1. 將兩臂平行握住單杠身體懸掛在空中,在他將兩臂緩慢分開的過程中,拉力
運動員所受T的合力F與運動員重力大小相等方向相反,故夾角增大時合力大小不變;
手臂間距增大時,相當於在力圖中兩力T之間的夾角θ增大,
若力T大小不變,則其合力F隨夾角的增大而減小,
現要保持合力F大小不變,當夾角增大時,則T增大;
故A正確,BCD錯誤;
故選:A.
2. 懸掛在杠桿一端的單擺擺角90°做周期運動,求運動過程中杠桿另外一端受力情況
取擺錘m為分離體,水平開始點位φ零點,任意時刻擺角為φ,擺線拉力為T,
T=Fn+mgsinφ (1)
機械能守恆 (1/2)mv^2=mg*Rsinφ, v^2=2Rgsinφ
擺錘向心加速度 Fn=mv^2/R=2mgsinφ
帶入(1)式 T=3mgsinφ
取杠桿為分離體 ∑Mo=0, T*(L/2)sinφ=N*(L/2)
N=3mg(sinφ)^2
3. 高分,講一講關於滑輪的問題
《杠桿的支點不必要是不動的》
關於動滑輪的繩子有一個抽象的假設:是柔軟的,輕質的,光滑的,這三點使得繩子具有這樣一個特點,那就是繩子上每一點,沿繩子走向受的力都是相同的。而在動滑輪的受力中,可以用初中基本的沿同一直線上合理為零的受力分析,所有向上的拉住無物體和滑輪的繩子拉力之和應該等於向下的物體的重力,因此有了你所說的規律:每根繩子受到的力是總的力除以受力的繩子數。而這個規律是不準確的,因為有個前提,必須是同一段繩子;如果不是同一段則不能用這個規律,而要分別計算。
關於滑輪等於杠桿的問題,杠桿的模型要點是一要有一個沒有形變的剛體,二要有一個固定不變的支點。對於動滑輪的杠桿問題的理解,是這樣的,我們直接把動滑輪替換成一個杠桿,兩端分別系一端等長的繩子,構成這樣的結構:
| |
| |
| |
| |
|=============|
|
|
先看作兩邊的繩子同時勻速向上拉,那麼如果以與杠桿同時升高的一個水平面為參照物,杠桿是靜止的,而兩端繩子的力用杠桿的計算方法,以左邊為支點右端的繩子拉力是一半重力,以右邊為支點,左邊的繩子拉力也是一半重力。在這個參考系裡,這個杠桿是靜止的,兩端都不動,但這並不影響其杠桿的本質,誰說杠桿動起來才能叫杠桿?
接下來如果把「兩端分別系一端等長的繩子」換成「由一根繩子從杠桿兩端穿過」,計算方法是一樣的,而再把杠桿替換成滑輪,則就是動滑輪的模型了。因此,動滑輪看作杠桿並不在於把左邊看作不動右邊看作動的,其實是左右都看作不動的,滑輪轉不轉都無所謂的。比如假設滑輪是光滑的橢圓形,繩子也是光滑的,滑輪是不可能轉的,但一樣可以達到動滑輪的省力效果。而之所以要求滑輪是圓的,則用另一種方式實現了光滑。或許有人要問,那麼為什麼題中都說繩子與滑輪之間無摩擦,其實這是指滑動摩擦,繩子和滑輪之間是有靜摩擦的,要不然滑輪怎麼會轉動?況且假如把繩子換成鏈條,滑輪換成齒輪,鏈條和齒輪之間不可能沒有摩擦力了吧?它不還是一個動滑輪嗎?
