2021届浙教版中考科学重难点专题集训3:简单机械-杠杆(学生卷+教师卷)

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1、简单机械简单机械- -杠杆杠杆 一、杠杆分类与人体中的杠杆一、杠杆分类与人体中的杠杆 1.如图,肱二头肌收缩,使前臂保持平衡,此时前臂可以看成一个杠杆,它是( ) A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.以上三种都有可能 2.(2020金华丽水)简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾,对垃圾桶进行 了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成 90角且处于静止 状态时的示意图,O 为杠杆支点,A 为绳子拉力 F 的作用点,B 为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题: (1)定滑轮的作用是_; (2)该状态下的桶盖属于_(填“省力” 、 “费

2、力”或“等臂”)杠杆。 3. (2020 九上 浙江期末) 我们常见的从地面上搬起重物的做法是弯腰(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?我们把脊柱简化为杠杆建立模型如图丙所示,脊柱可绕骶骨轴 O 转动,腰背 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,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)当角增大时,F1如何变化?并说明理由。 (2)比较甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,分析可得,_(选填“甲”或“乙”)图中的姿 势比较正确。 二、杠杆的平衡探究二、杠

3、杆的平衡探究 1.(2019.九上宁波月考)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小科用一块 T 形板对实验装置进行改进。如图 甲所示,T 形板上有槽口 ab 和卡口 cd,T 形板通过槽口 ab 可以绕着杠杆的 0 点自由旋转并上下移动,弹 簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒 MN 相连, 碳素细棒 MN 刚好卡入 T 形板的卡口 cd, 如图乙所示。 (1)小想认为要完成这个实验,还需要一把刻度尺,但小科认为只要在 T 形板上稍微进行改进,不添加器 材也可完成实验。小科对 T 形板进行的改进方法是 _。 (2)利用这个装置进行实验的优点为:_。 (3)小科在实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠

4、杆水平平衡时,测出每一组动力臂 L1和动力 F1的数 据, 并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像, 如图丙所示。 请根据图像推算, 当L1为5cm时, F1为_N。 2.杆秤是中国古代沿用至今的常用测量工具,某次综合实践活动中,小明所在活动小组用木杆、铁块、秤 钩、细线等制作了一把“杆秤”如图甲所示。他们在制作过程中学习了大量关于杆秤的知识,并提出 了一系列问题。 问题一:如何标注杆秤的刻度? 问题二:杆秤的刻度是均匀的吗? 问题三:如何增大杆秤的量程? (1)关于刻度,他们查阅到了如下资料:如图乙所示为杆秤的示意图,点 O 为提纽(相当于杠杆的支点),C 为定星点,G0为秤杆、秤钩的自重

5、,重心在点 B 处,秤砣重为 G1不挂重物,且秤砣在定星点时,杆秤在水 平位置平衡: G1OCG0OB 当在秤钩上挂一重物 Gx, 秤砣移到距定星点 x 处时, 杆秤刚好在水平位置平衡: G1(x+OC)GxOA+G0OB 可得; x 由上述推导可得, x 与 Gx成正比, 因此杆秤的刻度是 (选 填“均匀的”或“不均匀的”); (2)操作过程中,小明在右侧挂钩上挂一重物,测得 OA 为 5cm,x 为 50cm,又已知秤砣质量为 50g;请通过 计算帮助小明标注此位置所代表的物体质量 g。 (3)小明在调查过程中还发现,市场上的杆秤往往有 A、B 是两个不同量程的提纽(如图丙所示),秤钩 C

6、 处 悬挂被测物,提起提纽 A 或 B,在秤杆 E 上移动秤砣 D,达到平衡后,根据秤砣的位置可以在秤杆上读出被 测物的质量。有关该杆秤下列判断中正确的是 A它只能测量比秤砣质量大的物体 B用提纽 A 时比用提纽 B 时的量程更大 C将秤砣质量减少,则该秤的读数将偏小 D只有当秤杆的粗细均匀时,杆秤的刻度才是均匀的。 六、杠杆的最小力与动态变化问题六、杠杆的最小力与动态变化问题 1.(2020 九上杭州月考)如图所示,一根质量分布均匀的木棒,能绕 O 处转轴自由转动(不计摩擦). 在木棒最下端用力,使之由 A 处缓慢地抬升到 B 处.下列说法合理的是( ) A.始终水平方向的拉力 F1大小将保

