- 41杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用 01-初中物理自主招生精品讲义练习 试卷 4 次下载
- 42杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用 02-初中物理自主招生精品讲义练习 试卷 2 次下载
- 44定滑轮、动滑轮、轮轴及其他常见简单机械、滑轮组中的相关计算、稳度和提高稳度的方法-初中物理自主招生精品讲义练习 试卷 2 次下载
- 45功、功的原理、机械效率、滑轮组的机械效率、斜面的机械效率-初中物理自主招生精品讲义练习 试卷 2 次下载
- 46功、功的原理、机械效率、滑轮组的机械效率、斜面的机械效率、增大或减小机械效率的方法-初中物理自主招生精品讲义练习 试卷 3 次下载
43杠杆的平衡条件、杠杆中最小力的问题-初中物理自主招生精品讲义练习
展开一.杠杆及其五要素(共1小题)
1.在足球赛场上,我们总能看到靠近球门的摄像师利用一根长支架进行拍摄,如图所示。这样做的好处是 。
二.力臂的画法(共3小题)
2.如图甲所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。
3.如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点转动,A端用绳子系住,绳子的另一端系于竖赶墙壁的C点,在杠杆中点B处悬挂一重为G的重物,杠杆处于水平静止状态。已知杠杆OA长为2L,O点到C点距离为L。
(1)请在图上画出拉力F的力臂;
(2)求出拉力F的大小;
(3)若绳子能承受的最大拉力为G,则重物最多能悬挂在离O点多远处?
4.如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1,并标出F1的方向。
三.杠杆的平衡条件(共25小题)
5.有一物体由粗细不同的两段圆柱体组成,用线系着悬挂起来,恰好能在水平位置平衡,如图所示,已知该物体由同一材料制成,粗段的横截面积是细段的2倍,那么粗段的长度是细段的
( )
A.倍B.倍C.2倍D.倍
6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟,当其因电池电能不足而停止时,指针最可能停在如图中所示的哪个位置附近( )
A.B.C.D.
7.一辆汽车重1.0×104N,现要测量车的重心位置,让车的前轮压在水平地秤(一种弹簧秤)上,测得压力为6×103N,汽车前后轮中心的距离是2m.则汽车重心的位置到前轮中心的水平距离为( )
A.2mB.1.8mC.1.2mD.0.8m
8.如图所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示,在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆( )
A.仍能平衡B.不能平衡,A端上升
C.不能平衡,B端上升D.无法判断
9.一根粗细不均匀的树干在点O支起,恰好平衡;如果在点O把它锯断,则( )
A.两段树干的重力相等B.细而长的一段重
C.粗而短的一段重D.无法判断
10.有一根长为l的均匀细棒,一部分浸入密度为ρ的液体中,长度为b,另一端搁在容器壁上,伸出器壁的长度为a,如图所示。则细棒的密度等于( )
A.ρ•(1+)B.ρ•(1﹣)
C.ρ•(1+)D.ρ•(1+)
11.如图所示,杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平静止状态,杠杆的自重不计,O为杠杆的支点,FB的方向与OA垂直。则下列关系式中一定正确的是( )
A.FA•OA=FB•OBB.FA•OA<FB•OB
C.=D.FA>FB•
(多选)12.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知:乙物体的质量为2kg,OA:OB=1:3,g取10N/kg。下列判断中正确的是( )
A.甲物体的重力是90N
B.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,甲物体对地面的压力只需减少30N
C.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,杠杆B端所挂物体的质量至少增加1kg
D.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,可以移动支点O的位置,使OA:OB=9:2
13.如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为 。
14.由五块相同砖块构成的桥,如图所示,若每块砖长度为L,则此桥的最大跨度为 。
15.一辆板车陷入泥里,甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把,乙推车轮的上边缘,若两人用力一样大,且方向合理,则两人中实际效果更好些的是 ,这是因为 。
16.地面上有一条大木杆,抬起A端需用力300N,抬起B端需用力200N.这条木杆的 端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为 N。
17.一块边长为10厘米、质量为1.5千克的正方体,放在水平地面上,若要把它翻转一次,至少要做 焦的功,把此正方体翻转的最小推力为 牛。(g=10N/kg)
