6 裁纸刀工作时是一个杠杆。如图所示,用一把裁纸刀将纸卷切断,手对杠杆的力是动力,纸卷对杠杆的力是阻力。当他把纸卷向左侧(向里)移动时,下列说法正确的是(

A.动力臂不变,会更费力
B.动力臂变长,会更省力
C.阻力臂变短,会更省力
D.阻力臂变长,会更省力
C
)A.动力臂不变,会更费力
B.动力臂变长,会更省力
C.阻力臂变短,会更省力
D.阻力臂变长,会更省力
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析力臂的变化,进而判断力的变化。首先明确:裁纸刀的支点位置固定,手施加动力的位置和方向不变,因此动力臂不变;当纸卷向左侧移动时,阻力(纸卷对杠杆的力)的作用点靠近支点,阻力臂会变短。根据杠杆平衡公式,在阻力和动力臂不变时,阻力臂越短,所需动力越小,即更省力。
【解析】
根据杠杆平衡条件:$F_1L_1=F_2L_2$($F_1$为动力,$L_1$为动力臂,$F_2$为阻力,$L_2$为阻力臂)。
1. 动力臂判断:手对杠杆的动力作用点和方向不变,支点固定,因此动力臂$L_1$不变;
2. 阻力臂判断:纸卷向左侧移动时,阻力的作用点靠近支点,因此阻力臂$L_2$变短;
3. 力的变化:阻力$F_2$大小不变,将公式变形为$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$,因$L_2$变小、$L_1$不变,故$F_1$变小,即更省力。
综上,阻力臂变短,会更省力,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是正确判断动力臂和阻力臂的变化,结合公式分析动力的变化,属于初中物理杠杆部分的基础应用题,需掌握力臂的定义和杠杆平衡公式的应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析力臂的变化,进而判断力的变化。首先明确:裁纸刀的支点位置固定,手施加动力的位置和方向不变,因此动力臂不变;当纸卷向左侧移动时,阻力(纸卷对杠杆的力)的作用点靠近支点,阻力臂会变短。根据杠杆平衡公式,在阻力和动力臂不变时,阻力臂越短,所需动力越小,即更省力。
【解析】
根据杠杆平衡条件:$F_1L_1=F_2L_2$($F_1$为动力,$L_1$为动力臂,$F_2$为阻力,$L_2$为阻力臂)。
1. 动力臂判断:手对杠杆的动力作用点和方向不变,支点固定,因此动力臂$L_1$不变;
2. 阻力臂判断:纸卷向左侧移动时,阻力的作用点靠近支点,因此阻力臂$L_2$变短;
3. 力的变化:阻力$F_2$大小不变,将公式变形为$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$,因$L_2$变小、$L_1$不变,故$F_1$变小,即更省力。
综上,阻力臂变短,会更省力,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是正确判断动力臂和阻力臂的变化,结合公式分析动力的变化,属于初中物理杠杆部分的基础应用题,需掌握力臂的定义和杠杆平衡公式的应用。
【难度系数】
0.5
7 如图所示,物体A在拉力F的作用下向右做匀速直线运动,若地面对物体A的摩擦力大小为8N,则弹簧测力计的示数和拉力F的大小分别为(

A.8N,4N
B.8N,24N
C.8N,16N
D.4N,8N
C
)A.8N,4N
B.8N,24N
C.8N,16N
D.4N,8N
答案
7.C
解析
【分析】首先,物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受力平衡,它受到的摩擦力与绳子对它的拉力大小相等;同一根绳子的拉力处处相等,因此弹簧测力计的示数等于绳子对A的拉力。再看装置中的滑轮,这是动滑轮的特殊使用方式,拉力F作用在滑轮的轴上,滑轮匀速运动时,水平方向受力平衡,向右的拉力F等于向左两段绳子的拉力之和,据此可计算F的大小。
【解析】1. 分析物体A:A匀速直线运动,水平方向受力平衡,绳子对A的拉力与地面对A的摩擦力是一对平衡力,大小相等,即绳子拉力$F_{拉}=f=8N$;由于同一根绳子拉力处处相等,所以弹簧测力计的示数等于绳子拉力,为8N。
2. 分析滑轮:滑轮匀速运动,水平方向受力平衡,向右的拉力F等于向左两段绳子的拉力之和,每段绳子拉力均为8N,因此$F=8N+8N=16N$。
综上,弹簧测力计示数为8N,拉力F为16N,对应选项C。
【答案】C
【知识点】二力平衡、动滑轮的受力分析
【点评】本题考查动滑轮的特殊使用情况,核心是明确拉力作用在滑轮轴上时,拉力与绳子拉力的关系,结合二力平衡分析受力,需注意区分动滑轮的常规使用和特殊使用的受力差异,避免出错。
