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第 1 节 杠杆
一、知能演练提升
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.FD
2.如图所示,轻质杠杆 AB 可以绕 O 点转动,在 A 点用细线悬挂一重物,在 B 点施加一竖直向下的动
力,使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置保持平衡,
则( )
A.动力臂增大,动力增大
B.动力臂增大,动力减小
C.动力臂减小,动力减小
D.动力臂减小,动力增大
3.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 ( )2
6.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,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,OA∶OB=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。
10.在探究杠杆平衡条件的实验中:3
(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 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。
11.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(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 α,多
次实验得出结论。
(1)在丙图中画出 F2 力臂 l2。
(2)当 α 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,由以下分析可得, (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 1.2×103 Pa。(lOB=3lOA,g 取 10 N/kg)4
(1)画出 F2 的力臂。
(2)求合金块的质量。
(3)求 F2 的大小。
第十二章 简单机械
第 1 节 杠杆
一、知能演练提升
1.B 解析 从题图中可以看出支点 O 到 F 作用线的垂线段为 OC,故选 B。
2.D 解析 若将动力的方向改为沿虚线方向,则动力臂减小,要使杠杆在水平位置保持平衡,则
需增大动力。
3.D 解析 此题考查杠杆的平衡条件,当F1l1=F2l2 时杠杆平衡,杠杆向一方倾斜不是由力的大小
决定,而是由力与力臂的乘积的大小决定,哪一方的乘积大,就向哪一方倾斜,故 D 对。
4.A 解析本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重力为 G,杠杆上每一刻度为 L,根据杠杆
的平衡条件可知 3G×2L=2G×3L,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的左端为 2G×2L,右端为 G×3L,则
2G×2L>G×3L,故左端下降。
5.A 解析 A 选项中钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B 选项中食品夹子在
使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C 选项中钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是
费力杠杆;D 选项中筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
6.解析 由题图可知,当杠杆在水平位置平衡时,物体对杠杆的阻力为 F2=30 N,拉力为动力 F1,动
力臂为 l1=OA=0.3 m,阻力臂为 l2=OB=0.4 m,由杠杆平衡条件可知,F1= =40 N,由于
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