初中物理杠杆强化练习及答案
- 格式:doc
- 大小:420.53 KB
- 文档页数:12
初三物理杠杆练习题及答案1. 第一题某物体放置在杠杆中的位置如下图所示,物体A的质量为150g,物体B的质量为300g,杠杆的长度为20cm。
求物体A和物体B的平衡位置。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.15kg ×杠杆A) = (0.3kg ×杠杆B)0.15 ×杠杆A = 0.3 × (20 - 杠杆A)0.15 ×杠杆A = 6 - 0.3 ×杠杆A0.45 ×杠杆A = 6杠杆A = 13.33cm所以,物体A和物体B的平衡位置在杠杆左侧13.33cm的位置。
2. 第二题一根杠杆的长度为30cm,杠杆两端分别放置了质量为200g和400g 的物体,物体B位于杠杆左端,物体A位于杠杆右端,使杠杆保持平衡,求物体A到杠杆左端的距离。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.2kg ×杠杆A) = (0.4kg ×杠杆B)0.2 ×杠杆A = 0.4 × (30 - 杠杆A)0.2 ×杠杆A = 12 - 0.4 ×杠杆A0.6 ×杠杆A = 12杠杆A = 20cm所以,物体A到杠杆左端的距离为20cm。
3. 第三题一个杠杆两端的物体分别为一个质量为0.2kg的物体A和一个质量为0.3kg的物体B,物体A位于杠杆右端,物体B位于杠杆左端,杠杆的长度为40cm。
求物体A和物体B之间的距离。
解答:根据杠杆定律:物体A ×杠杆A = 物体B ×杠杆B(0.2kg ×杠杆A) = (0.3kg ×杠杆B)0.2 ×杠杆A = 0.3 × (40 - 杠杆A)0.2 ×杠杆A = 12 - 0.3 ×杠杆A0.5 ×杠杆A = 12杠杆A = 24cm所以,物体A和物体B之间的距离为24cm。
初中物理杠杆试题及答案一、选择题1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂B. 支点、动力、阻力、力臂、力矩C. 支点、动力、阻力、力矩、力臂D. 支点、动力、阻力、力臂、力矩答案:A2. 杠杆平衡的条件是:A. 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂B. 动力乘以阻力臂等于阻力乘以动力臂C. 动力乘以阻力臂等于阻力乘以动力臂D. 动力乘以力矩等于阻力乘以力矩答案:A3. 杠杆可以分为三类,其中省力杠杆的特点是:A. 动力臂大于阻力臂B. 动力臂小于阻力臂C. 动力臂等于阻力臂D. 动力臂与阻力臂成任意比例答案:A4. 动力臂是杠杆上从支点到动力作用线的距离,下列关于动力臂的说法正确的是:A. 动力臂总是大于阻力臂B. 动力臂总是小于阻力臂C. 动力臂可以大于、小于或等于阻力臂D. 动力臂总是等于阻力臂答案:C二、填空题5. 在使用杠杆时,如果动力臂是阻力臂的2倍,则杠杆是______杠杆。
答案:省力6. 杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,用公式表示为______。
答案:F1L1 = F2L27. 当杠杆的动力臂是阻力臂的一半时,这种杠杆被称为______杠杆。
答案:费力8. 杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的相对大小,其中费力杠杆的特点是______。
答案:动力臂小于阻力臂三、简答题9. 解释为什么在撬动重物时,使用长柄撬棍比短柄撬棍更省力。
答案:使用长柄撬棍时,动力臂较长,根据杠杆平衡条件,动力臂越长,所需的动力就越小,因此使用长柄撬棍更省力。
10. 描述一下在日常生活中,你能找到的省力杠杆和费力杠杆的例子。
答案:省力杠杆的例子包括钳子、扳手等,它们的动力臂较长,使得施加较小的力就能产生较大的力矩。
费力杠杆的例子包括镊子、鱼竿等,它们的动力臂较短,需要施加较大的力才能产生较小的力矩。
四、计算题11. 一个杠杆的动力臂是阻力臂的3倍,当动力为100N时,求阻力的大小。
1.(2015•新泰市校级模拟)要使如图的杠杆水平平衡,可采取的做法是()A.支点两端各减少一个钩码B.支点两端各增加一个钩码C.支点左端增加一个钩码 D.支点左端减少一个钩码2.(2015•井研县模拟)如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是()A.B.C.D.3、如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于水平平衡.如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码,则木棒()A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不定4.F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中()A.F大小不变B.F逐渐变大C.F逐渐变小D.F先逐渐变小后逐渐变大5、如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角θ逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()A.拉力F变大,F的力臂变小B.拉力F不变,F的力臂变大C.重力G不变,G的力臂变小 D.重力G变小,G的力臂变大6、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小7.(2015•银川校级二模)用撬棒撬石头时,如果先后用大小相等的力沿着图中所示的方向作用在撬棒的一端A点上,则()A.F1最容易把石头撬起B.F2最容易把石头撬起C.F3最容易把石头撬起D.F4最容易把石头撬起8.