
?備戰(zhàn)2022 浙教版科學(xué) 中考高頻考點(diǎn) 加強(qiáng)練
第47講 杠桿
一、單選題
1.(2021·金華)生活中處處有科學(xué)。下列日常工作,在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(?? )
A.?獨(dú)輪車 ?????????????????????????B.?開瓶器
C.?釣魚竿 ?????????????????????????D.?大鍘刀
2.(2021·溫州)停放自行車時(shí),若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力,將后輪略微提起。其中最省力的點(diǎn)是(??? )
A.?A點(diǎn)?????????????????????????????B.?B點(diǎn)?????????????????????????????C.?C點(diǎn)?????????????????????????????D.?D點(diǎn)
3.(2021·婺城模擬)如圖甲是復(fù)習(xí)階段用來(lái)整理試卷的燕尾夾,乙圖是它的側(cè)面圖,使用時(shí),用力摁住C點(diǎn)即可打開燕尾夾。下列有關(guān)燕尾夾的說(shuō)法不正確的是(??? )
A.?甲圖所示夾子打開時(shí),力使物體發(fā)生形變
B.?乙圖所示ABC可看成杠桿,點(diǎn)A為支點(diǎn)
C.?甲圖豎直夾住一疊試卷時(shí),試卷只受到兩個(gè)力作用
D.?乙圖所示在C點(diǎn)用力F時(shí),屬于省力杠桿
4.(2021·南湖模擬)如圖所示是用筷子夾菜場(chǎng)景,此時(shí)筷子是一種費(fèi)力杠桿。下列生活用具正常使用時(shí)也屬于費(fèi)力杠桿的是( ??)
A.?鑷子 ????????????????????B.?剪子
C.?起子 ???????????????????D.?鉗子
5.(2021·奉化模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作中,其中一項(xiàng)的操作目的與其他三項(xiàng)不屬于同一類,該項(xiàng)操作是(??? )
A.?對(duì)試管加熱前先要把試管外壁擦干,再加熱。
B.?測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)前,將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處
C.?探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn),先調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡
D.?轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡的粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時(shí),雙眼從側(cè)面注視物鏡
6.(2021·瑞安模擬)如圖是辦公用品燕尾夾,MON可以看成一個(gè)杠桿。用力按壓N點(diǎn),即可打開燕尾夾,此杠桿的示意圖表示合理的是(??? )
A.???????B.???????C.???????D.?
7.(2021九下·浙江期末)下列測(cè)量工具沒有利用杠桿原理的是( ??)
A.?彈簧測(cè)力計(jì) B.?桿秤
C.?臺(tái)秤 D.?托盤天平
8.(2021九下·金華月考)如圖,用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重0.5牛)。下列說(shuō)法正確的是(?? )
A.?實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)如圖所示情況,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)
B.?如圖,在A、B處各增加一個(gè)鉤碼,杠桿仍然能在水平位置保持平衡
C. ?如圖,彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大
D. ?如圖,用彈簧測(cè)力計(jì)在c點(diǎn)向上拉杠桿,當(dāng)杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)小于3牛
9.(2021九下·杭州開學(xué)考)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的(??? )
A.?刀刃很薄可以增大壓力??????????????????????????B.?鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿
C.?甘蔗放在a點(diǎn)比b點(diǎn)更易被切斷??????????????D.?手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
10.(2020九上·鎮(zhèn)海期末)小科學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械后,用 100N 的力提起了 330N 的重物,那么他可能使用了(?? )
A.?一根杠桿
B.?一個(gè)定滑輪
C.?一個(gè)動(dòng)滑輪
D.?一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組
11.(2020九上·西湖期末)關(guān)于超市手推車(如圖為側(cè)視圖)下列說(shuō)法正確的是(?? )
A.?當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),需向下壓扶把,手推車可以視為以B為支點(diǎn)的杠桿
B.?當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí),需向上抬扶把,手推車可以視為費(fèi)力杠桿
C.?貨物越靠前(B點(diǎn)),前輪過(guò)障礙物A所需向下壓的力越大
D.?貨物越靠前(B點(diǎn)),后輪過(guò)障礙物A所需向上抬的力越大
12.(2020九上·拱墅期末)如圖所示,利用筷子開啟啤酒瓶蓋,筷子相當(dāng)于(??? )
A.?費(fèi)力杠桿???????????B.?等臂杠桿???????????C.?省力杠桿???????????D.?既省力又省距離的杠桿
13.(2020九上·溫州月考)人體中有不少骨骼構(gòu)成杠桿。如圖所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相當(dāng)于杠桿,肱二頭肌收縮提供動(dòng)力。則(??? )
A.?這是一個(gè)省力杠桿?????????????????????????????????B.?這是一個(gè)等臂杠桿
C.?肘關(guān)節(jié)相當(dāng)于杠桿支點(diǎn)??????????????????????????D.?肱二頭肌相當(dāng)于杠桿支點(diǎn)
14.(2020九上·下城期中)如圖,用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是(?? )
A.?圖甲,實(shí)驗(yàn)前杠桿斜靜止,說(shuō)明杠桿沒有處于平衡狀態(tài)
B.?圖甲,為使杠桿處于水平狀態(tài),應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)
C.?圖乙,在A處和B處各增加一個(gè)鉤碼,杠桿仍然能保持平衡
D.?圖丙,彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大
15.(2020九上·杭州月考)如圖所示的幾種杠桿類工具,在使用時(shí)屬于省力杠桿的是(?? )
A.?用魚桿釣魚?????????????????????B.?用羊角錘拔釘子
C.?用筷子夾取食物??????????D.?用笤帚掃地
16.(2020九上·杭州開學(xué)考)等臂杠桿兩端各系一只等質(zhì)量的鐵球,將杠桿調(diào)平衡后,將球分別浸沒在等質(zhì)量、等密度的稀H2SO4和CuSO4溶液里(如圖所示),一段時(shí)間后杠桿將會(huì)(?? )
A.?左端上翹??????????????????B.?右端上翹??????????????????C.?仍然平衡??????????????????D.?無(wú)法判斷
17.一根輕質(zhì)木桿,A端細(xì)線下所掛50N的重物靜止在水平地面上。當(dāng)在B點(diǎn)加豎直向下的力F=30N作用時(shí),木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài),此時(shí)細(xì)線豎直。已知OA=15cm,OB=5cm,則重物對(duì)水平地面的壓力為(?? )
A.?80N????????????????????????????B.?60N????????????????????????????C.?40N????????????????????????????D.?20N
18.室內(nèi)垃圾桶平時(shí)桶蓋關(guān)閉,使垃圾散發(fā)的異味不會(huì)飄出,使用時(shí)用腳踩踏板,桶蓋開啟。根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖可確定(?? )
A.?桶中只有一個(gè)杠桿在起作用,且為省力杠桿
B.?桶中只有一個(gè)杠桿在起作用,且為費(fèi)力杠桿
C.?桶中有兩個(gè)杠桿在起作用,且都是省力杠桿
D.?桶中有兩個(gè)杠桿在起作用,一個(gè)是省力杠桿,一個(gè)是費(fèi)力杠桿
19.(2020·溫州模擬)質(zhì)地均勻杠桿,每個(gè)鉤碼重0.5N,下列操作中可以使杠桿在水平位置平衡的是(??? )
A.???????????????????B.?
C.?????????????????D.?