另外,初中的杠桿原理與高中的力矩原理是差不多的,在力矩原理中,其實杠桿沒有說一定那個點才叫支點,而是要求以任意點為軸心點的話,其正力矩與反力矩都應該大小相等。比如在動滑輪的實驗中,假如以滑輪的懸掛點為支點,一樣可以對左右繩子的用力實施杠桿原理的計算,沒有問題。以杠桿上的任意一點為支點都沒有問題。
比如一個杠桿,一端支在地面,上面離地三分之一杠桿長度的地方掛一個石頭,手在另一端垂直地面向上用力,一般的計算是以地面支點為支點,計算出手用力為三分之一石頭重,但是有沒有想過地面的受力呢?這時就要以手那端為支點,應用杠桿原理,得出地面的受力大小為三分之二重力。
所以你的誤區就在於:一、杠桿不必要是動的;二、杠桿的支點不必要是不動的。
4. 物理高手:杠桿難題【一模】
(2)O點到秤砣所掛位置B的距離L1.
(3)倒入待測液體至桶壁上標記水面的位置。移動秤回砣到某一位置C,使杠桿答再次處於水平平衡,測量並記錄O點到秤砣的位置C點的距離L2。
密度計算推導過程:(桶到O點的距離為L, 桶的重力為G桶,秤砣的重力為G砣)
第一次平衡時: G桶*L = G砣 * L0 (1)
第二次平衡時: (G桶+G水)* L = G砣* L1 (2)
第三次平衡時:(G桶+G液)* L = G砣* L2 (3)
G水=p水V*g
G液=p液Vg
兩次水和液體體積V相同.
(1)(2)(3)式子聯立可求出p液=p水*(L2-L0)/ (L1-L0)
5. 如圖,在杠桿b點懸掛重物
(1)由分析可知,重物對杠桿B點向下的拉力是阻力,方向豎直向下,如圖所示: ; (版2)由題意可知權,在圓環轉動中,A的位置保持不變,故杠桿始終處於平衡狀態,且阻力大小與重物重力大小相等, 因為阻力與阻力的力臂的乘積不變,根據杠桿平衡的條件可得,動力臂越大,動力會越小,又因為圓環在圖示位置時,力臂最大,動力最小,所以從C端移動到D端的過程中,動力臂先變大後變小,所以動力會由大到小,再由小到大,即先變小後變大. 故答案為: (1)見上圖; (2)不變;不變;先變大後變小;先變小後變大.
6. 30道八年級物理選擇題
27
、如圖
16A
所示,紙帶穿過打點計時器(每隔一定時間在紙帶上打下一個點)與一木塊左端相連,木塊在
彈簧測力計作用下沿水平桌面(紙面)向右運動時,就能在紙帶上打出一系列的點。圖
16
中①和②是打點
計時器先後打出的兩條紙帶,與其對應的測力計的示數分別為
F
1
、
F
2
,木塊運動的速度分別為
v
1
、
v
2
,那麼
A
.
F
1
<
F
2
,
v
1
<
v
2
B
.
F
1
=F
2
,
v
1
<
v
2
C
.
F
1
=F
2
,
v
1
>
v
2
D
.
F
1
>
F
2
,
v
1
>
v
2
28
.甲同學把耳朵貼在長鐵管的一端,乙同學在另一端敲一下鐵管,甲同學聽到兩次響聲,這是因為
(
)
A
.聲音有反射現象
B
.聲音在空氣中比在鐵中傳播的快
C
.聲音有折射現象
D
.聲音在空氣中比在鐵中傳播的慢
29
.放在水平桌面上靜止不動的電視機,受到彼此平衡的兩個力是
(
)
A
.電視機受到的重力和桌面對電視機的支持力
B
.電視機受到的重力和電視機對桌面
的壓力
C
.桌面對電視機的支持力和電視機對桌面的支持力
D
.桌面受到的重力和電視機對桌面的
壓力
30
.用
1 m
的玻璃管做托里拆利實驗,下面幾種情況中對管內水銀柱豎直高度有影響的是
(
)
A
.玻璃管的粗細
B
.玻璃管的長短
C
.實驗所在的高度
D
.玻璃管插入水銀槽的深
度
31
.如圖所示的三隻相同的燒杯分別放有質量相等的煤油、水、硫酸,根據液面高度判斷盛硫酸的是