(2015•浙江模拟)如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式()A.F=F’ B.F=2F’C.F=F'D.F=F'9.(2016•相城区一模)如图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示.据图可知金属杆重()A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N10、如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F.则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)2()A.B.F1+F2C.D.F1×F211.(2015秋•常州期末)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为()A.10N B.15N C.30N D.6012.(2011•桂平市模拟)已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,B端挂的实心铝块,两金属块均浸没在水中,等臂杠杆平衡,若将两个盛水杯撤去,则()A.A端向下,B端向上B.A端向上,B端向下13.在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是()A.修树剪子B.核桃夹子C.取碗夹子D.14.图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()羊角锤子A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平15.(2016•鸡西模拟)如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为N.16.(2016•灵璧县一模)如图所示的AB为轻质杠杆,O为悬点,放在水平面上的物体M 用细线悬挂在杠杆A端.已知OA:OB=1:2,M的密度为3×103kg/m3,体积为8×103m3.当B端悬挂一个质量为10kg重物时,杠杆水平平衡,则物体M对水平面的压力为N(g取10N/kg).17.(2008•崇川区校级二模)如图所示,质量为m的人站在轻质木板AB的中点,木板可以绕B端上下转动,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力的大小为(摩擦阻力忽略不计).﹣三.计算题(共2小题)13.(2016•金山区二模)如图所示,在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体,OA 为0.4米,AB为0.2米.若使杠杆能在水平位置保持静止,求:作用在A点最小力F的大小及方向.14.(2016春•浦东新区期中)如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒,可以绕O电转动,棒长4米,已知AB=8BO,当在B处悬挂150牛的重物G时,栏杆恰好平衡,求栏杆自身的重力是多少牛?1.A.2.A.3.D.4.B.5.D.6.C.7.B.8.D.二.填空题(共3小题)9.省力;400.10.40.11.18;不变.三.作图题(共1小题)12四.计算题(共2小题)13.解:由图可知:L1=OA=0.4m,L2=OA+AB=0.4m+0.2m=0.6m,F2=G=100N,根据杠杆平衡的条件可得:FL=F2L2,1即:F×0.4m=100N×0.6m,解得:F=150N.由于作用在A点最小力F需要阻碍杠杆向下转动,则方向是竖直向上.14.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′=×150N=50N.。
初二物理杠杆试题及答案一、选择题1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、力臂、力、力的作用点B. 支点、力臂、力、力的作用点、杠杆C. 支点、力臂、力、力的作用点、力的方向D. 支点、力臂、力、力的作用点、杠杆的长度答案:B2. 杠杆平衡的条件是:A. F1L1 = F2L2B. F1L1 > F2L2C. F1L1 < F2L2D. F1L1 ≠ F2L2答案:A3. 以下哪种情况属于省力杠杆?A. 钳子B. 钓鱼竿C. 镊子D. 撬棒答案:A4. 以下哪种情况属于费力杠杆?A. 钳子B. 钓鱼竿C. 镊子D. 撬棒答案:B5. 杠杆的分类依据是:A. 杠杆的形状B. 杠杆的长度C. 力臂与力的关系D. 杠杆的材料答案:C二、填空题6. 杠杆的五要素包括:支点、力臂、力、力的作用点和________。
答案:杠杆7. 杠杆平衡的条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即 F1L1 = ________。
答案:F2L28. 在使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,则该杠杆是________杠杆。
答案:省力9. 在使用杠杆时,如果动力臂小于阻力臂,则该杠杆是________杠杆。
答案:费力10. 杠杆的分类依据是力臂与力的关系,可以分为省力杠杆、费力杠杆和________杠杆。
答案:等臂三、计算题11. 一个杠杆的动力臂是阻力臂的3倍,动力是60N,求阻力。
答案:阻力为20N。
