5年中考题分类---杠杆实验、作图答案
一、实验题
1、(2023年湖北武汉)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验,部分实验数据如下表所示。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3.0 5.0 1.5 10.0
2 2.0 15.0 2.0 15.0
3 1.0 5.0 2.5 10.0
…… …… …… …… ……
由表中数据可得,F1、F2、l1、l2之间的关系式是 ___________;
(2)①在第(1)问的某次实验中,杠杆右侧挂了4个钩码,左侧用弹簧测力计竖直向下拉,当杠杆在如图甲所示位置静止时,弹簧测力计的示数是___________N;
②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变,取下弹簧测力计,在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,当杠杆再次水平并静止时,弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5 N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。___________
答案:
解析:(1)[1]分析数据可得,第一次试验
第二次实验
由此可知,F1、F2、l1、l2之间的关系式为
(2)[2]由题意知,杠杆右侧挂了4个钩码,总质量为200g,由得,四个钩码重力为
杠杆右侧受到向下拉力的大小等于砝码重力大小,即
根据图甲可知,由可知,弹簧测力计的大小为
(3)[3]由得,杠杆再次平衡状态为
解得。根据力与力臂的关系进行画图,即过支点作力的作用线的垂线段,如图所示:
2、(2020德州).(6分)探究杠杆的平衡条件。
答案:(1)左 (2)①D ②3 (3)(动力×动力臂=阻力×阻力臂)
(4)①b ②右侧下沉
3、(2023年湖北潜江、天门、仙桃、江汉油田)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________(用F1、F2、l1、l2表示);
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码)
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
答案: ①. 右 ②. 8.0 ③. F1l1=F2l2 ④. 费力 ⑤. 扫帚 ⑥. 扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂 ⑦. C
解析:(1)[2]实验前,杠杆左端下沉,杠杆右端上翘,则应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂l2为8.0cm。
(3)[3]分析表中实验数据可知,杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积,即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
[4]由表格数据可知,第3次实验时的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,该杠杆类型属于费力杠杆。
[5][6]依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂,可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。
(4)[7]如图丙所示,F始终杠杆垂直,动力臂l1不变,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,阻力G不变,阻力臂l2变大,根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2,F的大小将变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4、(2022江苏南通)利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______(选填“相等”或“不等”),其原因是______。
答案: 左 6 相等
解析:
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,杠杆左端偏高,说明杠杆右侧偏重,则应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件 有
解得
在B点挂6个钩码,仍可使其在水平位置平衡。
(3)图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,原因是左侧钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积不变,要想使杠杆平衡,右侧的拉力与力臂的乘积需等于左侧拉力与其力臂的乘积;即左侧拉力与其力臂的乘积不变时,右侧拉力与其力臂的乘积成反比,表达式为
5、(2022浙江金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是___________;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往___________侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
答案: ①. 杠杆平衡原理(或F1·l1=F2·l2) ②. 右 ③. 1.0##1 ④. AB
解析:
(1)通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到的相关知识,杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
(2)秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤砣,增大动力臂,可以达到水平平衡。
(3)密度秤测量水的密度,水的密度是1.0g/cm3;故在B的位置标记为1.0。
(4)A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故A正确;
B.减小秤砣的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故B正确;
C.杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G陀×LA
杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
(G0+G水)×L1=G陀×LB
联立两式可得
杯中加某种液体至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在AB中某一点C处,水平位置平衡时,可得
可得
当液体体积和水的体积相同时,液体和水的密度比就是重力比,也为长度比;如果减少加入杯中的液体体积,则不能通过密度秤得到液体的密度大小,故C错误;
D.由上述计算可知,秤杆的重力不影响最后的密度结果,故D错误。
故选AB。
6、(2022黑龙江龙东)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将__________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是________________________________________。
答案: (1)右 (2)4 左端下沉 (3) 变大 力臂变小
解析:
(1)探究杠杆平衡条件实验前,要调节杠杆在水平位置平衡,调节的方法是哪端高,平衡螺母向哪端调节,图中杠杆左端下沉,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,设杠杆的每一格长度为L,每个钩码的重力为G,则左边力与力臂乘积为:
3G×4L=12GL
右边力臂长为3L,故所挂钩码重为:
故右边B点处应挂4个钩码,杠杆在水平位置平衡。
[3]当当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,由于左边的力臂大于右边力臂,可知两边增加的力与力臂乘积左边大于右边,故则杠杆将左端下沉。
(3)若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,拉力的力臂逐渐减小,由阻力和阻力臂的乘积不变,可得弹簧测力计示数将变大。
7、(2022黑龙江绥化)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于___________状态;(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向___________调节;(选填“左”或“右”)
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。收集实验数据如下表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:___________;
次数 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 4.0 5.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
答案: (1)平衡 (2) 右 (3) 便于测量力臂 F1L1=F2L2 (4) 变大
解析:
(1)根据牛顿第一定律可知,杠杆处于静止状态,则杠杆处于平衡状态。
(2)由甲图可知,杠杆的右端上翘,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右侧平衡螺母向右调节。
(3)使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
由表格中数据可知
1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
1.0N×20.0cm=4.0N×5.0cm
2.0N×15.0cm=3.0N×10.0cm
故可得杠杆对地平衡条件为
F1L1=F2L2
(4)将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将变大。原因是:当拉力由垂直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F的力臂变小,相应的拉力会变大,这样杠杆才能继续在水平位置平衡。
8、(2022吉林) 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向______调节;
(2)如图乙所示,实验时,使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂______个钩码;
(3)人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于______杠杆。
答案: ①. 右 ②. 1 ③. 省力
解析:
(1)[1]由图所示,杠杆右端上翘,说明左端重,右端轻。为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向右调节。
(2)[2]由于所用的钩码质量均相同,设一个钩码的质量为m,则一个钩码的重力为G=mg;杠杆上每一小格的长为L,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,作用在A点的动力为
故在应该在点A处悬挂1个钩码。
(3)[3]由图可知,利用木杆撬动沉重木料时,动力臂大于阻力臂,故木杆属于省力杠杆。
9、(2022四川眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)杠杆处于如图甲状态时,若要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是______。
(2)小叶同学完成一次操作后,实验现象如图乙所示。记录的数据为:动力F1=2N,动力臂=1cm;阻力F2=1N,阻力臂=2cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为______N。(已知ρ石=2.0×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
答案: (1)右 (2)竖直向下 错误 (3)不同物理量相加减没有物理意义 等臂 ⑥. 1
解析:
(1)如图甲所示,杠杆处于向左倾斜,故平衡螺母要向右调节。
[2]由于重力方向总是竖直向下,和水平线相互垂直,所以可以根据杠杆与重垂线是否垂直来判断杠杆是否处于水平位置平衡。
(2)小叶得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,这个结论是错误的,因为不同的物理量不能相加减。
(3)杠杆的支点在O点,阻力为石块重力,阻力臂为OA,由第(2)可知每格是0.5cm,故OA=1cm;动力为F,动力臂为
动力臂和阻力臂相等,所以为等臂杠杆。
杠杆的平衡原理可知
F×1cm=G×1cm
G=F=4N
石头的体积
当石块完全浸没水中,排开水的体积
V排=V=2×10-4m3
石块受到浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
对石头进行受力分析:重力,绳子拉力和浮力。绳子拉力
F拉=G-F浮=4N-2N=2N
由杠杆的平衡条件可知
F拉×1cm=F′×2cm
F′=1N
10、(2023年湖南永州)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向______(选填“右”或“左”) 调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:______ ;
(3)本次探究经过多次实验的目的是______ ;
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会______(选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”) ;
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点c,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa ______ Fb(选填“大于”、“等于”,“小于”)。
答案:右 右端下沉 小于
解析:(1)当杠杆静止时,发现左端下沉,如图所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)由表格中数据知,
第一组数据:;
第二组数据:;
第三组数据:;
可得杠杆的平衡条件是:动力动力臂阻力阻力臂,;
(3)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件,所以该实验测多组数据的目的是使得出的结论具有普遍性;
故选:B;
(4)设杠杆的重力为,每一格的长度为,、位置的钩码个数都减少一个钩码,
左侧,右侧,即左侧右侧,
