安徽專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案專項(xiàng)訓(xùn)練03動(dòng)態(tài)杠桿的分析及計(jì)算試題

PAGEPAGE6專項(xiàng)訓(xùn)練(三)動(dòng)態(tài)杠桿的分析及計(jì)算(限時(shí):30分鐘)一、填空題1.[2019·黑龍江]如圖ZX3-1所示,在刻度均勻的輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)懸掛一個(gè)重為4N的物體,在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的作用力F,使杠桿在水平位置保持平衡,則F=N;若保持物體懸掛的位置不變,改變力F的方向(如圖虛線所示),杠桿仍在水平位置保持平衡,則力F將(選填“不變”“變大”或“變小”)。

圖ZX3-12.[2019·黔東南州]某大橋設(shè)計(jì)車速為60km/h,圖ZX3-2甲為該大橋的實(shí)景圖,其主通航孔橋采用雙塔雙索面斜拉橋,可逐步抽象成圖乙、圖丙、圖丁所示的模型?？梢钥闯鏊玫搅?選填“杠桿”或“斜面”)的物理知識(shí)。為了減小鋼索承受的拉力,在需要與可能的前提下,可以適當(dāng)(選填“增加”或“減小”)橋塔的高度。

圖ZX3-23.[2019·南京]如圖ZX3-3所示為一拉桿旅行箱的示意圖。將其視為杠桿,O為支點(diǎn),B為重心,BC為豎直方向,A為拉桿端點(diǎn)。已知箱重為250N,OA為120cm,OC為24cm。圖ZX3-3(1)在A點(diǎn)沿圖示方向施加動(dòng)力F,箱子靜止。則動(dòng)力F的力臂為cm,動(dòng)力F的大小為N。

(2)使拉桿旅行箱在圖示位置靜止的最小動(dòng)力為N。

(3)生活中,常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放,這樣使拉桿旅行箱在圖示位置靜止的最小動(dòng)力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

4.[2019·廣州]如圖ZX3-4甲所示,A點(diǎn)為硬棒的重心,O為支點(diǎn),硬棒水平靜止,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N,硬棒所受的重力為N。能否用圖甲中的彈簧測(cè)力計(jì)按圖乙所示的方法測(cè)量同一硬棒所受的重力?,依據(jù)是

。

圖ZX3-45.[2019·安順]如圖ZX3-5所示,用固定在豎直墻上的直角三角形支架ABC放置空調(diào)室外機(jī),已知AB長(zhǎng)40cm,BC長(zhǎng)50cm。室外機(jī)的質(zhì)量為30kg,室外機(jī)的重力作用線正好通過AB中點(diǎn),則A處螺釘受到的水平拉力F為N。為了安全,從力學(xué)的角度分析,室外機(jī)的位置應(yīng)盡量(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)墻壁。(支架重力不計(jì),g取10N/kg)

圖ZX3-56.[2018·荊州]如圖ZX3-6所示,一輕質(zhì)杠桿(足夠長(zhǎng))水平支在支架上,OA=20cm,G1是邊長(zhǎng)為5cm的正方體,G2重為20N。當(dāng)OC=10cm時(shí),繩子的拉力為N,此時(shí)G1對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa。現(xiàn)用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過s后,可使G1對(duì)地面的壓力恰好為零。

圖ZX3-67.[2019·咸寧]如圖ZX3-7所示,杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中,杠桿AB能以凹槽兩端的C點(diǎn)或D點(diǎn)為支點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),長(zhǎng)度AC=CD=DB,左端物體重G=12N。當(dāng)作用在B點(diǎn)豎直向下的拉力F足夠大時(shí),杠桿容易繞(選填“C”或“D”)點(diǎn)翻轉(zhuǎn),為使杠桿AB保持在水平位置平衡,拉力的最小值F1=N,最大值F2=N。(杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計(jì))

圖ZX3-78.[2019·株洲]采用如圖ZX3-8所示站姿鍛煉手臂力量:雙腳并攏,腳尖O點(diǎn)觸地,腳后跟踮起,手臂水平,手掌支撐在豎直墻壁上的A點(diǎn),B點(diǎn)為人體重心所在位置。鍛煉時(shí),軀體伸直,手臂彎曲和伸直動(dòng)作交替進(jìn)行?，F(xiàn)要估測(cè)手掌對(duì)墻壁的壓力F。(g為已知常量)圖ZX3-8(1)用體重計(jì)稱量出人體的質(zhì)量為m,用卷尺分別測(cè)量出兩點(diǎn)間的豎直距離L1和兩點(diǎn)間的水平距離L2。(均選填“A、O”或“B、O”)

(2)手掌對(duì)墻壁的壓力F=。(用已知和測(cè)得的物理量表示)