7、持不变 B.始终与杆垂直的拉力 F2大小将保持不变 C.始终竖直方向的拉力 F3会逐渐增大 D.三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等 2.如图所示,一根可绕 O 点转动的均匀硬棒重为 G,在棒的一端始终施加水平力 F,将棒从图示位置缓慢 提起至虚线位置的过程中( ) A.F 的力臂变小,F 的大小变大 B.F 的力臂变大,F 的大小变小 C.重力 G 与它的力臂乘积保持不变 D.重力 G 与它的力臂乘积变大 3、如图所示,在杠杆 OA 的 B 点悬挂一个重物 G,A 端用细绳吊在小圆环 M 的下,且细绳长 AM 等于圆弧环 PMQ 半径,此时杠杆恰处于水平状态,A 点与圆弧环 PMQ 的圆心

8、重合。当 M 环从 P 点逐渐沿顺时针滑到 Q 点 的过程中,吊绳对 A 端的作用力大小将( ) A逐渐变大 B逐渐变小 C先变大后变小 D先变小后变大 4.(2018齐齐哈尔)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 5.如图为油桶,油桶质量为 50kg,油桶高为 0.8m,底部直径为 0.6m,据此回答(视油桶的重力集中点 在几何中心 O 点,g 取 10N/kg)。 (1)在推翻油桶如图甲乙的过程中,至少需要对油桶做功_J。 (2)若将翻

9、倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为 F,F_N。 6.(2020 九上椒江期中)如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,OB=60cm,OA=20cm 两端分别悬挂实心 铝球和实心铜球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在水中, (铝的密度为 2.710 3kg/m3,铜的密度 为 8.910 3kg/m3)则杠杆还能保持平衡吗?请结合公式加以推断说明。 7.(2020富阳模拟)如图所示,OAB 是杠杆,OA 与 BA 垂直,在 OA 的中点处挂一个 G10N 的重物,杠杆 重力及摩擦均不计。 若加在 B 点的动力 F甲使 OA 在水平位置保持静止, 如图甲所示, 那么, 该杠杆_(选

10、 填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若动力 F乙始终与 OA 垂直,将杠杆由水平位置匀速向上提升重物, 如图乙所示, 动力 F乙的大小变化是_(选填 “变大” 、“变小” 、“先变大后变小” 或 “先变小后变大” ); 若动力 F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向,在此过程中 OA 始终保持水平静止,如 图丙所示,请在答题卷上画出动力 F丙随时间 t 的变化趋势_。 8.(2019金华)小丽在商场里买到一个有趣的玩具“喝水鸟” (如图甲) :只要往头部滴一次水,且鸟身 前面放一杯水,就能实现“低头喝水抬头又低头喝水又抬头”反复运动(如图乙) 。 仔细观察发现, “喝水鸟”由玻

11、璃制成,鸟身由一支点承托,头部、玻璃管和底部连通并充满乙醚(易挥发, 易液化) ,且整体密封。请运用所学知识解释“喝水鸟”能反复运动的原因。 五、利用杠杆平衡计算五、利用杠杆平衡计算 1.一根轻质木杆, 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 F30N 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 OA15cm, OB5cm, 则重物对水平地面压力为 ( ) A.80N B.60N C.40N D.20N 2.(2019 九上义乌月考)轻质杠杆每小格的长度相等,O 为支点在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右 侧挂一物体乙,并在物体乙的下方

12、拴接一个弹簧,如图 17 所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡 状态已知物体乙的重力为 600N,弹簧对物体乙的作用力为 300N下列说法正确的是( ) A.物体甲的重力不可能为 450N B.物体甲的重力可能为 300N C.物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态 D.物体乙受到绳子的拉力可能为 900N 或 300N 3、如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,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=OCA 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。

13、此时托盘秤乙的示数是( ) A8N B12N C16N D18N 4.(2020富阳模拟)如图是某空调外机的安装剖面图,DE 为 50cm,DK 为 30cm,金属支架 ABC 重力忽略 不计,相应支架分别被螺钉固定在墙上,AC 长度为 45cm,BC 水平安装,BC 长度为 60cm。安装时,外机 DE 面距离墙壁的距离为 15cm,外机质量分布均匀,大小为 30kg。 (g=10N/kg) (1)为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量_(选填“靠近”或“远离” )墙壁。 (2)请以 C 为受力作用点,画出金属直杆 BC 所受拉力的示意图。 (3)C 处螺钉所受水平拉力为_。 5.(

