1、基础训练基础训练 30 杠杆（三）杠杆（三） 一、单选题一、单选题 1.桔槔是古代一种汲水的工具，图示是桔槔的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（ ） A. 水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加 B. 提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加 C. 水桶下降时，桔槔为省力杠杆，提水时，桔槔为费力杠杆 D. 提水时，若水桶上升过快，可用减少石块质量的方法来调节 2.如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（ ） A. B. C. D. 3.如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位 置左右不对称。在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，
2、直到并拢，这时会发现两 指会合的地方在（ ） A. 若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B. 若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C. 由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D. 不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 4.小亮是一个爱动脑、爱观察的中学生，最近，爸爸买了一辆新自行车，他仔细观察，认真研究自 行车的结构后，有了许多新发现，下列说法中错误的是（ ） A. 手把连接前轮的转向机制是轮轴的运用 B. 剎车把手是一个省力杠杆 C. 自行车最好不要单独剎前轮，这样由于惯性，车子可能向前翻倒 D. 前剎片是利用摩擦力使车轮减速的，同时在与地面的接触点产生向前的摩擦
3、力来使车体减速 5.如图甲所示，将一根质量分布均匀的金属硬棒的一端通过铰链固定在 O 点，并能使金属棒绕 O 点 在竖直面内自由转动。现通过一个“拉力距离传感器”可对硬棒施加一个竖直向上的力，使硬棒在 水平位置始终保持平衡。已知硬棒的长度是 1.2m，“拉力距离传感器”可自动记录拉力 F 的大小和 拉力作用点到 O 点的距离 x，并将记录的结果输送到计算机绘制出 F 与 x 的关系图线。若计算机上 显示出的拉力 F 与距离 x 倒数的变化关系如图乙所示，则可知金属棒所受的重力为（ ） A. 50N B. 100N C. 60N D. 20N 6.下列关于杠杆的几种说法中不正确的是（ ） A.
4、杠杆可以是直的，也可以是弯的 B. 杠杆的支点一定在杠杆上 C. 支点可以在杠杆上的任何位置 D. 动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度 7.下列各图正确的是（ ） A. 静止在斜面上的物体所受的力示意图 B. 发光点 S 的像 S的光路图 C. 异名磁极间的磁感线 D. 力 F1的力臂 L1 8.生活中与科学相关的现象随处可见下列有关表达或解释正确的是（ ） A. 研究杠杆平衡条件时，调节水平平衡过程中，若右端下降，左端平衡螺母可以向右调 B. 制作人体口腔上表皮细胞临时装片时，载玻片上面滴加生理盐水 C. 地面上的木箱，必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因 D. 掷向
5、空中的铅球最后会落到地面，这是由于铅球受到惯性的作用 9.学校里的开关经常损坏，除了个别同学人为因素和产品的自身质量原因外，是否还有开关本身的 设计有关呢？如图所示的甲、乙两种常用的墙壁开关。其按钮可绕面板内某轴转动。根据你的生活 经验和科学知识，请判断下列说法正确的是（ ） A. 甲容易损坏，使用寿命短 B. 在正常情况下，按乙开关所需的力大 C. 正常情况下，两种开关都一样不易损坏，使用寿命一样长 D. 在正常情况下，按甲开关产生的压强小 10.如图所示两杠杆处于平衡状态，甲中的是两个同种密度但体积不同的物体，乙上的是两个体积相 同但密度不同的物体，如果把他们都浸没在水中，则杠杆如何变化（
6、 ） A. 仍保持平衡 B. 都失去平衡 C. 甲仍保持平衡，乙失去平衡 D. 甲失去平衡，乙仍保持平 衡 二、填空题二、填空题 11.如图所示，一根轻质杠杆的 C 端挂了一个质量为 20kg 的重物。在杠杆的 B 位置处，用一绳系在 天花板上，绳与杠杆的夹角为 30，在 A 端放一个质量为 40kg 物体，其中 OC、OB 和 BA 的长度分别 为 0.5m、0.2m 和 0.6m，此时杠杆保持水平静止。用 F=10N 的水平拉力使物体向左匀速滑动。 （1）当物体未运动时，绳所承受的拉力为_。 （2）物体运动通过距离_m 时，细绳的拉力恰好为零；此时力 F 所做的功_J。 12.列车上出售的