所以右端下沉;
(5)根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕点从位置转动到位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从到的过程逐渐减小,动力逐渐增大,即。
故答案为:右;;;右端下沉;小于。
(1)当杠杆静止时,发现左端下沉,应把杠杆的平衡螺母向相反方向调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式;
(3)实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律,需多测几组数据进行分析;
(4)根据杠杆平衡条件做出解答;
(5)在测力计转动过程中,钩码的重力不变,其力臂不变,根据杠杆的平衡条件分析拉力与其力臂的乘积变化情况。
本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,包含对杠杆平衡条件的理解、实际操作、实验方法、数据分析等,考查较为全面,是我们应该掌握的重点实验。
11、(2022湖南长沙)为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是___________;
A.将左侧钩码向左移动 B.将右侧钩码向右移动 C.将平衡螺母向左调节
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示。
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 20.0 2.0 10.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
分析数据可得杠杆的平衡条件:___________。
答案: ① A ②. 动力×动力臂=阻力×阻力臂
解析:(1)将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形,即右端下沉,说明右侧力与力臂之积较大,此时不能再调节平衡螺母,为了使杠杆在水平位置平衡,应将左侧钩码向左移动(增大左侧力臂的大小),故A正确,BC错误。
故选A。
(2)根据表中数据有
1.0N×10.0cm=0.5N×20.0 cm
1.0N×20.0cm=2.0N×10.0 cm
2.0N×15.0cm=1.5N×20.0 cm
故得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂
12、(2022河南)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向_________ (选填“左”或“右”)调节;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________,②为___________;
实验次数 动力F1/N 动力臂l1 / m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:_____________;
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为___________(选填“OA”“OB”或“AB”)。
答案: (1)右 (2) 1 0.15 (3) 动力×动力臂=阻力×阻力臂 (4)拉力的方向 OB
解析:(1)由图知道,杠杆的右端上翘,为了调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,即应将平衡螺母向右端移动。
(2)第1、2和3次实验的数据知道,每次动力减小0.5N,由第1、2次的数据知道,每次阻力也是减小0.5N,所以,第3次的阻力应是1N;分析第1、2次的数据知道,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,由此可知第3次的阻力臂应是0.15m。
(3)由实验表格中数据知道,三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
(4)由图知道,用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向,同时改变了力臂的方向,由此得出的平衡条件更具普遍性。
因为力臂是从支点到力的作用线的距离,由图知道,OB应为拉力的力臂
13、(2022广东)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________调节;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为___________时,拉力最小,大小为___________N;
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂___________。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________端将下沉。
答案: (1) 右 (2)竖直向下 2 (4)4:1 左
解析:
(1)由图甲知,杠杆的左端下沉,应向右调节平衡螺母才能让杠杆在水平位置平衡。
(2)在B处施加的动力方向竖直向下时,对应的动力臂最大。据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂最大,对应的动力最小。杠杆在水平位置平衡时,有
3×0.5N×4l=F1×3l
解得最小拉力
F1=2N
(3)由图示知,左边对杠杆的作用力为2个硬币的重力,右边对杠杆的作用力为4个硬币的重力,设每个硬币的重力为G,则有
G1:G2=2G:4G=1:4
据杠杆的平衡条件有
l1:l2=G2:G1=4:1
[5]在两边同时取走一枚硬币,则左边和右边分别是
(2G-G)×l1=G×l1=4Gl2
(4G-G)×l2=3Gl2
所以杠杆的左端下沉。
14、(2022湖北随州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,某小组的同学得到了如下表所示的实验数据,由此可总结出杠杆的平衡条件:________(用F1、F2、l1、l2表示)。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 30 3 10
2 2 20 1 40
3 3 20 6 10
(3)在完成实验后,陶子同学在A处挂了3个钩码(每个钩码重1N,杠杆上每格的长度为10cm),如图乙所示,他将弹簧测力计斜向下拉,杠杆水平平衡(OA=30cm,OB=40cm),此时拉力与水平方向的夹角为30°,则弹簧测力计的示数为_______N。
答案: (1)平衡 左 (2)F1l1=F2l2 (3)4.5
解析:(1)因为杠杆静止,所以判断杠杆处于平衡状态,由于杠杆左端高、右端低,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)通过观察实验表格的各组数据,可以发现动力与动力臂的乘积等于阻力与租力臂的乘积,由此得出杠杆平衡的条件为动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即
F1l1=F2l2
(3)由图可知,以O为支点,杠杆的左边,力为3N,力臂为30cm,即
F1l1=3N×30cm
杠杆的右边,力为F2,即弹簧测力计的示数,力臂为OB的二分之一,即20cm,由杠杆平衡条件可得
3N×30cm=F2×20cm
解得
F2=4.5N
15、(2022湖南岳阳)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节平衡后,如图乙,在A点挂3个钩码,则应在B点挂_______个钩码,才能使杠杆重新在水平位置平衡(所用钩码的规格都相同);
(3)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是_____(填序号)
A.取平均值,减小误差 B.避免偶然性,寻找普遍规律
(4)看图丙的漫画,根据杠杆的平衡条件分析,小兔分得的萝卜质量_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小猴的。
答案: (1)左 (2)3 (3). B (4) 小于
解析:(1)由甲图可知,杠杆右端沉,所以需将平衡螺母向左调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆上一个格的长度为l,一个钩码的重力为G,则钩码对杠杆的拉力等于钩码的重力,A点距支点为2l,挂3个钩码,重力为3G,根据杠杆平衡条件可得
3G×2l=F2×3l
解得F2=2G,即在B点需挂2个钩码,杠杆才能重新在水平位置平衡。
(3)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,多次实验,目的是避免一次数据可能出现的偶然性,寻找杠杆平衡的普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)萝卜处于平衡状态,由图知道,左侧部分重心离支点近,力臂小,右侧部分重心离支点远,力臂大,根据杠杆平衡条件知道,左侧萝卜重力大,右侧重力小,根据G=mg可知,小兔分得的萝卜质量小于小猴的。
16、(2022江苏扬州)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂L。
(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为 187.5 N。
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化? 变大 ,并说明理由 动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大 。
故答案:(1)见图1;(2)187.5;(3)变大;动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
解析:(1)反向延长支撑力F画出动力的作用线,过支点O向动力F的作用线作垂线段,即为动力F的力臂L,如图1所示:
(2)过重心作竖直向下的重力即为F2,从支点O向力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂L2,如图2,
由图2可知,L为8个小格,L2为3个小格,则=,
根据杠杆平衡条件可得FL=F2L2,且F2=mg,
则支撑力:F====187.5N;
(3)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,支撑点会下移,则由图可知动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
17、(2022浙江金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(第 29 题图)
杆秤的工作原理是 ▲ ;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时 秤砣的悬挂点 A 标记为“0”刻度;
③杯中加水至 a 处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点 B 标记为“ ? ”刻度(单位 g/cm3);
④以 AB 两点之间长度的 1/10 为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往 ▲ 侧移动;
步骤③中,秤砣悬挂点 B 标记的刻度值应为 ▲ ;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 ▲。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
答案:
(1)杠杆平衡原理(或 F1·l1=F2·l2)
(2)右
(3)1.0(或 1)
(4)AB
解析:
(1)因为杆秤可以看做成一个杠杆所以它的工作原理是:杠杆平衡原理,
(2 )根据杠杆的平衡条件,提纽左侧为动力、动力臂;提纽右侧为阻力、阻力臂。提纽左侧动力不变、动力臂不变;秤杆向左侧偏转,要使秤杆平衡应将秤砣向右边移动;
(3)杯中加水至 a 处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时此时测量液体为水的密度,所以a处应填写为:1 g/cm3
(4)如果要提高精确度,需要使密度秤相邻两刻度线之间的距离变大,即增大动力臂的长度,由杠杆的平衡条件知道,在阻力臂不变的情况下,可以增大阻力或减小秤砣的质量。故A.B正确
18、(2022四川自贡) 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为了便于测量___________(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂___________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,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”、“变小”或“不变”),原因是___________;
(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力___________=___________阻力臂。
答案: (1) 平衡 (2)力臂 左 (3)2 左 (4) 变大 力臂变短 (5). 动力臂 阻力
解析:
(1)杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆是平衡状态。
(2)当杠杆在水平位置平衡时,支点到悬挂点的距离就是力臂,所以为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡。
甲图中,杠杆的左端上翘,说明右端沉,所以平衡螺母向左端移动,直至杠杆在水平位置平衡。
(3)设杠杆时一个格的长度为L,一个钩码的重力为G,图乙中,左侧钩码对杠杆的拉力看作是动力,右侧钩码对杠杆的拉力看作是阻力,杠杆平衡,此时有
3G×2L=F2×3L
解F2=2G,即在在B点挂2个钩码,能使杠杆在水平位置保持平衡。
[5]两边各取下一个钩码,则有
2G×2L>G×3L
所以杠杆左端下沉。
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,测力计拉力的力臂变小,要使杠杆仍然在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数将逐渐变大。
(5)实验结果表明,当动力动力臂=阻力阻力臂时,杠杆的平衡处于平衡状态,所以杠杆的平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂。
19、(2022四川南充)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)端适当调节,使杠水平平衡;
(2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:___________(用F1、F2、l1、l2表示);
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15.0 15 10.0
