第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件 考点一 杠杆 1.日常生活中的镊子是一种杠杆,如图所示,使用镊子夹取物体时,将手压在B处,则该杠杆的支点是 A 点,动力作用点是 B 点,阻力作用点是 C 点。 2.请画出图中杠杆动力F的力臂l。 答: 考点二 探究杠杆的平衡条件 3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,小明提出以下猜想: 猜想一:动力×动力臂=阻力×阻力臂。 猜想二:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。 (1)实验前,杠杆在如图甲所示位置静止,小明应将 平衡螺母 向 左 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 水平 位置平衡为止,这样做的目的是 便于测量力臂 。 (2)如图乙所示,杠杆平衡后,在杠杆的左端A处挂1个钩码,在杠杆右端B处挂2个钩码,杠杆在水平位置平衡(每个钩码的质量是50 g,杠杆上相邻刻度间距为 5 cm)。之后又进行了多次测量,数据如表: 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 0.5 10 1.0 5 2 0.5 20 1.0 10 3 1.0 20 2.0 10 (3)分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 F1l1=F2l2 (用公式表达)。 (4)本实验进行多次的目的是 寻找规律,使实验结论具有普遍性 。 (5)分析每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,还应改变动力或阻力的 方向 (选填“大小”或“方向”)进行实验。于是小明设计了如图丙所示的实验方案,为了验证猜想二的正确与否,除了弹簧测力计,还需要添加的一个测量工具是 刻度尺 。 (6)在图丙中,杠杆在水平位置平衡,此时B点所受拉力的力臂 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)15 cm。 考点三 杠杆平衡条件的应用 4.如图所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BO。若在A和B端分别悬挂重力相等的两个重物,则杠杆(B) A.保持平衡 B.A端下沉 C.B端下沉 D.以上均可能 5.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为600 N。地面对手的支持力F的力臂是 1.5 m,力F的大小为 360 N。 6.如图甲为小阳举着哑铃的前臂骨骼,可将其视为如图乙所示的杠杆,不计前臂自重,小阳的肱二头肌能施加的最大拉力F1=500 N,若OA∶OB=1∶4,则他平时锻炼时最多能举起质量为 12.5 kg的哑铃(g取10 N/kg)。 7.如图所示是小明和小华探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)小明在实验时分别沿着竖直向下和斜向下两个方向拉弹簧测力计,都能使杠杆在水平位置平衡。同组的小华认为,竖直向下拉动弹簧测力计操作更方便,原因是 动力臂可在杠杆上直接读出,更加方便 。 (2)如图甲所示,在杠杆B点处挂4个钩码,每个钩码的重力均为0.5 N,A点处应挂 3 个相同的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;在右侧第2格竖直向下拉动弹簧测力计,此时测力计的示数是 3 N。(杠杆上每小格等距) (3)他们继续探究:保持钩码数量和位置不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图乙所示。请根据图像推算,当l1为25 cm时,F1为 0.6 N。 (4)根据杠杆平衡的条件分析图丙可知:A端胡萝卜相比B端胡萝卜 更重些 (选填“更重些”“一样重”或“更轻些”)。 8.杠杆在如图所示位置保持平衡,动力臂l1已经画出,请作出对应的动力F1。 答: 9.图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的装置———桔槔,图2是它水平静止时的示意图。若杠杆的支点O距左端l1=0.5 m,距右端l2=0.2 m。杠杆左端悬挂配重物体A的重力为40 N,右端挂一水桶B,若不计杆重,求:水桶B的重力。 解:设杠杆右端的拉力为FB,根据杠杆平衡条件可得: GA×l1=FB×l2, 即:40 N×0.5 m=FB×0.2 m, 解得:FB=100 N,水桶B的重力为100 N。 (冲A+) 10.(多选)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 ... ...
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