5.2.3 拓展3 杠桿最小力問題 同步練習(xí)_第1頁(yè)
5.2.3 拓展3 杠桿最小力問題 同步練習(xí)_第2頁(yè)
5.2.3 拓展3 杠桿最小力問題 同步練習(xí)_第3頁(yè)
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第五章簡(jiǎn)單機(jī)械與功第2節(jié)滑輪第3課時(shí)拓展3杠桿最小力問題考點(diǎn)剖析1、如圖所示,用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊,若撬棒C點(diǎn)受到石塊P的壓力,且,則要撬動(dòng)石塊P所用的最小的力是()A. B. C. D.2、如題圖,一根輕質(zhì)杠桿,支點(diǎn)為O,在桿的中點(diǎn)懸掛重物,在A點(diǎn)分別施加不同方向的作用力F1、F2、F3、F4,能使杠桿水平平衡且省力的是()A.僅有F2 B.僅有F2、F3 C.僅有F1、F2、F3 D.僅有F2、F43、(多選)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重為100N的物體G,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,在杠桿上所施加最小動(dòng)力要求()A.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向豎直向上B.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向垂直于OC的連線斜向上C.最小動(dòng)力為40ND.最小動(dòng)力為50N4、如圖所示,裁紙刀在使用的時(shí)候,首先放好被裁剪的紙張,然后通過裁紙刀的把手向下用力進(jìn)行裁剪。下列說法正確的是()A.裁紙刀O點(diǎn)是動(dòng)力的作用點(diǎn)B.裁紙刀正常使用過程中,省力且省距離C.在A點(diǎn)施加豎直向下的力時(shí),力臂最大D.在A點(diǎn)施加垂直O(jiān)A向下的力裁剪時(shí)最省力5、如圖所示,不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處,拉力F1與杠桿成30°角,杠桿在水平位置保持平衡,以下說法正確的是(在直角三角形中,30°角所對(duì)的直角邊長(zhǎng)為斜邊的一半)()A.物體P的重力就是該杠桿的阻力 B.將力F1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,最省力C.動(dòng)力臂是阻力臂的2倍 D.F1大小為6N6、輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知,,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重G為100N的物體,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,在杠桿上C點(diǎn)所施加最小的動(dòng)力為N。7、如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖,輪子可以使在拉動(dòng)時(shí)(選填“減小”或“增大”)與地面的摩擦,使用時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)。若旅行箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻,其總重為210N,輕質(zhì)拉桿拉出的長(zhǎng)度是箱體長(zhǎng)度的二分之一,要使旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡,則豎直向上的拉力F為。8、如圖所示,開啟瓶蓋的起子相當(dāng)于是一個(gè)杠桿,在動(dòng)力的作用下,起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動(dòng),此現(xiàn)象主要說明,力可以改變物體的(選填“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”或“形狀”),若起子的阻力臂為0.02米,動(dòng)力臂為0.1米,阻力為15牛,則扳起起子所用的動(dòng)力至少為牛。過關(guān)檢測(cè)1、有一根重200N的木料AB,水平放在地面上,一個(gè)人用50N的力,就能抬起木料的A端,關(guān)于這根木料()A.重心一定在木料中點(diǎn) B.重心離A近C.要抬起B(yǎng)端至少用250N的力 D.要抬起B(yǎng)端至少用150N的力2、如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔,它的前端系一木桶,后端系一質(zhì)量適當(dāng)?shù)呐渲匚?,木桶裝滿水后,為了減小人向上提水時(shí)所需的拉力,下列操作可行的是()A.適當(dāng)減小配重 B.將配重遠(yuǎn)離支點(diǎn) C.將水桶遠(yuǎn)離支點(diǎn) D.將支點(diǎn)遠(yuǎn)離地面3、如圖所示,質(zhì)地均勻的圓柱體,OA為圓柱體橫截面的直徑,在拉力F1或F2的作用下(F1與F2與OA的夾角大小始終不變),由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置,整個(gè)過程中,圓柱體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不打滑,在下列分析正確的是()A.