安徽专版2020中考物理复习方案专项03动态杠杆的分析及计算试题

PAGEPAGE7专项(三)动态杠杆的分析及计算类型1杠杆的受力分析(作图)1.[2018·包河区二模]如图Z3-1所示,O是支点,在B端挂一重物G,在A端沿不同的方向分别施加F1、F2、F3三个力,均可使杠杆在水平位置保持平衡。下列关于这三个力大小关系的表达式正确的是 ()图Z3-1A.F1<F2<F3 B.F2>F3>F1C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F32.[2018·德州]手机自拍已成为一种时尚。如图Z3-2所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:(1)施加在A点最小的动力F1。(2)力F2的力臂L2。图Z3-23.[2019·蒙城模拟]如图Z3-3所示,AOB为一轻质杠杆,O为支点,AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为16N的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1=N;若作用在B端一个力F使杠杆AOB匀速转动,当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2将(选填“小于”“等于”或“大于”)F1。

图Z3-3类型2杠杆的动态平衡判断4.[2019·桐城二中三模]如图Z3-4所示,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是 ()图Z3-4A.使杠杆顺时针转动的力是物体的重力B.此杠杆为费力杠杆C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30ND.保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大5.[2019·贵池区二模]将篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂在杠杆左端,调整杠杆右端钩码的位置,使杠杆水平平衡(如图Z3-5a所示);然后将气针头插入篮球的气门内,气球膨胀(如图b所示),调整钩码的位置使杠杆重新在水平位置平衡。以杠杆左端受到的力为动力,右端受到的力为阻力,对比前后两种情况,当图b杠杆重新在水平位置平衡时 ()图Z3-5A.动力大小没有发生变化 B.阻力变大了C.阻力臂变小了 D.可以说明浮力的大小与物体的体积有关类型3杠杆平衡时的相关计算6.[2019·霍邱二模]用如图Z3-6所示的装置做杠杆平衡的实验,在A点挂重为6N的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,可以在B点施加一个力F,F最小是N,方向应。

图Z3-67.[2019·合肥模拟]如图Z3-7所示,轻质杠杆自重不计,已知OB=2OA,重物G=50N,拉力F的方向与AB的夹角为30°,则该杠杆使用时拉力F=N。

图Z3-78.[2018·霍邱县一模]如图Z3-8所示,轻质木杆AB用绳子悬挂在O点,且OA=3OB,A端细线竖直,下方挂有300N的重物静止在水平地面上。当重物对水平地面的压力为100N时,在B点要用N的力竖直向下拉。请在图中作出A端所受的拉力F的示意图,并作出它的力臂L。

图Z3-89.一形状不规则的木棒水平放置在地面上(如图Z3-9所示),采用如下方法测定其重力:在木棒右(A)端用大小为F1的竖直向上的力刚好能提起木棒,在木棒左(B)端用大小为F2的向上的力也能刚好提起木棒。证明木棒的重力:G=F1+F2。图Z3-910.如图Z3-10所示,有一质量不计的轻质杠杆,左端可绕O点转动,杆上系有一悬挂重物的轻绳,重物质量为m,轻绳可在杆上自由滑动,杆的右端用一竖直向上的力F拉着。当轻绳向右匀速滑动时,轻质杠杆始终在水平位置保持静止。(1)在图中作出杠杆所受阻力F阻、阻力的力臂L阻及动力的力臂L。(2)设悬挂重物的轻绳从杆的最左端以速度v水平向右匀速滑动,试推导说明动力F与滑动时间t成正比。图Z3-10类型4生活中的杠杆计算11.[2019·亳州模拟]一根均匀的长方体细长直棒重1.5N,下底面积为20cm2,将它放在水平桌面上,并有14的长度露出桌面外,如图Z3-11所示。在棒的右端至少应施加图Z3-1112.[2018·淄博]骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。如图Z3-12甲所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm,图乙为其模型图。求:(1)小腿肌肉对每只脚的拉力。(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。图Z3-12

【参考答案】1.C2.如图所示[解析]当以AO之间的连线作为力臂时,力臂是最长的,此时的动力最小。3.16小于[解析]当AO段处于水平位置时,所加F1如图甲所示时最省力,由杠杆平衡条件可得F1LOB=GLOA,则F1=GL因为LAO=LOB,所以F1=G=16N。当OB段处于水平位置时,所加F2如图乙所示时最省力,由杠杆平衡条件可得F2LOB=GLOC,则F2=GLOCLOB由于LOC<LOB,则F2<G。所以F1>F2。4.C5.C6.10竖直向上7.508.600如图所示[解析]物体的重力为300N,当重物对水平地面的压力为100N时,此时地面对物体的支持力为100N,则细线对物体的拉力为300N-100N=200N,则细线对A端竖直向下的拉力为200N;由于OA=3OB,根据相似三角形的关系可知,阻力臂LA为动力臂LB的3倍。由杠杆的平衡条件可知,B端的拉力FB=FA×9.证明:根据题意可知,作用在木棒上的力和力臂分别如下图所示。(其中O点为木棒重心处)根据杠杆平衡条件可得G·OB=F1·L1①,G·OA=F2·L2②,L1=L2=AB③,由①②③可得G·(OA+OB)=(F1+F2)·AB。又因为AB=OA+OB,所以G=F1+F2。10.(1)如图所示(2)证明:由杠杆的平衡条件可知FL=F阻L阻;又因为F阻=G=mg,L阻=vt;所以FL=mgvt;解得F=mgvLt由于mgvL是定值,所以F与t11.1.512.解:(1)由题图知,动力F1的力臂L1=8cm+4cm=12cm=0.12m;重力的力臂L2=8cm=0.08m;根据杠杆的平衡条件可得F1L1=GL2,则小腿肌肉对两只脚的拉力F1=GL2L1对每只脚的拉力F'=12