杠杆的简单计算A3

杠杆的简单计算1.(写下必要的公式和过程)当打开瓶子时，所用的开瓶器如图a所示，其可以简化为如图b和图o所示的没有重力的省力杠杆。如果功率F1和阻力F2垂直于杠杆，并且OB=1cm，BA=5cm，F1=25N，则计算F2的大小。2.秤不计算自己的重量。从提升旋钮到称重钩的距离为4厘米，重量为250克。对于一个重2公斤的物体，在平衡重量之前，重量应该离提升旋钮多远？如果秤长60厘米，这个秤能重多少公斤？3.密度均匀的直尺AB放在水平桌面上。尺子伸出桌面的部分是全长的三分之一。当5N的砝码挂在B端时，尺子的A端刚刚开始向上倾斜。如图所示，尺子承受了多大的重力？请看图中，小明的身体可以作为杠杆，点o是支点。他的质量是50公斤，重力可以被认为集中在a点。当他支撑他的身体时，他的手在地面上的支撑力至少是多少？5.如图所示，是用长钉撬长钉的示意图。当道钉对道钉撬的电阻F2为4000牛顿时，撬道钉所需的最小功率F1是多少？(不包括穗重)6.小明过去钓鱼时总是保持右手不动，用左手，如图所示。他左手和右手之间的水平距离是0.2米，左手和钓鱼线之间的水平距离是3米。钓到鱼后，小明必须用8N力垂直向上提起鱼竿。(1)动力臂和阻力臂分别是什么？(2)此时鱼对鱼竿的作用力是多少？7.如图所示，有人用一根轻木棍挑了一个重达120头的物体，放在水平地面上。木棒保持水平，木棒的长度为1.2米，从悬挂重物的肩膀到木棒的距离为0.8米。如果肩部和B端之间的距离变小，肩部的支撑力将如何变化？8.该图是锅炉安全阀的示意图。OA=20厘米，AB=40厘米。如果锅炉在阀门上产生的垂直向上的压力是30 N，那么在B处应该悬挂多个物体G？9.如图所示，0为杠杆AB的支点，OA: OB=2: 3，A块和B块分别挂在杠杆A和B的两端，杠杆平衡。已知甲区块与乙区块的体积比为2: 1，甲区块的密度为 a=6103kg/m3，乙区块的密度为 b10.“塔式起重机”是建筑工地常用的一种起重设备。如图所示，这是“塔式起重机”的简图。OB为垂直支架，ED为水平臂，OE段称为平衡臂，E端配有配重体，OD段称为吊杆，C段配有滑轮，滑轮可在O和D之间移动。已知OE=10m，OC=15m，CD=10m。如果该塔式起重机在C点可提升的最大质量为1.5103千克，则：(1)配重体的质量应为多少千克？(2)当滑轮移动到D点时，能够安全提升重物的最大质量是多少？(不包括“水平臂”和滑轮重力)11.(10分)如图所示，将一块厚度不均匀的木头放在地上。当用弹簧测力计垂直拉起细端时，弹簧测力计的数量为F1，而当垂直拉起粗端时，弹簧测力计的数量为F2。木头的重力是多少？F1和F2哪个更大？12.如图所示，灯重30 N，灯挂在水平横杆的C端，O为杠杆的支点，横杆的OC为2米长，不计算横杆的重量，BC为0.5米长，绳子BD对横杆的拉力是多少？(已知：DBO=30)13.希腊科学家阿基米德在发现杠杆原理后，发表了“给我一个支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。如果阿基米德在杠杆的一端施加600牛顿的力，以6.01024千克的质量移动地球，长臂应该比短臂长多少倍？如果你想把地面撬起1厘米，长臂的一端需要压下多长时间？如果我们以光速向下压，需要多少年？(当你完成这个问题时，你有什么要说的？)14.小华设计了一个简单的起重机(如图所示15.如图所示，OB是一个可以围绕O点自由旋转的光杠杆。当两个力F1和F2(F2未示出)分别施加到杠杆的点A和点B时，杠杆可以在水平位置平衡。众所周知，OA=1厘米，OB=3厘米。(1)如果F1=18N且方向垂直向下，F2的最小值是多少？(2)如果F1减小到9N，作用点的大小和(1)中F2的最小值不变，只改变F2的方向，如果杠杆仍然平衡在水平位置，L2是什么？图中绘制了F2的方向。(2例)16.如图所示，将一个重量为G=500N牛顿、半径为r=0.5m米的轮子滚动到一个高度为h=20cm厘米的台阶上(支点是轮子和台阶之间的接触点o)，试着在图中做一个阻力为G的力矩臂l，并画出图中使用的最小力f的示意图。将车轮滚动到台阶上需要最小力f=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ n，至少w=_ _ _ _ _ _ _ j。17.(2008郴州)如图所示，一个8公斤重、边长5厘米的立方体被放置在水平地面上。