14、2020湖州模拟)学校新安装了分类垃圾桶,某次转移垃圾时小宝拔掉了锁扣,在垃圾箱上端边缘施 加了一个始终垂直于桶壁的力 F 将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置: (1) 为了粗略知道图乙中所用的力 F 的大小, 小永画出了图丙模型, 并测得以下数据: AB=54cm, AD=36cm, 突轴 O 到 BC 距离为 30cm,如果桶和垃圾的总质量为 18kg,重心 X 到 BC 距离为 18cm 且位置不变。那么, 图乙中所用的力 F=_N; (2)在将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置的过程中,小永所用力 F 的大小将 _(选填“一直变小” 、 “一直变大” 、 “始终不变”或“无法确定”)。 6.(2

15、020 九上椒江期中)某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与受热 面固定在一起,当温度低于 103时,感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆 AOB 使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接通,发热板开始发热。当温度达到 103时,感温磁体失去 磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。 (1)若用 4 牛的力按下开关,B 端受到的阻力为 1 牛,则 AO 和 OB 的长度之比为_,已知手指与开 关的接触面积为 0.5 厘米 2,则开关受到的压强是_帕。 (2)用电饭锅烧水(在标准气压下) ,水沸腾时_(能/

16、不能)自动断电。 7.(2019温州模拟)图甲是可以测量体重的转盘式弹簧秤,其内部结构原理如图乙所示。当人站在秤盘 上时,会对 B 点产牛压力,弹簧被拉伸,并带动衔铁 CD 使锯条状的金属片移动(锯条移动的距离与弹簧拉 伸的距离相同) ,锯条上的锯齿再带动齿轮旋转,齿轮再带动表针旋转(转盘固定不动) ,给出最终的读数 (表盘上的刻度未标出) 。已知 AB:BC=1:2,锯条上每个锯齿间的距离为 1 毫米,齿轮共有 60 个齿面(未 完全画出) 。 (1)表盘上的刻度值按顺时针方向逐渐_(填“变大”或“变小” ) 。 (2)图丙表示上述弹簧的伸长长度L 与所受拉力 F 的关系。当某人站在秤盘上测

17、量体重时,指针旋转了 1/3 圈,请计算此人的质量是多少?(g 取 10 牛/千克) (3)有同学认为人直接站在 C 点也可以进行测量,不需要 AB 棒,请你写出该体重计这样设计的好处是 _。 简单机械简单机械-杠杆杠杆 一、杠杆分类与人体中的杠杆一、杠杆分类与人体中的杠杆 1.如图,肱二头肌收缩,使前臂保持平衡,此时前臂可以看成一个杠杆,它是( ) A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.以上三种都有可能 【答案】B 2.(2020金华丽水)简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾,对垃圾桶进行 了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳

18、子成 90角且处于静止 状态时的示意图,O 为杠杆支点,A 为绳子拉力 F 的作用点,B 为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题: (1)定滑轮的作用是_; (2)该状态下的桶盖属于_(填“省力” 、 “费力”或“等臂”)杠杆。 【答案】 (1)改变力的方向 (2)省力 3. (2020 九上 浙江期末) 我们常见的从地面上搬起重物的做法是弯腰(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?我们把脊柱简化为杠杆建立模型如图丙所示,脊柱可绕骶骨轴 O 转动,腰背 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,改

19、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)当角增大时,F1如何变化?并说明理由。 (2)比较甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,分析可得,_(选填“甲”或“乙”)图中的姿 势比较正确。 【答案】 (1)减小。当角增大时,F2力臂变小;由于拉力 F1的方向与脊柱夹角始终为 12,且 OA 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。 (2)乙 二、杠杆的平衡探究二、杠杆的平衡探究 1.(2019.九上宁波月考)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小科用一块 T 形板对实验装置进行改进。如图 甲所

20、示,T 形板上有槽口 ab 和卡口 cd,T 形板通过槽口 ab 可以绕着杠杆的 0 点自由旋转并上下移动,弹 簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒 MN 相连, 碳素细棒 MN 刚好卡入 T 形板的卡口 cd, 如图乙所示。 (1)小想认为要完成这个实验,还需要一把刻度尺,但小科认为只要在 T 形板上稍微进行改进,不添加器 材也可完成实验。小科对 T 形板进行的改进方法是 _。 (2)利用这个装置进行实验的优点为:_。 (3)小科在实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂 L1和动力 F1的数 据, 并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像, 如图丙所示。 请根据

21、图像推算, 当L1为5cm时, F1为_N。 【答案】 (1)在 T 形板的槽口 ab 上标上刻度 (2)可以改变拉力方向,且方便测量出相应的力臂长度,使实验结论更加可靠(3)6 2.杆秤是中国古代沿用至今的常用测量工具,某次综合实践活动中,小明所在活动小组用木杆、铁块、秤 钩、细线等制作了一把“杆秤”如图甲所示。他们在制作过程中学习了大量关于杆秤的知识,并提出 了一系列问题。 问题一:如何标注杆秤的刻度? 问题二:杆秤的刻度是均匀的吗? 问题三:如何增大杆秤的量程? (1)关于刻度,他们查阅到了如下资料:如图乙所示为杆秤的示意图,点 O 为提纽(相当于杠杆的支点),C 为定星点,G0为秤杆、

22、秤钩的自重,重心在点 B 处,秤砣重为 G1不挂重物,且秤砣在定星点时,杆秤在水 平位置平衡: G1OCG0OB 当在秤钩上挂一重物 Gx, 秤砣移到距定星点 x 处时, 杆秤刚好在水平位置平衡: G1(x+OC)GxOA+G0OB 可得; x 由上述推导可得, x 与 Gx成正比, 因此杆秤的刻度是 (选 填“均匀的”或“不均匀的”); (2)操作过程中,小明在右侧挂钩上挂一重物,测得 OA 为 5cm,x 为 50cm,又已知秤砣质量为 50g;请通过 计算帮助小明标注此位置所代表的物体质量 g。 (3)小明在调查过程中还发现,市场上的杆秤往往有 A、B 是两个不同量程的提纽(如图丙所示)

23、,秤钩 C 处 悬挂被测物,提起提纽 A 或 B,在秤杆 E 上移动秤砣 D,达到平衡后,根据秤砣的位置可以在秤杆上读出被 测物的质量。有关该杆秤下列判断中正确的是 A它只能测量比秤砣质量大的物体 B用提纽 A 时比用提纽 B 时的量程更大 C将秤砣质量减少,则该秤的读数将偏小 D只有当秤杆的粗细均匀时,杆秤的刻度才是均匀的。 【答案】(1)支点 均匀的 便于测量力臂 (2)500 (3)B 【解析】(1)如图乙所示为杆秤的示意图,在称量物体质量时,杠杆围绕点 O 转动,故点 O 提纽相当于杠杆 的支点;由上述推导 xOA,可得,x 与 Gx成正比,因此杆秤的刻度是均匀的; (2)不挂重物,且

24、秤砣在定星点时,杆秤在水平位置平衡:G1OCG0OB。 当在秤钩上挂一重物 Gx, 秤砣移到距定星点 x 处时, 杆秤刚好在水平位置平衡: G1(x+OC)GxOA+G0OB, 则有:G1xGxOA,即 m1gxmxgOA,所以,mx500g; (3)A、因秤砣的力臂在大于所测量物体的力臂时,就可测量比秤砣质量大的物体。故 A 错误; B、提纽 A 时比用提纽 B 时,所测量的物体的力臂小,则其量程大。故 B 正确; C、将秤砣质量减少,则要增加力臂,示数偏大。故 C 错误; D、秤较准时已平衡掉秤杆的重力的影响,精细均可。故 D 错误。 六、杠杆的最小力与动态变化问题六、杠杆的最小力与动态变

25、化问题 1.(2020 九上杭州月考)如图所示,一根质量分布均匀的木棒,能绕 O 处转轴自由转动(不计摩擦). 在木棒最下端用力,使之由 A 处缓慢地抬升到 B 处.下列说法合理的是( ) A.始终水平方向的拉力 F1大小将保持不变 B.始终与杆垂直的拉力 F2大小将保持不变 C.始终竖直方向的拉力 F3会逐渐增大 D.三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等 【答案】D 2.如图所示,一根可绕 O 点转动的均匀硬棒重为 G,在棒的一端始终施加水平力 F,将棒从图示位置缓慢 提起至虚线位置的过程中( ) A.F 的力臂变小,F 的大小变大 B.F 的力臂变大,F 的大小变小 C.重力 G 与它的

