以下是40道初中杠杆计算题及其答案和相关例题:
一、计算题
1. 已知动力臂为1.2m,阻力臂为0.3m,用此杠杆匀速转动200s,阻力为600N,求动力。
答案:40N。
例题:一个工人用200N的力沿水平方向推一个重500N的木箱在地板上做匀速直线运动,求木箱受到的摩擦力是多少?
2. 杠杆的阻力是重力为6000N的物体,求动力臂至少应为多长?
答案:3m。
例题:工人用滑轮组提升一个重为500N的物体,已知滑轮组的机械效率为80%,求要把物体匀速提起,在绳端所用的拉力应该是多大?
3. 有一杠杆,在B点挂一重物,要使杠杆在图中的虚线位置平衡,画出最省力的绕线方法并求出力臂。
答案:如图所示。
例题:有一杠杆,在支点O的正上方A点挂一重物,要使杠杆在支点O处水平平衡,画出最省力的绕线方法并求出力臂长。
4. 杠杆在动力F_{1}作用下,以A为支点,保持静止状态,如图所示,若阻力臂从原来的长度增加到原来的长度两倍,其他条件不变,此时动力F_{1}将( )
A. 减小到原来的四分之一
B. 增大到原来的四分之一
C. 增大到原来的两倍
D. 保持不变
答案:B。
例题:一根粗细均匀的杠杆在力的作用下处于静止状态,如果使两端都去掉一部分力(力的大小保持相等),则杠杆将( )
A. 顺时针转动
B. 逆时针转动
C. 仍保持静止状态
D. 无法判断
5. 一根杠杆AB长为1m,AO:OB=1:2,在A端施加一个大小为30N的力F_{1}时,杠杆刚好平衡。若在B端施加一个大小为45N的力F_{2}时,则此杠杆受到的阻力可能是( )
答案:C或D。
例题:一根长为2m的杠杆受到一个大小不等的力的作用而平衡时,支点应在何处?力的作用点应在杠杆上何处?如果作用力的力臂相等,支点应距作用力较远还是较近?
二、相关例题
1. 如图所示,工人用滑轮组提升重物。在不计绳重和摩擦的情况下,加在绳端的拉力F = 5N时就可以使物体匀速上升。求:(1)这个滑轮组至少由几段绳子承担物重?(2)若物体被提高5m,则拉力所做的功是多少?物体的质量是多少?(不计绳重和摩擦)
答案:(1)由图可知有3段绳子承担物重。(2)拉力移动的距离s = nh = 3 × 5m = 15m;拉力做的总功W_{总} = Fs = 5N × 15m = 75J;物体的质量m = \frac{G}{g} = \frac{W_{有}}{G_{物}h} = \frac{W_{有}}{G_{物}} × \frac{h}{h} = \frac{W_{有}}{G_{物}} × \frac{G}{G_{物}} = \frac{W_{有}}{W_{总}} × F = \frac{75J}{5N} × 5N = 30kg。
2. 一根粗细均匀的杠杆AB长为L,在A端施加一个大小为F_{1}的力时,杠杆刚好平衡。现将A端悬挂起来,在B端施加一个大小为F_{2}的力时,杠杆也刚好平衡。求:(1)F_{2}与F_{1}的比值。(2)若将此杠杆改为水平位置放置(如图所示),仍使杠杆保持平衡(不计摩擦),则作用在B端的力应多大?
答案:(1)由图可知动力臂为L,阻力臂为L/2;由杠杆平衡条件可得F_{1}L = F_{2}(L/2),所以F_{2} = \frac{1}{2}F_{1}。(2)由杠杆平衡条件可得F_{3}(L + \frac{L
以下是一些初中杠杆计算题的答案和相关例题:
例题:一个杠杆在水平位置处于平衡状态,如果再在它的两边挂上等重的钩码,问杠杆是否仍然平衡?
答案:杠杆仍然平衡。
题目:一个杠杆在水平位置处于平衡状态,如果一边挂上20N的钩码,另一边挂上40N的钩码,问杠杆是否仍然平衡?
答案:杠杆不平衡。
答案:根据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2,有 F1 / F2 = L2 / L1 = 4 / 2 = 2 / 1。因此,一边的力与力臂的比值为另一边的两倍。
题目:一个杠杆在水平位置处于平衡状态,如果一边挂上5个钩码,另一边挂上1个钩码,问需要将哪一边下拉,才能使杠杆重新平衡?
答案:根据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2,有 F1 / F2 = L2 / L1 = 5 / 1。因此,需要将一边下拉,才能使杠杆重新平衡。具体来说,需要将重物多的那一边下拉。
以上是一些初中杠杆计算题的答案和相关例题,希望对你有所帮助。
题目:一个杠杆在竖直位置处于平衡状态,如果一边挂上钩码,问需要将另一边挂上多少钩码,才能使杠杆重新平衡?
答案:需要将另一边挂上与原来重量相同或两倍的钩码,才能使杠杆重新平衡。
题目:一个杠杆在斜面位置处于平衡状态,如果一边挂上钩码,问需要将另一边挂上多少钩码,才能使杠杆重新平衡?
答案:需要将另一边挂上比原来重量多一倍或两倍的钩码,才能使杠杆重新平衡。
例题中没有给出具体的力与力臂的数值,因此需要根据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2 进行计算。
希望这些例题和答案能对你有所帮助!
以下是一些初中杠杆计算题的例子,附带了解例题常见问题。请注意,这些题目可能根据不同的教材和考试要求而有所不同,因此请以您所在地区的实际情况为准。
题目:
1. 一根长2米的杠杆,一端挂8牛的重物,另一端挂5牛的重物,为了使杠杆平衡,需要将支点移动多少距离?
答案:设支点移动x米。根据杠杆平衡条件,有 F1L1 = F2L2,其中L1 = 2米,F1 = 8牛,L2 = 1米,F2 = 5牛。解得 x = 0.8米。
常见问题:杠杆平衡条件是什么?杠杆的力臂如何确定?
2. 一根长2米的杠杆,在离支点1米处挂着重物,为了使杠杆平衡,在杠杆的另一端需要挂多少牛的重物?
答案:设需要挂m牛的重物。根据杠杆平衡条件,有 F1L1 = F2L2,其中L1 = 1米,F1 = m牛,L2 = 2米。解得 m = 3牛。
常见问题:杠杆平衡与力矩的关系是什么?如何根据力矩来计算需要挂多少重物?
3. 一根长为3米的杠杆,两端分别挂有质量为m1和m2的物体(m1 < m2),支点向m2移动多少距离杠杆才能平衡?
答案:设支点向m2移动x米。根据杠杆平衡条件,有 F1L1 = F2L2 + m2x。其中L1 = 3米,F1 = m1牛,L2 = m2/m1 × 3米。解得 x = (m2 - m1) / (m1) × 3米。
常见问题:力矩、力臂和物体质量之间的关系是什么?如何根据这些关系来计算支点需要移动的距离?
以上题目和答案仅供您参考,实际题目可能更复杂,可能需要考虑其他因素如摩擦力、杠杆的形状和材质等。如果您有更多相关问题,可以咨询初中物理老师或查阅相关教材。