【难度系数】0.5
【解析】1. 分析物体A:A匀速直线运动,水平方向受力平衡,绳子对A的拉力与地面对A的摩擦力是一对平衡力,大小相等,即绳子拉力$F_{拉}=f=8N$;由于同一根绳子拉力处处相等,所以弹簧测力计的示数等于绳子拉力,为8N。
2. 分析滑轮:滑轮匀速运动,水平方向受力平衡,向右的拉力F等于向左两段绳子的拉力之和,每段绳子拉力均为8N,因此$F=8N+8N=16N$。
综上,弹簧测力计示数为8N,拉力F为16N,对应选项C。
【答案】C
【知识点】二力平衡、动滑轮的受力分析
【点评】本题考查动滑轮的特殊使用情况,核心是明确拉力作用在滑轮轴上时,拉力与绳子拉力的关系,结合二力平衡分析受力,需注意区分动滑轮的常规使用和特殊使用的受力差异,避免出错。
【难度系数】0.5
8 某场馆建设中,采用如图所示的装置提升重物,工人师傅站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N,每个滑轮重20N,不计绳重与摩擦,下列说法不 正 确 的是(

A.人对绳子的拉力为210N
B.绳子自由端移动的距离为6m
C.绳子自由端移动的速度为0.8m/s
D.使用此滑轮组能改变力的方向
B
)A.人对绳子的拉力为210N
B.绳子自由端移动的距离为6m
C.绳子自由端移动的速度为0.8m/s
D.使用此滑轮组能改变力的方向
答案
8.B
解析
【分析】
要解决本题,需先确定滑轮组中承担物重的绳子段数$n$,再结合滑轮组的拉力、距离、速度公式,以及滑轮组的作用逐一分析选项。观察滑轮组绕线可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$;不计绳重与摩擦时,拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$,绳子自由端移动距离$s=nh$,速度$v=\frac{s}{t}$,滑轮组可改变力的方向。
【解析】
1. 确定绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$。
2. 分析选项A:不计绳重与摩擦,拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{400N+20N}{2}=210N$,A正确。
3. 分析选项B:物体上升高度$h=2m$,绳子自由端移动距离$s=nh=2×2m=4m≠6m$,B错误。
4. 分析选项C:绳子自由端移动速度$v=\frac{s}{t}=\frac{4m}{5s}=0.8m/s$,C正确。
5. 分析选项D:人竖直向下拉绳子,物体A竖直向上运动,说明此滑轮组能改变力的方向,D正确。
综上,不正确的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组距离与速度计算、滑轮组的作用
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用,核心是确定承担物重的绳子段数,需熟练运用相关公式,同时理解滑轮组改变力方向的作用,属于常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先确定滑轮组中承担物重的绳子段数$n$,再结合滑轮组的拉力、距离、速度公式,以及滑轮组的作用逐一分析选项。观察滑轮组绕线可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$;不计绳重与摩擦时,拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$,绳子自由端移动距离$s=nh$,速度$v=\frac{s}{t}$,滑轮组可改变力的方向。
【解析】
1. 确定绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$。
2. 分析选项A:不计绳重与摩擦,拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{400N+20N}{2}=210N$,A正确。
3. 分析选项B:物体上升高度$h=2m$,绳子自由端移动距离$s=nh=2×2m=4m≠6m$,B错误。
4. 分析选项C:绳子自由端移动速度$v=\frac{s}{t}=\frac{4m}{5s}=0.8m/s$,C正确。
5. 分析选项D:人竖直向下拉绳子,物体A竖直向上运动,说明此滑轮组能改变力的方向,D正确。
