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例5、如图6所示,金属块M静置于水平地面上时,对地面的压强为5.4X105帕,轻质杠杆AB的支点为O,OAOB=53,在杠杆的B端用轻绳与金属连接(如图4所示)。
若在杠杆的A端悬挂质量为m=4千克的物体时,杠杆在水平位置平衡。
此时金属块对地面的压强为1.8X105帕。
若要使金属块离开地面,那么,杠杆A端所挂物体的质量至少应为多少?
IM
m7777
图7为冷水自控装置,小水箱与锅炉相连,当杠杆呈水平状态时,浮球一半体积浸入水中,塞子B刚好顶住自来水进口。
测得浮球体积500厘米3,OC=25厘米,OD=1厘米,水管横截面积为1厘米2,由此算出自来水压强多大?
(不计杠杆、连杆、塞子、浮球质量)
四、达标测试题
1.
F的大小将()
B.逐渐变小
D.先变大,后变小
用如图8所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,
A.保持不变C.逐渐变大
2.利用如图9所示的装置估测物G勺重,当杠杆平衡时,已知力F大小为5牛,则物G的重()
A.大于5牛B.小于5牛C•等于5牛D.无法确定
3.用不等臂天平称质量为4g的物体,先放在右盘中称,再放左
盘中称,记下两次的结果,则其记录值可能为()
A.2g6gB.4g1gC.10g6gD.3.2g5g
4.如图6所示,杠杆可绕O点转动,已知04BO20厘米,AB=30厘米,B点悬挂一重物G,在C点施10N的力,使轻杆在图示位置平衡。
问:
在B处最多能吊起多重的物体?
5.如图14所示,杠杆可绕0点转动,已知0爪BO20厘米,AB=30厘米,B点悬挂一重物G在C点施10N的力,使轻杆在图示位置平衡。
|0
图14
6.
图16
小东想估测出某种油的密度P油,他手边的测量工具只有刻度尺。
小东利用身边的器材设计出一个实验方案。
首先找一根直硬棒,用细线系在0点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将已知密度为P的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图16所示。
下面是小东测出P油的部分实验步骤,请你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出0E的长度Lo
(2)把金属块B浸没在油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡
(3)
(3)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算P油的表达式为:
。
五、中考链接
1、(08江苏泰州)如图2所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是
fl
n
典2
2、(08安徽蚌埠二中)如图所示装置中,均匀木棒AB勺A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。
现使线套逐渐向右移动,平,则悬线上的拉力T(棒和悬线足够长)
A、逐渐变小B.逐渐变大C•先逐渐变大,后又逐渐变小
D.先逐渐变小,后又逐渐变大
3、(08北京密云)如图所示,图中的甲、
但始终使木棒保持水
个物体处于静止状态。
甲乙两个物体的密度
P甲:
P乙=2:
1,质量比m甲:
mZ=4:
则下列说法正确的是(不计绳重、轮重和摩A滑轮组静止时,甲乙物体受到的合力为
B、甲乙两物体的体积比为8:
5。
C、乙对水平地面的压力和甲的重力之比为D乙对水平地面的压力和乙的重力之比为
4:
3:
ri
□甲
rL
两
比
5。
擦):
零。
3。
4。
4、(08甘肃兰州)如图所示,滑轮下挂500N的物体G滑轮重40N,绳和杠杆都轻质的。
要在图示位置使杠杆平衡,在杆的A点所加的竖起向上的力F应是(杠上标度的间距相等)()
A.270N
C.540N
B.360N
D.720N
f>
L-
重是杠杆
5、(08湘潭)园艺师使用图3所示的剪刀修剪树枝时,为了更省力,应尽量
A.
B.
C.
D.
