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2021年中考物理查缺補(bǔ)漏再訓(xùn)練35個(gè)微專題(全國(guó)通用)
專題24杠桿問題必須練(共23道題)
一、選擇題
1.(2020甘肅金昌)如圖所示的生活用具中,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()
A.羊角錘B.筷子C.起瓶器D.鋼絲鉗
【答案】B
【解析】A.羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意:
B.筷子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,符合題意;
C.起瓶器在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意;
D.鋼絲鉗在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。
2.(2020廣西河池)如圖所示,輕質(zhì)木桿AC可以繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A8:OB=4:1,A端掛著重為300N的物體G,
為了使木桿保持水平位置平衡,且物體G對(duì)水平地面的壓力為100N,需要在B點(diǎn)施加豎直向下的力的大小
為()
A.400NB.600NC.800ND.I200N
【答案】C
【解析】由題可知,A端繩子所受的拉力為
6=300N—100N=200N
根據(jù)杠桿平衡原理,有
£,/AO=心,‘BO
代入數(shù)據(jù)解得
FB=800N
故ABD錯(cuò)誤,C正確。
3.(2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工)如圖是杠桿原理在生活中的應(yīng)用,能省距離的是()
A.用羊角錘起釘子B.用撬棒撬石頭C.用啟子起瓶蓋D.用釣魚竿釣魚
【答案】D
【解析】省力杠桿省力但費(fèi)距離;費(fèi)力杠桿費(fèi)力但能省距離;
羊角錘、撬棒、瓶蓋起子在使用的過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,省力但費(fèi)距高;
釣魚竿在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,費(fèi)力省距離,故ABC不符合題意,D符合題意。
4.(2020黑龍江綏化)小明用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭,車箱和磚頭的總質(zhì)量是120kg,獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所
示。推車時(shí),下列說法正確的是()
A.獨(dú)輪車是省力杠桿B.動(dòng)力臂是0.7m
C.阻力臂是0.3mD.人手豎直向上的力尸的大小是1500N
【答案】AC
【解析】A.由圖可知,獨(dú)輪車在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;故A正確;
BC.支點(diǎn)在車輪的軸上,力F為動(dòng)力,所以動(dòng)力臂的長(zhǎng)度為1m,阻力是G,阻力臂的長(zhǎng)度為0.3m,故B
錯(cuò)誤,C正確;
D.磚頭及車廂的總重
G=mg=120kgx10N/kg=1200N
由杠桿平衡條件FM=&/2可知,人手豎直向上的力
Gl,1200Nx0.3m
F-------------------------=360N
/,1m
故D錯(cuò)誤。
5.(2021重慶模擬)材料相同的甲、乙兩個(gè)物體分別掛在杠桿A、B兩端,O為支點(diǎn)(OA<OB),如圖
所示,杠桿處于平衡狀態(tài)。如果將甲、乙物體(不溶于水)浸沒于水中,杠桿將會(huì)()
C.仍保持平衡D.無法確定
【答案】C
【解析】由題知,甲、乙兩物體的密度相同,OAVOB,即甲的力臂要小于乙的力臂;
根據(jù)杠桿的平衡條件可知,G甲XL甲=6卬義1乙,
即:pgV甲Lqa=pgV乙L乙,
所以:V甲L甲=V乙L乙---------------①
如果將甲、乙物體(不溶于水)浸沒于水中,此時(shí)甲乙都要受到浮力的作用,根據(jù)阿基米德原理可知,甲
乙受到的浮力分別為:
F浮甲=「水8\7甲,F浮乙up*gV乙,
此時(shí)左邊拉力與力臂的乘積為:(G甲-p水gV甲)XL甲=6甲乂1甲一p水gV甲XL甲------------②
此時(shí)右邊拉力與力臂的乘積為:(G乙-p水gV乙)XL乙=6乙、1乙一p水gV乙XL乙------------③
