1、第 7讲 简单机械第一节 杠杆(建议答题时间：30 分钟)一、选择题1. 如图所示实例中，属于费力杠杆的是 ( )2. (2017常州)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 ( )3. (2017烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )第 3题图A. 脚后跟是支点，是省力杠杆B. 脚后跟是支点，是费力杠杆C. 脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D. 脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆4. (2017雅安)如图所示，在轻质杠杆上吊一重物 G，在一端施加一个
2、始终与杠杆垂直的动力 F，使杠杆缓慢地从 OA转到 OB，则在转动过程中 ( )第 4题图A. F不变，杠杆是省力杠杆B. F变大，杠杆是省力杠杆C. F不变，杠杆是费力杠杆D. F变大，杠杆是费力杠杆5. (2017永川区指标到校)如图所示，将杠杆在水平位置调节至平衡后，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增加一个钩码，则会( )第 5题图A. 仍然平衡 B. 左端下降C. 右端下降 D. 无法判断6. (2017聊城)如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为 2 cm，当弹簧测力计在 A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
3、时，下列说法正确的是 ( )第 6题图A. 动力臂为 0.08 mB. 此时为省力杠杆C. 弹簧测力计的示数为 4 ND. 钩码总重为 2 N7. (2017南岸区二诊)如图所示是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图， AOB为一可绕固定点 O转动的轻质杠杆，已知 OA OB12， A端所挂空心合金球质量为 0.3 kg( 合金3.010 3 kg/m3)，圆柱形容器底面积为 100 cm2.当合金球体积的 浸在水中，在 B端施13加 1 N的竖直向下的拉力 F时，杠杆恰好在水平位置平衡下列结果正确的是 ( )第 7题图A. 该合金球的体积为 1104 m3B. 该合金球空心部分的体积为 11
4、04 m3C. 该合金球浸入水中后，容器底部所受压强增加 100 PaD. 该合金球排开水的重力为 2 N二、填空作图题8. (2017贺州)如图所示是赛艇比赛，赛艇的桨是_杠杆，杠杆的平衡条件是_第 8题图9. (2017哈尔滨)如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计， O是支点，左侧挂一重物，动力 F1大小为 3 N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为_N，此时杠杆属于_杠杆(选填“省力”或“费力”)第 9题图10. (2017安徽)如图所示，将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面13上已知报纸的上表面积为 0.25 m2，则大气对报纸上表面的压力为_N；在木尺右端快速施加竖直
5、向下的力 F，要将报纸掀开，则力 F至少为_N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取 1.0105 Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计)第 10题图11. (2017南岸区指标到校)如图所示是人们利用杠杆拉起吊桥的情景，其中 O为支点，请在图中画出动力 F的动力臂(用 l表示)第 11题图12. (2017河池)如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，请在图中画出手机受到重力的示意图和 F1的力臂 l1.第 12题图13. (2017铜仁)如图所示的杠杆中， O为支点，在一个最小的拉力 F1的作用下，在图示位置保持静止，请在图中画出最小拉力 F1
6、的示意图和力 F2的力臂 L2.第 13题图三、实验探究题14. 小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点第 14题图(1)在调节杠杆平衡时，小明发现杠杆右端低左端高，此时应将杠杆右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使它在_位置平衡(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，小明这种做法的不足之处是：_(3)如图乙所示，小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为 F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为 F2.第_(选填“一”或“二”)种实验方案更为方便，理由是：_四、论述计算题15. (2017重庆一