7、食品常常放在如图所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物时， 售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_（写出支点位置的字母），当后轮 遇到障碍物 A 时，售货员向上提扶把，这时支点是_（写出支点位置的字母），这种情况下， 手推车可以视为_杠杆 三、实验探究题三、实验探究题 13.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来， 哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。 把脊柱简化为杠杆如图丙所示， 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， 其实际作用方向与脊柱夹角为 12且保持不变， 搬箱子拉力
8、 F2作用在肩关节 B 点，在 B 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F1方向拉，使模型静止， 可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 ，多次实验得出结论。 （1）在丙图中画出 F2力臂 L2。 （2）当 角增大时， F1_（变大/不变/变小）。 （3）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，_（甲/乙）图中的姿 势比较正确。 14.如图所示为小明自制的风力板，a 板为迎风板，其迎风面承受风力，b 板为压重板，它水平放置， m 为压重板上的铁板(a、b 板重力不计)。当压重板上铁板重力一定时，风力大到一定程度，风力板 就会倾倒。小明
9、通过查阅资料和实验，在压重板上加上重力不同的铁板，制成能测风力 18 级的 8 个风力板， 构成一套风力探测仪。 在南风盛行的某地， 小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力。 （1）压重板上的铁板越重，风力板倾倒时记录的风力越_。 （2）在开阔地的水平地面放置风力探测仪时，小明应_。 （3）小明确定当天最强风力的方法是_。 四、解答题四、解答题 15.小科家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架 A 处，衣架倒了下来，他想探究衣架倒下 来的原因，测量了以下数据：木衣架质量 2 千克；圆底盘直径 30 厘米；圆底盘的圆心到过 A 点的竖 直线的距离 25 厘米，衣架受到重力的作用线经过圆底盘
10、的圆心。 （1）木衣架可以看作简单机械中的_（填“滑轮”或“杠杆”）。 （2）通过计算分析，当 A 点处挂的书包质量超过_千克时，木衣架会倒下。 （3）为了防止衣架倒下来，小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法 _。 16.如图所示是一种起重机的示意图.起重机重 2.4104N（包括悬臂），重心为 P1 ， 为使起重机起 吊重物时不致倾倒，在其右侧配有重 M（重心为 P2）.现测得 AB 为 10m，BO 为 1m，BC 为 4m，CD 为 1.5m。（g 取 10N/kg） （1）现在水平地面上有重为 2.44104N 的货箱，它与地面的接触面积是 3m2. 若要吊起
11、此货箱，起 重机至少需加多少牛的配重？ （2）有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这起重机能配 8t 的配重吗？请 通过计算说明理由. 17.如图甲是一台落地电风扇，电风扇的参数见下表；乙图是电风扇的尺寸示意图，由于电风扇的质 量分布不均匀，它的重力作用点在 P 点；电风扇内部的电路图可简化为丙图，图中的 代表电动 机，R1、R2是限流电阻。 （1）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路。此开关应该安装在 丙图中的 _（选填“A”、“B”或“C”）处。 （2） 将电风扇调到最高档 （最大风速） ， H 调到最大值， 此时 H=120cm， 它的放置
12、状态如图乙所示， 在水平方向扇叶受到空气对它向左的作用力 F=16N，重力作用点 P 离电风扇底座中轴线横向距离 a=15cm，P 点离地面的距离 b=40cm，底座半径 r 为 17 cm。当电风扇的风速达到最大时，它会翻倒 吗？请用杠杆平衡原理计算说明。（g=10N/Kg） （3）电风扇在额定电压下工作，当旋转开关调到 2 位置时，风速档位是_（选填“低档”、“中 档”或“高档”）；此时，电动机两端的电压为 100V，求 R1的阻值及电动机的输出功率_。 18.小敏设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图 1 是其原理示意图，其中的托盘用来放置被测物 体，OBA 是可绕 O 点转动的杠杆，
13、R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化 关系如表），R0为定值电阻，显示重力大小的仪表实质是一个量程为 03V 的电压表已知 OB： OA=1：2，R0=100，电源电压恒为 3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力） 压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻 R1/ 300 250 200 150 100 50 0 （1）若物体重力增加，电压表的读数将_； （2）当托盘上放被测物体时电压表的示数如图所示，则此时被测物体的重力是_ 19.图示为小乐用一根弹簧 （允许承受的最大拉力为 5N） 、 秤钩、 指针和硬纸板等自制的弹簧测力计 （1）现提供一个 1