拉力F2省力些B.拉力F1或F2都逐漸變大C.拉力F1和F2都逐漸變小D.由于拉力F1的力臂始終保持最長(zhǎng),拉力F1始終保持最小值不變4、為了拔除外來入侵物種“一枝黃花”,農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器,如圖所示,將拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手對(duì)拔草器施力,可將植株連根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是() A B C D5、如圖所示,輕質(zhì)杠桿AO可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),AB=BC=CO,用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn),在C點(diǎn)施加圖示方向的拉力F,在杠桿保持水平靜止的情況下()A.此杠桿屬于省力杠桿 B.當(dāng)重物的懸掛點(diǎn)右移時(shí),F(xiàn)將增大C.若改沿圖中虛線方向施力,F(xiàn)將增大 D.若物重增加1N,F(xiàn)的大小增加6N6、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)趫D乙中,畫出對(duì)應(yīng)F2的最小動(dòng)力F1的示意圖。7、如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計(jì)),O是支點(diǎn),A處掛一重為50N的物體,為保證杠桿在水平位置平衡,在中點(diǎn)B處沿(選填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,為N。8、如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可視為杠桿。甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA,想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動(dòng),乙應(yīng)沿圖中(選填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)方向施加一個(gè)至少為N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對(duì)轉(zhuǎn)盤施力,忽略其它力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響)。9、如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),在杠桿的中點(diǎn)B處掛G重為60N的物體G,若在杠桿A端施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,則力F的方向應(yīng)豎直,大小為N,該杠桿屬于杠桿(選填“費(fèi)力”、“省力”或“等臂”);保持力F方向不變,當(dāng)將重物向右移動(dòng)時(shí),要使杠桿水平位置保持平衡,力F將(填“變大”“變小”或“不變”)。10、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。“門吸”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)在圖乙中畫出F的作用點(diǎn)和方向。11、如圖所示,O點(diǎn)為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn),AO=OB=BC=0.2米,B處所掛小球的重力為10?!,F(xiàn)在對(duì)杠桿施加一個(gè)作用力F1后,使杠桿水平平衡:(1)求F2的大小。(2)求力F1的最小值,并說明最小力的位置和方向。(3)若力F1的大小為8牛,求力F1的作用點(diǎn)離支點(diǎn)的范圍。12、如圖甲所示是生活中常見的壁燈,圖乙是根據(jù)壁燈建立的杠桿模型。查閱壁燈說明書,得知壁燈與支架總質(zhì)量為6.0千克,B為支架ADC上一點(diǎn),測(cè)得壁燈與支架總重力的作用線經(jīng)過B點(diǎn),BD=35厘米,DA=30厘米,DC=40厘米,DC垂直于AD。(1)若以D點(diǎn)為支點(diǎn),請(qǐng)計(jì)算上方螺絲釘A受到墻面垂直的力F有多大?(2)若在安裝壁燈時(shí)需要使壁燈繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D上畫出施加的最小動(dòng)力F1,并計(jì)算至少為多大?13、如圖所示,一根粗細(xì)均勻的輕質(zhì)杠桿AOBC按圖水平放置(支點(diǎn)在O點(diǎn)),其各段的長(zhǎng)度關(guān)系為AO:BO:BC=4:3:4,重量為G的物體豎直懸掛在A點(diǎn),(1)請(qǐng)?jiān)趫D上畫出使杠桿水平平衡的最小力的示意圖。(2)請(qǐng)根據(jù)杠桿平衡條件分析,(1)中最小力F=G。(3)若考慮到粗細(xì)均勻杠桿的實(shí)際重力存在,則(2)中最小力的實(shí)際大小F實(shí)(“大于”、“等于”、“小于”)F。