解析:根据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2,由于动力臂是阻力臂的3倍,即 L1 = 3L2,代入动力 F1 = 60N,可得 F2 = F1/3 =60N/3 = 20N。
12. 一个杠杆的阻力是100N,阻力臂是0.5m,动力臂是1m,求动力。
答案:动力为50N。
解析:根据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2,已知阻力 F2 = 100N,阻力臂 L2 = 0.5m,动力臂 L1 = 1m,代入可得 F1 = F2 * L2 / L1 = 100N * 0.5m / 1m = 50N。
A卷一、选择题1、关于力臂,以下说法中正确的选项是〔〕A.力臂一定在杠杆上B.从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂C.力的作用线通过支点时,力臂为零D.力越大,那么力臂越小2、以下属于省力杠杆的是〔〕A.用大竹扫帚扫地B.专门用来剪铁皮的剪刀C.手握钢笔写字D.用筷子夹菜3、如下图,一根粗细不匀的树干在O点支起,恰好平衡,如果在O点处将它锯断,那么〔〕A.两段树干的重力相等B.细而长的一段重C.粗而短的一段重D.无法判断4、下面有关杠枰的几种说法,不正确的选项是〔〕A.使用省力的杠杆要移动较大的距离B.阻力臂较长的杠杆是费力杠杆C.使用杠杆可以省力,用时又可以移动较小的距离D.使用较小的力,不可能使物体移动较大的距离5、用铡刀铡草时,把草放在靠近轴的地方容易把草铡断,是因为〔〕A.增加了动力B.增加了动力臂C.减小了阻力D.减小了阻力臂6、如下图是一根杆秤,因为秤砣磨损了一局部,由它称得的质量比被称物体的真实质量〔〕A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定7、如下图是脚踩式垃圾箱的示意图,以下说法中正确的选项是〔〕A.两杠杆均为省力杠杆B.两杠杆均为费力杠杆C.ABC为省力杠杆D.A′B′C′为省力杠杆8、一根粗细均匀的铁丝,在中间用一根细线吊往,使其在水平位置平衡,如图〔甲〕所示,当将右边的铁丝弯曲如图〔乙〕所示时,铁丝将〔〕A.仍保持水平B.右端向下倾斜C.左端向下倾斜D.无法判断9、如下图,杠杆AB在三个力——F1、F2和F3的分别作用下都能处于平衡〔O为支点〕,OC=C,B那么〔〕A.F1=F3>F2B.F1>F2>F3C.F1<F2<F3D.F1=F2=F310、有一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长,为减小实验误差,常用“交换法〞来测定物体质量,即先将测物体放在左盘中,当天平平衡时,右盘中砝码总质量为m1;再把被测物体放在右盘中,当天平平衡时,左盘中砝码总质量为m2,那么被测物体质量的真实值为〔〕A.B.C.D.提示:3、由于粗而短的一端的重力的力臂较短,所以其对应的力较大。
初二物理杠杆练习题及答案在初中物理学习中,杠杆是一个重要的概念和工具,它帮助我们理解力的作用、平衡条件和机械优势等内容。
下面是一些初二物理杠杆练习题及答案,希望能够帮助同学们更好地掌握这个知识点。
练习题一:一个杠杆,左侧是一个质量为2千克的物体A,右侧是一个质量为4千克的物体B。
杠杆的中心距离物体A和物体B之间的距离是1.5米。
如果杠杆保持平衡,问物体A和物体B分别所受到的力的大小是多少?答案一:根据杠杆的平衡条件,左侧力矩等于右侧力矩。
设物体A所受力为FA,物体B所受力为FB。
根据定义,力矩等于力乘以力臂,即力矩=力 ×力臂。
由于杠杆保持平衡,所以FA × 1.5 = 4 × FB。
同时,根据力的平衡条件,FA + FB = 6。
将上述两个方程联立,解得FA = 3和FB = 3。
所以,物体A所受力的大小为3牛顿,物体B所受力的大小也是3牛顿。
练习题二:一个杠杆,左侧是一个质量为3千克的物体A,右侧是一个质量为6千克的物体B。
杠杆的中心距离物体A和物体B之间的距离是2米。
杠杆的支点处有一个力的作用,保持杠杆平衡。
求此力的大小和方向。
答案二:同样利用杠杆的平衡条件和力的平衡条件,我们可以得到如下方程组:FA × 2 = 6 × FBFA + FB = 9通过求解上述方程组,可以得到FA = 3和FB = 6。
物体A所受力的大小为3牛顿,物体B所受力的大小为6牛顿。
由于杠杆保持平衡,所以杠杆支点处的力大小为9牛顿,方向向右。
练习题三:一个杠杆,左侧是一个质量为4千克的物体A,右侧是一个质量为2千克的物体B。
杠杆的中心点离物体A的距离为1.2米,离物体B的距离为0.8米。
杠杆的支点处有一个力的作用,保持杠杆平衡。
求此力的大小和方向。
答案三:以杠杆支点为参照点,设物体A所受力的大小为FA,方向向左;物体B所受力的大小为FB,方向向右。
由杠杆的平衡条件和力的平衡条件,我们可以得到如下方程组:4 × FA = 2 × FB(力矩平衡条件)FA + FB = 6(力平衡条件)通过求解上述方程组,可以得到FA = 1.5,FB = 4.5。
