219作业答案65杠杆.docx
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219作业答案65杠杆
6.5同步作业
一、单选题
1.如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.
瓶盖起子B.
活动扳手
C.
镊子D.
钢铁钳
【答案】C
【解析】解:
AB、由图可知起子、扳手的动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,所以选项AB不符合题意。
C、由图可知镊子的动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,所以选项C符合题意。
D、由图可知钢丝钳的动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,所以选项D不符合题意。
故选:
C。
本题主要考查对杠杆分类方法的了解与记忆:
动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
本题考查杠杆的分类,是历年考试的热点,属于简单试题。
中考出现概率极高。
2.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()
A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了杠杆中最小力的问题,使用杠杆时,如果阻力和阻力臂一定,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力,动力臂最长)时最省力。
如下图支点为O,阻力和阻力臂一定,找出动力F1、F2、F3的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断。
【解答】
如图,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,阻力和阻力臂一定,
∵三个方向施力,F2的力臂LOA最长,根据杠杆的平衡条件,
∴F2最小(最省力)。
故B正确,ACD错误。
故选B。
3.
如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。
如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是( )
A.左端下沉B.无法判断C.仍然平衡D.右端下沉
【答案】D
【解析】解:
设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件,若两侧各去掉一个钩码,则:
左边=G×3L;右边=2G×2L;
右边乘积大于左边乘积,所以右端下沉。
故选:
D。
根据杠杆的平衡条件进行判断:
平衡时F1L1=F2L2,若乘积不相等,则乘积大的一端下沉。
此题考查了有关杠杆平衡条件的应用,需掌握杠杆平衡条件,计算出两边力和力臂的乘积,比较大小便可。
杠杆向力和力臂乘积大的一端倾斜。
4.
某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端,F方向始终竖直向上,如图所示,则在抬起过程中( )
A.F逐渐变大B.F保持不变C.F逐渐减小D.无法确定
【答案】B
【解析】解:
如图所示:
若动力总是竖直向上,因为△ACE∽△AFD,所以
=
为定值,即动力臂和阻力臂的比值为定值,因为阻力(木棒重)不变,根据F×AF=G×AE可得:
动力F保持不变.
故选B.
分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,分析动力臂、阻力臂、阻力的变化情况,根据杠杆平衡条件判断动力的变化.
对于杠杆问题,首先分析支点、动力臂、动力、阻力臂、阻力,根据杠杆平衡条件解决杠杆问题是常用的思路.
5.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,
当B端挂30N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为()
A.10NB.15NC.30ND.60N
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,找出重心位置及其重力力臂是解题的关键。
形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,则分别求出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡条件即可求解。
【解答】
解:
由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:
则木板重力G′的力臂为L1=
(OA+OB)-OB=
(2OB+OB)-OB=
OB,
重物G的力臂L2=OB,
由杠杆的平衡条件得:
G′•L1=G•L2,
所以:
G′=
=
=60N,故D正确。
故选D。
6.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,此过程中,弹簧测力计的示数将( )
A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大
【答案】D
【解析】解:
由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于右段杆长,此时动力臂最长,由①→②→③的过程动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件,测力计的示数先变小后变大。
故选:
D。
(1)掌握杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2;
(2)分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况,从而得出结论。
此题考查了学生对杠杆平衡条件的应用,解决此题的关键是分析出力臂的变化情况。
二、计算题
7.如图所示,独轮车和车内的煤的总质量为100kg,其重力可视为作用于A点.车轴O为支点,(g取10N/kg)
(1)这独轮车使用时是省力杠杆还是费力杠杆?
(2)独轮车和车内的煤的总重力为多少?
(3)将车把抬起时,作用在车把向上的力为多少?
【答案】解:
(1)由图可知:
F1是动力,F2是阻力,O是支点.动力臂L1=70cm+30cm=100cm,阻力臂L2=30cm,
则动力臂大于阻力臂,所以使用该车时是省力杠杆.
(2)独轮车和车内煤的总重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
(3)根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2得F1×100cm=1000N×30cm,所以F1=300N.
答:
(1)这独轮车使用时是省力杠杆.
(2)独轮车和车内的煤的总重力为1000N;(3)将车把抬起时,作用在车把向上的力为300N.
【解析】
(1)要判断使用该车时是什么杠杆,可根据动力臂和阻力臂的关系去判断;
(2)已知独轮车和车内的煤的总质量为100kg,利用G=mg计算受到的重力;
(3)根据杠杆平衡条件就可以直接算出作用在车把上的力.
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,确定动力臂和阻力臂的大小是本题的关键.
