備戰(zhàn)2020中考物理考點(diǎn)經(jīng)典題練《杠桿》(解析版)_第1頁
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文檔簡介

第=page22頁,共=sectionpages22頁第=page11頁,共=sectionpages11頁《杠桿》一、單選題如圖所示,分別沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠桿平衡,關(guān)于三個(gè)力的大小,下列說法正確的是(????)A.沿F1方向的力最小 B.沿F2方向的力最小

C.沿F3方向的力最小 如圖所示,要使杠桿平衡,在A點(diǎn)作用的力分別為F1、F2、F3,則(????)

A.沿豎直方向的力F1最小

B.沿垂直干杠桿OA方向的力F2最小

C.沿水平方向的力F3最小如圖所示,用工具撬釘子時(shí),向哪一個(gè)方向撬最省力(????)A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.如圖所示,O為杠桿AB的支點(diǎn),A端掛一重物G,圖中能使杠桿在水平位置平衡的最小的拉力是(????)A.F1 B.F2 C.F3 如圖所示,活塞式抽水機(jī)手柄可以看做是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿。它在動力F1和阻力F2的作用下,處于平衡狀態(tài),要想最省力應(yīng)使F1沿著那個(gè)方向?A.由C指向F B.由C指向D C.由C指向E D.由C指向O如圖所示,O為杠桿的支點(diǎn),杠桿右端掛有重為G的物體,杠桿在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1A.F1<F2 B.F1>如圖所示,O為杠桿的支點(diǎn),A點(diǎn)掛一重物,為使杠桿在水平位置平衡,若在B點(diǎn)施加一個(gè)力并使該力最小,該力應(yīng)沿(????)A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向如圖,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)通過細(xì)線懸掛一個(gè)重力為60N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,下列有關(guān)說法正確的是(????)A.使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力是物體的重力

B.此杠桿為費(fèi)力杠桿

C.杠桿處于水平位置平衡時(shí)拉力F的大小為30N

D.保持F的方向豎直向上不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將增大如圖所示,在杠桿的一端吊一重物G,在A點(diǎn)分別用不同方向的三個(gè)力F1、F2、F3使杠桿靜止在圖示的位置上,那么(????)

A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小如圖所示。杠桿上分別站著大人和小孩(G大人>A.仍能平衡 B.不能平衡,大人那端下沉

C.不能平衡,小孩那端下沉 D.條件不夠,無法判斷如圖所示的杠桿,動力F的力臂是(????)A.ODB.OFC.OAD.OC如圖是某同學(xué)探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)。下列方法中不會使彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化的是(????)A.將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A向B移動

B.將測力計(jì)連接點(diǎn)由B向A移動

C.減少A處所懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)

D.增加B處拉杠桿的細(xì)線長度小明用桿秤稱一條魚的質(zhì)量(如圖所示),當(dāng)桿秤在水平位置平衡時(shí),秤砣拉線正好壓在2kg的刻度線上,利用手邊的測量工具,可以估測秤砣的質(zhì)量大約是(????)A.5g B.50g C.500g D.5000g如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻,各鉤碼質(zhì)量相等,如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼,杠桿會(????)

A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.無法判斷如圖所示的杠桿提升重物,設(shè)作用在A端的力F始終豎直向下,在將重物慢慢提升到一定高度的過程中,F(xiàn)的大小將(????)A.保持不變B.逐漸變小C.逐漸變大D.先變大,后變小一個(gè)重為600N的物體Q底面積750cm2,將其放在水平地面上,如圖所示,現(xiàn)將物體Q掛在杠桿的B端,在A端懸掛一個(gè)重為450N的物體P使杠桿在水平位置平衡,忽略杠桿自重的影響,若OA:OB=1:2,那么A.繩子對物體Q的拉力為375N B.地面對物體Q的支持力為225N