第五章簡(jiǎn)單機(jī)械與功第2節(jié)滑輪第3課時(shí)拓展3杠桿最小力問題考點(diǎn)剖析1、如圖所示,用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊,若撬棒C點(diǎn)受到石塊P的壓力,且,則要撬動(dòng)石塊P所用的最小的力是()A. B. C. D.【答案】A【解析】①若以B點(diǎn)為支點(diǎn),要使動(dòng)力最小,則動(dòng)力臂應(yīng)最大,即此時(shí)應(yīng)選為動(dòng)力臂,為阻力臂,則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)垂直于撬棒斜向上,如解圖1:②若以D點(diǎn)為支點(diǎn),此時(shí)為動(dòng)力臂,為阻力臂,則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)垂直于撬棒斜向下,如解圖2:已知,,所以①更省力,力垂直于撬棒且力臂最大,由杠桿平衡條件可得,故BCD錯(cuò)誤A正確。故選A。2、如題圖,一根輕質(zhì)杠桿,支點(diǎn)為O,在桿的中點(diǎn)懸掛重物,在A點(diǎn)分別施加不同方向的作用力F1、F2、F3、F4,能使杠桿水平平衡且省力的是()A.僅有F2 B.僅有F2、F3 C.僅有F1、F2、F3 D.僅有F2、F4【答案】A【解析】因動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同一側(cè),所以動(dòng)力與阻力方向相反,又因?yàn)閯?dòng)力方向與杠桿垂直時(shí),力臂最大,動(dòng)力最小,故F2符合題意。故選A。3、(多選)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重為100N的物體G,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,在杠桿上所施加最小動(dòng)力要求()A.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向豎直向上B.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向垂直于OC的連線斜向上C.最小動(dòng)力為40ND.最小動(dòng)力為50N【答案】BC【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件,要使力最小,則動(dòng)力臂應(yīng)最長(zhǎng),即連接OC為最長(zhǎng)的力臂,力的方向與OC垂直且向上,過C點(diǎn)作出最小動(dòng)力,如圖所示:,根據(jù)勾股定理可得,動(dòng)力臂OC=50cm,故根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1×OC=G×OA,代入數(shù)值可得:F1×50cm=100N×20cm,解得:F1=40N,故BC正確、AD錯(cuò)誤。故選:BC。4、如圖所示,裁紙刀在使用的時(shí)候,首先放好被裁剪的紙張,然后通過裁紙刀的把手向下用力進(jìn)行裁剪。下列說法正確的是()A.裁紙刀O點(diǎn)是動(dòng)力的作用點(diǎn)B.裁紙刀正常使用過程中,省力且省距離C.在A點(diǎn)施加豎直向下的力時(shí),力臂最大D.在A點(diǎn)施加垂直O(jiān)A向下的力裁剪時(shí)最省力【答案】D【解析】A、由圖可知,用裁紙刀裁紙過程中,裁紙刀繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故O點(diǎn)為支點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B、裁紙刀正常使用過程中動(dòng)力臂大于阻力臂是省力杠桿,省力但費(fèi)距離,故B錯(cuò)誤;CD、在A點(diǎn)施加垂直O(jiān)A向下的力裁剪時(shí)動(dòng)力臂最大,最省力,故C錯(cuò)誤、D正確。故選:D。5、如圖所示,不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處,拉力F1與杠桿成30°角,杠桿在水平位置保持平衡,以下說法正確的是(在直角三角形中,30°角所對(duì)的直角邊長(zhǎng)為斜邊的一半)()A.物體P的重力就是該杠桿的阻力 B.將力F1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,最省力C.動(dòng)力臂是阻力臂的2倍 D.F1大小為6N【答案】D【解答】解:A、物體P對(duì)杠桿的拉力是該杠桿的阻力,故A錯(cuò)誤;B、拉力最小時(shí)最省力,動(dòng)力臂要最長(zhǎng),動(dòng)力臂為OB最長(zhǎng),動(dòng)力F的方向應(yīng)該垂直于OB向上,即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,故B錯(cuò)誤;CD、延長(zhǎng)力動(dòng)F1的作用線,過支點(diǎn)O做拉力作用線的垂線,則OC為動(dòng)力臂L1,如圖所示:在直角三角形OBC中,∠OBC=30°,則OC=OB,由題知,OA=OB,則OA=OC,即動(dòng)力臂等于阻力臂;根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1×OC=G×OA,則F1=G=6N;故C錯(cuò)誤,D正確。故選:D。