(
)
A
.甲杯
B
.乙杯
C
.丙杯
D
.無法判斷
32
.三個分別用銅、鐵、鋁製成的正立方體,它們的質量相等,把它們放在水平桌面上,則對桌面壓強大
的是
(
)
A
.銅立方體
B
.鐵立方體
C
.鋁立方體
D
.三個一樣大
33
.有一人用一滑輪組分別將
1000
N
和
2000
N
的物體勻速提高相同的高度,動滑輪重
200 N
,繩重及摩擦
都不計,則在上述兩種情況中
(
)
A
.人做的額外功相等
B
.滑輪組的機械效率相等
C
.人做的總功相等
D
.人做功的功率相等
34
.下列各現象中不屬於慣性現象的是
(
)
A
.剎車時,人的身體向前傾
B
.放入水中的鐵球很快沉入水底
C
.汽車關閉發動機後,車還會向前運動一段距離
D
.錘頭鬆了,用力將錘柄撞擊固定物,使錘頭緊套
在柄上
A
B
圖
16
35
.下列工具或儀器中屬於省力杠桿的是
(
)
36
.用手握住汽水瓶,汽水瓶並不滑落,這是因為
(
)
A
.手的握力大於汽水瓶的重力
B
.手的握力等於汽水瓶的重力
C
.手給汽水瓶的摩擦力大於瓶的重力
D
.手給汽水瓶的摩擦力等於瓶的重力
37
.兩手對拉一彈簧秤,它的示數是
10 N
,這兩手的拉力分別為
(
)
A
.
5 N
,
5 N
B
.
10 N
,
10 N
C
.
0 N
,
0 N
D
.
20 N
,
20 N
38
.如圖所示,原來靜止的物體
A
在水平拉力
F
作用下沿水平面做直線運動,速度逐漸增大,則拉力
F
(
)
A
.一定大於阻力
F
f
B
.一定等於阻力
F
f
C
.可能等於阻力
F
f
D
.可能小於阻
力
F
f
39
.兩個完全相同的容器中分別盛有質量相等的水和酒精,如圖所示.下列說法正確的是
(
)
A
.兩容器底受到的壓力相等
B
.液面下深度相同的兩處
a
、
b
所受液體的壓強相等
C
.盛水容器底部受到的壓強較大
D
.盛水容器底部受到的壓強較小
40
.分別用杠桿、動滑輪和滑輪組將同一物體提升到相同的高度,做的有用功(
)
A
.杠桿最多
B
.動滑輪最多
C
.滑輪組最多
D
.一樣多
41
、如圖
12-19
所示為自行車的腳踏板和大齒輪在運動中的三個不同位置。如要使大齒輪對鏈條的拉力保
持不變,那麼人腳加在腳踏板上的力最大時在(
)
(
A
)
A
位置
(
B
)
B
位置
(
C
)
C
位置
(
D
)三個位置一樣
42
.某人用力抬起放在水平地面上的一勻質杠桿的
A
端,
F
始終與直桿垂直,如圖所示,則在抬起直桿的過
程中(
)
A
.
F
逐漸變大
B
.
F
逐漸變小
C
.
F
保持不變
D
.無法確定
43
.如圖所示,杠桿
AOB
用細線懸掛起來,當
A
端掛重
G
A
的物
體,
B
端掛重
G
B
的物體時,杠桿處於平衡狀態,此時
OA
恰好處於水平位置,
AO=BO
,杠桿重
不計,
則
(
)
A
.
G
A
=
G
B
B
.
G
A
<
G
B
C
.
G
A
>
G
B
D
.無法判定
44
.有一根一端粗一端細的木棒,用繩子拴住木棒的
O
點,將它懸掛起來,恰好處於水平位置平衡,如圖
所示,
若把木棒從繩子懸掛處鋸開,
則被鋸開的木棒
(
)
A
.粗細兩端一樣重
B
.粗端較重
C
.細端較重
D
.無法判定
45
.在如圖所示的各種情況中,用同樣大小的力將重物勻速提
升,
若不計摩擦和滑
輪重,物重最大的是(
)
46.
關於功率的說法正確的是
A
.做功多的機械,功率一定大
B
.機械效率高的機械,功率一定大
C
.
做功快
的機械,功率一定大
D
.做功時間短的機械,功率一定大
47.
