杠杆综合练习.doc

OF1l1l2F2图1一、知识要点1力臂是从 到 的距离2. 图1中支点是 动力是 ，动力臂是 阻力是 ，阻力臂是 3. 杠杆平衡条件： 4. 综合一些杠杆的实例，这些实例中；省力杠杆是 费力杠杆是 等臂杠杆是 二、【练习】1 画杠杆的力臂【1】在图1中，O是杠杆的支点，画出力F对O点的力臂，并用字母L表示。【2】在图2中，O是杠杆的支点，画出力F对O点的力臂，并用字母L表示。【3】在图2中，O是杠杆的支点，画出力F对O点的力臂，并用字母L表示。图1OFGFO图2O图3F图82.省费力杠杆的判断【4】（06中考）如图4所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 托盘天平A镊子B钢丝钳C修剪树枝的剪刀D图4【5】（07中考）下列工具中，属于费力杠杆的是 A镊子 B撬棒 C定滑轮 D瓶盖起子23 探究杠杆平衡条件【6】小明利用质量相等的钩码及刻线均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”。 （1）杠杆初始状态如图7甲所示，为使杠杆水平平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节，也可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。图7（2）杠杆调节完毕后，在支点两侧挂的钩码如图7乙所示，此时杠杆失去平衡。为使杠杆重新平衡，应采用的措施是（ ）A. 把右侧的钩码减掉一个B. 把左侧的钩码向左移动一格C. 在左侧的钩码下增加一个钩码D. 在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格4 根据实验数据归纳实验结论【7】小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，小梅保持阻力为2 N，阻力臂为0.15 m不变，然后改变动力臂L1和动力F1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力F1跟动力臂L1的关系： 。L1/m0.30.250.150.10.060.05F1/N11.22356【8】小华想探究杠杆平衡时阻力和动力的关系。实验过程中，小华保持动力臂为15cm，阻力臂为12cm不变，然后改变动力F1和阻力F2，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力F1和阻力F2的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据帮助小华归纳出阻力F2与动力F1的关系： 。F1/N0.81.21.6246F2/N11.522.557.5图2121O【9】小阳用如图21所示的实验装置，在探究杠杆平衡条件的过程中，发现在阻力与阻力臂保持不变的条件下，当杠杆平衡时动力和动力臂之间有一定的关系。为了研究此关系，他进行了一系列的实验，并记录了如下表所示的实验数据，请对表中数据进行分析、归纳出动力F1跟动力臂L1的关系： 。L2/m0.30.30.30.30.30.3F2/N111111L1/m0.30.250.150.10.060.05F1/N11.223565、根据图像进行简单推断【10】小明和同学们一起，研究“杠杆平衡，阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的关系”的实验中，根据测量数据绘制出图像如图8所示。由此可以推断：当动力臂L从20cm变成30cm时，动力F从 N变成 N。6、 应用杠杆平衡条件解决有关问题O图9AB【11】如图9所示杠杆，每小格的长度相等，杠杆质量不计，O为支点。物体A是边长为0.1m的正立方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时，杠杆平衡。此时物体A对水平桌面的压强为300Pa。下列说法正确的是( ) A物体A受到的支持力为2N B物体A受到的重力为3N C物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大1N D物体B向右移动1小格，物体A 受到桌面的支持力减小2N（2）杠杆一端的作用力由重力和浮力的合力提供图10 【12】（07中考）小华利用如图10所示的杠杆装置，将浸没在水中的物体B提出水面。已知OC：OD=1：2，烧杯的底面积为75cm2，物体A的质量为200g。物体B的质量是320g，体积是40cm3。当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p1。当用力拉A，将物体B从容器底提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉A的力为F，杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa，则拉力F是_N。（g=10N/kg）【13】G1OABG2重为G1的金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为4.5104 Pa；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端，B端悬挂重为G2的物体，如图6所示。当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为3104 Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA:OB=2:3。要使金属块离开地面，则（g取10N/kg）A轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kgB金属块对地面的压强只需减少1.5104PaC只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2:9D只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为5:1 图6【14】AOMB图6是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OAOB45，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时他对水平地面的压强为1.6104Pa。若在物体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F2，他对地面的压强为3.3104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）A物体M的质量为375kg B小强的质量为65kgCF2的大小为750N DF3的大小为1650N图7甲乙DOC玻璃筒BAFDAOC玻璃筒B【15】如图7甲所示，底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，放在水平台 面上，底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO=2DO，物体A是质量为100g的配重。如图7乙所示，杠杆在水平位置平衡，作用在物体A上的竖直向下的拉力F为0.6 N，物体B有的体积露出水面，筒中水的深度比图7甲中水的深度下降了0.4 cm；此时，物体B所受的浮力为F浮，水在物体B底面处产生的压强为p。g取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计，则下列选项正确的是Ap的大小为500 Pa BF浮的大小为0.2NC物体B的密度为7g/cm3 D物体B的体积为100cm36、实验设计题第16题图O【16】实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为05N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“在杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力跟动力臂成反比”。 画出数据表格并写出主要实验步骤。一、知识要点：1.