C.物體Q對地面的壓強(qiáng)是5000Pa D.物體Q對地面的壓強(qiáng)是10000Pa一根直桿可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,在直桿的中點(diǎn)掛一個(gè)重為G的重物,在桿的另一端施加一個(gè)力F,如圖所示,在力F從水平方向緩慢轉(zhuǎn)動到沿豎直向上的方向過程中,為使直桿保持在圖示位置平衡,則拉力F的變化情況是(????)A.一直變大 B.一直變小

C.先變大,后變小 D.先變小,后變大如圖,某興趣小組用輕桿自制簡易液體密度秤。A端空桶不注入液體時(shí),調(diào)節(jié)秤砣M懸掛點(diǎn)B使桿在水平位置平衡,在B處標(biāo)注“0”;往空桶注入一定體積的水,再次調(diào)節(jié)使桿平衡,在懸掛點(diǎn)處標(biāo)注“1”,按比例標(biāo)注其它刻度。下列操作中一定可以增大密度秤量程的是(????)A.向右移動支點(diǎn) B.換用較長的輕桿

C.換用較輕的秤砣 D.換用較輕的空桶如圖AB為一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿,在A端通過繩子作用一個(gè)拉力F,使杠桿平衡,保持重物不動,而使繩繞A點(diǎn)沿圖中虛線從豎直位置C順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動到D位置,則以下判斷正確的是(????)A.F變大 B.F變小 C.F不變 D.無法判斷如圖,在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)從位置A逆時(shí)針轉(zhuǎn)到位置B,杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將(????)A.變大B.變小C.不變D.不能確定

二、計(jì)算題如圖所示,正方體金屬塊A質(zhì)量為100kg,邊長2dm,靜止放在水平面上,通過輕繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端,杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,且BC=3BO.在C端用F=100N的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,求:此時(shí)

(1)繩對B端的拉力F拉;

(2)物體A對地面的壓強(qiáng)p.

如圖所示,一輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動,A端用繩子系在豎直墻壁的B點(diǎn),在杠桿的C點(diǎn)懸掛一重為20N的物體,杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài).已知OA長為50cm,OC長為30cm,∠OAB=30°.

(1)請?jiān)趫D中畫出繩子對杠桿拉力F的力臂.

(2)拉力F的大小是多少?

如圖所示,杠桿MON在水平位置保持靜止,A、B是實(shí)心柱形物體,他們受到的重力分別是GA=13.8N,GB=10N,B的底面積SB=40cm2,柱形容器中裝有水,此時(shí)水的深度h1=12cm,容器的底面積S容=200cm2,B物體底面離容器底的距離h0=5cm,已知MO:ON=2:3,ρ水=1.0×103

如圖所示,輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,杠桿左端A處掛了一物塊,右端B處施加一個(gè)F=3N的拉力,此時(shí)杠桿在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm。

(1)求繩子對杠桿A端的拉力。

(2)若物塊的體積為10cm3,求物塊在水中所受到的浮力。

三、作圖題如圖所示的鋼絲鉗,其中A是剪鋼絲處,B為手的用力點(diǎn),O為轉(zhuǎn)動軸(支點(diǎn)),圖為單側(cè)鉗柄及相連部分示意圖。請?jiān)趫D中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時(shí)的動力臂L1和阻力F2。

畫出圖中作用在A

點(diǎn)的最小力的方向。

在圖中,O點(diǎn)表示杠桿的支點(diǎn),畫出力F的力臂并用字母L表示。

如圖所示,利用羊角錘撬起釘子,請你在羊角錘A點(diǎn)處畫出所能施加最小動力F1,并畫出阻力F2的阻力臂L2.