14、N 的钩码、一个刻度尺，请写出确定 5N 刻度线所在位置的方法 （2）小乐进一步完善弹簧测力计的刻度，把 ON 刻度线与 5N 刻度线之间的距离 25 等分若再提供 一把轻质米尺、细线，要测出重约 8N 的物体的准确重力，请画出实验方案图并写出物重 G 的表达 式 20.一根金属棒AB置于水平地面上， 今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起， 如图甲所示 在 此过程中，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系如图乙所示请根据图像解 答下列问题 （1）该金属棒的长度 l=_m （2）在 B 端拉起的过程中，当 x1=0.6m 时，测力计的示数 F1为多少牛？ （3）求
15、金属棒的重心到 A 端的距离 d 基础训练基础训练 30 杠杆（三）杠杆（三） 一、单选题一、单选题 1.桔槔是古代一种汲水的工具，图示是桔槔的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（ ） A. 水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加 B. 提水时，向上用力提绳子，水桶重力 势能增加 C. 水桶下降时，桔槔为省力杠杆，提水时，桔槔为费力杠杆 D. 提水时，若水桶上升过快，可 用减少石块质量的方法来调节 【答案】 C 【解析】【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越大重力势能 越大，反之越小；（2）石块与水桶位于桔槔横杆的两端，工作时一端上升一端会下降；（3）
16、省力 杠杆是指动力臂大于阻力臂的杠杆，费力杠杆是指动力臂小于阻力臂的杠杆；（4）桔槔中的石块是 来抵消水桶一侧所用力的大小，减小石块的质量可以减小对水桶向上的力。 【解答】A、水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加，水桶下降时石块上升，所以石块的 重力势能增加，与实际相符，A 错误； B、提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加， 提水时， 水桶升高，重力势能增加， 与实际相符， B 错误； C、 水桶下降时， 桔槔为省力杠杆， 提水时， 桔槔为费力杠杆， 水桶下降时和提水时均是可以省力的， 所以都是省力杠杆，与实际不符，C 正确； D、提水时，若水桶上升过快，可用减少石块质量的方法来调
17、节，桔槔中的石块是来抵消水桶一侧所 用力的大小，减小石块的质量可以减小对水桶向上的力，从而减小速度，与实际相符，D 错误。 故选 C 2.如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（ ） A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】【分析】（1）杠杆有五要素，支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂；（2）根据力臂的长 短可以分成省力杠杆和费力杠杆，当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆，当动力臂小于阻力臂时为费 力杠杆；（3）杠杆省力时费距离，费力时省距离。 【解答】船浆的支点在浆的最高点图中为左手握的部位，动力臂是左手到右手的距离，阻力在浆 片上，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；碗夹的支点在夹子的顶部，手指
18、所在处是动力作用 的地方，夹碗处是阻力所在处，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；核桃夹的支点在离手远的 一端，核桃处是阻力，手把处是动力，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；手推车支点在车轮 上，动力在手把处，阻力在盛物体的斗处，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。选项正确， A 正确。 故答案为：A 3.如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位 置左右不对称。在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两 指会合的地方在（ ） A. 若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B. 若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C.
