學習之友九年級物理蘇科版
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1. 杠桿的五要素是:______、______、______、______、______。
答案:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
解析:杠桿的五要素包括動力(使杠桿轉(zhuǎn)動的力)、阻力(阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力)、支點(杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點)、動力臂(從支點到動力作用線的距離)、阻力臂(從支點到阻力作用線的距離)。
2. 杠桿的平衡狀態(tài)是指它處于______狀態(tài)或______狀態(tài)。杠桿的平衡條件是______,寫成公式形式為______。
答案:靜止、勻速轉(zhuǎn)動;動力×動力臂=阻力×阻力臂;$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$
解析:杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。平衡條件是動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積,公式表示為$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$,其中$F_{1}$、$l_{1}$分別為動力和動力臂,$F_{2}$、$l_{2}$分別為阻力和阻力臂。
3. 如圖11-1-1所示,輕質(zhì)杠桿(AO=OB=BC)上掛著150 N的重物,為使杠桿水平平衡,可采取的方法有:
(1)在A點沿______方向加150 N的力。
(2)在______點沿豎直向上方向加150 N的力。
(3)在______點所加的力最小,此力的大小是______N,方向是______。
答案:(1)豎直向下;(2)B;(3)C;75;豎直向上
解析:設$AO=OB=BC=L$,重物掛在B點,阻力$G=150N$,阻力臂$l_{2}=OB=L$。
(1)在A點加力,$OA=L$,由$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$得$150N× L=150N× L$,力的方向需使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動(與重物順時針轉(zhuǎn)動方向相反),故豎直向下。
(3)根據(jù)杠桿平衡條件,力最小需動力臂最大,最大動力臂為$OC=2L$,則最小力$F_{min}=\frac{G l_{2}}{OC}=\frac{150N× L}{2L}=75N$,方向豎直向上(使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動)。
4. 下列器件中:①鍘刀;②鑷子;③自行車的剎車閘;④縫紉機的腳踏板;⑤天平;⑥剪鐵皮的剪刀;⑦行李車;⑧瓶蓋起子。它們在正常使用時,屬于省力杠桿的是______,屬于費力杠桿的是______,屬于等臂杠桿的是______(填序號)。
答案:①③⑥⑦⑧;②④;⑤
解析:省力杠桿動力臂大于阻力臂,如①鍘刀、③剎車閘(動力臂長)、⑥剪鐵皮剪刀(刀口短省力)、⑧瓶蓋起子(動力臂長);費力杠桿動力臂小于阻力臂,如②鑷子(夾取時阻力臂長)、④腳踏板(動力臂短);等臂杠桿動力臂等于阻力臂,如⑤天平。
5. 如圖11-1-2所示的機械或工具中,正常使用時屬于費力杠桿的是( )
答案:B
解析:費力杠桿的特點是動力臂小于阻力臂,使用時費力但省距離。圖中B選項(如鑷子或釣魚竿)符合費力杠桿特征,動力作用點靠近支點,阻力臂較長。
6. 下列關(guān)于杠桿的說法中,錯誤的是( )
A. 杠桿可以是直的,也可以是彎的
B. 杠桿的支點一定在杠桿上
C. 支點可以在杠桿上的任何位置
D. 動力臂與阻力臂之和一定等于杠桿長度
答案:D
解析:杠桿可以是直的或彎的(A正確);支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點,一定在杠桿上(B、C正確);動力臂和阻力臂是支點到力的作用線的距離,其和與杠桿長度無關(guān)(D錯誤)。
7. 如圖11-1-3所示,一均勻杠桿A處掛2個鉤碼,B處掛1個鉤碼,杠桿恰好平衡。若每個鉤碼質(zhì)量均為50 g,若在A、B兩側(cè)再各加一個鉤碼,則( )
A. 杠桿仍平衡
B. 杠桿左邊向下傾
C. 杠桿右邊向下傾
D. 無法確定杠桿是否平衡
答案:C
解析:設每個鉤碼重力為$G$,杠桿每格長為$L$,初始平衡:$2G× 2L=1G× 4L$(假設A距支點2L,B距支點4L)。各加一個鉤碼后,左側(cè)$3G× 2L=6GL$,右側(cè)$2G× 4L=8GL$,右側(cè)力與力臂乘積大,故右邊向下傾。
8. 如圖11-1-4所示,圖中能正確表示開瓶時杠桿的支點、動力和阻力的是( )
答案:C
解析:開瓶時,支點為瓶蓋邊緣(與瓶身接觸點),動力$F_{1}$向上作用于起子末端,阻力$F_{2}$向下作用于瓶蓋內(nèi)側(cè),圖C符合支點、動力、阻力的位置關(guān)系。
9. 關(guān)于桿秤,《墨經(jīng)》中記載:“衡,加重于其一旁,必捶。權(quán)重相若也,相衡。本短標長,兩加焉重相若,則標必下,標得權(quán)也”。有關(guān)它的說法正確的是( )
A. “標”“本”表示力臂
B. 圖中的B點為杠桿的支點
C. “權(quán)”小于“重”時,A端一定上揚
D. “權(quán)”“重”平衡時,“標”一定大于“本”
答案:A
解析:“衡”即杠桿,“權(quán)”為秤砣(動力),“重”為物體(阻力),“本”是阻力臂(支點到“重”的距離),“標”是動力臂(支點到“權(quán)”的距離),故A正確;支點為提紐(圖中未明確,但B點錯誤);“權(quán)<重”時,若“標>本”可能平衡(C錯誤);平衡時$權(quán)× 標=重× 本$,“標”與“本”大小關(guān)系取決于“權(quán)”“重”(D錯誤)。