「
蹦極
」
就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動.某運動
員做蹦極運動,所受繩子拉力
F
的
大小隨時間
t
變化的情況如圖所示.將蹦極過程近似為在豎直方向的運
動.據圖可知運動員
A.
重力大小為
F
0
B.t
0
時刻重力勢能最小
C.t
0
時刻動能最大
D.
所受拉力
F
始終不做功
48.
如圖
4
甲所示,一物體放在水平地面上靜止,受到水平的力
F
作用時,開始計時,
F
的大小和方向隨時
間變化,在
0
~
6s
時間內,力
F
方向水平向右,
F
的大小與時間
t
的關系如圖乙所示,在
0
~
6S
時間內,物
體運動速度
ν
與時間
t
的關系如圖
4
丙所示,則下列說法正確的是
A.
在
4
~
6s
時間內,力
F
做功的功率為
16W
B.
若在第
6s
末開始施加水平向左,大小為
6N
的力
F
,物體所受合力大小為
6N
,物體將沿水平地面向
左做加速直線運動
C.
若在第
6s
末開始施加水平向左,大小為
6N
的力
F
,物體所受合力大小為
2N
,物體將先沿水平地面
向右做減速運動,最後靜止在水平面上
D.
若在第
6s
末開始施加水平向左,大小為
6N
的力
F
,物體所受合力大小先為
10N
,物體先沿水平地面
向右做減速運動,然後物體所受合力大小為
2N
,再沿水平地面向左做加速運動
49.
如圖
5
(甲)所示,重為
80N
的物體在大小為
1
0N
,水平向左的拉力
F
1
作用下,沿水平地面以
3m/s
的
速度做勻速直線運動。如圖
5
(乙)所示,保持拉力
F
1
不變,用水平向右的拉力
F
2
,拉物體勻速向右運動
1m
。若不計滑輪、繩的質量和輪與軸間的摩擦
,則
A
.物體向左運動時,拉力
F
1
的功率
P
1
=30W
B
.物體與地面之間的摩擦力
f
=10N
C
.物體向右運動時,拉力
F
2
=10N
D
.物體向右運動時,拉力
F
2
所做的功
W
2
=40J
50.
下列說法中,正確的是
A
.功率大的機械,做功一定多
B
.物體的溫度升高,它含有的熱量越多
C
.
物體的內能增加,它的溫度一定升高
D
.做功快的機械,功率一定大
圖
5
1~5:ACBAC
6~10:BABDC
11~15:BACCC
16~20
:
ADBCA
21~25:BADDD
26~30
:
DBDAC
31~35:CAABA
36~40:DBAAD
41~45CBBBC
46~50:CBDDD
7. 如何提高小臂力量
如果做俯卧撐的話,每天都得煉15-25分鍾,否則達不到鍛煉肌肉的效果
增大肌肉塊的14大秘訣:大重量、低次數、多組數、長位移、慢速度、高密度、念動一致、頂峰收縮、持續緊張、組間放鬆、多練大肌群、訓練後進食蛋白質、休息48小時、寧輕勿假。
1.
大重量、低次數:健美理論中用RM表示某個負荷量能連續做的最高重復次數。比如,練習者對一個重量只能連續舉起5次,則該重量就是5RM。研究表明:1-5RM的負荷訓練能使肌肉增粗,發展力量和速度;6-10RM的負荷訓練能使肌肉粗大,力量速度提高,但耐力增長不明顯;10-15RM的負荷訓練肌纖維增粗不明顯,但力量、速度、耐力均有長進;30RM的負荷訓練肌肉內毛細血管增多,耐久力提高,但力量、速度提高不明顯。可見,5-10RM的負荷重量適用於增大肌肉體積的健美訓練。
2.
多組數:什麼時候想起來要鍛煉了,就做上2~3組,這其實是浪費時間,根本不能長肌肉。必須專門抽出60~90分鍾的時間集中鍛煉某個部位,每個動作都做8~10組,才能充分刺激肌肉,同時肌肉需要的恢復時間越長。一直做到肌肉飽和為止,「飽和度」要自我感受,其適度的標準是:酸、脹、發麻、堅實、飽滿、擴張,以及肌肉外形上的明顯粗壯等。
3.
