题目列表(包括答案和解析)
7.画出渔民扳鱼网的杠杆示意图(图13-4-7)。
图13-4-7
思路解析:人拉鱼网的力沿拉绳方向,是动力。竹竿支在河岸随拉绳而抬高将鱼网提出水面,因此竹竿的支点在河岸处。鱼网及鱼是阻碍竹竿扳起的,是阻力。力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
在杠杆的示图上画力臂的方法是:先找出支点,再画出力的作用线,然后用直角三角板画出力臂。
答案:示意图如图所示。
6.一个质量是60 kg的工人在工作台上粉刷楼房外侧,如图13-4-6所示,上端固定在楼顶,如果动滑轮的质量是2.5 kg,工作台的质量是7.5 kg,涂料和其他工具的质量是20 kg,当他用力使工作台匀速下落时,绳重和摩擦不计,拉力应该为__________N。(g取10 N/kg)
图13-4-6
思路解析:人手拉住的那段绳子也算。因为人和重物、动滑轮一起上升,成了被提升物的一部分,人手拉着的绳子也分担着被提升物的重力,所以分担总重的绳子段数是三段,人、物、动滑轮总质量是90 kg,则总重G=mg=900 N,所以一段绳子分担的拉力应该为总重的三分之一即300 N。
答案:300
5.二个体积相等的实心铜球和铝球,挂于轻质杠杆两端,当支点O位于某处时,杠杆平衡,如图12-4-5所示。现将两球慢慢浸没在水中后,要想使杠杆平衡,下述支点O的移动情况中正确的是( )
图13-4-5
A.向铜球侧移动
B.向铝球侧移动
C.不需要移动
D.无法判断
思路解析:由于两球密度不同,质量不同,杠杆平衡时l铝>l铜。当都浸没在水中后,根据阿基米德原理,两球浮力相等,即相当于两边减少了相等的重力,但铜球一侧减少的“力×力臂”少,因此必须将支点向铜球一侧移动。
答案:A
4.某工人将木头一头抬起,另一头支在地上,在匀速上抬的过程中,该人所用的力的方向始终竖直向上,那么力的大小将( )
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.保持不变
D.先减小后增大
思路解析:此题考查的是,杠杆静止或匀速转动都属于平衡状态,因而可以根据杠杆平衡条件列出方程求解后进行比较。
(如下图所示)根据杠杆的平衡条件,当木头一头支地时杠杆平衡,有F×l1=G×l2
当匀速竖直上抬木头一端的过程中,杠杆仍平衡,有F′×l1′=G×l2′
根据相似三角形对应边成比例的定理:
所以 所以F′=F
因此在匀速竖直上抬的过程中,该人所用力的大小保持不变。选项C正确。
答案:C
3.如图13-4-4所示,等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块(已知ρ铁>ρ铝),杠杆平衡,若将它们同时浸没在水中,杠杆将( )
图13-4-4
A..仍平衡
B.左端下沉
C.右端下沉
D.无法判定
思路解析:球未浸没水中之前,杠杆平衡,由杠杆平衡条件得:G铁l1=G铝l2,当两球同时浸没水中时,都要受到浮力。因为两物体质量相同,且ρ铁>ρ铝,所以V铁<V铝,即铁块的体积小于铝块。浸没水中后,铁块排开水的体积小于铝块,根据阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,可得F铁<F铝,即铁块所受浮力小于铝块所受浮力。由此可得F铁l1<F铝l2(力和力臂乘积的改变量不等),即杠杆右端上升,左端下沉。
答案:B
2.如图13-4-3所示,O是杠杆的支点,为了提高重物,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在这个过程中,则( )
A.杠杆始终是省力的
B.杠杆始终是费力的
C.杠杆始终是等力的
D.以上说法都不对
图13-4-3
思路解析:杠杆在竖直位置时,动力臂为OA,阻力臂为0,只要很小的动力,就可以使杠杆发生转动,所以F<G,此时杠杆是省力的;杠杆转动到水平位置时,动力臂为OA,阻力臂为OB,F=G>G,此时杠杆是费力的。可见,杠杆从竖直位置缓慢转到水平位置,由于动力臂先大于后小于阻力臂,所以动力先小于后大于阻力,应选D。
答案:D
1.下列说法中正确的是( )
A.杠杆是一种省力的机械
B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和
C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂
D.杠杆可以是直的,也可以是弯的
思路解析:杠杆有省力杠杆也有费力杠杆,A错;杠杆的动力臂与阻力臂是动力作用线与阻力作用线到支点的距离,其总长度不一定等于杠杆的长度,BC错。杠杆可以是直的,也可以是弯的,D对。
答案:D
5.下图13-4-2工具中,省力杠杆是_____________________;费力杠杆是__________;等臂杠杆是__________。
图13-4-2
思路解析:动力臂大于阻力臂的杠杆,是省力杠杆。动力臂小于阻力臂的杠杆,是费力杠杆。动力臂等于阻力臂的杠杆,是不省力也不费力的等臂杠杆。判断杠杆是省力还是费力的方法:
>1即<1是费力杠杆;<1即>1是省力杠杆;=1即=1是等臂杠杆。
答案:(1)(3)(6)(7)(8)(9)(10) (2)(5) (4)
快乐时光
上语文课时,老师问同学:“谁能举例说明‘比较’这个词的确切意思?”小敏抢先回答:
“一个人的头上只有3根头发是比较少的,一碗汤里有3根头发就比较多了。”
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
4.(2010江苏南通中学高三一模)如图13-4-1所示,有一根均匀铁棒,长为L,OA=L/4,重力G=600 N,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为________ N,若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F′应为________ N。
图13-4-1
思路解析:B端若下沉则会绕A点转动。如要保证B端不下沉。则要使杠杆对A点转动平衡,有G·=F·L,所以F==200 N;若抬起B端,则绕A点转动,有F′·L=G·,所以F′==300 N。
答案:200 N 300 N
3.一根重100 N的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是( )
A.50 N B.75 N C.25 N D.100 N
思路解析:人抬起铁棒一端时,另一端始终与地面接触,是杠杆的支点,重力是杠杆的阻力,因为棒均匀,重心在中点,所以阻力臂是一半棒的长度;人抬棒用的力是动力,动力臂是整个棒的长度,代入杠杆平衡公式,动力臂是阻力臂的二倍,所以动力是阻力的二分之一。
答案:A
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