(3)鍛煉時(shí),腳尖離開墻壁越遠(yuǎn),手掌對(duì)墻壁的壓力就越。

二、選擇題9.[2019·南充]如圖ZX3-9所示,用一個(gè)始終水平向右的力F,把杠桿OA從圖示位置緩慢拉至水平的過程中,力F的大小將 ()圖ZX3-9A.變大 B.不變C.變小 D.不能確定10.[2019·貴陽]如圖ZX3-10所示是吊車正在起吊貨物的示意圖。該裝置通過液壓伸縮撐桿推動(dòng)吊臂并使吊臂繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過鋼繩將貨物緩慢吊起。假設(shè)撐桿對(duì)吊臂的作用力始終與吊臂垂直,僅通過轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂提升貨物的過程中,下列分析正確的是 ()圖ZX3-10A.撐桿對(duì)吊臂的作用力不斷增大B.鋼繩對(duì)吊臂的作用力不斷增大C.撐桿對(duì)吊臂的作用力的力臂不斷增大D.鋼繩對(duì)吊臂的作用力的力臂不斷減小三、計(jì)算題11.如圖ZX3-11所示,一件大衣掛在立柱式輕質(zhì)晾衣架ABO上的P點(diǎn)處,對(duì)晾衣架施加一個(gè)大小為20N豎直向下的拉力F2,同時(shí)在晾衣架的C點(diǎn)處再作用一個(gè)沿CD方向的拉力F1,使晾衣架靜止不動(dòng),已知O點(diǎn)為支點(diǎn),PB長(zhǎng)0.7m,OC長(zhǎng)1.4m。求:(1)拉力F1對(duì)應(yīng)的力臂L1和拉力F2對(duì)應(yīng)的力臂L2。(2)拉力F1的大小。圖ZX3-11

【參考答案】1.3變大[解析]設(shè)杠桿上每格長(zhǎng)度為L(zhǎng),由題意可知,OA=3L,OB=4L,如果使杠桿在水平位置保持平衡,由杠桿平衡條件可得:F×OB=G×OA,則F=OAOB×G=34×4N=3N;若保持物體懸掛的位置不變,改變力F的方向,則此時(shí)力F的力臂減小,由杠桿的平衡條件可知,由于阻力和阻力臂不變,動(dòng)力臂減小,則力2.杠桿增加[解析]題圖丁所示的模型,橋可以看成是一個(gè)在力的作用下靜止在水平位置的硬棒,結(jié)合杠桿的定義,即可知道它就是杠桿的模型,所以用到了杠桿的知識(shí)。由圖可知,若增加塔橋的高度,則增加了支點(diǎn)O到鋼索的垂直距離,即增大了動(dòng)力臂,根據(jù)公式F1=F23.(1)60100(2)50(3)變小[解析](1)如圖所示,畫出力F的作用線AM,然后過支點(diǎn)O作力F的作用線的垂線段ON,則動(dòng)力F的力臂為ON,在Rt△ANO中,∠NAO=30°,所以O(shè)N=12AO=12×120cm=60cm;B為重心,BC為豎直方向,則圖中OC為阻力臂,由杠桿平衡條件可得,F×ON=G×OC,即F×60cm=250N×24cm,解得(2)當(dāng)力F垂直于OA時(shí),動(dòng)力臂最長(zhǎng),為OA,此時(shí)動(dòng)力最小,由杠桿平衡條件可得,F'×OA=G×OC,即F'×120cm=250N×24cm,解得F'=50N。(3)常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放,這樣重心會(huì)向左下方移動(dòng),阻力臂減小,阻力不變,動(dòng)力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,最小動(dòng)力將變小。4.2.47.2不能彈簧測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值只有5N,而硬棒的重力為7.2N,超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程[解析]由圖甲知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.4N;設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)硬棒的拉力為F,硬棒所受的重力為G,兩個(gè)力的力臂分別為L(zhǎng)1和L2,由杠桿的平衡條件得GL2=FL1,即G×0.2m=2.4N×0.6m,解得G=7.2N;用圖甲中的彈簧測(cè)力計(jì)不能按圖乙所示方法測(cè)量出硬棒所受的重力,原因是彈簧測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值只有5N,而硬棒的重力為7.2N,超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程。5.200靠近6.10107.D624[解析]當(dāng)作用在B點(diǎn)的力足夠大時(shí),杠桿右端下降,左端上升,杠桿先離開C點(diǎn),此時(shí)支點(diǎn)為D。為使杠桿AB保持在水平位置平衡,支點(diǎn)為C,拉力力臂為BC時(shí),拉力最小,根據(jù)杠桿平衡條件有G×AC=F1×BC,由題知BC=2AC,G=12N,則最小拉力F1=12G=6N;支點(diǎn)為D,拉力力臂為BD時(shí),拉力最大,根據(jù)杠桿平衡條件有G×AD=F2×BD,由題知AD=2BD,則最大拉力F2=2G=8.(1)A、OB、O(2)mgL29.A10.D[解析]吊車吊起貨物的過程中,阻力(鋼繩對(duì)吊臂的作用力)不變,阻力臂減小,動(dòng)力臂不變,動(dòng)力減小,即伸縮撐桿對(duì)吊臂的作用力逐漸變小,故A