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文档简介

1、.初中物理简单机械 培优提示概要1 杠杆(1) 定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕着一个固定点转动,这根硬棒叫杠杆。(2) 杠杆的几个要素:支点O:杠杆绕着转动的固定点;动力F1:使杠杆转动的力;阻力F2:阻碍杠杆转动的力;动力臂(L1)从支点到动力作用线的垂直距离;阻力臂(L2)从支点到阻力作用线的垂直距离;(3) 杠杆的平衡条件 所谓杠杆的平衡状态是指杠杆静止不转或发生均速转动状态,此时杠杆满足;动力×动力臂=阻力×阻力臂用字母表示:F1×L1=F2×L2或上式表明:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力的大小跟它们的力臂成反比,即动力臂是阻力臂的几

2、倍,动力就是阻力的几分之一。(4) 杠杆应用分类省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力,但费距离。费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力,但省距离。等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力,也不省距离。2 滑轮(1)定滑轮特征:轴心固定不定的滑轮。实质及作用:定滑轮实质是一个等臂杠杆,作用是不省力,但可以改变力的方向。(2)动滑轮特征:轴心连物体一起移动实质及作用:动滑轮实质是一个动力臂两倍的杠杆,作用是能省一半力,但不能改变力的方向。滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起的叫滑轮组,其作用既能省力,又能改变力的方向。计算动力的方法:重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一,即其中经

3、过动滑轮的绳子股数,如果物体上升,则拉下绳子的距离为nh3.轮轴(1)定义:由轮和轴组成,能绕着共同的轴线旋转的简单机械。(2)实质:轮轴实质是一个变形的杠杆,轮半径和轴半径就是力臂。例题342.一根粗细均匀的铁丝,中间用一根细线吊住,使其在水平位置平衡,如图7-1(1) 所示,当将右边的铁丝弯曲, 如图7-1(乙)所示,铁丝将( )A仍保持平衡 B右端向下倾斜 C左端向下倾斜 D无法判断 解析:题中铁丝可视为一条均匀的杠杆,其重心应在其中心处,当在中间用绳子吊住后,可理解为绳子左右两段的铁丝同时受到大小为1/2G,方向向下的重力的作用,并且这两个力臂L1=L2,所以铁丝平衡,将右边的铁丝弯折

4、后,支点左、右两边的铁丝虽然重力的大小相同,但右边铁丝重力作用点向支点移近,使其力臂L2<L1,根据杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2,可知,杠杆的平衡将被破坏,左边铁丝将向下倾斜。故本题应选C343,小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁体用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在( )A磁体的重心处 B磁体的某一磁极处 C磁体的重心北侧 D磁体的重心南侧解析:以璇线为支点,磁体所受的两个力F、G如图7-2(甲)使杠杆平衡。正常情况下,悬线应系住物体中央,但条形磁体在北京受地磁场的作用,如图7-2(乙)所示,它的北极受向下偏。根据杠杆原理,悬线应

5、偏向磁体中心的北侧,让磁体的重力有力臂,与力F使杠杆平衡。 故本题应选C344,在00C时,将两根长度和质量相等的均匀的铜棒和铁棒连接在一起,并将支点放在接头处刚好平衡,如图7-3所示,当温度升高数百摄氏度时,能观察到现象是( )A仍然保持水平方向平衡 B左端向上翘起,右端向下降低C右端向上翘起,左端向下降低 D以上三种现象均有可能解析:因为铜的热膨胀性能比铁的好,当它们的温度同样升高数百摄氏度时,铜棒的体积膨胀得大些,长度变得长一些,铜棒的重心向左偏移比铁棒的重心向右偏移得大一些,由于温度的变化不影响质量,根据杠杆原理可知,左端向下降低,右端向上翘起。故本题应选C345,用不等臂天平称质量为