关于滑轮的受力分析1）对滑轮做受力分析在虚线框中画出受力分析图并写出力的关系式（不计绳重，滑轮轴间摩擦）F图2图1图3图42）自由端移动（距离）速度与物体移动距离的关系图1中物体被提升1.5m，自由端移动了是 米，物体移动速度是2m/s自由端速度是 。图2中自由端移动4m物体移动了 m自由端移动速度是2m/s物体速度是 。图3中自由端移动了3物体将被提升 m 。 自由端移动速度是2m/s物体速度是 。图4中物体移动2m，自由端移动了是 米，物体移动速度是2m/s自由端速度是 。二、【练习】1、定滑轮和动滑轮图41）许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合( )A.杠杆B.定滑轮C.动滑轮D.轮轴2）（运用受力分析方法完成）如图4所示，利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则绳子自由端拉力F为_N，绳子自由端通过的距离是_m。若自由端移动速度是1 m/s则物体的的移动速度是 m/sF图53）上图中，若绳子自由端拉力F为10N,不计绳重和摩擦，则物重 N;若物体在5s内上升了0.2m，则绳子自由端的速度是 m/s4） 如图5所示，用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动，当拉力F为10N时，物块恰在水平方向做匀速直线运动，则物体所受摩擦力是 N；当拉力F增大为14N时，物块受到的合力大小为 _ N。（忽略滑轮摩擦以及动滑轮和绳重）2、滑轮组5）关于滑轮组的作用，下列说法正确的是 ( )A使用滑轮组既能省力又能省距离B使用滑轮组可以省力，但不省距离C使用滑轮组一定能改变力的方向D使用滑轮组不能改变力的作用方向6）利用滑轮组把重物提升。请在图1中画出滑轮组最省力的绕线方法。图9图1图27）人站在地面上，想把重物提升，请在图2中画出滑轮组的绕绳方法。8） 图9中:(1)若物体被提升2米，则绳子自由端通过的距离S甲= ；S乙= ；(2)若物体的速度为1米/秒,则绳子自由端的速度为：V甲= ；V乙= ; (3) 若不计摩擦、绳重， 物重为100N，动滑轮重20N则拉力F1= , F2= ; 9）图10中:图10(1)若物体被拉动2米，则绳子自由端通过的距离S= ；(2)若绳子自由端通过的距离9米；物体被拉动 米(3)若物体的速度为1米/秒,则绳子自由端的速度为：V= ；(4)若绳子自由端的速度为3米/秒,物体的速度为 米/秒 ；(3) 若不计摩擦、绳重，动滑轮重; 重物所受摩擦力为120牛，则拉力F= , 图310）用图3所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力F3N，物体A的速度v0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）A物体A受到合力不为零 B物体A受到的拉力为1NC竖直墙受到的拉力为9N D自由端移动的速度为0.6m/sF图4B11）（多选）用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提升物体B，如图4所示。如果自由端的拉力F30N，物体B的速度v0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）A物体B受到的合力不为零 B物体B的重力为80NC自由端移动的速度为0.2m/s D天花板受到的拉力为100N 12）如图6所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为_N。图6图1313） 如图13所示，用水平力F拉着重为100 N的物体A以0.5 m/s的速度在水平地面上匀速运动，若A受到的摩擦力为40N，不计机械自重和摩擦，则拉力F N，10s内绳子自由端通过的距离为 m。图1414）如图14所示，重30N的物体A在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体A所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍，物体A在2s内前进了0.2m。若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，拉力F为_N。绳子自由端的速度为 m/s.图10ACB15）如图10所示，是一套简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使人与工作台升至所需高度，装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N，人的重力为600 N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450 N，则工作台的重力为_N。（不计绳重和摩擦）16）如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是 A地面受到的摩擦力为7N B滑轮移动的速度为0.4m/s C水平拉力F的功率为4.8W D在2s内绳子对物体A所做的功为4.8JABF图10一、基础知识1、图1中分别以物体甲、动滑轮、物体乙为研究对象做出受力分析。2、图2中将动滑轮和物体视作一物做受力分析第2题图F图1图3GFFG图43、运用受力分析进行定量计算（1）利用图2所示装置提升重物G，已知物体G边长为10cm，重30N(绳重不计)，则当绳子自由端力F为10N时，物体G对水平地面的压强为 Pa（2）利用图3所示装置提升重物G，已知物体G边长为10cm，重30N(动滑轮重及绳重不计)，则当绳子自由端力F为10N时，物体对水平地面的压强为 Pa图6（1）结合压强【1】如6所示，A、B两个正方体通过细绳连接挂在定滑轮下。A、B的边长分别为10cm和5cm，所受重力分别为40N和10N(绳重不计)。当A、B静止时，物体A对水平地面的压强为A1000Pa B2000 Pa C3000 Pa D4000 PaA图7（2）结合浮力【2】图7是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80N，小明对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支持力为N1。当物体A有1/2的体积露出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对小明的支持力为N2。已知动滑轮所受重力为120N，小明所受重力为600N，N1：N2=13：12。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，则物体A所受重力为 N。AB图8【3】如图8所示，当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A浸没在容器内的水中。当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中。已知物体A的质量为20kg，g取10N/kg。不计绳重和摩擦，则下列计算结果正确的是A. 物体A的体积是810-3m3B. 物体A的密度是2.5103kg/m3C. 物体A浸没在水中时受到的浮力是80ND. 动滑轮的质量是4kg图9BOA甲N（3）杠杆与滑轮组合【4】（10石景山）如图9所示,OB:OA=1：2，物体甲重30N，动滑轮重9 N，杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计，人需要 N的力可以拉动物体甲匀速上升。（4）杠杆滑轮和压强结合DABOMF【5】如图9所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强为15000pa。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）则拉力F的大小为 N。【6】边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为5.4103 Pa。如图8所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体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1.8103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