湖南省中考物理一轮复习专题十简单机械第1节杠杆练习.docx
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湖南省中考物理一轮复习专题十简单机械第1节杠杆练习
专题十 简单机械
第1节 杠 杆
(建议时间:
25分钟)
基础练习
一、选择题
1.(2018苏州)如图的常见器具都应用了杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
2.(2019贵阳)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图.该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起.假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是( )
第2题图
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大
B.钢绳对吊臂的作用力不断增大
C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大
D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小
3.(2019广西北部湾经济区)如图所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡.现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是( )
第3题图
A.一直变大 B.一直变小C.一直不变D.先变大后变小
4.(2018临沂)图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆( )
第4题图
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
二、填空题
5.(2019福建)如图所示是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景.架在支架上的横杆属于______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);支架下面垫有面积较大的石块,是为了________对地面的压强(选填“增大”或“减小”).
第5题图
6.(2018泸州)泸州市为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低碳生活,从垃圾分类开始”.如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个________杠杆(选填“省力”或“费力”);垃圾桶底部的小轮子是为了________(选填“增大”或“减小”)摩擦力;若拖动时垃圾桶总重为150N,且动力臂为阻力臂的2倍,则保持垃圾桶平衡的拉力F为________N.
第6题图
三、作图题
7.(2019广东省卷)如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重力G的示意图,以及拉力F对O点的力臂L.
第7题图
8.(2019葫芦岛)图甲是汽车上的手动刹车装置,为防止车移动需要把刹车杆拉起.刹车杆相当于一个绕O点旋转的杠杆,其简化示意图如图乙所示,F2是杠杆受到的阻力.请在乙图中画出杠杆平衡时的阻力臂l2,作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1.
第8题图
四、实验探究题
9.(2019聊城)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验.
第9题图
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到________位置平衡,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”)端调节.
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂________个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡.
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N.请将弹簧测力计的示数填入下表.
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
________
0.15
3.0
0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是_________________.
五、计算题
10.(2018淄博)骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆.如图所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力.重600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm.求:
(1)小腿肌肉对每只脚的拉力;
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率.
第10题图
能力提升
1.(2019达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态.已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA∶OB=2∶1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )
第1题图
A.物体C的密度为8×103kg/m3
B.杠杆A端受到细线的拉力为70N
C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa
2.(2019咸宁)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N.当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕________(选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力的最小值F1=________N,最大值F2=________N.(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
第2题图
3.(2019安顺)如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机.已知AB长40cm,BC长50cm.室外机的质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处螺钉受到的水平拉力F为________N(支架重力不计).为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量________(选填“靠近”或“远离”)墙壁.
第3题图
核心素养提升
1.(2019温州)晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
参考答案及解析
基础练习
1.B 【解析】托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,A不符合题意;独轮车在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B符合题意;筷子和船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,C和D均不符合题意.故选B.
2.D 【解析】货物缓慢吊起,假设吊臂上所受货物重力为阻力,则撑杆对吊臂的支持力为动力,满足杠杆的平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,吊臂绕O点起吊过程中阻力臂逐渐减小,阻力与阻力臂的乘积减小,撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,在动力臂不变的情况下,动力减小,A、B、C错误,D正确.故选D.
3.A 【解析】将测力计绕c点从a位置转动到b位置过程中,钩码的总重力G不变,阻力臂L1不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;而从a位置转动到b位置过程中,拉力F的力臂L2减小,由于杠杆始终保持水平平衡,由杠杆平衡条件可得GL1=FL2,因此拉力F一直变大,A正确.故选A.
4.A 【解析】设一个钩码重为G,杠杆一格长为L,甲图杠杆平衡是因为:
2G×2L=G×4L;乙图分别加挂一个等重的物体后(为便于研究,设物体的重也为G),左边力与力臂的乘积:
3G×2L,右边力与力臂的乘积:
2G×4L,因为3G×2L<2G×4L,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆不能平衡,右端下沉,A正确,B错误;将左端的物体向右移动,则左端的力臂减小,力与力臂的乘积减小,则杠杆右端继续下沉,C错误;在右端再加挂一个物体,右边的力变大,力与力臂的乘积增大,也会使杠杆右端继续下沉,D错误.故选A.