四、實(shí)驗(yàn)探究題在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲、圖乙所示。

(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài),為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______移動。

(2)上面操作使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是______。

(3)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,得到的數(shù)據(jù)為F1=6N,l1=20cm,F(xiàn)2=4N和l2=30cm該實(shí)驗(yàn)小組是否根據(jù)這組數(shù)據(jù)就能得出探究結(jié)論。

答:______。理由是______。

(4)實(shí)驗(yàn)中,用如圖乙所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能平衡,但采用這種方式是不妥當(dāng)?shù)?。這主要是因?yàn)開_____

A.一個(gè)人無法獨(dú)立操作

B.需要使用太多的鉤碼

C.力臂與杠桿不重合

D.力和力臂數(shù)目過多

在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:

(1)圖甲中,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向______側(cè)調(diào)節(jié)。

(2)圖乙中,杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài),若在A處下方再掛一個(gè)鉤碼,則B處所掛鉤碼須向右移動______格,可使杠桿在水平位置再次平衡。

(3)杠桿處于圖甲所示位置時(shí),小李同學(xué)就在杠桿上掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小明認(rèn)為這樣操作會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生以下影響:

①杠桿自身重力可能會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響

②可能不便于測量力臂或出現(xiàn)力臂測量錯(cuò)誤

③無法得出杠桿平衡條件

你認(rèn)為正確的是______。

A.①②B.①③C.②③

答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了杠桿中最小力的問題,使用杠桿時(shí),如果阻力和阻力臂一定,當(dāng)動力臂最長(連接支點(diǎn)和動力作用點(diǎn),并做連線的垂線,沿該方向施力,動力臂最長)時(shí)最省力。

如下圖支點(diǎn)為O,阻力和阻力臂一定,找出動力F1、F2、F3的力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力臂最長的最省力,據(jù)此分析判斷。

【解答】

如圖,分別沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠桿平衡,阻力和阻力臂一定,

∵三個(gè)方向施力,F(xiàn)2的力臂LOA最長,根據(jù)杠桿的平衡條件,

∴F2最小(最省力)。故B正確,ACD錯(cuò)誤。

【解析】【分析】

此題是求杠桿最小力的問題,已知點(diǎn)A是動力作用點(diǎn),找到動力作用點(diǎn)A到支點(diǎn)O的最長動力臂是解決問題的關(guān)鍵。由題知,O為支點(diǎn),當(dāng)阻力、阻力臂不變時(shí),由杠桿的平衡條件知:動力和動力臂的乘積一定,當(dāng)動力臂大時(shí),動力較??;動力臂小時(shí),動力較大。因此先判斷出F1、F2、F3的力臂大小,即可判斷出三個(gè)力的大小關(guān)系。

【解答】

解:在A點(diǎn)施力F,當(dāng)F的方向與杠桿垂直時(shí)動力臂最大,此時(shí)最省力,即F2最小,故ACD錯(cuò)誤,B正確;

故選:B。

【解析】解:由圖可知,方向向上的兩個(gè)力F1、F2選用的支點(diǎn)是下圖中的A點(diǎn),而方向向下的兩個(gè)力F3、F4選用的支點(diǎn)是下圖中的B點(diǎn);

根據(jù)杠桿平衡條件可知,要使動力最小,須使動力臂最大,所以應(yīng)該選用A點(diǎn)作為支點(diǎn),則選項(xiàng)C、D排除;

又由于F2的方向與桿子豎直,對應(yīng)的力臂大于F1對應(yīng)的力臂,故沿F2的方向的力最?。?/p>

故選B.

在判斷杠桿最小動力時(shí),需要先找到支點(diǎn)和動力作用點(diǎn),然后把支點(diǎn)和動力作用點(diǎn)的連線作為動力臂,則過動力作用點(diǎn)與連線豎直的動力就是最小的動力.

【解析】解:由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動力臂越長,動力越小、越省力;

由圖可知支點(diǎn)到F1作用線的距離為三格的長度;支點(diǎn)到F2作用線的距離小于三格的長;支點(diǎn)到F3作用線的距離為二格的長度;作用在杠桿上的F4和阻力作用效果一樣(都會使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動),因此無法使杠桿平衡。

【解析】【分析】

活塞式抽水機(jī)手柄可以看作是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿,選項(xiàng)中的四個(gè)量應(yīng)該分別代表了杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂,關(guān)鍵是看它們的對應(yīng)關(guān)系是否正確,據(jù)此來做出判斷。