20.(2020·溫州模擬)如圖所示甲乙兩杠桿處于水平位置平衡,甲圖上有兩個(gè)體積不同的鐵球,乙圖上有兩個(gè)體積相同的鋁球和鐵球,如果把他們都浸沒在水中,則杠桿將發(fā)生的變化是(??? )
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
二、填空題
21.(2021·長(zhǎng)興模擬)如圖所示,OAB是杠桿,OA與BA垂直,在OA的中點(diǎn)處掛一個(gè)G=10N的重物,杠桿重力及摩擦均不計(jì)。若加在B點(diǎn)的動(dòng)力F甲使OA在水平位置保持靜止,如圖甲所示,那么,該杠桿________(選填“一定”或“不一定")是省力杠桿;若動(dòng)力F乙始終與OA垂直,將杠桿由水平位置勻速向上提升重物,如圖乙所示,動(dòng)力F乙的大小變化是________(選填“變大”、“變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”);若動(dòng)力F丙由豎直向上的方向沿逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)到水平向左的方向,在此過(guò)程中OA始終保持水平靜止,如圖丙所示,請(qǐng)?jiān)诖痤}卷上畫出動(dòng)力F丙隨時(shí)間t的變化趨勢(shì)________。
22.(2021·嘉善模擬)如圖裝置,桿總長(zhǎng)2米,套環(huán)與桿重忽略不計(jì)。某健身者體重500牛,臂力700牛,通過(guò)該裝置將280牛的重物拉起,至少需將套環(huán)移至離墻壁________米處,此杠桿為________杠桿。(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)
23.(2021·浙江模擬)為了防止門被風(fēng)吹動(dòng),常在門背后和墻上安裝如圖甲? 所示的“門吸”。圖乙是簡(jiǎn)化后的模型。門可以繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),門寬為1.2米?!伴T吸”與O位置關(guān)系、“門吸”引力大小和方向如圖乙所示。(摩擦力忽略不計(jì))
(1)關(guān)門所需的最小力F是________牛。
(2)門被吸住是利用磁體之間________的原理。
24.(2020九上·越城期末)如圖所示是一把開瓶蓋的新型起子,要打開瓶蓋,用力方向應(yīng)為________(選填 “F”或“F"),從起子的使用情況看,這是一個(gè)________杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)。
25.(2020九上·濱江月考)如圖裝置為某學(xué)生在科技創(chuàng)新大賽時(shí)發(fā)明的可以直接測(cè)量密度的“密度天平”。其制作過(guò)程如下:選擇一根長(zhǎng)1米杠桿,調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡。在左側(cè)離O點(diǎn)10厘米的A位置用細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為150克、容積為80毫升的容器。右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為50克鉤碼(細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì))。測(cè)量時(shí)往容器中加滿待測(cè)液體,移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡,在鉤碼懸掛位置直接讀出液體的密度。
(1)該“密度天平”的“零刻度”應(yīng)標(biāo)在右端離支點(diǎn)O________cm處。
(2)該“密度天平”的量程為________。
(3)若將鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)增大,該“密度天平”的量程將________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
26.(2020九上·樂清月考)如圖所示,有一根均勻鐵棒,長(zhǎng)為10cm,OA=2.5cm,重力G=600N,為了不使這根鐵棒的B端下沉,所需外力F至少應(yīng)為________N,若F的方向不變,微微抬起這根鐵棒的B端,所需外力F應(yīng)為________N。
27.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿支在支架上,OA=20cm,G1為邊長(zhǎng)是5cm的正方體,G2重為20N。當(dāng)OC=10cm時(shí),繩子的拉力為________N,此時(shí)G1對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa?,F(xiàn)用一水平拉力,使G2以________cm/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)12.5s后,可使G1對(duì)地面的壓力恰好為零。
28.(2020·衢州)在實(shí)際生活中,常用螺絲刀將螺絲釘擰進(jìn)(出)物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀,可視為圖乙所示的杠桿AOB,其中O為支點(diǎn),B為阻力作用點(diǎn),F(xiàn)2為阻力,動(dòng)力作用在手柄上。
(1)圖甲中的螺絲刀屬于________杠桿。
(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置圖中,畫出對(duì)應(yīng)F2的最小動(dòng)力F的示意圖。________
29.如圖所示,在處于水平位置平衡的杠桿的A點(diǎn)懸掛兩個(gè)總重為2N的鉤碼,在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉,使杠桿在水平位置再次平衡,則拉力應(yīng)為________N,此時(shí)的杠桿屬于________(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。如果彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N,在支點(diǎn)不變的情況下,采用圖中的杠桿,能較為精確地測(cè)量出懸掛物體的最大質(zhì)量為________kg。(g取10N/kg)
30.如圖所示為一種簡(jiǎn)易的捕鼠器,質(zhì)量為150g、長(zhǎng)1m材質(zhì)均勻的木板放在水平桌面上,木板最左端離桌沿O點(diǎn)40cm。在木板的上方掛一誘餌,一只老鼠為了吃到誘餌沿木板向左端爬去,當(dāng)老鼠爬過(guò)距離O點(diǎn)30cm位置時(shí),木板會(huì)失去平衡,使老鼠落入水桶中,則該老鼠重為________N。(g取10N/kg)
三、實(shí)驗(yàn)探究題
31.(2021·衢州)將酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的體積百分比)會(huì)變化嗎?小科認(rèn)為:只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品,動(dòng)手制作“密度秤”米測(cè)量酒的密度。
步驟Ⅰ:按圖甲制作好秤桿,提起提紐,移動(dòng)秤砣(小螺母),當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)用筆將此時(shí)秤砣的懸掛點(diǎn)B標(biāo)記為“0”刻度(單位:g/cm3)。
步驟Ⅱ:按圖乙所示,將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底),提起提紐,移動(dòng)秤砣,當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)用筆將此時(shí)秤砣的懸掛點(diǎn)C標(biāo)記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間
分為10等份。
步驟Ⅲ:測(cè)量酒的密度。
(1)應(yīng)用:小科,用該密度秤分別測(cè)出瓶蓋剛打開和敞口一段時(shí)間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3 , 已知酒精密度為0.8g/cm3 , 應(yīng)用密度知識(shí)可判斷出其酒精度________(填“變大”“不變”或“變小")。
(2)反思:在制作和測(cè)量過(guò)程中,大螺母必須浸沒的目的是________。
(3)拓展:小科若要測(cè)量食鹽水的密度,他應(yīng)先在密度秤上增加大于1的刻度,請(qǐng)你寫出利用直尺和筆標(biāo)定刻度的過(guò)程:________?。
32.(2021·湖州)下列是某科學(xué)研究小組探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:(本實(shí)驗(yàn)均使用輕質(zhì)杠桿)實(shí)驗(yàn)1:在直杠桿水平平衡時(shí)(如圖甲所示) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 記錄多組數(shù)據(jù)。得出:F1×s1=F2× s2(注:s1和s2分別表示支點(diǎn)到F1和F2的作用點(diǎn)的距離)。在直杠桿傾斜平衡時(shí)(如圖乙所示)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也得到了同樣的結(jié)論。該結(jié)論適用于所有平衡時(shí)的杠桿嗎?
