8. 用扳手拧生锈的螺母时,工人常在扳手柄上再套一节钢管,如图所示,这样就容易拧下螺母,这是因为套上钢管后增大了

动力臂
的缘故。答案
8. 动力臂
解析
【分析】
本题结合生活中用扳手拧螺母的实例,考查杠杆的相关知识。首先明确扳手属于杠杆,拧螺母时利用杠杆原理省力;套上钢管后,手的施力点远离螺母,会改变动力臂的长度,结合杠杆平衡条件可分析出省力的原因,进而确定答案。
【解析】
用扳手拧螺母时,扳手可视为杠杆。根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $,拧螺母时,阻力(螺母对扳手的阻力)和阻力臂(阻力作用线到支点的距离)是固定不变的;套上钢管后,手施加动力的作用点到支点(螺母中心)的距离增大,即动力臂$ L_1 $增大,此时所需的动力$ F_1 $会减小,因此更容易拧下螺母,所以套钢管是增大了动力臂。
【答案】
动力臂
【知识点】
杠杆平衡条件,动力臂
【点评】
本题将物理知识与生活中的工具应用相结合,考查杠杆省力的原理,属于基础题,难度不大,需要学生理解杠杆各要素对省力情况的影响,体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.3
本题结合生活中用扳手拧螺母的实例,考查杠杆的相关知识。首先明确扳手属于杠杆,拧螺母时利用杠杆原理省力;套上钢管后,手的施力点远离螺母,会改变动力臂的长度,结合杠杆平衡条件可分析出省力的原因,进而确定答案。
【解析】
用扳手拧螺母时,扳手可视为杠杆。根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $,拧螺母时,阻力(螺母对扳手的阻力)和阻力臂(阻力作用线到支点的距离)是固定不变的;套上钢管后,手施加动力的作用点到支点(螺母中心)的距离增大,即动力臂$ L_1 $增大,此时所需的动力$ F_1 $会减小,因此更容易拧下螺母,所以套钢管是增大了动力臂。
【答案】
动力臂
【知识点】
杠杆平衡条件,动力臂
【点评】
本题将物理知识与生活中的工具应用相结合,考查杠杆省力的原理,属于基础题,难度不大,需要学生理解杠杆各要素对省力情况的影响,体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.3
9. 钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图所示,它是一个

费力
杠杆,其支点位于图中的A
点。要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应增大
(选填“增大”或“减小”)一些。答案
9. 费力 A 增大
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确杠杆的核心要素:支点、动力臂、阻力臂,再结合杠杆平衡条件分析。首先确定钓鱼竿的支点,再比较动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型,最后根据杠杆平衡条件分析省力的方法。
【解析】
1. 确定支点:钓鱼时,鱼竿绕着A点转动,因此支点位于A点。
2. 判断杠杆类型:动力是手对鱼竿的作用力,阻力是鱼对鱼竿的拉力;此时动力臂(支点到动力作用线的距离)小于阻力臂(支点到阻力作用线的距离),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,所以钓鱼竿是费力杠杆。
3. 分析省力方法:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,钓起鱼时,阻力$F_2$和阻力臂$L_2$基本不变,要减小动力$F_1$(省力),需增大动力臂$L_1$,因此钓鱼者两只手之间的距离应增大。
【答案】
费力;A;增大
【知识点】
杠杆的支点;杠杆的分类;杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆的基础知识点,需准确判断支点、比较力臂大小确定杠杆类型,再利用平衡条件分析省力策略,是杠杆部分的基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确杠杆的核心要素:支点、动力臂、阻力臂,再结合杠杆平衡条件分析。首先确定钓鱼竿的支点,再比较动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型,最后根据杠杆平衡条件分析省力的方法。
【解析】
1. 确定支点:钓鱼时,鱼竿绕着A点转动,因此支点位于A点。
2. 判断杠杆类型:动力是手对鱼竿的作用力,阻力是鱼对鱼竿的拉力;此时动力臂(支点到动力作用线的距离)小于阻力臂(支点到阻力作用线的距离),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,所以钓鱼竿是费力杠杆。
3. 分析省力方法:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,钓起鱼时,阻力$F_2$和阻力臂$L_2$基本不变,要减小动力$F_1$(省力),需增大动力臂$L_1$,因此钓鱼者两只手之间的距离应增大。
【答案】
费力;A;增大
【知识点】
杠杆的支点;杠杆的分类;杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆的基础知识点,需准确判断支点、比较力臂大小确定杠杆类型,再利用平衡条件分析省力策略,是杠杆部分的基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
三、作图题
10. 如图所示,无人机正在水平飞行中,请画出悬挂在无人机下方的小球所受重力G的示意图。(O点为重心)

