百强校中考物理总复习一轮基础过关11杠杆及杠杆平衡的条件.docx
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百强校中考物理总复习一轮基础过关11杠杆及杠杆平衡的条件
百强校中考物理总复习一轮基础过关11:
杠杆及杠杆平衡的条件
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
评卷人
得分
一、单选题
1.用如图所示的吊车吊起重物,下列有关说法正确的是
A.该吊车相当于一个省力杠杆
B.该吊车相当于一个等臂杠杆
C.利用该吊车能省距离
D.利用该吊车能省力
2.人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是()
A.筷子可以省距离B.所有剪刀都一定省力
C.定滑轮可以省力D.撬棒越短一定越省力
3.一根弯曲杠杆AOBC,在O点支起,A端挂一重物G,要是杠杆在如图为之平衡,则在C点施加的最小力应为
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
4.如图所示的机械中,不计摩擦和绳重,属于同一类杠杆的是
①镊子 ②天平 ③定滑轮 ④开瓶器
A.①④B.②③C.①③D.②④
5.为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器。
下列关于图示灭火器的说法正确的是( )
A.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个省力杠杆
B.用力压下手柄过程中,手柄相当于一个费力杠杆
C.干粉能喷出是因为灭火器内的气压等于外界大气压
D.干粉能喷出是因为灭火器内的气压小于外界大气压
6.如图所示的四种情景中,所使用的杠杆可以省距离的杠杆是()
A.羊角锤B.食品夹C.核桃钳D.瓶起子
7.如图,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为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,下列有关说法正确的是
A.使杠杆顺时针转动的力是物体的重力
B.此杠杆为费力杠杆
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N
D.保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大
8.渔民大明借助湖中礁石,要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,如图所示,效果最好的是( )
A.
B.
C.
D.
评卷人
得分
二、多选题
9.如图所示,杠杆处于平衡状态,要使杠杆再次平衡,下述哪种方法是可行的?
( )
A.两边都加挂一个钩码
B.两边都减少一个钩码,且右边向外移一格
C.两边都向外各移一格
D.两边都加挂一个钩码,且都向外各移一格
10.一个平衡的等臂杠杆,下述四种措施中,不会破坏杠杆平衡的是
A.使动力和阻力都增加相同大小的力
B.使动力和阻力都增加相同的倍数
C.移动支点,使动力臂增大为原来的一半,同时将阻力减少为原来的一半
D.移动支点,使阻力臂增大为原来的1.5倍,动力臂减小为原来的一半,同时将阻力减小为原来的
评卷人
得分
三、填空题
11.下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械,其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_____。
(填序号)
12.某人用扁担担水,前面用大桶,桶和水共重250N,后面用小桶,桶和水共重200N,扁担长1.8m,为了保持平衡,此人的肩应放在离大桶_____处;若再给大桶中加50N的水,为了保持平衡,此时人的肩应向_____移动______m才可以。
评卷人
得分
四、作图题
13.如图所示,用力F踩汽车刹车踏板,请画出此力对支点O的力臂。
(______)
14.如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
15.如图所示,杠杆在力的作用下处于水平平衡状态,L1为动力F1的力臂。
请在图中作出阻力臂L2及动力F1的示意图。
(_______)
16.如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。
请画出最小的动力F1的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
(_____)
评卷人
得分
五、实验题
17.小明同学探究杠杆平衡条件:
(不考虑杠杆自重和摩擦)
(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向_____调,使杠杆在水平位置平衡;这样做目的是___________。
(2)三次实验数据记录表格如下:
实验序号
动力F1(牛)
动力臂L1(厘米)
阻力F2(牛)
阻力臂L2(厘米)
1
2
4
2
4
2
4
6
3
8
3
8
4
6
①小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1=____N。
②分析三次数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是______。
(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡杠杆条件。
生活中的钓鱼竽应用了实验中第_____次实验原理。
18.探究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆在支架上,如图(a),要使其在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向________调节,当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为________cm.实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是________(选填“便于读数”、“便于调节杠杆平衡”或“便于测量力臂”)
(2)如图(b),在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡时,左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为1N,则此时弹簧测力计示数应为________N.
