杠杆的应用
知识点概述
如图,杆秤是民间的一种测量工具。使用时,将待测物体挂在秤钩A上,用手拎住秤钮B或C(相当于支点),秤砣D在秤杆E上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出读数。
(1)从科学的角度来看,杆秤应该是一种测量 大小的工具。
(2)根据杠杆平衡的条件分析,使用杆秤时,当从秤纽C换到秤纽B时,最大测量值将变 。
(3)秤砣D质量为0.5kg,秤砣D可移到秤杆尾部F上,秤钩A离秤钮B有2cm,秤钩A离秤钮C有12cm,F离B点60cm。求杆秤的最大称量。在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆原理有精辟论述,并有许多巧妙的应用。如图所示是在井上汲水的桔槔,下列对桔槔在使用中不正确的解释是 [ ] A.向井内放送水桶时,人对配重(石块)做功,使配重的重力势能增大
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.往上提水时,配重(石块)帮助人对水桶做功,配重的重力势能减小
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力如图是用螺丝刀撬开饼干盒盒盖的情形,饼干盒盒盖难以撬开,是因为盖子和盒子之间 _________较大,螺丝刀在撬开盒盖时,其功能相当于简单机械中的__________。 我市每年夏秋季节都会遭遇的台风,台风经过时都会伴随着狂风、瓢泼大雨,等恶劣天气。台风过后,我们都会看到倒下一些 ___ (“大”或“小”)树,其原因是:树相当于 ______ 模型,这些树受到的力与力臂的乘积比较大,所以容易被连根拔起。 阅读短文,回答问题: 杆 秤 中华民族源远流长,勤劳善良,许多发明创造,更是映射出我国古人的聪明才智。杆秤(gǎn chèng)就是一个例证,它是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具。
如图1所示,杆秤由秤杆、秤砣、秤盘(或钩)三个部分组成,携带方便,作为中国独立发明的传统衡器,杆秤并不比电子秤,它在中国应用了数千年,其社会价值可以说是无所不在、难以语言描述清的。天地间有杆秤,人们不断赋予秤的文化内涵,公平公正的象征,天地良心的标尺,一桩桩交易就在秤砣与秤盘的此起彼伏间完成。
在秤杆上,会有两个提绳(钮),用以称不同重量(质量)。靠近前面的那个提绳,是“大量程”,刻度在秤杆的上侧,由于称量大,刻度稍粗,通常以“0.5斤”(分度值);靠近后部的提绳是”,刻度在秤杆的近人体的侧面,由于称量小,刻度较细,通常以。现在的秤也有以(千克),不再用”、”。民间传说,杆秤是鲁班发明的,他根据北斗七星和南斗六星在杆秤上刻制了13颗星花,定13两为一斤;秦始皇统一六国后,添加,正好十六星,改一斤为16两,并颁布统一度量衡的诏书;直到20世纪50年代,国家才实行度量衡单位改革,把秤制统一改为10两一斤。1斤等于0.5公斤。
杆秤上的星花(刻度)是否均匀呢?
初三(19)物理兴趣小组为了探究杆秤的刻度是否均匀,取一把刻度尺和一些已知质量的钩码来研究。在刻度尺最左端加上配重,刻度尺和配重的总重力为G0,它们的重心C位于提钮O左边L0处,如下图1所示,用质量为m1的钩码做秤砣,用质量不计的细绳和小铁钩在提钮O左边L1处做一秤钩。现逐次增加秤钩处的钩码,调节秤砣的位置,使刻度尺保持平衡,记录下每次平衡时秤钩处的钩码质量mx与秤砣离提钮O的距离x,以x为横坐标,以mx为纵坐标,作出了如下图2所示的图线,其中x0是直线与x轴的交点。
图1图2 图3 (1)杆秤应用了___________________原理。
(2)秦朝时的一两与现在的质量单位克的关系是:一两=__________克。
(3)x0=_________。(用字母G0、L0、L1、m1表示)
(4)mx--x图线是一条直线说明了____________________。
(5)若保持秤砣在图中刻度尺上悬挂的位置不变,在质量为m1的钩码下再挂一个质量为m1的钩码,这时秤钩下所挂物体的总质量为my,则my与mx的比值: __________
A.等于2 B.大于2 C.小于2 D.无法确定如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动。根据你的生活经验,你认为 较易损坏,这是因为按动这种开关的_________ 较小,按动需要的力较大。 如图所示,用钢丝钳剪铁丝,发现手握钳柄A 处,不易剪断铁丝,为了较易剪断铁丝,则下列措施中,不可取的是 [ ] A. 将手握钳柄的位置由A 处移到B 处
B.将铁丝从刀口的C 处移到D 处
C.将一铁管套在B 处,手握铁管末端
D.将手握钳柄的位置由A 处移到E 处用剪刀剪叠得很厚的纸片时,用剪刀的尖部不易剪断,而改用剪刀的中部 或后部就容易些,这是因为减少了______而增大了______. 天平、杆秤和台秤都是测量质量的工具,它们都是依据 原理制成的,天平是支点在中间的杠杆,它的 和 相等,杆秤和台秤的 和 不相等.天平平衡时,盘中砝码的重力与被测物体受到的重力 ,所以它们的 相等. 自行车是人们最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它应用了许多物理知识,下列说法中正确的是 [ ] A.车把(俗称车头)相当于费力杠杆
B.骑着自行车前进时,地面对后轮的摩擦是有益摩擦
C.链条与其连接的两个齿轮组成了一个滑轮组