19、 由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D. 不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 【答案】 D 【解析】【分析】摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关。横棍放在两手指上，受到的压 力与手距离横棍重心的距离有关，距离越近受到压力越大，反之越小。 【解答】由于摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关，当将横棍放在两伸直的食指上后， 受到的压力与手指距离横棍重心的距离有关，距离越近的受到压力越大，摩擦力就大，受到摩擦力 小的手指靠近重心，两手指交替靠近重心，最终会合处将在棍的中央附近，D 选项正确。 故答案为：D 4.小亮是一个爱动脑、爱观察的中学生，最近，爸爸买了一辆新自行
20、车，他仔细观察，认真研究自 行车的结构后，有了许多新发现，下列说法中错误的是（ ） A. 手把连接前轮的转向机制是轮轴的运用 B. 剎车把手是一个省力杠杆 C. 自行车最好不要单独剎前轮，这样由于惯性，车子可能向前翻倒 D. 前剎片是利用摩擦力使车轮减速的，同时在与地面的接触点产生向前的摩擦力来使车体减速 【答案】 D 【解析】【分析】（1）根据车把使用时是轮轴；（2）刹车把手是一个省力杠杆；（3）物体具有惯 性，物体具有保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质；（4）自行车用力蹬而前进时，自行 车前轮是从动轮，后轮是主动轮，主动轮为自行车前进提供动力 【解答】解： A、自行车中控制前轮转向
21、的车把在使用时，属于简单机械中的轮轴，故 A 正确； B、车把是个轮轴，力作用在轮上，阻力作用在轴上，是省力杠杆，故 B 正确； C、快速行驶的自行车，如果突然只把前轮刹住，前轮停止运动，而后轮由于惯性要保持原来的状态 继续向前运动，由于人和车具有惯性后轮会跳起来，而使车向前翻倒，故 C 正确； D、 前剎片是利用摩擦力使车轮减速的， 自行车用力蹬而前进时， 后轮相对于地面有向后的运动趋势， 因此后轮所受的摩擦力向前；前轮是利用地面的摩擦力滑行的，因此前轮受到的摩擦力向后，使车 减速，故 D 错误 故选 D 5.如图甲所示，将一根质量分布均匀的金属硬棒的一端通过铰链固定在 O 点，并能使金属棒
22、绕 O 点 在竖直面内自由转动。现通过一个“拉力距离传感器”可对硬棒施加一个竖直向上的力，使硬棒在 水平位置始终保持平衡。已知硬棒的长度是 1.2m，“拉力距离传感器”可自动记录拉力 F 的大小和 拉力作用点到 O 点的距离 x，并将记录的结果输送到计算机绘制出 F 与 x 的关系图线。若计算机上 显示出的拉力 F 与距离 x 倒数的变化关系如图乙所示，则可知金属棒所受的重力为（ ） A. 50N B. 100N C. 60N D. 20N 【答案】 D 【解析】【分析】学会看图象是学物理的基本要求，象速度-时间图象、路程-时间图象等，要先看纵 坐标轴、横坐标轴各表示什么，再顺着图象看懂表示的
23、物理过程，已知金属杆长度，且质地均匀， 其重心在中点上，将图示拉力 F 与作用点到 O 点距离 x 的变化关系图赋一数值，代入杠杆平衡条件 求出金属杆重力。 【解答】金属杆重心在中心上，阻力臂为 L2=0.6m，取图象上的一点 F=60N，L1=0.2m， 根据杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂， FL1=GL2 60N0.2m=G0.6m 解得：G=20N 故选 D 6.下列关于杠杆的几种说法中不正确的是（ ） A. 杠杆可以是直的，也可以是弯的 B. 杠杆的支点一定在杠杆上 C. 支点可以在杠杆上的任何位置 D. 动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度 【答案】 D 【解析】【分析】能绕固