综上,不正确的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组距离与速度计算、滑轮组的作用
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用,核心是确定承担物重的绳子段数,需熟练运用相关公式,同时理解滑轮组改变力方向的作用,属于常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
9 如图为《天工开物》中记载的桔槔,它的前端通过细杆系一木桶,后端捆绑质量适当的配重石块。桔槔属于

杠杆
(选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),在桔槔上的“A”“B”和“O”三点中,点O
为支点;提同样多的水,为了减小人向上提水的力,可适当增大
(选填“增大”或“减小”)配重石块的质量。答案
9.杠杆 O 增大
解析
【分析】
要解决这道题,需结合简单机械的定义、杠杆支点的判断以及杠杆平衡条件来分析:首先判断桔槔所属的简单机械类型,再确定杠杆的支点,最后根据杠杆平衡条件分析减小提水动力的方法。
【解析】
1. 桔槔的横杆是能绕固定点转动的硬棒,符合杠杆的定义,因此桔槔属于杠杆;
2. 杠杆绕着转动的固定点称为支点,图中O点是横杆转动的固定点,所以支点是O;
3. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,提水时,人向上提水的力为动力$F_1$,配重石块的重力为阻力$F_2$。要减小人向上提水的力,在阻力臂和动力臂不变时,适当增大配重石块的质量(即增大阻力$F_2$),可使动力$F_1$减小,因此应增大配重石块的质量。
【答案】
杠杆;O;增大
【知识点】
杠杆、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合古代生产工具桔槔考查杠杆相关知识,既考查了基础概念,又联系了实际应用,难度适中,能帮助学生理解物理知识在古代劳动中的应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合简单机械的定义、杠杆支点的判断以及杠杆平衡条件来分析:首先判断桔槔所属的简单机械类型,再确定杠杆的支点,最后根据杠杆平衡条件分析减小提水动力的方法。
【解析】
1. 桔槔的横杆是能绕固定点转动的硬棒,符合杠杆的定义,因此桔槔属于杠杆;
2. 杠杆绕着转动的固定点称为支点,图中O点是横杆转动的固定点,所以支点是O;
3. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,提水时,人向上提水的力为动力$F_1$,配重石块的重力为阻力$F_2$。要减小人向上提水的力,在阻力臂和动力臂不变时,适当增大配重石块的质量(即增大阻力$F_2$),可使动力$F_1$减小,因此应增大配重石块的质量。
【答案】
杠杆;O;增大
【知识点】
杠杆、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合古代生产工具桔槔考查杠杆相关知识,既考查了基础概念,又联系了实际应用,难度适中,能帮助学生理解物理知识在古代劳动中的应用。
【难度系数】
0.6
10 如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照
省力
(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的B
。图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用①
(选填“①”或“②”)。答案
10.省力 B ①
解析
【分析】
要解决本题,需结合轮轴(变形杠杆)的知识分析:首先明确轮轴的支点位置,再通过动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型;最后根据轮轴省力的规律,判断水龙头开关的选择。
【解析】
1. 辘轳是轮轴,属于变形杠杆,其支点为轴的中心,对应图乙中的B点。轮轴中,动力作用在轮上,动力臂为轮半径;阻力作用在轴上,阻力臂为轴半径。由于轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,因此辘轳是按照省力杠杆设计的。
2. 水龙头开关同样应用轮轴原理,根据轮轴省力规律:轴半径一定时,轮半径越大越省力。图丙中①的轮半径比②大,所以为更省力,开关应选用①。
【答案】
省力;B;①
【知识点】
杠杆分类、轮轴原理
【点评】