5.省力 减小 【解析】用横杆移动木料的过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,相当于省力杠杆;支架下垫有面积较大的石块是为了增大受力面积,在压力一定的情况下,减小对地面的压强.
6.省力 减小 75 【解析】该轮式垃圾桶动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;垃圾桶底部的小轮在地面上滚动,它与地面间的摩擦为滚动摩擦,它受到滚动摩擦要比滑动摩擦力小;根据杠杆的平衡条件FL1=GL2得,拉力F为F=
=G×
=150N×
=75N.
7.如答图所示
第7题答图
8.如答图所示
第8题答图
【解析】由图可知,反向延长F2,过支点O作垂直于F2作用线的垂线段,即阻力臂l2;根据杠杆平衡条件可知,当动力臂最长,动力最小;因此连接OA,即动力臂l1,过动力作用点A作力臂OA的垂线段,标出力的符号F1,如答图所示.
9.
(1)水平 右
(2)4 (3)3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂不等于0.15m)
【解析】
(1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡;调节杠杆平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”,左端下沉,应将平衡螺母向右调节;
(2)设一个钩码重G,杠杆一格的长度为L,杠杆平衡时:
GA×3L=6G×2L,由此得出GA=4G,故应在A处挂4个钩码;(3)由图可知,示数变大的原因是测力计没有竖直向下拉,使得动力臂减小.
10.解:
(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,可得2F1×(8cm+4cm)=600N×8cm;解得F1=200N
(2)小明踮脚过程中重心上升的高度为h=9cm×
=6cm,克服重力做功的功率P=
=
=
=30W
能力提升
1.D 【解析】由题意得,物体C的密度为ρc=
=
=8×103kg/m3,A正确;物体C受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,杠杆A端受到的拉力F拉=GC-F浮=80N-10N=70N,B正确;由杠杆平衡条件得:
FA·OA=FB·OB,杠杆B端受到的拉力为FB=
=FA·
=70N×
=140N,正方体D的重力GD=mg=20kg×10N/kg=200N,物体D对地面的压力F压=GD-FB=200N-140N=60N,物体D对地面的压强p=
=
=1.5×103Pa,C正确;由于物体间力的作用是相互的,水对C的浮力为10N,所以水对容器底的压力增大了10N,水对容器底的压强增大了Δp=
=
=250Pa,D错误.故选D.
2.D 6 24 【解析】当作用在B点的拉力F足够大时,杠杆容易绕D点转动,为使杠杆转动,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2.拉力最小时是以C点为支点F1×LBC=12N×LAC,LBC=2LAC解得F=6N;最大值是以D点为支点F2×LBD=12N×LAD,LAD=2LBD,解得F2=24N.
3.200 靠近 【解析】由题意可知,以C为支点,支架ABC是一个杠杆.AC为A处螺钉水平拉力的力臂,室外机对其压力的力臂为AB长的
,由杠杆平衡条件可得:
F×AC=G×
AB;即F×30cm=300N×
×40cm;解得拉力F=200N;若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动造成危险,而根据杠杆平衡条件知,在A处拉力力臂和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,室外机对支架压力力臂越小,A处的拉力越小;故为了安全,室外机位置应靠近墙壁.
核心素养提升
1.B 【解析】根据杠杆平衡原理,F1·L1=F2·L2,两条毛巾对衣架的拉力为F1,力臂为L1,一条毛巾对衣架的拉力为F2,力臂为L2,因此根据图示F1=2F2,因此2L1=L2,则最有可能保持平衡的为B.故选B。
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- 湖南省 中考 物理 一轮 复习 专题 简单机械 杠杆 练习