24、定点（支点）转动的硬棒叫杠杆，杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的 【解答】解：杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，正确； 杠杆绕着转动的点叫支点，支点一定在杠杆上，可以在杠杆上的任何位置，故 B、C 都正确； 如图所示，动力臂与阻力臂之和不等于杠杆的长度，故 D 错 故选 D 7.下列各图正确的是（ ） A. 静止在斜面上的物体所受的力示意图 B. 发光点 S 的 像 S的光路图 C. 异名磁极间的磁感线 D. 力 F1的力臂 L1 【答案】 B 【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析即可做出判断；（2）根据光的反射定律，作出任意两 条入射光线的反射光线，将这两条反射光线反向延长，延长线的交点即为点
25、光源在平面镜中所成像 的位置（3）在磁铁的外部磁感线由磁铁的 N 极发出，回到磁铁的 S 极；（4）力臂是支点到力的 作用线的距离 【解答】解：A、对静止在斜面上的物体受力分析可知，物体受到竖直向下重力、垂直于斜面向上的 支持力和沿斜面向上的摩擦力作用图中摩擦力的方向错了，故 A 错误； B、从点光源 S 向镜面任意发出两条入射光线，入射点分别是 O1、O2 ， 根据光的反射定律，画出 这两条入射光线的反射光线；将这两条反射光线反向延长，相交于点 S，点 S即为点光源 S 在平面 镜中所成的像故 B 正确； C、在磁体外部磁感线从 N 极出来，指向 S 极，图中磁铁的左端是 S 极，右端是 N
26、 极，磁感线方向 应该是从左到右，故 C 错误； D、力臂是支点到力的作用线的距离而图中 L1不是从支点到 F1的作用线的距离故 D 错误 故选 B 8.生活中与科学相关的现象随处可见下列有关表达或解释正确的是（ ） A. 研究杠杆平衡条件时，调节水平平衡过程中，若右端下降，左端平衡螺母可以向右调 B. 制作人体口腔上表皮细胞临时装片时，载玻片上面滴加生理盐水 C. 地面上的木箱，必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因 D. 掷向空中的铅球最后会落到地面，这是由于铅球受到惯性的作用 【答案】 B 【解析】【分析】1 根据杠杆的平衡条件可知，杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下
27、沉的一端，为 使杠杆平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节 2 根据制作人的口腔上皮细胞的临时装片时的注意事项， 先滴的是 0.9%生理盐水， 细胞吸水的原理： 细胞的浓度大于周围溶液的浓度时吸水；反之失水 3 力的作用效果有二：改变物体的运动状态，改变物体的形状物体的运动状态或形状发生的变化， 说明受到了力的作用； 4 抛出的物体最终落向地面，是由于受到重力作用 【解答】解：A、杠杆的右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将左端的螺母或右端的螺母向左调 节，A 错误； B、如果将取下的口腔上皮细胞放在载玻片的清水中，口腔上皮细胞的浓度大于清水的浓度，因此会 吸水膨胀甚至涨
28、破影响观察，人的口腔上皮细胞的浓度是 0.9%，故要用 0.9%生理盐水，目的是维持 口腔上皮细胞的原有形状，便于观察，B 正确； C、停止用力，木箱停下来，是因为木箱受摩擦力的作用，力是改变物体运动状态的原因，所以 C 错 误； D、 力是改变物体运动状态的原因， 铅球最终会落向地面的原因就是由于铅球受到竖直向下的重力作 用，D 错误； 故选：B 9.学校里的开关经常损坏，除了个别同学人为因素和产品的自身质量原因外，是否还有开关本身的 设计有关呢？如图所示的甲、乙两种常用的墙壁开关。其按钮可绕面板内某轴转动。根据你的生活 经验和科学知识，请判断下列说法正确的是（ ） A. 甲容易损坏，使用寿
29、命短 B. 在正常情况下，按乙开关所需的力大 C. 正常情况下，两种开关都一样不易损坏，使用寿命一样长 D. 在正常情况下，按甲开关产生的压强小 【答案】 A 【解析】【分析】按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，所以开关属于杠杆那么哪个容易损坏 呢？一般开关损坏的原因是由于受力过大造成的根据杠杆平衡条件可知，动力臂小的需要的力较 大 【解答】ABC.甲乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，因甲力臂小，根据杠杆原 理可知力臂越小作用力越大，因此损坏的越快，所以甲较易损坏.D.根据 p= 知，在用相同的力的 情况下，受力者面积越大，压强越小，甲开关的面积较小，所以压强大。 10.如图所
