浙江版九年级上册科学期末题型复习-杠杆相关问题(含答案)

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浙江版九年级上册科学期末题型复习-杠杆相关问题(含答案)

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浙教版九年级上册科学期末题型复习-杠杆相关问题
题型一:杠杆定义以及判断杠杆种类
1.下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是(  )。
A.羊角锤 B. 筷子 C. 起瓶器 D. 独轮车
2.如图所示,开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下列选项中能正确表示它的工作原理的示意图是(  )
A. B. C. D.
3.使用机械可以使人们较大地减轻劳动强度。以下机械的使用中,不能省力的是(  )
A.用滑轮拉重物 B.钓鱼竿起竿 C.铡刀铡草 D.踮起脚跟
4. 如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时,筷子会从出口滚出,出筷后能自动复位。忽略筷子的压力,以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是(  )
A. B. C. D.
5.如图所示,轻质杠杆AB绕O点转动,某同学在杠杆的B端挂一重为G的物块,在A端施加一个始终竖直向下的力F,将重物慢慢提升到一定高度,使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是(  )
A.此时杠杆是平衡的 B.此时该杠杆是省力杠杆
C.此时G×l1=F×l2 D.此时F是保持杠杆平衡的最小力
(4题图) (5题图) (6题图)
6.如图所示,轻质杠杆O为支点,OA>OB,若把A端重物对杠杆的拉力当作阻力,现在B端施加一个动力使杠杆在图中位置平衡,这个杠杆属于(  )
A.省力杠杆 B.费力杠杆
C.等臂杠杆 D.以上都有可能
题型二:杠杆最小力问题
1.如图所示,某同学撬开石头时,分别用F1、F2、F3的力作用于A点,其中力臂最长的力是(  )。
A.F1 B.F2 C.F3 D.F1与F3
2.如图所示,要使杠杆平衡,作用在 A 点上的力分别为F1、F2、F3 ,其中最小的力是(  )
A.沿竖直方向的力 F 1 B.沿垂直杠杆方向的力 F 2
C.沿水平方向的力 F 3 D.无论什么方向用力一样大
(1题图) (2题图)
3.大地震后,巨大的石头挡住了救援车辆的通路,救援人员用撬棍将石头撬开。如果在撬棍A端分别沿如图所示三个方向用力,其中最省力的是(  )
A.沿F1方向 B.沿F2方向
C.沿F3方向 D.三个力一样大
4.如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在图示位置平衡, 若在C点施加一个力并使该力最小,该力应沿(  )
A.CM方向 B.CN方向 C.CP方向 D.CQ方向
(3题图) (4题图)
5.今年 2 月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜。为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是(  )
A. B. C. D.
6.用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳的重量,其中用力最小的是(  )
A. B. C. D.
7.如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌,抬起过程应用了杠杆原理,桌盖可绕铰链(支点O)自由转动,A点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图,由图可知,该杠杆属于   (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。若在B点分别施力F1、F2、F3,使杠杆平衡,其中最小的力是   。
(7题图) (8题图)
8.如图所示,轻质杠杆ABO能绕O点自由转动,若在杠杆的末端A点施加一个力,提起重物G并使杠杆在水平位置平衡,则此杠杆   (选填“一定”或“不一定“)是省力杠杆;若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡,此力的方向是   。
题型三:杠杆动态平衡
1.如图所示,一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G,在棒的一端始终施加水平力F,将棒从图示.位置缓慢提起至虚线位置的过程中(  )
A.F的力臂变小,F的大小变大 B.F的力臂变大,F的大小变小
C.重力G与它的力臂乘积保持不变 D.重力G与它的力臂乘积变大
2.如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,拉力F的大小如何变化(  )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.无法确定.
(1题图) (2题图) (3题图)
3.如图所示,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。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。若绳子对桥板的拉力为F,L表示F的力臂。关于此过程中L及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是(  )
A.L始终在增加,FL始终在增加
B.L始终在增加,FL始终在减小.
C.L先增加后减小,FL始终在减小.
