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初二物理杠杆
初二物理杠杆
一、单选题
1、如图所示,在杠杆AOB的A端挂一个重为GA的物体,B端挂—个重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计,则( )
A、GA=GBB、GA
2、如图所示,是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是 ( )
A、ABC是一个省力杠杆B、D处刀刃较薄,可以增大压力
C、杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦D、指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
3、如图所示,轻质杠杆两端分别挂两个物体G和P,在空气中杠杆水平平衡。
已知G物块密度为5×103kg/m3,当把G物块浸没在某种液体中时,把P向左移动后,杠杆再次水平平衡。
若b:
c=5:
3,求未知液体密度()
A、3×103kg/m3B、2×103kg/m3C、1×103kg/m3D、1.5×103kg/m3
4、某人将一根木棒的一端抬起,另上端搁在地上。
在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的力始终竖直向上,则用力的大小()
A、保持不变B、逐渐增大C、逐渐减小D、先减小后增大
5、如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是()
A、以B为支点的费力杠杆B、以B为支点的省力杠杆C、以A为支点的费力杠杆D、以A为支点的省力杠杆
6、如图所示,甲、乙、丙三个相同的杠杆,所挂的物体受到的重力均为G,它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,那么
A、F1=F2=F3B、F1
7、如图所示,杠杆处于平衡状态,则F的力臂是( )
A、OAB、OCC、ODD、FD
8、如图所示是一根重为G的均匀木棒OA,能以支点0自由转动,现用力FC作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。
当力F由FC方向逐渐转到FB时,力的大小变化为( )
A、一直在减小B、保持不变C、先减小后增大D、先增大后减小
9、边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,单独放在水平地面上对地面的压强为
。
如图所示装置,横杆可绕固定点
在竖直平面内转动,系在横杆B端的细绳绕过动滑轮,动滑轮连着物体M。
用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M对地面的压强为
,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体A对地面压强为
,已知横杆上AB部分的长为0.2m,
,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦。
则()
A、物体M的质量为54kgB物体M的密度为
C、力F的大小为32ND、动滑轮的质量为1kg
10、如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm正方体D,AO:
OB=2:
5,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为P1=1000Pa;若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得( )
A、物块D的密度为5kg/dm3B、液体的密度为2kg/dm3
C、当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95N
D、若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下的64N的力
11、如图,小明用杆秤称一条鱼的质量,当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在2kg的刻度线上,根据图和你手边的有关文具,可估测秤砣的质量大约是
A、5gB、500gC、50gD、5000g
12、图中属于费力杠杆的是( )
A、起子B、道钉撬C、筷子D、钢丝钳
13、如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:
ON=3:
4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2:
1,则A、B两物体物质的密度之比是
A、3:
2B、4:
3C、2:
3D、3:
4
14、AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在如图所示位置处于静止状态,则( )
A、F1<F2B、F1=
F2C、F1力臂小于s1D、F2方向沿OO′线向下
15、物体A静止在水平桌面上时,对桌面的压强为p1;现将物体A悬挂在轻质杠杆的C端,当在D端悬挂物体B时,杠杆水平平衡,如图所示,此时物体A对桌面的压强为p2.已知:
OD=2OC,p1:
p2=3:
1.物体A、B的密度分别为ρA和ρB,且均大于水的密度.物体A、B的体积分别为VA和VB,且VA=2VB.物体B的质量为0.5kg.g取10N/kg,则下列判断正确的是( )
A、物体A所受重力为10N
B、两个物体的密度ρA:
ρB=2:
3
C、将两个物体均浸没在水中,杠杆的D端下沉
D、用2.5N的力竖直向下拉物体B,物体A恰能离开桌面
16、如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )
A、沿F1方向施力
B、沿F2方向施力
C、沿F3方向施力
D、都一样
17、如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中的动力F( )
A、变大(18)
B、保持不变
C、先变小后变大
D、先变大后变小
二、填空题
18、如下图所示,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________。
19、如图所示,物体重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂L1=________m,F1=________N。
(杠杆重忽略不计)
(19)(20)
20、如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物的质量为________kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值________被测物的真实质量值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
3、计算题(共4题;共20分)
21、如图所示,OB为轻质杠杆,OA=60cm,AB=20cm.在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物,要使杠杆在水平位置上平衡,应在A点加一个多大的竖直向上的拉力?
22、如图所示,灯重30N,灯挂在水平横杆的C端,O为杠杆的支点,水平杆OC长2m,杆重不计,BC长0.5m,绳子BD作用在横杆上的拉力是多少?
(∠DBO=30°)
23、如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.4米,在它的中点B处挂一重20牛的物体G。
若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,求:
力F的大小和方向。
24、(2016•北海)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm.