6、4g的药品,先放在左盘中称,再放入右盘中称,记下两次结果,其记录数据可能是下列的哪一组 ( )A.2g、6g B.4g、1g C.10g、6g D.2g、8g解析:物体先放右盘中称时,天平平衡所以又mgL1=m1gl2(L2、L1分别表示天平左、右两盘到支点的距离). 物体再放左盘中称时,由天平平衡由m2gl1=mgl2,两式相乘得m2=m1·m2 故本题应选D.346如图7-4(甲)所示,杆OB的O端用铰链(可自由转动)固定在竖直壁上,杆的中点挂一重物G,杆的B点受水平拉力F而平衡,若拉力F沿逆时针方向逐渐转向竖直方向,而保持OB在原位置平衡,则在此过程中F将 ( )A.大小保持不

7、变 B.逐渐变大C.逐渐变小 D.先变小后变大 解析:阻力G的作用点不变,杆保持原位置,因而阻力臂不变,又阻力G的大小也不变,所以阻力和阻力臂的乘积不变;动力F的作用点不变,但由于方向改变,因而它的动力臂改变,当F的方向转到与OB垂直的位置时,动力臂的长度就等于杆OB的长度,而F的方向在其他任何位置时,其动力臂的长度就等于杆OB的长度,这就是说,只有当F的方向转向与OB垂直的过程中,力F是渐渐变小的,而在F离开与OB垂直的位置转向竖直位置的过程中,力F是渐渐变大的.概括地说,力F先变小后变大. 故本题应选D.348如图7-6所示,是一把不诚实的小贩卖瓜子用的杠杆,A挂托盘处,B为零刻度线,O为

8、提纽处,C为杆秤的重心,若小贩把杆秤秤砣换成质量小一些的,那么他称出的瓜子的质量数为 ( )A.读数都比实际数多B.读数都比实际数少C.买得少时读数比实际数少D.买得多时读数比实际数少解析:设杠杆的质量为m,杆杆原配秤砣质量为m2.若买的瓜子质量M较少,杆秤平衡时,秤砣在B点到O点之间,由杠杆平衡条件可得使用秤砣m1时,Mg·AO+M1g·DO=mg·OC;使用秤砣m2时,Mg·AO+M2g·DO=mg·OC;因为m1>m2,所以DO<DO.即D点较D点更靠近零刻度线B处,所以顾客买得少时,读数小于瓜子实际质量,若买的瓜子

9、质量M较大,杠杆平衡时,秤砣在O点右边,由杠杆平衡条件可得使用秤砣M1时,Mg·AO=mg·OC+M1g·OE;使用秤砣M2时,Mg·AO=mg·OC+M2g·OE;因为M1>M2,所以OE<OE即E点较E点更远离零刻度B处,所以顾客买得买,读数大于瓜子的实际质量。故本题应选C.349.如图7-7所示,吊篮的重力为400N,动滑轮的重力为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力 ( )A.218N B.220N C.210N D236N.解析:设人对绳的拉力F,将人、吊篮和动滑轮视为一

10、个整体,此时整体处于静止状态,整体重力由5段绳子承担,所以有5F=G人G吊G动。所以故本题应选C350如图7-8所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上拉力F(棒和悬线足够长) ( )A.逐渐变小B.逐渐变大C.先逐渐变大,后逐渐变小D.先逐渐变小,后逐渐变大。解析:杠杆示意图7-9所示,杠杆重心在O点,重力为G,力臂AO=a,当线套从1点分别向右移至2,3,4,点时,线上拉力的力臂分别为L1,L2,L3,L4,由杠杆平衡条件得F·L=G·a,由图可知,L1<L