由于V甲Lfp=V乙L乙,
所以:P水gV甲XL甲=p水8丫乙XL乙,
則由②③兩式可知,此時(shí)左右兩邊拉力與力臂的乘積相同,故杠桿仍然會(huì)保持平衡。
6.(2020河南)在如圖所示的工具中,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()
A.瓶蓋起子B.食品夾C.起釘錘D.核桃夾
【答案】B
【解析】A.支點(diǎn)在瓶蓋邊緣,動(dòng)力臂較長(zhǎng),是省力杠桿,A項(xiàng)不合題意;
B.支點(diǎn)在夾子兩壁連接處,動(dòng)力臂較短,是費(fèi)力杠桿,選項(xiàng)B符合題意;
C.支點(diǎn)是錘子與地面的接觸點(diǎn),動(dòng)力臂較長(zhǎng),是省力杠桿,C項(xiàng)不合題意;
D.支點(diǎn)在夾子兩壁連接處,動(dòng)力臂較長(zhǎng),是省力杠桿,D項(xiàng)不合題意。
7.(2020蘇州)如圖所示的工具中,在使用時(shí)屬于省力杠桿的是()
A.鑲子B.開瓶器C.船槳D.釣魚竿
【答案】B
【解析】鑲子、船槳、釣魚竿在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿;開瓶器在使用時(shí),動(dòng)力臂大于
阻力臂,為省力杠桿,故B正確、ACD錯(cuò)誤。
8.(2020湖北咸寧)下列的工具中,在使用時(shí)可以省距離的是()
A.食品夾B.裁紙刀C.鋼絲鉗D.核桃夾
【答案】A
【解析】A.食品夾在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,但省距離,符合題意;
B.裁紙刀在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,但費(fèi)距離,不符合題意:
C.鋼絲鉗在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,但費(fèi)距離,不符合題意;
I).核桃夾在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,但費(fèi)距離,不符合題意。
9.(2020四川達(dá)州)一輕質(zhì)不等臂杠桿AO8的左右兩端分別吊著一實(shí)心鋁塊和銅塊,此時(shí)杠桿在水平位
置平衡?,F(xiàn)將鋁塊、銅塊同時(shí)浸沒在水中,如圖所示。已知:0K=10x103kg/n?,夕鋁=2.7xl()3kg/m3,
。銅=8.9xlC)3kg/m3,則下列判斷正確的是()
C.仍然平衡D.無法判斷
【答案】B
【解析】在輕質(zhì)不等臂杠桿兩端吊上實(shí)心鋁塊和銅塊時(shí),杠桿在水平位置平衡,由圖知據(jù)杠
桿平衡條件得6肝。4=6町08
即p針V^,g-OA=p期Vmg-OB
而所以
將鋁塊和銅塊同時(shí)浸沒在水中后,杠桿左、右兩邊有
(Ga-F;?.)OA,(G細(xì)-F浮')OB
即(p鋁V鋁g-p*V<^\g)-OA,(p時(shí)V鈉g-p麗V
那么。鐺Vmg-OA-p^,g-OA<p領(lǐng)V<^g-OB-p鏘Vmg-OB
所以8端下沉。故ACD錯(cuò)誤,B正確。
10.小華發(fā)現(xiàn)一只蟲子在長(zhǎng)50cm、質(zhì)量10g的刻度尺上向右爬行,她將刻度尺右端伸出水平課桌邊緣23cm,
如圖所示,當(dāng)蟲子爬行到距刻度尺右端3cm處時(shí),刻度尺剛好翻轉(zhuǎn),由此計(jì)算出蟲子的質(zhì)量約為()
A.1gB.3gC.7gD.10g
【答案】A
【解析】本題考查了杠桿平衡條件和重力計(jì)算公式的靈活應(yīng)用,準(zhǔn)確的判斷刻度尺的重心和力臂的大小是
解題的關(guān)鍵.
把刻度尺看作杠桿,因?yàn)橐?guī)則物體的重心在物體的幾何中心處,據(jù)此可知刻度尺的重心;刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)
時(shí)與桌沿的接觸點(diǎn)為支點(diǎn),計(jì)算出刻度尺重力的力臂和蟲子重力的力臂,由杠桿平衡條件計(jì)算出蟲子的質(zhì)
量。
由題意可知,刻度尺的重心在25cm處,刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)時(shí)與桌沿的接觸點(diǎn)為支點(diǎn),則刻度尺重力的力臂為:
Li=25cm-23cm=2cm;
蟲子重力的力臂為:L2=23cm-3cm=20cm;
由杠桿平衡條件FiXLI=F2XL2,重力公式G=mg得:
G尺XLIUGMXLZ,
m尺gXLI=m或gXL2,
10gX2cm=m去X20cm,
mj6=lg?