解答此題的關(guān)鍵一是熟知杠桿的平衡條件,二是能準(zhǔn)確判斷杠桿的力臂,后者是本題考查的真正目的。

【解答】

讀圖可知,F(xiàn)1為動力,其力臂是支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離,此時(shí)力臂為OE;F2為阻力,其力臂是從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離;

處于平衡狀態(tài),根據(jù)杠桿的平衡條件,要想最省力,力臂最長,應(yīng)為OF,即F1沿著由C指向F方向,只有選項(xiàng)A符合題意。

故選A。

6.【解析】解:

AB、設(shè)動力臂為L2,杠桿長為L(即阻力臂為L);

由圖可知,F(xiàn)2與杠桿垂直,因此其力臂為最長的動力臂,由杠桿平衡條件可知F2為最小的動力,則F1>F2,故A錯(cuò)誤,B正確;

CD、用力F2使杠桿在水平位置保持平衡時(shí),

由杠桿平衡條件可得:F2?L2=G?L,

由圖知L2<L,

所以F2>G;故C錯(cuò)誤;

因?yàn)镕1>F2,F(xiàn)2>G,

所以F1>F【解析】解:由圖可知,O為支點(diǎn),A點(diǎn)掛一重物,阻力方向向下,為使杠桿在水平位置平衡,在B點(diǎn)施加一個(gè)力,則動力F與杠桿垂直且方向向下,

要使該力最小,由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情況下,動力臂越長則動力越??;

由圖可知,BM對應(yīng)的動力臂最長,所以該力應(yīng)沿BM方向。

故選:A。

由杠桿平衡條件F【解析】解:(1)由圖知,使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力,故A錯(cuò)誤;

(2)杠桿在A位置(如下圖),LOA=2LOC,

因?yàn)楦軛U平衡,所以FLOA=GLOC,

則拉力F=G×LOCLOA=12G=12×60N=30N,故C正確;

因?yàn)槔<G,

所以此杠桿為省力杠桿,故B錯(cuò)誤;

(3)如下圖所示:

杠桿在B位置,OA′為動力臂,OC′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚,

因?yàn)椤鱋C′D∽△OA′B,

所以O(shè)C′:OA′=OD:OB=1:2,

因?yàn)楦軛U平衡,所以F′LOA′=GLOC′,

則;

由此可知,當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中,力F的大小不變,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

(1)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力;

(2)在A位置如圖,OA、OC為動力F和阻力G的力臂,知道【解析】解:在A點(diǎn)施力F,當(dāng)F的方向與杠桿垂直時(shí)動力臂最大,此時(shí)最省力,即F2最?。?/p>

故選B.

此題是求杠桿最小力的問題,已知點(diǎn)A是動力作用點(diǎn),那么只需找出最長動力臂即可,可根據(jù)這個(gè)思路進(jìn)行求解.

此題主要考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的應(yīng)用,要使動力最小,則力臂應(yīng)最長,找到動力作用點(diǎn)A到支點(diǎn)O的最長動力臂是解決問題的關(guān)鍵.

10.【答案】C【解析】解:開始時(shí)杠桿在水平位置平衡,大人的力臂小于小孩的力臂;當(dāng)運(yùn)動時(shí),兩人速度相同,則在相同時(shí)間內(nèi)移動的距離相同,大人的力臂減少的快,則大人力臂會小于小孩力臂,根據(jù)杠桿平衡的條件可以判斷出杠桿向小孩那端下沉。

故選:C。

本題重點(diǎn)在于分析移動中兩人相對于支點(diǎn)的力臂變化,通過比較可以得出杠桿的移動方向。

本解法通過比較力臂的減少量來求出運(yùn)動后的力臂,解答起來更容易一些,做題時(shí)一定不能形成思維定勢,只想著比較后來的力臂。

11.【答案】D

【解析】解:力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離;由圖可知,動力F的作用線沿FC方向,OC垂直CF,則動力F的力臂是線段OC。

故選:D。

力臂的概念:力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離;據(jù)此對照各圖逐一進(jìn)行分析即可解答。