11、2<L3,L4<L3,即拉力的力臂先逐渐变大后逐渐变小,由于FL是一个定值,L变大,F变小。故本题应选D352如图7-11所示,在滑轮下挂甲、乙两个实心物体,恰能处于静止状态,用手拎住甲和乙,把甲、乙两物体同时浸没在同种液体中,静止后放手,则甲、乙两物体的运动状态是(滑轮重、绳重、摩擦和水的阻力不计) ( )A.仍都处于静止状态B.甲物体下降的速度逐渐变大C.乙物体下降的速度逐渐变大D.无法判断解析:要判断甲、乙的运动状态,只要分析甲物体或乙物体浸没在液体中的受力情况即可,若物体所受的合力为0,则物体保持原来的运动状态不变;若物体所受的合力不为零,则物体保持原来的运动状态不变;若物

12、体所受的合力不为零,则物体的运动状态发生改变,静止物体向上运动还是向下运动,由合力的方向决定。甲、乙物体原来处于静止状态,则G乙=1/3G甲,把物体作为研究对象,甲物体受到的力为重力G甲,向上的浮力绳子对甲的拉力甲物体受到向上的合力由上式可知,若则F1=G甲,甲物体仍处于静止状态;若,则F1>F甲,甲物体上升的速度逐渐变大,若,则F1<F甲,甲物体下降的速度逐渐变大。从本题所给的条件知道,甲、乙两物体密度大小未知,F1、G甲,大小无法比较,所以甲、乙两物体的运动状态无法判断。故本题应选D。353如图7-12,物体M重100N,若不计摩擦、绳及滑轮自重,当滑轮在恒力F作用下以1m/s

13、的速度匀速上升,物体M的速度及拉力F的大小分别为 ( )A.0.5m/s、100N B. 1m/s、50N C.2m/s、200N D. 4m/s、100N解析:根据动滑轮的特点,使用动滑轮省一半力,但本题的力作用在动滑轮的轴上,故F=2GM=2×100=200N;重物M移动的距离应是动滑轮距离的2倍,即V=2V滑=2×1=2m/s.故本题应选C354.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,如图7-13,所示,根据室内垃圾桶的结构示意图可确定 ( )A.桶内只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B.桶内只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C.桶中有两

14、个杠杆起作用,且都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在一起作用,且一个是省力杠杆,一个是费力杠杆解析:脚踏板上受力是动力,杠杆另一端受力为阻力,从图中发现,动力臂大于阻力臂;盖子重力为阻力,挂构顶起盖子的力为动力,从图中发现,动力臂小于阻力臂,另外挂钩顶起盖子时,盖子明显省距离。故本题应选D355如图7-14,所示杆A可绕固定轴O转动,木块B在杆A下方的光滑桌面上,今用逐渐增大的水平力F推B,整个装置仍保持静止,由于水平力的作用,B对A的支持力将 ( )A.减小B.增大C.不变D.无法确定解析:该问题实际是两个物体的平衡问题,一个是杠杆的平衡,另一个是下面的方块物体的平衡,杆除了受O点作用力以外,还

15、受到本身的重力G,B对它的支持力N和B对它的向右的摩擦力F,假定它们的力臂分别是a、b和c,则根据杠杆的平衡条件有G·a=N·b+c·f 又根据物体B的平衡有F=f.当F逐渐增大时,f随之增大,再由可知f增大,N就减小。故本题应选A356一架托盘天平放在水平桌面上,把一物体放在天平盘上,在右盘增减砝码并移动砝码,使天平平衡,砝码的总质量加上游码的所指示质量值是101.4g,但物体的实际质量是101.2g,造成测量不准确的原因可能是 ( )A.横梁没有调节平衡,指针偏在标尺中央红线的右方B.调节横梁平衡时,没有将游码移至0点上C.砝码质量偏大D.天平衡梁在左端力臂偏

16、短解析:调节天平时,横梁没有调节平衡,指针偏向标尺中央红线的右方,说明此时左方上翘,测量时,在左盘中加物体,右盘中加砝码,使横梁平衡,这时物体的质量大于右盘中的砝码的质量,才能使天平平衡,因而测量值小于真实值,所以A错;如果调节横梁平衡时,没有将游码移至0点上,这样在左盘里没有物体时天平上就已经有读数,这样测量物体的质量,其读数是物体的质量加上开始就有的读数,因而测量值比真实值大,所以B对,如果砝码质量偏大,测量值应比实际值小,所以C错;如果天平横梁左端力臂偏短,测量值也应比实际值小,所以D错。故本题应选B.357一根均匀的木条,支点在中点时恰好平衡,如果把右端锯下全长的1/4,并叠放在右端的

