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1、杠杆的简单计算(23题)1.(要写出必要的公式和过程)开瓶时使用的开瓶器如图a,可以简化成不计重力的省力杠杆如 图b, O为支点若动力F1和阻力F2,都与杠杆垂直,且0B=1cm, BA=5cm, F1=25N,求F2 的大小.2 把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g 用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体?5 如图所示,是用道钉撬撬道钉的示意图当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉 撬起,需要的动力F1最小多少?(不计道钉撬重)6 小明同学钓鱼时,习惯右手不动,左手用力,如图所示.左手到右手间的
2、水平距离为0.2m, 左手到鱼线间的水平距离为3m 条鱼上钩后,小明要用8N的力竖直向上提升鱼杆.(1)动力臂和阻力臂分别是多少?(2)此时鱼对杆的作用力是多少 N? 3 密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一,当B端挂5N的重物P是,直尺的A端刚刚开始翘起,如图所示,则此直尺受到的重力是多少?AO B4 请在如图中,小明的身体可作为一个杠杆,O点是支点他的质量为50Kg,所受重力可视 为集中在A点.将身体撑起时,地面对双手的支持力至少多大?7 如图所示,某人用一根轻质木棒挑一重为120牛的物体放在水平地面上,木棒AB保持水平, 棒长AB=1.2米重物悬挂处
3、离肩膀距离BO=0.8m,则人的肩膀对木棒的支持力为多少牛?若肩 膀与 B 端的距离变小,则肩膀的支持力将怎样变化?8 如图是锅炉安全阀示意图.OA=20厘米,AB=40厘米,若锅炉在阀上产生的竖直向上的压 力为30牛,在B处应挂多重的物体G?11(10 分)如图所示,一段粗细不均匀的木头放在地面上,用弹簧测力计竖直向上拉起细端时弹簧测力计示数为片,而竖直向上拉起粗端时弹簧测力计的示数为F2,则此木头的重力G是多9 如图,O为杠杆AB的支点,OA : OB=2 : 3,物块甲和物块乙分别挂在杠杆的A、B两端,杠杆平衡,已知物块甲、物块乙的体积之比是2 : 1,物块甲的密度p甲=6x103kg/
4、m3,物块乙的甲密度P乙是多少.A q B10 塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备,如图所示是塔吊”的简化图.OB是竖直支 架, ED是水平臂,OE段叫平衡臂,E端装有配重体,OD段叫吊臂,C处装有滑轮,可以在0、 D之间移动已知OE=10m, OC=15m, CD=10m,若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是 1.5x103Kg,则:(1)配重体的质量应为多少Kg?(2)当滑轮移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是多少Kg?(不计水平臂”和滑轮重力)12 如图所示,灯重30 N,灯挂在水平横杆的C 端, O为杠杆的支点,水平杆OC长2 m,杆重不计,BC长0.5 m,绳子BD作用在横
5、杆上的拉力是多少?(已知:ZDBO=30)13希腊科学家阿基米德发现杠杆原理后,发出了“给我支点,我可以撬动地球”的豪言壮语假 如阿基米德在杠杆的一端施加600N的力,要搬动质量为6.0x1024kg的地球,那么长臂的长应是 短臂长的多少倍?如果要把地球撬起1cm,长臂的一端要按下多长距离?假如我们以光速向下 按,要按多少年?(做完该题,你有何启示?)14 小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机1(如图所示)他把支架安在木棒的7长处,每捆柴草重1000牛,为了使木棒平衡以达到省力的 目的,他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重?
6、(木棒密度0.8x103 千克/米3,g取10牛顿/千克)15 如图所示,OB为一轻质杠杆,可绕O点作自由转动,在杠杆A点和B点分别作用两个力 片和F2 (F2未画出)时,恰能使杠杆在水平位置上平衡,已知OA=1cm, OB=3cm.(1)若F=18N,方向竖直向下,则F2的最小值是多大?(2)若F1减小为9N,不改变(1)中F2的作用点和最小值的大小,只改变F2的方向,要使杠 杆仍在水平位置平衡,则L2为多大?并在图中画出F2的方向 (2种情况)16 如图所示,要将重为G=500N,半径为r=0.5m的轮子滚上高为h=20cm的台阶,(支点为轮 子与台阶的接触点O),试在图中作出阻力G的力臂
7、L,并在图中作出所用的最小力F的示意图这 个最小力F=一N,并且至少需要做W=_J的功,才能将轮子滚上台阶.17 . (2008郴州)如图所示,质量为8kg,边长为5cm的正方体物块A置于水平地面上,通过 细绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且CO=3B0,在C端用F=10N的力竖直 向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且细绳被拉直(细绳重量不计,g取10N/kg)求:物体A的重力G1 (2)B端细绳的拉力F拉;拉(3)物体A对地面的压力F压;(4)物体A对地面的压强P C1kJF18 . (2005海淀区)假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是: 家庭成员中
8、的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站 在距离支点多远处才能使木板水平平衡?(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?19 如图所示,独轮车和车内的煤的总质量为90kg,可视为作用于A点车轴为支点,将车把 抬起时,作用在车把向上的力为多少?*22. (25分)如图所示是锅炉上保险装置的示意图,0为一可绕0点旋转的横杆(质量不计), 在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3cm2,