30、示两杠杆处于平衡状态，甲中的是两个同种密度但体积不同的物体，乙上的是两个体积相 同但密度不同的物体，如果把他们都浸没在水中，则杠杆如何变化（ ） A. 仍保持平衡 B. 都失去平衡 C. 甲仍保持平衡，乙失去平衡 D. 甲失去平衡，乙仍保持平 衡 【答案】 C 【解析】【分析】解答这两种情况的共同思路是：（1）根据杠杆两端密度和体积情况，可比较出重 力的大小情况；（2）甲、乙两个物体，都浸没水中后，根据 F浮=液gV排比较出受到的浮力大小情 况，力与力臂的乘积都减小，减小值小的那端杠杆将下降。 【解答】解：甲杠杆： 浸入水中之前：物gV1L1=物gV2L2 所以 V1L1=V2L2 浸入水中后
31、左端力和力臂的乘积为：（物gV1水gV1）L1=（物水）gV1L1 浸入水中后右端力和力臂的乘积为：（物gV2水gV2）L2=（物水）gV2L2 所以浸入水中后，左右两端力和力臂的乘积相等， 故杠杆仍然平衡。 乙杠杆： 浸入水中之前：铝gVL1=铁gVL2 浸入水中后左端力和力臂的乘积为：（铝gV水gV）L1=铝gVL1铝gVL1 浸入水中后左端力和力臂的乘积为：（铁gV水gV）L1=铁gVL2铁gVL2 因为 L1L2 所以，左端力和力臂的乘积小于右端力和力臂的乘积， 故杠杆右端下沉，综上所述，选项 C 符合题意。 故答案为：C 二、填空题二、填空题 11.如图所示，一根轻质杠杆的 C 端挂
32、了一个质量为 20kg 的重物。在杠杆的 B 位置处，用一绳系在 天花板上，绳与杠杆的夹角为 30，在 A 端放一个质量为 40kg 物体，其中 OC、OB 和 BA 的长度分别 为 0.5m、0.2m 和 0.6m，此时杠杆保持水平静止。用 F=10N 的水平拉力使物体向左匀速滑动。 （1）当物体未运动时，绳所承受的拉力为_。 （2）物体运动通过距离_m 时，细绳的拉力恰好为零；此时力 F 所做的功_J。 【答案】 （1）2200N （2）0.55m；5.5J 【解析】【分析】本题悬绳固定的物体平衡问题，往往以结点为研究对象，正确分析受力，作出力 图，即可由平衡条件求解。 【解答】（1）根据
33、杆杠定律：GCCO=GAOA-Fsin30OB 20kg10N/kg0.5m=40kg10N/kg0.8m- 0.2m 解得 F=2200N； （2）细绳的拉力恰好为零，设物体 A 距离 O 点的距离为 y 根据杆杠定理：GCCO=GAy。 20kg10N/kg0.5m=40kg10N/kgy 解得 y=0.25m； 此时物体运动的距离=0.8m-0.25m=0.55m； 根据功的计算公式：W=Fs=10N0.55m=5.5J。 故答案为：（1）2200N；（2）0.55m，5.5J。 12.列车上出售的食品常常放在如图所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物时， 售货员向下按扶把
34、，这时手推车可以视为杠杆，支点是_（写出支点位置的字母），当后轮 遇到障碍物 A 时，售货员向上提扶把，这时支点是_（写出支点位置的字母），这种情况下， 手推车可以视为_杠杆 【答案】 C；B；省力 【解析】 【分析】 （1）解决此题要知道杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂； （2） 由杠杆的平衡条件可知：当动力臂大于阻力臂时，较为省力 【解答】解：（1）当前轮遇障碍物 A 时，售货员向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是 C 点；（2）当后轮遇到障碍物 A 时，售货员向上提扶把，这时支点是 B 点，显然动力臂大于阻力臂， 此时手推车可看成是省力杠杆 故答案为：C、B、省力 三
35、、实验探究题三、实验探究题 13.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来， 哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。 把脊柱简化为杠杆如图丙所示， 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， 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 B 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F1方向拉，使模型静止， 可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 ，多次实验得出结论。 （1）在丙图中画出 F2力臂 L2。 （2）当 角增大时， F1