(3)如图(c),当杠杆在水平位置平衡时,与图(b)相比弹簧测力计示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这是因为弹簧测力计拉力的力臂________(选填“变长了”、“变短了”或“不变”)
评卷人
得分
六、计算题
19.已知作用在某杠杆上的动力是2N,阻力是5N,阻力臂长10cm,为使杠杆平衡动力臂长多少cm?
若将阻力增大2.5N仍使杠杆平衡,不改变力臂长短,动力应增大多少?
20.如图所示,将质量为6kg,边长为
的正方体合金块,用细线挂在轻质杠杆A点处,在B点施加与杠杆垂直的力
时,杠杆在水平位置平衡,其中
取
求:
合金块的重力;
合金块的密度;
拉力
的大小。
参考答案
1.C
【解析】
A、如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,吊臂是费力杠杆,故A、B、D错误费力可以省距离故C正确。
点睛:
本题是有关杠杆的题目,解决本题的关键是知道杠杆的分类和杠杆的平衡条件;根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆;根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
2.A
【解析】
【详解】
A、用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆,但费力能省距离,故A正确;
B、剪铁皮用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
理发用的剪刀,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
所以,剪刀有省力的,也有费力的,故B错误;
C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力,故C错误;
D、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;在其它条件不变时,省力的多少取决于动力臂的长短,撬棒越短动力臂越小,相对来说越费力,故D错误。
故选A。
【点睛】
重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。
3.A
【解析】
【分析】
(1)根据杠杆平衡的条件可知,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。
(2)在通常情况下,连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,依此为动力臂,最省力。
【详解】
连接OC,若在C端施力F,当F的方向与OC垂直时动力臂最大;
根据杠杆平衡的条件可知,动力臂最长时最省力,故对照图示可知,F1最小。
故选:
A。
4.B
【解析】
分析:
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆,不省力的就是费力杠杆。
解答:
①、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,使用时费力;
②、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;
③、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力;
④、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,使用时省力。
故选:
B
【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力
5.A
【解析】
【分析】
(1)杠杆分类:
动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆;
(2)根据内外气压的大小分析。
【详解】
用力压下手柄过程中,手柄的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A正确,B错误;灭火器在使用的过程中,里面的气压大于外界的气压,干粉在压强差的作用下被喷出,故CD错误;故应选A。
【点睛】
本题利用考查了学生对杠杆分类方法、大气压强的了解与掌握,利用所学知识解释了有关灭火器的几个问题,体现了学以致用,有意义!
6.B
【解析】A.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离,故A错误。
B.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故B符合题意为答案。
C.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故C错误。
D.瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故D错误。
7.C
【解析】
【详解】
A、使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力,而不是物体的重力,故A错误;
BD、保持F的方向竖直向上不变,物体重力的方向始终竖直向下也不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,动力臂始终是阻力臂的二倍,所以力F的大小不变,是省力杠杆,故BD错误;
C、如图,杠杆处于水平位置平衡时,杠杆的中点为C,则LOA=2LOC,
由杠杆平衡条件可得:
FLOA=GLOC,
则
;故C正确。
故选C。
8.D
【解析】
【分析】
首先要明确把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,在阻力一定的情况下,动力臂越长,越省力,由此对各个选项逐一分析即可。
【详解】
要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,应选动力臂最大的,根据杠杆平衡条件,动力臂越长,越省力;由图可知,阻力和阻力臂相同,D中动力臂最大,效果最好.故选D.