9、 OB长度为20cm,横杆上A点处挂 着重物G,OA长度为60cm 对水加热时,随着水温升高,水面上方气体压强增大当压强增 大到一定值时,阀门S被顶开,使锅炉内气体压强减小,使锅炉内的蒸气压强减小若要保持 锅炉内、外气体的压强差为lxl05Pa,试求挂在A点处的重物G为多少N?密度为 p=0.8x103kg/m3,水的密度为 p0=1.0x103kg/m3*23(25 分)某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如图所 示.OA是一个均匀钢管,每米长所受重力为30N ; O是转动轴;重物的质量m为150 kg,挂在 B处,OB=1m ;拉力F作用在A点,竖直向上为维持平
10、衡,钢管OA为多长时所用的拉力最 小?这个最小拉力是多少?(g取10N/kg)(1)当弹簧测力计读数为1.2N时,求木杆浸入水中的长度.(2)继续缓慢提升烧杯,当木杆浸入水中一定深度时,开始出现倾斜,当木杆再次静止时,木杆与竖直方向成30角,如图2所示,求木杆浸入水中的长度(忽略木杆横截面积的影响)20 有一根1.5m长的杠杆,左端挂300N的物体,右端挂500N的物体,若不计杠杆重力,要 使杠杆平衡,支点应在什么位置?如果两端各加100N的重物,支点应向哪端移动?移动多少?*21.(25分)如图1,一根长为20cm,横截面积为10cm2的均匀木杆用细线和弹簧测力计竖直悬挂起立,置于烧杯内水平
11、面上方现将烧杯竖直缓缓提升,木杆逐渐浸入水中,已知木杆的碾升电功机24.如图甲所示为塔式起重机简易示意图 ,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取10 N/kg)甲乙(1) 为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越。(2) 图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,定滑轮a的作用是。若钢丝绳能承受的最大拉力为3x104 N,则能吊起货物的质量不能超过多少?(3) 若将重为1.2x104 N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30 m,再沿水平方向移动20 m,则此过程中克服货物重力做多少功?(2) 现在水平地面上有重为2.44x104
12、 N的货箱,它与地面的接触面积是3 m此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿? 正方体 B 的密度为多少千克每立方米? 若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4x103 Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡, 物体 A 的重力至少为多少牛顿?。 若起重机不加配重,在起吊货箱时,最大可使货箱对地面的压强减少多少? 若要吊起此货箱,起重机至少需加多少牛的配重?(3) 有人认为起重机的配重越重越好,这样就能吊起更重的重物。这起重机能配8 t 的配重吗?请说明理由。26.图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔 ,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l=0.5 m,距右端l =0.2 m。在杠杆左端悬
13、挂质量为 122 kg的物体A,右端挂边长为0.1 m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对 地面的压力为20 N。求:甲L25如图所示是一种起重机的示意图,起重机重2.4x104 N(包括悬臂),重心为p。为 使起重机起吊重物时不致倾倒,在其右侧配有重 M(重心为P )。现测得AB为 210 m,BO 为 1 m,BC 为 4 m,CD 为 1.5 m。(g 取 10 N/kg)(1)若该起重机将重物吊升6 m,用时50 s,则重物上升的平均速度是多少?杠杆的简单计算参考答案与试题解析考点 专题 分析 解答卩厂 Lob _ Icid的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm
14、,则这把秤最大能称量 多少千克的物体?解答:解:F1L1=F2L25N歩一解答题(共23小题)1 (要写出必要的公式和过程)开瓶时使用的开瓶器如图a,可以简化成不计重力 的省力杠杆如图b, O为支点若动力Fi和阻力F2,都与杠杆垂直,且OB=lcm, BA=5cm, F1=25N,求 F2 的大小.杠杆的平衡分析法及其应用。 应用题。找出力臂,利用杠杆平衡条件FiLi=F2L2求F2 解:LOA=LOB+LBA=1cm+5cm=6cm F1LOA=F2LOB 求25NX6c A答:F2的大小为150N点评: 找出两个力臂是关键,利用杠杆平衡条件求解2 把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤
15、砣质量250g 用来称质量是2kg 考点: 杠杆的平衡分析法及其应用。专题: 计算题。分析:根据杠杆的平衡条件:动力x动力臂=阻力x阻力臂,以O点为支点,分别找到力与案解答:解:由FLi=F2L2,(1) 2kgxgx4cm=0.25kgxgxL2 解得:L2=32cm 故答案为:秤砣应离提纽32cm (2) Mxgx4cm=0.25kgxgx56cm 解得:M=3.5kg 答:这把秤最大能称量3.5kg的物体.点评:杠杆的平衡条件是初中物理的重要内容,判断准各力对应的力臂是解对这类题的3 密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三 分之一,当B端挂5N的重物P是,直尺的A端刚刚开始翘起,如图所示,则此 直尺受到的重力是多少?AO B考点: 杠杆的平衡分析法及其应用。专题: