杠杆(五要素和杠杆平衡条件的应用).pdf

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1、 1/6 杠杆：五要素和杠杆平衡条件的应用 姓名_ 1.如图所示，杠杆 OA 在动力 F1作用下处于静止状态，请你画出动力臂 L1、阻力 F2及阻力臂 L2。第 1 题图 第 2 题图 第 3 题图 2.如图，是一种常见的活塞式抽水机示意图，请在图中画出手柄所受动力 F1的力臂及阻力 F2。3.人体中的许多部位都可以看作是杠杆。骨一根硬棒；肌肉收缩动力的来源；两根骨之间可以活动的关节支点；移动的肢体或物体阻力的来源。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，请找出支点、动力作用点、阻力作用点、动力作用线、阻力作用线、动力臂和阻力臂。当人手托 5kg 的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小

2、_（选填“大于”、“小于”或“等于”）49N。4.为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明制作了一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成支点 O，头颅模型的质量为 1kg，头颅模型在重力作用下可绕支点 O 转动，A 点为头颅模型的重心，B 点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在 B 点，用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于 OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，请你在图乙中画出重力 G 的力臂。比较甲乙两图，可以发现重力 G 的力臂_。第 4 题图 第 5 题图 5.从地面上搬起重物我们的常见做法是人下蹲弯曲膝盖

3、（如图甲）把它搬起来。把脊柱简化为杠杆如图乙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O 转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力 F1作用在 A 点，假设其实际作用方向与脊柱夹角为 12且保持不变，搬箱子拉力 F2作用在肩关节 B 点。在乙图中画出 F1和 F2的力臂 L1和 L2。6.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 个双脚同时踮起的动作，已知 AB=4cm，BO=8cm。每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是 9cm。求：（1）小腿肌肉对每只脚的

4、拉力；（2）小明踮脚过程中克服重力做功的功率。2/6 7.在生活和生产中。可以找到很多杠杆的实例，请你找出它们的支点，画出动力和动力臂，阻力和阻力臂 羊角锤 筷子 钢丝钳 核桃夹 镊子 启瓶器 8.如图所示，杠杆 AOB 能绕 O 点转动。在 A 点挂一重物 G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在 B 点施加一个力，这个力应该是图中的_。第 8 题图 第 9 题图 第 10 题图 9.手机自拍已成一种时尚。如图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。10.如图所示，一个绕 O

5、 点的转动的杠杆，已知动力 F1的方向和阻力 F2的力臂 L2，请画出动力 F1的力臂 L1以及阻力 F2。11.如图所示，长为 40cm、重为 10N 的匀质杠杆可绕着 O 点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为 30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力 F的大小将_（选填“增大”、“不变”或“减小”），力 F 所做的功为_J。12.一根均匀的长方体细长直棒重 1.5 牛，下底面积为 20 厘米2，将它放在水平桌面上，并有 1/4 长度露出桌面外，如图所示。在棒的右端至少应施加_牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面。13.如图是一种

6、轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个_杠杆（选填“省力”或“费力”）；垃圾桶底部的小轮子是为了_摩擦力（选填“增大”或“减小”）；若拖动时垃圾桶总重为 150N，且动力臂为阻力臂的 2 倍，则保持垃圾桶平衡的拉力 F 为_N。3/6 14.如图所示的杠杆，动力 F 的力臂是（）AOD BOF COA DOC 15.某地发生地震，一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是（）16.过去农村用的舂米工具是一个杠杆。它的结构示意图如图所示。O 为固定转轴，在 A端连接着石球，脚踏 B 端可以使石球升高、抬起，石球会落下打击稻谷。

7、请在图中画出动力 F1的力臂和石球所受重力 G 的示意图。第 16 题图 第 17 题图 第 18 题图 17.如图 OAB 轻质杠杆，O 为支点，请在图中画出能使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图。18.O 为支点的轻质杠杆原处于水平静止，现同时施加大小相等的力 F1、F2（如图）。此时杠杆能否保持平衡？_。画出图中 F1的力臂 L1。19.图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。不计自重。若铅球质量 m=3kg，L1=0.03m，OB=0.30m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力 F1大小（g 取 10N/kg）。20.把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手

8、指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。21.如图，AB 是能绕 B 点转动的轻质杠杆，在中点 C 处用绳子悬挂重为 100N 的物体（不计绳重）在 A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力 F=_N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将 A 端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力 F 将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。22.如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力 F，杠杆保持平衡，保持力 F 方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力 F 将_；将杠杆顺时针方向缓慢转动，力 F 将_（

9、两空均填“变大”、“变小”、“不变”）。4/6 23.画出图中动力 F1的力臂 L1。第 23 题图 第 24 题图 第 25 题图 24.如图所示，画出图中力 F 的力臂并用字母 L 表示。25.如图所示，一根木棒以 O 点为支点撬动石块，画出作用在 A 点最小动力 F，并画出阻力F2的力臂 l2。26.如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（）27.墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（）A“权”小于“重”时，A 端一定上扬 B“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C增大“重”时，应把“权”向 A 端移 D