17、剩余部分的上面,则此木条 ( )A.左端上翘 B.仍平衡 C.右端上翘 D.无法判断解析:木条本来是均匀的,所以支点应在木条的中点,现把靠右端的1/4锯下,叠放在右端剩余部分的上面,如图7-15所示,这时支点右边的总重力没有改变,但是右边的中心发生了变化,原来在距支点L/4(L为木条总长)处,现在变成了距支点L/8处,所以右边的力与力臂的乘积变小,这样杠杆就不再平衡,右端上翘。故本题应选C.358.如图7-16,所示,由三只动滑轮和一只定滑轮组成的滑轮组,下悬重为G的物体,每只滑轮重均为G,摩擦及绳重不计,重物静止不动,则绳端作用的拉力F多大? ( )A.G/6 B.G+G/6 C. G+G/

18、8 D. G+7G/8解析:对本题,有的同学容易错选B,理由是重物和动滑轮的总重量由6段绳子承担,所以,绳端所用的拉力就等于物体和动滑轮总重的1/6.“ 重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一”这一结论一般只适用于滑轮组是由一条绳子绕制而成的情况,本题中,绕制滑轮组所用的绳子有3条,每条绳子的拉力各不相同,所以上述结论不再适用。设图中各绳中拉里大小分别是T1、T2、T3(T3=F),由图可知2T1=G+G 2T2=T1+G2T3=T2+G由三式可得T1=G+G/2,T2=G+3G/4,F=T3=G+7G/8故本题应选D.359.一根轻棒,一端固定在O点,可以在竖直

19、平面内转动,如图7-17所示,在棒的另一端A点系一根轻绳,绳跨过一定滑轮,在绳的另一端挂一重物P,在棒的B点挂一个重物Q,棒在水平位置时,整个装置处于平衡,若将A端稍许向上转动一小角度而离开平衡位置后放开,那么 ( )A.棒将继续向上转动B.棒将静止不动C.棒将向平衡水平位置运动D.棒将回到水平位置后继续向下转动,最后静止在水平位置之下。解析:该装置主要是由一个杠杆和一个定滑轮组成,开始时杠杆水平平衡,这时有GQ·OB=GP·OA.当A点向上移动些距离后,物Q拉杠杆的力大小不变,方向仍然沿竖直向下,根据定滑轮不省力的特点,物P通过绳子拉A端的力大小也没有变,还是物P的重力,

20、如果绳子拉A端的力方向仍是竖直向上,则杠杆仍平衡,因为有GQ·OB·cosa=GP·OA·cosa(a是杠杆此时与水平方向间的夹角),满足杠杆的平衡条件,但是这时绳子拉A点的力不是竖直向上,而是斜向右上方,由图可知力臂不是OAcosa,而是OC,而且OC<OAcosa,所以杠杆不平衡,棒将向水平位置运动。故本题应选C.解析:本题应选C361如图7-18所示是固定在竖直壁上的一个质量不计的挂钩,有关尺寸如图,若挂物重为12N,则墙对挂钩B处的支撑力是_N.解析:该挂钩实质是一个杠杆,动力臂是5cm,阻力臂是8cm,根据杠杆的平衡条件可求得墙壁对挂钩的

