杠杆专项练习含答案.docx
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杠杆专项练习含答案
杠杆专项练习含答案
一、作图题
1、如图8所示,O点为杠杆的支点,画出力F的力臂,并用字母L表示。
2、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网,如图14所示.请在图上画出
(1)绳子AB对杆拉力F1的力臂L1.
(2)渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2.
3、筷子是我国传统的用餐工具,它应用了杠杆的原理,如图所示,请你在右图中标出这根筷子使用时的支点O,并画出动力F1和阻力臂L2。
5、如图所示,用一根硬棒撬一块石头,棒的上端A是动力作用点。
(1)在图上标出:
当动力方向向上时,杠杆的支点a;当动力方向向下时,杠杆的支点b。
(2)在杠杆上画出撬动石头动力F为最小时的方向。
6、 (10·宿迁)为使杠杆ON在图乙位置能保持静止,需在M点施加一个力F.画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图;
7、(10·百色)图是吊车吊起重物的情景,点O是起重臂OB的支点。
请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2。
8、(10·茂名)(2分)如图所示,铡刀工作时的动力F1,O为支点。
请在图中作出动力臂L1和铡刀受到的阻力F2的示意图。
9、(10·河南)如图11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。
10、(10·德州)如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠杆上吊一重物G,在力F作用下杠杆静止在水平位置,l为F的力臂,请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
11、如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点的动力,O为支点,请在图中画出F1的力臂l1。
12、利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示,O为支点,F1是手对鱼竿的作用力,请画出:
(1)鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图;
(2)F1的力臂。
13、请在图中画出动力F1的力臂L1。
14、如图所示,曲杠杆AOBC自重不计,O为支点,要使杠杆在图示位置平衡,请作出作用在C点最小的力F的示意图及其力臂L1.
15、如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂.在图中画出力F1的力臂L1和力F2.
16、⑴如图所示,一把茶壶放在水平桌面上,请画出茶壶所受的重力G的示意图。
⑵如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆,现以O为支点,在A点处提壶耳向杯中倒水,请画出作用在A点的最小的动力F及其对应的力臂l。
17、图是使用道钉撬的示意图,请在图中画出最省力的力的示意图,并作出相应的力臂。
18、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)
19、如图所示,请画出撬图钉时的动力臂和阻力臂。
20、轻质杠杆OA在水平位置平衡,请在图中作出动力臂L1及阻力F2。
21、如图所示,均匀杆可绕O转动,在力F作用下静止在水平位置,L为F的力臂,请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向。
二、实验,探究题
22、在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_________调节。
小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的__________________。
(2)如图21甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。
(3)如图21乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_____________(变大/变小/不变),其原因是:
____________________________________________。
23、探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前出现图甲所示情况,应将杠杆两端的螺母向________调(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 _______________ ________ 。
(2)实验过程中出现了图乙所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将左边的钩码向 ________(填“左”或“右”)移动________格。
(3)实验中,要改变力和力臂的数值,得到多组实验数据,这样做的目的是 ________ 。
24、如图所示,是小明探究“杠杆平衡条件”的步骤:
(1)实验中首先要调节杠杆两端的平衡螺母,其作用是调节杠杆在 ________位置平衡,这样做便于测量 ________.若发现杠杆左端下倾,可将右端螺母向 ________边旋转.
(2)下面是小明的实验记录:
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2
0.2
1
0.1
2
1
0.08
2
0.04
这两组数据中,实验序号为________的一组数据肯定是错误的.经检查,发现是测量动力臂时读错了,实际值比记录值大还是小?
________ (选填:
“大”或“小”);通过探究,应该得出的结论是:
______________________________ .
25、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,于是用了如图所示的装置,进行实验验证。
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆两端的螺母向________端移动,使杠杆在________ 位置平衡。
(2)实验时,他们在右端挂了4个钩码,左端挂了6个钩码,经过调整,得到了下列实验数据:
动力F1/N
动力臂L1/㎝
阻力F2/N
阻力臂L2/㎝
2
3
3
2
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在的问题是:
_____________________________________ ; 。
(3)经过老师的提醒,他们发现了问题,再次实验,最终得到了
正确的结论。
根据他们后来的结论,请思考:
如果实验时,只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在开始的位置平衡?
请设计一种方案:
_____________________________ 。
26、在“研究杠杆平衡条件”实验中
⑴、实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母 向________调(填“左”或“右”)
⑵、实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向________(填“左”或“右”)移动________ 格。
⑶、图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将_______。
(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
⑷、物理课本中有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆,天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”。
实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应________砝码的质量(填“大于”“小于”或“等于”)。
⑸、如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。
27、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,这时应将杠杆右侧的平衡螺母向 ________调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。
cm.该同学根据这些数据能否得到探究结论?