長位移:不管是劃船、卧推、推舉、彎舉,都要首先把啞鈴放得盡量低,以充分拉伸肌肉,再舉得盡量高。這一條與「持續緊張」有時會矛盾,解決方法是快速地通過「鎖定」狀態。不過,我並不否認大重量的半程運動的作用。
4.
慢速度:慢慢地舉起,在慢慢地放下,對肌肉的刺激更深。特別是,在放下啞鈴時,要控制好速度,做退讓性練習,能夠充分刺激肌肉。很多人忽視了退讓性練習,把啞鈴舉起來就算完成了任務,很快地放下,浪費了增大肌肉的大好時機。
5.
高密度:「密度」指的是兩組之間的休息時間,只休息1分鍾或更少時間稱為高密度。要使肌肉塊迅速增大,就要少休息,頻繁地刺激肌肉。「多組數」也是建立在「高密度」的基礎上的。鍛煉時,要象打仗一樣,全神貫注地投入訓練,不去想別的事。
6.
念動一致:肌肉的工作是受神經支配的,注意力密度集中就能動員更多的肌纖維參加工作。練某一動作時,就應有意識地使意念和動作一致起來,即練什麼就想什麼肌肉工作。例如:練立式彎舉,就要低頭用雙眼注視自已的雙臂,看肱二頭肌在慢慢地收縮。
7.
頂峰收縮:這是使肌肉線條練得十分明顯的一項主要法則。它要求當某個動作做到肌肉收縮最緊張的位置時,保持一下這種收縮最緊張的狀態,做靜力性練習,然後慢慢回復到動作的開始位置。我的方法是感覺肌肉最緊張時,數1~6,再放下來。
8.
持續緊張:應在整個一組中保持肌肉持續緊張,不論在動作的開頭還是結尾,都不要讓它鬆弛(不處於「鎖定」狀態),總是達到徹底力竭。
9.
組間放鬆:每做完一組動作都要伸展放鬆。這樣能增加肌肉的血流量,還有助於排除沉積在肌肉里的廢物,加快肌肉的恢復,迅速補充營養。
10.
多練大肌群:多練胸、背、腰臀、腿部的大肌群,不僅能使身體強壯,還能夠促進其他部位肌肉的生長。有的人為了把胳膊練粗,只練胳膊而不練其他部位,反而會使二頭肌的生長十分緩慢。建議你安排一些使用大重量的大型復合動作練習,如大重量的深蹲練習,它們能促進所有其他部位肌肉的生長。這一點極其重要,可悲的是至少有90%的人都沒有足夠重視,以致不能達到期望的效果。因此,在訓練計劃里要多安排硬拉、深蹲、卧推、推舉、引體向上這5個經典復合動作。
11.
訓練後進食蛋白質:在訓練後的30~90分鍾里,蛋白質的需求達高峰期,此時補充蛋白質效果最佳。但不要訓練完馬上吃東西,至少要隔20分鍾。
12.
休息48小時:局部肌肉訓練一次後需要休息48~72小時才能進行第二次訓練。如果進行高強度力量訓練,則局部肌肉兩次訓練的間隔72小時也不夠,尤其是大肌肉塊。不過腹肌例外,腹肌不同於其他肌群,必須經常對其進行刺激,每星期至少要練4次,每次約15分鍾;選三個對你最有效的練習,只做3組,每組20—25次,均做到力竭;每組間隔時間要短,不能超過1分鍾。
13.