6、輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知,,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重G為100N的物體,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,在杠桿上C點(diǎn)所施加最小的動(dòng)力為N?!敬鸢浮?0【解析】由圖可知,支點(diǎn)O到重力的距離,即阻力臂長(zhǎng)度等于OA,為20cm,當(dāng)動(dòng)力臂為OC時(shí),動(dòng)力臂最長(zhǎng),由勾股定理可得;則在杠桿上C點(diǎn)所施加最小的動(dòng)力,由杠桿平衡條件可得即;解得F=40N。7、如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖,輪子可以使在拉動(dòng)時(shí)(選填“減小”或“增大”)與地面的摩擦,使用時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)。若旅行箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻,其總重為210N,輕質(zhì)拉桿拉出的長(zhǎng)度是箱體長(zhǎng)度的二分之一,要使旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡,則豎直向上的拉力F為?!敬鸢浮繙p小省力70【解析】拉桿式旅行箱的輪子是變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦,可以減小與地面的摩擦力。皮箱的輪子是支點(diǎn),豎直向上的力F為動(dòng)力,箱體的重力為阻力,作用點(diǎn)在箱體中心,故動(dòng)力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿。當(dāng)旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡時(shí),如圖;由題意知,L1=3L2,根據(jù)杠桿平衡條件可知,豎直向上的拉力為。8、如圖所示,開啟瓶蓋的起子相當(dāng)于是一個(gè)杠桿,在動(dòng)力的作用下,起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動(dòng),此現(xiàn)象主要說明,力可以改變物體的(選填“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”或“形狀”),若起子的阻力臂為0.02米,動(dòng)力臂為0.1米,阻力為15牛,則扳起起子所用的動(dòng)力至少為牛?!敬鸢浮渴×\(yùn)動(dòng)狀態(tài)3【解析】開啟瓶蓋的起子,動(dòng)力臂大于阻力臂,動(dòng)力小于阻力,故是省力杠桿。在動(dòng)力的作用下,起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動(dòng),手柄的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,故力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)杠桿平衡原理可知,扳起起子所用的動(dòng)力。過關(guān)檢測(cè)1、有一根重200N的木料AB,水平放在地面上,一個(gè)人用50N的力,就能抬起木料的A端,關(guān)于這根木料()A.重心一定在木料中點(diǎn) B.重心離A近C.要抬起B(yǎng)端至少用250N的力 D.要抬起B(yǎng)端至少用150N的力【答案】D【解析】AB.設(shè)其重心在O點(diǎn),水平放在地面上,抬起A端時(shí),以B端為支點(diǎn),則動(dòng)力的力臂為L(zhǎng)AB,重力的力臂為L(zhǎng)OB,由杠桿平衡條件知道FA×LAB=G×LOB所以;即重心不在木料中點(diǎn),重心離B端近,故AB錯(cuò)誤;CD.抬起B(yǎng)端時(shí),以A端為支點(diǎn),此時(shí)重力的力臂為動(dòng)力的力臂為L(zhǎng)AB,由杠桿平衡條件知FB×LAB=G×LOA所以;故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。2、如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔,它的前端系一木桶,后端系一質(zhì)量適當(dāng)?shù)呐渲匚?,木桶裝滿水后,為了減小人向上提水時(shí)所需的拉力,下列操作可行的是()A.適當(dāng)減小配重 B.將配重遠(yuǎn)離支點(diǎn) C.將水桶遠(yuǎn)離支點(diǎn) D.將支點(diǎn)遠(yuǎn)離地面【答案】B【解析】A.適當(dāng)減小配重,則配重的重力和力臂的乘積會(huì)變小,水桶的重力和力臂的乘積不變,則人向上提水時(shí)所需的拉力變大,故A不符合題意;B.將配重遠(yuǎn)離支點(diǎn),則配重的重力力臂變大,配重的重力和力臂的乘積會(huì)變大,水桶的重力和力臂的乘積不變,則人向上提水時(shí)所需的拉力變小,故B符合題意;C.將水桶遠(yuǎn)離支點(diǎn),則水桶的重力力臂變大,水桶的重力和力臂的乘積會(huì)變大,配重的重力和力臂的乘積不變,則人向上提水時(shí)所需的拉力變大,故C不符合題意;D.