11.(202()齊齊哈爾)杠桿是一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械,在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列杠桿在正常使用時(shí)
能夠省力的是()
A.船槳B.托盤天平C.筷子D.撬棍
【答案】D
【解析】A.船槳在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,不能省力,故A錯(cuò)誤;
B.托盤天平在使用過程中,動(dòng)力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,故B錯(cuò)誤;
C.筷子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,不能省力,故C錯(cuò)誤;
D.撬棍在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,能省力,故D正確。
12.如圖所示的兩種情況,OB=AB,物重均為G,兩輕質(zhì)杠桿均平衡對(duì)力F、F的力臂以及F、F’滿足關(guān)系
式,下列說法或結(jié)論正確的是()
甲乙
A力F的力臂是OAB.力F的力臂是AB
C.F=1F,D.F=1F
24
【答案】AD
【解析】對(duì)于甲圖,力F的力臂是支點(diǎn)。到力F的作用線的垂直距離OA,A正確;
對(duì)于乙圖,力F的力臂是支點(diǎn)O到力F'的作用線的垂直距離OB,B錯(cuò)誤;
對(duì)于甲圖而言,以。為支點(diǎn),杠桿平衡時(shí)有:FOA=GOB,這里OA=2OB
所以F=G/2
對(duì)于乙圖而言,以。為支點(diǎn),杠桿平衡時(shí)有:FOB=GOA,這里OA=2OB
F'=2G
所以F=』F',所以D正確。
4
二、填空題
13.(2020安徽)停車場(chǎng)入口處常用橫桿來控制車輛的進(jìn)出,如圖甲所示。我們可以把該裝置簡(jiǎn)化成如圖
乙所示的杠桿。若橫桿45粗細(xì)相同、質(zhì)量分布均勻,重<?=120N,49=2.8m,AO=Q.3m,要使橫桿46保持
水平平衡,需在A端施加豎直向下的力六N?
【答案】440
【解析】橫桿16粗細(xì)相同、質(zhì)量分布均勻,則橫桿的重心在中點(diǎn),故重力G的力臂為
/,=—=—x2.8m-O.3m=l.lm
'22
力”的力臂4=A。=0.3m
由杠桿平衡條件£4=得
FxO.3m=12ONxl.lm
解得尸=440N
故需在4端施加豎直向下的力為440N。
14.如圖所示,在處于水平平衡的杠桿上A點(diǎn),掛上4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g),若使杠桿在水平
位置保持平衡,作用在杠桿B點(diǎn)的力量最小為N.
A】B
?[_1IIII,-
【答案】L5N
【解析】設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng),則OA=3L,0B=4L,
根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1XOB=E::XOA,
則K」2><OA4xoo5kgX10N/kgX3LT5N
OB4L
三、作圖題
15.(202()廣西河池)如圖所示,杠桿OB可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)作出物體A所受重力的示意圖和使杠桿在圖示
位置平衡的最小力的力臂,
【解析】物體A所受重力作用點(diǎn)在物體的重心處,方向豎宜向下;杠桿08可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),。點(diǎn)為支點(diǎn),
物體對(duì)杠桿拉力等于物體A的重力G,方向與重力方向相同,根據(jù)杠桿平衡條件,要使拉力最小,需要力
臂L最大,連接。8,力臂L=08最大,最小拉力下與OB垂直;如圖所示。
16.(2020甘肅天水)如圖所示,輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G,繩受的拉力為Fz,0為杠桿的支點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)诟?/p>
桿的端點(diǎn)B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力R的示意圖,并作出艮的力臂上。
【解析】在阻力與阻力臂一定時(shí),由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂越大,動(dòng)力越小,根據(jù)圖示確定最大動(dòng)力
臂,然后作出最小的動(dòng)力;從支點(diǎn)作力的作用線的垂線段,即可作出力的力臂。
由圖可知,力M作用在B點(diǎn)時(shí),以0B為動(dòng)力臂時(shí)L最大,此時(shí)力科最小。力H示意圖如圖所示;
過支點(diǎn)作力已作用線的垂線段,即可做出力臂如圖所示。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了作最小力示意圖及作力臂問題,熟練應(yīng)用杠桿平衡條件、由圖示確定最大力臂是正確