①求绳子对杠杆A端的拉力.
②若物块的体积为10cm3,求物块在水中所受到的浮力.
四、作图题
25、如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.
26、如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.
(26)(27)
27、如图所示,轻质杠杆可绕O点在竖直面内旋转,画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图和对应的力臂L1
28、(2015•达州)如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.
29、(2015•梧州)图中,杠杆OBA在图示位置静止,请画出作用在A点的力F的力臂l.
五、实验题
30、(2016•宜宾)如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计(单位:
N)等实验器材探究杠杆的平衡条件,在探究实验中.
(1)在挂钩码前,小组发现杠杆左端高右端低(如图甲),应将杠杆两端的平衡螺母向________端调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了方便读出________;
(2)接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙),这时杠杆两侧受到的作用力大小________(选填“大于”、“等于”或“小于”)各自钩码所受重力大小,若在A,B下方再增挂一个相同的钩码,则杠杆________端将下沉(选填“左”或“右”);
(3)如图丙是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计读数为________,钩码总质量为________kg.(g取10N/kg)
31、关于探究“杠杆的平衡条件”的实验
(1)将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直到杠杆水平平衡;试验中保持杠杆在水平位置平衡,目的是可以直接从杠杆上读出________.
(2)杠杆平衡后,若在图甲中的B位置挂2个钩码,则应在A位置挂________个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
(3)小红按现有方案得出如下结论:
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杆平衡条件不符,原因是实验过程中 (填字母).
A、没有改变力的大小
B、没有改变力的方向
C、没有改变力的作用点
D、实验次数较少,结论具有偶然性
(4)如图乙所示,在B位置仍挂2个钩码,改用弹簧测力计在C位置竖直向上拉,使杠杆保持水平平衡.若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,拉力F的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】B
【考点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】如图所示,杠杆的动力臂是OA的长度,阻力臂L小于动力臂,根据杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2,得GA 【点评】解决本题的关键是熟知杠杆的平衡条件: F1L1=F2L2。 2、【答案】A 【考点】增大或减小摩擦的方法,杠杆的分类 【解析】【解答】A、如图,对于杠杆ABC,支点是B,动力臂是BM,阻力臂是BN,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.说法正确; B、D处刀刃较薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强.说法错误; C、杠杆ABC上有粗糙的花纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦力.说法错误; D、杠杆由杠杆ABC、杠杆OCD、杠杆OED三个杠杆组成,杠杆ABC是省力杠杆,杠杆OCD和杠杆OED是两个费力杠杆.说法错误; 故选A 【分析】搞清楚省力杠杆和费力杆杠的判断方法,增大摩擦力的方法也需要搞清楚。 3、【答案】B 【考点】密度的计算,杠杆的平衡条件,阿基米德原理,浮力大小的计算 【解析】【分析】要根据杠杆的平衡条件解决此题.分别对两种情况进行受力分析,并列出平衡关系式. 第一种情况左边物体重力与力臂a的乘积等于右边物体P的重力与力臂b的乘积. 第二种情况,G浸没在液体中,所以其对杠杆的力为G-F浮,F浮=ρ液gV排,右边力臂减小为c,根据杠杆的平衡条件列出关系式.根据两种情况下的关系式及b和c的关系便可求出液体的密度. 【解答】设物体G的体积为V,则G=mg=ρ物Vg, 轻质杠杆两端分别挂两个物体G和P,在空气中杠杆水平平衡.根据杠杆的平衡条件: G•a=GP•b, 当把G物块浸没在某种液体中时,把P向左移动后,杠杆再次水平平衡.根据杠杆的平衡条件: (G-ρ液gV)•a=GP•c, 又因为b: c=5: 3,所以c= b, (G-ρ液gV)•a=GP• b, 则G•a-ρ液gV•a=GP• b, 又G•a=GP•b, 所以G•a-ρ液gV•a= G•a, 又G=ρ物Vg, 所以ρ物Vg•a-ρ液gV•a= ρ物Vg•a, ∴ρ液= ρ物= ×5×103kg/m3=2×103kg/m3. 故选B. 【点评】本题利用两次杠杆平衡条件列出等式,并且应用到阿基米德原理的知识,同时考查了杠杆的平衡条件及阿基米德原理,是一道综合性题目. 4、【答案】A 【考点】杠杆的平衡条件,杠杆的动态平衡分析 【解析】【分析】如果力总是竖直向上,根据杠杆的平衡条件,由力F的力臂与木棒重力的力臂的关系可以得出用力的大小变化。 若力总是竖直向上,因为△OAC∽△OBD,所以力F的力臂和重力力臂的比值为定值,根据F×OB=G×OA可得,F与G的比值为定值,故力F保持不变. 