18.轻质杠杆力臂L1≠L2,左端悬挂一物体时,右端每个砝码质量为m,盘质量为m0.已知物体体积为V,水的密度为ρ,物体密度大于ρ.物体完全浸没在水中后,需要拿掉右端质量为 的砝码。
19.如图,一根均匀的棒,其一端B用细绳吊在墙上,另一端A浸在水中,棒重为G,当木棒L的一半长浸在水中时,恰好如图平衡,则木棒的密度ρ= 。
20.一根长为L的圆木头,质量大于100kg,其重心O在离大头为L的地方,甲、乙二人同时各扛一端将木头扛起,此后丙又在木头中点N处向上扛,用力f丙=300N,如图所示,由于丙的参与,甲的负重减轻了 N,乙的负重减轻了 N。
21.如图所示,长为l的两块相同的均匀长方形砖块A和B叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上砖的端面与桌面平行。为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度是 。
22.如图所示,重力不计的轻杆O1B和O2A,长度均为L,O1和O2为光滑的转动轴,A处有一突起物搁在O1B的中点,B处用细绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆。今在O1B杆上的C点(C点为AB的中点)悬挂一个重为G的物体,则A处受到的支承力为 ;B处绳的拉力为 。
23.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图,杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO:OB=5:4,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B端的配重所受的重力为80N,当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是 N.当把水桶浸入水中的体积是 m3时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F恰好为零。(不计杆重和绳重)
24.如图甲所示在容器底部用吸盘固定一个滑轮,轻质杠杆A端的细线通过滑轮与水中的实心长方体C相连,C的底面积为0.2m2,轻质杠杆OA:OB=3:2.容器内有一定质量的水,实心长方体C漂浮在水面上,此时物体D对杠杆B端的拉力恰好为零。继续向容器中加水,D物体对地面压力随C下底面的深度h变化的图象如图乙所示。不计摩擦、绳重和水的阻力,求:
(1)C的重力GC;
(2)D物体的重力GD。
25.将一根粗细均匀的铁丝弯成直角,两直角边边长之比为2:1,将角顶放在一光滑细钉上(如图所示),当直角铁丝静止时,短边和竖直方向的夹角θ的正切等于 。
26.如图AB、BC、CD是三根相同的轻杆,彼此之间用绞链连接,轻杆与墙壁之间也以绞链连接。A、D两点在同一水平面内。绞链B上悬挂一质量为m的物体,为使BC保持水平,在绞链C上至少要施加多大的作用力?
27.如图所示,A、B、C、D是四块完全相同的砖,质量均匀分布,长度为2L(注意:长度不是为L),处于静止状态。上面的砖相对下面的砖伸出的长度分别为x、y、z。
(1)(x+y+z)应该小于多少?
(2)如果要求x=y=z,那么(x+y+z)应该小于多少?
28.质量为10kg,长2m的不均匀细杆,两端用细绳悬于天花板上的O点。在距B端0.3m处挂一质量为3kg的重物,杆恰好保持水平。已知杆AB与两绳间夹角分别为30°和60°(如图所示),求杆重心距A端的距离。
29.挑担子时为什么把系在扁担和筐子间的绳子放长些更好?
四.探究杠杆的平衡条件(共2小题)
30.小明、小亮和小敏在实验室分别做三个小实验,实验过程中,他们分别遇到了不同的困惑,有些困惑,他们通过交流已经提出了解决方案,但还需要听听你的意见;有些困惑,需要你帮助解决。
(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”,他在完成教材中的探究任务后,又多加了一个弹簧测力计继续进行探究。他的困惑是:在图所示杠杆已经平衡的情况下,不知道怎样测弹簧拉力的力臂。请你在图中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂。
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”,他选择了三个体积不同,质量分别为89g、178g、356g的实心铜块做实验。实验中,他用每次都盛有30cm3水的量筒分别测出了三个铜块的体积,并将数据记录在了自己设计的表格中。
小亮在计算质量与体积的比值( m/V)时,发现其中的一个数据测量有错误,这个数据应该是 (填该数据的数字和它的单位)。
小亮的困惑是:不清楚这个错误是怎样产生的。
请你帮小亮指出该错误产生的原因: 。
(3)小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。她的困惑是:不知道实验室准备的凸透镜的焦距。小亮给他提供的解决方案是:根据图所示的设计方案图进行实验。测出焦距。你的意见:小亮的“方案”是 (填“可行”或“不可行”)的。
A.如果“方案”可行,请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项:
B.如果“方案”不可行,请提出你的解决方案: 。
(说明:若你认为“方案”可行,则选A解答,若你认为“方案”不可行,则选B解答)