21、支撑力。根据杠杆的平衡条件有F1L1=F2L2,将数据代入得F1=12×5/8=7.5N故本题应填:7.5.说明:该题关键要弄清支点和力臂。362地面上有一条大木杆,抬起A端需力300N,抬起B端需用力200N,这条木杆的_端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为_N.解析:对于同一根大木杆,抬起A端所用的力大,说明抬A端时,阻力臂长,则大杆重心偏向A侧。所以大木杆A端较粗,考虑到L1+L2=L.FBL=GL1FAL=GL2由+式,得(FA+FB)L=G(L1+L2)=GL所以G=FA+FB=200+300=500N.故本题应填:A.500。363.如图7-19所示,是杠杆的示意图,A

22、、B是两个提纽,如果B提纽断了,临时找一根粗铜丝代替,那么,使用_提纽称物质量将不准确,所称物体的质量将比物体的实际质量_.(选填“大”或“小”)解析:B提纽本来的质量可以不计,现在用粗铜丝代替,在使用B提纽时,提纽对杆秤的力仍不变,所以不会影响读数,但当用A提纽时就好比在B处加了一个小物体,本来杆秤可以平衡的,现在右端就会下降,要使右端就会下降,要使杆秤平衡,就要使衬托略向左移,所以读数会减小。故本题应填:A,小。364如图:7-20所示,AB是一个质量不计的杠杆,支点为O点,杠杆A、B两端分别挂有甲、乙两个物体,杠杆平衡,已知甲物体的质量为1.5kg,乙物体质量为4.5kg,AB长为2m,

23、则支点0应距离A点_m.解析:据杠杆的平衡条件可得FAL1=FB(L-L1).代入数据得1.5×9.8L1=4.5×9.8(2-L1), 6L1=9, L1=1.5m.故本题答案应填:1.5.365.如图7-21所示,有一只货箱吊在均匀轻杆上O点,测得A端用500N竖直向上的力可以将杆抬至水平位置,若杆长BO: OA=1:2,则货箱的重力大小为_.解析:对于杠杆BOA而言,B为支点,动力F1作用在A端,阻力F2作用在O点,且F2=G.由杠杆平衡条件F1·BA=F2·BO,可得G=F2=故本题应填:1500N.366.如图7-22所示,用力F将杠杆拎起来,

24、(1)若力F始终竖直向上,(2)若力F是中垂直于杠杆,杠杆上升过程中,力F的大小怎样变化?解析:设杠杆长度为L.(1) 根据杠杆原理F1L1=F2L2,得F·Lcos=G··cos,即与杠杆是否移动无关,所以,F的大小始终不变。(2)根据杠杆原理F1L1=F2L2得F·L=G··cos,随着杠杆与水平方向夹角的增大,cos值逐渐减小,G、L值一定,所以F越来越小。367如图7-23(甲)所示,O为圆形木材的截面的圆心,如果要用最小的力使木材越过障碍物,请在图上画出这个力的作用点和方向,并作出这个力的力臂。解析:用力使木材越过障碍物时,

25、木材可视为杠杆,障碍物与木材的接触点看作是支点,木材重力是阻力,外加的作用力是动力,阻力、阻力臂是一定的,根据杠杆平衡条件,动力臂最大时,动力最小,由几何知识可知,圆周上到支点的最大距离是连接圆心和支点的直径,若使该距离成为力臂,便是最大力臂,那么作出垂直该直径的力是最小的力。如图7-23(乙)所示。368如图7-24所示是自行车上的两个典型轮轴装置图,请您分析它的构造及其作用。解析:脚踏板与齿轮盘组成一个轮轴,飞轮与后轮组成一个轮轴,前者踏脚板到转轴中心的距离为轮半径,齿轮盘的半径为轴半径,动力作用在轮上,是省力杠杆。后者后车轮的半径为轮半径,飞轮的半径为轴半径,动力作用在轴上,是费力杠杆。