物理《杠杆》专项练习一.选择题(共12小题)1.如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g,若在A,B两处各加1个钩码,那么杠杆()AC无法确定杠杆是否平衡2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两A.13A4A52cmA.动力臂为0.08m B.此时为省力杠杆C.弹簧测力计的示数为4N D.钩码总重为2N6.如图,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加力F,使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置.若力F的大小保持不变,则力F的方向应()A.垂直于OA B.竖直向上C.沿OA向上 D.水平向左7.如图所示,手持弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于水平平衡状态,弹簧测力计的示数是5N,OA=80cm,AB=20cm,则物体的重是()A.C.8A9.小明实验小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆两侧挂上不同个数的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡.这样三次实验后得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.下列能帮助他得出正确结论的操作是()AB.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计在去掉钩码的一竖直向上拉D.去掉一侧钩码,在挂钩码的一侧换用弹簧测力计斜向上拉10()A.C.11)A D.用起12B 端的力.图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB.哪条线段表示力F的力臂()A.AB B.AC C.AO D.BO二.填空题(共15小题)13.如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,调节杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂4个钩码(每个钩码重0.5N),用调好的弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆上的B点,使杠杆再次平衡,则弹簧测力计的示数为N;将测力计转向图中虚线方向的过程中,始终保持杠杆平衡,则测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”).14.如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O左,整个装置处于静止状态,则15F1端仍在地面上),用竖直向上的力F2G=N A1617.如图所示是室内垃圾桶的结构示意图,使用时用脚踩踏板时桶盖开启,根据垃圾桶的结构示意图,开启桶盖时.我们忽略掉等次要因素,抓住可以绕固定点O2转动的主要因素,可以把桶盖看作一个.18.如图所示,在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂两个总重为2N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力在铁球上的力至少为N,请在图中画出此力的示意图.(右上图)22.如图甲所示,杠杆调节水平平衡后,在A处挂3个钩码,要想杠杆继续保持不平衡,则需要在B处挂个钩码,如图乙所示,O为杠杆的支点,为了提高重物P,用一个跟杠杆保持垂直的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置,在这个过程中,杠杆(选填“始终省力”、“始终费力”、“先省力后费力”或“先费力后省力”)23.如图所示,O为轻质杠杆的支点,OA=40cm,AB=10cm,B点所挂物体重60N,要使杠杆在水平位置平衡,则在A点至少加一个竖直向上,大小为N的动力,这是一个(选填“省力”或“费力”)杠杆.24.某同学分别用如图所示的甲、乙两种方法挑着同一物体行走,甲图中肩受力.25.如图所示,质量不计的木板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,木板水平平衡.(1)在图上作出绳拉木板的力臂;(2)求重物G的大小为多少?(3)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O26点施加27(1(2(3(4原因是实验过程中没有(选填序号:①改变力的大小②改变力的方向③改变力的作用点④多次进行实验).(5)小明对原来装置进行改装如丁图,与丙图比较,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,机械效率高的是(丙/丁)图;若利用丁图,小明两次将钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,那么机械效率(A/C/一样)的高.答案:一.选择题:1.A;2.D;3.D;4.C;5.D;6.B;7.B;8.A;9.D;10.D;11.D;12.C;二.填空题:13.1;变大;14.6;省力;15.1800;1;16.铜球;17.桶盖的形状;杠杆;18.1.5;省力;3;19.300;省力;20.300;省力;21.30;22.5;先省力后费力;23.75;费力;24.小于;小于;27.右;1;变大;②;丙;C;。
初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件【重要考点精练一】***1.(2021•湖北模拟)(1)如图1甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向调节。
图1(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂个相同的钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
2.(2021·广东模拟)如图2所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆(选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”或“变小”),原因是。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是(填序号)。