將支點(diǎn)遠(yuǎn)離地面,則水桶的重力和力臂的乘積不變,配重的重力和力臂的乘積不變,則人向上提水時(shí)所需的拉力不變,故D不符合題意。故選B。3、如圖所示,質(zhì)地均勻的圓柱體,OA為圓柱體橫截面的直徑,在拉力F1或F2的作用下(F1與F2與OA的夾角大小始終不變),由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置,整個(gè)過程中,圓柱體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不打滑,在下列分析正確的是()A.拉力F2省力些B.拉力F1或F2都逐漸變大C.拉力F1和F2都逐漸變小D.由于拉力F1的力臂始終保持最長(zhǎng),拉力F1始終保持最小值不變【答案】C【解析】A、整個(gè)過程中,拉力F1始終作用于A點(diǎn)且與OA保持垂直,拉力F2與OA不垂直,根據(jù)力臂的定義可知,拉力F1的力臂大于拉力F2的力臂;在阻力、阻力臂相同的情況下,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力臂越大,動(dòng)力越小,所以力F1省力些,故A錯(cuò)誤;BCD、由圖可知,整個(gè)過程中,動(dòng)力F1的力臂始終保持不變,阻力為圓柱體的重力G始終大小不變,由實(shí)線位置轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí),重力的力臂逐漸減小,根據(jù)杠桿平衡條件可得F1L=GL′,所以動(dòng)力(拉力)F1逐漸變小,故AD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。4、為了拔除外來入侵物種“一枝黃花”,農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器,如圖所示,將拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手對(duì)拔草器施力,可將植株連根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】杠桿平衡條件。根據(jù)題意可知阻力大小是不變的,要讓動(dòng)力最小,應(yīng)該使盡量小,盡量大。根據(jù)圖示最小,垂直于杠桿,的長(zhǎng)度最大的,C符合題意,ABD不符合題意。故選C。5、如圖所示,輕質(zhì)杠桿AO可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),AB=BC=CO,用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn),在C點(diǎn)施加圖示方向的拉力F,在杠桿保持水平靜止的情況下()A.此杠桿屬于省力杠桿 B.當(dāng)重物的懸掛點(diǎn)右移時(shí),F(xiàn)將增大C.若改沿圖中虛線方向施力,F(xiàn)將增大 D.若物重增加1N,F(xiàn)的大小增加6N【答案】D【解析】A.由圖可知,F(xiàn)與杠桿的夾角為30°,根據(jù)三角形知識(shí)可知,F(xiàn)的力臂為小于OA,即動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)懸掛點(diǎn)右移時(shí),動(dòng)力臂、阻力不變,阻力臂變小,根據(jù)杠桿平衡的條件可知,動(dòng)力F將變小,故B錯(cuò)誤;C.若改沿圖中虛線方向施力,F(xiàn)與杠桿的夾角為30°,根據(jù)三角形知識(shí)可知,F(xiàn)的力臂為,動(dòng)力臂、阻力臂、阻力不變,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,F(xiàn)大小不變,故C錯(cuò)誤;D.若物重增加1N,此時(shí)的動(dòng)力臂為阻力臂的六分之一,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力會(huì)增加為1N的6倍,所以F的大小增加6N,故D正確。故選D。6、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)趫D乙中,畫出對(duì)應(yīng)F2的最小動(dòng)力F1的示意圖。【答案】(1)省力(2)【解析】(1)螺絲刀在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。(2)由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),動(dòng)力作用在手柄上即A處,因此OA作為動(dòng)力臂最長(zhǎng);由圖知F2使杠桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),則動(dòng)力F1應(yīng)使杠桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),故F1的方向應(yīng)該垂直于OA向下;則過A點(diǎn)垂直于OA向下作出最小動(dòng)力F1的示意圖。7、如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計(jì)),O是支點(diǎn),A處掛一重為50N的物體,為保證杠桿在水平位置平衡,在中點(diǎn)B處沿(選填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,為N?!敬鸢浮縁2