寧輕勿假:這是一個不是秘訣的秘訣。許多初學健美的人特別重視練習重量和動作次數,不太注意動作是否變形。健美訓練的效果不僅僅取決於負重的重量和動作次數,而且還要看所練肌肉是否直接受力和受刺激的程度。如果動作變形或不到位,要練的肌肉沒有或只是部分受力,訓練效果就不大,甚至出偏差。事實上,在所有的法則中,動作的正確性永遠是第一重要的。寧可用正確的動作舉起比較輕的重量,也不要用不標準的動作舉起更重的重量。
8. 滑輪機械方面的物理題
簡單機械
1.動力臂大於阻力臂的杠桿是____,使用這種杠桿省了力,卻費了___。動力臂小於阻力臂的杠桿是____,使用這種杠桿費了力,卻省了___。
2.如圖所示是比較定滑輪和動滑輪特點的實驗,比較甲、乙兩圖說明:使用定滑輪可以____,但不能______,它的實質是一個____杠桿;比較甲、丙兩圖說明:使用動滑輪可以____,但不能______,它的實質是一個____杠桿。
3.關於力臂下列說法正確的是:A、力臂一定在杠桿上;B、從支點到動力作用點的距離叫動力臂;C、從支點到阻力作用線的距離叫做阻力臂;D、動力臂與阻力臂的長度之和一定等於杠桿長。
4.如圖所示的杠桿中,屬於省力杠桿的有:
5.小聰放學回家,發現爺爺做生意用的桿秤錘碰掉了一小塊,他用這個秤稱出1kg的黃豆。這些黃豆的真實質量應:A、小於1kg;B、大於1kg;C、等於1kg;D、無法判斷。
6.如圖所示,是工人師傅提升重物的示意圖,圖中滑輪質量相同。若把同一物體勻速提升相同的高度(不計摩擦),下列說法正確的是:A、用甲圖的方法可以省力;B、用乙圖的方法可以省力;C、用甲圖的方法可以改變力的方向;D、用乙圖的方法可以省距離。
7.如圖所示是奧運會皮劃艇靜水比賽的體育圖標,當運動員用船槳劃水時,運動員手中使用的船槳屬於_______杠桿,使用它的好處是_______,船槳向後劃水,艇就向前運動,這一現象中包含的物理知識有(只要寫出兩點)(1)__________;(2)__________。
8.用剪紙刀剪一疊較厚的紙,是用剪刀的尖端容易剪斷還是用剪刀的中部容易剪斷,試試看,並和同學交流一下,討論是什麼原因?利用的物理知識是什麼?
9.如圖所示,是一幅科學漫畫,這幅科學漫畫說明了什麼?如果你是圖中的瘦子,為了防止出現圖中的尷尬場面,你會如何改進裝置?
10.騎自行車上坡時,如果坡度比較大,你沿著Z字形的曲線上坡要比沿直線上坡更省力,這是為什麼?
11.如圖所示,均勻木棒AB長為1m,水平放置在O、Oˊ兩個支點上。已知AO、OˊB長度均為0.25m。若把B端豎直向上稍微抬起一點距離,至少需要用力20N;若把B端豎直向下稍微壓下一點距離,則至少需要用多少牛的力。
12.如圖甲,若按照圖中的三種方法分別拉起物體G,三個拉力的大小關系為F1___F2___F3;如圖乙,若按照圖中的三種方法分別拉起物體G,三個拉力的大小關系為F1'___F2'___F3'。
13. 如圖所示,不考慮滑輪與輕繩之間的摩擦,米袋總重為800N,而繩上吊著的靜止的「紳士」重500N,則米袋對地面的壓力為:A、500N;B、250N;C、300N;D、800N。
14.人們使用斜面的目的是為了______。除了杠桿、滑輪、斜面外,還有另一類簡單機械——輪軸。使用輪軸時,若動力作用在輪上,則可以______,但要________,例如門把手、方向盤、自行車把等都屬於這一類;若動力作用在軸上,則會____,但可以________,例如放風箏時的線盤等均屬於這一類。
15. 用圖所示的四種機械提起同一重物,不計機械自重和摩擦,最省力的是:
16. 在大力士比賽中,有一個項目是把車輪推上台階。下面把車輪推上台階的四種方法,推力的作用點相同,推力的方向不同,如圖所示,則哪一種推法最省力。
17.台風是一種破壞力很大的災害性天氣。某次台風把市民公園的一棵大樹吹倒了,需要兩個工人把它扶起,工人們想到了下列圖示四種方案,每個人所需拉力最小的方案是:
18.如圖所示杠桿處於平衡狀態,若使彈簧測力計的示數變為原來的1/2,要保持杠桿仍然平衡,可以:A、減少一個鉤碼;B、減少二個鉤碼;C、減少三個鉤碼;D、把鉤碼向左移一個小格。
