1、 111.1 杠杆一、单选题1.60kg 的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态由此可估测球的质量约为A. 20kg B. 30kg C. 60kgD. 120kg2.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划桨下列说法正确的是( ) A. 为省力,可将用力划桨的手靠近支点 B. 为省力,可将用力划桨的手远离支点C. 为省距离,可将用力划桨的手远离支点 D. 将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离3.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )A. 将左右两边的钩码均向外移动一格 B. 在左右两边
2、钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变2C. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变 D. 将左边的钩码向里移动一格,同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变4.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是( )起子 镊子 筷子 羊角锤 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、5.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. FD6.使用以下工具可以省力的是( ) A. B. C. D. 7.如图所示,杠杆处于平衡状态,则 F 的力臂是( )3A. OA B. OC C. OD D. FD8.下列常见的生活场景中,都利用到了杠杆
3、的知识,属于省力杠杆的是( ) A. 用笤帚扫地 B. 举哑铃锻炼手臂C. 捏开的夹子 D. 用桨划船9.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高 40cm,底部直径为 30cm,装满油后总重2000N下列说法中正确的是( )A. 要使底部 C 稍稍离开地面,他至少应对油桶施加 600N 的力 B. 他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功C. 他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力 D. 油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力10.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒 C 点受到石块的压力是 1800N,且AB=1.8m,BD=
4、0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )A. 600N B. 400N C. 150ND. 200N二、多选题11.如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )A.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北B.戥子利用杠杆平衡来称量质量C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强D.正在发声的编钟一定在振动412.如图所示,使用中属于省力杠杆的工具是( ) A. 剪刀 B. 起子C. 镊子 D. 钢丝钳三、填空题13.一位物理老师用一只弹簧测力计称出了一只大象的质量如图所示,OA=9m,OB=9cm,此装置可视为_杠杆,当棒处于
5、水平平衡时弹簧测力计的示数为 200N若不计棒及铁笼的重,则该大象的质量为_t(g 取 10N/kg)14.如图所示的装置中,两支笔构成了一个_,可以轻松地举起很重的书,小指离支点越远,所用的力越_.15.如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件。请你回答下列问题:(1)为了使杠杆在水平位置平衡,她应该将杠杆两端的螺母向_ 调节,(2)接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡。其目的是:_ 。(3)改变钩码数量和位置,获取三组测量数据(如下表),可以减少实验的_ ,根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:_ ,下表中
6、的空格处数据为_ 。实验测量数据记录表:16.(2015南昌)探究杠杆的平衡条件:【提出问题】如图 1 所示,是一种常见的杠秤,此时处于水平位置平衡发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改5变作用在杠杆上的_ 来实现;发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变_ 的长短也可以改变杠杆的平衡那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?【制定计划与设计实验】实验前,轻质杠杆处于如图 2 所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向_ (选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是_ 【实验结论】如图 3 所示,他们进行了
7、三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 _ 【拓展应用】如图 4 所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个_ 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)假如托起 6N 的重物,请你根据图 4 所示,估算出手臂要用的动力大约是 _ N17.如图所示,轻质杠杆 OA 中点悬挂一重 G=60N 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 F= _ N;保持 F 的方向不变,将杠杆从 A 位置竖直匀速提到 B 位置的过程中,力 F 将_ (填“变大” 、“变小”或“不变”)18.各式各样的剪刀都是杠杆如图所示,要剪开铁皮,应该用_ 最合适;剪纸或布时,应该用
8、_ 最合适(选填标号) 四、解答题19.如图所示,一轻质均匀杠杆 AB,O 为支点,OA=OB=4m,A 端用一不可伸长的细线系于地面,C 点位于OB 的中点,边长为 0.1m 的实心正方体物块 M 用一不可伸长的细线系于 C 点,此时 AB 静止于水平位置,C 点的细线拉力恰为零,M 对地面压强为 3103Pa(两端细线质量忽略,g 取 10N/kg)求:(1)物块 M 的质量;(2)将一个重为 40N 的铁块 P 放在 C 点正上方,并用力 F 水平向左推动,使 P 沿 OA 向左做匀速直线运6动,连接物块 M 的细线能承受的最大拉力为 25N求:铁块 P 向左运动过程中,物块 M 对地面
