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2022年中考物理例题精选复习 动态杠杆
2022年中考物理例题精选复习 动态杠杆
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动态杠杆一、最小力问题此类问题中“阻力×阻力臂”为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:在杠杆上找一点(动力作用点),使这点到支点的距离最远;动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向。【例1】(2022,衢州)如图所示,杠杆OAB能绕O点转动,在A点挂一重物G,为保持杠杆在水平位置平衡,在B点分别作用的四个力中最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4【解析】由图可知,动力F3与OB垂直,则动力F3对应的动力臂就是OB,它是最长的动力臂。由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。因为F3对应的动力臂最长,所以F3最小。故选C。【答案】C【对应练习】1.(2022,襄阳)如图所示是安装在小区进出口的栏杆(粗细均匀的直杆)示意图,当在A处施加一个力F时,可将栏杆压到如图所示位置,请在图中画出此时最小压力F的示意图和重力G的力臂。 解:2.(2022,山西)为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止,请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图,并作出阻力F2的力臂。 解:3.(2022,黄冈)如图所示是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,可将重物吊起并安放到需要的地方。请在图中分别画出:(1)重物对起重臂的作用力的示意图及该力的力臂;(2)液压杆对起重臂最小作用力的示意图。4\n解:二、力或力臂变化问题利用杠杆平衡条件F1l1=F2l2和控制变量法,抓住不变量,分析变量之间的关系。【例2】(2022,济宁改编)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两端挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,若仍然使杠杆保持平衡,拉力的变化情况是( )A.变小B.变大C.不变D.无法确定【解析】利用杠杆平衡条件F1l1=F2l2,本例题中钩码的重力(F2)和力臂(l2)不变,当弹簧测力计逐渐向右倾斜,动力臂(l1)减小,所以动力(F1)增大。【答案】B【对应练习】4.(2022,烟台)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将(C)A.一直变大B.一直变小C.先变大,后变小D.先变小,后变大5.(2022,常州)如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③。此过程中,弹簧测力计的示数将(D)A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大4\n6.(2022,泰安)如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是(B)A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.吊臂是一个省力杠杆三、再平衡问题杠杆再平衡的问题,实际上就是判断杠杆在发生变化前后,力和力臂的乘积是否相等,乘积大的一端下降,乘积小的一端上升。【例3】(2022,凉山)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,左端下沉C.杠杆不能平衡,右端下沉D.无法判断【解析】如图所示,开始杠杆处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件有:GA·OA=GB·OB,∵OA<OB,∴GA>GB。设A、B同时向支点O移动了相同的距离L,则GA(OA-L)=GA·OA-GAL,GB(OB-L)=GB·OB-GBL,由GA>GB可知GAL>GBL,∴GA·OA-GAL<GB·OB-GBL,即GA(OA-L)<GB(OB-L),故杠杆不平衡,右端下沉。【答案】C【对应练习】7.(2022,杭州)汽车超载是当前发生交通事故的重要根源。为了加强监控,各地均设置超载监测站。如图所示,已知某汽车的自重为2t,其载重量为10t。现让该汽车前轮开上电子地磅秤,其读数为5t,后轮开上电子地磅秤,读数为6t,且前后轮与地面的接触面积相等。问:(1)该汽车的前后轮对地面的压强是否相同?为什么?(2)该汽车是否超载,通过分析计算说明理由。解:(1)前轮对地面的压强小于后轮对地面的压强,理由:前后轮对地面的受力面积相同,前轮对地面的压力小于后轮对地面的压力(2)以汽车前轮为支点建立杠杆模型,示意图如图甲,根据杠杆平衡条件得:F后L=GL1,以汽车后轮为支点建立杠杆模型,示意图如图乙,4\n根据杠杆平衡条件得:F前L=GL2,解得:G=F前+F后=(5000kg+6000kg)×10N/kg<(2000kg+10000kg)×10N/kg,所以,该汽车不超载。8.郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑:不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡!后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题:密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A点固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm)。(1)求棒的质量m棒;(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg);(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。回答:随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还是“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)解:(1)如图所示,设棒的重心为O,O1O=60cm,AO1=30cm,以O1为转轴,由平衡方程:m铅g·AO1=m棒g·O1O,m棒=m铅=1kg(2)以O2为转轴,由平衡方程:m铅g·AO2=m棒g·O2O+m物g·O2P得m物=1.2kg,F=(m铅+m棒+m物)g=42N (3)重物左移,E左移 FE不变(铅块、棒和物的总重心左移;竖直方向:压力等于铅块、棒、物重力之和)4
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中考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 21:23:55
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文章作者:U-336598
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