中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)(10页).doc
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1、-中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)-第 - 9 - 页杠杆中最小力的问题一选择题(共10小题) 1如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是( ) A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向 B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向 C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向 D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向2如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( ) A.沿F1方向施
2、力 B.沿F2方向施力 C.沿F3方向施力 D.都一样3如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力( ) A.应沿MP方向 B.应沿MQ方向 C.应沿MN方向 D.可沿任意方向4如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( ) A.在水平方向用力F1最小 B.在竖直方向用力F2最小 C.在跟OA连线垂直的方向F3最小 D.在各个方向上用力一样大5图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D
3、三个力都一样6如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F47如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( ) A.600N B.400N C.200N D.150N8如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F49如图所示,手推车轮子的转向轴线OO总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是( ) A.为了便于转向 B.为了节省材料 C.为了减小摩擦 D.为了美观10如图
4、所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( ) A.沿F1方向的力最小 B.沿F2方向的力最小 C.沿F3方向的力最小 D.三个力的大小相等二填空题(共2小题) 11如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2. 12如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L. 三解答题(共10小题) 13如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L. 14在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务
5、员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L. 15如图,在B端加一最小的力FB,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出FA的力臂. 16如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2. 17如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2. 18如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L. 19图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F
6、的示意图和它的动力臂l1. 20如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1. 21如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图. 22如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹). 杠杆中最小力的问题 参考答案与试题解析 一选择题(共10小题) 1如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是( ) A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向 B.把
7、垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向 C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向 D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件专题: 作图题;推理法分析: 使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件FL动=GL阻可得:F=,由此可知,阻力相同,阻力臂越短、动力臂越长,越省力,找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短,即最有效的方法解答: 解:如图,用硬棒撬大石头,把垫着的小石头移近大石头,这时阻力臂最短;沿F2的方向施加动力,动力臂为OA;沿F1的方向施加动力,动力臂为OB由图可知
8、沿F2的方向施加动力,动力臂最长FL动=GL阻,F=,又撬同一块石头,阻力不变,把垫着的小石头移近大石头(阻力臂最短),且用力的方向改为F2所示的方向(动力臂最长)时最省力、最有效故选A点评: 画出杠杆示意图,分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键2如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( ) A.沿F1方向施力 B.沿F2方向施力 C.沿F3方向施力 D.都一样考点: 杠杆中最小力的问题专题: 应用题;简单机械分析: 根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析解答: 解:因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定
9、值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小故选B点评: 会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力3如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力( ) A.应沿MP方向 B.应沿MQ方向 C.应沿MN方向 D.可沿任意方向考点: 杠杆中最小力的问题专题: 简单机械分析: 由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力连接支点和力的作用点即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小解答: 解:根据图示可知,最长的动力臂为OM,所以
10、沿垂直与OM的MQ方向最省力故选B点评: 此题主要考查了杠杆中最小的力的问题,将所学的物理知识与生活实际联系在起来4如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( ) A.在水平方向用力F1最小 B.在竖直方向用力F2最小 C.在跟OA连线垂直的方向F3最小 D.在各个方向上用力一样大考点: 杠杆中最小力的问题专题: 简单机械分析: 已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断解答: 解:因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最
11、小故选C点评: 此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用,要使动力最小,则力臂应最长,找到动力作用点A到支点O的最长动力臂是解决问题的关键5图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.三个力都一样考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件专题: 应用题;图析法分析: 本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小据此分析判断解答: 解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线
12、的力臂,从图可知,三个方向施力,F2的力臂LOA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,F2最小(最省力)故选B点评: 本题的解题关键是:(1)通过作图比较出力臂的长短;(2)由杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论6如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4考点: 杠杆中最小力的问题专题: 简单机械分析: 支点为O,阻力和阻力臂不变,找出动力F1、F2、F3、F4的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断解答: 解:由图示可知,物体的重力是阻力,在图
13、示位置平衡,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,力F2的力臂LON最大,由杠杆平衡条件可知,F2最小,最省力;故选B点评: 使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力7如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( ) A.600N B.400N C.200N D.150N考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件专题: 计算题;应用题;
14、图析法;简单机械分析: 求撬动石块所用的最小力,就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂该杠杆可以有两个支点:D点和B点D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂;B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AC为动力臂,BC为阻力臂;显然第种情况更省力,结合杠杆的平衡条件可求出答案解答: 解:若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:由图知,ADAB,CDBC,所以更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8
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