立方体A用一根绳子系在灯杆BOC的B端。杠杆可以绕着O点旋转，并且CO=3BO。在C端，用F=10N的力垂直拉下杠杆，使杠杆在水平位置保持平衡，并拉直绳子。(绳子的重量不计算在内，G为10N/kg)寻求：(1)物体A的重力G1(2)b端管柱拉力f；(3)物体a对地面的压力f；(4)物体a对地面的压力p。18.(海淀区，2005)假期里，小蓝和她的爸爸妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。这项活动要求家庭中的任何两个成员都要站在棋盘上，如图所示，只是为了使棋盘保持水平平衡。(1)如果小蓝和爸爸分别重400牛顿和800牛顿，小蓝站在离中心支点2米的一边，爸爸应该站在离支点多远的地方才能水平平衡板子？(2)如果小蓝和爸爸已经成功地站在木板上，现在他们同时以相同的速度向对方走去，小蓝的速度是0.5米/秒，爸爸能以多快的速度保持木板的水平平衡不被破坏？19.如图所示，独轮车和独轮车内的煤的总质量为90千克，可视为作用在点A上。以轴为支点，举升车把时作用在车把上的向上力是多少？20.有一个1.5米长的杠杆，左端挂着一个300牛顿的物体，右端挂着一个500牛顿的物体。如果不考虑杠杆的重力，为了平衡杠杆，支点应该在哪里？如果每端增加100牛顿的重量，支点应该移到哪一端？多少钱？* 21。(25点)如图1所示，一根长度为20厘米、横截面积为10厘米2的均匀木棒被垂直悬挂起来，并用细金属丝和弹簧测力计直立起来，并放置在烧杯中的水平面上方。现在烧杯被垂直缓慢地举起，木棒逐渐浸入水中。已知木棒的密度为1=0.8103千克/立方米，水的密度为0=1.0103千克/立方米(1)当弹簧测力计读数为1.2N时，找出浸入水中的木杆长度。(2)继续缓慢提起烧杯。当木棒浸入水中一定深度时，它开始倾斜。当木棒再次静止时，木棒与垂直方向成30度角。如图2所示，计算浸入水中的木棒的长度。(忽略木杆横截面积的影响)* 22。(25分)如图所示是锅炉上安全装置的示意图。0是可以围绕0点旋转的横杆(不包括质量)。阀门s连接在横杆上b点的下方。阀门底部面积为3平方厘米，外径为20厘米，重量g挂在横杆上的a点，外径为60厘米.当水被加热时，水面上的气压随着水温的升高而升高。当压力增加到一定值时，阀s被推开。降低锅炉中气体的压力，降低锅炉中的蒸汽压力。为了将锅炉内外气体的压力差保持在1105帕，试着找出a点的重力g是多少？* 23。(25分)某施工现场在冬季水利施工期间设计了一台重型举升机。部分结构如图所示。OA是一种重量为30N的均匀钢管；每米。o是转子的轴心1.(写下必要的公式和过程)当打开瓶子时，所用的开瓶器如图a所示，其可以简化为如图b和图o所示的没有重力的省力杠杆。如果功率F1和阻力F2垂直于杠杆，并且OB=1cm，BA=5cm，F1=25N，则计算F2的大小。测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：申请问题。分析：找到力臂，利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2找到F2回答：解决方案：LOA=LOB LBA=1cm 5cm=6cm* F1LOA=F2LOB寻道答：F2的尺寸是150牛顿评论：找出两个力臂是关键，利用杠杆平衡条件解决问题。2.秤不计算自己的重量。从提升旋钮到称重钩的距离为4厘米，重量为250克。对于一个重2公斤的物体，在平衡重量之前，重量应该离提升旋钮多远？如果秤长60厘米，这个秤能重多少公斤？测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：计算问题。分析：根据杠杆的平衡条件：动力臂=阻力臂，以o点为支点，分别求出力和臂，用平衡条件求解两次。回答：解决方案：从F1L1=F2L2，(1)2千克4厘米=0.25千克2溶液：L2=32厘米因此，答案是：重量应该是32厘米。从升降旋钮上。(2)Mg4cm=0.25kg 56cm解决方案：m=3.5千克答：这个秤可以重达3.5公斤评论：杠杆平衡条件是初中物理的一个重要内容，判断每种力对应的力臂是解决这类问题的关键。3.密度均匀的直尺AB放在水平桌面上。尺子伸出桌面的部分是全长的三分之一。当5N的砝码挂在B端时，尺子的A端刚刚开始向上倾斜。