實(shí)驗(yàn)2:科學(xué)研究小組用一側(cè)彎曲的杠桿進(jìn)行如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),移動(dòng)鉤碼,改變鉤碼數(shù)量,
記錄數(shù)據(jù)如表,分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結(jié)論并不成立,但發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的等量關(guān)系,即:(待填)。s和l(支點(diǎn)到力的作用線的距離)這兩個(gè)量在研究杠桿平衡條件時(shí),哪個(gè)量才是有價(jià)值的呢?研究小組的同學(xué)觀察到:支點(diǎn)到F的作用點(diǎn)的距離(s1)與支點(diǎn)到F1的作用線的距離(l1)是相等的。研究小組的同學(xué)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
F1/N
S1/cm
F2/N
S2/cm
L2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
①移動(dòng)鉤碼,使杠桿________,并使杠桿處于平衡狀態(tài)。
②記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改變鉤碼數(shù)量,移動(dòng)鉤碼,記錄杠桿處于平衡時(shí)的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。。
④分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出彎杠桿的平衡條件。最后,通過(guò)科學(xué)思維,得出所有杠桿的平衡條件都是:F1×l1=F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應(yīng)用,如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力,就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。請(qǐng)回答:
(1)在研究一側(cè)彎曲的杠桿時(shí),發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新的等量關(guān)系是________。
(2)將實(shí)驗(yàn)3中的①填寫完整________。
(3)“支點(diǎn)到力的作用線的距離”在科學(xué)上被稱為________。通過(guò)探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn),使我們深深認(rèn)識(shí)到建立這一科學(xué)量的價(jià)值。
(4)用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是________。
33.(2021·麗水)桿秤(如圖甲)是我國(guó)古老的衡量工具,現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂谩D撑d趣小組在老師的指導(dǎo)下,動(dòng)手制作量程為20克的桿秤(如圖乙)。
[制作步驟]
①做秤桿:選取一根筷子,在筷子左端選擇兩點(diǎn)依次標(biāo)上“A”、“B”。
②掛秤盤:取一個(gè)小紙杯,剪去上部四分之三,系上細(xì)繩,固定在秤桿的“A"處;
③系秤紐:在秤桿的“B"處系上繩子:
④標(biāo)零線:將5克的砝碼系上細(xì)繩制成秤砣,掛到秤紐的右邊,手提秤紐,移動(dòng)秤砣,使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài),在秤砣所掛的位置標(biāo)上“0”;
⑤定刻度……
[交流評(píng)價(jià)]
(1)桿秤是一種測(cè)量________的工具:
(2)當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí),秤砣應(yīng)從“0”刻度向________側(cè)移動(dòng):
(3)步驟④標(biāo)零線的目的是________;
(4)根據(jù)杠桿平衡條件可知,桿秤的刻度是均勻的。定刻度時(shí),小科和小思采用不同的方法,你認(rèn)為________的方法更合理。
小科:先在秤盤上放1克物體,移動(dòng)秤砣,使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài),在秤砣所掛的位置標(biāo)上1;然后在秤盤上放2克物體……按上述方法直到標(biāo)出所有刻度。
小息:在秤盤上放20克物體,移動(dòng)秤砣,使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài),在秤砣所掛的位置標(biāo)上20,0和20之間分為20等份。依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。
34.(2021九下·鄞州月考)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖a所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向旋________(選填“左”或“右”)。
(2)如圖b所示,在A位置上掛兩個(gè)相同鉤碼,應(yīng)該在B位置掛上________個(gè)同樣的鉤碼,才能使杠桿在水平位置平衡。
(3)如圖c所示,彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿始終保持水平平衡,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
四、解答題
35.(2021·杭州)已知一根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為60kg,體積為0.1m3。問(wèn):
(1)此木料的密度為多少?
(2)如圖所示,甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此本料并恰好水平,其中AO=BC,O為木料的中
???? 點(diǎn)。求此時(shí)乙對(duì)木料的作用力大小。
(3)若在(2)中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí),請(qǐng)列式分析此過(guò)程中甲對(duì)木料作用力大小變化情況。
36.(2021九下·海曙月考)桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時(shí),將秤砣移至O點(diǎn)提紐處,桿秤恰好水平平衡,于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤砣移到B處,恰好能使桿秤水平平衡測(cè)得OA=5cm,OB=10cm。
??
(1)計(jì)算秤砣的質(zhì)量。???
(2)小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為________kg。若圖中OC=2OB,則C處的刻度應(yīng)為________Kg。???
(3)當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣,移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí),其讀數(shù)________(選填“”)2kg,由此可知一桿杄秤不能隨意更換秤砣。??
37.(2021·越城模擬)如圖所示,質(zhì)量為50kg的小明正在家中做俯臥撐運(yùn)動(dòng),可將他的身體視為一個(gè)杠桿,A點(diǎn)為身體重心。
(1)將身體撐起的過(guò)程中,求地面對(duì)雙掌的支持力;
(2)若雙掌與地面接觸的總面積為3×10-2m-2 , 求雙手對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)若小明在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,求他做俯臥撐的功率。
38.(2021·余杭模擬)如圖所示為測(cè)液體密度的密度秤示意圖,輕質(zhì)桿AB長(zhǎng)為40cm,可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(輕質(zhì)桿與O點(diǎn)之間的摩擦忽略不計(jì)),其左端A點(diǎn)掛一個(gè)質(zhì)量為0.2kg,容積為200mL的桶,AO=10cm;在O點(diǎn)的右側(cè)用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的秤砣,秤砣可沿OB左右滑動(dòng)。使用時(shí),在桶中裝滿待測(cè)液體,移動(dòng)秤砣使密度秤再次水平平衡,讀出相應(yīng)位置的刻度值即可。
(1)密度秤零刻度在O點(diǎn)右側(cè)________cm處。
(2)該密度秤所能測(cè)量的最大密度是多少?
(3)判斷該密度秤的刻度是否均勻(通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明)。
39.(2020九上·鎮(zhèn)海期末)質(zhì)量為 2.5kg 的圓柱體,其橫截面的半徑為 0.5m;放置在水平地面上,與高為 0.2m的臺(tái)階接觸,接觸部位足夠粗糙,如圖所示。現(xiàn)欲在圓柱體上施加一作用力,使它下部剛好脫離地面。
(1)畫出此作用力F最小的示意圖
(2)求此作用力F的最小值。
(3)要使此圓柱體在10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)到臺(tái)階上,則功率至少為多少?
五、綜合說(shuō)理題
40.(2020九上·江北月考)如圖所示為課本92頁(yè)活動(dòng)“蠟燭蹺蹺板”,按照步驟做好蠟燭蹺蹺板,先后點(diǎn)燃左右兩端蠟燭,會(huì)發(fā)現(xiàn)它的兩端會(huì)不斷地上下翹動(dòng),請(qǐng)你解釋一下出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因。
答案解析部分
一、單選題
1.答案: C
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類。
解答:A.使用獨(dú)輪車時(shí),車輪為支點(diǎn),重力為阻力,作用在重心上,動(dòng)力作用在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故A不合題意;?
B.使用開瓶器時(shí),它與瓶蓋上表面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn),阻力作用在瓶蓋下面,動(dòng)力作用在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故B不合題意;?
C.使用釣魚竿時(shí),靠近胸口的手所在的位置為支點(diǎn),動(dòng)力作用在魚竿的中間,而阻力作用在魚竿的頂端,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故C符合題意;?
D.使用大鍘刀時(shí),刀片頂端的轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn),阻力作用在刀口中間,動(dòng)力作用在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故D不合題意。
故選C。?