A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性****3.“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图3甲所示的位置,(1)为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向(填“左”或“右”)移动。
中考物理总复习《杠杆》专项训练题(附有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________知识点回顾1.杠杆:(1)定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称作杠杆。
2.杠杆的五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的点,用字母O表示;(2)动力:使杠杆转动的力,用字母F1表示;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示;(4)动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母L1表示;(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母L2表示。
3.力臂的画法:(1)先找支点;(2)再画作用线;(3)最后画垂线(不要忘记标垂直符号,还有力臂L)。
4.杠杆的平衡条件:(1)杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
用 F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂,杠杆的平衡条件还可写为:F1×L1=F2×L2。
5.杠杆的分类:(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂;应用:羊角锤、开瓶器、核桃夹。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂;应用:镊子、鱼竿、筷子。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂;应用:天平、跷跷板。
专题练习一、选择题1.有关杠杆的说法正确的是()A.作为杠杆一定要有支点,而且支点一定在杠杆上,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和C.使用杠杆一定省力,有的杠杆既可省力,又可少移动距离D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂2.如图所示是用瓶起子打开瓶盖的情境,开启过程中某时刻,可将瓶起子看作一个杠杆(忽略杠杆所受重力),用“ O ”表示支点位置,手施加的力为动力F l(方向垂直杠杆),杠杆所受阻力为F2(方向垂直杠杆),能表示此时支点、动力和阻力的示意图是()A. B. C. D.3.如图所示,杠杆处于平衡状态。
杠杆原理训练题及详细解析【典型例题】类型一、杠杆的概念及力臂1、(2016春•南京校级月考)下列关于杠杆的说法中正确的是()A.杠杆的力臂一定在杠杆上B.支点到阻力作用线的距离就是阻力臂C.支点到动力作用点的距离就是动力臂D.力臂的长度不可能为零【思路点拨】杠杆是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒;根据对杠杆的支点、力臂和作用力的了解可逐一做出判断。
【答案】B【解析】A、杠杆的力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂不一定在杠杆上,故A错误;B、根据力臂的概念,支点到阻力作用线的距离就是阻力臂,故B正确;C、支点到动力作用线的距离就是动力臂,而不是到动力作用点的距离,故C错误;D、当力的作用线通过支点时,力臂的长度正好为零,故D 错误,故选B。
【总结升华】熟知并正确理解杠杆的定义和五个要素,是我们学习杠杆最基本的要求。
举一反三:【变式】关于力臂,下列说法不准确的是()A 力臂一定在杠杆上B 支点到动力的作用线的距离叫动力臂C 支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂D力的作用线通过支点,这个力的力臂为零【答案】A2、如图所示,轻质杠杆的支点在O点,在杠杆A点用力F1竖直向上拉。
请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。
【答案】如图所示【解析】杠杆A点用力F1竖直向上拉,那么F1就是动力,物体的重力G 就是阻力F2。
【总结升华】画力臂的步骤:首先在杠杆的示意图上,确定支点O,再从支点O向力的作用线作垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂。
力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1表示是动力臂。
注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。
举一反三:【变式】如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂,在图中画出力F1。
