1、课时训练(十七)杠杆和滑轮(限时:35分钟)一、选择题1.2023扬州如图K17-1所示的工具中属于省力杠杆的是()图K17-12.如图K17-2所示,杠杆质地均匀,每个钩码重0.5 N,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线)()图K17-23.2023衢州如图K17-3所示是起重机用四种方案将地面上的一棵大树拉起的瞬间,其中拉力最小的是()图K17-34.2023盐城如图K17-4所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做()A. 省力,不改变施力的方向B.不省力,改变施力的方向C.既省力,也改变施力的方向D.既不省力,也不改变施力的方向图K17-45.2023自贡如图
2、K17-5所示,物体A、B的重分别为20 N、10 N,滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则()图K17-5A. F=20 NB.F=10 NC.F=5 N D.F=30 N6.如图K17-6所示,甲、乙、丙、丁四个天平上各自摆放不同的重物,重物摆放前后天平皆保持水平平衡。若不改变四个天平的秤盘吊挂位置,仅将天平上的重物各自左右互换,则互换后天平会向右端倾斜的是()图K17-6A. 甲B.乙C.丙 D.丁7.2023郴州利用如图K17-7所示的滑轮组匀速提升200 N的重物,动滑轮重为10 N(不计绳重
3、与摩擦),则拉力F的大小为()图K17-7A. 70 NB.100 NC.105 ND.110 N8.2023陕西工人用如图K17-8所示的装置运送砂石,下列说法正确的是()图K17-8A. 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 mD.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石9.2023哈尔滨关于如图K17-9所示简单机械的使用,说法不正确的是()图K17-9二、填空题10.2023成都如图K17-10所示是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选
4、择是为了省。图K17-1011.2023宜昌如图K17-11所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一个力杠杆,手移动的距离_ (选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。图K17-1112.2023凉山州如图K17-12所示,轻质杠杆OB的重力忽略不计,OB=3OA,物体G的重力为150 N。若要使物体G对水平地面的压力为零且轻杠OB仍能处于如图所示的水平位置,则需要在B端施加的拉力F=_N。图K17-1213.2023咸宁如图K17-13所示,杠杆AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端物体重G=12 N
5、。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕(选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持在水平位置平衡,拉力的最小值F1=_N,最大值F2=N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)图K17-1314.2023岳阳如图K17-14所示,动滑轮实质上是一个(选填“省力”或“费力”)杠杆,用60 N的拉力将沙桶从地面提到9 m高的楼上,拉力做的功是J。图K17-1415.如图K17-15所示的滑轮组,不计绳子质量及滑轮转动的摩擦。重物G=100 N,每一个滑轮重20 N。当绳子自由端拉力F竖直向上且大小为30 N时,重物G对地面的压力为N。拉力F为N时,恰能让重物匀速上升。若重物能以0.1
6、m/s的速度匀速上升,则绳子自由端向上运动的速度为m/s。图K17-1516.2023海南如图K17-16所示,小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为N。图K17-1617.2023安徽图K17-17中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为 N。图K17-1718.2023祥云县一模如图K17-18所示,三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,不计滑轮重力、轮与绳之间的摩
7、擦,则图中属于定滑轮的是图(选填“甲”“乙”或“丙”),拉力F1、F2和F3的大小关系是。图K17-1819.2023南京如图K17-19所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。图K17-19(1)在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止。则动力F的力臂为cm,动力F的大小为N。(2)使拉杆旅行箱在图示位置静止的最小动力为N。(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆旅行箱在图示位置静止的最小动力将(选填“变大”“变小”或“不变”)。三、解答题20.2023连云港如图K17-
8、20所示,O为杠杆的支点,杠杆上挂有重为G的物体,请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图。图K17-2021.2023淮安在图K17-21中,画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。图K17-2122.如图K17-22所示,一根轻质直杠杆在水平位置保持平衡,左端挂100 N的物体G1,其力臂l1为0.6 m,右端挂200 N的物体G2。(1)求右端物体G2的力臂l2。(2)若在右端增加200 N的物体,要使杠杆再次水平平衡,支点应向哪端移动多少距离。图K17-2223.2023淮安小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量。(2
9、)如图K17-23甲所示,在杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂个钩码。(实验中所用的钩码均相同)图K17-23(3)小明又用弹簧测力计在C处竖直向上拉,如图乙所示,当弹簧测力计逐渐向右倾时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”“变小”或“不变”)。【2023学年参考答案】1.D解析镊子、船桨、钓鱼竿在使用时动力臂均小于阻力臂,为费力杠杆,扳手在使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。2.D3.C4.A5.B解析由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以物体A水平向右做匀速直线运动时,受到绳的拉力FA=12GB=1210 N=5 N;在水平方
10、向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以f=FA=5 N,方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动,则A受摩擦力水平向右,则F=FA+f=5 N+5 N=10 N。6.D7.C解析由图知,n=2,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力:F=12(G+G动)=12(200 N+10 N)=105 N,故C正确。8.B9.C10.C力11.费小于解析赛艇的船桨,在划船时,它的动力臂小于阻力臂,所以船桨在划船时是一个费力杠杆,手移动的距离小于桨在水中移动的距离。12.50解析因为物体G对水平地面的压力为零,所以A点受到的拉力FA=G=150 N。根据杠杆的平衡条件可得FAOA=FOB,即150 NOA
11、=F3OA,解得F=50 N。13.D624解析当作用在B点的力足够大时,杠杆右端下降,左端上升,杠杆先离开C点,此时支点为D。为使杠杆AB保持在水平位置平衡,支点为C,拉力力臂为BC时,拉力最小,根据杠杆平衡条件有GAC=F1BC,由题知BC=2AC,G=12 N,则最小拉力F1=12G=6 N;支点为D,拉力力臂为BD时,拉力最大,根据杠杆平衡条件有GAD=F2BD,由题知AD=2BD,则最大拉力F2=2G=24 N。14.省力108015.30400.316.2150解析小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树,因此,这样做有2段绳子拉甲树;根据动滑轮省一半力的特点,小谦对绳子的拉力至少为
12、150 N。17.418.乙F3F2F119.(1)60100(2)50(3)变小解析(1)如图所示,画出力F的作用线AM,然后过支点O作力F的作用线的垂线段ON,则动力F的力臂为ON,在RtANO中,NAO=30,所以ON=12AO=12120 cm=60 cm;B为重心,BC为竖直方向,则图中OC为阻力臂,由杠杆平衡条件可得,FON=GOC,即F60 cm=250 N24 cm,解得F=100 N。(2)当力F垂直于OA时,动力臂最长,为OA,此时动力最小,由杠杆平衡条件可得,FOA=GOC,即F120 cm=250 N24 cm,解得F=50 N。(3)常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样
13、重心会向左下方移动,阻力臂减小,阻力不变,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,最小动力将变小。20.如图所示21.如图所示22.解:(1)杠杆水平平衡时,由杠杆的平衡条件可得G1l1=G2l2,则右端物体G2的力臂l2=G1G2l1=100N200N0.6 m=0.3 m。(2)若在右端增加200 N的物体,则右端力与力臂的乘积变大,要使杠杆在水平方向再次平衡,应减小右侧力与力臂的乘积,增大左侧力与力臂的乘积,所以,支点应向右端移动。设支点向右端移动的距离为l,由杠杆的平衡条件可得G1(l1+l)=(G2+G)(l2-l),即100 N(0.6 m+l)=(200 N+200 N)(0.3 m-l),解得l=0.12 m,即支点应向右端移动0.12 m的距离。23.(1)力臂(2)3(3)变大10