D.L先减小后增加,FL先减小后增加
4.如图所示,一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上,左端用细绳固定在物体A上,一个重为G的小球从О点开始向右滚动(物体A始终未离开地面),小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为(  )
A. B. C. D.
5.质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小),小科同学现在A端施加外力F,匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角),此时杆A端距地面高度为h,杆的B端始终和地面之间保持相对静止,F的方向始终和直杆垂直,则下列说法中正确的是(  )
A.抬起过程中,此杠杆先省力后费力
B.抬起过程中,力F所做的功为Fh
C.抬起过程中,杆克服重力做功为
D.抬起过程中,若不计摩擦损失能量,则杆的机械能守恒
(4题图) (5题图) (6题图)
6.如图所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆(  )
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
7.如图的直杆可绕O点转动,在直杆的中点挂有重物,杆的另一端有一个力F作用。在直杆一直保持在图示位置不动的前提下去改变力F的方向,使其方向从水平方向按照逆时针缓慢转动到竖直向上的方向。该过程中力F大小的变化情况是(  )
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大, 后变小 D.先变小, 后变大
8.如图所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T(棒和悬线足够长)(  )
A.先逐渐变小,后又逐渐变大 B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又逐渐变小 D.逐渐变小
(7题图) (8题图) (9题图)
9.如图所示,圆弧形轨道CD固定,水平杠杆OA的A端恰在圆的圆心处,小圆环E套在轨道上通过细线与水平杆OA端相连,一重物G悬挂在杠杆上的B点。在E环从C点沿轨道顺时针转到D点的过程中,细线对A端的拉力F的变化情况,以下说法正确的是(  )
A.保持不变 B.先变小再变大
C.一直变小 D.先变大再变小
10.小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个密度相同但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体(物体的密度都大于水)。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
11.斜拉桥比梁式桥的跨越能力大,我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥,索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力,一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中,左侧拉索拉力大小(  )
A.一直增大 B.一直减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
(10题图) (11题图) (12题图)
12.等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球,将杠杆调平衡后,将球分别浸没在等质量、等密度的稀H2SO4和CuSO4溶液里(如图所示),一段时间后杠杆将会(  )
A.左端上翘 B.右端上翘 C.仍然平衡 D.无法判断
13.如图所示,在均匀刻度尺中支起,两边挂上钩码,杠杆已经平衡,那么下列情况中,那种情况还能使尺保持平衡?(  )
A.左右两边的钩码组各向内移动一格 B.左右两边的钩码组各减少一只钩码
C.左右两边的钩码组各减少一半 D.左右两边的钩码组各向外移一格
14.如图所示,作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
(13题图) (14题图) (15题图)
15.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F(  )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
题型四:杠杆平衡条件实验
1.如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5牛)。下列说法正确的是(  )
A.实验前出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调
B.图乙,在AB处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙,弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变大
D.图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数小于3牛
2.小金在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是(  )
A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动
3.用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,则选项中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图象中,可能正确的是(  )
A. B. C. D.
(3题图) (4题图)
4.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,小金在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码,进行探究活动,有以下观点或操作,其中不合理的是(  )
A.杠杆在水平位置平衡,有利于测量力臂的值
B.在探究过程中,不能调节平衡螺母使杠杆平衡
C.在A,B,C,D四个位置进行探究属于多次实验
D.在A,B,C,D四个位置向下施力均能使杠杆保持水平平衡
5.如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重0.5牛)。下列说法正确的是(  )
A.实验前出现如图所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调
B.如图,在A、B处各增加一个钩码,杠杆仍然能在水平位置保持平衡
C.如图,弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变大
D.如图,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,当杠杆在水平位置平衡,其示数小于3牛
6.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)为了便于直接读出力臂的大小,应对图甲杠杆进行的操作是   。
(2)如果利用如图乙装置进行实验,每个钩码重0.5N,考虑到杠杆实际情况,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数   2.1N(填“大*等于”或“小于”)。
(3)实验中,如果只在杠杆右侧挂钩码,在A点施加一个始终水平向右的拉力F,如图丙所示,发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是   。
7. 学习了杠杆知识后,小建用身边的物体来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量均为10g)、细线、刻度尺等。
(1) 他将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后的情形如图甲,若想调节铅笔水平平衡,他应将线向   移动;
(2) 调节笔水平平衡后,他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示,下表为小宁记录的实验数据:
动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N·m F2l2/N·m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
据此小建得出如下结论:“动力×动力=阻力×阻力臂”。请对他的探究过程合理性进行评价:   。
(3)铅笔水平平衡后,小建不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),他立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),松手后铅笔将   (填字母)。
A.仍然水平平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.无法确定
8.利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡的主要目的是   ;
(2)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂L和动力F的数据,绘制了L1—F1的关系图,如图丙所示,请根据图推算,当L1为0.6m时,F1为   N;
(3)如图丁所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
9.实验是科学研究的重要手段。
(1)小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻度间的距离相等。
①杠杆在如图甲所示的位置静止时    (填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
②如图乙所示,杠杆水平位置平衡后,在A点挂了2个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为    N。
(2)如图丙为水流抽气泵的结构示意图,当水不断地从上往下流动时A的气压会   (填“大于“小于”或“等于”)待抽气容器,请利用前一空的结论分析图丁中的过滤方式与普通过滤具有的优点是    。
10.如图甲,小嘉匀速拉升木块时,发现无论往哪个方向拉弹簧测力计,在不计摩擦和绳重时,F与G的大小都相等。小嘉对此很好奇,在老师的引导下展开了探究。
【问题】F与G的大小为什么总是相等?