7、中一模)小渝同学体重为 600 N，正方体 M的边长为 0.2 m，重为 150 N.(1)当他站在水平地面上时，对地面的压强为 1.5104 Pa，求小渝双脚的面积是多少？(2)小渝同学用如图所示杠杆 AB提升物体 M，当物体 M对地面的压强为 0时，物体 M没有离开地面，且杠杆保持水平位置平衡，已知 OB3 OA.求此时人对绳子的拉力？第 15题图答 案1. C 【解析】选项 解读 正误A 铁皮剪子使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆 B 手动抽水机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆 C 在用笤帚扫地的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆 D 核桃夹在使用过程中，动力臂大于
8、阻力臂，是省力杠杆 2. D 【解析】要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，在其他条件相同的情况下，应使动力臂最大(渔民离支点的距离)，由图可知，D 中动力臂最大，效果最好故选 D.3. C 【解析】踮脚运动的基本模型是杠杆，脚掌与地面接触的地方是支点，阻力即人的重力，作用点在脚掌中心，而动力在脚踝附近，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故选 C.4. B 【解析】杠杆缓慢由 A到 B的过程中，动力臂 OA的长度没有变化，阻力 G的大小没有变化，而阻力臂 L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知： FOA GL，当 OA、 G不变时，L越大，那么 F越大，因此拉力 F在这个过程中逐渐变大并且动力臂始终大于阻力臂，
9、这一过程中杠杆始终是省力杠杆故选 B.5. C 【解析】设一个钩码的重为 G，一个小格的长度为 L，则原来杠杆：3G2L2 G3L，处于平衡状态，现在在两侧各增加一个钩码后，左边4 G2L，右边3 G3L，右边的力和力臂的乘积大，杠杆不再平衡，并且右端下降故选 C.6. D 【解析 】 OA2 cm48 cm0.08 m，由于 30所对的直角边等于斜边的一半，所以动力臂 l1 OA 0.08 m0.04 m，A 错误；阻力臂 l22 cm36 cm0.06 12 12m l1，所以为费力杠杆，B 错误；从图中可直接读出弹簧测力计的示数为 3 N，C 错误；由杠杆平衡条件得，钩码的总重 G F2
10、 2 N, D 正确故选 D.F1l1l2 3 N0.04 m0.06 m7. C 【解析】根据杠杆平衡条件得 FAOA FBOB，由 FB1 N， OA OB12，即：FA11 N2，解得： FA2 N；此时合金球受到竖直向上的拉力、竖直向上的浮力和竖直向下的重力，则合金所受的浮力 F 浮 G FA mg FA0.3 kg10 N/kg2 N1 N，此时合金球排开液体的体积 V 排 110 4 m3，故该合F浮 水 g 1 N1103 kg/m310 N/kg金球的体积 V 球 3110 4 m3310 4 m3，故 A错误；合金球实心部分的体积 V 实 110 4 m3，故该合金球空心部分
11、的体积 V 空 V 球 V 实m球 合 金 0.3 kg3103 kg/m3310 4 m3110 4 m3210 4 m3，故 B错误；该合金球浸入水中，容器中液面升高的高度为 h 110 2 m，则容器底部增加的压强 p 水V排S容 110 4 m310010 4 m2g h110 3 kg/m310 N/kg1102 m100 Pa，故 C正确；由阿基米德原理可知：该合金球排开水的重力 G 排 F 浮 1 N，故 D错误故选 C.8. 费力 F1L1 F2L2 【解析】运动员在使用赛艇桨的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；杠杆的平衡条件是： F1L1 F2L2.9. 6 省力 【解
12、析】由图可知动力臂是阻力臂的 2倍，根据杠杆平衡条件 F1L1 F2L2，知动力是阻力的 ，即阻力是动力的二倍，为 6 N，而阻力的大小等于物体的重力，所以物12体的重力为 6 N；动力臂大于阻力臂，所以此杠杆是省力杠杆10. 2.5104 1.2510 4 【解析】大气对报纸上表面的压力为 F 上压 pS1.010 5 Pa0.25 m22.510 4 N；要将报纸掀开，则薄木尺对报纸向上的力的大小就等于大气对报纸上表面向下的压力；设杠杆的总长度为 L， O为支点，则根据杠杆平衡条件得：F L F 上压 L，代入数值得 F L2.510 4 N L，解得 F1.2510 4 N.23 13
13、23 1311. 如答图所示第 11题答图12. 如答图所示第 12题答图13. 如答图所示第 13题答图14. (1)左 水平 (2)没有进行多次实验，结论不具有普遍性 (3)一 便于测量力臂【解析】(1)在调节杠杆平衡时，若杠杆右端低左端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；(2)根据仅有的一次实验数据总结实验结论是不合理的，因为一次实验具有偶然性，要多进行几次实验，使结论具有普遍性；(3)力臂等于支点到力的作用线的距离；当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；若弹簧测力计倾斜拉，力的方向与杠杆不垂直，力臂不能从杠杆标尺刻度上直接读出来；因此第一种实验方案更方便. 15. 解：(1) S 410 2 m2Fp Gp 600 N1.5104 Pa(2)M对地面的压力为 0时，杠杆 B点所受的拉力 F2 GM150 N，根据杠杆平衡条件可知：F1OA F2OB，又由于 OB3 OA，所以 F13 F23150 N450 N
