(含2套中考模拟题)精选名校中考物理分类解读与强化训练专题六动态杠杆分析含解析新人教版 联系客服

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【解析】在B点施力F,阻力的方向向下,为使杠杆平衡,动力的方向应向下,F4方向向上,不符合要求;

当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即F2的方向与OB垂直,故F2最小。 故答案为:F2。 二、力与力臂变化问题

【典例2】(2018?玉林)如图所示,长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将 (选填“增大”、“不变”或“减小”),力F所做的功为 J。

【解析】(1)根据杠杆平衡条件来做出分析;(2)根据h=Lsin30°求出物体重心上升的高度,再根据W=Gh求出克服重力做的功,即为拉力做的功。

【解答】(1)在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置的过程中,动力臂L的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;

由杠杆的平衡条件知:F?L=G?L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,因此拉力F在这个过程中逐渐增大;

(2)物体重心上升的高度h=Lsin30°=×40cm×=10cm=0.1m,

拉力做的功W=Gh=10N×0.1m=1J。 故答案为:增大;1。 三、再平衡问题

【典例3】(2018·潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将( )。

A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断

【解析】图中杠杆处于平衡状态,设一个钩码的重为G,杠杆上一格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得:2G×3L=3G×2L;如果杠杆两侧的钩码各减少一个,则:左边力与力臂的乘积:1G×3L,右边力与力臂的乘积:2G×2L,由于此时右边力与力臂的乘积较大,所以右端下降。故选B。

一、最小力问题

1.(2018·龙东)如图所示的简单机械中一定费力的是( )。

A.起瓶器 B.撬棒

C.羊角锤 D.钓鱼竿

【解析】A、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误; B.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误; C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误; D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确。 故选D。

2. (2018·海南)如图所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是( )。

【解析】A、筷子使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故A不符合题意; B、钓鱼竿使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故B不符合题意; C、钢丝钳翦断钢丝时,动力臂大于阻力臂是省力杠杆,故C符合题意; D、食品夹使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故D不符合题意; 故选C。

3.(2018·齐齐哈尔)如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )。

A. B. C. D.

【解析】杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。

A、图示剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C、图示剪刀,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;

D、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。 故选:C。

4.(2018·贵阳)人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是( )。 A.筷子可以省距离 B.所有剪刀都一定省力 C.定滑轮可以省力 D.撬棒越短一定越省力

【解析】A、用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆,费力但省距离,故A正确;

B、剪铁皮用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; 理发用的剪刀,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; 所以,剪刀有省力的,也有费力的,故B错误;

C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力,故C错误;

D、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;在其它条件不变时,省力的多少取决于动力臂的长短,撬棒越短动力臂越小,越费力,故D错误。

故选A。

5.(2018?湖州)一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米,将它放在水平桌面上,并有的长度露出桌面外,如图所示。在棒的右端至少应施加 牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面。

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【解析】确定支点,压力为动力,棒的重力为阻力,根据杠杆的平衡条件进行分析,且要使力最小,需使动力臂最长。

【解答】在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,根据杠杆的平衡条件,要使动力最小,应该使动力臂最长,所以应在最右端施加一个竖直向下的力,如图所示:

设直棒的长为L,由题知L1=L,重力的力臂L2=﹣=L,

根据杠杆的平衡条件可得:F?L1=G?L2,

即:F×L=1.5N×L,解得:F=1.5N。

故答案为:1.5。