2.答案: D
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:根據(jù)杠桿的平衡條件分析判斷。
解答:根據(jù)圖片可知,將后輪提起時(shí),前面的車輪相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn),阻力為自行車的重力,動(dòng)力為手提的力。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂不變的情況下,D點(diǎn)的動(dòng)力臂最長(zhǎng),則此時(shí)最省力,故D正確,而A、B、C錯(cuò)誤。
故選D。
3.答案: C
考點(diǎn):力的作用效果,杠桿的分類
分析:(1)力的作用效果:①改變物體形狀;②改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)杠桿上固定不動(dòng)的點(diǎn)為支點(diǎn);
(3)對(duì)試卷進(jìn)行受力分析;
(4)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,確定杠桿的分類。
解答:A.甲圖所示夾子打開時(shí),力使物體發(fā)生形變,故A正確不合題意;
B.乙圖所示ABC可看成杠桿,點(diǎn)A的位置保持不變,相當(dāng)于支點(diǎn),故A正確不合題意;
C.甲圖豎直夾住一疊試卷時(shí),試卷受到向下的重力、向上的摩擦力,向左和向右的彈力,故C錯(cuò)誤符合題意;
D.乙圖所示在C點(diǎn)用力F時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,相當(dāng)于省力杠桿,故D正確不合題意。
故選C。
4.答案: A
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:如果動(dòng)力臂小于阻力臂,那么為費(fèi)力杠桿,據(jù)此分析判斷。
解答:A.使用鑷子時(shí),兩個(gè)夾片的相連處為支點(diǎn),阻力作用在頂端,動(dòng)力作用在中間,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故A符合題意;
B.使用剪刀時(shí),轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn),阻力作用在刀口上,動(dòng)力在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故B不合題意;
C.使用起子時(shí),起子與瓶蓋上表面接觸的位置為支點(diǎn),阻力作用在瓶蓋的下面,動(dòng)力作用在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故C不合題意;
D.使用鉗子時(shí),轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn),阻力作用在刀口上,動(dòng)力在手柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故D不合題意。
故選A。
5.答案: C
考點(diǎn):常見實(shí)驗(yàn)操作,顯微鏡的使用,杠桿的平衡條件,測(cè)定小燈泡的功率
分析:本題主要考查實(shí)驗(yàn)操作安全事項(xiàng)相關(guān)知識(shí)。
解答:A、 對(duì)試管加熱前先要把試管外壁擦干,再加熱是為了防止試管外壁有水,受熱時(shí)發(fā)生炸裂,從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮;
B、 測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)前,將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處 是為了防止電流過(guò)大,燒壞用電器,從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮;
C、探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn),先調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡是為了便于測(cè)量力臂,同時(shí)消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響,不是從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮;
D、轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡的粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時(shí),雙眼從側(cè)面注視物鏡是為了防止載物臺(tái)的載玻片被壓碎,從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮。
故答案為:C
6.答案: A
考點(diǎn):杠桿及其五要素
分析:根據(jù)燕尾夾的使用過(guò)程分析杠桿的幾個(gè)要素即可。
解答:當(dāng)使用燕尾夾時(shí),動(dòng)力F1作用再N端,阻力F2作用在M端,保持位置不變的點(diǎn)是O點(diǎn),這就是杠桿的支點(diǎn)。由于支點(diǎn)在中間,因此動(dòng)力和阻力的方向基本一致,都是向下的,故A正確,而B、C、D錯(cuò)誤。
故選A。
7.答案: A
考點(diǎn):杠桿及其五要素
分析:分析各個(gè)選項(xiàng)中器材包含的物理原理即可。
解答:桿秤、臺(tái)秤和托盤天平,都利用了杠桿原理,而彈簧測(cè)力計(jì)的原理:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比,故A符合題意,而B、C、D不合題意。
故選A。
8.答案: C
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)平衡螺母總是向輕的那端調(diào)節(jié);
(2)(3)(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析判斷。
解答:A.根據(jù)圖片可知,杠桿的右端上翹,即右端輕,因此平衡螺母應(yīng)該向右調(diào)節(jié),故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)鉤碼重力為G,每格長(zhǎng)度為L(zhǎng),左邊:4G×2L=8GL;
右邊:3G×3L=9GL;
因此杠桿的右端下沉,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖片可知,彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b位置時(shí),動(dòng)力臂變小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)肯定增大,故C正確;
D.根據(jù)杠桿的平衡條件得到:(0.5N×3)×6L=F×3L;
解得:F=3N。
故D錯(cuò)誤。
故選C。
9.答案: C
考點(diǎn):增大或減小壓強(qiáng)的方法,杠桿的平衡條件,杠桿的分類
分析:(1)增大壓強(qiáng)的方法:①增大壓力;②減小受力面積;
(2)比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度大小,從而確定杠桿的分類;
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析;
(4)動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力,據(jù)此分析判斷。
解答:A.刀刃的厚薄不能改變作用在刀上的壓力,但是可以減小受力面積而增大對(duì)甘蔗的壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;
B.左邊的轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn),甘蔗對(duì)刀刃產(chǎn)生阻力,手對(duì)刀柄產(chǎn)生動(dòng)力,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,當(dāng)動(dòng)力臂L1和阻力F2不變時(shí),甘蔗放在a點(diǎn)不在b點(diǎn)時(shí)阻力臂L2更小,此時(shí)甘蔗被切斷時(shí)的動(dòng)力F1會(huì)更小,故C正確;
D.F2與刀柄垂直,此時(shí)刀柄的長(zhǎng)度就是動(dòng)力臂,而F1的方向不與刀柄垂直,則此時(shí)的動(dòng)力臂小于刀柄長(zhǎng)度,則前者的動(dòng)力臂大于后者,因此前者比后者更省力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
10.答案: A
考點(diǎn):杠桿的平衡條件,定滑輪及其工作特點(diǎn),動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn),滑輪組及其工作特點(diǎn)
分析:根據(jù)各種簡(jiǎn)單機(jī)械的工作特點(diǎn)分析判斷。
解答:A.根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),可以省力,只要?jiǎng)恿Ρ酆妥枇Ρ鄣谋戎岛线m,肯定能用100N的力提起330N的物體,故A符合題意;
B.使用定滑輪不省力不費(fèi)力,提起330N的物體必須使用330N的力,故B不合題意;
C.動(dòng)滑輪最多省一半的力,那么提起330N的物體最少使用165N的力,故C不合題意;
D.一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,承擔(dān)重力的繩子段數(shù)最多n=3,此時(shí)最少使用拉力F=Gn=330N3=110N , 故D不合題意。
故選A。
11.答案: C
考點(diǎn):杠桿及其五要素,杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)使用過(guò)程判斷支點(diǎn)的位置;
(2)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類;
(3)(4)根據(jù)杠桿的平衡條件判斷。
解答:A.當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),應(yīng)該抬起前輪,需向下壓扶把,此時(shí)C輪不動(dòng),因此手推車可以視為以C為支點(diǎn)的杠桿,故A錯(cuò)誤;?
B.當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí),需向上抬扶把,而B輪不動(dòng),為支點(diǎn)。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,因此手推車可以視為省力杠桿,故B錯(cuò)誤;?