如图所示，尺子承受了多大的重力？测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：申请问题。分析：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2的分析，力是重量P等于5N，力臂是尺子的三分之一，阻力是桌面对尺子的支撑力，力的作用点在尺子的中心，所以阻力臂是尺子的二分之一减去三分之一。回答：解决方案：F1L1=F2L25NG=10N回答：这把尺子的重力是10牛顿.评论：本主题检查学生对杠杆平衡条件的理解和应用。请看图中，小明的身体可以作为杠杆，点o是支点。他的质量是50公斤，重力可以被认为集中在a点。当他支撑他的身体时，他的手在地面上的支撑力至少是多少？测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：计算问题。分析：当人的支点在脚上时，重力力臂和支撑力力臂可由平衡方程求出并求解。回答：解决方案：从图中可知，支撑力力臂为0.8m 0.4m=1.2m，重力力臂为0.8m力矩平衡：G0.8m=F1.2f=G=N/kg=326.7牛答：地球对人类的支持至少是326.7牛顿评论：有许多物理模型在我们的生活中有应用。我们应该注意积累。5.如图所示，是用长钉撬长钉的示意图。当道钉对道钉撬的电阻F2为4000牛顿时，撬道钉所需的最小功率F1是多少？(不包括穗重)测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：计算问题。分析：从图中可以看出，阻力臂和动力臂，因为阻力是已知的，所以可以容易地获得动力。回答：解决方案：如图所示，阻力臂为F2=厘米=0.06米，动力臂为1.2米，问题是阻力F2=4000N牛顿。然后可以通过将F1 L1=F2 L2代入数据来计算扭矩平衡：F11.2 m=4000 N 0.06 m，是：F1=200N牛顿.答：F1的最小功率是200牛顿。评论：杠杆在生活中被广泛用作省力的机器。你可以在生活中找到它们，并分析省力原则。6.小明过去钓鱼时总是保持右手不动，用左手，如图所示。他左手和右手之间的水平距离是0.2米，左手和钓鱼线之间的水平距离是3米。钓到鱼后，小明必须用8N力垂直向上提起鱼竿。(1)什么是解决方法：(1)右手是支点，左手到右手的距离是力臂=0.2m，鱼竿尖到右手的距离是阻力臂=0.2m，3m=3.2m .答：力臂=0.2m阻力臂=3.2米(2)根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，8N0.2m=F23.2m，F2=0.5N。答：鱼对鱼竿的作用力是0.5牛顿评论：虽然这个题目很容易解决，但在判断阻力臂的大小时很容易出错。把它设为3米，这将使解决方案出错。提醒你在这里要小心！7.如图所示，有人用一根轻木棍挑了一个重达120头的物体，放在水平地面上。木棒保持水平，木棒的长度为1.2米，从悬挂重物的肩膀到木棒的距离为0.8米。如果肩部和B端之间的距离变小，肩部的支撑力将如何变化？测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：申请问题；简短回答问题。分析：选择a作为支点，杠杆受肩部支撑力f和重力g的作用，因为木棒保持水平平衡，杠杆平衡条件用于解决问题。回答：解决方法：以A为支点，FLAO=GLAB人们对酒吧的支持：经过当肩与肩之间的距离减小时，劳氏指数增加，而克氏指数和劳氏指数保持不变。因此，肩部的支撑力会变小。评论：当杠杆平衡时，选择a点作为支点是解决这个问题的关键。8.该图是锅炉安全阀的示意图。OA=20厘米，AB=40厘米。如果锅炉在阀门上产生的垂直向上的压力是30 N，那么在B处应该悬挂多个物体G？测试地点：杠杆平衡分析法及其应用。719250专题：计算问题。分析：对于杠杆OB，支点是O，如果锅炉在阀门上产生的垂直向上的压力是动力，动力臂是OA=20厘米；阻力是物体施加的力g，阻力臂是ob。根据杠杆平衡条件计算物体的重量。回答：解决方案：如果将锅炉在阀门上产生的垂直向上压力作为动力，动力臂OA=20厘米，阻力臂ob=OA ab=20厘米，40厘米=60厘米。根据杠杆平衡条件：压力OA=采空区，也就是说，30纳米20厘米=60厘米。解决办法是g=10n。答：一个10N重的物体应该挂在