简单机械
★考点一:杠杆的分类
1.(2024?云南)如图所示的简单机械,属于省力杠杆的是( )
A.吊车吊臂 B.撬棒
C.【答案】B
筷子 D.钓鱼竿
【解析】A、吊车吊臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,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正确; C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,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错误。
2.(2024?鞍山)如图所示,下列工具使用时都相当于杠杆,其中能省距离的是( )
A.钳子 B.水龙头的手柄
C.【答案】D
拉杆箱 D.液压汽车起重机
【解析】A、钳子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离; B、水龙头的手柄在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离; C、拉杆箱在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
D、液压汽车起重机的起重杆在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离。 3.(2024?北京)如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.瓶盖起子
C.【答案】A
撬棒 D.核桃夹
【解析】A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; D、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
4.(2024?福建)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(选填“省力”“费力”或“等臂”);支架下面垫有面积较大的石块,是为了 对地面的压强(选填“增大”或“减小”)。
【答案】省力;减小
【解析】由图知,架在支架上的横杆在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆; 支架下面垫有面积较大的石块,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。 5.(2024?抚顺)如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”。只要轻轻用力握下手柄,核桃坚硬的外壳就会被压碎。“碎核桃杯”的手柄相当于一个 (填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;核桃的碎片在 作用下落到杯底;杯的外壁比较粗糙,是为了增大与手之间的 力,防止杯脱落。
【答案】省力; 重力; 摩擦
【解析】(1)由图片可知,“碎核桃杯”的手柄在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)核桃的碎片在重力的作用下落到杯底;
(3)杯的外壁比较粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度增大与手之间的摩擦力,防止杯脱落。 ★考点二:杠杆的平衡条件及其应用
6.(2024?河南)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( )
A. B.
C.【答案】B
D.
【解析】用开瓶器开启瓶盖时,支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点,即图中杠杆的左端O,阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2,
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1,因为动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆,即F1<F2,故ACD错误,B正确。
7.(2024?鄂尔多斯)如图轻杆(不计杠杆重力),O为支点,物重为30N,OA:AB=1:2,在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法,正确的是( )
A.该杠杆与镊子类型相同 B.图甲位置时,拉力大小为15N
C.图甲位置时,若仅增加物重,则拉力的变化量与物重的变化量之比为3:1 D.如图乙保持拉力方向不变,将轻杆匀速提到虚线位置,拉力不变 【答案】D
【解析】A、根据图示可知,动力臂大于阻力臂,因此为省力杠杆;而镊子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,因此它们的类型不同,故A错误;
B、已知物重为30N,OA:AB=1:2;由杠杆平衡条件可得:F×OB=G×OA 解得:F=
=
=
=10N,故B错误;
C、图甲位置时,若仅增加物重,则(F+△F)×OB=(G+△G)×OA,显然拉力的变化量与物重的变化量之比不等于OA与OB的比值,故C错误;
D、保持拉力方向不变,将轻杆匀速提到虚线位置,其力臂如图所示:
OB′为动力臂,OA′为阻力臂,阻力不变为G,
因为△OA′A∽△OB′B,所以OA′:OB′=OA:OB=1:3 由杠杆平衡条件可知,F′×OB′=G×OA′, F′=
=
=10N;由此可知保持拉力方向不变,将轻杆匀速提到虚线位置,拉力
不变,故D正确。
8.(2024?哈尔滨)质地均匀杠杆,每个钩码重0.5N,下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是(杠杆上有等间隔的刻度)( )
A.
B.
C.
D.【答案】D
【解析】AC、由图知动力和阻力使得杠杆转动的方向相同,故AC错误;
B、左边悬挂2个钩码时,若一个钩码重0.5N,杠杆上一格长L,弹簧秤的示数为1.5N,0.5N×2×4L≠1.5N×5L,故杠杆不平衡,故C错误;
D、由边悬挂2个钩码时,若一个钩码重0.5N,杠杆上一格长L,弹簧秤的示数为2N,0.5N×2×6L=2N×3L,故杠杆平衡,故D正确。
9.(2024?青岛)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=10N,阻力臂l2=20cm,测力计示数F1=25N,则动力臂l1为( )