2 1.0 20.0 1.0 20.0
3 3.0 10.0 20 15.0
……
(3)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图丁所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量10g,ON=15cm,N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线___________(选填“是”或“不是”)均匀分布的(g=10N/kg)。
答案 : ①. 右 ②. F1×l1=F2×l2 ③. 增大 ④. O 1.5 是
解析:
(1)由图甲可知,此时杠杆左端重右端轻,则应将杠杆左端平衡螺母向右端适当调节,使杠杆水平平衡。
(2)由表中数据可知,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即
F1×l1=F2×l2
(3)保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,阻力与阻力臂不变,而动力臂变小,故由杠杆的平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计的示数将增大。
(4)由题意可知,将空桶挂在M点时,为了使杠杆在水平位置保持平衡,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,此时杠杆右端没有悬挂重物,故可知杠杆密度计的“0刻度”线应在O点。
[5]将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,故由杠杆的平衡条件可得
m液×OM=m物×ON
解得此时小桶中的液体重力为
由题意可知,液体的体积为
V液=20mL=20cm3
故由可得,液体的密度为
故N点位置应标注的密度刻度值是1.5g/cm3。
[6]设空桶中装满待测液体时,此时重物到支点的距离为L,杠杆水平平衡,故由杠杆的平衡条件可得
m液×OM=m物×L
解得待测液体的质量为
待测液体的体积为V,故由可得,待测液体的密度为
因重物的质量m物、OM、待测液体的体积V均不变,故可知待测液体的密度ρ液与重物到支点的距离L成正比,则改装后杠杆右端的密度刻度线是均匀分布的。
20、(2022安徽中考) 用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
…… …… …… …… ……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆___________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:___________。
答案: 0.20 不能 见解析
解析:(1)根据杠杆平衡可知,阻力臂 应为
(2)用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动),改变了拉力的方向,但是没有改变拉力的大小,但是支点到力的作用线的距离,即力臂的长短发生了变化,由可知,不变,的大小不变,但是力臂发生了变化,故杠杆不能保持平衡。
21、(2022湖北黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
答案:(1)5×104pa;(2)6×106J;(3)
解析:(1)根据公式可得。箱梁对地面的压强为
(2)根据重力做功的公式W=Gh可得,克服重力做的功为
W=Gh=1.0×107N ×10N/kg=6×106J
(3)根据杠杆平衡的原理可知
F l1=G(l1-l2)
答:(1)箱梁对桥面的压强为5×104pa;
(2)此过程中克服箱梁所受重力做的功为6×106J;
(3)支持力F的表达式。
22、(2023年吉林)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向______调节;
(2)如图乙所示,实验时,为使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂______个钩码;
(3)人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于______杠杆。
答案: ①. 右 ②. 1 ③. 省力
解析:(1)[1]由图所示,杠杆右端上翘,说明左端重,右端轻。为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向右调节。
(2)[2]由于所用的钩码质量均相同,设一个钩码的质量为m,则一个钩码的重力为G=mg;杠杆上每一小格的长为L,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,作用在A点的动力为
故在应该在点A处悬挂1个钩码。
(3)[3]由图可知,利用木杆撬动沉重木料时,动力臂大于阻力臂,故木杆属于省力杠杆。
23、(2023年山东济宁)利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件;
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量_________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________;
实验次数 方案一 方案二
F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 3 3 3 5
2 2 2 4 3
3 1 1 2 5
(3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。
答案: ①. 力臂 ②. 方案二 ③. 2 ④. 近
解析:(1)[1]调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,使得杠杆中心经过支点,避免杠杆自重对实验结果产生影响,便于测量力臂。
(2)[2]为探究杠杆的平衡条件,为了避免偶然性对实验结果的影响,使实验结论具有普遍性,应多次改变动力与阻力的大小,观察动力臂与阻力臂,故方案二更合理。
(3)[3]如图所示,在A处挂3个钩码,OA=2,OB=3,根据杠杆平衡原理
即
可得F2=2,即应在B处挂2个钩码。
(4)[4]当使用杆秤称较重的物体时,根据杠杆平衡原理
可知,应用离秤钩较近的提纽从而减小阻力与阻力臂乘积的总值,从而在有限的动力臂内可以减小动力。
24、(2004年青海)“权衡”一词,在古代分别指秤砣和秤杆,现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后,“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究:
活动一:了解杆秤的构造及物理原理:
如图甲所示,杆秤由秤盘(放置待称量的物体)、秤砣、秤杆(标有刻度,可读取被称物体质量)、提纽组成;
(1)参照图乙,图甲中提纽相当于杠杆的______,结合“秤砣虽小压千斤”这句话,此时杆秤相当于______杠杆;
活动二:自制简易杆秤:
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置;
(2)由图甲可知,利用该杆秤最多可称量______g的物体,D点处的刻度数为______g;
(3)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响,用表示秤砣质量,表示物体和秤盘质量,表示B、C之间的距离,表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足______(用上述物理量表示),由此可得,秤盘的质量为______g;
(4)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是______(只写一条即可)。
【答案】 ①. 支点 ②. 省力 ③. 1000 ④. 400 ⑤. ⑥. 160 ⑦. 增加秤砣的质量
【解析】
【详解】(1)[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动,提纽相当于杠杆的支点。
[2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆,起到省力的作用。
(2)[3][4] 由图甲可知,该杆秤量程为,利用该杆秤最多可称量1000g的的物体,D点处的刻度数为400g。
(3)[5] 根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,则有
化简得。
[6] 当秤盘上不放物体时,秤砣零刻度线处,根据杠杆平衡条件,则有
则秤盘的质量为
(4)[7] 若想测量质量更大的物体,根据(3)中,可以增加秤砣的质量,在力臂不变时,物体和秤盘质量更大,即测量的物体质量更大。
25、(2024年湖北武汉)某同学利用若干个质量为50g钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并______,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到______cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是______(填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆______(填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
【答案】 ①. 静止 ②. 10 ③. 钩码对杠杆的拉力 ④. ①③
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆静止时处于平衡状态,杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,杠杆处于水平平衡状态,便于测量力臂。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时,杠杆重新在水平位置平衡。
[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力,则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
(3)[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离,故①符合题意,若弹簧测力计倾斜,力臂小于该拉力的作用点到支点的距离,则③符合题意,则符合条件的为①③。
26、(2024年云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 3 18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树权,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点;
(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 仍能 ③. ④. A ⑤. 右端下沉 ⑥. 增大 ⑦. 左 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)[3]由表中数据可知,每一组动力与动力臂乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,所以杠杆平衡的条件是:。
[4]一次实验得出的结论具有偶然性,所以需要进行重复实验,获得多组数据,得出具有普遍性的规律。
故选A。
[5]在右侧钩码下端加挂一个钩码,则
所以杠杆右端将下沉。
(3)[6]水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以增大石块的重力。
[7]水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
(4)[8]由杠杆平衡条件可知
代入数据可得
解得
27、(2024年河北)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作:
(1)不挂钩码时,杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态;
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂;多次实验并把数据填入下表;
实验次数 动力F1/N 动力臂/m 阻力F2/N 阻力臂/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第__________次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(3)第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为___________(选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④35N
(4)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第___________次实验时的杠杆类型相同;
(5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时__________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些;
【拓展】如图所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__________种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
【答案】 ①. 左 ②. 3 ③. ②③④ ④. 4 ⑤. O′N ⑥. 11
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,杠杆在图中所示的位置静止,则左端下沉。将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2)[2]根据表格数据可知,钩码的重力均为0.5N,而第三次的动力大小为0.1N,故第3次实验数据有误。
(3)[3]当拉力的方向为竖直向上方向时,拉力的力臂最大,拉力的大小最小,为
当拉力不在竖直方向时,拉力的力臂变短,拉力将变大,故②③④符合题意,①不符合题意。
故选②③④。
(4)[4]用筷子夹东西时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,根据表格数据可知,第4次实验中,动力臂小于阻力臂,故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。
(5)[5]由图可知,MO′比O′N更长,MO′侧重心的位置更远,O′N侧重心的位置更近,则根据可知,O′N段更重一些。
【拓展】[6]由题意可知,桶内最多盛水的重力为
则桶子和水最大总重力为
根据可知,
则
支点可以在1、2、3、4、5处,的范围为1N~9N,当支点在1时,弹簧测力计的示数为
0.4N<1N,不符合题意;
