C.用起子起瓶盖 D.托盘天平 【答案】C.
【解析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆. A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆. 2.(2019陕西省)下图所示的简单机械一定省力的是( )
A.撬石头用的木棒 B.划赛艇用的船桨 C.理发用的剪刀 D. 升旗用的定滑轮 【答案】A
【解析】A.用木棒撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; B.用船桨划水时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; C.用图示剪刀理发时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; D.定滑轮实质是一等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向。
3.如图甲是吊车起吊贷物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.图乙杠杆受力及其力臂图示。下列说法正确的是( )
A. 吊臂是一省力杠杆,但要费距离 B. 吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C. 匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D. 匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小 【答案】D
【解析】根据杠杆平衡条件,F1×l1=F2×l2,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.
根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化.
A.如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,吊臂是费力杠杆.故A错误;
B.吊臂是费力杠杆,费力但可以省距离,但不省功,故B错;
由题知,吊车工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,根据F1×l1=F2×l2可知动力减小,所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小.故C错、D正确.
点评:正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键,吊车吊起货物时,确定变化量和不变量,根据杠杆平衡条件解决问题
4.(2019湖南郴州)材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会( )
A.A 端下沉 【答案】C
【解析】由题知,甲、乙两物体的密度相同,OA<OB,即甲的力臂要小于乙的力臂; 根据杠杆的平衡条件可知,G甲×L甲=G甲×L乙, 即:ρgV甲L甲=ρgV乙L乙,
所以:V甲L甲=V乙L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,此时甲乙都要受到浮力的作用,根据阿基米德原理可知 甲乙受到的浮力分别为: F浮甲=ρ水gV甲,F浮乙=ρ水gV乙,
B.B 端下沉
C.仍保持平衡
D.无法确定
此时左边拉力与力臂的乘积为:(G甲﹣ρ水gV甲)×L甲=G甲×L甲﹣ρ水gV甲×L甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 此时右边拉力与力臂的乘积为:(G乙﹣ρ水gV乙)×L乙=G乙×L乙﹣ρ水gV乙×L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由于V甲L甲=V乙L乙,
所以:ρ水gV甲×L甲=ρ水gV乙×L乙,
则由②③两式可知,此时左右两边拉力与力臂的乘积相同,故杠杆仍然会保持平衡。
5.(2019四川达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA:OB=2:1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )
A.物体C的密度为8×103kg/m3 B.杠杆A端受到细线的拉力为70N C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa 【答案】D
【解析】A.物体C的质量: mC=
=
=8kg;
物体C的密度: ρC=
=
=8×103kg/m3,故A正确;
B.物体C排开水的体积: V排=VC=1×103m3, 受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=10N; 杠杆A端受到的拉力:
﹣
﹣
FA=GC﹣F浮=80N﹣10N=70N,故B正确; C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2 得: FA×OA=FB×OB,
则杠杆B端受到细线的拉力: FB=
×FA=×70N=140N,
由于力的作用是相互的,杠杆B端对D的拉力: F拉=FB=140N, D对地面的压力:
F压=GD﹣FB=mDg﹣F拉=20kg×10N/kg﹣140N=60N, D对地面的压强: p=
=
=1.5×103Pa,故C正确;
D、物体C浸没在水中前后,水的深度变化: △h=
=
=
=2.5cm=0.025m,
水对容器底的压强增大值:
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa,故D错。 二、填空题
6.(2019湖北宜昌)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 力杠杆,手移动的距离 (选填:大于、小于)桨在水中移动的距离。
【答案】费;小于。
【解析】根据杠杆的结构特点以及杠杆分类的方法可判断其类型。
由桨的结构可知,赛艇的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;费了力,省了距离,划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。
7.(2019福建省)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于 杠杆(选