26、力臂乘积保持不变 D.重力 G 与它的力臂乘积变大 【答案】B 3、如图所示,在杠杆 OA 的 B 点悬挂一个重物 G,A 端用细绳吊在小圆环 M 的下,且细绳长 AM 等于圆弧环 PMQ 半径,此时杠杆恰处于水平状态,A 点与圆弧环 PMQ 的圆心重合。当 M 环从 P 点逐渐沿顺时针滑到 Q 点 的过程中,吊绳对 A 端的作用力大小将( D ) A逐渐变大 B逐渐变小 C先变大后变小 D先变小后变大 4.(2018齐齐哈尔)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” )

27、方向施加的力最小,为 N 【答案】 :F2;100 5.如图为油桶,油桶质量为 50kg,油桶高为 0.8m,底部直径为 0.6m,据此回答(视油桶的重力集中点在几 何中心 O 点,g 取 10N/kg)。 (1)在推翻油桶如图甲乙的过程中,至少需要对油桶做功_J。 (2)若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为 F,F_N。 【答案】 (1)50 (2)200 6.(2020 九上椒江期中)如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,OB=60cm,OA=20cm 两端分别悬挂实心 铝球和实心铜球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在水中, (铝的密度为 2.710 3kg/m3,铜的密

28、度 为 8.910 3kg/m3)则杠杆还能保持平衡吗?请结合公式加以推断说明。 【答案】如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得 铝 = 铜 即 铝铝 = 铜铜 则 铝 铜 = 铜 铝 = 8.9103kg/m360cm 2.7103kg/m320cm = 89 9 当两球同时浸没在水中,杠杆两端力乘以力臂,左端 (铝 浮铝) =(铝铝 水铝) =(铝 水)铝 - 右端 (铜 浮铜) =(铜铜 水铜) =(铜 水)铜 - 由得 (铝水)铝 (铜水)铜= (2.7g/cm3-1g/cm3)8920cm (8.9g/cm3-1g/cm3)960cm 0.7 1 即左端力与力臂的乘积小于右端力与

29、力臂的乘积,所以杠杆的右端(铜球端)下沉 7.(2020富阳模拟)如图所示,OAB 是杠杆,OA 与 BA 垂直,在 OA 的中点处挂一个 G10N 的重物,杠杆 重力及摩擦均不计。 若加在 B 点的动力 F甲使 OA 在水平位置保持静止, 如图甲所示, 那么, 该杠杆_(选 填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若动力 F乙始终与 OA 垂直,将杠杆由水平位置匀速向上提升重物, 如图乙所示, 动力 F乙的大小变化是_(选填 “变大” 、“变小” 、“先变大后变小” 或 “先变小后变大” ); 若动力 F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向,在此过程中 OA 始终保持水平静止,如

30、图丙所示,请在答题卷上画出动力 F丙随时间 t 的变化趋势_。 【答案】不一定;变小; 8.(2019金华)小丽在商场里买到一个有趣的玩具“喝水鸟” (如图甲) :只要往头部滴一次水,且鸟身 前面放一杯水,就能实现“低头喝水抬头又低头喝水又抬头”反复运动(如图乙) 。 仔细观察发现, “喝水鸟”由玻璃制成,鸟身由一支点承托,头部、玻璃管和底部连通并充满乙醚(易挥发, 易液化) ,且整体密封。请运用所学知识解释“喝水鸟”能反复运动的原因。 【答案】例 1.水蒸发吸热,头部乙醚蒸汽发生液化,气压下降,液柱上升;若把喝水鸟转动看成杠杆,随 着液态乙醚上升,动力逐渐变大,动力臂也增大,阻力逐渐变小,阻

31、力臂也变小,使鸟身绕支点顺时针转 动,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体 沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。 例 2.水蒸发吸热,头部气体温度下降,气压下降,液柱上升;底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升,重心 逐渐向前移动,鸟身逐渐前倾,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口 部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。 五、利用杠杆平衡计算五、利用杠杆平衡计算 1.一根轻质木杆, A 端细线下所挂 50N 的重物静止在水平地面上。 当在 B 点加

