杠杆各种分类题型汇总
发布时间:2019-08-30 19:04:11
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杠杆各种分类题型
题型一:作图
1、请画出下列实物中杠杆的五要素(有的可能已画出)并判断杠杆的类型
2、最大动力臂,最小动力问题
1.物体M在杠杆AOBC作用下如上图位置静止,试在C点作出使杠杆在如图位置平衡时的最小力(O为支点)。
2.一同学要将一轮子推上石阶,请在图中作出该同学将轮子推上石阶所用的最小力F的杠杆示意图.
3.画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留徽图痕迹)
4.如图所示是一侧带有书柜的办公桌,现在要用一个最小的力将其一端稍抬离地面。请画出这个力的方向和这个力的力臂,并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
5、画出使杠杆平衡的最小的力的示意图。
题型二:计算
1.如图14所示是锅炉的保险阀门.当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会自动打开.如果OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=1cm2,锅炉内气体的安全压强值P=6×105帕,则B处所挂的物体G重为多少N.
2.如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4t,底面积为2m2的货物G匀速提起。(取g=10N/kg)问:
(1)当货物静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)吊起货物时,为使起重机不翻倒,其右边至少要配一个质量为多大的物体?
已知:OA=10m,OB=5m。(起重机本身重力不计)
3.光滑的长木板word/media/image8_1.png长为word/media/image9_1.png,可绕固定点word/media/image10_1.png转动,离word/media/image11_1.png点word/media/image12_1.png的B端挂一重物word/media/image13_1.png,板的另一端word/media/image14_1.png用一根与板成word/media/image15_1.png角的细绳word/media/image16_1.png拉住,处于平衡状态,这时此绳拉力为word/media/image17_1.png,如图所示,现在转轴word/media/image18_1.png放一质量为word/media/image19_1.png的圆球,并使球以word/media/image20_1.png的速度由word/media/image21_1.png点沿长木板向word/media/image22_1.png端匀速滚动,问小球由O点经过多长时间,系在word/media/image23_1.png端的细绳拉力刚好减为word/media/image24_1.png?
4.如图所示,杠杆word/media/image26_1.png是一根粗细均匀的木杆,其质量为word/media/image27_1.pngC是用细绳挂在木杆上word/media/image28_1.png点的铜铝合金球,其中含铝word/media/image29_1.png,现杠杆恰好在水平位置平衡,量得word/media/image30_1.png,word/media/image31_1.png,求合金球C的密度(已知word/media/image32_1.png)
5.如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是word/media/image34_1.png;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是word/media/image35_1.png.则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )
A.word/media/image36_1.png B.word/media/image37_1.png C.word/media/image38_1.png D.word/media/image39_1.png
题型三:力F大小的变化判断:
1.如图1所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。下列叙述正确的是( )
A.此杠杆一定是省力杠杆 B.沿竖直向上方向用力最小
C.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆
D.沿杠杆OA方向用力也可以使杠杆平衡
2.如图2所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是 ( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 < G D.F2>F1 >G
3.如图3所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数 ( )
A.不断增大 B.先增大,后减小 C.不断减小 D.先减小,后增大
4.如图4所示密度均匀的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺长的1/3,当B端挂上10N的物体时,直尺的A端刚好开始翘起。如图所示,则此直尺受到的重力是( )
A.20N B.5N C .10N D. 无法确定。
word/media/image42_1.png
图5 图6 图7
5.如图5所示,一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置,在这个过程中这个直杆( )
A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的 D.先是费力的,后是省力的
6.如图6所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以 O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为 M,则( )
A.F增大,L增大,M增大 B.F增大,L减小,M减小
C.F增大,L减小,M增大 D.F减小,L增大,M增大
7.如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中,力F作用在A端且始终与铁棒垂直,则用力F将( ) A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.先变小后变大
8. 如图7所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中,力F作用在A端且始终竖直向上,则用力F将( ) A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.先变小后变大
9.如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则( )
A.F大小始终不变B.F先变大后变小C.F先变小后变大D.无法判断F大小的变化
题型四:比较F1L1与F2L2大小判断杠杆平衡:
1.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为G。的物体,B端挂重为G的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是:( )
A、GA>GB B、GA=GB C、GA
2.一根均匀木条长支点在中点时刚好平衡,如果在左端锯下棒长的,叠放在左端剩余部分的上面,则这根木条( )
A.仍保持平衡 B.左端向下倾斜 C.右端向下倾斜 D.无法判断
3.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上,
O为麦桔杆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速
爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持平衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等 B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等 D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
4.如图7所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个都相同.下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是( )
①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格
②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格
③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码
④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.无法确定