故选A。 【点评】灵活的应用杠杆的平衡条件解题是最大的关键。 5、【答案】D 【考点】杠杆及其五要素,杠杆的分类 【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点是支点.动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。 我们使用起瓶器开启瓶盖时,瓶盖中的B点被撬起,所以B点是阻力的作用点。 并且在开启的过程中,起瓶器绕A点转动,所以A是支点。 在整个过程中,动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆。 故选D。 【点评】本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系。 6、【答案】D 【考点】杠杆的动态平衡分析 【解析】【分析】三个图中,阻力和阻力臂都相同,因此只需判断动力臂的大小即可判断出拉力的大小关系.设杠杆的长为S,由图和杠杆的平衡条件知: 甲: 乙: 丙: 联立上述三式,易求得: F1<F3<F2; 故选D 【点评】在相同的作用点上,不同的力的方向对应着不同的力臂,这一点需要注意. 7、【答案】B 【考点】力臂的画法 【解析】【分析】根据力臂的定义进行判断;即力臂是从支点到力作用线的垂线段即可做出选择.从图中可以看出支点O到F作用线的垂线段为OC.其他线段,如OA、OD都与F的作用线不垂直,DF垂直OD,但与F的作用线不垂直,所以只有OC符合. 故选B 【点评】解决本题的关键是熟知杠杆五要素,重点对概念理解透彻,如力臂是支点作力的作用线的垂线段,不仅能从图中读出,同时还应该会画出相应力的力臂.此题容易错选D,注意: DF垂直OD,但与F的作用线不垂直. 8、【答案】C 【考点】杠杆的动态平衡分析 【解析】【分析】如图所示是一根重为G的均匀木棒OA,能以支点0自由转动,现用力FC作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。 当力F由FC方向逐渐转到FB时,动力臂是先变大后变小的,力的大小变化为先减小后增大。 故选C。 【点评】在此题中,阻力和阻力臂是不变的,动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件: 动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积。 动力将先变小后变大。 9、【答案】C 【考点】密度公式的应用,杠杆及其五要素,杠杆的平衡条件,动滑轮及其工作特点 【解析】【分析】A、根据正方体物体的边长,求出物体的底面积,知道压强,求出地面受到的压力,求出物体M的重力,再利用重力公求物体的质量; B、求出M的体积,利用密度公式求物体M的密度; CD、当力F作用在A点时,求出地面受到的压力,求出杠杆对动滑轮的拉力,根据杠杆平衡条件列出方程①. 若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,物体对地面的压强减小,压力减小,一定是增大了动力臂,所以拉力向左移动了0.1m.根据杠杆平衡条件列出方程②;解方程组得出拉力F和动滑轮的重力. 【解答】 A、S=0.1m×0.1m=0.01m2, 物体的重力G=F=pS=5.4×103Pa×0.01m2=54N, 物体的质量 故A错; B、物体M的密度: ,故B错; CD、设动滑轮的重力为G动, 当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时,地面受到的压强为1.8×103Pa,地面受到的压力为F'=p'S=1.8×103Pa×0.01m2=18N, 滑轮对物体的拉力为F1=G-F'=54N-18N=36N, 不计横杆质量、绳质量和摩擦,杠杆B端受到的拉力: 因为AB: OA=1: 3,AB=0.2m 所以OA=0.6m,OB=0.8m, 根据杠杆平衡条件得, FB×OB=F×OA, 即: 1 2 (F1+G动)×OB=F×OA, 1 2 (36N+G动)×0.8m=F×0.6m-------① 若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,物体对地面的压强减小,压力减小,一定是增大了动力臂,所以拉力向左移动了0.1m, 当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时,地面受到的压强为1.0×103Pa,地面受到的压力为F″=p″S=1.0×103Pa×0.01m2=10N, 滑轮对物体的拉力为F2=G-F″=54N-10N=44N, 杠杆B端受到的拉力: (F2+G动) 根据杠杆平衡条件得: FB×OB=F×OA′, 即: 1 2 (F2+G动)×OB=F×OA′, 1 2 (44N+G动)×0.8m=F×(0.6m+0.1m)-------② 由 ① ② 得: G动=12N,F=32N, 所以动滑轮质量m=1.2kg,故C正确、D错误. 故选C. 【点评】本题有三个过程: 第一个过程还未拉杠杆,根据压强公式求出物体的重力; 第二过程,根据压强公式再次求出地面受到的压力,求出滑轮对物体的拉力,根据杠杆平衡条件列出方程; 第三过程,首先判断动力臂大小,然后再根据压强公式求出地面受到的压力,求出滑轮对物体的拉力,根据杠杆平衡条件列出方程; 最后解方程组即可. 10、【答案】B 【考点】杠杆的平衡条件,压强的大小及其计算,阿基米德原理 【解析】【分析】Gc=mcg=ρ1vcg=2kg/dm3×8dm3×10N/kg=160N, FC=P1Sc=1000Pa×4×10-2m2=40N, 则由杠杆平衡条件可得 ; ;故A选项错误. 由题知,物体C对地面的压强增加值△P=1250Pa, 则地面增加的压力: △FC=△PSc=1250Pa×4×10-2m2=50N, 杠杆A端减小的拉力: △FA=△FC=50N,由杠杆平衡条件可得: (GC-FC-△FA)×AO=(GD-FD)×OB (160N-40N-50N)×2=(48N-FD)×5 FD=20N; 又∵FD=ρ液gVD ∴ρ液 ;故B选项正确. 