26、369如图7-25所示,用滑轮组与辘轳(一种轮轴)组成的机械提升井底的物体,不计轮重和各种摩擦,物体重G为1000N,辘轳的轮半径为1m,轴半径为0.2m,求匀速提升物体时需要多大的力。解析:将机械组合分开求解,滑轮组中有两股绳子承担重物,动力作用在轮上,绳子作用在轴上,先对滑轮组求解,一股绳上所用的力F=G/2=1000/2=500N,再对轮轴求解,据轮轴公式F·R=F·r,得F×1=500×0.2,F=100N所以需要100N的力即可。370如图:7-26所示,重500N的人站在重300N的木板上,人匀速拉动整个装置时,不计滑轮的重和摩擦,所用的拉力

27、多大? 解析:将人与木板看成一个整体,右边两股绳子上的力F合成左边绳子上的力2F,如图(甲)所示,设人的拉力为F,则由2F+F+F=500+300=800.所以F=200N.371一段粗细均匀、重为2×105N的圆木竖放在水平地面上,其直径为3m,高4m,若要使圆木的C点稍微离开地面,则至少要在圆木上施加多大的力?解析:由杠杆原理F1L1=F2L2,表明当F2L2,一定时,L1越大F1越小,动力作用点在圆木的B点,且其方向与BD的连线垂直向上时,动力臂最大,力最小。由图可知L1=L2=所以甲在圆木上的力372如图7-28所示,装置中,站在地面上的人体重为600N,绕过滑轮B的绳子的一

28、端系在人的腰上,用手拉住绕过滑轮A的另一根绳子的一端,要使人匀速上升,则手拉绳子的力F多大?(A、B滑轮的重、绳子重不计,各处摩擦都不计。)解析:在解决有关滑轮的习题中,首先要明确哪个是定滑轮,哪个是动滑轮,滑轮是杠杆类型的简单机械,不但可以用有关滑轮的作用来解题,也可以用杠杆原理分析它的作用。此题中,A是定滑轮,实质是等臂杠杆,B是动滑轮,实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,把人作为研究对象,用杠杆原理分析滑轮A、B的作用,用平衡力分析人的重力情况,设手拉绳子的力为F,则373有三块密度均匀、完全相同的砖,长为H,采用如图7-29所示的方法,叠放在水平桌面上,使每一块砖压着下面的砖并伸出一部分,

29、求砖能伸出桌面的最大长度L为多少?解析:砖能伸出桌面的最大长度L是各砖最多能伸出的长度之和,各砖最多能伸出的长度是砖恰能平衡时(砖即将翻倒)露出支承面的长度,可把各砖作为一个杠杆,用杠杆原理求解各砖最多能伸出的长度。要使转甲在砖乙上恰能平衡,据杠杆原理,支点O1应在砖甲的重力作用线上,因此砖甲最多能伸出的长度为砖乙在砖丙上恰能平衡时,砖甲对砖乙的作用力为G甲,作用点在砖甲的重力作用线上的O1处,砖乙最多能伸出的长度可从下式中求得。求砖丙最多能伸出的长度时,可把砖甲、砖乙作为一个整体,这一整体对砖丙作用力为(G甲+ G乙),作用点在这一整体的重力作用线的O2处,L3可以由下式求得。由上分析可知,

30、砖能伸出桌面的最大长度为374张华用一根长6m,半径为7.5cm的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机(如图7-30)所示,他把支架安在木棒的1/4长处,每捆柴草重1000N,为了使木棒平衡以达到省力的目的,他又把另一端吊起一块配重的石头,请算出这块配重石头应有多重。(木棒的密度为0.8×103kg/m3,g=10N/kg) 解析:如图(甲)所示,木棒在柴草重力G草、自身重力G木、石头重力G石作用下平衡,利用已知条件,根据杠杆平衡条件,即可列方程求出石头重力。G木=p木gV木=p木g·=0.8×103×10×3.14×0.

