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1、第十二章第1节杠杆第2课时杠杆的分类及应用一、选择题1下列四种情形中所使用的杠杆属于省力杠杆的是()图18K1622018黑龙江 如图18K17所示的简单机械中一定费力的是()图18K173衣服夹是一种常用物品,如图18K18所示给出了用手捏开和夹住物品的两种情况。下列说法中正确的是()图18K18A当用手将其捏开时,它是费力杠杆B当用其夹住物品时,它是费力杠杆C无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆D无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆4运用杠杆的知识判断,图18K19中最适合用来剪铁片的剪刀是()图18K1952018长春 悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图
2、18K20所示的位置。若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且ABBOOC。下列判断正确的是()图18K20AFAG BFBGCFCG DFBFC6如图18K21所示,O点为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆()图18K21A一定省力 B一定费力C不省力也不费力 D都有可能7某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的B端,力F的方向始终竖直向上,如图18K22所示。则在抬起过程中()图18K22AF逐渐变大 BF逐渐减小CF大小保持不变 D无法确定8重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施加一水平拉力F,让木棒缓慢转到图18K23中
3、虚线所示位置,在转动的过程中()图18K23A动力臂逐渐变大 B阻力臂逐渐变小C动力F逐渐变大 D动力F逐渐变小 二、填空题9如图18K24所示是工人经常使用的铁锹,如果把铁锹当作费力杠杆,则支点是_点,动力作用点是_点。图18K2410钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图18K25所示,其支点位于图中的_点。它是一个_杠杆,使用它的好处是_。要使钓起鱼时省力一些,则两手之间的距离应_(选填“增大”或“减小”)一些。图18K2511如图18K26甲所示是探究杠杆平衡条件的实验装置,要使杠杆在水平位置平衡,B处应挂与A处同样大小的钩码个数为_个;如图乙所示,利用杠杆投掷石球,作用在A点的力沿_(选
4、填“a”“b”或“c”)方向时最小。图18K26122018昆明 如图18K27所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20 N的物体,B点处施加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OBAB21。则F_N,它是_杠杆。图18K2713如图18K28所示是指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD、OED组成,其中_是省力杠杆,_是费力杠杆。图18K28142018天门 如图18K29所示,水平地面上放一两端粗细不同的长杆AB,其重心为O,OAOB21,在A端用竖直向上的力FA将长杆一端A微微抬离地面,FA为100 N,长杆AB所受重力为_N,在B端用竖直向上的力FB将长杆的
5、另一端B微微抬离地面,FB为_N。图18K2915如图18K30所示,秤砣的质量为0.2 kg,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,OA0.05 m,OB0.25 m,则被测物的质量为_kg,若秤砣有磨损时,则杆秤测量值_(选填“小于”“等于”或“大于”)真实值。图18K30三、作图题16如图18K31所示,在课桌的A点用最小的力把桌腿B抬离地面,抬动时桌腿C没有滑动。请画出这个力的示意图,并标出它的力臂l。图18K31四、计算题17如图18K32所示,轻质均匀杆OB长1 m,能绕支点O转动,B端用细绳BC竖直悬于C点,有一所受重力为200 N的物块挂在A点,OA长0.3 m,求:(1)此时绳
6、BC对杠杆的拉力大小。(2)若绳BC能承受的最大拉力为150 N,移动重物到某一位置,绳BC恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。图18K32详解详析1A2D3B解析 夹子在使用过程中,当我们用手将其捏开时,手对夹子的力为动力,弹性钢圈对夹子的力为阻力,此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。当用其夹住物品时,弹性钢圈对夹子的力为动力,物品对夹子的力为阻力,此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。4B5C解析 在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小。若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为FA;若力施加在B点,当OB为动力臂时,动力最小为FB;若力施加在C点,当OC为力臂时,动力最小为FC;
7、从支点作阻力的力臂OB,如图所示:阻力和阻力臂的乘积不变,由图可知:FA的力臂AOOB,根据杠杆的平衡条件可知,FAG,故A错误。FB的力臂BOOB,根据杠杆的平衡条件可知,FBG,故B错误。FC的力臂COOB,根据杠杆的平衡条件可知,FCG,故C正确。FB的力臂BOFC的力臂CO,根据杠杆的平衡条件可知,FBFC,故D错误。6D解析 由图可知,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,由于力的方向不确定,所以动力臂可能比阻力臂长,也可能比阻力臂短,还可能与阻力臂相等。由杠杆的平衡条件F1l1F2l2可知,该杠杆可能为省力杠杆、等臂杠杆或费力杠杆。故选D。7C8C解析 木棒在转动的过程中,阻力为木
8、棒的重力,大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角度后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B错。当木棒在竖直位置时,F的力臂是木棒的长度,且力臂最长,当木棒转过一定角度后,力F与木棒不再垂直,所以动力臂变小,故A错。根据杠杆的平衡条件,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐增大,故D错误,C正确。9CB10A费力省距离增大116b解析 (1)设杠杆每格的长度是L,每个钩码的重力是G,由图示可知,动力F14G,动力臂l13L,阻力臂l22L,由杠杆平衡条件F1l1F2l2可得,F26G,即应在B处挂6个同样的钩码。(2)利用题图所示杠杆投掷石球,在投球时阻力和阻力臂一定,要
9、想动力最小,需使动力臂最长,故力沿b方向时,动力臂最长,动力最小。1230费力解析 因为OBAB21,所以OBOAOB(OBBA)2(21)23。由杠杆的平衡条件得:F30 N;因为FG,所以此杠杆为费力杠杆。13ABCOBD、OED14300200解析 在A端用竖直向上的力FA将长杆一端A微微抬离地面时,此时B是支点,长杆重心为O,根据杠杆的平衡条件得:FAABGOB,所以,长杆AB所受重力:GFA100 N300 N;在B端用竖直向上的力FB将长杆的另一端B微微抬离地面时,此时A为支点,根据杠杆的平衡条件得:FBABGOA,所以,FBG300 N200 N。151大于解析 由杠杆平衡条件可得GAOAGBOB,即m物gOAm砣gOB,m物1 kg。若秤砣有磨损,m砣减小,m物将减小,而结果还是按m砣的标示值计量,故杆秤所示的质量值要偏大。16如图所示解析 在阻力和阻力臂一定的情况下,要想最省力,就要使动力臂最长。可以连接AC,过A点作连线的垂线即可。注意力的方向应是向上才能抬起桌腿B。17(1)根据杠杆的平衡条件得:FOBGOA,即F1 m200 N0.3 m,则F60 N。(2)设重物悬挂点到支点O的距离为L时,绳BC恰好断裂,根据杠杆的平衡条件得:FOBGL,即150 N1 m200 NL,则L0.75 m。即重物悬挂点到支点O的距离为0.75 m时,绳BC恰好断裂。