10、增大“重”时，应更换更小的“权”第 27 题图 第 28 题图 第 29 题图 28.赛龙舟发源于中国，在东亚、东南亚地区是盛行的民间活动。龙舟大赛中运动员使用的船桨（如图）是_（省力/费力）杠杆。29.如图所示的不锈钢空调架，安装时横杆 OB 伸出墙外由斜杆 AC 支撑，其中 O、A 两点固定在墙上，C 端固定在横杆 OB 上，通常将空调室外机置于该支架上不靠近墙体，下列说法正确的是（）A空调架对墙没有力的作用 B若以 O 为支架，OB 一定是一个省力杠杆 C若室外机向外移动，AC 对 OB 的支撑力变大 D室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电 30.如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一

11、水平地面上，质量分布不均匀的木条 AB重 24N，A、B 是木条两端，O、C 是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC。A 端放在托盘秤甲上，B 端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是 6N。现移动托盘秤甲，让 C 点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（）A8N B12N C16N D18N 31.如图所示，轻质杠杆 AB 可绕 O 点在竖直平面内旋转，请在图中画出物体 M 所受重力 G 和使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图。5/6 第 31 题图 第 32 题图 第 33 题图 32.如图所示，轻质杠杆 OA 能绕 O 点转动，请在杠杆中的 A 端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力 F 的示意

12、图（要求保留作图痕迹）。33.如图所示，曲杆 ABC 自重不计，O 为支点，要使曲杆在图示位置平衡，请画出物体所受重力的示意图和施加在 C 点最小力 F 的示意图。34.人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（）A筷子可以省距离 B所有剪刀都一定省力 C定滑轮可以省力 D撬棒越短，一定越省力 35.如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O 是支点，A 处挂一重为 50N 的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点 B 处沿_（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为_N。第 35 题图 第 36 题图 第 37 题图 36.如图所示，轻质杠杆 OA 可绕

13、O 点无摩擦转动，A 点处挂一个重为 20N 的物体，B 点处加一个竖直向上的力 F，杠杆在水平位置平衡，且 OB：AB=2：1。则 F=_N，它是_杠杆。37.如图 O 为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为 G 的物体，杠杆在力 F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（）AF1F2 BF1F2 CF2G DF1=G 38.如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是（）A大熊和小熊的重力相等 B大熊和小熊到支点的距离相等 C它们各自的重力与各自的力臂的乘积相等 D以上说法都正确 39.如图为吸

14、盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从 P 点开始向吸盘 B 移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘 A 的距离为 l，则吸盘 B 受到的摩擦力 F 的大小与 l的关系图像为（）40.旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，O 点为旅行箱的重心，A 为拉力的作用点，请在 6/6 图中画出旅行箱的重力以及最小拉力 F 的示意图。第 40 题图 第 41 题图 第 42 题图 41.如图甲是教师里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在 C 点用最小的力 F 使座椅绕 A开始逆时针转动，请在图乙中画出 F 的力臂和 F 的示意图。

15、42.如图所示，用一根细绳将杠杆 AOB 在 O 点悬挂起来，B 处挂一重物 G，在杠杆上施加最小动力 F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。43.如图所示，轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动，请在图中画出杠杆 OA 的动力臂 L。第 43 题图 第 44 题图 第 45 题图 44.如图所示，将长为 1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为 A、B，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。（1）若 G=30 牛，台面收到木棒的压力为_牛。（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于

16、_牛。（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围为_牛。45.如图所示，轻质杆可绕 O 点转动。分别将质量相同的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬挂于杆的最左端并浸没水中，将质量与王冠相同的重物对应地悬挂在杆上的 A、B、C 处（图中未标出），杆恰好在水平位置平衡。测得 A、C 两点间的距离为 7cm，B、C 两点间的距离为 3cm。则王冠中金和银的质量比为（）A.3:7 B.7:3 C.2:5 D.5:2 46.如图所示，光滑带槽的长木条 AB（质量不计）可以绕支点 O 转动，木条的 A 端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的 B 端通过细

17、线悬挂一个长方体木块C，C 的密度为 0.8103kg/m3，B 端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块 C 缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出 0.5N 的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为 300g 的小球从 B 点沿槽向 A 端匀速运动，经 4s 的时间系在 A 端细绳的拉力恰好等于 0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g 取 10N/kg）（）A木块受到的浮力为 0.5N B木块 C 受到细线的拉力为 0.3N C小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力为 2.2N D小球的运动速度为 0.2m/s 47.如图所示，长 1m，重 5N 的匀质杠杆 OB 连接在竖直墙壁的 O 点，在 杠杆的中点 A 处悬挂 45N 的重物。固定在 A 点的绳子跨过定滑轮，在 拉力 F 作用下使杠杆在水平位置平衡，此时OAC=45。不计绳子重力和转动部分的摩擦，求（1）缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中，拉力做的功；（2）杠杆从水平位置逆时针缓慢转动多大角度后，绳子拉力开始小于 50N。