31、0752×6=847.8N.据杠杆平衡条件,有得故这块配重石头应有3847.8N.375.如图7-31所示的弯曲的硬棒AOCB(O为支点)提起重物G,已知为半圆弧,其半径为2.5m,OC=3m,CB=4m,G=10N,用力的图示法画出在B点作用的最小的动力。解析:本题主要考察是否会运用平衡条件对有关问题进行分析和判断以正确作力的图示,根据题目中的说明可知,弯曲硬棒可以绕O点转动,重物对棒的拉力等于G,其力臂为, 力与力臂的乘积G·AO,相对于棒为定值,根据杠杆平衡条件可知,要使在B点作用力F最小,就应使力F的力臂最大,在B点到支点O的所有力臂中,以B点到O点直线距离为最大,

32、因此力F的方向应垂直于OB连线,据勾股定理可知由杠杆平衡条件,得所以则最小动力F的示意图如上图所示,大小为10N.376如图7-32所示,均匀杆长4m,重G为9×102N,杆的A端可绕地面上的固定点转动,B端放在一个人的肩上,人的肩高1.5m,且用力方向始终与杆垂直,当人向左缓慢走动,使杆逐渐竖起,人肩上的压力将如何变化? 解析:以杆为研究对象,它是绕A点转动的杠杆,因杠杆转动缓慢,故在竖起过程中的任何一个位置,都可以认为杠杆处于平衡状态,杆对肩的压力大小等于肩对杆的作用力。设肩对杆的作用力为F,作用点在C点,根据杠杆平衡条件有G·L1=F·AC,由几何知识可知所

33、以其中L=4m,代入上式,整理得这是关于,的一元二次方程,通过判别式=b2-4ac可求得肩对杆作用力的最大值Fmax.因一定有正数根,则b2-4ac0,所以=(1.8×103)2-4F×2.25F0,得Fmax=600N,代入方程中,得L2=1.5m即当L2=1.5m时,力F最大,也就是说,在杆竖起的过程中,人肩的压力是先变大后变小。377有一块半径为R=40cm的均匀薄圆板,现在从原板上挖出一个半径为r=20cm内切薄圆板,如图7-33所示,求剩余部分的重心与大圆心的距离。解析:因为是均匀的圆板,则剩余部分将以O、O1连线对称,其重心在O、O1的连线上,设为O2,现假设将

34、挖去部分补上,则以点O为支点,整个圆板平衡,我们可将圆板作杠杆来处理。O点为支点,剩余部分和挖出部分重力作用使圆板平衡,根据杠杆平衡条件即可算出O2、O之间的距离。假设将挖出部分补上,则以圆心O为支点整个圆板平衡。设圆板总质量为m,则挖出部分质量m1=m,剩余部分质量为m2=m设剩余部分重心在O2点,且OO2=d,则由杠杆平衡条件有m·r=m·d,得d=r=×20=6.67cm故剩余部分的重心与大圆心的距离为6.67cm.379光滑的长木板AB长为1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的另一端A用一根与板成900角的细绳AC拉住,处于平衡状

35、态,这时此绳拉力为1.96N,如图7-35所示,现在转轴O放一质量为240g的圆球,并使球以20cm/s的速度由O点沿长木板向A端匀速滚动,问小球由O点经过多长时间,系在A端的细绳拉力刚好减为0?解析:因为杠杆AOB原来处于平衡状态,设重物的重量为G1,AC张力为T,由杠杆平衡条件得T·AO=G1·OB又圆球重力 当圆球向左A端运动过程中设离开O距离为xm时,T恰为0,得因为演练赛题381如图7-38所示,杠杆在力F1和F2的作用下平衡,已知AO>BO,若F1和F2的大小和方向都不变,将它们的作用点同时向支点O移动相同的距离L,那么( )A.杠杆仍能平衡 B.杠杆A端