【答案】类型二、杠杆的平衡条件3、小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤:把杠杆的中点支在支架上;把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡;记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内;改变力和力臂的数值,做三次实验;求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。
1.(2015•新泰市校级模拟)要使如图的杠杆水平平衡,可采取的做法是()A.支点两端各减少一个钩码B.支点两端各增加一个钩码C.支点左端增加一个钩码 D.支点左端减少一个钩码2.(2015•井研县模拟)如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是()A.B.C.D.3、如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于水平平衡.如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码,则木棒()A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不定4.F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中()A.F大小不变B.F逐渐变大C.F逐渐变小D.F先逐渐变小后逐渐变大5、如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角θ逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()A.拉力F变大,F的力臂变小B.拉力F不变,F的力臂变大C.重力G不变,G的力臂变小 D.重力G变小,G的力臂变大6、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小7.(2015•银川校级二模)用撬棒撬石头时,如果先后用大小相等的力沿着图中所示的方向作用在撬棒的一端A点上,则()A.F1最容易把石头撬起B.F2最容易把石头撬起C.F3最容易把石头撬起D.F4最容易把石头撬起8.(2015•浙江模拟)如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式()A.F=F’ B.F=2F’C.F=F' D.F=F'9.(2016•相城区一模)如图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示)其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示.据图可知金属杆重(10、如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2.则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)()A .B.F1+F2C.D.F1×F211.(2015秋•常州期末)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为()A.10N B.15N C.30N D.6012.(2011•桂平市模拟)已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,B端挂的实心铝块,两金属块均浸没在水中,等臂杠杆平衡,若将两个盛水杯撤去,则()A.A端向下,B端向上B.A端向上,B端向下13.在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是()A.修树剪子B.核桃夹子C.取碗夹子D.羊角锤子14.图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平二.填空题(共3小题)15.(2016•鸡西模拟)如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为N.16.(2016•灵璧县一模)如图所示的AB为轻质杠杆,O为悬点,放在水平面上的物体M 用细线悬挂在杠杆A端.已知OA:OB=1:2,M的密度为3×103kg/m3,体积为8×10﹣3m3.当B端悬挂一个质量为10kg重物时,杠杆水平平衡,则物体M对水平面的压力为N(g取10N/kg).17.(2008•崇川区校级二模)如图所示,质量为m的人站在轻质木板AB的中点,木板可以绕B端上下转动,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力的大小为(摩擦阻力忽略不计).三.计算题(共2小题)13.(2016•金山区二模)如图所示,在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体,OA 为0.4米,AB为0.2米.若使杠杆能在水平位置保持静止,求:作用在A点最小力F的大小及方向.14.(2016春•浦东新区期中)如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒,可以绕O电转动,棒长4米,已知AB=8BO,当在B处悬挂150牛的重物G时,栏杆恰好平衡,求栏杆自身的重力是多少牛?2016年05月18日****************的初中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.(2015•新泰市校级模拟)要使如图的杠杆水平平衡,可采取的做法是()A.支点两端各减少一个钩码B.支点两端各增加一个钩码C.支点左端增加一个钩码 D.