36、_（变大/不变/变小）。 （3）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，_（甲/乙）图中的姿 势比较正确。 【答案】 （1） （2）变小 （3）乙 【解析】【分析】（1）力臂 L2是指从支点到力 F2的作用线的距离；（2）当 角增大时，由图分析 得出力臂 L2变化，根据杠杆平衡条件即可判断中 F1的变化；（3）比较两种状态下力臂 L1变化，利 用杠杆平衡条件即可判断拉力的不同；根据拉力的大小变化可判断姿势的产生的后果。 【解答】（1）延长 F2作用线，由支点作其作用线的垂线，L2是其力臂，如图： （2）由图可知：当 角增大时，力臂 L2变小；由于拉力 F1的方向与脊柱夹角始终为
37、 12，且 OA 这 段距离不变，则 O 点到 F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平 衡条件可知，F1变小； （3）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌 肉的等效拉力 F1要比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确。 故答案为：（1）如上图；（2）变小；（3）乙 14.如图所示为小明自制的风力板，a 板为迎风板，其迎风面承受风力，b 板为压重板，它水平放置， m 为压重板上的铁板(a、b 板重力不计)。当压重板上铁板重力一定时，风力大到一定程度，风力板 就会倾倒。小明通过查阅资料和实验，在压重板上加
38、上重力不同的铁板，制成能测风力 18 级的 8 个风力板， 构成一套风力探测仪。 在南风盛行的某地， 小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力。 （1）压重板上的铁板越重，风力板倾倒时记录的风力越_。 （2）在开阔地的水平地面放置风力探测仪时，小明应_。 （3）小明确定当天最强风力的方法是_。 【答案】 （1）大 （2）将八个风力板的迎风面朝南放置 （3）每天结束时，以倾倒风力板中记录风力最大的作当天最强风力 【解析】【分析】此时的风力板构成了一个杠杆，动力时风力，阻力是重力。 【解析】（1）风力板受风力和重力作用，所以，当风力为动力时，重力则为阻力，风力板越重越不 容易倾倒。所以压重板上的铁板
39、越重，风力板倾倒时记录的风力越大 。 （2）在开阔的水平地面放置风力探测仪时，要使风力探测仪面向风吹来的方向，因为在南风盛行的 地方，所以小明应将八个风力板的迎风面朝南放置。 （3） 每天结束时，以倾倒风力板中记录风力最大的作当天最强风力。 故答案为：（1）大；（2） 将八个风力板的迎风面朝南放置 ；（3） 每天结束时，以倾倒风力板 中记录风力最大的作当天最强风力 四、解答题四、解答题 15.小科家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架 A 处，衣架倒了下来，他想探究衣架倒下 来的原因，测量了以下数据：木衣架质量 2 千克；圆底盘直径 30 厘米；圆底盘的圆心到过 A 点的竖 直线的距离
40、25 厘米，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。 （1）木衣架可以看作简单机械中的_（填“滑轮”或“杠杆”）。 （2）通过计算分析，当 A 点处挂的书包质量超过_千克时，木衣架会倒下。 （3）为了防止衣架倒下来，小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法 _。 【答案】 （1）杠杆 （2）3 （3）增大圆底盘质量、书包悬挂点靠近衣架中心、衣架两侧都挂上重物等 【解析】【分析】（1）衣架转动时可将衣架当成一个杠杆，支点在圆底盘的最右侧点，阻力是衣架 自身的得力，阻力臂为底盘的半径，动力是书包的重力，动力臂是 A 点竖直线到圆心的距离； （2）当动力动力臂大于阻力阻力臂时木衣