【探究】
(1)老师先给小嘉提供了图乙装置进行实验,并告知OB与OA的长度相等,根据杠杆的平衡条件可知此时F1   G(选填“>”、“=”或“<”)
(2)接着,老师提供了模型丙(已知每根棒大小、长度相等,材质均匀,不计转动时的摩擦),引导小嘉在C点用弹簧测力计沿F2的方向拉模型匀速转动,记录测力计的示数;为了获得更多数据,小嘉接下来的操作是   。
【分析】小嘉根据数量关系   ,进一步推理,得出定滑轮在使用时相当于一个变形的等臂杠杆。
11.实验小组设计了一个利用刻度尺、细线、质量未知的钩码和杠杆测量石块密度的实验方案,如图所示。
(1)调节杠杆平衡。杠杆静止时如图甲所示,此时应向   调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是:   ;
(2)测量石块密度。
①把石块挂在杠杆右侧A处,在杠杆左侧B位置挂上钩码,使杠杆水平平衡,如图乙所示,用刻度尺测量出OA的长l1;
②保持钩码及位置B不动,把石块全部浸没装有水的烧杯中;移动石块位置,使杠杆水平静止,如图丙所示,测量出长l2;
③石块密度表达式:ρ石=   。(用测量的物理量符号和ρ水表示)
12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   调节:
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,拉力最小为   N;
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上2枚和4枚同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂L1:L2=   
13.小明利用刻度均匀、质地均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”,并进行如下实验:
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
(1)将杠杆的中点置于支架上,为方便测量力臂,应调节杠杆的螺母,使杠杆在水平位置平衡;当杠杆静止时左端下沉,这时应将平衡螺母向   端调节。
(2)图甲中是利用弹簧测力计做实验的情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,读出弹簧测力计的示数记为   。
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是   。
(3)小明继续用如图乙所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,0为支点。
①他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为hl、h2,则此次杠杆的机械效率η=   (用物理量的符号表示)。
②他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匆速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则此次弹簧测力计做的功将   第一次做的功(大于/小于/等于)。
14.小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中,在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡),如图。
步骤一:调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲,在杠杆的A点挂上一重物,在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二:将弹簧测力计从B点移到C点,拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线),使杠杆再次在水平位置静止。
(1)在图甲中画出拉力F2的力臂L2
(2)判断:F1    F2。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)在图乙中的E点施加拉力F3 , 使杠杆仍然在水平位置静止,且弹簧测力计的示数与F1相同,则施加的作用力的方向可能是    。
A.① B.② C.③ D.④
15.某兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
(1)实验中,小明在A点挂了1个钩码(如图乙),则需在B点挂   个钩码才能使杠杆平衡。
(2)小红认为:在力臂大小不变时,改变力的作用点到支点的距离,不会影响杠杆平衡。要验证这一观点,在完成图乙实验后,需要进行的下一步实验操作是   .
(3)小军进行如图丙实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡。请分析其原因是   
16.下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使用轻质杠杆)
实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验,记录多组数据。得出:F1×s1=F2×s2(注:s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验,也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗?