此題主要考查學(xué)生對力臂的概念的理解,難度不大,基礎(chǔ)題目。

12.【答案】D

【解析】解:A、將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A向B移動,阻力臂增大,阻力、動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變大,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;

B、將測力計(jì)連接點(diǎn)由B向A移動,阻力、阻力臂不變,動力臂減小,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變大,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;

C、減少A處所懸掛鉤碼的個(gè)數(shù),阻力臂、動力臂不變,阻力減小,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力變小,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤;

D、增加B處拉杠桿的細(xì)線長度,阻力、阻力臂、動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力也不變,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)不會變化,故D正確。

故選:D。

首先分析力臂的變化,再根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,分析拉力的變化。

本題考查了杠桿平衡的調(diào)節(jié)、杠桿平衡條件的應(yīng)用等問題,是實(shí)驗(yàn)的常考問題,一定要掌握。探究杠桿平衡條件時(shí),要使力臂在杠桿上,有兩個(gè)條件:杠桿在水平位置平衡;力豎直作用在杠桿上。

13.【答案】C

【解析】解:(1)用刻度尺測量出OA、OB的長度LOA=5cm和LOB=20cm;

(2)已知魚的質(zhì)量m1=2kg,由杠桿平衡條件F1×L1=F2×L2得:

m1g×LOA=m2g×LOB,

即:2kg×g×5cm=m【解析】解:設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,一格為L,

由杠桿平衡條件可得:

原來2G×4L=4G×2L,杠桿平衡,

現(xiàn)在在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼:3G×4L>5G×2L,所以杠桿不再平衡,杠桿左端下沉。

故選:A。

原來杠桿平衡,是因?yàn)閮蛇叺牧土Ρ鄣某朔e相等,現(xiàn)在各加一個(gè)相同質(zhì)量的鉤碼,就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等,據(jù)此分析得出結(jié)論。

本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等,只比較力或力臂大小不能得出正確結(jié)果。

15.【答案】A

【解析】解:由力矩平衡關(guān)系可知:GL1=FL2,下圖中由幾何關(guān)系可知:

L1與L2之比始終等于兩邊的桿長之比,即兩力臂之比是常數(shù).

F=GL1L2,即F為定值,故不論桿怎樣變換位置,力F都是不變的.

故選A.

【解析】解:

杠桿在水平位置平衡,由杠桿平衡條件可得:GP?OA=FB?OB,

則杠桿B端受到的拉力:

FB=OAOBGP=12×450N=225N,

因相互作用力大小相等,

所以,繩子對物體Q的拉力F拉=FB=225N,故A錯(cuò)誤;

因物體Q受到豎直向上繩子的拉力和地面的支持力、豎直向下重力的作用下處于平衡狀態(tài),

所以,由力的平衡條件可得:

F支持=GQ?F拉=600N?225N=375N,故B錯(cuò)誤;

因地面對Q的支持力和物體Q對地面的壓力是一對相互作用力,

所以,物體Q對地面的壓力:

F壓=F支持=375N,

物體Q對地面的壓強(qiáng):

【解析】解:

由圖知,在轉(zhuǎn)動過程中,力臂先變大(垂直杠杠時(shí)最大)后變小,阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,F(xiàn)先變小,后變大.

故選D.

先分析轉(zhuǎn)動過程中力臂變化,而阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可得力F的變化.

本題幾何關(guān)系是關(guān)鍵,拉力F先是在水平方向,再到與杠桿垂直,后又到豎直方向,分析出這一變化中,力臂與力的變化,便可正確解答此題.