C.前輪過(guò)障礙物A時(shí),C點(diǎn)為支點(diǎn);貨物越靠前(B點(diǎn)),阻力臂越大,根據(jù)平衡條件F1L1=F2L2可知,前輪過(guò)障礙物A所需向下壓的力越大,故C正確;
D.后輪過(guò)障礙物時(shí),B點(diǎn)為支點(diǎn),貨物越靠前,阻力臂越小,根據(jù)平衡條件F1L1=F2L2可知,后輪過(guò)障礙物A所需向上抬的力越小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
12.答案: C
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類。
解答:根據(jù)圖片可知,使用筷子開啟啤酒瓶蓋時(shí),墊在筷子下面的手指為支點(diǎn),瓶蓋對(duì)筷子施加向下的阻力,另一只手施加向下的動(dòng)力。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。
故選C。
13.答案: C
考點(diǎn):杠桿及其五要素,杠桿的分類
分析:(1)(2)比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度大小,從而確定杠桿的分類;
(3)(4)根據(jù)手臂端起茶杯的工作過(guò)程分析支點(diǎn)的位置。
解答:手臂端起茶杯的工作過(guò)程中,肘關(guān)節(jié)的位置保持不動(dòng),因此肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)。肱二頭肌收縮提供動(dòng)力,茶杯和手臂自身的重力是阻力,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂是費(fèi)力杠桿,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。
故選C。
14.答案: D
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)杠桿平衡的判斷方法分析;
(2)平衡螺母總是向輕的那端調(diào)節(jié);
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析即可;
(4)分析動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變化,再根據(jù)杠桿的平衡條件判斷動(dòng)力的變化。
解答:A.杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),那么杠桿就處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)甲圖可知,杠桿右端上翹,那么右端輕,因此平衡螺母應(yīng)該向右調(diào)節(jié),故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)砝碼的重力為G,每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩邊增加一個(gè)鉤碼后,那么左邊:4G×2L=8GL,右邊:3G×3L=9GL,杠桿肯定不能平衡,故C錯(cuò)誤;
D.彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b,動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變小,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大,故D正確。
故選D。
15.答案: B
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短,從而確定杠桿的分類。
解答:A.釣魚時(shí),內(nèi)側(cè)的手為支點(diǎn),另一只手施加動(dòng)力,魚的重力為阻力,作用在魚竿的頂端,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;
B.羊角錘的彎曲處為頂點(diǎn),阻力作用在錘頭的豁口處,動(dòng)力作用在錘柄上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故B正確;
C.使用筷子時(shí),下面墊著的中指為支點(diǎn),上面的食指施加動(dòng)力,阻力作用在筷子的尖端,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故C錯(cuò)誤;
D.掃地時(shí),靠近胸口的手為支點(diǎn),另一支手施加動(dòng)力,阻力作用在笤帚的頂端,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故D錯(cuò)誤。
故選B。
16.答案: A
考點(diǎn):杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析,金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用
分析:首先根據(jù)鐵與稀硫酸,鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng),判斷反應(yīng)后溶液的密度大小變化,然后再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排確定鐵球受到浮力的變化,最后根據(jù)F拉=G-F浮判斷杠桿兩端拉力的變化;哪端拉力大,哪端下沉,據(jù)此分析判斷。
解答:左邊:鐵和稀硫酸反應(yīng),生成硫酸亞鐵和氫氣,由于進(jìn)入溶液鐵的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生成的氫氣,所以溶液密度變大;
右邊:鐵和硫酸銅反應(yīng),生成硫酸亞鐵和銅,由于進(jìn)入溶液的鐵的質(zhì)量小于生成銅的質(zhì)量,所以溶液的密度會(huì)變小。
那么左邊溶液密度大于右邊溶液密度,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,左邊鐵球上的浮力大于右邊;
根據(jù)F拉=G-F浮可知,左邊杠桿受到的拉力小于右邊杠桿。
因此杠桿左端上翹,右端下沉。
故選A。
17.答案: C
考點(diǎn):二力平衡的條件及其應(yīng)用,杠桿的平衡條件
分析:首先根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出作用在A點(diǎn)的拉力,然后再根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算出地面對(duì)物體的支持力,最后根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算出物體對(duì)地面的壓力。
解答:根據(jù)杠桿的平衡條件得到:FA×OA=F×OB;
FA×15cm=30N×5cm;
解得:FA=10N;
物體受到豎直向上的拉力FA,支持力FN和向下的重力G,
根據(jù)二力平衡的知識(shí)得到:G=FN+FA;
50N=FN+10N;
解得:FN=40N;
重物對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力為相互作用力,
因此二者大小相等。
即重物對(duì)地面的壓力F壓=FN=40N。
故選C。
18.答案: D
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:根據(jù)垃圾桶的工作過(guò)程分析杠桿的個(gè)數(shù),如果動(dòng)力臂大于阻力臂,那么為省力杠桿;如果動(dòng)力臂小于阻力臂,那么為費(fèi)力杠桿,據(jù)此分析即可。
解答:垃圾桶由兩個(gè)杠桿組成;
①杠桿CBA,支點(diǎn)為C,阻力為桶蓋AB的重力,作用在它的重心上;CD對(duì)B點(diǎn)的支持力為動(dòng)力。因?yàn)閯?dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿;
②杠桿DEF,支點(diǎn)為E,CD對(duì)D點(diǎn)的壓力為阻力,作用在F點(diǎn)的壓力為動(dòng)力。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿。
故D正確,而A、B、C錯(cuò)誤。
故選D。
19.答案: D
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)當(dāng)杠桿平衡時(shí),如果支點(diǎn)在一側(cè),那么阻力和動(dòng)力的方向相反;如果支點(diǎn)在中間,那么阻力和動(dòng)力的方向可以相同;
(2)比較力和力臂的乘積是否相等,哪個(gè)相等,哪個(gè)杠桿就平衡。
解答:A.鉤碼的重力和測(cè)力計(jì)的拉力都在杠桿支點(diǎn)的右側(cè),二者方向不能相同,故A錯(cuò)誤;
B.測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N,設(shè)每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),因?yàn)椋?.5N×2×4L≠1.5N×5L,所以杠桿不能平衡,故B錯(cuò)誤;
C.支點(diǎn)在中間,動(dòng)力和阻力的方向必須相同,故C錯(cuò)誤;
D.測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,設(shè)每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),因?yàn)椋?N× 3L=0.5N×2×6L,所以杠桿能夠平衡,故D正確。
故選D。
20.答案: C
考點(diǎn):浮力大小的計(jì)算,杠桿的平衡條件
分析:當(dāng)把球浸沒在水中時(shí),它們都會(huì)受到浮力,比較杠桿兩邊力和力臂的乘積是否相同,進(jìn)而確定杠桿是否平衡即可。
解答:在甲圖中:
原來(lái)杠桿是平衡的,那么得到:G左×L1=G右×L2? ??①;
當(dāng)兩球浸沒在水中時(shí),它們都會(huì)受到浮力,
那么杠桿左邊:
(G左-F左)×L1=(G左-ρ水gV左)×L1=(G左-ρ水g×G左ρ鐵g)×L1=1-ρ水ρ鐵G左L1;
杠桿右邊:
(G右-F右)×L1=(G右-ρ水gV右)×L2=(G左-ρ水g×G右ρ鐵g)×L2=1-ρ水ρ鐵G右L2;
根據(jù)①式可知,杠桿左右兩邊力和力臂的乘積相等,那么甲仍然平衡。
在乙圖中:
在甲圖中:
原來(lái)杠桿是平衡的,那么得到:G鋁×L1=G鐵×L2? ??①;
當(dāng)兩球浸沒在水中時(shí),它們都會(huì)受到浮力,
那么杠桿左邊:
(G鋁-F鋁)×L1=(G鋁-ρ水gV)×L1=G鋁×L1-ρ水gV×L1? ? ????????②;???????
那么杠桿右邊:
(G鐵-F鐵)×L2=(G鐵-ρ水gV)×L2=G鐵×L2-ρ水gV×L2 ? ????????②;
根據(jù)乙圖可知,L1>L2;
所以杠桿左邊力和力臂的乘積小于右邊力和力臂的乘積,
則杠桿向右下沉,即杠桿失去平衡。
???????故選C。
?
二、填空題
21.答案: 不一定;變??;
考點(diǎn):杠桿的平衡條件,杠桿的分類
分析:(1)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類;
(2)分析上升過(guò)程中阻力臂的變化,然后根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析即可;
(3)分析動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變化,再根據(jù)杠桿的平衡條件確定動(dòng)力的變化規(guī)律。
解答:(1)在F甲的方向改變的過(guò)程中,動(dòng)力臂可能大于阻力臂,可能等于阻力臂,也可能小于阻力臂,因此該杠桿不一定為省力杠桿。
(2)若動(dòng)力F乙始終與OA垂直,那么動(dòng)力臂L1保持不變;將杠桿由水平位置勻速向上提升重物,阻力臂L2逐漸減小,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=GL2可知,動(dòng)力F乙變小。
(3)根據(jù)丙圖可知,在動(dòng)力F丙的方向改變的過(guò)程中,當(dāng)動(dòng)力臂L1等于OB時(shí)最長(zhǎng),此時(shí)動(dòng)力最小,則它的變化規(guī)律為先變小再變大,如下圖所示:
22.答案: 1.12;費(fèi)力
考點(diǎn):杠桿的平衡條件,杠桿的分類
分析:(1)當(dāng)人向下拉動(dòng)物體時(shí),能夠產(chǎn)生的最大拉力等于人體的重力,據(jù)此分析杠桿的平衡條件列式計(jì)算;
(2)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而進(jìn)行杠桿的分類。
解答:(1)定滑輪不省力不費(fèi)力,因此杠桿右端產(chǎn)生的拉力F2=280N;
人能產(chǎn)生的最大拉力F1=G=500N;
根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:500N×L1=280N×2m;
解得:L1=1.12m。
(2)此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿。
23.答案: (1)4
(2)異名磁極相互吸引
考點(diǎn):磁極間的相互作用,杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算即可;
(2)根據(jù)磁極之間的相互作用規(guī)律解答。
解答:(1)根據(jù)圖乙可知,O為支點(diǎn),門吸對(duì)門的吸引力為阻力,阻力臂為0.8m;當(dāng)拉力作用在門的邊緣且與門垂直時(shí),動(dòng)力臂為1.2m最長(zhǎng),此時(shí)動(dòng)力最小。
杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:6N×0.8m=F×1.2m;
解得:F=4N。
(2)門被吸住是利用磁體之間異名磁極相互吸引的原理。
24.答案: F2;省力
考點(diǎn):杠桿的分類
分析:(1)瓶蓋對(duì)起子的阻力向下,要想打開瓶蓋,起子對(duì)瓶蓋的作用力必須向上,據(jù)此分析;
(2)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類。
解答:(1)根據(jù)圖片可知,當(dāng)用力方向?yàn)镕1時(shí),起子對(duì)瓶蓋的作用力向下;當(dāng)用力方向?yàn)镕2時(shí),起子對(duì)瓶蓋的作用力向上,可以打開瓶蓋。
(2)如下圖所示,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,起子為省力杠桿。
?