让树枝远离刀轴让树枝远离刀轴让树枝靠近刀轴让树枝靠近刀轴
0,
手握在刀柄的中手握在刀柄的末手握在刀柄的末手握在刀柄的中
间端端间
G的物体都处于静止
6(08莆田)用下列简单机械,使重量同为状态,其中用力最大的是(均
不计摩擦)()
n.fl
7、(08乌鲁木齐)如图所示,均匀木棒AB长为1m水平放置在OC两个支点上。
已知AOOB长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力
20N;
若把B端竖直向下稍微压下一点距离,则至少需要用力
A.20NB.40NC.60ND.8ON
8、如图是脚踏式垃圾桶的示意图,下列说法正确的是()
A.ABC和A,B"
C,均为省力杠杆
B.ABC和A,B,C,均为费力杠杆
C.ABC为省力杠杆,A,B,C,为费力杠杆
D.ABC为费力杠杆,A,B,C,为省力杠杆
9、下列仪器或工具在使用过程中,利用了杠杆原理的一
()
①量筒②剪刀③烧杯④试管夹⑤托盘天平⑥弹簧测力计A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.④⑤⑥
10、铡刀在使用时的受力情况如图6所示,某学生在图6中分别作出了F1和F2的力臂L1和L2,其中的作法不对。
图6
11、(08黄石)如图10所示,重3N的甲物体和
重12N勺乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起,丙放在倾角为30°
的光滑斜面上,整个装置处于静止状态。
现将斜面变成粗糙的斜面,乙物体重量变为20N,其余不变,整个装置处于静止状态。
则此时丙物体受到的摩擦力大小为N。
(不计绳重和滑轮处摩擦)
12、(08来宾)在图4中,甲是一个金属扳手,乙是一双竹筷.请你
(1)从力学角度分析,写出它们的一种相同之
处:
13、我们在学习杠杆原理时知道阿基
米德有一句豪言壮语一一“给我一根杠杆和一个支点,我就能撬动地球”。
小刚同学对此产生了疑惑,他查阅了
地球
有关资料,知道地球的质量为6X1024kg。
并且假设支点距地球1m阿基米德给杠杆的最大压力为600N,则阿基米德需要一根约为m的轻质杠杆。
即使他以100km/h的速度(相当于小汽车在高速公路上的速度)匀速下压杠杆,要将地球撬起1cm也
需要年(1年约为104小时)。
14、用杆秤测量鱼的质量,
当秤钩挂在A点,绳纽挂在0点(支点),秤锤挂在B点时杆秤处于平衡状态.AO是10cmBO是30cm秤锤的质量是0.5kg,鱼的质量是kg.
15、某同学分别用如图所示的
i—秤钩fi—秤篠
a)、
(b)两种方法挑着同一个物体行走,
(a)图中肩受到的压力(b)
图中受到的压力;
(a)图中手施加的动力(b)图中手施加的
动力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16、如图所示是某建筑工地上工人师傅用手推车推砖的情形,为了减轻工人师傅的用力,在不卸砖的情况下,请你:
(1)帮助工人师傅想出一个办法:
(2)说出所想办法的道理:
■W■
Ca)
tb)
17、如图3所示长Im重1.5N的均匀木板放在水平桌面上,木板左端离桌面沿4dm上面挂一诱饵,若一重0.5N的老鼠偷吃食物,沿木板向左端爬去,当老鼠爬过离桌沿
dm时,木板会失去平衡,而使它落入桌子下
dm
面的水桶中。
18、如图所示,0为杠杆的支点,OA=40厘米,
OB=50列
r
厘米,B点所挂物体重60牛,要使杠杆在水平位置平衡,则在A点至少加一个竖直向上的动力,这是一个(选填
“省力”或“费力”)杠杆。
19、(2008年安徽)如图所示,不计重力的杠杆OB
可绕0点转动,重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°
角,杠杆在水平位O置保持平衡。
请在图中画出拉力F1的力臂,并求出此状态下拉力F1=N
20、画出渔翁用力拉起鱼网时拉力的力臂。
21、一根绳子只能承受1200N的力,要使它能提起4000N的重物,请你用尽量少的滑轮来设计滑轮组.(不计滑轮重和摩擦,并画图说明)
22、如图10所示简易吊车正在吊起重为G的建筑材料,请在图中杠杆OE上分别画上动力臂11,和阻力臂12.
23、如图所示,脚用力F踩汽车刹车脚踏板,画出此力对支点0的力臂。
(2分)
24、图6(甲)是利用杠杆原理制成搬运重物上楼的小车,其中MM两处为轴连接,图6(乙)中的ABC描述了小车搬运重物(煤气罐)上楼的过程,请分别在A、C两幅图中确定杠杆的支点(用0表示)并画出动力臂(用L表示)。
26、(2008年南通市)小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),其照片如图所示.秤砣的质量m0为1kg,根据照片估算此杆秤最大测量值为kg;
若要增大该杆秤的
测量范围,可采用的方法写一种方法);
已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm则秤钩连接点A与提钮0点的距离是cm
□mo
第3S题图
27、某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置,如图所示,取一块与自己等长的木板,•一端固定,另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计),在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡。
如果该同学身高160cm质量40kg,平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体,木板再次水平平衡。
(1)该装置中滑轮的作用是。
(2)在测人体重心之前,先“在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡”,这样做的目的是。
(3)请通过计算说明该同学的重心位置(g取9•8N/kg)。
向上的拉力大小分别如下图甲、乙、丙所示.(假设斜面很光滑,不计摩擦)
第28题图
(1)请你为小明设计一个记录实验数据的表格(要求有利于实验数据的分析),并将上面实验数据记录在表格中.
(2)认真分析数据,写出F与L的关系是:
⑶下列四个图线中,你认为哪个图能正确反映系.答:
.
厶
F厂►-
'
F
V
第28题图3
0L
A
C
D
//////
图13
29、(2008年江苏省宿迁市)(5)如图13是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB
长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为
0.015m3的沙袋,其中OA=1m在B端施加竖直向上600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡,试求沙子的密度.
(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
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