同理,当支点在2时
符合题意;
不符合题意;
当支点在3时
符合题意;
符合题意;
不符合题意;
当支点在4时
符合题意;
符合题意;
符合题意;
符合题意;
当支点在5时
不符合题意;
符合题意;
符合题意;
符合题意;
符合题意;
综上所述,弹簧测力计共有11种情况。
28、(2024湖南)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为)、支架、10个钩码(每个重)。
(1)如图甲所示,实验开始前,应向________端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取________;
(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;
(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上,在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验,她应该通过________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂的大小 ③. 右 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。
[2]在挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。当杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离就是力臂,这个距离可以直接从杠杆上读取出来。
(2)[3]由于钩码的重力方向是竖直向下,小明取2个钩码,挂在支点左侧某处时,为了使杠杆在水平位置平衡,则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。
(3)[4]根据题意可知,第四次实验动力为,若动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,用剩下的钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡,从而完成不了实验;由此可知,需要改变动力臂的大小,由于第三次实验的阻力臂是25.0cm,所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm,阻力为时,根据杠杆平衡条件可得
即
解得此时的动力臂为,即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm,右侧钩码数量为3个,右侧钩码的位置为25.0cm时,可使杠杆再次在水平位置平衡。
29、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于支点O的______(填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向______(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N,夹角为______度;
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为,则弹簧测力计的示数可能为______(填“2.9”或“3.1”)N。
【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 3 ④. 30 ⑤. 3.1
【解析】
【详解】(1)[1] 实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,左端下沉,说明左端重,则杠杆重心位于支点O的左侧。
[2] 若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,即仍然左端重,则应再将左端的螺母向右调节,给左端减重,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[3] 如图丙所示,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3N,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为3N。
[4] 设杠杆上一格的长度为L,根据杠杆平衡条件则有
解得拉力的力臂。根据数学三角函数知识可知夹角为30度。
(3)[5] 若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,左端下沉,说明左端重,相当于阻力变大,根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大,则弹簧测力计的示数可能为3.1N。
30、(2020天门 仙桃 潜江 江汉油田)利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀
(1)如图甲,不挂钩码时,出现杠杆右端下沉,应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡的目的是_____;
(2)图甲中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂 钩码各取下一个,杠杆会_____ (选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)三次实验数据见下表,分析数据可知,杠杆 平衡条件是_____;
(4)如图乙,用弹簧测力计代替右侧钩码,沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡 若把左侧钩码的拉力作为阻力,右侧弹簧测力计的拉力作为动力,此时的杠杆是____杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);请在乙图中画出此时拉力F的力臂l ____
答案
31、(2020达州)同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2甲所示,将重2N的物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)将物体G部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C点时,杠杆 水平位置平衡;
(4)将物体G浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;
(5)将物体G浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。
分析与论证:分析比较(2)、(3)、(4)可得:物体G所受浮力大小与______有关;分析比较(2)、(4)、(5)可得:物体G所受浮力大小与有______关;由题中信息计算物体G的体积V=______m3,盐水的密度 ______kg/m3。( ,g=10N/kg)
答案: (1). 右 (5). 物体排开液体的体积 (4). 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103
32、(2020湖北十堰)如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验:
(1)在水平静止的杠杆上A、B处,挂5个质量均为50g的钩码,如图甲所示,杠杆平衡。他猜想杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂:
(2)改变钩码数量与位置,数据记录如下表,分析表中数据,杠杆平衡条件应为__________。
(3)某次实验如图乙,使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是________________。
(4)图丙是小明验证结论的实验,E点弹簧测力计示数是________N (g取10N/kg)。
答案: (2). 动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3). 将C点处的钩码向左移动一格 (4). 1N
33. (2020湖北随州)小红在探究杠杆的平衡条件时,找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码,实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题:
(1)实验前,小红先将杠杆调至水平位置平衡,这样操作的目的是______;
(2)小红在实验中测得一组数据如下表,于是他立即得出了杠杆的平衡条件:“F1×L1=F2×L2”,你认为是否合理,并说明理由:______;
(3)某次实验如图所示,杠杆平衡,则以下生活中相关杠杆 应用与此图中杠杆类型相同的是______(选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”);
(4)在上图中,保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变,钩码向左移动,若要保持杠杆平衡,则钩码到支点的距离不应超过______cm。
答案: (1). 便于直接测量力臂 (2). 不合理,只有一组实验数据,得到的结论具有偶然性 (3). 核桃夹 (4). 10cm
34.(2020广元).如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移,这样做的好处是便于直接测量______。
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A点下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将B点的钩码向右移动______格。
(3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm,在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码,当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为______cm,动力F为______N。
答案: (1). 左 力臂 (2). 1 (3). 10 3
35、(2020辽宁丹东)在“探究杠杆平衡条件”实验时,实验中所用钩码的质量均为50g。
(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡。若向右调节杠杆两端的_______时,可使杠杆在水平位置平衡,则调节前,杠杆____(选填 “左”或“右”)端偏低;
(2)如图甲,当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码,在右侧第3格处挂____个钩码(图中右侧钩码未画出)的时候,杠杆在水平位置平衡。此时,若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格,则杠杆_____( 选填“左”或“右”)端将下降;
(3)如图乙,当在杠杆左侧第2格处挂4个钩码,在杠杆的右侧用竖直向下的拉力F作用时,杠杆在水平位置平衡。若使杠杆继续在水平位置保持平衡,将拉力方向旋转到图中虚线位置时,拉力F的力臂将_____, 拉力F的大小将______(两空都选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案: (1). 平衡螺母 左 (2). 4 左 (3). 减小 增大
36、(2020淮安)(4分)在“探究杠杆的平衡条件“实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 _________ 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1= ______ N.重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗? ________。并说明理由: _________________________ 。
答案:(1)左;(2)1;(3)不可靠;没有同时改变力与力臂的大小。
37、(2020盐城).小明做“探究杠杆平条件”实验:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)使用弹簧测力计时,首先进行的操作是______;
(3)如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿______向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在______位置平衡。并将第一次数据记录在表格中,表中F1大小为弹簧测力计示数,F2大小为钩码的重力,l1、l2分別为F1、F2对应的力臂;
(4)接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、l1、l2中的一个量。小华分析数据后发现,第______次实验与前一次改变的量相同,需要调整的实验步骤是______。
答案: (1). 右 (2). 校零 (3). 竖直 水平 (4). 4 保持F2和l1不变,改变l2的大小
38、 .(2020自贡)小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究杠杆的平衡条件实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂______个钧码;
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为______N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将______(选填“变大”或“变小”或“不变”),若此时斜向右上方的测力计与竖直方向间的夹角为60°,杠杆在水平位置平衡时,测力计的读数为______N。
答案: (1). 右 便于测量力臂 (2). 2 (3). 1 变大 2
39、(2020 遵义)小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等.
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向 _________ 端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第 只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)
(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为 ________________ .
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处 向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的 _____________ .(填选项符号)
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大.
答案:(1)右;(2)3格挂2;(3)竖直向上;(4)D.
40、(2022浙江杭州)(6分)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示。
压力 显示器读数/N
FA 3200
FB 2400
(1)雕像受到的重力为多少?
(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少?
答案:(1)设雕像重心距脚后跟距离为l,雕像长度为l像
根据杠杆平衡条件可得:
G×l=FA×l像①
G×(l像-l)=FB×l像②
①+②得:G=FA+FB=3200N+2400N=5600N
(2)根据杠杆平衡条件可得:
G×l=FA×l像①
G×(l像-l)=FB×l像②
/②得l=100cm
二、作图题
41、(2020年新疆生产建设兵团)请在图中画出动力F的力臂。
答案
42、(2020黔南州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图所示。画出:①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图;②F的力臂。
答案
43、(2020内蒙古通辽)..如图所示,杠杆提升静止在地面的重物,请画出没有用杠杆拉起重物时,重物在竖直方向上受力的示意图;当用杠杆拉起重物时,请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。
答案
44、(2020湖北施恩州)工人用扳手拧一个螺栓,无论怎么使劲拉扳手柄的上端,都没能成功,如图甲所示。于是他想出了一个新点子:在其它条件不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一端拴在扳手柄的上端,再次使出浑身力气拉绳的另一端,如图乙所示。可还是没能扳动螺栓,这是为什么呢 请完成:
在丙图的示意图中,螺栓中心为支点,画出绳端拉力的力臂;
(2)简要说明用绳也拉不动的原因。
答案
45、(2020湖北鄂州)如图所示,甲图是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图,在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。
答案
46、(2020辽宁丹东).如图,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图,并画出动力臂l1和阻力臂l2。
答案:
47、(2020天水).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F1的示意图,并作出F2的力臂l2。
答案:
48、(2021湖南常德)在图中画出力F的力臂
答案:
解析:首先反向延长画出F的作用线,由支点O向F的作用线做垂线,垂线段的长度为F的力臂。如图所示:
49、(2021山西)中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。
答案:
50、(2021内蒙古通辽)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水。请在图中画出动力、阻力和动力臂。
答案:
51、(2021福建)在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
答案:或
解析:O为支点,过O点做力F作用线的垂线,即为力臂,故先延长力F,过O点做力作用线的垂线,标上l,故如下图所示:
或者。
52、(2021青海)在图9中,画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向,
并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。
答案:
53、(2021四川眉山)如图所示,利用杠杆撬动重物M,O为杠杆支点,为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡。
(1)作出杠杆动力的示意图;
(2)作出重物M对杠杆压力的示意图。
答案:
解析:由图可知,杠杆的O为杠杆支点,已知杠杆的动力臂L1,要让杠杆在水平位置平衡,则F1的方向应向下,且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上,故可以作出动力F1;重物M对杠杆压力作用在杠杆上且垂直于杠杆向下,如图所示:
54、(2021四川自贡)小邱同学在践行我市中小学生“研学旅行”活动中,赴大邑县“建川博物馆”进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如下所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请完成下列问题:
①画出拉力F的力臂L。
②要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是 C (选填符合要求的选项标号)。
A.缩短拉杆的长度
B.使拉力方向顺时针改变20°
C.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′
答案:
解析:(1)由图知,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如图所示:
(2)A、拉杆箱的重力、重力的力臂不变,缩短拉杆的长度,则拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故此方法不可行;
B、拉杆箱的重力、重力的力臂不变,使拉力方向顺时针改变20°,此时拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故此方法不可行;
C、拉杆箱的重力不变,将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′,重力的力臂变短,拉力方向不变,拉力的力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变小,故此方法可行。故选:C。
55、(2021四川广安)如图所示是人走路 情形,可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l;
答案:
56、(2021苏州)图丙中利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l;
答案:
57、(2021云南)在图中,画出动力F的力臂L。
答案:
解析:杠杆能绕O点转动,即O为支点,过O点向动力F作用线作垂线段,即为其力臂L,如图所示:
58、(2021四川成都)由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助。如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置。请画出:①古树受到的重力G的示意图;②绳子拉力的力臂l。
答案:
59、(2022辽宁锦州)如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一个杠杆,O是它的支点,F2是它受到的阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
答案:
解析:
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长,动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图,如图所示
60、(2022辽宁营口)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂;(2)阻力F2的力臂。
答案:
解析:
(1)由杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中O为支点,因此OA作为动力臂最长;动力方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂,如图所示:
61、(2022山东济宁)中国古代人民为了抵御入侵,常在城池周围建造护城河,通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图,请在图中画出拉力F的力臂。
分析:力臂是从支点到力的作用线的距离,据此画出力F的力臂。
解析:由题知,杠杆的支点在O处,从支点向力的作用线引垂线,力到垂足的距离就是动力臂,如图所示:
。
62、(2022辽宁本溪铁岭辽阳) 图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景,食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆,其中OAB是上方杠杆,图乙是OAB的简化图,F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出:(1)在A点施加的最小动力F1及动力臂;(2)阻力臂。
答案:
解析:
由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,即连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,由图知道,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,OA即为动力臂l1;过B点竖直向上做饼的垂线并延长,即阻力F2,过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂l2(如下图)
53、(2022湖北江汉油田潜江 天门 仙桃)下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。(忽略摩擦,保留作图痕迹)
答案:
解析:
把F1的作用线向下延长,过O点做F1的延长线的垂线,就是动力的力臂;阻力F2垂直于支持面向上,如图所示:
64、(2022江苏扬州) 某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂l;( )
(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为___________N;
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化?___________,并说明理由___________。
答案: ①. ②. 187.5 ③. 支撑力F变大 ④. 动力臂变小,阻力臂边长,阻力大小不变
解析:
(1)[1]支点O到力F的作用线的距离为力臂l,先延长力F的作用线,过支点O做力F作用线的垂线,支点O到垂足之间的距离为力臂l。如图所示
(2)[2] 由下图得,动力臂为8个格子的长度,阻力臂3个格子的长度,由杠杆平衡条件得,墙壁对人的支撑力约为
(3)[3][4]若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,则动力臂变小,阻力臂边长,阻力为人的重力,大小不变,由杠杆平衡条件得,支撑力F变大。
65、(2022江苏无锡)如图乙所示,杠杆处于水平平衡,支点为O,请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1;
解析:弹簧测力计对杠杆的拉力即为A点处所受拉力F1,过支点O作拉力F1作用线的垂直距离即为其力臂l1,如图所示:
66、(2022贵州黔东南)如图所示,用杠杆将物体A提起,请画出使杠杆平衡最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。
答案:
解析:
重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体所受重力的示意图;由杠杆平衡条件
F1L1=F2L2
可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在B点,则OB为最长的动力臂,因此连接OB,过B点作垂直于OB向上的力,即为最小动力F的示意图,如图所示:
67、(2022山西)如图甲所示,清明假期,亮亮同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别,如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。
答案:
解析:由图可知,O为支点,要使作用在A力最小,需力臂最大,当OA作为力臂时,拉力的力臂最大,力最小,作图如下:
68、(2022天津) 图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂l1为1.2m(图中未画出),阻力臂l2为0.06m,不计道钉撬自身重力。
(1)在图中画出动力臂l1;
(2)求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。
答案:(1) ;(2)4×103N
解析:(1)由力臂的定义可知,力臂为支点到力的作用线的垂线段,故过O点作力F1的作用线的垂线段,即为对应的动力臂l1,如下图所示
(2)杠杆平衡时,由杠杆的平衡条件可得
F1×l1=F2×l2
解得道钉对道钉撬的阻力F2的大小为
答:(1) ;
(2)道钉对道钉撬的阻力F2的大小为4×103N。
69、(2022新疆)请在图中画出木棒此时所受重力的示意图以及重力的力臂(O点为转轴,O 点为木棒的重心)。
答案:
解析:重力的方向竖直向下,过重心O作重力示意图。从支点O向重力作用线作垂线段即为力臂l,如下图
70、(2022四川成都)如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,为支点,动力
等效为。请画出的力臂。
答案:解:将反向延长,从支点做反向延长线的垂线段,是力臂,如图所示:
解析:力臂是支点到力的作用线的距离,已知支点和动力及其方向,从支点做出力的作用线的垂线,支点到力的作用线的距离,即为所求作的力臂。
此题考查的是力臂示意图的作法,属于基本技能的考查,明确力臂的概念是作图的前提。
71、(2022重庆A卷)在图中画出力F的力臂l。
答案:
解析:支点到力的作用线的距离叫力臂,故可过支点O向力F的作用线做垂线,垂线段的长度为力F的力臂l,如下图所示:
72、(2022四川泸州)请在图中画出重物所受重力的示意图,并在杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
73、(2023年湖南郴州)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
答案:
解析:根据杠杆的平衡条件可知,力F1的力臂最大时,力F1最小,先确定该力的作用点在杠杆上离支点最远的B点,连接OB,以这条线段为该力的力臂时,力臂最长,此时力最小,所以过B点作OB的垂线即该力的作用线,要使杠杆保持平衡,则力F1应沿力的作用线向上,如图所示:
74、(2023年四川眉山) 学校组织学生参加劳动实践活动,在基地发现了一台活塞式抽水机,在杠杆处用力便可取水。请在图中画出:
阻力的力臂;
在处所用最小力的示意图。
答案:解:支点为,从点作出的垂线,即力臂;
根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,连接支点和力的作用点,以为力臂是最长的动力臂,由点做的垂线画出最小力,方向向下,如图所示:
【解析】画力臂的方法:首先确定支点;然后找到动力和阻力,并用虚线延长动力和阻力的作用线;并用实线画出支点到动力作用线和阻力作用线的垂线。
根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力。
本题主要考查了力臂的画法和最小动力的确定,知道力臂的定义和杠杆的平衡条件是解题的关键。
75、(2023年湖南岳阳)如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。
答案:
解析:重力的作用点在物体的重心上,方向竖直向下;力臂为过支点做力的作用线的垂线段,即过O点做F的垂线段,如下图所示:
76、(2023年江苏苏州)图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力和阻力的力臂。
答案:
解析:据杠杆的平衡条件,力最小,则力臂最大,连接OB为最大力臂,过B点作垂直于OB向上的力F1即为最小力;将F2的作用线反向延长,过O点作力F2的作用线的垂直线即为力臂L2。作图如下:
77、(2023年新疆)请在图中根据静止的杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。
答案:
解析:由支点向力的作用线作垂线就是力臂,因此动力F1所在位置与动力臂l1垂直,作用点在杠杆上,由阻力可判断动力方向向上,如图所示:
78、(2023年陕西)如图(a),用铁锹铲土时,铁锹可视为杠杆,图(b)是其简化图,O为支点,请在图(b)中画出作用力F的力臂L。
答案:
解析:支点O到力的作用线的距离即为力臂。过O点做力F的作用线的垂线段,即为力臂L。如图所示:
79、(2023年山东泰安)如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示.
答案:
解析:由图知道O为杠杆的支点,所以过O作F作用线的垂线段,即是力臂L,如下图:
点睛:本题考查的是力臂的作法,关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段,难度不大.
80、 (2023湖南衡阳)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂l1。
答案:
解析:物体重力的方向是竖直向下,因此过水桶的重心沿竖直向下的方向作出一条有向线段,用G表示,即为水桶所受的重力;由乙图可知,以O点为支点,过支点O向动力F1作用线作垂线,即为动力的力臂l1。如图所示:
81、(2023年四川南充)图甲是小明自行车的手闸,其中ABO可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
答案:
解析:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
82、(2023四川凉山)如图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙,O为支点,为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力及其力臂;
(2)阻力的力臂。
答案:
83、(2023年四川成都)植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
答案:
解析:手在A处施加最小动力F时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最长,最长的动力臂为OA,过A点做垂直于OA向上的力为最小动力F,如下图所示:
84、(2024年黑龙江大庆)如图所示,杠杆处于平衡状态,画出球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F的力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】(1)过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;(2)过O点向F的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂;如图所示:
85、(2004四川广元) 图甲中是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出:阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1。
【答案】
【解析】
【详解】过支点作F2力作用线的垂线,即为阻力臂l2;作用在A点的最长力臂为OA,作OA的垂线,方向斜向下即为动力F1,如下图所示:
86、(2024年山东)用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下,绕肘关节(支点0)转动,如图所示。请在图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】F1力臂l1 为支点到F1作用线的距离,阻力F2竖直向下,如下图所示:
87、(2024年湖南长沙)为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图示可知,当杠杆与地面的接触点(O点)为支点时,根据杠杆平衡条件,以AO为力臂时,力臂最大,所以此时动力最小,过A点作垂直于动力臂向下的力F。如图所示:
88、(2024年深圳)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端收到钢索的拉力。请帮助思考乐亮亮同学在图乙画出:
(1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S'
(2)拉力F对应的力臂l(O是支点)
【答案】
【解析】
【详解】(1)平静的水面相当于平面镜,根据平面镜成的像与物关于镜面对称,作出飞鸟S经水面反射形成的虚像S',如下所示:
(2)O是支点,从支点向力的作用线作垂线段即为拉力F对应的力臂l,如下所示:
89、 (2024黑龙江绥化市)请作出杠杆上动力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】力臂是支点到力的作用线的距离,过支点O作力F的作用线的垂线段,即为对应的力臂。作图如下:
90、(2024年甘肃临夏州)俯卧撑是一种健身运动,能够锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉,是简单易行却十分有效的力量训练手段。如图是某同学做俯卧撑的示意图。此过程中,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,请画出重力对应的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】先在A点画出竖直向下的重力示意图,再过支点O作重力G作用线的垂线段即为力臂l。作图如下:
91、(2024年湖北)2024年6月2日至3日,嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图,嫦娥六号的机械臂正绕O点转动,将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l,作图如下:
92、(2024年四川眉山)同学们在体育课上做下压运动训练,静止不动时人体可以看成杠杆模型,O为支点,肌肉拉力为动力,如图所示。请你在图中画出:
(1)动力的力臂;
(2)A点,脚对地而压力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】(1)从支点O向F1 的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F1 的力臂L1(用大括号表示),如图所示:
(2)脚对地面的压力F的作用点在接触面上,方向垂直于地面向下,过压力的作用点,沿压力的方向画一条带箭头的线段,用F表示,如图所示:
93、(2024年四川宜宾)如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力的力臂和阻力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,动力F1的方向竖直向上,支点O到动力作用线的距离为动力臂l1,因货物的重力竖直向下拉动吊臂,绳子作用在吊臂的点为阻力作用点,方向竖直向下,如图所示:
94、(2024年成都)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作拉力F的作用线的垂线段即为力臂l,灯头受到的重力G的方向竖直向下,作用在重心,作图如下:
95、 (2024江苏扬州)如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。___
5年中考题分类---杠杆实验、作图
一、实验题
1、(2023年湖北武汉)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验,部分实验数据如下表所示。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3.0 5.0 1.5 10.0
2 2.0 15.0 2.0 15.0
3 1.0 5.0 2.5 10.0
…… …… …… …… ……
由表中数据可得,F1、F2、l1、l2之间的关系式是 ___________;
(2)①在第(1)问的某次实验中,杠杆右侧挂了4个钩码,左侧用弹簧测力计竖直向下拉,当杠杆在如图甲所示位置静止时,弹簧测力计的示数是___________N;
②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变,取下弹簧测力计,在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,当杠杆再次水平并静止时,弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5 N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。___________
2、(2020德州).(6分)探究杠杆的平衡条件。
3、(2023年湖北潜江、天门、仙桃、江汉油田)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________(用F1、F2、l1、l2表示);
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码)
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
4、(2022江苏南通)利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______(选填“相等”或“不等”),其原因是______。
5、(2022浙江金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是___________;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往___________侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
6、(2022黑龙江龙东)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将__________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是________________________________________。
7、(2022黑龙江绥化)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于___________状态;(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向___________调节;(选填“左”或“右”)
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。收集实验数据如下表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:___________;
次数 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 4.0 5.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
8、(2022吉林) 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向______调节;
(2)如图乙所示,实验时,使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂______个钩码;
(3)人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于______杠杆。
9、(2022四川眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)杠杆处于如图甲状态时,若要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是______。
(2)小叶同学完成一次操作后,实验现象如图乙所示。记录的数据为:动力F1=2N,动力臂=1cm;阻力F2=1N,阻力臂=2cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为______N。(已知ρ石=2.0×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
10、(2023年湖南永州)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向______(选填“右”或“左”) 调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:______ ;
(3)本次探究经过多次实验的目的是______ ;
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会______(选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”) ;
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点c,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa ______ Fb(选填“大于”、“等于”,“小于”)。
11、(2022湖南长沙)为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是___________;
A.将左侧钩码向左移动 B.将右侧钩码向右移动 C.将平衡螺母向左调节
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示。
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 20.0 2.0 10.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
分析数据可得杠杆的平衡条件:___________。
12、(2022河南)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向_________ (选填“左”或“右”)调节;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________,②为___________;
实验次数 动力F1/N 动力臂l1 / m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:_____________;
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为___________(选填“OA”“OB”或“AB”)。
13、(2022广东)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________调节;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为___________时,拉力最小,大小为___________N;
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂___________。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________端将下沉。
14、(2022湖北随州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,某小组的同学得到了如下表所示的实验数据,由此可总结出杠杆的平衡条件:________(用F1、F2、l1、l2表示)。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 30 3 10
2 2 20 1 40
3 3 20 6 10
(3)在完成实验后,陶子同学在A处挂了3个钩码(每个钩码重1N,杠杆上每格的长度为10cm),如图乙所示,他将弹簧测力计斜向下拉,杠杆水平平衡(OA=30cm,OB=40cm),此时拉力与水平方向的夹角为30°,则弹簧测力计的示数为_______N。
15、(2022湖南岳阳)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节平衡后,如图乙,在A点挂3个钩码,则应在B点挂_______个钩码,才能使杠杆重新在水平位置平衡(所用钩码的规格都相同);
(3)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是_____(填序号)
A.取平均值,减小误差 B.避免偶然性,寻找普遍规律
(4)看图丙的漫画,根据杠杆的平衡条件分析,小兔分得的萝卜质量_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小猴的。
16、(2022江苏扬州)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂L。
(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为 187.5 N。
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化? 变大 ,并说明理由 动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大 。
17、(2022浙江金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(第 29 题图)
杆秤的工作原理是 ▲ ;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时 秤砣的悬挂点 A 标记为“0”刻度;
③杯中加水至 a 处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点 B 标记为“ ? ”刻度(单位 g/cm3);
④以 AB 两点之间长度的 1/10 为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往 ▲ 侧移动;
步骤③中,秤砣悬挂点 B 标记的刻度值应为 ▲ ;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 ▲。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
18、(2022四川自贡) 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为了便于测量___________(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂___________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,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”、“变小”或“不变”),原因是___________;