D.自行车的坐垫呈马鞍型,它能够增大坐垫与人体的接触面积,以减小臀部的压力小敏设计并制造了一个能精确计时一百秒的器件。它的原理是:让第一粒弹子落下跌入铁罐,发出第一声响,开始计时。弹子跌入铁罐,使B点升高,管子里的活塞向上移动,第二粒弹子被推出管子,从H点沿轨道滚动,直至跌入铁罐,发出第二声响,这时正好是50秒。再推动第三粒弹子进入轨道,最后,也跌入铁罐。发出第三声响,刚好是100秒。这一器件中。弹子落下,推动活塞上升,使用的机械名称是_______,弹子从H点下落,到跌入铁罐的过程中,机械能的转化方式是______。 为提高学生安全自救和使用灭火器的能力,学校开展消防安全演习。
(1)如图是一种泡沫灭火器局部示意图,当按压控制杆时,控制杆绕点O转动,可打开阀门。灭火器的控制杆相当于简单机械中的 ________ 。
(3)演习过程中,小明用60牛竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5米,则小明对灭火器所做的功为________焦。钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图所示,它是一个____ 杠杆( 选填“省力” 或“费力”) .要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应_______ 一些(选填“增大”或“减小”)。 三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,甲图中和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是
A、乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B、乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离下列几种用具中.在使用时不是利用杠杆原理的是( ) A.钳子 B.扳手 C.弹簧测力计 D.天平 如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,向______更省力,原因是______. 列车上有出售食品的手推车(如图所示).若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为______杠杆,支点是______;当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶把,这时支点是______,手推车可以视为______杠杆. 用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,如图所示,其中用力最大的是(均不计摩擦和机械自重)( ) A. B. C. D. 在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( ) A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功 B.机械做功越快,机械效率越高 C.使用机械可以省力或省距离,但不能省功 D.机械做功越多,机械效率越高 三国的时候,曹操和袁绍大战,有个叫刘晔的建议:“可做发石车来破袁军”.当如图发石车将石头抛射到袁军,袁军大乱,死伤很多,请问:刘晔的发石车是利用______,原理向外抛出石头,仔细看着抛石车,它的阻力臂______动力臂.日常生活中这类机械很多,如______、______等. 中学生应该遵守《资阳市市民行为规范》,做到“不乱吐乱扔、乱倒垃圾”,垃圾需要扔进垃圾筒.如图所示是一种室内垃圾桶的结构示意图,平时桶盖关闭使垃圾不易散发异味,使用时用脚踩踏板桶盖开启.下列说法正确的是( ) A.桶中只有一个杠杆,且为省力杠杆 B.桶中只有一个杠杆,且为费力杠杆 C.桶中有两个杠杆,且都为省力杠杆 D.桶中有两个杠杆,一个是省力杠杆,另一个是费力杠杆 如图所示的甲、乙两棵树,它们根系的深浅及发达程度基本相同,______树容易被吹倒或折断.把风对它的吹力看做动力,因为______. 如果街边一些无良商贩想骗秤,使秤的读数比实际质量大,那么他们可能是( ) A.减少杆秤的砣重 B.增加杆秤的砣重 C.减少杆秤的盘重 D.都有可能 如图所示,甲、乙两人用棒挑着重力相同的物体扛在肩上走.______中那个人胳膊用力更大;______中人肩受力更大.(选填“甲”和“乙”) 下列测量工具没有利用杠杆原理的是( ) A.
弹簧测力计B.
杆秤C.
台秤D.
托盘天平如果杆秤的秤砣磨损后,用它称得物体的质量数比实际质量______. 用如图所示的简单机械,使重力都为G的物体处于静止状态,其中用力最大的是(不计摩擦)( ) A. B. C. D. 许多居民楼墙外用铁三角架搁放空调主机,如图所示,要使 铁架较为牢固、安全、合理.应把主机放在______处(选填A、B、C). 下列仪器或工具在使用过程中,利用了杠杆原理的一组是:①量筒,②剪刀,③烧杯,④试管夹,⑤托盘天平,⑥弹簧测力计;( ) A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.④⑤⑥ 如图所示,为什么用剪刀的A处比B处容易剪断物体? 骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统,尽管人体的运动相当复杂,但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的,图中头颅绕关节转动时的物理模型是______,人抬头时颈部肌肉产生的拉力为______力. 用如图装置提升同一物体,在滑轮重及摩擦不计的情况下最费力的是( )