25.答案: (1)3
(2)1.25克/立方米
(3)增大
考點(diǎn):密度公式的應(yīng)用,杠桿的平衡條件
分析:(1)在容器中未倒入液體時(shí),小桶的重力為阻力,砝碼的重力為動(dòng)力,根據(jù)杠桿的平衡條件列式計(jì)算即可;
(2)鉤碼移至最右端時(shí),該“密度天平”達(dá)到了大量程,同樣根據(jù)杠桿的平衡條件,帶入相關(guān)的數(shù)據(jù),計(jì)算出小桶中液體的最大質(zhì)量,根據(jù)密度公式計(jì)算出液體的最大密度即可;
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件分析判斷。
解答:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件公式F1L1=F2L2得到:G桶×OA=G鉤碼×L2;
m桶g×OA=m鉤碼g×L2;
150g×10cm=50g×L2;
解得:L2=30cm。
(2)鉤碼移動(dòng)至最右端,該“密度天平”達(dá)到最大量程,
設(shè)OA為L(zhǎng)1′,O點(diǎn)距最右端的距離為L(zhǎng)2′,容器的質(zhì)量為m1 , 鉤碼的質(zhì)量為m2 , 容器中加滿液體的質(zhì)量為m,
由F1L1=F2L2得到:(m1+m)gL1′=m2gL2′,
(150g+m)×10cm=50g×50cm;
解得:m=100g;
該天平的量程為:ρ=mV=100g80cm3=1.25g/cm3。
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件可知,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)增大時(shí),計(jì)算出的液體的質(zhì)量也會(huì)增大,自然計(jì)算出液體的密度也會(huì)增大,即該“密度天平”的量程將增大。
?
26.答案: 200;300
考點(diǎn):杠桿的平衡條件,杠桿中最小力問(wèn)題
分析:此題要明確杠桿的支點(diǎn)位置,當(dāng) 鐵棒的B端下沉 時(shí),A為支點(diǎn)。當(dāng)B端向上抬起時(shí),C為支點(diǎn)。再根據(jù)杠桿的平衡條件列式計(jì)算。
解答:當(dāng) 鐵棒的B端下沉 時(shí),A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡可知:F×AB=G×AO,
得F=AOABG=2.57.5×600N=200N
當(dāng)B端向上抬起時(shí),C為支點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡可知:F×CB=G×CO
得F=COCBG=510×600N=300N
故答案為:200;300
27.答案: 10;4
考點(diǎn):速度公式及其應(yīng)用,壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算,杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算繩子的拉力;
(2)根據(jù)F=pS計(jì)算出G1對(duì)地面的壓力,然后根據(jù)重力G1=F+FA計(jì)算出它的重力。當(dāng)它對(duì)地面的壓力為零時(shí),杠桿上A的拉力剛好等于它的重力,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出G2到支點(diǎn)的距離,并計(jì)算出物體G2運(yùn)動(dòng)的距離,最后根據(jù)v=st計(jì)算G2的速度即可。
解答:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:FA×OA=G2×OC;
FA×20cm=20N×10cm;
解得:FA=10N;
(2)此時(shí)G1對(duì)地面的壓力為:F=pS=2×104Pa×(0.05m×0.05m)=50N;
那么物體G1的重力:G1=F+FA=10N+50N=60N;
當(dāng)它對(duì)地面的壓力為零時(shí),杠桿上A的拉力剛好等于它的重力,
根據(jù)杠桿的平衡條件得到:G1×OA=G2×OD;
60N×20cm=20N×OD;
解得:OD=60cm;
那么G2運(yùn)動(dòng)的路程為:s=OD-OC=60cm-10cm=50cm;
那么G2的速度為:v=st=50cm12.5s=4cm/s。
28.答案: (1)省力
(2)
考點(diǎn):杠桿的分類,杠桿中最小力問(wèn)題
分析:(1)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小確定杠桿的分類;
(2)根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小;在圓中,通過(guò)圓心的半徑是距離圓心最長(zhǎng)的線段。
解答:(1)根據(jù)圖乙可知,動(dòng)力臂為OA,阻力臂為OB,因?yàn)镺A>OB,所以螺絲刀屬于省力杠桿;
(2)將BO連接并延長(zhǎng),與大圓周相交于A點(diǎn),這時(shí)的OA就是最長(zhǎng)的力臂,通過(guò)力的作用點(diǎn)A作OA的垂線段即可,如下圖所示:
29.答案: 1.5;省力;3
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算拉力;根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,判斷杠桿的種類;
(2)根據(jù)杠桿的平衡條件可知,當(dāng)動(dòng)力臂最大,阻力臂最小時(shí),可測(cè)量的物體質(zhì)量最大,據(jù)此確定動(dòng)力臂和阻力臂,然后進(jìn)行計(jì)算即可。
解答:(1)設(shè)杠桿上每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),
根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:F×4L=2N×3;
解得:F=1.5N;
因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂,所以為省力杠桿。
(2)如果被測(cè)物體的質(zhì)量最大,那么阻力臂為L(zhǎng),動(dòng)力臂為6L;
根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:5N×6L=m×10N/kg×L;
解得:m=3kg。
30.答案: 0.5
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算即可。
解答:木板的重力作用在它的中點(diǎn),
那么杠桿的阻力臂L2=12×100cm-40cm=10cm ,
動(dòng)力臂L1=30cm;
根據(jù)杠桿的平衡條件得到:G×L1=G木板×L2;
G×30cm=0.15kg×10N/kg×10cm;
解得:G=0.5N。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
31.答案: (1)變小
(2)控制排開的液體體積相同
(3)方法一:先測(cè)出BC的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與BC等長(zhǎng)的CD,再把CD長(zhǎng)度十等分 方法二:先測(cè)每小格的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與前面每小格等距的刻度
考點(diǎn):浮力的變化,杠桿的平衡條件
分析:(1)白酒其實(shí)是酒精和水的混合液,因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏?,所以水越多,白酒的密度越大;酒精越多,白酒的密度越小?br />
(2)大螺母受到浮力的大小直接影響所測(cè)液體的密度,而浮力受到液體密度和排開液體體積的影響,根據(jù)控制變量法的要求可知,探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí),必須控制排開液體的體積相同;
(3)根據(jù)圖片可知,液體的密度越大,刻度值越靠左,且液體的密度與刻度值成正比。B點(diǎn)為0,C點(diǎn)為1,可以根據(jù)BC的長(zhǎng)度在C點(diǎn)左側(cè)量取得到D點(diǎn),這就是刻度2的位置,將CD之間平均分成10份每份就是0.1,據(jù)此刻度標(biāo)注完成。也可以將CB之間平均分成10份,得到0.1的長(zhǎng)度,據(jù)此在C點(diǎn)左側(cè)依次畫出對(duì)應(yīng)的刻度值即可。
?