19. 發展經濟和保護環境是當前經濟建設中的熱門話題。從提高生活水平出發有人認為發展經濟最重要,也有人認為保護環境才是最重要。題中漫畫反映的觀點是:A、經濟比環保重;B、環保比經濟重;C、環保與經濟等重;D、環保與經濟都不重。
20. 工人用扳手擰螺母時,下列說法正確的是:A、扳手相當於一個費力杠桿;B、使用扳手時,手離螺母越近越省力;C、使用扳手可以省力;D、使用扳手用力擰螺母時,最好戴上手套,避免手受傷。
21.一個盛油的圓柱形桶,高2500px,底部直徑為1500px,重為1500N,如圖所示。想使底部B處稍微離開地面,在C點需加一個____N的水平推力。
22. 「給我一根杠桿和一個支點,我就能撬動地球」。小剛對此產生了疑惑,他查閱了有關資料,知道地球的質量為6×1024kg。假設支點距地球1m,阿基米德給杠桿的最大壓力為600N,則阿基米德需要一根約為____m的輕質杠桿。即使他以100km/h的速度勻速下壓杠桿,要將地球撬起25px,也需要____年(1年約為104小時)。小剛據此指出這一豪言壯語是不可能實現的。你對小剛同學的做法有何評價_________________。
23. 圖甲所示的杠桿是平衡的。若如圖乙所示,在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體,杠桿:A、仍能平衡;B.不能平衡,A端上升;C.不能平衡,B端上升;D.無法判斷。
24.如圖所示裝置中,均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上,懸線一端繞過一固定定滑輪,另一端用線套套在木棒上使棒保持水平。現使線套逐漸向右移動,但始終使木棒保持水平,則懸線上的拉力T(棒和懸線足夠長):A、逐漸變小;B、逐漸變大;C、先逐漸變大,後又逐漸變小 ;D、先逐漸變小,後又逐漸變大。
25.如圖 是一種拉桿式旅行箱的示意圖,使用時相當於一個______(填「省力」或「費力」)杠桿,若箱和物品共重100N,設此時動力臂是阻力臂的5倍,則抬起拉桿的力F 為______N。
26.如圖所示,不計重力的杠桿OB可繞O點轉動,重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點A處,拉力F1與杠桿成30°角,杠桿在水平位置保持平衡。請在圖中畫出拉力F1的力臂,並求出此狀態下拉力F1=____N。
27. 普通洗衣機的脫水桶都安裝了安全制動系統。下圖是脫水制動示意圖,當用力F打開脫水桶蓋時,制動鋼絲產生的力使剎車帶抱緊剎車盤,阻礙脫水桶運轉,起到了制動作用,同時,彈簧____(填「伸長」或「縮短」)。此系統用到了兩個杠桿,,其中杠桿ABC是____杠桿,杠桿MN是____杠桿。
28. 如圖所示,體重相同、力氣一樣的小明和小強在玩游戲,小明握住球棒的細端,小強握住球棒的粗端,各自向相反方向擰。你認為誰會獲勝,簡要說明獲勝的理由。
29. 小明用如圖所示的健身裝置來鍛煉腳部和手臂的肌肉。使用時,當繩A端固定不動,手在B端用力FB拉繩,使總重為G的物體勻速上升,若每個滑輪重G/20,則FB=____;當繩B端固定不動,腳在A端用力FA拉繩,仍使該重物勻速上升,則FA=____。(不考慮繩重和摩擦)
30.在人體中有許許多多杠桿,甚至踮一下腳尖都是人體杠桿在起作用。如圖所示,人以____為支點,通過小腿肌肉用力,踮起腳尖。按杠桿的分類,這是一個____杠桿。小明體重為600N,當小明踮起腳尖時,假設體重落在杠桿中心,兩腿肌肉共用力至少____N。
31.如圖是舉重運動員小宇自製的訓練器械,輕桿AB長1.5m,可繞固定點O在豎直平面內自由轉動,A端用細繩通過滑輪懸掛著體積為0.015m3的沙袋其中OA=1m,在B端施加豎直向上600N的作用力時,輕桿AB在水平位置平衡,試求沙子的密度。(g取10N/kg,裝沙的袋子體積和質量、繩重及摩擦均不計)。