解題的關(guān)鍵。
17.(2020青海西寧)如圖所示,杠桿可繞固定點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng),且自重不計(jì),要使杠桿在圖示位置平衡,請(qǐng)作
出物塊所受重力示意圖和施加在A點(diǎn)使杠桿平衡的最小力戶的示意圖。
A
3
F
7
7
^
7
7
7
7
7
7
7
G
【解析】從支點(diǎn)。到力的作用點(diǎn)A的長(zhǎng)度為最長(zhǎng)力臂,垂直于0A并向上作出力的方向?yàn)槭┘釉贏點(diǎn)使杠
桿平衡的最小力幾
四、實(shí)驗(yàn)探究題
18.(2020四川達(dá)州)同學(xué)們?cè)谔骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩貢r(shí),發(fā)現(xiàn)手中的彈簧測(cè)力計(jì)損壞了,聰明的小強(qiáng)同
學(xué)利用刻度均勻的杠桿和鉤碼(每只重O.5N)替代彈簧測(cè)力計(jì)順利地完成了該實(shí)驗(yàn)。以下是小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)
驗(yàn)操作,請(qǐng)你幫他完善該實(shí)驗(yàn)探究。
(1)將杠桿安裝在支架上,靜止時(shí)如圖1所示,應(yīng)將平衡螺母向(選填“右”或“左”)調(diào)節(jié),使杠
桿在水平位置平衡;
ULJ
圖1
(2)如圖2甲所示,將重2N的物體G掛在A點(diǎn),兩只鉤碼掛在B點(diǎn)時(shí),杠桿在水平位置平衡;
(3)將物體G部分浸入水中(如圖2乙所示),兩只鉤碼移到C點(diǎn)時(shí),杠桿在水平位置平衡;
(4)將物體G浸沒于水中(如圖2丙所示),兩只鉤碼移到。點(diǎn)時(shí),杠桿在水平位置平衡;
(5)將物體G浸沒于鹽水中(如圖2丁所示),兩只鉤碼移到E點(diǎn)時(shí),杠桿在水平位置平衡。
分析與論證:分析比較(2)、(3)、(4)可得:物體G所受浮力大小與有關(guān);分析比較(2)、(4)、(5)可得:
物體G所受浮力大小與有關(guān);由題中信息計(jì)算物體G的體積■=nr*鹽水的密度叫=
kg/m3。(夕水=LOx1O'kg/n?,g=1ON/kg)
【答案】⑴右(5)物體排開液體的體積液體的密度1.0x10-41.125x103
【解析】杠桿在如圖1位置平衡后,要使杠桿在水平位置重新平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。
步驟(2)、(3)、(4)是讓物體未浸入、部分浸入和浸沒于水中,而鉤碼逐漸靠近支點(diǎn),說明物體G所受的浮力
逐漸變大,所以可得物體G所受的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。
步驟(4)(5)是讓物體G分別浸沒在水中和鹽水中,所以比較的是浮力大小與液體密度的關(guān)系。
由步驟(4)及杠桿的平衡條件得
(G斷尸浮)4L=1N-4L,(2N-F,;)-4L=1N-4Z,
所以尸浮=IN
由阿基米德原理有,物體的體積
1N
=10^m3
。水g1.0xl03kg/m3x1ON/kg
由步驟(5)及杠桿的平衡條件得
(2N-尸淳')-4L=lN-3.5L
所以尸/=1.125N
由阿基米德原理有,鹽水的密度
1.125N
=1.125xl03kg/m3
P鹽水=g%10N/kgxl0-4m3
19.(2020四川自貢市)小明利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進(jìn)行探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn),已知每個(gè)鉤碼重0.5No
(1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿的中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向(選
填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡。你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中讓杠桿在水平位置平衡的好處是;
(2)在圖甲中的/點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼,要使杠桿仍保持水平位置平衡,需在6點(diǎn)懸掛個(gè)鈞碼;
(3)如圖乙所示,取走懸掛在6點(diǎn)的鉤碼,改用彈簧測(cè)力計(jì)在。點(diǎn)豎直向上拉,仍使杠桿水平位置平衡,測(cè)
力計(jì)的拉力為N;若在。點(diǎn)改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使之斜向右上方,杠桿仍然水平位置平衡,
則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將(選填“變大”或“變小”或“不變”),若此時(shí)斜向右上方的測(cè)力計(jì)與豎直方向
間的夾角為60°,杠桿在水平位置平衡時(shí),測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為No