______________________________ 。
理由________ 。
使杠杆在倾斜一定角度的位置实验,也能得出杠杆平衡条件。
这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由:
__________________ 。
(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡。
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆 ________端将下沉。
28、(10·乐山)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将右端的平衡螺母像 ________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若将左侧的3个钩码该挂在D处,要是杠杆仍然保持平衡,则应将右端钩码该挂在 ________处
(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若在左侧的3个钩码下添加1个钩码,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右侧钩码改挂在________处
(4)分析有关实验数据,可得出杠杆平衡条件是:
________ 。
30、某小组同学研究杠杆平衡的特点,他们先用弹簧测力计测出三个钩码的重力,如图(a)所示,然后将它们挂在已调节水平平衡的杠杆A点位置上,再用测力计在杠杆B点沿竖直方向用力使杠杆保持平衡,如图(b)所示,接着在保持杠杆水平平衡的情况下,改变测力计的用力方向,使测力计拉力方向与竖直方向的夹角不断增大,如图(b)、(c)所示。
请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(a) (b) (c) (d)
(1)比较图10中(a)与(b)两图,根据测力计示数大小与钩码和测力计位置等相关条件,归纳得出的初步结论是:
;
(2)比较图10中(b)、(c)、(d)三图中拉力方向和测力计示数大小可得出的结论是:
。
三、计算题
31、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,如图是这个机械一个组成部分的示意图.OA是个钢管,每米长受重力为30牛顿;0是转动轴;重物的质量m为150千克,挂在B处,0B=1米;拉力F加在A点,竖直向上.取g=10牛/千克.为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?
这个最小拉力是多少?
32、小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机(如图所示)。
他把支架安在木棒的
长处,每捆柴草重1000牛,为了使木棒平衡以达到省力的目的,他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重?
(木棒密度0.8
103千克/米3,g取10牛顿/千克。
)
33、为保证市场的公平交易,我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。
杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。
请看下例。
秤砣质量为1千克,秤杆和秤盘总质量为0.5千克,定盘星到提纽的距离为2厘米,秤盘到提纽的距离为10厘米(图9)。
若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼,售出2.5千克的物品,物品的实际质量是多少?
34、如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30º.
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.
(2)拉力F的大小是多少?
36、图20为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片,若阻力F2为1500N,根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。
37、 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kg的物体?
(如图所示)
38、 直角轻棒ABO,可绕O点自由转动,AB=30厘米,OB=40厘米,现在DB中点C处挂一重物G=100牛,欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡,则在A点至少应加多大的力?
39、质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。
然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。
(取g=10N/kg,绳的重力不计)
40、为了保证起重机在起重时不会翻倒,起重机右边配有一个重物M.现测得重物M的质量为4t,AB为10m,BC为4m,CD为1m.(g取10N/㎏)
问:
该起重机可起吊的最大物重为多少?
(起重机本身的重不计)
参考答案
一、作图题
1、
2、图略
3、
4、答案略
5、答案略
6、
7、
8、
9、如答案图2所示。
10、
11、如下图所示。
【解析】考查点:
杠杆的作图。
分析:
动力臂与动力作用线垂直。
12、
13、
14、
15、分析:
根据已知的力臂画力时,其实还是要找出“力的三要素”:
(1)根据力的作用线应与力臂垂直,确定力的方向;
(2)力的作用点应画在杠杆上;(3)大小这里没有严格要求.特别要注意力的方向不要画反了,判断的方法是“由静到动”发现F1使杠杆顺时针转动,那么要使杠杆“处于静止状态”,F1的作用效果必须使杠杆逆时针转动,即方向向上。
答案:
16、如图所示,G、F、l各占1分,其中G要比F长。
17、图所示,力的方向、力臂、垂直符号各一分(3分)
18、
19、
20、
21、略
二、实验,探究题
22、左;力臂在杠杆上便于测力臂;3 ;变大;根据杠杆平衡条件力臂变小力变大
23、
(1)右;便于直接在杠杆上读出力臂的大小
(2)右;1
(3)避免实验结果具有偶然性(或看“
”是否总等于“
”)
24、
25、
(1)右 水平
(2)实验只凭一组数据得到结论;将单位不同的两个物理量相加;
(3)在位置“2”挂上6个钩码或在位置“3”挂上4个钩码等(只要符合条件的都可以)。
26、⑴、右⑵、右2⑶、顺时针转动⑷、大于⑸、动力臂大,所用动力就小
27、⑴(1分)左;
(2)不能得出探究结论(1分);因为一次实验获得的数据具有偶然性,不能反映普遍规律(2分);杠杆在水平位置的实验方案好,便于测量力臂(1分) (3)右(1分)
28、左;M;N;动力×动力臂=阻力×阻力臂
29、
(1)左 尽量减小杠杆的自重对实验的影响
(2)3.6 弹簧测力计没有向下拉
(3)2
30、
(1)使用杠杆时,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力;
(2)阻力和阻力臂不变时,动力与竖直方向的夹角越大,动力越大。
注意:
合理均得分,写动力与杠杆的夹角会产生歧义,应适当扣分。
三、计算题
31、设OA=x,OB=b,每米长钢管重为w=30牛.根据杠杆平衡条件可以列出以下方程:
bmg+x/2·wx=F·x
整理后得WX2-2F·x+2bmg=0 ①
这个方程有解的条件是△≥0,其中
△=(-2F)2-8wbmg ②
由此解出F≥2wbmg
把数值代入得F≥300牛顿,这表示拉力的最小值为300牛.