(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力___________=___________阻力臂。
19、(2022四川南充)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)端适当调节,使杠水平平衡;
(2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:___________(用F1、F2、l1、l2表示);
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15.0 15 10.0
2 1.0 20.0 1.0 20.0
3 3.0 10.0 20 15.0
……
(3)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图丁所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量10g,ON=15cm,N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线___________(选填“是”或“不是”)均匀分布的(g=10N/kg)。
20、(2022安徽中考) 用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
…… …… …… …… ……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆___________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:___________。
21、(2022湖北黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
22、(2023年吉林)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向______调节;
(2)如图乙所示,实验时,为使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂______个钩码;
(3)人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于______杠杆。
23、(2023年山东济宁)利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件;
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量_________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________;
实验次数 方案一 方案二
F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 3 3 3 5
2 2 2 4 3
3 1 1 2 5
(3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。
24、(2004年青海)“权衡”一词,在古代分别指秤砣和秤杆,现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后,“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究:
活动一:了解杆秤的构造及物理原理:
如图甲所示,杆秤由秤盘(放置待称量的物体)、秤砣、秤杆(标有刻度,可读取被称物体质量)、提纽组成;
(1)参照图乙,图甲中提纽相当于杠杆的______,结合“秤砣虽小压千斤”这句话,此时杆秤相当于______杠杆;
活动二:自制简易杆秤:
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置;
(2)由图甲可知,利用该杆秤最多可称量______g的物体,D点处的刻度数为______g;
(3)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响,用表示秤砣质量,表示物体和秤盘质量,表示B、C之间的距离,表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足______(用上述物理量表示),由此可得,秤盘的质量为______g;
(4)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是______(只写一条即可)。
25、(2024年湖北武汉)某同学利用若干个质量为50g钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并______,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到______cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是______(填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆______(填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
26、(2024年云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 3 18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树权,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点;
(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。
27、(2024年河北)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作:
(1)不挂钩码时,杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态;
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂;多次实验并把数据填入下表;
实验次数 动力F1/N 动力臂/m 阻力F2/N 阻力臂/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第__________次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(3)第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为___________(选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④35N
(4)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第___________次实验时的杠杆类型相同;
(5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时__________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些;
【拓展】如图所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__________种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
28、(2024湖南)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为)、支架、10个钩码(每个重)。
(1)如图甲所示,实验开始前,应向________端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取________;
(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;
(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上,在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验,她应该通过________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。
29、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于支点O的______(填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向______(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N,夹角为______度;
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为,则弹簧测力计的示数可能为______(填“2.9”或“3.1”)N。
30、(2020天门 仙桃 潜江 江汉油田)利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀
(1)如图甲,不挂钩码时,出现杠杆右端下沉,应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡的目的是_____;
(2)图甲中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂 钩码各取下一个,杠杆会_____ (选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)三次实验数据见下表,分析数据可知,杠杆 平衡条件是_____;
(4)如图乙,用弹簧测力计代替右侧钩码,沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡 若把左侧钩码的拉力作为阻力,右侧弹簧测力计的拉力作为动力,此时的杠杆是____杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);请在乙图中画出此时拉力F的力臂l ____
31、(2020达州)同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2甲所示,将重2N的物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)将物体G部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C点时,杠杆 水平位置平衡;
(4)将物体G浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;
(5)将物体G浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。
分析与论证:分析比较(2)、(3)、(4)可得:物体G所受浮力大小与______有关;分析比较(2)、(4)、(5)可得:物体G所受浮力大小与有______关;由题中信息计算物体G的体积V=______m3,盐水的密度 ______kg/m3。( ,g=10N/kg)
32、(2020湖北十堰)如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验:
(1)在水平静止的杠杆上A、B处,挂5个质量均为50g的钩码,如图甲所示,杠杆平衡。他猜想杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂:
(2)改变钩码数量与位置,数据记录如下表,分析表中数据,杠杆平衡条件应为__________。
(3)某次实验如图乙,使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是________________。
(4)图丙是小明验证结论的实验,E点弹簧测力计示数是________N (g取10N/kg)。
33. (2020湖北随州)小红在探究杠杆的平衡条件时,找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码,实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题:
(1)实验前,小红先将杠杆调至水平位置平衡,这样操作的目的是______;
(2)小红在实验中测得一组数据如下表,于是他立即得出了杠杆的平衡条件:“F1×L1=F2×L2”,你认为是否合理,并说明理由:______;
(3)某次实验如图所示,杠杆平衡,则以下生活中相关杠杆 应用与此图中杠杆类型相同的是______(选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”);
(4)在上图中,保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变,钩码向左移动,若要保持杠杆平衡,则钩码到支点的距离不应超过______cm。
34.(2020广元).如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移,这样做的好处是便于直接测量______。
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A点下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将B点的钩码向右移动______格。
(3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm,在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码,当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为______cm,动力F为______N。
35、(2020辽宁丹东)在“探究杠杆平衡条件”实验时,实验中所用钩码的质量均为50g。
(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡。若向右调节杠杆两端的_______时,可使杠杆在水平位置平衡,则调节前,杠杆____(选填 “左”或“右”)端偏低;
(2)如图甲,当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码,在右侧第3格处挂____个钩码(图中右侧钩码未画出)的时候,杠杆在水平位置平衡。此时,若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格,则杠杆_____( 选填“左”或“右”)端将下降;
(3)如图乙,当在杠杆左侧第2格处挂4个钩码,在杠杆的右侧用竖直向下的拉力F作用时,杠杆在水平位置平衡。若使杠杆继续在水平位置保持平衡,将拉力方向旋转到图中虚线位置时,拉力F的力臂将_____, 拉力F的大小将______(两空都选填“变大”、“变小”或“不变”)。
36、(2020淮安)(4分)在“探究杠杆的平衡条件“实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 _________ 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1= ______ N.重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗? ________。并说明理由: _________________________ 。
37、(2020盐城).小明做“探究杠杆平条件”实验:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)使用弹簧测力计时,首先进行的操作是______;
(3)如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿______向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在______位置平衡。并将第一次数据记录在表格中,表中F1大小为弹簧测力计示数,F2大小为钩码的重力,l1、l2分別为F1、F2对应的力臂;
(4)接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、l1、l2中的一个量。小华分析数据后发现,第______次实验与前一次改变的量相同,需要调整的实验步骤是______。
38、 .(2020自贡)小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究杠杆的平衡条件实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂______个钧码;
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为______N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将______(选填“变大”或“变小”或“不变”),若此时斜向右上方的测力计与竖直方向间的夹角为60°,杠杆在水平位置平衡时,测力计的读数为______N。
39、(2020 遵义)小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等.