6.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A.B两端悬挂重物G1和G2后杠杆
平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则( )
A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的A端向下倾斜 C. 杠杆的B端向下倾斜 D. 无法判断
7.如图所示,将体积相同的物体、分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若将两个物体、同时浸没在水中,则( )
A.杠杆仍能保持平衡 B.杠杆不能平衡,A端下沉
C.杠杆不能平衡,B端下沉 D.无法确定杠杆的状态
8.如图所示,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的物体,如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将( )
A.仍保持平衡 B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡,乙失去平衡 D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
9.如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则( )
A. 两球都是实心的 B.大球实心,小球空心C.大球空心,小球实心 D.两球都空心,且空心部分体积相同
10.一根均匀直尺可绕中点O自由转动,直尺上有三只垂直而立蜡烛A、B、C,它们粗细和材料都相同但长度不相同,word/media/image57_1.png,如图所示,那么点燃过程中直尺将( )
A.逆时针转动 B.顺时针转动 C.始终平衡 D.无法判断
11.如图所示,有一轻质木板OA能绕O点转动,A端系细绳悬挂于墙上B点,并使A端上翘.在靠近A端处放着一小球,在小球沿木板滚下的过程中,细绳对木板的拉力将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法判断
12.如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,如果用始终垂直于棒,并作用于粗端的力F缓缓把棒抬起,则( )
13.如图所示,杠杆OA的B点挂着重物G,A端用细绳挂在圆弧EF上,此时OA恰成水平,且A点与圆弧形架EF的圆心重合.当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中,绳对A点拉力的大小将( )
14.如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向支点移动,则杠杆( )
15.如图所示,为某校三年部某班后面的巨幅硬纸板宣传画,向墙上加固时,一同学先在图中D点按一图钉,为使宣传画在按上第二个图钉时即可不向前翻倒且图钉受力最小,则他第二个图钉应先钉在( )
16.在轻质的杠杆两端AB各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝).支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是( )
17.如图所示,轻质杠杆一端因始终水平方向力F作用而被逐步抬起,在此过程中F的大小及力臂变化是( )
18.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不记,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,起始状态BO处于水平位置.在B端施加始终保持与OB垂直的力使物体下降,杠杆从图示位置匀速转动35度到AO位于水平位置,此过程中,在B施加的力的大小( )
19.如图所示,重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中( )
20.用图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终垂直杠杆向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(杠杆越过水平位置),F的大小将( )
21.(2005•海淀区)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( )
22.如图所示,均匀相同的砖,平放在水平地面上,用竖直向上的力F1和F2分别作用于ab和a′d′的中点,使它们微微抬起(砖不滑动),则( )
23.如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A缓慢转动A’位置时,力F将( )
24.如图所示,我们在拖动行李箱时一般先拉出行李箱上方的拉杆,这样做的目的是为了( )
题型五:实验题探究
在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或“右”)
A
(2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 (填“左”或“右”)移动 格。
(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 。(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
(4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。
(5)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确,造成错误的原因是什么? 。
(6)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?_________。理由是:______________ _ 。
(7)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。
这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明______________________。
(8)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图2所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa Fb (填“大于、小于、等于”)。
(9))如图3所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的 处,挂上 个0.5N的钩码。
(10)如图4所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉。
(11) 实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图5所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 。
(12)下列实验步骤中
A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
B.计算每次实验中F1·L1和F2·L2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C.改变钩码的个数和位置,重复实验。
D.记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小,将数据填入表格中。
E.将钩码挂职在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是
证明题
证明题:
1、 静止在水平桌面上的物体其重力和压力相等(G=F)
2、 水平匀速拉动测力计使物体做匀速直线运动,摩擦力等于测力计示数(f=F)
3、 定滑轮的绳自由端拉力等于物重 (不考虑摩擦和绳重) (F=G)
4、 (1)动滑轮的绳自由端竖直向上匀速拉物体时拉力等于物重的一半(不考虑摩擦、绳重和滑轮重)
(2)动滑轮的绳自由端斜向上匀速拉物体时拉力大于物重的一半(不考虑摩擦、绳重 和滑轮重)
5、 阿基米德原理F浮=G排=
6、 滑轮组的机械效率η= W有用 / W总×100% =G /(n F)×100%
= G物 /(G物 + G动) ×100%
7、 特殊柱体静止放在桌面上对桌面的压强:P=ρgh
8、 串联电路中 :(1)R = R 1 +R 2 (2)W = W 1+ W 2 (3)P = P 1+ P 2 (4)
并联电路中:(1)1/R=1/R1+1/R2 (2)W = W 1+ W 2 (3) P = P 1+ P 2 (4)
平衡条件的应用1(2010绍兴)如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2。则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )
A.(F1+F2)/2 B.F1+F2 C.F1/F2 D.F1×F2
2 (2010广州)60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图11所示的平衡状态.由此可估测球 的质量约为
A.20kg B.30kg C.60kg D.120kg
// 力臂的关系需要测量得出!