支点左端减少一个钩码【分析】杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力的大小是否相等,据此分析判断.【解答】解:A、支点两端各减少一个钩码,左边:1×4,右边:2×2,力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,故A正确;B、支点两端各增加一个钩码,左边:3×4,右边:4×2,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故B错;C、支点左端增加一个钩码,左边:3×4,右边:3×2,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故C错;D、支点左端减少一个钩码,左边:1×4,右边:3×2,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故D错.故选A.2.(2015•新泰市校级模拟)F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中()A.F大小不变B.F逐渐变大C.F逐渐变小D.F先逐渐变小后逐渐变大【分析】画出动力臂和阻力臂,根据三角形的相似关系找出它们之间的关系,利用杠杆平衡原理分析得出答案.【解答】解:如图,动力臂为L OB,阻力臂为L OD,∵△OCD∽△OAB,∴L OB:L OD=L OA:L OC=2:1,∵匀速提升重物,杠杆匀速转动,杠杆平衡,∴FL OB=GL OD,∴,即:拉力F为物重的,大小不变.故选A.3.(2015•浙江模拟)如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式()A.F=F’ B.F=2F’C.F=F' D.F=F'【分析】确定支点,找出动力臂和阻力臂,因为阻力(物体重不变),利用杠杆的平衡条件分析两次动力大小的关系.【解答】解:(1)左图中,L OB是阻力臂,L OA是动力臂,∵L OB=L AB,∴L OB=L OA,又∵FL OA=GL OB,∴F=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣①(2)右图中,L OB是动力臂,L OA是阻力臂,∵F′L OB=GL OA,∴F′=2G﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可知:F=F′.故选D.4.(2015•银川校级二模)用撬棒撬石头时,如果先后用大小相等的力沿着图中所示的方向作用在撬棒的一端A点上,则()A.F1最容易把石头撬起B.F2最容易把石头撬起C.F3最容易把石头撬起D.F4最容易把石头撬起【分析】过动力作用点做支点和动力作用点连线(本题在杠杆上)的垂线,沿此方向用力动力臂最长、最省力.【解答】解,如图,F2的动力臂最长,∵阻力和阻力臂一定,杠杆平衡,∴此时的动力最小,即:F2最容易把石头撬起.故选B.5.(2015•井研县模拟)如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是()A.B.C.D.【分析】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法:F1l1=F2l2,杠杆原来平衡;F1l1≠F2l2,向力和力臂的乘积大的一端下沉.【解答】解:设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N.A、2N×3cm<4N×2cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.B、1N×5cm<2N×3cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.C、2N×4cm>3N×2cm,杠杆的左端下沉,不符合题意.D、2N×3cm=3N×2cm,杠杆平衡,符合题意.故选D.6.(2015•润州区二模)在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是()A.修树剪子B.核桃夹子C.取碗夹子D.羊角锤子【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.【解答】解:A、修树剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B、核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、取碗夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D、羊角锤子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故选C.7.(2015•武汉模拟)图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.【解答】解:A、道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B、火钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;故选B.8.(2015秋•常州期末)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为()A.10N B.15N C.30N D.60【分析】形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,则分别求出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡条件即可求解.