32、竖直向下的力 F30N 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 OA15cm, OB5cm, 则重物对水平地面压力为 ( ) A.80N B.60N C.40N D.20N 【答案】C 2.(2019 九上义乌月考)轻质杠杆每小格的长度相等,O 为支点在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右 侧挂一物体乙,并在物体乙的下方拴接一个弹簧,如图 17 所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡 状态已知物体乙的重力为 600N,弹簧对物体乙的作用力为 300N下列说法正确的是( ) A.物体甲的重力不可能为 450N B.物体甲的重力可能为 300N C.物体乙受到弹簧的一定处于

33、压缩状态 D.物体乙受到绳子的拉力可能为 900N 或 300N 【答案】D 3、如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,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=OCA 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( C ) A8N B12N C16N D18N 4.(2020富阳模拟)如图是某空调外机的安装剖面图,DE 为 50cm,DK 为 30cm,金属支架 ABC 重力忽略 不计,相应支架分别被螺钉固定在墙上,AC 长度为 45

34、cm,BC 水平安装,BC 长度为 60cm。安装时,外机 DE 面距离墙壁的距离为 15cm,外机质量分布均匀,大小为 30kg。 (g=10N/kg) (1)为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量_(选填“靠近”或“远离” )墙壁。 (2)请以 C 为受力作用点,画出金属直杆 BC 所受拉力的示意图。 (3)C 处螺钉所受水平拉力为_。 【答案】 (1)靠近 (2) (3)200 5.(2020湖州模拟)学校新安装了分类垃圾桶,某次转移垃圾时小宝拔掉了锁扣,在垃圾箱上端边缘施 加了一个始终垂直于桶壁的力 F 将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置: (1) 为了粗略知道图乙中所用的力 F

35、的大小, 小永画出了图丙模型, 并测得以下数据: AB=54cm, AD=36cm, 突轴 O 到 BC 距离为 30cm,如果桶和垃圾的总质量为 18kg,重心 X 到 BC 距离为 18cm 且位置不变。那么, 图乙中所用的力 F=_N; (2)在将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置的过程中,小永所用力 F 的大小将 _(选填“一直变小” 、 “一直变大” 、 “始终不变”或“无法确定”)。 【答案】 (1)动力臂 L1=54cm-30cm=24cm,阻力臂 L2=30cm-18cm=12cm, 根据杠杆的平衡条件得到:GL2=FL1;18kg10N/kg12cm=F24cm;解 F=90N;

36、(2)一直变大 6.(2020 九上椒江期中)某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与受热 面固定在一起,当温度低于 103时,感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆 AOB 使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接通,发热板开始发热。当温度达到 103时,感温磁体失去 磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。 (1)若用 4 牛的力按下开关,B 端受到的阻力为 1 牛,则 AO 和 OB 的长度之比为_,已知手指与开 关的接触面积为 0.5 厘米 2,则开关受到的压强是_帕。 (2)用电饭锅烧水(在标准气压

37、下) ,水沸腾时_(能/不能)自动断电。 【答案】 (1)1:4;80000 (2)不能 7.(2019温州模拟)图甲是可以测量体重的转盘式弹簧秤,其内部结构原理如图乙所示。当人站在秤盘 上时,会对 B 点产牛压力,弹簧被拉伸,并带动衔铁 CD 使锯条状的金属片移动(锯条移动的距离与弹簧拉 伸的距离相同) ,锯条上的锯齿再带动齿轮旋转,齿轮再带动表针旋转(转盘固定不动) ,给出最终的读数 (表盘上的刻度未标出) 。已知 AB:BC=1:2,锯条上每个锯齿间的距离为 1 毫米,齿轮共有 60 个齿面(未 完全画出) 。 (1)表盘上的刻度值按顺时针方向逐渐_(填“变大”或“变小” ) 。 (2)图丙表示上述弹簧的伸长长度L 与所受拉力 F 的关系。当某人站在秤盘上测量体重时,指针旋转了 1/3 圈,请计算此人的质量是多少?(g 取 10 牛/千克) (3)有同学认为人直接站在 C 点也可以进行测量,不需要 AB 棒,请你写出该体重计这样设计的好处是 _。 【答案】 (1)变小 (2)指针旋转 1/3 圈时,锯齿移动 20 个,20*1 毫米=20 毫米,即弹簧伸长 20 毫米, 由图丙可知弹簧受到的拉力 F=200 牛 FClAC = FBlAB FB=200 牛3=600 牛 m=G/g=600 牛/10 牛/千克=60 千克 (3)可以测量更大的体重

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