【点睛】
此题考查杠杆平衡条件的应用,明确4个图中的阻力和阻力臂相同,D中动力臂最大是关键。
9.BD
【解析】
【分析】
只要杠杆中的四个要素满足F1L1=F2L2,杠杆就会平衡;关键要抓住动力和阻力的变化是否符合平衡条件中的比例关系,若符合则仍平衡;否则不平衡.
【详解】
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,要使杠杆在变化后继续保持平衡,就应该让四个选项的力和力臂的乘积相等;设一个钩码重力为G;一个小格长度为L;
A.两边都加挂一个钩码,变为4G×2L与3G×3L,不相等,故杠杆不平衡,A错误;
B.两边都减少一个钩码,且右边向外移一格;变为2G×2L与G×4L,相等,故杠杆平衡,B正确;
C.两边都向外各移一格,变为3G×3L与2G×4L,不相等,故杠杆不平衡,C错误;
D.两边都加挂一个钩码,且都向外各移一格,变为4G×3L与3G×4L,相等,故杠杆平衡,D正确。
故选BD.
10.ABD
【解析】
【分析】
原来等臂杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,分别分析四个选项中的力和力臂的变化,看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析判断。
【详解】
A.原来等臂杠杆平衡,动力等于阻力,现在使动力和阻力都增加相同大小的力,两边的力仍相同,所以杠杆仍平衡;
B.原来等臂杠杆平衡,动力等于阻力,现在使动力和阻力都增加相同的倍数,两边的力仍相同,所以杠杆仍平衡;
C.原来等臂杠杆平衡,两边的力和力臂的乘积相同。
移动支点,使动力臂增大为原来的一半,同时将阻力减少为原来的一半,这样阻力臂会变小,动力不变,两边力和力臂的乘积不再相同,所以杠杆不会平衡;
D.原来等臂杠杆平衡,两边的力和力臂的乘积相同。
移动支点,使阻力臂增大为原来的1.5倍,将阻力减小为原来的
,则阻力和阻力臂的乘积变为原来的0.5倍;动力臂减小为原来的一半,动力和动力臂的乘积变为原来的0.5倍,两边力和力臂的乘积仍相同,所以杠杆仍平衡。
故选ABD.
11.②、④、⑥③、⑤、⑦、⑧①
【解析】
【分析】
结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【详解】
天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
扳手、羊角锤、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
镊子、裁衣剪刀、筷子、钓鱼杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
12.0.8m大桶0.08
【解析】
【分析】
人在挑水时以肩为支点,两边水桶形成杠杆的平衡,由平衡的条件可求得答案.
【详解】
以肩为支点,设L1为肩膀距离前端的距离,L2为肩膀距离后端的距离,
要使两边平衡则有:
G1L1=G2L2,即250N×L1=200N×L2-------①
由题意知:
L1+L2=1.8m--------------②
联立解得:
L1=0.8m.
若再给大桶中加50N的水,根据杠杆的平衡条件:
G1′L1′=G2L2′,即300N×L1′=200N×L2′-------③
由题意知:
L1′+L2′=1.8m--------------④
联立解得:
L1′=0.72m.
所以应将肩应向大桶的一端移动0.8m-0.72m=0.08m.
答:
此人的肩应放在离大桶0.8m.
若再给大桶中加50N的水,为了保持平衡,此时人的肩应大桶的一端移动0.08m.
13.
【解析】
【分析】
要解决此题,首先要掌握力臂的概念:
从支点到力的作用线的距离。
首先找到支点,然后从支点向力的作用线做垂线。
【详解】
从O点向F的作用线做垂线,垂线段的长度即为F的力臂。
答案如图所示:
【点睛】
会根据力臂的画法准确作出力臂,并要求作图规范。
14.
【解析】
解:
杠杆OA能绕O点转动所以O为支点,根据杠杆的平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时动力最小,由图可知:
连接OA力臂最长,然后过A点做力臂的垂线即为力F,如图所示:
点睛:
此题是求杠杆最小力的问题,已知点O是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行求解。
15.
