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1、杠桿
題一:如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖,O是輪子的轉(zhuǎn)軸,O′是箱體的重心。以O(shè)為支點,畫出力F的力臂和箱體所受重力的示意圖。
題二:如圖所示的是汽車液壓剎車裝置的一部分,該裝置中AOB實為一個杠桿,O是杠桿的支點,請畫出剎車時它所受的動力F1、阻力F2和動力臂L1.
題三:如圖所示,高0.8m、重1100N、均勻的圓柱形木柱M,截面半徑為0.3m,將它豎直放在水平地面上時,木柱所受的重力與地面對它的支持力是一對_________力;若要使木柱的a點離開地面,至少需要_________N的力。
題四:如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動,杠桿長1米,在A處掛一重
2、20牛的物體G.若在杠桿的中點B端施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,則力F的大小至少為_______牛,方向應(yīng)豎直_________。
題五:如圖所示,一個直桿可繞O點轉(zhuǎn)動,桿下掛一重物,用一個始終跟桿垂直的力F使直桿由豎直位置A慢慢轉(zhuǎn)動到水平位置A′,在此過程中,力F的大小()
A.始終變大
B.逐漸變小
C.先變小后變大
D.先變大后變小
題六:如圖所示,OA是一根可繞O點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,杠桿B點懸掛一重物G,在A端始終受到一個豎直向上的拉力F,使桿子慢慢向上轉(zhuǎn)動,直至水平,在此過程中,力F的大小將()
A.逐漸變大
B.逐漸變小
C.保持不
3、變
D.先變大后變小
題七:如圖所示是輕質(zhì)杠桿AOB,在其A端掛一重物G,若在B端施加一個始終垂直于OB且向下的力F,使杠桿繞點O順時針緩慢轉(zhuǎn)動到OB處于水平位置,則在此過程中,力F的大小將()
A.逐漸變大 B.逐漸變小 C.保持不變 D.先變大后變小
題八:用如圖所示的杠桿提升重物,如果作用在A端的力F始終垂直于杠桿,在將重物慢慢提升到一定高度的過程中(不超過水平位置),力F的大小將()
A.逐漸變大 B.逐漸變小
C.保持不變 D.先變大,后變小
題九:如圖所示,物體重為8N,輕桿可繞O點轉(zhuǎn)動,若要使輕桿在水平位置平衡,在A點應(yīng)施加的最小力的大小為_______N
4、,力的方向為_______。
題十:如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計),O為支點,A處掛一重為100N的物體,為保證杠桿在水平方向平衡,在中點B處沿_______(F或F1或F2)方向施加一個最小的力為_______N.
題十一:重為G1的金屬塊靜止在水平地面上時,對地面的壓強為5.4×105Pa;現(xiàn)將金屬塊用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端,B端懸掛重力G2的物體,如圖所示,當杠桿在水平位置平衡時,金屬塊對地面的壓強為1.8×105Pa,已知B端所掛物體的質(zhì)量為4kg,OA:OB=3:5.要使金屬塊離開地面,則(g取10N/kg)()
A.輕質(zhì)杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少為5kg
B.