18.【答案】D

【解析】A.向右移動支點(diǎn),Loc變小,其讀數(shù)減小,量程減小,不符合題意;

B.換用較長的輕桿,Loc增大,但(G液+G桶)×LOA的乘積一定,其G×Loc的乘積也增大,由G和Loc的兩個(gè)因素共同決定,故增大密度秤量程不能確定。不符合題意;

C.根據(jù)杠桿的平衡條件(G液+G桶)×LOA=G×LOC,換用較輕的秤砣,在(G液+G桶)×LOA一定時(shí),換用較輕的秤砣,即G越小,LOC越大,LOC【解析】解:已知阻力(物重)不變,阻力臂(OB)不變;

由杠桿的平衡條件F動L動=F阻L阻可得:

F動=F阻L阻L動,

在F阻L阻不變的情況下,動力臂越長越省力,動力臂越小越費(fèi)力;

由圖知,在豎直位置C時(shí),拉力的方向豎直向下,此時(shí)OA是最長動力臂,則根據(jù)上面分析可知,此時(shí)動力F最?。?/p>

當(dāng)繩沿圖中虛線從豎直位置C位置沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到D位置時(shí),動力臂逐漸變小,則動力F逐漸變大;

故選:【解析】解:彈簧測力計(jì)從位置A逆時(shí)針轉(zhuǎn)到位置B,使杠桿仍在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件:F1×L1=F2×L2,阻力和阻力臂不變,動力臂變小了,所以動力變大。

故選:A。

根據(jù)動力臂的大小變化可判斷彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化。

對于杠桿平衡問題,首先明確動力、動力臂、阻力和阻力臂,分析哪些量沒有變化,哪些量變化了,根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行判斷。

21.【答案】解:(1)由杠桿平衡條件有:F拉×BO=F×OC,

由BC=3BO,可得OC=2BO,

則F拉=F×OCBO=100N×2BOBO=200N;

(2)物體A的重力:

G=mg=100kg×10N/kg=1000N,

對靜止的物體A受力分析可知:受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力,

由力的平衡條件可得,物體A受到的支持力,

F支持=G?F拉=1000N?200N=800N,

因物體A對地面的壓力和地面對物體A的支持力是一對相互作用力,

所以,物體A對地面的壓力:

F壓=F支持【解析】本題主要考查了平衡力、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是利用好力的平衡條件和相互作用力的關(guān)系,分清各力之間的關(guān)系是關(guān)鍵。

(1)根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩對杠桿B端的拉力;

(2)物體A靜止,處于平衡狀態(tài),受到的力為平衡力,對物體A受力分析可知,受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力,根據(jù)力的平衡條件求出支持力,根據(jù)相互作用力求出壓力,根據(jù)面積公式求出A的底面積即為受力面積,根據(jù)p=FS求出此時(shí)物體A對地面的壓強(qiáng)。

22.【答案】解:(1)過支點(diǎn)O作垂直繩子對杠桿的拉力F作用線的垂線段(即力臂L).

如圖所示:

(2)如上圖所示,在Rt△OAD中,∠ODA=90°,∠DAO=30°,

∴OD=12OA=12×50cm=25cm

根據(jù)杠桿平衡條件得:F×OD=G×OC

即F×25cm=20N×30cm

解得:F=24N

【解析】(1)力臂的畫法:過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段;因此根據(jù)力臂的畫法作出繩子對杠桿拉力的F的力臂;

(2)杠桿平衡的條件:動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂;如圖所示,根據(jù)直角三角形角與邊的關(guān)系,求出繩子對杠桿拉力的力臂;再利用已知的重力和重力的力臂以及杠桿平衡的條件求出拉力F的大?。?/p>

本題的解題關(guān)鍵有兩個(gè):(1)知道力臂作圖的步驟;(2)知道杠桿平衡的條件.