41、架会倒下，算出此时的书包的最小质量； （3）可以从杠杆平衡的其他方面提出方法，如增大阻力和阻力臂，减小动力臂等。 【解答】(1) 木衣架可以看作简单机械中的杠杆。 (2) 当动力动力臂阻力阻力臂时，木衣架会倒下，所以 m10N/kg （25cm-15cm）2kg10N/kg15cm 解得 m3kg。故当 A 点处挂的书包质量超过 3kg 时，木衣架会倒 下； (3) 根据杠杆平衡原理可知，方法有：增大圆底盘质量、书包悬挂点靠近衣架中心、衣架两侧都挂上 重物等。 故答案为：（1）杠杆；（2）3；（3）增大圆底盘质量、书包悬挂点靠近衣架中心、衣架两侧都挂 上重物等 16.如图所示是一种起重机的示意
42、图.起重机重 2.4104N（包括悬臂），重心为 P1 ， 为使起重机起 吊重物时不致倾倒，在其右侧配有重 M（重心为 P2）.现测得 AB 为 10m，BO 为 1m，BC 为 4m，CD 为 1.5m。（g 取 10N/kg） （1）现在水平地面上有重为 2.44104N 的货箱，它与地面的接触面积是 3m2. 若要吊起此货箱，起 重机至少需加多少牛的配重？ （2）有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这起重机能配 8t 的配重吗？请 通过计算说明理由. 【答案】 （1）若要吊起此货箱，起重机对货箱的拉力：F拉=G=2.44104N， 支点为 B，配重的力臂：BD=BC+C
43、D=4m+1.5m=5.5m， 根据杠杆平衡条件可得：F拉AB=G起重机BO+G配重BD， 即：2.44104N10m=2.4104N1m+G配重5.5m， 解得：G配重=4104N； （2）不起吊物体时，支点为 C，起重机自重的力臂：OC=BCBO=4m1m=3m；配重的力臂： CD=1.5m 根据杠杆平衡条件可得：G起重机OC=G配重CD， 即：2.4104N3m=G配重1.5m， 解得最大配重：G配重=4.8104N， 最大配重的质量： m= 配重 =4.8103kg=4.8t， 因为 4.8t8t， 所以这起重机不能配 8t 的配重，否则起重机在不工作时就向右翻倒 【解析】【分析】（1
44、）当起吊地面上的重物时，整个结构相当于一个杠杆。杠杆的支点是 B，物重 产生的拉力是阻力 F 2 ， 阻力臂 ；动力等于配重的重力，即 配重 ， 阻力臂等于 BD；根据杠杆的平衡条件计算即可； （2）当起重机不起吊重物时，也可以看作一个杠杆。杠杆的支点是 C，阻力等于起重机的自重， 即 起重机 ， 阻力臂 ； 动力等于配重的重力， 即 配重 ， 动力臂等于 CD， 即 。利用杠杆的平衡条件计算出起重机的最大配重，然后进行比较即可。 17.如图甲是一台落地电风扇，电风扇的参数见下表；乙图是电风扇的尺寸示意图，由于电风扇的质 量分布不均匀，它的重力作用点在 P 点；电风扇内部的电路图可简化为丙图，
45、图中的 代表电动 机，R1、R2是限流电阻。 （1）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路。此开关应该安装在 丙图中的 _（选填“A”、“B”或“C”）处。 （2） 将电风扇调到最高档 （最大风速） ， H 调到最大值， 此时 H=120cm， 它的放置状态如图乙所示， 在水平方向扇叶受到空气对它向左的作用力 F=16N，重力作用点 P 离电风扇底座中轴线横向距离 a=15cm，P 点离地面的距离 b=40cm，底座半径 r 为 17 cm。当电风扇的风速达到最大时，它会翻倒 吗？请用杠杆平衡原理计算说明。（g=10N/Kg） （3）电风扇在额定电压下工作，当旋转开
46、关调到 2 位置时，风速档位是_（选填“低档”、“中 档”或“高档”）；此时，电动机两端的电压为 100V，求 R1的阻值及电动机的输出功率_。 【答案】 （1）A （2）以底座最左端与地面接触位置为支点，力矩均为 19.2N m 固不会翻到 （3）中档；R1=300 欧，P输出=36.8W 【解析】【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、杠杆平衡条件的灵活应用，关键是旋钮 开关分别置于档位 1 和档位 2 时电路连接方式的判断和最大、最小电功率的判断，能正确根据已知 关系处理数据（1）被碰倒时火线和零线直接接触会出现短路，电流过大，产生热量会增多，会引起 火灾；为了防止短路现象，在电热器被碰倒时，切断