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,改变钩码数量,记录数据如表,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:(待填)。
实验次数 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
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢?研究小组的同学观察到:支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3:①移动钩码,使杠杆 (待填) 。
②继续实验,使杠杆平衡,记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。
最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是:F1×l1=F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用,如用图1方式提升物体比用图2方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答:
(1)实验2中,在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是   。
(2)将实验3中的①填写完整   。
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是   。
17.某实验小组用飞镖的镖盘做了一个圆心固定且可以绕圆心O转动的圆盘,圆盘的直径上AB两端各有1个平衡螺母,A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一个圆上的三个点,BD垂直于AB。接下来用这个装置探究杠杆力臂的具体概念。
①调节圆盘两端的平衡螺母让A、B在水平位置平衡。②在圆盘A点挂两个钩码(总重1牛),B点挂两个钩码,杠杆平衡,再将B点的两个钩码分别挂在C点和D点,结果挂在D点时杠杆能保持平衡,挂在C点时杠杆不能平衡。
(1)步骤①之前,若A比B低,为使AB在水平位置平衡,平衡螺母应向   调节。(选填“左”或“右”)
(2)通过实验发现影响杠杆平衡的是支点到   的距离,科学上将这个距离定义为力臂。(选填“力的作用点”或“力的作用线”)
(3)取下右侧两个钩码后,若小明想用作用在C点的拉力使杠杆再次平衡,则拉力的大小至少为   牛。
18.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆静止在如图甲所示的位置,为了使杠杆在水平位置平衡,此时应向   (填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)如果利用如图乙所示装置进行实验,保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将   (选填“变大”“不变” 或“变小”)。
(3)某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。
①将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的重心;
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置,向右移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m=   (用题目中所给物理量表示)。
题型五:杠杆相关应用
1.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。下列说法正确的是(  )
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短 B.F甲<F乙,因为乙方法的动力臂长
C.F甲>F乙,因为甲方法的阻力臂短 D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
(1题图) (2题图)
2.某游客来栎社国际机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法正确的是(  )
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B.其他条件不变时,仅缩短拉杆的长度, 拉力F减小
C.其他条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B',拉力F增大
3.如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  )
A.8N B.12N C.16N D.18N
(3题图) (4题图)
4.现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b,将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为La,如图所示。取下铝条a后,将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡.此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是(  )
A.若La成立
C.若Lb5.“龙门吊”主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是(  )
A. B. C. D.
(5题图) (6题图)
6.如图是吊车起吊货物的示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕 O 点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是(  )
A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力逐渐变小
7.三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示,甲图和尚们商量出新的挑水方案 :胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中正确的是(  )
A.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
8.如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB=3BO,配重的重力为120牛。重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛。在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。已知F1∶F2=2∶3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是(  )
A.配重对地面的压力为50牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为340牛
B.配重对地面的压力为90牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C.健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为20牛
D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
9.关于超市手推车(如图为侧视图)下列说法正确的是(  )
A.当前轮遇到障碍物A时,需向下压扶把,手推车可以视为以B为支点的杠杆
B.当后轮遇到障碍物A时,需向上抬扶把,手推车可以视为费力杠杆
C.货物越靠前(B点),前轮过障碍物A所需向下压的力越大
D.货物越靠前(B点),后轮过障碍物A所需向上抬的力越大
(8题图) (9题图) (10题图)
10.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3 , B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)(  )
A.木块受到的浮力为0.5N
B.木块C受到细线的拉力为0.3N
C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N
D.小球的运动速度为0.2m/s
11.如图所示,用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸。一个人从吊桥的左端匀速走到吊桥的右端,桥面始终是水平的,不计吊桥和绳的重力,人从吊桥左端出发时开始计时。则人在吊桥上行走过程中,吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是(  )
