杠杠经典中考习题及答案Word文档格式.docx
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D面包夹
二.填空题
10.如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一个重为40N的物体,为使杠杆在水平位置平衡,在杠杆上的A点施加一个力,要使这个力最小,则这个力的方向是 _________ ,这个力的大小是 _________ N.
11.在图中画出使杠杆OA平衡时的最小动力F1的阻力F2的力臂.
12.如图,在距支点20厘米的B点挂有重600牛的物体,要使杠杆水平平衡,在距B点60厘米的A处往 _________ 方向用力最小,这个力的大小是 _________ N.
(十一题图)
(十二题图)
(十三题图)
13.如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点.请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图.(注意:
请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)
14.如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧,欲使其一端抬离地面,则F甲 _________ F乙(选填“小于”、“等于”、“大于”),你的理由是:
_________ .
15.要使如图所示杠杆平衡,作出图中所用最小力的方向及其力臂.
三.解答题
16.(一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上,它所受重力为200N,长度为2m,现在要将木板从N端抬起
(1)画出重力的示意图;
(2)画出所用最小动力F的示意图和动力臂L;
(3)此时最小动力F为 _________ N.(板的厚度忽略不计)
参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
1.(2014•梅列区模拟)如图所示,杠杆挂上砝码恰好平衡,每个砝码质量相同.在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是( )
A.
左右砝码各向支点移一格
B.
左右砝码各减少一个
C.
左右砝码各减少一半
D.
左右砝码各增加一个
考点:
杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
专题:
推理法.
分析:
判定杠杆是否平衡关键是它是否满足杠杆的平衡条件:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂.
解答:
解:
杠杆原来平衡是因为2×
4=4×
2,
A、左右砝码各向支点移一格,左边=2×
3,右边=4×
1,因为2×
3>4×
1,所以左边下沉;
B、左右砝码各减少一个,左边=1×
4,右边=3×
2,因为1×
4<3×
2,所以右边下沉;
C、左右砝码各减少一半,左边=1×
4,右边=2×
4=2×
2,杠杆仍平衡;
D、左右砝码各增加一个,左边=3×
4,右边=5×
2,因为3×
4><5×
2,所以左边下沉.
故选C.
点评:
杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果.
2.(2013•庆阳)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了( )
增大阻力臂,减小动力移动的距离
减小动力臂,减小动力移动的距离
增大动力臂,省力
减小阻力臂,省力
压轴题;
把树枝尽量往剪刀轴处靠近,减小了阻力臂,在阻力、动力臂一定的情况下,由杠杆的平衡条件可知,减小了动力,将更省力.
把树枝尽量往剪刀轴处靠近,减小了阻力臂L2,而动力臂L1和阻力F2不变,
∵F1L1=F2L2,
∴
将变小,即省力.
故选D.
灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法,多积累,能恰当的使用好杠杆(省力或省距离).
3.(2013•常州)如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①一②一③.此过程中,弹簧测力计的示数将( )
逐渐变大
逐渐变小
先变大后变小
先变小后变大
简单机械.
(1)掌握杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2;
(2)分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况,从而得出结论.
由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于右段杆长,此时动力臂最长,由①一②一③的过程动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件,测力计的示数先变小后变大.
此题考查了学生对杠杆平衡条件的应用,解决此题的关键是分析出力臂的变化情况.
4.(2011•赤峰)如图是研究杠杆平衡条件的实验装置,要想使杠杆平衡,A处钩码应挂( )
1个
2个
3个
6个
计算题;
赋值法.
从图中可知,左边有两个钩码,挂在离支点第三个格的位置,右边A点在离支点第二个格的位置,根据杠杆的平衡条件可知A处钩码应挂的个数.
左边两个钩码,我们可以认为动力是2N,动力臂为3cm,右边阻力臂为2cm,根据公式F1L1=F2L2可得:
F2=
=
=3N,
所以应该挂3个.
本题考查杠杆平衡条件的应用,关键是判断动力臂、动力和阻力臂的大小.
5.(2010•广州)60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为( )
20kg
30kg
60kg
120kg
估算题.
用刻度尺测量一下两边力臂的大小,知道人的质量求重力,再利用杠杆的平衡条件求球重,再求球的质量.
如图,LOA=1.6cm,LOB=3.2cm,
∵跷跷板处于平衡状态,
∴G1LOA=G2LOB,即:
m1gLOA=m2gLOB,
∴球的质量:
.
故选B.
本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,估测出两力臂的大小是本题的突破口.
6.(2010•德州)如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在B点分别作用的四个力中,最小的是( )
F1
F2
F3
F4
杠杆中最小力的问题.菁优网版权所有
图析法.
分别画出四个力的力臂,因为阻力和阻力臂一定,找出最长的力臂,此时的动力就最小.
如图,F4不能使杠杆处于平衡状态,不符合题意;
F1、F2、F3的力臂分别为L1、L2、L3,
其中L2最长,
又∵阻力和阻力臂一定,FL=GL′,
∴F2最小.
使用杠杆,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,找出最长的动力臂是本题的关键.