当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为FA=GC-FC-△FA=160N-40N-50N=70N;故C选项错误; 物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,由杠杆平衡的条件可得: GC×AO=(GD+F)×OB 160N×2=(48N+F)×5 F=16N; 故选B 【点评】本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用,要求灵活选用公式求解。 11、【答案】B 【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【解析】【分析】由图可知,力臂AO: BO=1: 4,根据杠杆的平衡条件动力和动力臂的等于阻力和阻力臂的乘积。 鱼的质量是2kg,那么秤砣的质量大约是0.5kg。 故选B。 【点评】在此题中运用杠杆的平衡条件解决问题时,注意动力和阻力之比等于它们力臂的反比。 12、【答案】C 【考点】杠杆的分类 【解析】【分析】可根据动力臂和阻力臂的大小关系来比较判断是什么杠杆。 当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆,当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。 A、起子的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意; B、道钉撬动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意; C、筷子动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意; D、钢丝钳动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意; 故选C 【点评】解决这类问题关键是找到支点,然后画出动力臂和阻力臂,比较动力臂和阻力臂的大小,即可得出结论。 13、【答案】C 【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【解析】解答: ∵F1L1=F2L2,∴GA•OM=GB•ON,mAg•OM=mBg•ON, ∴ , ∵ , ∴ ; 故选C。 分析: 掌握杠杆平衡条件的应用。 14、【答案】C 【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【解析】【解答】解: 由图知,F2的方向沿OO′线,其力臂最长,为s2;而F1的方向竖直向下,所以其力臂l1是从A点到F1的垂线段,小于s1,更小于s2.故选项C正确; 由F1L1=F2L2知,L1<s2,所以F1一定大于F2.选项A错误; 此时有 ,而不是 .选项B错误; 已知F1的方向是竖直向下的,为保持杠杆平衡,F2的方向应该沿O′O向上.选项D错误. 故选C. 【分析】①从支点到力的作用线的垂线段叫力臂; ②杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2 15、【答案】D 【考点】杠杆的平衡条件 【解析】【解答】 (1)由杠杆平衡的条件可得, FA×OC=GB×OD FA= ×GB= ×0.5kg×10N/kg=10N; ∵p1: p2=3: 1, ∴ 故GA=15N;故A错误. (2) . ;故B错误; (3)将物体浸没在水中时,因为VA=2VB,所以A受到的浮力是B受到浮力的2倍, ∵10N×OC=5N×OD ∴(15N﹣2F)×OC>(5N﹣F)×OD 因此C端会下沉;故C错误; (4)FC×OC=(GB+2.5N)×OD FC=7.5N×2=15N=GA.故D正确. 故选D. 【分析】 (1)根据杠杆平衡的条件,求出作用在杠杆A的力,然后根据p1: p2=3: 1,求出A的重力; (2)先求出A的质量,然后根据 即可求出两物体的密度之比; (3)用浮力和物体重力表示作用在杠杆上的力,然后根据力与力臂的乘积求出力矩,比较左右两端力矩的大小,力矩较大的一端将下沉; (4)利用杠杆平衡的条件求出此时作用在C端的作用力. 本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,能根据压强关系得出关于物体A受力平衡的方关系本题的关键. 16、【答案】B 【考点】杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小. 故选B. 【分析】根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析. 17、【答案】D 【考点】杠杆的动态平衡分析 【解析】【解答】解: 由图示可知,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中, 动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变大; 由图示可知,在杠杆有OB位置缓慢转到OC位置的过程中,阻力不变, 动力臂不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小; 由此可见,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C的过程中,动力先变大后变小; 故选D. 【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置C过程中,阻力不变,分析阻力臂的变化,然后根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2判断动力如何变化. 二、填空题 18、【答案】6 【考点】杠杆的平衡条件 【解析】【解答】杠杆平衡
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