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第十二章 简单机械

第1节 杠 杆

一．填空题（共7小题）

1．（2019春?运城）张开如图所示的塑料夹时，要用力（动力）作用在塑料夹的两臂上，塑料夹的每一个臂均相当于一个 。在图中标出杠杆的支点O，转动过程中的阻力是 。

【解析】由图可知，塑料夹的每一个臂均相当于一个杠杆； 支点的位置如下图所示：

转动过程中的阻力是弹簧的弹力。

故答案为：杠杆；如上图所示；弹簧的弹力。

2．（2019春?海淀区）如图所示，用以O点为支点的杠杆OA提升重物，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD．线段 表示力F的力臂。（选填“BC”、“OD”或“AD”）

【解析】由题知，O点为支点，线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD，则OD是从支点O到力F作用线的距离，所以，线段OD表示力F的力臂。 故答案为：OD。

3．（2019?日照）如图，OA为长2m的轻杆，与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处，用垂直于OA的力F拉住轻杆，静止在图示位置，则F＝ N。

【解析】图中杠杆以O点为支点，因动力F垂直于OA，则动力臂L1＝OA＝2m， 重物用轻绳拴在OA的中点B处，由几何知识可得阻力臂L2＝OA×sin30°＝×2m×＝0.5m，

根据杠杆平衡条件得：FL1＝GL2， 则：F＝

＝

＝7.5N。

故答案为：7.5。

4．（2019?黑龙江）如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F＝ N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图虚线所示），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将 （填“不变”、“变大”或“变小”）。

【解析】（1）设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件： FALA＝FBLB 4N?3L＝FB?4L 解得FB＝3N，

（2）保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图虚线所示），动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。

故答案为：3；变大。

5．（2019?北京）如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点挂4个重均为0.5N的钩码，杠杆 （选填“能”或“不能”）保持水平平衡。

【解析】由题意可知，杠杆上A点钩码的总重GA＝2×0.5N＝1N，B点钩码的总重GB＝4×0.5N＝2N，

设杠杆相邻刻线间的距离为L，则LA＝3L，LB＝2L，

则杠杆两侧力与力臂的乘积分别为：GALA＝1N×3L，GBLB＝2N×2L， 所以GALA≠GBLB，则杠杆不能保持水平平衡。 故答案为：不能。

6．（2019?安徽）如图所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。若重物质量m＝3kg，BO＝3AO，g取10N/kg。则力F的大小为 N。

【解析】反向延长力F的作用线，过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1， 因为右端施加一个与水平方向成30°的力F，则由几何知识可知L1＝OB，

已知BO＝3AO，重物质量m＝3kg，则物体重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N， 由杠杆平衡条件得：G×L2＝F×L1，