纽时的最大秤量值大
D.以上说法都不对
12.如图所示,杠杆可绕 O 点转动,力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直;在将杠杆缓慢地由位置 A 拉
到位置 B 的过程中,力 F( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
13.(2008•南通)小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),其照片如图所示.秤砣的质量 m0 为 1kg,根据照片估
算此杆秤最大测量值为 _________ kg;若要增大该杆秤的测量范围,可采用的方法 _________ (写一种方法);已知秤杆上 0.5kg
和 2.5kg 的两根刻度线相距 10cm,则秤钩连接点 A 与提钮 O 点的距离是 _________ cm.
14.如图所示,甲、乙两同学用相同质量的木棍挑着同一物体在水平地面上行走,若两同学的质量也相同,图中甲同学肩受到的压力
_________ 乙同学肩受到的压力;甲同学手施加的动力 _________ 乙同学手施加的动力;甲同学对地面的压力 _________ 乙同
学对地面的压力、(填“大于”“小于”或“等于”)
15.如图所示,重力不计的一木板可绕 O 点无摩擦转动,在 A 端挂一边长为 50cm 的正方体 P,一个体重为 500N 的中学生站在 B 点
时,P对地面的压强刚好为零,且OA=1m,OB=3m,则物体P的重力为 _________ N,当人向左走1m时,P对地面的压强为 _________
Pa.
16.如图所示,绳子 OO′悬吊着质量忽略不计的杆,在杆的 a 点挂上重物 G,在 O 右侧某点 b 处挂上钩码. a 点到 O 的距离为 4cm
不变.为使杆保持水平,b 点挂的钩码重力和 b 到 O 的距离 L 的关系如图,则重物 G= _________ N.
17.如图的杆秤,提纽 O 处是支点.已知 AO 为 5cm,秤砣质量是 500g,秤杆上 B 处的刻度(也叫“秤星”)表示 2kg,当秤砣放在 B
处时秤杆平衡.如果将 500g 的秤砣换成一个 550g 的较大秤砣,秤钩上挂的还是原来的物体,这时秤砣的位置与提纽的距离应比原来
_________ (选填“大些”或“小些”)才能平衡.这时从秤杆上读得的被称物体的质量比它的实际质量要 _________ (选填“大些”
或“小些”).
18.如图所示,一个厚度均匀的薄木板长 2m,木块右端用一根绳子悬挂.绳子所能承受的最大拉力为 10N.一个大小不计的木块重
40N,它从木块左边的 O 点开始以 0.2m/s 的速度向木板右端匀速移动,求:木块运动多长时间绳子断裂?(木板重力不计).
19.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是 4cm,秤砣质量 250g.用来称质量是 2kg 的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤
杆长 60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体?
20.“塔吊”是现在建筑工地上常见的起重设备,用“塔吊”可将重物方便地安放到工作
区内.如图所示,现有“塔吊”,它有一个水平臂 AD,水平臂 AD 可以分为 AB 和 BD 两个
部分,AB 叫平衡臂,BD 叫吊臂.A 端装有配重体,它重为 5×104N,C 处装有可在水平臂
BD 上移动的吊钩,C 移动的范围是从 B 点到 D 点,已知:AB 为 10m,BD 为 50m,若“塔”
身宽度和铁架、吊钩的重力不计,请计算并回答下列问题:
(1)当滑轮组在 D 点时,计算该“塔吊”能吊起重物的物重为多少?
(2)若想用此“塔吊”吊起重 2×104N 的物体,那么,为安全起吊,C 最远可以移到离 B 点多
远的地方?
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