5、金屬塊對地面的壓強只需減少3.6×105Pa
C.只需移動支點的位置,使支點左右兩側(cè)的力臂之比為5:1
D.只需移動支點的位置,使支點左右兩側(cè)的力臂之比為2:5
題十二:甲物體靜止在水平地面上時,對地面的壓強為5×105Pa,現(xiàn)將甲物體用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端,杠桿的B端懸掛乙物體,如圖所示。當杠桿在水平位置平衡時,甲物體對地面的壓強為3×105Pa,已知:乙物體的質(zhì)量為2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg.要使甲物體恰好被細繩拉離地面,則下列判斷中正確的是()
A.甲物體的底面積應(yīng)小于3×10-5m2
B.甲物體對地面的壓力只需減少120N
C.杠桿B端所掛物體的質(zhì)量
6、至少增加4kg
D.可以移動支點O的位置,使OA:OB=2:15
題十三:如圖所示,在底面積為200cm2的大燒杯中裝有適量的水,杠桿DC可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,CO=3DO,鉤碼A的質(zhì)量為100g.杠桿DC在水平位置平衡時,物體B有的體積露出水面;當在A的下方再加掛1個相同的鉤碼時,物體B有的體積露出水面,保持O點位置不動,調(diào)節(jié)杠桿DC仍在水平位置平衡。g取10N/kg,杠桿、細繩的質(zhì)量可忽略不計,則下列選項正確的是()
A.物體B的密度1.2×103kg/m3
B.物體B的體積為750cm3
C.物體B在水中受到浮力的大小為7.5N
D.燒杯底部受到水的壓強減小了150
7、0Pa
題十四:如圖所示,掛在杠桿B端的鑄鐵球體積是400cm3,BO=10cm,OA=40cm,在杠桿A端掛一重為5N的C物體,當鑄鐵球體積的浸入水中時,杠桿AB恰好在水平位置平衡,ρ鑄鐵=7.0×103kg/m3,g取10N/kg,則()
A.杠桿B端受到豎直向下的拉力為21N
B.鑄鐵球的質(zhì)量為2.1kg
C.鑄鐵球是空心的
D.鑄鐵球受到的浮力是4N
參考答案
題一:見詳解。
詳解:過O點作F的垂線即為F的力臂,過O′作豎直向下的作用力G即為箱體所受重力。如圖所示
題二:見詳解
詳解:踩下汽車踏板時,腳對剎車踏板就會施加一個和踏板垂直向下的力F1,作
8、用點在踏板上;過支點O做力F1的垂線段,用大括號標出這段距離,記為L1,就是動力臂;剎車踏板運動時,液壓裝置中的液體就會對B點施加了以水平向左的力F2,即阻力;如下圖所示:
題三:平衡;330
詳解:(1)豎直放在水平地面上的木柱,處于靜止狀態(tài),豎直方向所受的重力和地面對它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力;
(2)木柱a點離開地面,要使施加的力最小,應(yīng)讓所施加力的力臂最大,如下圖所示:
此時動力為F,阻力為G=1100N,
動力臂,
阻力臂L2=r=0.3m,
由杠桿的平衡條件可得:FL1=GL2,
則最小力.
題四:40;
9、向上。
詳解:(1)如圖,為使拉力最小,動力臂要最長,拉力F的方向應(yīng)該垂直于杠桿向上,即豎直向上,動力臂為OB最長;
(2)因為杠桿在水平位置平衡,
所以根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F×OB=G×OA,
因為杠桿長OA=1m,B為杠桿中點,
故OB=OA=×1m=0.5m,
則最小力.
題五:A
詳解:根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,在力F使直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置的過程中,重物的重力不變但力臂變大,F(xiàn)的力臂不變,所以F始終變大。故A正確,B、C、D錯誤。故選A.
題六:C
詳解:如圖所示,LG=OBcosθ,LF=OAcosθ,
由杠桿平衡條件得:
10、GLG=FLF,則:,
由于G、OB、OA保持不變,則力F將保持不變。故選C.
題七:B
詳解:輕質(zhì)杠桿受兩個力:A端物體的拉力,大小等于物體重力G,另一個是拉力F;
杠桿繞點O順時針緩慢轉(zhuǎn)動到OB處于水平位置的過程中,如圖所示:
,
由杠桿的平衡條件得:G?LG=F?LF,
所以B端的拉力:,
物體重力G不變,由于拉力F始終垂直于OB,所以拉力的力臂LF不變;由上圖可知,重力的力臂LG逐漸變小;故拉力F逐漸減小。故選B.
題八:A
詳解:由題知,當慢慢提升重物時,重力(阻力)不變,阻力臂增大(水平時最大),動力臂不變
即:G不變、L1不變,L2增大
∵FL1=GL
11、2∴力F逐漸變大。故選A.
題九:4,豎直向上
詳解:要使杠桿平衡,應(yīng)在A點施加向上的力,要使力最小,應(yīng)垂直于OA,即豎直向上,根據(jù)動力×動力臂=阻力×阻力臂,F(xiàn)×4=8N×2,所以F=4N.
