11. 一根杠杆的阻力臂是动力臂的5倍,当平衡时,若动力是20N,则阻力为N,它是一种(填杠杆类型)。
答案
4;费力杠杆
解析
已知阻力臂$l_{2}=5l_{1}$,动力$F_{1}=20N$。根据杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$,可得$F_{2}=\frac{F_{1}l_{1}}{l_{2}}=\frac{20N× l_{1}}{5l_{1}} = 4N$。因为阻力臂大于动力臂,所以是费力杠杆。
12. 为了,我们应该使用动力臂大于阻力臂的杠杆;为了,我们应该使用动力臂小于阻力臂的杠杆,既又的杠杆是不存在的。
答案
省力;省距离;省力;省距离
解析
根据杠杆平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂。当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,可省力;当动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,可省距离。省力的杠杆费距离,省距离的杠杆费力,故既省力又省距离的杠杆不存在。
13. 各式各样的剪刀都是杠杆,如图中,剪刀是省力杠杆;理发时应选用剪刀。(均填“甲”或“乙”)

答案
甲;乙
解析
杠杆的分类依据是动力臂与阻力臂的大小关系。动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。甲剪刀的刀柄较长,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;乙剪刀的刀柄较短,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。理发时需要省距离,应选用费力杠杆,即乙剪刀。
14. 如图为脚踩式垃圾桶的示意图,在开盖子的过程中,是ABC和$ A'B'C' $在起作用,其中ABC是杠杆,$ A'B'C' $是杠杆。(均填“省力”或“费力”)

答案
省力;费力
解析
判断杠杆类型需比较动力臂与阻力臂大小。对于ABC杠杆,支点为C,动力作用于A(脚踩处),阻力作用于B,动力臂CA大于阻力臂CB,为省力杠杆;对于A'B'C'杠杆,支点为A',动力作用于B',阻力(盖子重力)作用于C',动力臂A'B'小于阻力臂A'C',为费力杠杆。
15. 开瓶时使用的开瓶器,可以简化成不计重力的省力杠杆,O为支点。若动力$ F_1 $和阻力$ F_2 $都与杠杆垂直,且$ AO = 6\,\mathrm{cm} $,$ BO = 1\,\mathrm{cm} $,$ F_1 = 25\,\mathrm{N} $,则$ F_2 = $N。
答案
150
解析
根据杠杆平衡条件:$F_1L_1 = F_2L_2$,其中$L_1 = AO = 6\,\mathrm{cm}$,$L_2 = BO = 1\,\mathrm{cm}$,$F_1 = 25\,\mathrm{N}$。代入得$25\,\mathrm{N} × 6\,\mathrm{cm} = F_2 × 1\,\mathrm{cm}$,解得$F_2 = 150\,\mathrm{N}$。
16. 如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为$ 4 × 10^2\,\mathrm{kg} $、底面积为$ 0.5\,\mathrm{m}^2 $的货物匀速提起(g取10N/kg)。

(1)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?
(2)若$ OA = 12\,\mathrm{m} $,$ OB = 4\,\mathrm{m} $,起重机本身重力的作用线过O点,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配质量$ m_0 $为多少千克的物体?
(1)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?
(2)若$ OA = 12\,\mathrm{m} $,$ OB = 4\,\mathrm{m} $,起重机本身重力的作用线过O点,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配质量$ m_0 $为多少千克的物体?
答案
(1)$0.3\,\mathrm{m/s}$
(2)$1.2 × 10^3\,\mathrm{kg}$
解析
(1)货物上升的速度:
$v = \frac{h}{t} = \frac{12\,\mathrm{m}}{40\,\mathrm{s}} = 0.3\,\mathrm{m/s}$
(2)货物的重力:
$F_A = mg = 4 × 10^2\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 4 × 10^3\,\mathrm{N}$
根据杠杆平衡条件:
$F_A × OA = F_B × OB$
即:
$4 × 10^3\,\mathrm{N} × 12\,\mathrm{m} = m_0 × 10\,\mathrm{N/kg} × 4\,\mathrm{m}$
解得:
$m_0 = \frac{4 × 10^3\,\mathrm{N} × 12\,\mathrm{m}}{10\,\mathrm{N/kg} × 4\,\mathrm{m}} = 1.2 × 10^3\,\mathrm{kg}$
最终
$v = \frac{h}{t} = \frac{12\,\mathrm{m}}{40\,\mathrm{s}} = 0.3\,\mathrm{m/s}$
(2)货物的重力:
$F_A = mg = 4 × 10^2\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 4 × 10^3\,\mathrm{N}$
根据杠杆平衡条件:
$F_A × OA = F_B × OB$
即:
$4 × 10^3\,\mathrm{N} × 12\,\mathrm{m} = m_0 × 10\,\mathrm{N/kg} × 4\,\mathrm{m}$
解得:
$m_0 = \frac{4 × 10^3\,\mathrm{N} × 12\,\mathrm{m}}{10\,\mathrm{N/kg} × 4\,\mathrm{m}} = 1.2 × 10^3\,\mathrm{kg}$
最终
登录