【解答】解:由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:则木板重力G′的力臂为L1=(OA+OB)﹣OB=(2OB+OB)﹣OB=OB,重物G的力臂L2=OB,由杠杆的平衡条件得:G′•L1=G•L2,所以:G′===60N.故选D.二.填空题(共3小题)9.(2016•鸡西模拟)如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个省力杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为400N.【分析】(1)根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型.(2)根据杠杆的平衡条件计算动力的大小.【解答】解:(1)由示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆.(2)由杠杆的平衡条件:F1•L1=F2•L2得:F1=又因为动力臂是阻力臂的3倍则F1===400N.故答案为:省力;400.10.(2016•灵璧县一模)如图所示的AB为轻质杠杆,O为悬点,放在水平面上的物体M 用细线悬挂在杠杆A端.已知OA:OB=1:2,M的密度为3×103kg/m3,体积为8×10﹣3m3.当B端悬挂一个质量为10kg重物时,杠杆水平平衡,则物体M对水平面的压力为40N(g 取10N/kg).【分析】已知B端物体的质量,可以得到重力,对杠杆的拉力等于其重力;已知A、B两端力臂关系及B端受到的拉力,利用杠杆平衡条件可以得到A端受到的拉力;已知M的密度和体积,可以的质量,进一步得到重力;M的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对M的支持力,根据力的作用相互性可以得到M对地面的压力.【解答】解:杠杆B端受到的拉力为F B=G B=m B g=10kg×10N/kg=100N;因为F1L1=F2L2,所以F A•OA=F B•OB,即F A==100N×=200N;因为ρ=,G=mg,所以M物体的重力为G M=m M g=ρM V M g=3×103kg/m3×8×10﹣3m3×10N/kg=240N,地面对物体M的支持力为N=G M﹣F A=240N﹣200N=40N,所以物体M对地面的压力为F压=N=40N.故答案为:40.11.(2016•和平区一模)如图,AB为能绕B点转动的均质杠杆(杠杆重力为2N),中点C 处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=18N.若保持拉力竖直方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将不变(选填“增大”“不变”或“减小”).【分析】(1)如图,BA、BC为动力F和阻力G的力臂,知道C是BA的中点,也就知道两力臂的大小关系,知道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求G的大小;(2)画出动力和阻力的作用线,找出动力臂的阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.【解答】解:(1)如图,杠杆在水平位置,L BA=2L BC,杠杆平衡,FL BA=(G+G杆)L BC,则G+G杆===2×10N=20N;故G=20N﹣G杆=18N;(2)杠杆被拉起后,如图所示,BA′为动力臂,BC′为阻力臂,阻力不变为G,△BC′D∽△BA′D′,BC′:BA′=BD:BD′=1:2,杠杆平衡,所以F′L BA′=G总L BC′,F′==G总=×20N=10N;由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变;故答案为:18;不变.三.作图题(共1小题)12.(2016春•邵阳县期中)作出图中动力臂与阻力臂.【分析】从支点到力的作用线的距离是力臂,从支点作力的作用线的垂线段即可作出力的力臂.【解答】解:(1)从支点O作动力F1作用线的垂线段,即为动力臂L1,如图所示.(2)延长阻力F2作用线,然后从支点O作动力F2作用线的垂线段,即为阻力臂L2;四.计算题(共2小题)13.(2016•金山区二模)如图所示,在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体,OA 为0.4米,AB为0.2米.若使杠杆能在水平位置保持静止,求:作用在A点最小力F的大小及方向.【分析】支点与力的作用点间的距离为最长的力臂,然后根据杠杆的平衡条件计算出动力的大小.【解答】解:由图可知:L1=OA=0.4m,L2=OA+AB=0.4m+0.2m=0.6m,F2=G=100N,根据杠杆平衡的条件可得:FL1=F2L2,即:F×0.4m=100N×0.6m,解得:F=150N.由于作用在A点最小力F需要阻碍杠杆向下转动,则方向是竖直向上.答:作用在A点最小力F的大小为150N,方向是竖直向上.14.(2016春•浦东新区期中)如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒,可以绕O电转动,棒长4米,已知AB=8BO,当在B处悬挂150牛的重物G时,栏杆恰好平衡,求栏杆自身的重力是多少牛?【分析】由硬棒自身的重力与重物的力和力臂的乘积相等,找出力臂的大小关系,根据杠杆平衡条件列出平衡方程即可求解.【解答】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′=×150N=50N.答:栏杆自身的重力是50N.。