31.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图a所示的位置,此时杠杆 (选填“处于”或“不处于”)平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的螺母,使它向 (选填“左”或“右”)移动。在杠杆上挂1牛的重物,如图b所示,则弹簧测力计的示数 2牛(选填“>”、“=”或“<”);若将所挂的重物往右移,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
五.杠杆的动态平衡分析(共7小题)
32.如图所示,杠杆OA的B点挂着重物G,A端用细绳挂在圆弧EF上,此时OA恰成水平,且A点与圆弧形架EF的圆心重合。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中,绳对A点拉力的大小将( )
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.先变大再变小D.先变小再变大
33.如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F与动力臂L的大小变化( )
A.F增大,L增大B.F减小,L减小
C.F增大,L减小D.F减小,L增大
34.如图所示的装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上的拉力(棒和悬线均足够长)( )
A.逐渐变小B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又变小D.先逐渐变小,后又变大
35.如图所示,木块m放在木板AB上,在木板的A端用一个竖直向上的力F使木板绕B端逆时针缓慢转动(B端不滑动).在此过程中,m与AB保持相对静止,则( )
A.木块m对木板AB的压力增大
B.木块m受到的静摩擦力逐渐减小
C.竖直向上的拉力F逐渐减小
D.拉力F的力矩逐渐减小
36.如图所示,作用在杠杆一端且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
(多选)37.质量分布不均的杆一端用铰链固接,在杆上某处悬挂一物块。今用竖直向上的力作用在杆的另一端,缓慢地将杆从A位置拉至水平B位置的过程中(杆与铰链的摩擦不计),以下说法正确的是( )
A.F大小不变
B.F在变小
C.F相对于铰链的力矩(力和力臂的乘积)不变
D.F相对于铰链的力矩在变大
38.如图所示的杠杆,重物挂在杠杆的中间位置,现用一个竖直向上的力F将这个重物提起,在提起的过程中力F的方向不变,则力F的大小将 (先变大后变小、不变、先变小后变大),如果要提高该装置的机械效率,A点应向 (填O或B)点移动。
六.杠杆的平衡分析法及其应用(共13小题)
39.长均为L、质量均为m的两根均匀直杆 A、B,它们的上端用光滑铰链铰接,悬挂于天花板上,在距离两杆下端点均为处,用光滑铰链M、N与弯杆C铰接,A、B两杆被弯杆C撑开的角度为2θ,弯杆C和铰链的质量均不计,如图所示,则可知弯杆对杆A的作用力方向( )
A.垂直于OA杆向左B.在M点处沿弯杆的切线方向向左
C.水平向左D.以上三个方向均有可能
40.等臂杠杆两端各悬挂一质量相等的实心铜球和铁球,杠杆保持平衡,如图所示,若将两球同时浸入水中,杠杆将( )
A.铜球上升B.铁球上升C.仍平衡D.无法确定
41.有一根长1.5m,重300N粗细不均的木棒平放在水平地面上,稍微抬起它的一端需力200N,则这时抬起的端是 (选填“粗端”或“细端”)。
42.某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,如图所示是这个机械一个组成部分的示意图。OA是根钢管,每米受重力为30N;O是转动轴;重物的质量m为150kg,挂在B处,OB=1m;拉力F加在A点,竖直向上,取g=10N/kg.为维持钢管水平平衡,OA为 m时所用的拉力最小。
43.如图所示,水平放置的一个均匀薄木板,其中心C固定在对虚线对称的均匀支架上。木板可绕O点顺时针翻转。已知木板长为2m,C到地面距离R=1m.一个质量为m的小物块在水平力F作用下,从a端沿木板做匀速直线运动,小物块所受的摩擦力f=0.2mg,为使木板不翻转,物体向右运动的最大距离不超过 m。
44.杆秤加一些小配件就可以设计制造出一杆能测出液体密度的杆秤。在秤盘中放一个容积为500mL、质量为200g的玻璃容器,然后在杆秤的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示).只要在玻璃容器中加500mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这杆秤上,密度为“0”刻度应标在原刻度 kg处;请通过计算,确定杆秤上“0.6kg”刻度处对应的密度值 g/cm3。
45.如图所示杠杆,在杠杆B点挂上一个重为6N的物体,要使杠杆在水平位置平衡,可在A点加 N的力,力的方向是 ;若在C点加 N的力,力的方向是 。
46.小明到一家商店去买2Kg白砂糖,店主用一架不等臂的天平分两次将糖称给他:把天平调节平衡后,先在左盘放入1Kg的砝码,在右盘放入质量为m1的糖使天平平衡,然后又将质量为1Kg的砝码放入右盘,在左盘放入质量为m2的糖使天平平衡,最后店主将质量为m1和m2的白砂糖一起给了小明。试通过计算说明,小明买到的白砂糖的质量是否是2kg?