7.(2009•朝阳)如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( )
此题是求杠杆最小力的问题,已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行求解.
如图,若在A端施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,
即:
最小的作用力为F3.
找到动力作用点A到支点O的最长动力臂(动力的方向垂直于OA连线)是解决问题的关键.
8.(2015•抚顺县一模)下列生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
餐盘夹子
食品夹子
核桃夹子
筷子
杠杆的分类.菁优网版权所有
结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
A、餐盘夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、食品夹子,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
故选ABD.
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力.
9.(2014•乐山)如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是( )
镊子
赛艇的桨
剪刀
面包夹
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
A、在使用镊子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、赛艇的桨,在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、图示剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、面包夹在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
故选:
本题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
二.填空题(共6小题)
10.(2009•齐齐哈尔)如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一个重为40N的物体,为使杠杆在水平位置平衡,在杠杆上的A点施加一个力,要使这个力最小,则这个力的方向是 竖直向上(或垂直杠杆向上) ,这个力的大小是 10 N.
杠杆中最小力的问题;
杠杆的平衡分析法及其应用.菁优网版权所有
本题主要考查两个知识点:
(1)对力臂概念的理解:
力臂是指从支点到力的作用线的距离.
(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:
在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.
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.
由图可知当力的方向跟杠杆OA垂直向上时动力臂最长,动力最小.
故答案为:
竖直向上(或垂直杠杆向上);
10.
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:
在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.
11.(2014•道里区三模)在图中画出使杠杆OA平衡时的最小动力F1的阻力F2的力臂.
力臂的画法.菁优网版权所有
根据杠杆平衡的条件,F1×
L1=F2×
L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题.
①连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;
②O为支点,点O到F2的垂线段就是F2的力臂;
如下图所示:
做出杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行
1、确定杠杆中的支点和动力作用点的位置
2、连接支点与动力作用点,得到最长的线段
3、经过动力作用点做出与该线段垂直的直线
4、根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向.
12.(2010•东丽区一模)如图,在距支点20厘米的B点挂有重600牛的物体,要使杠杆水平平衡,在距B点60厘米的A处往 竖直向上 方向用力最小,这个力的大小是 150 N.
计算题.
力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离.由杆平衡条件(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.据此分析求解.
由杠杆平衡条件可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.
由图可知当力的方向跟杠杆OA垂直向上(竖直向上)时动力臂最长、动力最小:
动力臂OA=20cm+60cm=80cm,阻力臂OB=20cm,
F=
=150N.
竖直向上;
150.
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,知道在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长、动力越小是本题的关键.
13.(2006•山西)如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点.请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图.(注意:
力的示意图.菁优网版权所有
作图题;
压轴题.
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.
力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.
求最小的力是常见的题型,关键是找到最大的动力臂,一般来说,支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂.
14.(2011秋•昆山市期末)如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧,欲使其一端抬离地面,则F甲 等于 F乙(选填“小于”、“等于”、“大于”),你的理由是:
两种情况下,阻力相同、动力臂等于阻力臂的2倍 .
应用题.
把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点.由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半.在此基础上,利用杠杆的平衡条件,即可确定F甲与F乙的大小关系.
两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以阻力臂都等于动力臂的二分之一.
∵FL动=GL阻,
∴F=
×
G=
G.所以前后两次所用的力相同.
等于;
两种情况下,阻力相同、动力臂等于阻力臂的2倍.
通过杠杆的平衡条件,将抬起物体所用的力与物体的重力两者联系在一起.对于均匀的物体,抬起一端所用的力等于其重力的一半.
15.(2009秋•宜兴市校级期中)要使如图所示杠杆平衡,作出图中所用最小力的方向及其力臂.
作图题.
如下图所示,当力的方向与OA垂直向下时动力臂最长.
三.解答题(共1小题)
16.(2013•天河区一模)一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上,它所受重力为200N,长度为2m,现在要将木板从N端抬起
(3)此时最小动力F为 100 N.(板的厚度忽略不计)
重力示意图;
杠杆的平衡条件;
图像综合题.
(1)重力的作用点在木板的重心(质量分布均匀的长方形木板的重心在其稽核中心上),方向竖直向下,利用力的示意图的画法作图;
(2)抬起长方形木板的N端时,要克服的是木板的重力,要使动力最小,就要使动力臂最大.支点为M,动力作用点为N,并且垂直木板用力即可;
(3)知道阻力(木板重力)、阻力臂、动力臂,利用杠杆平衡条件求最小动力F.
(1)从木板的重心O,竖直向下画一有向线段表示重力,G=200N,如图所示:
(2)由于动力作用线过N点,要使动力臂最长,只能在动力与木板垂直时,动力臂最大,如图所示:
(3)如下图,阻力臂L′=MO=1m,动力臂L=2m,G=200N,
由杠杆平衡条件得:
F×
L=G×
L′,
2m=200N×
1m,
∴F=100N.
(1)如图;
(2)如图;
(3)100.
本题考查了力的示意图的画法、力臂的画法、杠杆平衡条件的应用,难点在第二问,要知道:
在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长、越省力.
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