解答:(1)敞口一段時(shí)間后,白酒溶液的密度增大了,說(shuō)明其中的酒精減小,而水相對(duì)增多了,故酒精度變小。
(2)反思:在制作和測(cè)量過(guò)程中,大螺母必須浸沒的目的是:控制排開的液體體積相同。
(3)利用直尺和筆標(biāo)定刻度的過(guò)程:
方法一:先測(cè)出BC的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與BC等長(zhǎng)的CD,再把CD長(zhǎng)度十等分;
方法二:先測(cè)每小格的長(zhǎng)度,以C點(diǎn)為起點(diǎn)向左畫出與前面每小格等距的刻度。
32.答案: (1)F1 ×s1=F2 ×l2
(2)傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)
(3)力臂
(4)圖1的動(dòng)力臂大于阻力臂而圖2的動(dòng)力臂等于阻力臂
考點(diǎn):探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)
分析:(1)分別計(jì)算出每組中F1與s1的乘積,以及F2與L2的乘積,然后比較乘積的大?。?br />
(2)如果杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)杠桿就處于平衡狀態(tài);
(3)根據(jù)力臂的定義解答;
(4)將滑輪看作特殊的杠桿,比較它們動(dòng)力臂的大小即可。
解答:(1)三組數(shù)據(jù)中,F(xiàn)1與s1的乘積以及F2與L2的乘積依次為:10、30和60,則在研究一側(cè)彎曲的杠桿時(shí),發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新的等量關(guān)系是:F1 ×s1=F2 ×l2。
(2)實(shí)驗(yàn)3中:移動(dòng)鉤碼,使杠桿傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng),并使杠桿處于平衡狀態(tài)。
(3)“支點(diǎn)到力的作用線的距離”在科學(xué)上被稱為力臂;
(4)根據(jù)圖1可知,使用動(dòng)滑輪時(shí),可以將左側(cè)繩子與滑輪的接觸點(diǎn)看作杠桿的支點(diǎn),阻力臂等于半徑,動(dòng)力臂等于直徑;
根據(jù)圖2可知,使用定滑輪時(shí),滑輪的軸心為杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑。
則:用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是:圖1的動(dòng)力臂大于阻力臂而圖2的動(dòng)力臂等于阻力臂。
?
33.答案: (1)質(zhì)量
(2)右
(3)避免桿秤 自身重力對(duì)稱量的干擾
(4)小思
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)根據(jù)桿秤上面標(biāo)注的物理量的單位分析解答;
(2)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變化即可;
(3)桿秤自身也有重力,它也會(huì)對(duì)杠桿的平衡產(chǎn)生影響。步驟④中標(biāo)注零線,可以將自身重力對(duì)稱量的影響平衡掉,從而保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(4)可從標(biāo)注的準(zhǔn)確性和快捷性等角度分析判斷。
解答:(1)根據(jù)題目可知,桿秤的量程為20g,而“g”是質(zhì)量單位,所以桿秤是一種稱量質(zhì)量的工具。
(2)當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí),左盤的質(zhì)量會(huì)增大,根據(jù)杠桿的平衡條件:G左×L2=G秤砣×L1可知,秤砣的力臂L1會(huì)增大,則秤砣應(yīng)該從“0”刻度向右側(cè)移動(dòng)。
(3)步驟④標(biāo)零線的目的是避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾;
(4)小思的方法只需測(cè)量1次,然后就能利用刻度尺標(biāo)注刻度,方便快捷;采用平均法標(biāo)注刻度,還可以保證刻度的均勻性,減小測(cè)量的誤差,因此我認(rèn)為小思的方法更合理。
34.答案: (1)右
(2)1
(3)變大
考點(diǎn):探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)
分析:(1)平衡螺母總是向輕的那端調(diào)節(jié);
(2)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算;
(3)分析動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變化,再根據(jù)杠桿的平衡條件判斷測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。
解答:(1)根據(jù)圖a可知,杠桿的左端下沉,右端上翹,那么杠桿的右端輕,因此平衡螺母應(yīng)該向右調(diào)節(jié)。
(2)設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,一格長(zhǎng)度為L(zhǎng),根據(jù)杠桿的平衡條件得到:2G×2L=nG×4L,解得:n=1。
(3)如圖c所示,彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變小,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大。
四、解答題
35.答案: (1)ρ= mV=60kg0.1m3 =600 Kg/m3
(2)G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件F1×l1=F2×l2
得F乙×AB=G
即F乙= G×AOAB =0.5G=300N
(3)當(dāng)乙的作用點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí),此時(shí)作用點(diǎn)記為B’
以A為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件: F1×l1=F2×l2
得:F×AB’= G×AO????????????
即F乙=G×AO /AB’
因?yàn)锳B’減小,而G×AO不變,所以F乙變大 ???????
而F乙+F甲=G,所以F甲變小
考點(diǎn):密度公式的應(yīng)用,杠桿的平衡條件
分析:(1)已知質(zhì)量和體積,根據(jù)公式?ρ=mV=60kg0.1m3 計(jì)算木料的密度;
(2)首先根據(jù)G=mg計(jì)算出木料的重力,然后將A看做杠桿的支點(diǎn),木料的重力看做阻力,阻力臂為AO,B點(diǎn)的支持力為動(dòng)力,動(dòng)力臂為AB,然后根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算乙對(duì)木料的作用力。
(3)當(dāng)乙的作用點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí),乙的動(dòng)力臂逐漸減小,根據(jù)杠桿的平衡條件 ?F1×l1=F2×l2 分析乙對(duì)木料作用力的變化,最后根據(jù)二力平衡F乙+F甲=G判斷甲對(duì)木料作用力的大小即可。
36.答案: (1)杠桿平衡條件:F1l1=F2l2? 得m1gl1=m2gl2? ,
?即:m1l1=m2l2? , 2kg×5cm=m2×10cm,得m2=1kg
(2)2;4
(3)<
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),物體的重力相當(dāng)于動(dòng)力,則動(dòng)力臂為OA;秤砣的重力相當(dāng)于阻力,阻力臂為OB,根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2計(jì)算即可。
(2)當(dāng)秤砣在B處桿秤平衡時(shí),物體的質(zhì)量就是B處的刻度值。當(dāng)OC=2OB時(shí),再次根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出C處的刻度。
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析秤砣力臂的變化即可。
解答:(1)根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得得到:
G1l1=G2l2 ?;
m1gl1=m2gl2 ;
m1l1=m2l2 ;
2kg×5cm=m2×10cm,
解得:m2=1kg。
(2)當(dāng)秤盤中放入2kg的物體時(shí),秤砣在B處桿秤平衡,則B處標(biāo)的刻度為2kg。
當(dāng)OC=2OB時(shí),根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2得到:
G1'l1=G2l2' ?;