【解析】
【分析】
根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出F2的力臂L2,根据力的作用线与力臂垂直,可作出力的作用线,与杠杆的交点就是力的作用点,根据动力和阻力的关系可确定力的方向。
【详解】
由图可知,O为支点,物体对杠杆的拉力是阻力F2,由O向力F2的作用线引垂线,支点到垂足的距离就是力臂L2;
作力臂L1的垂线即力F1的作用线,与杠杆的交点就是作用点,F1使杠杆的转动方向与力F2的相反;如下图所示:
:
16.
【解析】
【分析】
(1)阻力是重物G对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下。
(2)力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂。
根据杠杆平衡的条件,
,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。
而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
【详解】
由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;根据杠杆平衡条件
可知,在阻力、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;由图知,OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小;连接OA即为最长的动力臂,过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图,方向左上方,如图所示:
【点睛】
此题主要考查杠杆最小力的问题,杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
②连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
④根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
17.左方便从杠杆上读出力臂,同时减小杠杆自重对杠杆平衡的影响。
3.6弹簧测力计没有竖直向下拉动,实际力臂小于支点到动力点的距离2
【解析】
【分析】
(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,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)弹簧测力计读数时要看清分度值,根据指针的位置读数;
当弹簧测力计竖直向下拉动弹簧测力计时,弹簧测力计拉力的力臂在杠杆上,力臂正好等于拉力作用点到支点的距离;当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离.
(3)分析实验数据可得出结论.
【详解】
(1)杠杆不在水平位置平衡,右端向下倾斜,则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母,杠杆在水平位置平衡后,可以方便的从杠杆上读出力臂,同时减小杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,示数为3.6N;
如图弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离;根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下动力臂变小,因此动力会变大。
(3)钓鱼竿是费力杠杆,动力臂小于阻力臂,目的是省距离,应用了实验中的第2次实验原理。
18.)右0便于测量力臂4变大变短了
【解析】
【分析】
(1)探究杠杆平衡条件时,调节杠杆两端的平衡螺母,平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡,杠杆的重心通过支点,分析杠杆自重的力臂;杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)根据杠杆平衡条件,求出弹簧测力计的拉力;
(3)当力倾斜作用在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,分析力臂的变化,阻力和阻力臂不变,分析弹簧测力计的拉力的变化。
【详解】
(1)图(a)中杠杆的右端上翘,左端的平衡螺母向右移动,直到杠杆在水平位置平衡;
杠杆在水平位置平衡,杠杆的重心通过支点,杠杆重的力臂为0;杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,3N×20cm=F2×15cm,所以F2=4N;
(3)当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知弹簧测力计的拉力会变大。
19.
(1)25cm
(2)1N
【解析】
【分析】
知道动力、阻力、阻力臂,根据杠杆的平衡条件求动力臂的大小;知道阻力的变化值、动力臂和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件求动力增大值。
【详解】
由杠杆的平衡条件
得:
,
因此动力臂长:
L1=25cm;
现将阻力增大2.5N,F2=5N+2.5N=7.5N,不改变力臂长短,由杠杆的平衡条件
,得:
,
因此动力为:
F′1=3N,故动力应增大:
3N-2N=1N.
20.
60N;
;
20N。
【解析】
【详解】
解:
合金块的重力:
;
正方体合金块的体积:
;
根据密度公式
可得,合金块的密度:
;
已知
,
,在B点施加与杠杆垂直的力
时,F1的力臂为OB,
根据杠杆的平衡条件可得:
,
则拉力
的大小:
。
答:
合金块的重力为60N;
合金块的密度为
;
拉力
的大小为20N;
【点睛】
本题考查了重力、体积的计算以及杠杆平衡条件的应用,杠杆在水平位置平衡时,明确动力和阻力,以及对应的力臂是解答的关键。
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- 百强校 中考 物理 复习 一轮 基础 过关 11 杠杆 平衡 条件