9、的最小压强;若铁块 P 受到的摩擦力为其重力的 0.1 倍,在从 C 点开始向左匀速运动的过程中,推力 F 最多做的功五、实验探究题20.某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现,当动力臂或阻力臂发生变化时,使杠杆平衡的动力大小就要随之改变,他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系,他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示,将钩码对杠杆的作用力定为阻力 F2 , 在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力 F1 , 调节动力臂 l1及阻力臂 l2大小使杠杆在水平位置平衡,并将实验数据记录在表一、表二中。(1)分析比较实验序号_的数据中动力 F1与阻力臂 L2变化的关系可以归纳得出的初
10、步结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和动力臂相同,动力的大小与阻力臂成正比。 (2)分析比较实验序号 1、2 与 3 的数据及相关条件,这是在研究动力的大小与_的关系,分析数据初步归纳得出的结论是:_。 (3)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出初步结论:(a)分析比较 1 与 4 ,2 与 5 ,3 与 6 的数据可初步归纳得到:_;(b)分析比较 1,2 ,3 或 4 ,5,6 中的数据可初步归纳得到_,动力越大。 (4)为了使探究目的更全面,该小组要进一步得出动力大小与阻力的关系,请在表三的第二、三、五列填入拟进行实验的数据,以达到研究目的。实验序号 F2(牛)
11、l2(厘米) F1(牛) L1(厘米)7 _ _ / _ 8 _ _ / _ 9 _ _ / _ 721.探究杠杆的平衡条件:(1)如图甲,杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡,可将杠杆右端的平衡螺母向_调节,当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为_cm. (2)如图乙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是_.若左边钩码离支点 20cm,右边挂钩离支点 15cm,每个钩码重为 0.5N,则 此时弹簧测力计示数应为_N. (3)如图丙,当杠杆在水平位置平衡时,此时拉力的力臂_(选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm. 六、综合题(共 1 题;共 5 分)22.阅
12、读短文,回答问题近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生,随时随地低头看手机成了很多人的习惯近日有研究发现,如果玩手机时姿势不当,就有可能让颈椎承受多达 60 磅(约 27 公斤)的重量,低头 60 度相当于给颈椎挂俩大西瓜,比一个 7 岁小孩还重有研究发现,不当的玩手机姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、便秘、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病还有新西兰的一项研究指出,常常低垂着头看手机会影响心理健康,如变得沮丧、愤怒等科研人员对低头玩手机进行了研究:制作头部模型,如图甲,头部可绕支点 O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个小球挂在模型内,其重为 5 牛模拟头部的重力
13、,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计,支点(颈椎)承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和,实验数据如下表:低头角度/度绳子拉力/牛颈椎承受的压力/牛0 0 515 5 1030 9 14845 13.5 18.560 17.5 22.5(1)分析表中数据,可得出的结论是_; (2)改头部模型相当于绕 O 点转动的杠杆,如图乙,当低头角度增大时,头部重心向左移动,拉力 F 的力变小,请分析拉力 F 变大的原因_; (3)当低头角度是 30 度时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的多少倍? A. 4.2 倍 B. 3.3 倍C. 2.8 倍 D. 2.0 倍(4)为有更好的保护颈椎采
14、取的办法(写出一条):_ 9答案解析部分一、单选题1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】B 6.【答案】A 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】A 10.【答案】D 二、多选题11.【答案】A,B,D 12.【答案】A,B,D 三、填空题13.【答案】省力;2 14.【答案】杠杆;小 15.【答案】右;便于测量力臂的大小;偶然性;F 1L1=F2L2;15.00 16.【答案】力 ;力臂 ;右 ;便于测量力臂,并能消除杠杆自身重力的影响 ;F 1L1=F2L2;费力 ;48 17.【答案】30;不变 18.【答案】乙;甲 四、解答题19.【答案】解
15、:(1)根据 p= 可得物块 M 的对地面的压力:F=pS=3103Pa(0.1m) 2=30N,根据题意可得物块 M 的重力 G=F=30N,物块 M 的质量:m= =3kg;(2)当细线最大拉力为 25N 时,物块 M 受到地面的支持力 F 支 =GF 拉 =30N25N=5N,物块 M 对地面的压力 F 压 与地面对它的支持力 F 支 是一对相互作用力,大小相等,即 F 压 =F 支 =5N,所以,此时的最小压强:p 小 = =500Pa;10根据杠杆平衡条件可得:F 拉 OC=G 铁 OP,则 OP= =1.25m,所以,推动铁块 P 走的距离 s=OC+OP=2m+1.25m=3.2
16、5m,铁块 P 在从 C 点开始向左匀速运动的过程中,推力与摩擦力是一对平衡力,F=f=0.1G 铁 =0.140N=4N,推力做功:W=Fs=4N3.25m=13J答:(1)物块 M 的质量为 3kg;(2)铁块 P 向左运动过程中,物块 M 对地面的最小压强为 500Pa;若铁块 P 受到的摩擦力为其重力的 0.1 倍,在从 C 点开始向左匀速运动的过程中,推力 F 最多做的功为 13J 五、实验探究题20.【答案】(1)4、5 与 6(2)动力臂;使杠杆在水平位置平衡,当阻力和阻力臂相同,动力的大小与动力臂成反比(3)使杠杆在水平位置平衡,当阻力臂和动力臂比值相同,动力大小相同;使杠杆在水平位置平衡,当阻力臂和动力臂比值越大(4)6;5;8;8;5;8;10;5;8 21.【答案】(1)右;0(2)方便直接读出力臂;2(3)小于 六、综合题22.【答案】(1)低头角度越大,颈椎承受的压力越大(2)当低头角度变大时,重力的力臂越大(3)C(4)不要长时间低头看手机