A. B. C. D.
12.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(  )
A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N
(11题图) (12题图) (13题图)
13.我国煤矿事故常有发生,正确的救援方法很重要,如图是救援队员甲和乙在井道中用担架运输搜救到的被困人员时的两种方式,O为担架的重心,A、B为甲乙两人在担架上的作用点,且力的方向均为竖直向上,重心位置始终不变,下列对两种救援方式的分析正确的是(  )
A.救援者对担架的作用力,救援“方式一”更省力
B.救援者对担架的作用力,救援“方式二”更省力
C.救援者对担架的作用力,两种救援方式一样省力,从保护伤员的角度看,应采用“方式二”
D.救援者对担架的作用力,两种救援方式一样省力,从救援者乙来说,两种方式的“吃力”程度是一样的
14.轻质杠杆每小格的长度相等,O为支点.在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右侧挂一物体乙,并在物体乙的下方拴接一个弹簧,如图17所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡状态.已知物体乙的重力为600N,弹簧对物体乙的作用力为300N.下列说法正确的是(  )
A.物体甲的重力不可能为450N
B.物体甲的重力可能为300N
C.物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态
D.物体乙受到绳子的拉力可能为900N或300N
(14题图) (15题图)
15.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,О为支点,肌肉的拉力F为动力。从平躺至坐起的过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是   (填“变大”变小”或“不变”)。
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从科学角度分析,其实质是改变   的大小。
16.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。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
(1)当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆易绕   (选填“C”或“D”)点翻转。
(2)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F最大值为   N。
17.2022年春晚舞剧“青绿腰"中有个动作如图,若将舞者身体视为杠杆,A点为身体重,心,O点为支点,地面对右脚的支持力F为动力,人所受重力G为阻力,该杠杆为   (选填“省力”或“费力")杠杆。假设动力F方向及腿部形态保持不变,随着上身缓缓直立,舞者会觉得右脚受力逐渐    (选填“增大"或“减小”)。
18.两块质量分布均匀的相同长方体木块甲和乙,底面均为边长4cm的正方形,质量均为8g。如图叠放,已知木块乙的右端距木块甲的右端2cm,恰好能在水平桌面上处于静止状态。
(1)木块乙对木块甲的压强为   帕。
(2)若要使两个木块均保持平衡,则乙木块的右端与桌面右端之间的最大水平距离为  cm。
(18题图) (19题图)
19.如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以   (选填“省力”、“省距离“或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮。如图所示,已知OA=100 cm,OB=60 cm,AB=80 cm,OC= 15 cm,当小明在C点用脚给杠杆施加16 N的压力F1时,按钮触发,大门打开。该杠杆属于   (填“省力”或“费力”)杠杆,此时杠杆的阻力臂是   cm,按钮对杠杆的水平阻力F1=    N。 (不计摩擦)
(20题图) (21题图)
21.如图装置,杆总长2米,套环与杆重忽略不计。某健身者体重500N,臂力700N,通过该装置将280N的重物拉起,至少需将套环移至离墙壁   米处,此杠杆为   (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
22.如图所示,质量为m的人站在质量为的均匀木板AB的中点,木板可以绕B端转动,2若以人的重力为动力,这属于   (选填“省力”或“费力”)杠杆。要使木板处于水平状态不动,此人拉力的大小为   。(摩擦忽略不计)
(22题图) (23题图)
23.如图是学校里面常用的一种移动指示牌,其中AB为牌面,CD和BE为支架,并且测得牌面长AB为60cm,宽为55cm,支架长度 BE=2CE=2ED=50cm,指示牌的质量为2kg(所有支架的受风面积忽略不计),假设此时指示牌重力的作用线通过E点,只考虑风对指示牌的作用点在AB中点,根据图示风向可计算出刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力大小为   N。(g 取10N/kg)
24.某居民小区入口处安装了自动门禁系统,如图甲是控制车辆进出的横杆,该装置简化成如图乙所示的杠杆,其中O为支点。若横杆AC粗细相同、质量分布均匀,横杆的重为100N,其中AC=3m,OC=0.2m。
(1)车辆进出时将横杠抬起,横杠属于   杠杆(选填“等臂”“省力”或“费力”)。
(2)要使横杆AC保持水平平衡,需在C端施加竖直向下的力F=   N。
25.如图,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆A点,G2=40N,将G2放在B点时,G1对地面的压强为2×104Pa,已知OA=0.2m,OB=0.1m,求:
(1)此时细绳作用于A的拉力;
(2)正方体G1的重力;
(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,经过一段时间使G1对地面的压力恰好为零,在这段时间内拉为做的功。
