1、第2课时杠杆的种类及综合应用知能演练提升一、能力提升1.如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是()2.下图是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是()A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力3.下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(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;支架下面垫有面积较大的石块,是为了(选填“增大”或“减小”)对地面的压强。4.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体,在A端施加一竖直向上
2、的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是。保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将(选填“变大”“变小”或“不变”)。5.在图中,画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂l。6.轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20 cm,AB=30 cm,在B点用细线悬挂重为100 N的物体,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的示意图(要求求出最小动力的大小并写出计算过程)。二、探究创新7.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊
3、柱简化为杠杆,如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角,多次实验得出结论。(1)在丙图中画出F2力臂l2。(2)当角增大时,l2,F1。(均选填“变大”“不变”或“变小”)(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要(选填“大”或“小”)。(4)对比甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,分析可得,(选填“甲”或“乙
4、”)图中的姿势比较省力。知能演练提升1.A解析A选项中钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B选项中食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C选项中钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D选项中筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。2.C解析由图可知车厢绕着点C转动,所以C点为支点;当物体A放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项A、B、D错误,C正确。3.解析由题图知,架在支架上的横杆在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;支架下面垫有面积较大的石块,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。答案省力减小4.解析杠杆
5、在水平位置平衡时,动力臂是阻力臂的两倍,则动力是阻力的一半,故力F的大小是30N;如图所示,D是OA的中点,ABCD,则C是OB的中点,即OB=2OC,故F=12G=30N,所以将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的大小不变。答案30 N不变5.解析根据杠杆平衡的条件,若要使力F最小,则需要其力臂最长,当力F垂直于AOB的时候力臂最长,此时F最小。答案如图所示6.解析根据杠杆的平衡条件,要使力最小,则动力臂应最长,连接OC,OC为最长的力臂,力的方向与OC垂直且向上,根据勾股定理和全等三角形定理可得,动力臂OC=50cm。故根据杠杆平衡条件可得F1OC=GOA,代入数值可得F150cm=100N20cm,解得F1=40N。过C点作出最小动力。答案如图所示,计算过程见解析7.答案(1)如图所示(2)变小变小(3)大(4)乙