8.
如图所示,某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上,木棒保持水平,棒AB长为1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m,则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为多少N?
【答案】解:
由题可知,G=120N,OB=0.8m,OA=AB-OB=1.2m-0.8m=0.4m,
因为杠杆在水平位置处于平衡状态,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得:
G×OB=FA•OA,
即:
120N×0.8m=FA×0.4m,
解得:
FA=240N.
答:
手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为240N.
【解析】木棒以人肩作为支点处于平衡状态,则由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可求得手对木棒的作用力.
本题考查了利用杠杆的平衡条件计算动力的大小,需要注意的是,杠杆在水平位置处于平衡状态,力臂在杠杆上.
三、作图题
9.在图中,画出动力F1所对应的动力臂L1。
【答案】
。
【解析】【分析】
此题主要考查了力臂的画法,首先要理解力臂的概念,正确找出支点和力的作用线,从而画出力臂。
力臂是从支点到力的作用线的距离。
由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】
沿力F1的方向作出F1的作用线,由支点O向F1的作用线做垂线,垂线段的长度就为F1的力臂L1.如图所示:
。
10.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).
【答案】解:
根据此杠杆的形状,从O点到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端,根据力臂的概念确定力的方向.
故答案为:
【解析】要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.
所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.
此题主要考查了杠杆最小力的画法.解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.
11.如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。
请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂l。
【答案】
解:
力臂最大时,力最小,而力臂最大时,力的作用点一般离支点最远,找出最远的点然后把这个点和支点连接起来就是最长的力臂,然后垂直于力臂做出力的示意图,标上字母就可以了。
故答案为:
【解析】根据杠杆的平衡条件,要想施加最小的力,必须是力臂最大。
求最小的力就是找力臂最大时对应的力,此时力的作用点应该离支点最远。
12.如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
【答案】解:
过力臂L2的右端,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点,方向斜向右上方,即为力F2的示意图;
作F1的反向延长线,过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1,如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力。
本题考查了力和力臂的作法。
当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:
使杠杆的运动趋势是相反的。
四、实验探究题
13.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,
实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡
调节杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______;
首先应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态
这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为______.
杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上______个钩码,使杠杆在水平位置平衡.
如果再在A、B两处各加挂一个钩码,杠杆的______端将会下沉
此后,小红又经过多次实验,得出的杠杆的平衡条件是______.
他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重
当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将______
选填“大于”、“等于”或“小于”
.
【答案】
(1)右;便于测量力臂;
(2)0;
(3)4;
(4)左;F1L1=F2L2;
(5)大于
【解析】【分析】
(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
(2)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态,这时杠杆的重心在支点上;
(3)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出钩码数量;
(4)杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1
F2L2,杠杆就不平衡,会沿力和力臂乘积大的F的方向转动.杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2;
(5)已知阻力和阻力臂,又知动力臂,当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案.
本题考查了杠杆平衡的条件,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接读出力臂.探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
【解答】
(1)杠杆的左端低,说明这一侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节,以减小这一侧的力臂.因为重力的方向是竖直向下的,杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,这样测量起来会比较方便.
(2)因为杠杆的重心在支点上,所以力臂为零.
(3)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,
所以2G×2L=nG×L,所以n=4(个).
(4)如果再在A、B两处各加挂一个钩码,3G×2L>5G×L,所以杠杆左端下沉.
由多次实验可以得出杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2.
(5)当斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变大,所以,测力计的示数将大于1N.
故答案为:
(1)右;便于测量力臂;
(2)0;
(3)4;
(4)左;F1L1=F2L2;
(5)大于。
14.利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出______。
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图象,如图丙所示。
请根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为______N。
【答案】右 力臂的大小 4 0.5
【解析】解:
(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小;
(2)设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知:
3G×4L=FD×3L,所以FD=4G,需在D点挂4个钩码;
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,据F1L1=F2L2可知,利用图象中任意一组数据都能得出,F2L2=F1L1=0.1m×3N=0.3N•m;
故若当L1为0.6m时,F1=
=
=0.5N;
故答案为:
(1)右;力臂的大小;
(2)4;(3)0.5。
(1)调节杠杆在水平位置平衡,左边下沉往右调;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;
(2)根据杠杆平衡条件做出解答。
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,故据杠杆的平衡条件分析即可解决。
(1)调节杠杆在水平位置平衡和调节天平横梁平衡的操作方法是相同的,都是将平衡螺母向上翘的一端移动。
(2)杠杆平衡条件,在杠杆平衡问题中有广泛的应用,一定要熟练掌握;
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