26.在运动会中,“伸缩式隔离栏”在维护待检人群秩序和定向疏导上发挥了重要作用。如图甲所示的“伸缩式隔离栏”由圆形底座、立杆和顶端的伸缩装置组成;顶端的伸缩装置里有固定布带的弹性装置、布带和伸缩头,向外拉伸缩头,布带伸长;松手后,布带缩回。其简化模型如图乙所示,其中圆形底座质量为6千克(质量分布均匀),直径为30cm;立杆高为90cm(立杆直径、布带宽度、底座厚度均不计,除底座外其余部件的质量也不计)。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,布带向右拉出时,可将“伸缩式隔离栏”整体看作为一根杠杆,在图乙中画出其受到拉力F的力臂L1。
(2)在“伸缩式隔离栏”不发生倾斜的要求下,可施加在布带上的最大拉力为多少
27.在实际生活中,人们在抬较重的物体时,常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计,AB的中点为P,轻绳连接PC,在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物,三人分别在A、B、D处抬杠杆。已知所抬物体重力为1200N,两根杠杆均处于水平位置静止,轻绳均竖直,AP=BP=DQ=2m,CQ=1m,分别计算A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小。
28.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图1甲所示的是小金在水平地面,上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小金的重心在A点。已知小金的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图1乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。
(2)图2所示的是小金手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
29.我市常有下暴雨,导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度,项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪,其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体M底面积为10厘米2,物体M和N重力均为40牛,绳子绕过定滑轮把MN两物体相连,调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平,轻质杠杆OB绕O点转动,物体N放在杠杆的B处,OB长102厘米,力敏电阻R1通过A处对杠杆产生支撑,OA长51厘米,力敏电阻R1阻值与所受压力FA的关系如表所示,电路电源电压U恒为6伏,灯L的电阻值为10欧(忽略温度对灯L电阻的影响),在电流表相应的位置标出水位高度。(杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计,ρ水=1.0×103千克/米3)
压力 FA(牛) 0 10 20 30
电阻 R1(欧) 20 15 10 5
(1)如观察到电路中的电压表示数变大,则是水库水位超出警戒线的高度将    。
(2)当某次水位超过警戒线高度1米时,此时小灯泡消耗的电功率是少?(写出计算过程)
(3)若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度,只通速调节物体N在杠杆上放置的位置(其它条件不变),仍用电流表也能准确读出水位高度,则应如何调节N的位置,并说出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克米3)
30.一均匀木板长15米,重400牛,对称地搁在相距为8米的A、B两个支架上,一体重为500牛的人从A点出发向右走去,如图,在板刚翘起之前,她走了   米。
31.高架桥逐渐进入了我们的生活,它主要是由柱墩与箱梁组成。科学兴趣小组调查发现:目前少数高架桥采用独柱墩支撑箱梁,如图甲;多数采用双柱支撑箱梁,如图乙。(g取10N/kg)
(1)图甲中,若独柱墩保持不动,箱梁可视为杠杆,当箱梁发生侧翻时,请在图中画出支点O;
(2)图乙中,若双柱墩AB之间的宽度为10米,箱梁的质量为60吨,箱梁重心、AB中点都在中心线上,测试货车行驶时对桥面压力作用点到中心线的距离为15米,为防止箱梁侧翻,求测试货车的最大质量(测试时桥面上无其它车辆通行);
(3)针对已建成的双柱墩高架,请你提出一条有效防止箱梁侧翻的措施并说明理由。
32.如图所示为一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬挂着物体N,支点为O,BO=4AO,物体M下面是一个压力传感器,物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg,高度H=1m,横截面积S=20cm2,求:
(1)物体N的密度;
(2)物体M的质量m;
(3)当压力传感器的示数F=40N时,水槽内的水深h?
33.徐行同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑,不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡,后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题:密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个质量为2kg铅块(忽略大小)时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm)
(1)直棒的质量是多少?
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量及此时棒对O2点的压力   (g取10N/kg)
(3)当悬线带着物缓慢便向A端移动时,可以认为登面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。试问:随着重物左移,E点是否会移动?如何移动将向棒的哪一端移动?