題十:F2;200
詳解:為使拉力最小,動力臂要最長,拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上,即豎直向上(F2),動力臂為OB最長,
杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件:F2×OB=G×OA,
所以:
題十一:D
詳解:設(shè)金屬塊與地面的接觸面積為S,當金屬塊靜止在水平地面上時,對地面的壓強:
;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當B端所掛物體G2時,
∵杠桿平衡,
∴FA×OA=G2×OB,
12、
∴,
對地面的壓力:F′=G1-FA=G1-,
對地面的壓強:;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
聯(lián)立①②解得:G1=100N;
A、要使金屬塊離開地面,A端拉力FA′=G1=100N,因為FA′×OA=G2′×OB,所以,所以B端所掛物體的質(zhì)量至少為6kg,故A錯;
B、金屬塊靜止在水平地面上時對地面的壓強為5.4×105Pa,要使金屬塊離開地面,金屬塊對地面的壓強的減小值應(yīng)為5.4×105Pa,故B錯;
CD、要使金屬塊離開地面,A端拉力FA′=G1=100N,B端所掛物體的質(zhì)量為4kg,
G2=m2g=4kg×10N/kg=40N,要使杠桿平衡,F(xiàn)A′×OA′=G2×OB′,
∴
13、OA′:OB′=G2:FA′=40N:100N=2:5,故C錯、D正確。故選D.
題十二:D
詳解:乙物體的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N;
根據(jù)杠桿平衡條件可得:FALOA=G乙LOB,
細繩對A端的拉力:,
繩子拉力處處相等,細繩對甲的拉力也為60N,甲對地面的壓力△F減少了60N,
甲物體的底面積為S,根據(jù)可得:△F=F1-F2=p1S-p2S,
數(shù)據(jù)代入:60N=5×105PaS-3×105PaS,解得:S=3×10-4m2;
則甲的重力G甲=F1=p1S=5×105Pa×3×10-4m2=150N;
甲物體恰好被細繩拉離地面時,甲對地面的壓力為0,此
14、時A端受到的拉力
F2=G甲=150N;由此可知:
A、甲物體的底面積是3×10-4m2,故A錯誤;
B、甲對地面的壓力為F甲=G甲-△F=150N-60N=90N,甲物體恰好被細繩拉離地面,壓力還要減小90N,故B錯誤;
C、根據(jù)杠桿平衡條件可知:F2LOA=G乙′LOB,則;
所以杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加,故C錯誤;
D、根據(jù)杠桿平衡條件可知:F2LOA′=G乙′LOB′,則,所以移動支點O的位置,使OA:OB=2:15,故D正確。故選D.
題十三:AB
詳解:鉤碼A的重力G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N;
根據(jù)杠桿平衡條件:FD?OD=FC?OC
15、
FD×OD=1N×3OD解得:FD=3N
所以ρBgVB-ρ水g(1-)VB=3N…①
當在A的下方再加掛1個相同的鉤碼時,F(xiàn)D′?OD=FC′?OC
FD′×OD=2N×3OD
則FD′=6N
則ρBgVB-ρ水g(1-)VB=6N…②
由①②得,VB=7.5×10-4m3=750cm3,ρB=1.2×103kg/m3;所以AB正確;
F浮=ρ水g(1-)VB=1.0×103kg/m3×10N/kg××7.5×10 -4m3=3N,所以C錯誤;
由題意知,△V=VB-VB=VB=×7.5×10-4m3=3×10-4m3
,
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×
16、10N/kg×0.015m=150Pa,所以D錯誤。故選AB.
題十四:BC
詳解:A、當對杠桿施加豎直向下的力時,根據(jù)杠桿平衡條件得:GC×OA=FB×OB,所以,5N×40cm=FB×10cm,所以,F(xiàn)B=20N,故A錯誤;
B和D、鐵球處于靜止狀態(tài),鐵球受到重力、浮力和拉力作用,豎直向上的拉力和浮力與豎直向下的重力是平衡力;
鐵球受到的浮力為:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××400×10-6m3=1N,
鐵球?qū)Ω軛U的拉力是20N,所以杠桿對鐵球的拉力也是20N,
所以鐵球的重力為:G=20N+1N=21N,
所以鐵球的質(zhì)量為:.故B正確,D是錯誤的;
C、鐵球的密度:,所以鐵球是空心的,故C正確。故選BC.
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