m1'gl1=m2gl2?';
m1'l1=m2l2' ;
m1'×5cm=1kg×20cm,
解得:m1'=4kg。
則C處刻度應(yīng)該為4kg。
(3)根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得到:G1l1=G2l2 ?,即m1l1=m2l2 。當(dāng)物體的質(zhì)量m1、L1不變時(shí),秤砣的質(zhì)量m2變大,阻力臂L2會(huì)變小,則讀數(shù)會(huì)小于2kg。
37.答案: (1)G=mg= 50kg×10N/kg=50ON
G×L2=F×L1
500N×0.9m=F×(0.9m+0.6m)
得F=300N
(2)p=F/S=300N/3×10-2m2= 1×104帕
(3)W1=Fs=Gh=30ON×0.4m=120J P=W/t= 30×120J/60s=60W
考點(diǎn):壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算,功的計(jì)算公式的應(yīng)用,杠桿的平衡條件
分析:①根據(jù)圖片可知,腳尖可以看作杠桿的指點(diǎn)O,身體的重力G看作阻力,地面對(duì)雙掌的支持力F看作動(dòng)力。根據(jù)G=mg計(jì)算出小明的體重,然后根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2列式計(jì)算出地面對(duì)雙掌的支持力。
(2)雙手對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)雙掌的支持力,根據(jù)公式p=FS計(jì)算雙手對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(3)首先根據(jù)W1=Fs計(jì)算出一次做功的大小,再根據(jù)W總=nW1計(jì)算出1min內(nèi)做的總功,最后根據(jù)P=W總t計(jì)算他做俯臥撐的功率。
38.答案: (1)10
(2)當(dāng)秤砣位于B處時(shí),該密度秤所能測(cè)量的液體質(zhì)量最大,密度最大;
此時(shí),OB=AB﹣AO=40cm﹣10cm=30cm。
根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得:
(G桶+G液體)AO=G砣OB;
(m桶+m液)gAO=m砣gOB;
m液=m砣OB?m桶AOAO=m砣OBAO?m桶=0.2kg×30cm10cm?0.2kg=0.4kg ;
ρ液最大=m液V=0.4kg2×10-4m3=2×103kg/m3 。
(3)設(shè)提鈕到零刻度的距離為OC(OC=AO),零刻度到秤砣的距離(即刻度值)為L(zhǎng)砣;
ρ液=m液V=m砣×(OC+L砣)?m桶AOAOV=m砣×OC+m砣×L砣?m桶AOAO×V=m砣AO×VL砣+m砣?m桶V=m砣AO×VL砣 ;
液體密度與零刻度到秤砣的距離(即刻度值)L砣之間為正比例函數(shù),因此密度秤的刻度是均勻的。
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:(1)當(dāng)桶內(nèi)不放液體且杠桿平衡時(shí),秤砣到O點(diǎn)的距離就是0刻度的位置,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算即可;
(2)當(dāng)秤砣位于B點(diǎn)時(shí),此時(shí)動(dòng)力臂最大,則小桶內(nèi)液體的質(zhì)量最大,密度最大。此時(shí)作用在A點(diǎn)的阻力等于小桶和液體的重力之和,阻力臂為AO;動(dòng)力為秤砣的重力,動(dòng)力臂為OB,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出此時(shí)小桶內(nèi)液體的質(zhì)量,最后根據(jù)密度公式ρ=mV計(jì)算液體的密度即可。
(3)根據(jù)(2)中的方法推導(dǎo),得到液體的密度與秤砣重力對(duì)應(yīng)力臂的數(shù)量關(guān)系式,然后分析二者之間的數(shù)量關(guān)系;如果二者呈正比例關(guān)系,那么密度秤上的刻度就是均勻的。
解答:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:G桶×AO=G秤砣×L秤砣;
m桶×AO=m秤砣×L秤砣;
0.2kg×10cm=0.2kg×L秤砣;
解得:L秤砣=10cm;
即密度秤的零刻度在O點(diǎn)右側(cè)10cm的位置。
(3)設(shè)提鈕到零刻度的距離為OC(OC=AO),零刻度到秤砣的距離(即刻度值)為L(zhǎng)砣;
根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得:(G桶+G液體)AO=G砣×(OC+L砣);
(m桶+m液體)AO=m砣×(OC+L砣);
解得:(m桶+m液)AO=m液=m砣×(OC+L砣)-m桶×AOAO;
液體的密度: ρ液=m液V=m砣×(OC+L砣)?m桶AOAOV=m砣×OC+m砣×L砣?m桶AOAO×V=m砣AO×VL砣+m砣?m桶V=m砣AO×VL砣 ;
液體密度與零刻度到秤砣的距離(即刻度值)L砣之間為正比例函數(shù),因此密度秤的刻度是均勻的。
39.答案: (1)如圖
? ?
(2)由圖可知,動(dòng)力臂為2R,阻力臂BC= R2?(R?h)2
由杠桿的平衡條件得:F1?2R=mg? R2?(R?h)2 ,
代入數(shù)據(jù)得:F1×2×0.5m=2.5kg×10N/kg× (0.5m)2?(0.5m?0.2m)2 ,
解得:F1=10N
(3)要使此圓柱體運(yùn)動(dòng)到臺(tái)階上,至少要做的功等于克服圓柱體重力做的功,
即:W=Gh=mgh=2.5kg×10N/kg×0.2m=5J;
最小功率為:P= Wt = 5J10s =0.5W
考點(diǎn):功的計(jì)算公式的應(yīng)用,功率計(jì)算公式的應(yīng)用,杠桿的平衡條件,力臂的畫法
分析:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,動(dòng)力和動(dòng)力臂成反比,即動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小。經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)以杠桿的支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的線段為動(dòng)力臂時(shí)最長(zhǎng),此時(shí)動(dòng)力最小,據(jù)此分析完成作圖。
(2)首先根據(jù)勾股定理計(jì)算出阻力臂BC,再根據(jù)杠桿的平衡條件列出方程計(jì)算即可。
(3)首先根據(jù)W=Gh計(jì)算出克服重力作的功,再根據(jù)公式P=Wt計(jì)算即可。
解答:(1)當(dāng)推動(dòng)圓柱體時(shí),圓柱體與臺(tái)階的接觸點(diǎn)B為支點(diǎn),阻力為圓柱體的重力,作用在圓柱體的中心上;根據(jù)圓的性質(zhì)可知,當(dāng)以通過(guò)B點(diǎn)的直徑為動(dòng)力臂時(shí)最長(zhǎng),此時(shí)動(dòng)力最小。
? ? ? 連接BO并延長(zhǎng),與圓的交點(diǎn)為力的作用點(diǎn),然后通過(guò)這個(gè)作用點(diǎn)作BO的垂線,那么垂線上向上的方向?yàn)镕1的方向,如下圖所示:
(2)由圖可知,動(dòng)力臂為2R,阻力臂BC=? R2?(R?h)2 ;
由杠桿的平衡條件得:F1?2R=mg??R2?(R?h)2;
代入數(shù)據(jù)得:F1×2×0.5m=2.5kg×10N/kg× (0.5m)2?(0.5m?0.2m)2? ?,
解得:F1=10N。
(3)要使此圓柱體運(yùn)動(dòng)到臺(tái)階上,至少要做的功等于克服圓柱體重力做的功,
即:W=Gh=mgh=2.5kg×10N/kg×0.2m=5J;
最小功率為:P=Wt= 5J10s =0.5W。
五、綜合說(shuō)理題
40.答案: ①假設(shè)先點(diǎn)燃蠟燭左端,左端蠟燭的消耗量大于右端蠟燭消耗量,即 F1 < F2 , L1L2 ,根據(jù)杠桿平衡原理可得 F1L1>F2L2 ,右端蠟燭上翹。如此往復(fù),左右兩端不斷上下翹動(dòng)。
考點(diǎn):杠桿的平衡條件
分析:哪端的蠟燭先被點(diǎn)燃,這端的蠟燭就消耗的多,重力偏??;哪邊的蠟燭沉在下面,哪端的蠟燭就消耗的多,重力偏小,據(jù)此根據(jù)杠桿的平衡條件分析即可。
解答:①假設(shè)先點(diǎn)燃蠟燭左端,左端蠟燭的消耗量大于右端蠟燭消耗量,即 ? F1?L2?,根據(jù)杠桿平衡原理可得 F1L1>F2L2? ,右端蠟燭上翹。如此往復(fù),左右兩端不斷上下翹動(dòng)。
這是一份備戰(zhàn)2022 浙教版科學(xué) 中考高頻考點(diǎn) 加強(qiáng)練 第36講 電阻,共19頁(yè)。試卷主要包含了單選題,填空題,實(shí)驗(yàn)探究題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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