1、1第 1节 杠杆知能演练提升能力提升1.如图所示,杠杆处于平衡状态,则 F的力臂是( )A.OA B.OC C.OD D.FD2.(2018江苏连云港中考)如图所示, O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为 G的物体,杠杆在力 F1的作用下在水平位置平衡。如果用力 F2代替力 F1使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系正确的是( )A.F1F2C.F2G D.F1=G3.如图所示,爸爸和亮亮一起在儿童乐园玩跷跷板,当亮亮移动到某一个位置时,竟然将爸爸跷起来了,则下列说法正确的是( )A.亮亮和爸爸对跷跷板的作用力相等B.亮亮对跷跷板施加的作用力大些C.亮亮到跷跷板支点的距离短D.亮亮对跷跷板的作用力与
2、力臂的乘积大一些4.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,则( )A.左端下降 B.右端下降C.仍然平衡 D.无法判断5.如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是 ( )26.如图所示, OB为一轻质杠杆, O为支点, OA=0.3 m,OB=0.4 m,将重 30 N的物体悬挂在 B点,当杠杆在水平位置平衡时,在 A点至少需加 N的拉力,这是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。 7.如图所示,轻质杠杆 OA中点悬挂重为 60 N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
3、,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”)。 8.利用杠杆投掷石球,如图所示,作用在 A点的力沿 (选填“ a”“b”或“ c”)时最小。已知石球重 100 N,OAOB= 1 4,则作用在 A点力的最小值为 。(不计杠杆自重及摩擦) 9.在图中,画出杠杆 AB在图示位置静止时作用在 A端点的最小力 F的方向及其力臂 l。探究创新10 .在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 。 (2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在 A点挂 4
4、个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在 B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将 A、 B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点 O方向移动一小格,则杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。 (3)如图丙所示,若不在 B点挂钩码,改用弹簧测力计在 B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从 a位置转到 b位置时,其示数大小将 。 (4)如图丁所示,已知每个钩码重 0.5 N,杠杆上每个小格长度为 2 cm,当弹簧测力计在 C点斜向上拉(与水平方向成 30角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力 F的力臂大小为 cm,弹簧测力计示数大小为 N。 311 .从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(
5、如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆,如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力 F1作用在 A点,其实际作用方向与脊柱夹角为 12且保持不变,搬箱子拉力 F2作用在肩关节 B点,在 B点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 ,多次实验得出结论。(1)在丙图中画出 F2力臂 l2。(2)当 角增大时, l2 (选填“变大”“不变”或“变小”), F1 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 (3)如果考虑到
6、人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中 F1要 (选填“大”或“小”)。 (4)对比甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,分析可得, (选填“甲”或“乙”)图中的姿势比较省力。 12 .如图所示,将边长为 10 cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的 A点处,在 B点施加力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为 0。撤去 F1,在 B点施加 F2时,合金块对地面的压强为 1.2103 Pa。( lOB=3lOA,g取 10 N/kg)(1)画出 F2的力臂。(2)求合金块的质量。(3)求 F2的大小。4知能演练提升1.B 2.B 3.D 4.A 5.A
7、6.答案 40 费力7.答案 30 N 不变8.答案 b 400 N9.答案如图所示10.答案(1)右 力臂的大小(2)6 不能(3)变大(4)4 311.答案(1)如图所示(2)变小 变小 (3)大 (4)乙12.解析(1)如图所示,延长力 F2的作用线,然后过支点 O向力的作用线引垂线段 OC,即为其力臂 l2。(2)在 B点施加力 F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为 0。对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力,根据杠杆平衡条件得 GlOA=F1lOB,即 GlOA=30N3lOA,解得 G=9
8、0N,合金块的质量m= =9kg。Gg= 90N10N/kg(3)从(1)图中可以看出, OBC为直角三角形,而直角三角形 30角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力 F2的力臂为 l2= lOB,撤去 F1,在 B点施加 F2时, 合金块对地面的压强为 1.2103Pa,对合12金块进行受力分析(如图所示)可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,FN=F=pS=1.2103Pa0.1m0.1m=12NFA+FN=GFA=G-FN=90N-12N=78N根据杠杆平衡条件得 F2l2=FAlOA,即 F2 lOB=78N lOB12 13解得 F2=52N。答案(1)见解析图 (2)9 kg (3)52 N5