3(2010福州).小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼,如图4所示,OA=0.4m,OB=2m。下列说法正确的是
A.用钓鱼竿钓鱼费距离
B.钓鱼竿是个省力杠杆
C.手对鱼杆的拉力F1的大小为75N
D.手对鱼杆的拉力F1的大小为3N
二/填空题
1(2010安徽)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO=2OB。固定O点,使OB 处于水平位置,此时B 端挂一重为40N 的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A 端施加F=______N 的力,在图上画出此时力F的方向。
答案:20N 力F 的方向如图
2(2010盐城).在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向 ▲ 调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹
簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿 ▲ 方向,此时读
数为 N.
答案:右;竖直(或竖直向下);2
3(2010肇庆).右图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于 ▲ 杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是 ▲ m,F的大小至少是 ▲ N.
4(2010泸州)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”),若箱的重量为100N,动力臂是阻力臂的4倍,要使该杠杆平衡,则竖直向上的拉力F为 N。答案:答案:省力;25
5(2010宿迁).小明和小华玩跷跷板,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平衡.设小明体重为G1,小华体重为G2(G1<G2),则小华离支点的距离为 ▲ m.若两人再拿同样重的铁球,则 ▲ (填“小明”或“小华”)将下降.
6(2010镇江).在探究杠杆平衡条件的实验时,实验前发现杠杆左端低,右端高,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;实验时,在A点悬挂两个总重为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉(如图所示),使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为 N,此时杠杆属于 杠杆.
答案:右;0.8;费力
7(2010长沙)31.如图所示,在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块,在OA的中点施加一竖直向上的力F,当力F=40N时,杠杆在水平位置平衡,则石块重________N。其密度为________kg/m3,将石块浸没于盛水的烧杯中,若杠杆仍在水平方向再次平衡,则F=________N。
答案;20 2ⅹ103 20
8 (2010六盘水)13.开瓶时使用的开瓶器如图3甲,可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙,若F1和F2都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=l cm,F1=25 N,则F2= ▲ N。
答案:150
9 (2010年东营)18.某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示。他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为 320 N。
10 (2010厦门)22.如图所示,秤砣的质量为100 g,秤杆的质量忽略不计。秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25 cm,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”)。
答案:0.5;大于
11(2010荆州)52.如图所示,一块均匀的厚木板长15m,重400N,对称的搁在相距8m的A、B两个支架上。一个体重为500N的人,从A点出发向左走到离A点 m处时,木板将开始翘动。
答案:3.2
三 计算题
1(2010武汉)高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时,气垫放入重物与地面的间隙之间,由高压气瓶向气垫内充气,气垫在短时间内可把重物举起一定高度。
⑴高压气瓶向气垫内充气时,气瓶内的气体温度 ,内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m,则其功率为 W。
⑵图乙中,质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时,石板恰好被顶起,此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。
② 在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l2。
②气垫恰好顶起石板时,气垫的中心至少离石板右端的支点O多远?
2(2010恩施)如图所示,把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂(AO=3OB),当在B端挂一个重物时,木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少?
答案:2kg
3 (2010义乌).某科学兴趣小组利用硬棒(质量一可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示,在 C 处挂一待测物体 B ,当重为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得 OC 为 6 厘米, OD 为 18 厘米。
( 1 )此时物体 B 的重力是多少牛?
( 2 )保持 O 点位置和物体 A 的重力不变,在 C 处挂上不同重力的物体,移动物体 A 的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在 OE 上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
4(2010常州)如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30º.
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.
(2)拉力F的大小是多少?
答案:解:1)F的力臂如图所示。
2)如图,在Rt△OAD中,∠OAD=90°,∴OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm
根据杠杆平衡条件得:F*OD=G*OC 有F*25cm=20N*30cm 解得F=24N
5(2010湘潭)26.(6分)如图,长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆,可绕O点在竖直平面内自由转动。现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平,测出O点到拉力F的距离及F的大小,再改变拉力F作用点的位置,测出相应的F与x的大小,所得实验数据如右表。
(1)由表中数据可得F与x之间的关系是:
(2)O点到金属杆重心的距离为 m。
(3)若测力计量程为25N,则应控制在 范围。
答案:(1)成反比(或“F随x的增大而减小”) (2)1.0;0.4m~3m(或大于等于0.4m)