本题结合生活中的常见工具考查轮轴的应用,属于基础题,重点考查学生对轮轴省力原理的理解,难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需结合轮轴(变形杠杆)的知识分析:首先明确轮轴的支点位置,再通过动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型;最后根据轮轴省力的规律,判断水龙头开关的选择。
【解析】
1. 辘轳是轮轴,属于变形杠杆,其支点为轴的中心,对应图乙中的B点。轮轴中,动力作用在轮上,动力臂为轮半径;阻力作用在轴上,阻力臂为轴半径。由于轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,因此辘轳是按照省力杠杆设计的。
2. 水龙头开关同样应用轮轴原理,根据轮轴省力规律:轴半径一定时,轮半径越大越省力。图丙中①的轮半径比②大,所以为更省力,开关应选用①。
【答案】
省力;B;①
【知识点】
杠杆分类、轮轴原理
【点评】
本题结合生活中的常见工具考查轮轴的应用,属于基础题,重点考查学生对轮轴省力原理的理解,难度不大。
【难度系数】
0.7
11 如图甲所示是生活中常见的壁灯,图乙是其杠杆模型示意图。壁灯与支架总重力为$G$,壁灯与支架总重力的作用线恰好经过横杆上$B$点,$DC$垂直于$AD$。以$D$为支点,上方螺丝钉$A$受到垂直于墙面的拉力$F_A$,方向向
或“右”)。若仅将$AD$之间的直杆改为半圆弧造型,其他不变的情况下,$A$点拉力大小将
左
(选填“左”或“右”)。或“右”)。若仅将$AD$之间的直杆改为半圆弧造型,其他不变的情况下,$A$点拉力大小将
不变
(选填“变大”“不变”或“变小”);答案
11.左 不变
解析
【分析】
要解决本题,需结合杠杆的平衡条件分析:首先确定支点为D,壁灯总重力G是阻力,会使杠杆绕D点顺时针转动,据此判断A点拉力的方向;再根据杠杆平衡条件,分析AD改为半圆弧时,动力臂、阻力、阻力臂的变化,进而判断拉力大小。
【解析】
1. 判断A点拉力方向:以D为支点,总重力G作用在B点,方向竖直向下,会使杠杆绕D点顺时针转动。为阻碍杠杆顺时针转动,A点需受到向左的拉力(若拉力向右,会加剧杠杆的顺时针转动,无法平衡),因此A点拉力方向向左。
2. 判断拉力大小变化:根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $,阻力为G,阻力臂是支点D到重力作用线的垂直距离,即DB的长度(DC垂直AD,DB为水平段,G竖直向下,阻力臂为DB);动力为A点的拉力,动力臂是支点D到拉力作用线的垂直距离。将AD改为半圆弧时,A点位置不变,拉力仍垂直墙面(方向不变),因此动力臂长度不变,阻力G和阻力臂也不变,故拉力大小不变。
【答案】
左;不变
【知识点】
杠杆平衡条件;力的方向判断
【点评】
本题结合生活中的壁灯模型,考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确力臂是支点到力作用线的垂直距离,需准确分析阻力、动力及对应力臂的变化。
【难度系数】
0.4
要解决本题,需结合杠杆的平衡条件分析:首先确定支点为D,壁灯总重力G是阻力,会使杠杆绕D点顺时针转动,据此判断A点拉力的方向;再根据杠杆平衡条件,分析AD改为半圆弧时,动力臂、阻力、阻力臂的变化,进而判断拉力大小。
【解析】
1. 判断A点拉力方向:以D为支点,总重力G作用在B点,方向竖直向下,会使杠杆绕D点顺时针转动。为阻碍杠杆顺时针转动,A点需受到向左的拉力(若拉力向右,会加剧杠杆的顺时针转动,无法平衡),因此A点拉力方向向左。
2. 判断拉力大小变化:根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $,阻力为G,阻力臂是支点D到重力作用线的垂直距离,即DB的长度(DC垂直AD,DB为水平段,G竖直向下,阻力臂为DB);动力为A点的拉力,动力臂是支点D到拉力作用线的垂直距离。将AD改为半圆弧时,A点位置不变,拉力仍垂直墙面(方向不变),因此动力臂长度不变,阻力G和阻力臂也不变,故拉力大小不变。
【答案】
左;不变
【知识点】
杠杆平衡条件;力的方向判断
【点评】
本题结合生活中的壁灯模型,考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确力臂是支点到力作用线的垂直距离,需准确分析阻力、动力及对应力臂的变化。
【难度系数】
0.4
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