100【解析】為使拉力最小,動(dòng)力臂要最長(zhǎng),拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,即豎直向上(F2),動(dòng)力臂為OB最長(zhǎng),杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件:,由于OA是OB的二倍,所以:。8、如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可視為杠桿。甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA,想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動(dòng),乙應(yīng)沿圖中(選填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)方向施加一個(gè)至少為N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對(duì)轉(zhuǎn)盤施力,忽略其它力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響)?!敬鸢浮縁2

25【解析】把圓盤等效成杠桿,則杠桿在兩個(gè)力的作用下平衡,則其中一個(gè)力使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),另一個(gè)力則使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所以甲在A點(diǎn)施加一個(gè)力FA使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同樣施加一個(gè)水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)杠桿的平衡條件可知,要想得到一個(gè)最小的力,應(yīng)使力臂達(dá)到最大,乙應(yīng)沿圖中F2的方向最省力,根據(jù)杠桿平衡原理可得FA×OA=F2×OB;20N×50cm=F2×40cm;沿圖中F2方向施加一個(gè)力的大小至少為F2=25N。9、如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),在杠桿的中點(diǎn)B處掛G重為60N的物體G,若在杠桿A端施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,則力F的方向應(yīng)豎直,大小為N,該杠桿屬于杠桿(選填“費(fèi)力”、“省力”或“等臂”);保持力F方向不變,當(dāng)將重物向右移動(dòng)時(shí),要使杠桿水平位置保持平衡,力F將(填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮肯蛏?/p>

30

省力

變大【解析】因?yàn)楦軛U在水平位置平衡時(shí),杠桿受到重物拉力和該力的力臂一定,根據(jù)杠桿平衡的條件,若在杠桿A端施加最小的力F,應(yīng)使該力的力臂最大,最大力臂是連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)的線段,即為OA,所以力F和OA垂直,又因?yàn)楦軛U所受的力必然使杠桿轉(zhuǎn)的方向相反,物體對(duì)杠桿的拉力使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所以力F使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所以力F的方向應(yīng)豎直向上。根據(jù)杠桿平衡條件可知,力F的大小為因?yàn)榱小于物體的重力,所以該杠桿屬于省力杠桿。保持力F方向不變,當(dāng)將重物向右移動(dòng)時(shí),重物對(duì)杠桿的拉力大小不變、力臂變大,力F的力臂不變,要使杠桿水平位置保持平衡,根據(jù)杠桿平衡的條件可知,力F變大。10、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)在圖乙中畫出F的作用點(diǎn)和方向?!敬鸢浮?

如下圖所示【解析】(1)已知O為支點(diǎn),利用杠桿平衡條件可得,F(xiàn)×l門寬=F引力×l引力,即:F×1.2m=6N×0.8m,解得:F=4N。(2)已知O為支點(diǎn),門寬為1.2米為最長(zhǎng)力臂,F(xiàn)的作用點(diǎn)在最右端,方向與門垂直,如圖所示:。11、如圖所示,O點(diǎn)為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn),AO=OB=BC=0.2米,B處所掛小球的重力為10牛?,F(xiàn)在對(duì)杠桿施加一個(gè)作用力F1后,使杠桿水平平衡:(1)求F2的大小。(2)求力F1的最小值,并說明最小力的位置和方向。(3)若力F1的大小為8牛,求力F1的作用點(diǎn)離支點(diǎn)的范圍?!敬鸢浮浚?)10N;(2)5N,力F1作用點(diǎn)在C點(diǎn),方向豎直向上拉;(3)0.25m~0.4m?!窘馕觥竣傩∏?qū)Ω軛U的拉力F2=G=10N。②杠桿平衡時(shí),動(dòng)力F1要最小,F(xiàn)1的力臂應(yīng)最大,即CO為動(dòng)力臂,則L1=0.4m,力F1作用

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