34.图甲为某自动注水装置的部分结构简图,轻质杠杆AOB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA:OB=3:1,竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点,另一端与高为0.2m的长方体物块C固定;竖直细杆b的下端通过力传感器固定,上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水,水箱的横截面积为1×10﹣2m2,打开水龙头,将水箱中的水缓慢放出,通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小;图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时,物体C刚好全部露出水面,此时装置由力传感器控制开关开始注水,g=10N/kg。求:
(1)物块C的重力。
(2)物块C浸没在水中时受到的浮力。物块C的横截面积。
(3)当力传感器示数为0时,水箱底部受到水的压强。
35.现有两根粗细不同的长方体形铝条AB和CD,长度分别为LAB和LCD,两铝条质量分布均匀,不考虑形变。若将铝条CD叠在铝条AB上且右端对齐,然后放置在三棱柱形支架O上,铝条AB恰好能水平平衡,如图所示;此时OB的长度与LCD相同,且LAB:LCD=4:1。
(1)如图所示,若将铝条AB的重力作为杠杆的动力,铝条CD的重力作为杠杆的阻力,则动力臂的长度为   。
(2)若铝条AB和CD的横截面积分别为S1和S2,计算S1:S2的值。
答案解析部分
题型一
1.B
2.B
3.B
4.A
5.D
6.B
题型二
1.B
2.B
3.B
4.C
5.B
6.C
7.省力;F2
8.不一定;垂直于OA向上
题型三
1.B
2.B
3.C
4.B
5.C
6.C
7.D
8.A
9.B
10.C
11.B
12.A
13.C
14.A
15.A
题型四
1.C
2.A
3.D
4.D
5.C
6.(1)向右调节平衡螺母,直到杠杆水平平衡
(2)大于
(3)水平位置时此拉力的力臂等于0,不满足杠杆平衡条件
7.(1)左
(2)未多次实验寻找普遍规律
(3)C
8.(1)从杠杆上直接读取力臂的长度
(2)0.5
(3)变大
9.(1)是;1.5
(2)小于;会加快过滤速度
10.(1)=
(2)用弹簧测力计在D处沿F3的方向拉绳子使棋型匀速转动,记录测力计示数;再用同样的方法在E处拉绳子并记录测力计示数。;F3=F2=F1=G
11.(1)右;消除杠杆自身重力对平衡条件的影响,直接在杠杆上测出力臂
(2)
12.(1)右
(2)2
(3)2:1
13.(1)右
(2)3.8;动力不是竖直向下,动力臂不在杠杆尺,不能直接读出力臂的长度
(3) ×100%;小于
14.(1)
(2)=
(3)A,B
15.(1)3
(2)将其中一端物体悬挂的位置上移(或下移动)1格(或2格)
(3)支点不在厚纸的重心,厚纸板自身重力会对实验造成影响
16.(1)F1×S1=F2×L2
(2)倾斜或转动
(3)图1中动力臂是阻力臂的2倍,图2中动力臂等于阻力臂
17.(1)右
(2)力的作用线
(3)1
18.(1)左
(2)变大
(3)
题型五
1.D
2.C
3.C
4.A
5.B
6.D
7.C
8.A
9.C
10.D
11.B
12.B
13.C
14.D
15.(1)变小
(2)功率
16.(1)D
(2)24
17.省力;减小
18.(1)100
(2)3
19.改变动力方向;变小
20.费力;80;3
21.1.12;费力
22.费力;
23.6.25
24.(1)费力
(2)650
25.(1)解:由杠杆的平衡条件可得FA OA=G2 OB,
则FA=·G2=×40N=20N;
(2)解:G1对地面的压力:F1=pS1=2×104Pa×(0.05m)2=50N;
正方体G1的重力:G1=F1+FA=50N+20N=70N;
(3)解:设当G1对地面的压力恰好为零时,G2向右运动到D位置
由杠杆的平衡条件可得:FA′ OA=G2 OD,
则OD= OA=×0.2m=0.35m,
G2向右运动的距离:s=OD-OB=0.35m-0.1m=0.25m
在这段时间内拉力做功W=Fs=5N×0.25m=1.25J
26.(1)
(2)10N
27.对杠杆CD,静止时可将C点作为支点,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,FD×LCD=G×LCQ
FD×(2m+1m)=1200N×1m,FD=400N
以D为支点则有:FC×LCD=G×LDQ,FC×(2m+1m)=1200N×2m,FC=800N(或FC=G-FD =1200N-400N=800N)
对杠杆AB,静止时可将B作为支点,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,FA×LAB= FC×LBP
FA×(2m+2m)=800N×2m,FA=400N
28.(1)以O为支点,重力的力臂为lA,F1的力臂为lB,
依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得:F1= =500N