47.某同学用一根粗细均匀的铁棒,将一个边长为a的正方形重物箱撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大).已知:铁棒单位长度的质量为m,在另一端施加一个向上的力撬动重物箱。如果插入的长度为箱宽的五分之一,并保持该长度不变,求:
(1)重物对铁棒的压力为多大?
(2)当选用的铁棒长度满足什么条件时,施加的力最小,此最小的力为多大?
48.三根重均为G、长均为a的相同均匀木杆(其直径d≪a)如图对称地靠在一起,三木杆底端间均相距a,求:
(1)A杆顶端所受作用力的大小和方向;
(2)若有一重为G的人坐在A杆中点处,则A杆顶端所受作用力的大小和方向又如何?
49.小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤。杆秤的刻度模糊不清,只有5kg和6kg的刻度清晰可辨,秤砣遗失。小组成员对杆秤的外形进行了测量,测量结果如图所示。请根据以上信息
(1)判断该杆秤的重心(不包括秤砣)应该在提纽的哪一侧;
(2)求出秤砣的质量。
50.某古典建筑上有一根粗细不均匀的立柱(下端粗,上端细),重约2004N,在一次维修时将它横放在水平地面上,现有一个最大称量200kg的杆秤和一些辅助工具,要求称量该立柱的质量。
(1)简要写出称量步骤。
(2)需要测量哪些物理量?并写出计算立柱质量的表达式。
51.某工厂设计了一个蓄水池(如图所示),水源A罐的液面高度h1保持不变。罐底有一个小出水口,面积为S1.孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S3,BO是杠杆总长的.原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,活塞恰好能堵住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h3.为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的重量减去G′.试求浮子应减去重量G′的大小。(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不计。)
七.杠杆中最小力的问题(共4小题)
52.在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力( )
A.B.
C.D.
53.小明推一辆满载重物的独轮车,手握在车把A处(图中未画人),遇到一个较高的台阶,他自己推不上去,小华赶快跑来帮忙。小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法,请画出小华所施力F的示意图。
54.如图所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶,请你在图中画出这个力的示意图。
55.有一边长为a,密度为ρ的立方体大理石,工人用一根粗细均匀的单位长度重为P牛的铁棒将石块撬起一个很小的角度。如图所示,如果插入的长度为石块边长的四分之一,并保持该长度不变,则当选用的铁棒多长时,向上施加的力最小?此最小的力多大?
八.杠杆的分类(共5小题)
56.室内垃圾桶平放时桶盖关闭不使垃圾发出异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定( )
A.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用,且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,且一个是省力杠杆,一个是费力杠杆
57.我市竹资源非常丰富,如图是某公司生产的竹木工艺筷。下列关于筷子的“自述”中,错误的是( )
A.将我放在水里,我就会受到浮力的作用
B.当人们在餐桌上使用我时,我就成了省力杠杆
C.当我从桌面掉到地面的过程,我的重力势能越来越小
D.将我斜插在玻璃水杯中,我的身子被“折断”是由于光的折射
58.如图赛艇比赛的场景,赛艇的桨可看成一个杠杆。若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆进行分类,赛艇的桨属于( )
A.省力杠杆B.费力杠杆C.等臂杠杆D.无法确定
59.图中所示每个指甲剪中总共有 个杠杆,其中图甲和图乙是指甲剪的两种装配方法,其中图 的装法比较好,用起来比较 。
60.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图可知它的支点在 (填A、B、或C),在匀速拉起时,它属于一个 杠杆,在图中画出动力臂。
质量m/g
体积V/cm3
比值(m/V)/(g/cm3)
铜块1
89
10
铜块2
178
20
铜块3
356
70
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初中物理自主招生精品讲义练习53: 这是一份初中物理自主招生精品讲义练习53,文件包含2023年初中物理自主招生讲义53习题解析docx、2023年初中物理自主招生讲义53师生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共89页, 欢迎下载使用。
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