【答案】⑴右(2)便于測(cè)量力臂(3)2(4)1(5)變大⑹2
【解析】(1)杠桿靜止時(shí),杠桿左端下沉,說明右端偏高,平衡螺母需向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡。
杠桿只有在水平位置平衡時(shí),力臂才正好在杠桿上,這樣測(cè)量起來會(huì)比較方便。
(2)設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為,,每個(gè)鉤碼的重力為G根據(jù)杠桿的平衡條件
4GX2片凡X4J
尺=2G
即需在8點(diǎn)處掛2個(gè)鉤碼。
(3)取走懸掛在8點(diǎn)鉤碼,改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上的拉力,根據(jù)杠桿的平衡條件得到
4GX2/=代X4/
氏=202X05N=1N
(4)如改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不變,動(dòng)力臂減小,動(dòng)力要增大,所
以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,才能使杠桿仍然水平平衡。
(5)從支點(diǎn)。到動(dòng)力作用線做垂線,支點(diǎn)與垂足之間的距離即為力臂r,如圖所示:
由杠桿的平衡條件得到Fl'=4Gx2/
Fx4/xl=4xO.5Nx2/
2
片2N
20.某初中學(xué)校八年二班學(xué)習(xí)小組,利用重力相等的鉤碼,刻度均勻的杠桿進(jìn)行了“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)
的探究。
J
-■
-&s
o
圖1圖2
(1)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用圖1所示器材正確操作后,他們分別記錄了杠桿平衡時(shí)三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄在下表中:
次數(shù)動(dòng)力F./N動(dòng)力臂L/cm阻力臂U/cm
阻力F2/N
11.0102.05
21.550.5
32.0151.520
其中數(shù)據(jù)表格里有一個(gè)數(shù)據(jù)忘記填寫了,這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該為
(2)下列四個(gè)因素中,不會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是
A.鐵架臺(tái)自身的重力足夠大
B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等
C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大
D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大
(3)如果用杠桿一端掛鉤碼另一端用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉的方法做實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析說明用這種方法做實(shí)驗(yàn)
的好處。,
(4)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后,他們想進(jìn)一步探究,如果杠桿受到F?、F3兩個(gè)阻力,結(jié)構(gòu)會(huì)怎樣?通過實(shí)驗(yàn),
他們得到了如圖2所示的結(jié)果.根據(jù)這個(gè)結(jié)果,可以初步得出,在這種情況下杠桿的平衡條件為:
FL=.(Fi、桂、F3的力偌分別用L、L2、L3表示)
【答案】(1〉15;(2)A;(3)不需要調(diào)整力臂,容易使杠桿平衡。(4)F3L3+F2L2.
【解析】杠桿在水平位置平衡后,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂(重力的方向跟杠桿垂直),同時(shí)能夠
消除杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響,因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡;根據(jù)杠桿平
衡條件分析解答;對(duì)各選項(xiàng)分析解答;無論兩側(cè)掛幾組鉤碼,每一組都有自己的力與力臂,因此,求出每
?個(gè)力與相應(yīng)力臂的乘積,再相加,就是整個(gè)這一側(cè)的結(jié)果,同樣表示出另一側(cè),看兩者是否平衡.
(1)為了便于從杠桿上直接讀取力臂,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡。
根據(jù)表格第一次、第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂的結(jié)論。利用這個(gè)結(jié)論就可以計(jì)算
出表格中的數(shù)據(jù)。
杠桿平衡條件為:FdFhL.