36、向下倾斜C.杠杆B端向下倾斜 D.无法判断杠杆是否平衡。382如图7-39所示,用力F使杠杆保持平衡,当力F由A位置移至B位置时,杠杆仍然保持平衡,则力的大小变化情况是 ( )A.先变大后变小 B.先变小后变大C.由小变大 D.由大变小383在菜市场内个别商贩会违反公平交易的原则,使用杠杆时通过不正当方式侵犯了消费者的合法权益,例如标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤盘的总质量为0.5kg,O点为提纽悬点,A点为零刻度点,OA=3cm,OB=9cm,如图7-40所示,如换一个质量为0.7kg的秤砣,售出3.0kg的物品,消费者得到的物品实际质量为( )A.2.0kgB. 2.3kg C. 2.5

37、kg D. 2.8kg384.在一杠杆的两端分别挂上质量不等的两个物体,调节两物体到支点的距离,使杠杆平衡,然后将两体同时浸没在水中,杠杆是否仍能平衡? ( )A.仍能平衡 B.不能平衡,挂大质量物体的一端下降C.不能平衡,挂小质量物体的一端下降 D.缺少条件,不能判断。385杆秤的秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的,因此秤杆上的刻度( )A.是均匀的 B.从提纽开始向后逐渐变密C.从提纽开始向后逐渐变疏 D.与秤杆的粗细是否均匀有关386一把均匀直尺可绕中点O自由转动,直尺上有三枝垂直而立的蜡烛A、B、C,它们粗细和材料都相同,但它们长度不相同,LA=LB=LC,如图7-41所示,那么点

38、燃过程中直尺将 ( )A.逆时针转动 C.始终平衡B.顺时针转动 D.无法判断387如图7-42所示的杠杆,可绕O点转动,在A端加力F,使杠杆平衡,不计杠杆重,则F与G的大小关系是 ( )A.F<G B.F>G C.F=G D.以上三种情况都有可能388如图7-43所示,A端粗,B端细的直杆AB两端各放一枝完全一样的蜡烛,支于O点时恰好平衡,若点燃蜡烛且燃烧过程相同,则在燃烧过程中杆AB出现的现象是 ( )A. A端下降 B. B端下降C.仍然平衡 D.条件不足,无法判断389如图7-44所示,一根长为L的木头质量等于100kg,其重心O在离木头左端L/3的地方,甲、乙两人同时扛一

39、端将木头扛起,此后丙又在木头全长的中点N处向上扛,且用力F丙=300N,由于丙的参加,乙受力减轻了 ( )A.200N B.300NC.100N D.150N390.如图7-45所示,当重物G被均速提升时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3(不计滑轮重及摩擦),则这三个力的大小关系是 ( )A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3 D. F3>F1>F2391.如图7-46所示的装置中,滑轮重,绳重及摩擦不计,若用力F拉右边滑轮,则两弹簧测力计A、B的读数分别是 ( )A.FA=3F,FB=2F B.FA=F/3,FB=2F/3C

40、.FA=F/2,FB=F D.FA=F/2.FB=F/3392.如图7-47所示,每只铁质砝码的质量和体积都相等,当发生下列哪一种变化时,杠杆仍能保持平衡?( ) A.两端各加同一规格的砝码 B.G1、G2的悬点都向支O点移动1格C.G1向O点移动1/3L1,G2向O点移动1/3L2 D.把G1G2都同时浸没在水中393如图7-48所示,不计摩擦力的情况下,要将物体匀速向上提起,则F1F2相比较( )A.F1较小 B. F2较小 C.大小相同 D.无法确定.395.如图7-50所示,质量为M的人两手各拿一个质量为m的球站在一个巨大的天平左盘中,天平右盘放上物体后恰好处于平衡,若他把手向水平伸出,则天平( )A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.仍然平衡 D无法判断.396有粗细不均匀的圆台形长棒A、B,其截面半径从A到B均匀地减小,但密度处处相同,如图7-51所示,有一支点O处将长棒支起而平衡,如图将其两端同时截去等长的a后,则该长棒将( )A.仍可平衡 B.顺时针运动 C.逆时针运动 D.无法确定 397如图7-52所示,AOB为一根杠杆,O为支点,杠杆重量不计,AO=BO,再杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加的最小的力为F1,当

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