(2)小金手扶栏杆时,抽象成杠杆模型如图所示,O为支点, 重力的力臂为lA′,F2的力臂为lB′
依据杠杆的平衡条件,F2lB′=GlA′可得:F2=
由图可知:lA′<lA,lB′=lB,因此F2<F1
29.(1)变大
(2)水位超过警戒线高度1米时,物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m2×1m=10N,
物体N对B点的压力FB=F浮=10N,
由杠杆的平衡条件FB OB=FA OA可得:FA= ×FB= ×10N=20N,
由表格数据可知,力敏电阻的阻值R1=10Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I= =0.3A,
此时小灯泡消耗的电功率:P=I2RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W
(3)适当向右调节N的位置,理由:若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度h,物体M排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知物体M受到的浮力变大,则物体N对B点的压力变大;要仍用电流表准确读出水位高度,FA和OA不变,由杠杆的平衡条件FB OB=FA OA可知,应减小OB,即适当向右调节N的位置
30.11.2
31.(1)
(2)30t
(3)由杠杆平衡条件可知,当箱梁的重力和箱梁重力的力臂不变时,可以减小货车的重力或者减小货车重力的力臂,因此为了有效防止箱梁侧翻,车辆应不超载,尽量靠桥面中心行驶。
32.(1)N的横截面积S=20cm2=0.002m2;
则N的体积V=Sh=0.002m2×1m=0.002m3;
物体N的密度为:;
(2)水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零,此时杠杆处于平衡状态,
根据杠杆的平衡条件可知:m1g×AO=m2g×BO,
则:;
(3)M的重力为:G1=m1g=16kg×10N/kg=160N;
则A端受到的拉力为:FA=G1-F=160N-40N=120N;
根据杠杆的平衡条件可知:FA×AO=FB×BO,
则B端受到的拉力为:;
N的重力为:G2=m2g=4kg×10N/kg=40N;
N浸入水中,受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,
则浮力为:F浮=G2-FB=40N-30N=10N;
根据阿基米德原理可知,
N排开的水的体积为:;
则N浸入水中的深度即水的深度为。
33.(1)如图,设棒的中心为O,则AO=90cm,O1O=60cm;
以O1为转轴,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到:
m铅g AO1=m棒g O1O,
m铅g 30cm=m棒g 60cm,
2kg 30cm=m棒 60cm;
解得:m帮=1kg;
(2)42N
(3)随着重物左移,铅块、棒和物的总重心左移,凳面上某点E(即新支点)对棒支持力左移。
34.(1)解:由题意可知,物体C全部露出水面之前,C受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细杆a对C的压力或拉力作用,在杠杆AOB中,由杠杆平衡条件可得:Fa×OA=F×OB,因为OA=3OB,所以Fa= F。
由乙可知,F由24N减小到0N过程中,C受到的浮力较大,细杆a对C有压力的作用,即:GC+Fa压=F浮;
F由0N增大到2N过程中,C受到的浮力较小,细杆a对C有拉力的作用,即:GC=Fa拉+F浮。
(当排水量为2kg时,C刚好全部露出水面,此时C所受浮力为0N,则C的重力为:GC=Fa拉= F= ×6N=2N
答:物块C的重力为2N;
(2)解:排水量从0到1kg的过程中,C完全浸没,C排开水的体积等于C的体积,此时Fa压= F′= ×24N=8N,
C所受的浮力为:F浮=GC+Fa压=2N+8N=10N,
C的体积为:VC=V排= = =10﹣3m3,
C的横截面积为:SC= = =5×10﹣3m2
答:物块C浸没在水中时受到的浮力为10N;物块C的横截面积为5×10﹣3m2
(3)解:当Fa=0N时,C刚好漂浮,F浮′=GC=2N,
C浸入水中的体积为:V浸=V排′= = =2×10﹣4m3,
C浸入水中的深度为:h浸= = =0.04m;
1kg水的深度为:h'= = = =0.1m;
此时水箱中水的深度为:h水=h'+h浸=0.04m+0.1m=0.14m;
则水产生的压强为:p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa。
答:当力传感器示数为0时,水箱底部受到水的压强1400Pa。
35.(1)0.25LAB(或LCD)
(2)解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2
G1L1=G2L2
ρg LABS1×LAB/4=ρg LCD S2×LCD /2
LAB:LCD=4:1
S1: S2=1:8
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