由杠桿平衡條件得:1.5NX5cm=0.5NXL2
得:1.2=15cm
(2)A.鐵架臺(tái)自身的重力足夠大目的使杠桿穩(wěn)定,但對(duì)杠桿的平衡無影響,故A符合題意;
B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等,則多個(gè)鉤碼總重力無法確定,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,故B不符合題意:
C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會(huì)對(duì)力的真實(shí)值有影響,故C不符合題意;
D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會(huì)影響杠桿的靈敏,對(duì)測(cè)量結(jié)果造成誤差,故D不符合題意,
故選A.
(3)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿時(shí),由于測(cè)力計(jì)的力可以連續(xù)變化,很容易得到所需要的力,不需要調(diào)
整力臂,所以用這種方法很容易使杠桿平衡。
(4)設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿一個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿右側(cè)FQ+F心=2CX2L+2G
X4L=12GL;杠桿左側(cè)FL=4GX3L=12GL,故左側(cè)等于右側(cè),故FSLS+FZLFFL.
五、綜合應(yīng)用題
21.疫情期間,大壯同學(xué)自制了如圖所示的健身器材,堅(jiān)持鍛煉身體。用細(xì)繩系在輕桿的。點(diǎn)將輕桿懸掛起
來,在桿的A端懸掛質(zhì)量如=10kg的重物,在B端豎直向下緩慢拉動(dòng)輕桿至水平位置。已知4。長(zhǎng)1.5m,
OB長(zhǎng)0.5m,大壯質(zhì)量”?2=56kg,g取10N/kg,求此時(shí):
(1)大壯對(duì)桿的拉力大??;
(2)地面對(duì)大壯的支持力大小。
【答案】(D300N;(2)260N
【解析】(1)緩慢拉動(dòng)輕桿至水平位置,根據(jù)杠桿平衡條件可得:W口OA=FBQOB,&的大小等于GA,即
&=GA=,〃ig=10kgx10N/kg=100N
,,,F.rOAlOONxl.5m
則FB=---------=-------------------=300N
OB0.5m
即大壯對(duì)桿的拉力為300N,
(2)大壯受三個(gè)力,重力G、桿對(duì)大壯的拉力廣、地面對(duì)大壯的支持力尸小三個(gè)力平衡,桿對(duì)?大壯的拉力
與大壯對(duì)桿的拉力為相互作用力,大小相等,則地面對(duì)大壯的支持力
F!,=G-F=m2g-F=56kgx10N/kg-300N=260N
地面對(duì)大壯的支持力為260N。
22.(2020四川南充)圖甲為某自動(dòng)注水裝置的部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,杠桿力仍始終在水平位置保持平衡,。為杠
桿的支點(diǎn),0=3。8,豎直細(xì)桿a的一端連接在杠桿的4點(diǎn),另一端與高為0.2m的長(zhǎng)方體物塊C固定;豎直
細(xì)桿b的下端通過力傳感器固定,上端連接在杠桿的6點(diǎn)(不計(jì)杠桿、細(xì)桿及連接處的重力和細(xì)桿的體積)。
圓柱形水箱中有質(zhì)量為3kg的水,打開水龍頭,將水箱中的水緩慢放出,通過力傳感器能顯示出細(xì)桿b對(duì)
力傳感器的壓力或拉力的大??;圖乙是力傳感器示數(shù)尸的大小隨放出水質(zhì)量加變化的圖像。當(dāng)放出水的質(zhì)
量達(dá)到2kg時(shí),物體C剛好全部露出水面,此時(shí)裝置由傳感器控制開關(guān)開始注水。(酢lONkg)求:
(1)物塊C的重力;
(2)物塊C受到的最大浮力;
(3)從開始放水到物塊C上表面剛好與液面相平時(shí),水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng)變化了多少?
3
力傳任
aE
甲
【答案】(1)2N;(2)10N;(3)2000Pa
【解析】(1)當(dāng)物體C剛好全部露出時(shí),杠桿受到的阻力為C的重力,此時(shí)
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