32.如圖所示,是一種多功能小型收割機,使用時,將肩帶斜跨在肩上,手握住把手用力左右擺動,就可以用割刀割草了。此裝置使用時相當於____杠桿,使用它的目的是______。
33.室內垃圾桶平時桶蓋關閉不使垃圾散發異味,使用時用腳踩踏板,桶蓋開啟。根據室內垃圾桶的結構示意圖可確定:A、桶中只有一個杠桿在起作用,且為省力杠桿;B、桶中只有一個杠桿在起作用,且為費力杠桿;C、桶中有兩個杠桿在起作用,且都是省力杠桿;D、桶中有兩個杠桿在起作用,且一個是省力杠桿,一個是費力杠桿。
34.如圖所示,重為400N的人站在重為200N的木板上,木板原停在地面上,要想使木板對地面無壓力,則人拉繩的力為______N。
35.對使用滑輪組,下列說法正確的是:A、可省力,但必須改變力的方向;B、可以省力,但不能改變力的方向;C、可以省力,同時又可以省距離;D、可以省力,可以改變力的方向,但不能同時省距離。
36. 如圖所示,桿繞固定軸O轉動,木塊B在桿A下方的光滑桌面上,今用逐漸增大的水平力F推B,但整個裝置仍保持靜止,則由於水平力的作用,B對A的支持力將:A、減小;B、增大;C、不變;D、先減小後增大。
37. 如果把鐵杴看作費力杠桿,在如圖所示的A、B、C三點中,支點是____點,動力作用點是____點,阻力作用點是____點。
答案:
1.省力杠桿;距離;費力杠桿;距離
2. 改變力的方向;省力;等臂;省力;改變力的方向;省力
3. C
4. ABC
5. A
6. BC
7. 費力;力能改變物體的運動狀態;力的作用是相互的
8. 用中部容易剪斷。剪刀使用時相當於杠桿。手拿剪刀剪紙時,手所用的力即動力F1及其力臂L1一定,根據杠桿平衡條件F1×L1=F2×L2可知,用中部時,阻力臂L2較小,因此阻力F2較大,更容易將紙剪斷。
9. 說明使用定滑輪不省力。可以改用動滑輪或滑輪組。
10. 使用斜面時,在高度一定的情況下,斜面越長越省力。沿Z形曲線上坡可以增加斜面長度,上坡時可以更省力。
11. C
12. =;=;<;<
13. C
14. 省力;省力;多移動距離;費力;省距離
15. D
16. C
17. B
18. B
19. A
20. CD
21. 450
22. 1023;1012;有敢於質疑權威的精神
23. B
24. D
25. 省力;20
26. 6
27. 縮短;省力;省力
28. 小強勝。此時球棒相當於輪軸(或杠桿),小強的力相當於作用在了輪上(或力臂較大),因此更省力。
29. 2.05G;G
30. O(腳尖);省力;300
31. 2×103km/m3
32. 費力;省距離
33. D
34. 150N
35. D
36. A
37. C;B;A
9. 假如給我一個杠桿,一個支點,我就能翹動地球
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。阿基米德曾講:「給我一個立足點和一根足夠長的杠桿,我就可以撬動地球」。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作「不證自明的公理」,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。這些公理是:(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下傾;(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發,在「重心」理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即「二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的桅般順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
杠桿原理廣泛應用在許多領域中。阿基米德曾講:「給我一個立足點和一根足夠長的杠桿,我就可以撬動地球」。在常規的管理活動中,能夠顯現和發揮作用的杠桿原理,其著眼點被濃縮和概括為,責權利關系在平衡與失衡狀態下的種種表現。