23.【答案】解:(1)水對容器底的壓強(qiáng):

p水=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;

B排開水的體積:

V排=SB(h1?h0)=40cm2×(12cm?5cm)=280cm3=2.8×10?4m3,

水對B物體的浮力:

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.8×10?4m3=2.8N;

(2)杠桿N端受到的拉力:

FN=GB?F浮=10N?2.8N=7.2N,

由杠桿的平衡條件可得:

FN×ON=FM×MO,

則FM=ONMOFN=32×7.2N=10.8N,

A物體對水平地面的壓力:

【解析】(1)根據(jù)p=ρgh求出水對容器底的壓強(qiáng),根據(jù)V=Sh求出B排開水的體積,利用阿基米德原理求出水對B物體的浮力;

(2)B的重力減去受到的浮力即為杠桿N端受到的拉力,根據(jù)杠桿的平衡條件求出杠桿右端受到的拉力,A物體對水平地面的壓力等于A的重力減去杠桿右端受到的拉力;

(3)當(dāng)A物體對水平地面壓力剛好為零時(shí),杠桿右端受到的拉力等于A的重力,根據(jù)杠桿的平衡條件求出N端受到的拉力,B的重力減去N端受到的拉力即為此時(shí)水對B物體的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積,進(jìn)一步求出排開水體積的變化量,根據(jù)V=Sh求出水深度的變化量,然后求出放出水的體積,根據(jù)ρ=mV求出容器中所放出水的質(zhì)量。

本題考查了液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、杠桿平衡條件、密度公式的靈活應(yīng)用,涉及到的知識點(diǎn)較多,有一定的難度。

24.【答案】解:(1)由杠桿的平衡條件可得:

FA?OA=F?OB,

則繩子對杠桿A端的拉力:

FA=OBOAF=20cm30cm×3N=2N;

(2)因物體浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等,

所以,物塊在水中所受到的浮力:

F浮【解析】(1)知道拉力的大小和力臂的大小,根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩子對杠桿A端的拉力;

(2)物體浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力。

本題考查了杠桿的平衡條件和阿基米德原理的應(yīng)用,是一道較為簡單的應(yīng)用題。

25.【答案】解:由圖可見,當(dāng)用力F1時(shí),鉗子將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,所以阻力方向向下;從支點(diǎn)向動力作用線做垂線,垂線段的長度L1即為動力臂。如下圖所示:

【解析】①從支點(diǎn)向力的作用線作垂線,支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。

②當(dāng)用力F1時(shí),鉗子將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,所以阻力方向向下

作力臂時(shí)要找好支點(diǎn)與力的作用線,因?yàn)榱Ρ凼菑闹c(diǎn)到力的作用線的距離。

26.【答案】解:

由圖知,O點(diǎn)為支點(diǎn),連接OA就是最長的動力臂,根據(jù)杠桿平衡條件可知此時(shí)所用的動力最??;

左圖中,支點(diǎn)在最左端,要使杠桿平衡,動力方向應(yīng)垂直于OA向上;

右圖中,支點(diǎn)在杠桿的中間位置,要使杠桿平衡,動力方向應(yīng)垂直于OA向下;

據(jù)此可畫出最小的動力,如圖所示:

【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動力最小,必須使動力臂最長。

考查最小動力的確定;由杠桿的平衡條件,杠桿中最小作用力問題,可以轉(zhuǎn)化為最大力臂問題,解題的關(guān)鍵是找出最長的力臂。

27.【答案】解:過支點(diǎn)O作F作用線的垂線段,即力臂L,如圖所示

【解析】過杠桿的支點(diǎn)作出垂直于動力作用線的垂線段,即為動力臂。

本題考查了力臂的作法,關(guān)鍵是要作出支點(diǎn)到力所在的直線的垂線段。

28.【答案】解:力臂越長越省力,最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線,然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可。過O點(diǎn)作垂直于F2的垂線即為阻力F2的力臂L2.【解析】由杠桿的平衡條件可知,當(dāng)動力臂最大時(shí),動力最小,即最省力。連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動力臂,當(dāng)作用力與之垂直時(shí),作用力最小。

求最小的力是常見的題型,關(guān)鍵是要找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)從而做出最長的力臂。

29.【答案】右;避免杠桿重力對杠桿平衡的影響并且便于測量力臂的長度;不能;因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)具有偶然性,不能得出普遍規(guī)律;D;2

【解析】解:

(1)由圖甲知,實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端上翹,則重心應(yīng)向右移動,應(yīng)將左端平衡螺母向右旋一些,使杠桿在水

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