杠杆难题带答案全解
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杠杆难题带答案全解杠杆难题一、选择题1、在已调节平衡的杠杆左边距离支点40 cm处挂上总重为3 N的钩码,用弹簧测力计勾在右边距离支点30cm处,以不同的方向拉着杠杆右端使杠杆水平平衡,如图3所示。
两次测力计的示数A.甲示数为13 N B.乙示数为3 NC.甲乙示数相同D.乙示数比甲大2、如右图所示,古人将一硬棒(质量忽略不计)悬挂在树枝上,绳对杆的动力F1 使杆绕0点发生转动,提起水桶,下列说法正确的是()A.阻碍杆转动的阻力是水和水桶的总重力 B.阻碍杆转动的阻力是绳对杆(B 点)的拉力C.杆转动过程中,动力臂始终是OA D.此杠杆是费力杠杆3、一根直杆可以绕O点转动,在直杆的中点挂一个重为G的重物,在杆的另一端施加一个力F,如图所示,在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中,为使直杆保持在图示位置平衡,则拉力F的变化情况是()A.一直变大 B.一直变小 C.先变大,后变小 D.先变小,后变大4、如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是()A.①② B.②③C.②④ D.③④5、2015 年11 月21 日,恒大队在主场以1 : 0 获得2015 赛季亚冠联赛冠军。
现场直播时采用的是如图所示的摇臂摄像技术工作时的情景,下列有关摇臂摄像的说法正确的是()A.摇臂摄像的整个支架其实是个省力杠杆B.摇臂摄像的整个支架其实是个省距离杠杆C.如图所示的L2是摇臂摄像支架的阻力臂D.摄像师用一个垂直于杠杆的力F 把支架从虚线位置移动到图中所示位置的过程中,力F 变大2312、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量( )A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法比较13、如图,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为A.一定省力B.一定费力C.不省力也不费力D.都有可能二、作图题14、如图所示,一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态.l2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图.15、如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点.请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F l的示意图,并作出F l和F2的力臂l1和l2.16、如图19所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O连接。
试作出地面对棒的支持力的力臂L和棒所受重力G 的示意图。
17、如图,一轻质杠杆,为了保持杠杆平衡,请在图中画出所用的最小力F1和阻力F2的力臂L2.18、作出下列杠杆的动力臂和阻力臂.19、如图是用钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F2为鱼线对钓鱼竿的拉力,请画出:F2的力臂l2与A处所用最小力F1的方向.4三、填空题20、如图所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=6AO,当在A处悬挂一重为100牛的重物时,杠杆恰好平衡,杠杆自身的重力为牛.21、如图是搬运泥土的独轮车,设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是m,F的大小至少是N.22、下图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。
杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO:OB=3:2,悬挂在A 端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B 端的配重所受的重力为80N。
当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是 N。
23、如图是一种健身器械,AOB可视为杠杆,图中小明同学竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂(选取“大于”,“小于”,“等于”)动力臂。
小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提出一条合理的建议。
24、如图所示,某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上,木棒保持水平,棒AB长为1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m,则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为N.四、实验,探究题25、如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节.如图甲所示,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(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是.(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:.526、在“探究杠杆平衡条件”的实验中(1)在杠杆的A 点挂上一重物,在B 点用弹簧测力计施加竖直向下的力Fl 使杠杆平衡。
(2)在杠杆后面安装一个以O 为圆心的圆盘,如图甲,再把弹簧测力计从B 点移到C 点,此时拉力F2 沿图乙中的CD 线的方向(CD 是圆O的切线).①画出拉力F2,并画出F2的力臂12 ;②判断:Fl F2 。
(选填“> ”、“< ”或“= , ,)27、小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置.小明将左端的平衡螺母向右调,小红认为也可以将右端的平衡螺母向调(选填“右”或“左”),使杠杆在水平位置平衡.(2)接着,小明在A处挂3个钩码,在右端挂2个钩码,并移动钩码到B处,杠杆又在水平位置平衡(如图乙).小明使杠杆在水平位置平衡的目的是.由此,小明总结得出杠杆平衡的条件.小明的做法存在的问题是 .(3)最后,小明取下挂在右侧的钩码,并用弹簧测力计在C处竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示).当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是.五、计算题28、如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg。