从①式可以解出钢管长x
由于拉力最小时A=O,所以拉力最小时的钢管长为:
x=10米
32、解:
受力分析如图2所示。
木棒重 G木=m木g=p木V木g=p木prr木2l木g.
(2分)
代入数值,得:
G木=847.8牛。
(1分)
根据杠杆平衡条件,有:
G柴=
l+G木
l=G石
l. (2分)
代入数值,得:
G石=3848牛。
(1分)
33、参考解答
代表物理量的符号:
m1--秤砣质量,m1’--假秤砣质量,m2--秤杆和秤盘的总质量,m3--货物的实际质量,m3’--货物的标称质量,a--定盘星到提纽的距离,b--秤盘到提纽的距离,c--过秤杆、秤盘质心的铅垂线到提纽的距离,d--25千克秤星到提纽的距离(图2)
秤盘空载,真砣置于定盘星时的平衡条件m2gc=m1ga
(1)
秤盘持25千克物体,使用真砣时的平衡条件
m2gc+m3’gb=m1gd
(2)
假砣置于25千克秤星时的平衡条件
m2gc+m3gb=m1’gd (3)
从
(1)
(2)、(3)式消去,解出m3=1.96千克 (4)
34、解:
1)F的力臂如图所示。
2)如图,在Rt△OAD中,∠OAD=90°,∴OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm
根据杠杆平衡条件得:
F*OD=G*OC 有F*25cm=20N*30cm 解得F=24N
35、
(1)根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得
6厘米×GB=18厘米×8牛…………………………………………2分(只写公式给1分)
GB=24牛
(2)刻度均匀.
方法一 设:
待测物体重为G,.物A距离O点为L ·根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得G×OC=GA×L
G×OCGA×L=
·G
因为
是定值,所以L与G成正比…………………………………………2分
方法二 更换不同的重物,计算得出相应L(至少2组),归纳得出L与G按比例关系.变化的得2分
36、解:
由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm -----------------------------(1分)
(注:
测得L1:
3.0cm--3.1cm、L2:
0.85cm--0.9cm均给分)
(注:
测得L1为3.0cm到3.1cm之间、L2为0.85cm到0.9cm之间,计算正确的均给分)
37、点拨 杆秤也是一个杠杆.提纽处看作杠杆支点.若将重物对杆的力看作动力F1,物体离提纽的距离就是动力臂l1;则秤砣对杆的力就是阻力F2,秤砣离提纽的距离是阻力臂l2.
解 由于物体和秤砣对杠杆的力分别等于各自的重力,
根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2,
得 m1gl1=m2gl2
2kg×g×4cm=0.25kg×g×l2 l2=32cm
即称2kg物体时秤砣离提纽32cm.
当阻力臂最大时,称量物体质量最大.l2'=56cm
由F'1'l1=F2l'2,得m1'gl1=m2gl2' m1'×g×4cm=0.25kg×g×56cm
m1'=3.5kg
即秤的最大称量是3.5kg.
答 称2kg物体时秤砣离提纽32cm,秤的最大称量是3.5kg.
38、当F方向与OA垂直时
G·OC=F·OA
∵OB=40cm AB=30cm
∴OA=50cm(勾股定理)
∴100牛·OC=F·OA
∴100牛·20cm=F·50cm
F=40牛。
39、4.8(s)
40、 34.2×104N
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