题目内容

14.小明同学对课堂讨论得到及资料给出的有关理发剪刀是费力杠杆的结论,提出质疑.课间操期间,他来到校理发店,认真观察理发师傅使用剪刀的情况,观察记录如下:
①将理发剪刀标注为A、B、C、D四部分,如图所示;
②理发师傅剪头发时,手提在A处,头发是随意放在C到D之间的,剪刀的两臂绕B点转动;
③一次性剪去较多头发时,头发往往放在C处,剪去速度较慢,剪去1、2根头发时,头发往往放在D处,略去头发的速度很快;
④实际测量BD的长度远大于AB的长度,BC的长度远小于AB的长度.
(1)根据观察记录可知,使用理发剪刀时,剪较多头发时,剪刀是省力杠杆,剪较少头发时,剪刀是费力杠杆;
(2)理发师傅将头发放在C处可以省力,将头发放在D处可以省距离.

分析 根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,若动力臂大于阻力臂,则杠杆用起来叫省力,为省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则杠杆用起来较费力,是费力杠杆.

解答 解:由图知动力臂为AB,
(1)剪较多头发时,头发往往放在C处,阻力臂为BC,此时动力臂大于阻力臂,较省力,为省力杠杆;
剪较少头发时,头发往往放在D处,阻力臂为BD,此时阻力臂较长,动力臂小于阻力臂,较费力,为费力杠杆;
(2)由以上分析知,理发师傅将头发放在C处可以省力,将头发放在D处费力,但可以省距离.
故答案为:(1)省力;费力;(2)力;距离.

点评 本题主要考查了杠杆的应用,关键掌握杠杆平衡条件,搞清省力情况与力臂的关系.

练习册系列答案
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4.在探究杠杆的平衡条件时,同学们联想玩跷跷板的游戏,决定要研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“水蓝蓝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用弹簧测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.

表一       甲小组              表二      乙小组
实验
序号
支点到动力
作用点的距
离S (厘米)
动力的方
向(夹角θ)
动力的
大小(牛)
实验
序号
支点到动力
作用点的距
离S (厘米)
动力的方
向(夹角θ)
动力的
大小(牛)
1590°641530°4
21090°351545°2.8
31590°261590°2
(1)分析比较表一中第二列和第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小.
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,改变动力的方向,θ越大,动力越小.
(3)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.
(4)小华按照甲组同学的实验方法,把用弹簧测力计拉改为挂钩码做了上述实验,如图(c)所示.发现每组数据都比甲组同学测得的数据要大,你知道是什么原因吗?甲组同学没有考虑到弹簧测力计的外壳受到的重力.

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