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向 _________ 端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第 只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)
(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为 ________________ .
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处 向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的 _____________ .(填选项符号)
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大.
40、(2022浙江杭州)(6分)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示。
压力 显示器读数/N
FA 3200
FB 2400
(1)雕像受到的重力为多少?
(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少?
二、作图题
41、(2020年新疆生产建设兵团)请在图中画出动力F的力臂。
42、(2020黔南州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图所示。画出:①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图;②F的力臂。
43、(2020内蒙古通辽)..如图所示,杠杆提升静止在地面的重物,请画出没有用杠杆拉起重物时,重物在竖直方向上受力的示意图;当用杠杆拉起重物时,请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。
44、(2020湖北施恩州)工人用扳手拧一个螺栓,无论怎么使劲拉扳手柄的上端,都没能成功,如图甲所示。于是他想出了一个新点子:在其它条件不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一端拴在扳手柄的上端,再次使出浑身力气拉绳的另一端,如图乙所示。可还是没能扳动螺栓,这是为什么呢 请完成:
在丙图的示意图中,螺栓中心为支点,画出绳端拉力的力臂;
(2)简要说明用绳也拉不动的原因。
答案
45、(2020湖北鄂州)如图所示,甲图是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图,在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。
46、(2020辽宁丹东).如图,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图,并画出动力臂l1和阻力臂l2。
47、(2020天水).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F1的示意图,并作出F2的力臂l2。
48、(2021湖南常德)在图中画出力F的力臂
49、(2021山西)中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。
50、(2021内蒙古通辽)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水。请在图中画出动力、阻力和动力臂。
51、(2021福建)在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
解析:O为支点,过O点做力F作用线的垂线,即为力臂,故先延长力F,过O点做力作用线的垂线,标上l,故如下图所示:
。
52、(2021青海)在图9中,画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向,
并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。
53、(2021四川眉山)如图所示,利用杠杆撬动重物M,O为杠杆支点,为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡。
(1)作出杠杆动力的示意图;
(2)作出重物M对杠杆压力的示意图。
54、(2021四川自贡)小邱同学在践行我市中小学生“研学旅行”活动中,赴大邑县“建川博物馆”进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如下所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请完成下列问题:
①画出拉力F的力臂L。
②要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是 C (选填符合要求的选项标号)。
A.缩短拉杆的长度
B.使拉力方向顺时针改变20°
C.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′
55、(2021四川广安)如图所示是人走路 情形,可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l;
56、(2021苏州)图丙中利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l;
57、(2021云南)在图中,画出动力F的力臂L。
58、(2021四川成都)由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助。如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置。请画出:①古树受到的重力G的示意图;②绳子拉力的力臂l。
59、(2022辽宁锦州)如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一个杠杆,O是它的支点,F2是它受到的阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
60、(2022辽宁营口)图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂;(2)阻力F2的力臂。
61、(2022山东济宁)中国古代人民为了抵御入侵,常在城池周围建造护城河,通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图,请在图中画出拉力F的力臂。
62、(2022辽宁本溪铁岭辽阳) 图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景,食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆,其中OAB是上方杠杆,图乙是OAB的简化图,F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出:(1)在A点施加的最小动力F1及动力臂;(2)阻力臂。
53、(2022湖北江汉油田潜江 天门 仙桃)下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。(忽略摩擦,保留作图痕迹)
64、(2022江苏扬州) 某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂l;( )
(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为___________N;
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化?___________,并说明理由___________。
65、(2022江苏无锡)如图乙所示,杠杆处于水平平衡,支点为O,请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1;
66、(2022贵州黔东南)如图所示,用杠杆将物体A提起,请画出使杠杆平衡最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。
67、(2022山西)如图甲所示,清明假期,亮亮同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别,如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。
68、(2022天津) 图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂l1为1.2m(图中未画出),阻力臂l2为0.06m,不计道钉撬自身重力。
(1)在图中画出动力臂l1;
(2)求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。
69、(2022新疆)请在图中画出木棒此时所受重力的示意图以及重力的力臂(O点为转轴,O 点为木棒的重心)。
(2022四川成都)如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,为支点,动力
等效为。请画出的力臂。
71、(2022重庆A卷)在图中画出力F的力臂l。
72、(2022四川泸州)请在图中画出重物所受重力的示意图,并在杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
73、(2023年湖南郴州)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
74、(2023年四川眉山) 学校组织学生参加劳动实践活动,在基地发现了一台活塞式抽水机,在杠杆处用力便可取水。请在图中画出:
阻力的力臂;
在处所用最小力的示意图。
75、(2023年湖南岳阳)如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。
76、(2023年江苏苏州)图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力和阻力的力臂。
77、(2023年新疆)请在图中根据静止的杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。
78、(2023年陕西)如图(a),用铁锹铲土时,铁锹可视为杠杆,图(b)是其简化图,O为支点,请在图(b)中画出作用力F的力臂L。
79、(2023年山东泰安)如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示.
80、 (2023湖南衡阳)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂l1。
81、(2023年四川南充)图甲是小明自行车的手闸,其中ABO可视为一种杠杆,简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
82、(2023四川凉山)如图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙,O为支点,为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力及其力臂;
(2)阻力的力臂。
83、(2023年四川成都)植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
84、(2024年黑龙江大庆)如图所示,杠杆处于平衡状态,画出球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F的力臂L。
85、(2004四川广元) 图甲中是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出:阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1。
86、(2024年山东)用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下,绕肘关节(支点0)转动,如图所示。请在图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
87、(2024年湖南长沙)为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
88、(2024年深圳)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端收到钢索的拉力。请帮助思考乐亮亮同学在图乙画出:
(1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S'
(2)拉力F对应的力臂l(O是支点)
89、 (2024黑龙江绥化市)请作出杠杆上动力F的力臂l。
90、(2024年甘肃临夏州)俯卧撑是一种健身运动,能够锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉,是简单易行却十分有效的力量训练手段。如图是某同学做俯卧撑的示意图。此过程中,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,请画出重力对应的力臂l。
91、(2024年湖北)2024年6月2日至3日,嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图,嫦娥六号的机械臂正绕O点转动,将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。
92、(2024年四川眉山)同学们在体育课上做下压运动训练,静止不动时人体可以看成杠杆模型,O为支点,肌肉拉力为动力,如图所示。请你在图中画出:
(1)动力的力臂;
(2)A点,脚对地而压力F的示意图。
93、(2024年四川宜宾)如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力的力臂和阻力的示意图。
94、(2024年成都)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G的示意图;②拉力F的力臂l。
95、 (2024江苏扬州)如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。___________
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是___________,动力的变化情况是___________。
96、(2024江苏盐城)如图所示,画出用起子撬图钉的动力的力臂。
97、(2023年四川重庆B卷)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力:
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率;
(3)质量为的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求人左脚对地面的压强。
(2020德州)(2分)阿基米德在发现了杠杆原理之后,发出了“给我一个支点,我能够撬动地球”的感慨,请在设想示意图中,画出作用在A点的最小动力 及其动力臂 (图中O为支点)。
答案:
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "()
" ()