身体可视为杠杆,O点为支点.A点为重心。
(10N/ kg)(1) 该同学所受重力是多少?(2) 在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂L1(3)若0B =1.0m,BC =0.4m,求地面对双手支持力的大小?629、如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻.已知AB长40cm,AC长30cm.室外机的重力为300N,正好处在AB中点处.(1)求A处螺钉的水平拉力为多少N(支架重力不计).(2)为了安全,对室外机在AB上安装的位置有什么要求.30、如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为0,且AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N.一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平.六、综合题31、小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;其他数据如图,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
(1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。
32、图(a)所示是一把杆秤的示意图,O是秤杆的悬点,使用该秤最多能称量5千克的重物.小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时,秤上的示数为3千克,如图(b)所示.⑴那么当只挂一个秤砣时,该秤零刻度线的位置应该在______ (填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”)⑵若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量_______Kg的重物。
⑶采用“双秤砣法”去称量某重物时,秤上的示数为3.2千克,则重物的实际质量为_______Kg.⑷若该秤零刻度线的位置离提纽的距离为5cm,称钩离提纽的距离为4cm,每只砣的质量为400g,则称杆上有刻度的部分的长度是多少米?78参考答案一、选择题1、D2、B3、D4、A .5、B6、C7、D8、C9、D 10、A 11、B 12、A 13、D二、作图题14、 15、 16、17、 18、19、三、填空题20、解:设硬棒重为G ,棒的重心在AB 中点处,故AB 重力的力臂为L ﹣L=L ,重物的力臂为L ,由杠杆平衡条件得:G •L=L •G ′, G=G ′=×100N=50N .故答案为:50.21、解:独轮车的车辆轮轴处是支点,其中重力G是阻力,支点到重力作用线的距离是阻力臂,故阻力臂是0.4m;力F是动力,支点到力F作用线的距离是动力臂,故动力臂是1.6m;由杠杆的平衡条件可知:F×L动=G×L阻,得F===250N.故答案为:1.6;250.22、220【解析】试题分析:如图杠杆在水平位置平衡,则A端受到的拉力F A=200N;对应力臂OA,动力F B的力臂OB;由杠杆的平衡条件得F A ×OA=F B×OB;因AO:OB=3:2,计算出F B=300N;而F B=G配重+F;则F=F B-G配重=300N-80N=220N.23、小于建议:拉力的作用点往左(内)移或重物往左(外)移或.增大物重24、解:根据杠杆的平衡条件可得:120N×OB=F A•OA即:120N×0.8m=F A•(1.2m﹣0.8m),解得F A=240N故答案为:240N.四、实验,探究题25、解:(1)杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;如图甲所示,设一个钩码重力为G,标尺一个格长度为L,则在杠杆左边A处挂四个相同钩码即4G×3L=12G•L,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码6G即6G×2L=12G•L.故在B处挂同样钩码6个;(3)如果作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直则该力的力臂短了,就会使得拉力变大;(4)若用图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响;因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.故答案为:(1)左;96;(3)变大;该力的力臂短了;(4)杠杆自身受重力作用.=26、(2)①如图所示②27、右便于测量力臂变大动力臂变小了五、计算题28、29、解:(1)C点是支点,空调的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件得:F×AC=G ×AB,即:F×30cm=300N ××40cm,解得:F=200N;(2)C点是支点,空调的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,为了安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁,以减小阻力臂,从而减小A处的拉力.答:(1)A处螺钉的水平拉力为200N;(2)室外机尽量靠近A处安装.30、①f=F=10N;10荣誉责任诚信②P=Fv=10N×1m/s=10W;③当M在O点左侧离O点X1米,且T=0,则G•X1+G OA •L OA=G OB •L OB,即50N×X1+10N ××1m=30N ××3m,解得:X1=0.8m;当M在O点右侧离O点X2米时,且T=60N,则G OA •L OA=G•X2+G OB •L OB﹣T•L OB sin30°,即10N ××1m=50N×X2+30N ××3m﹣60N×3m ×,解得:X2=1m,故滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平.答:①滑块匀速运动时所受的摩擦力为10N;②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率为10W;③滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平.六、综合题31、32、、⑴0点右侧⑵11 ⑶5.4 ⑷0.511。