10. 如图所示,无人机正在水平飞行中,请画出悬挂在无人机下方的小球所受重力G的示意图。(O点为重心)
答案
10. 如图所示。
解析
【分析】要画出小球所受重力的示意图,需明确重力的三要素:作用点、方向。重力的作用点在小球的重心O点,重力的方向始终是竖直向下,与物体的运动状态无关,因此只需从O点沿竖直向下方向画出带箭头的线段并标注G即可。
【解析】1. 确定重力的作用点:小球的重心为O点,故作用点选在O点;2. 确定重力的方向:重力方向总是竖直向下,不受无人机水平飞行的影响;3. 绘制示意图:从O点出发,沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,在线段旁标注重力符号G。
【答案】
【知识点】重力示意图、重力的方向
【点评】本题考查重力示意图的基本画法,属于基础作图题,核心是掌握重力方向竖直向下的特点。
【难度系数】0.2
【解析】1. 确定重力的作用点:小球的重心为O点,故作用点选在O点;2. 确定重力的方向:重力方向总是竖直向下,不受无人机水平飞行的影响;3. 绘制示意图:从O点出发,沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,在线段旁标注重力符号G。
【答案】
【知识点】重力示意图、重力的方向
【点评】本题考查重力示意图的基本画法,属于基础作图题,核心是掌握重力方向竖直向下的特点。
【难度系数】0.2
四、综合应用题
11. 在建筑工地上,一辆大吊车正准备吊起体积是$600\ \mathrm{dm}^3$的石块,这辆吊车的钢绳最多能承受$2.5×10^4\ \mathrm{N}$的拉力,已知石块的密度约为$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)石块的质量是多少?
(2)石块所受的重力是多少?
(3)请判断这根钢绳能否吊起这块石块。
11. 在建筑工地上,一辆大吊车正准备吊起体积是$600\ \mathrm{dm}^3$的石块,这辆吊车的钢绳最多能承受$2.5×10^4\ \mathrm{N}$的拉力,已知石块的密度约为$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)石块的质量是多少?
(2)石块所受的重力是多少?
(3)请判断这根钢绳能否吊起这块石块。
答案
11. 解:(1)根据$\rho=\frac{m}{V}$可得,石块的质量$m=\rho V=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×600×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=1\ 500\ \mathrm{kg}$。
(2)石块所受的重力$G=mg=1\ 500\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N}$。
(3)因为$1.5×10^4\ \mathrm{N}<2.5×10^4\ \mathrm{N}$,所以这根钢绳能吊起这块石块。
(2)石块所受的重力$G=mg=1\ 500\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N}$。
(3)因为$1.5×10^4\ \mathrm{N}<2.5×10^4\ \mathrm{N}$,所以这根钢绳能吊起这块石块。
解析
【分析】
本题是力学综合应用题,解题思路如下:(1)求石块质量,利用密度公式ρ=m/V变形为m=ρV,需先将体积单位从dm³转换为m³,使其与密度单位匹配;(2)求石块重力,利用重力公式G=mg,代入已求出的质量和g的值计算;(3)判断钢绳能否吊起石块,只需比较石块重力与钢绳能承受的最大拉力,若石块重力≤最大拉力则能吊起,反之则不能。
【解析】
解:(1) 体积单位转换:$600\ \mathrm{dm}^3 = 600×10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.6\ \mathrm{m}^3$。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得石块的质量:$m=\rho V=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.6\ \mathrm{m}^3=1500\ \mathrm{kg}$。
(2) 根据重力公式$G=mg$,石块所受重力:$G=1500\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N}$。
(3) 钢绳最多能承受的拉力为$2.5×10^4\ \mathrm{N}$,因为$1.5×10^4\ \mathrm{N}<2.5×10^4\ \mathrm{N}$,所以这根钢绳能吊起这块石块。
【答案】(1) $1500\ \mathrm{kg}$;(2) $1.5×10^4\ \mathrm{N}$;(3) 能吊起这块石块。
【知识点】密度公式的应用、重力的计算、力的大小比较
【点评】本题为力学基础应用题,考查密度、重力的计算及实际应用,关键在于单位统一和公式正确运用,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.8
本题是力学综合应用题,解题思路如下:(1)求石块质量,利用密度公式ρ=m/V变形为m=ρV,需先将体积单位从dm³转换为m³,使其与密度单位匹配;(2)求石块重力,利用重力公式G=mg,代入已求出的质量和g的值计算;(3)判断钢绳能否吊起石块,只需比较石块重力与钢绳能承受的最大拉力,若石块重力≤最大拉力则能吊起,反之则不能。
【解析】
解:(1) 体积单位转换:$600\ \mathrm{dm}^3 = 600×10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.6\ \mathrm{m}^3$。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得石块的质量:$m=\rho V=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.6\ \mathrm{m}^3=1500\ \mathrm{kg}$。
(2) 根据重力公式$G=mg$,石块所受重力:$G=1500\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N}$。
(3) 钢绳最多能承受的拉力为$2.5×10^4\ \mathrm{N}$,因为$1.5×10^4\ \mathrm{N}<2.5×10^4\ \mathrm{N}$,所以这根钢绳能吊起这块石块。
【答案】(1) $1500\ \mathrm{kg}$;(2) $1.5×10^4\ \mathrm{N}$;(3) 能吊起这块石块。
【知识点】密度公式的应用、重力的计算、力的大小比较
【点评】本题为力学基础应用题,考查密度、重力的计算及实际应用,关键在于单位统一和公式正确运用,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.8
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