自然与生活科技(五)2-3杠杆原理
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一、单选题:每题0分共0分()1. 星期日嘉兼到碧潭划船,他所使用的木桨是属於什麽点在中间的杠杆? (A)支点 (B)抗力点 (C)施力点 (D)不属於杠杆
( ) 2. 下列何者是日常运用时,施力小於抗力的一种省力的杠杆? (A)面包夹 (B)扫帚 (C)瓶盖起子 (D)钓鱼竿
( ) 3. 下列哪一种器具属於费力的杠杆装置? (A)裁纸刀 (B)起钉器 (C)开瓶器 (D)镊子
( ) 4. 下列图中,支点在一端而且省力的机械是何者?
(A) (B) (C) (D)
( ) 5. 如附图木棒的重量不计,若要撑起质量为20公斤的重物,至少须施力F多少公斤重? (A) 10公斤重 (B) 12公斤重 (C) 14公斤重 (D) 16公斤重
( ) 6. 如附图所示,扳手上各力的大小均相同,各力皆单独施於扳手上,比较各力所产生的力矩,下列叙述何者正确? (A) F1所产生的力矩最大 (B) F1所产生的力矩等於F1与d的乘积 (C) F4所产生的力矩为零 (D)F2所产生的力矩大於F3所产生的力矩
( ) 7. 有关於施力点的位置在支撑点和抗力点之间的杠杆;下列哪一种器具是应用了此杠杆?(甲)手握原子笔写字(乙)汽水瓶盖起子之使用(丙)用竹扫把扫地(丁)用筷子吃饭(戊)使用螺丝起子. (A)甲乙 (B)乙戊 (C)甲丙丁 (D)丙丁戊
( ) 8. 使用如附图所示的镊子,夹取小东西的叙述,何者错误? (A)使用时C点为支点 (B)使用时以AA'为施力点 (C)是一种省力的杠杆 (D)是一种费力的杠杆
( ) 9. 阿灿欲撑起一颗大石头,下列哪种杠杆的操作方式,可以达到省力的目的?(表示支点,→表示施力,代表大石头)
(A) (B) (C) (D)以上皆非
( ) 10. 一保龄球选手,掷出一个旋转的曲球,则球所受的合力及合力矩为何? (A)合力、合力矩均为零 (B)合力为零、合力矩不为零 (C)合力不为零;合力矩为零 (D)合力、合力矩均不为零
( ) 11. 附图中,哪两个力产生的力矩可以完全抵消? (A) F1、F2 (B) F1、F3 (C) F2、F4 (D) F2、F3
( ) 12. 剪刀属於简单机械之杠杆类,用剪刀把物体剪开时需: (A)施力矩等於抗力矩 (B)施力矩大於抗力矩 (C)施力等於抗力 (D)施力大於抗力
( ) 13. 原地转动的地球仪,其受力情形下列何者正确? (A)合力为零、合力矩不为零 (B)合力不为零、合力矩为零 (C)合力、合力矩皆为零 (D)合力、合力矩皆不为零
( ) 14. 兄妹两人用一根1.5公尺长的棒合提一50公斤重的物体,物体距妹端0.9公尺处,若不计木棒重量,而欲达静力平衡时,则妹上提的施力为多少公斤重? (A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 40
( ) 15. 由下列各器具的使用原理中,有几种是省力的?1筷子;2裁缝用长刃剪刀;3剪铁片短刃剪刀;4瓶盖起子;5面包夹;6天平. (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 5种()16. 有关力矩的叙述,下列何者错误? (A)力与力臂必定互相垂直 (B)力矩的单位可写成公斤重.公尺 (C)力矩有方向性 (D)力矩的转动方向只有一种方向
( ) 17. 力矩的单位为何? (A)公克重 (B)公分.公克重 (C)公分∕公克重 (D)公克重∕公分
( ) 18. 天平秤物的原理是利用: (A)两边力量相等 (B)两边力臂等长 (C)两边力矩相等 (D)以上皆是
( ) 19. 物体旋转难易由下列何者决定? (A)只由作用力的位置决定 (B)物体的种类 (C)作用力的大小与力臂的乘积 (D)只与作用力的大小有关
( ) 20. 所谓杠杆原理是指: (A)作用在杠杆支撑点两端的力大小相等 (B)作用在杠杆支撑点两端的力臂相等 (C)作用在杠杆上顺时钟方向的力矩等於逆时钟方向的力矩 (D)杠杆的两臂等长
( ) 21. 附图,妈妈体重60公斤,小女儿想藉著杠杆装置举起妈妈,则她至少需下压多少公斤重的力? (A) 12公斤重 (B) 20公斤重 (C) 24公斤重 (D) 30公斤重
( ) 22. 附图中之数字比为杆长比,设杆质量可忽略不计且达水平平衡.关於甲、乙、丙、丁之质量比,下列何者错误? (A)甲:乙=1:1 (B)乙:丙=3:1 (C)丙:丁=1:2 (D)甲:丁=3:4
( ) 23. 一长为5公尺之均匀木棒,平置於地面,今施力於棒之一端将棒慢慢吊起,如附图所示,当此一端提离地面3公尺时,施力大小F为0.5公斤重,则该木棒重为多少公斤重? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
( ) 24. 小贩将鱼挂上秤钩后,调整秤锤位置,使秤杆保持静力平衡如附图.下列何者正确? (A)鱼的重量等於秤锤重量 (B)小贩手提的力等於鱼的重量 (C)小贩手提的力增大,会使秤杆转动 (D)秤锤再往右移,会使秤杆作顺时钟方向转动
( ) 25. 木棒一端固定但可自由转动,受三力F1、F2与F3的作用如附图.若三力对支点O的力臂分别为d1、d2与d3,则下列大小关系何者正确? (A) d3>d2>d1 (B) d3>d2=d1 (C) d1>d2>d3 (D) d2>d1>d3
( ) 26. 木棒一端固定但可自由转动,受三力F1、F2与F3的作用如附图.若三力对支点O的力臂分别为d1、d2与d3,则下列大小关系何者正确? (A) d3>d2>d1 (B) d3>d2=d1 (C) d1>d2>d3 (D) d2>d1>d3
( ) 27. 兄妹两人分别在木棒两端合提一个60公斤重的物体,木棒重量不计,物体放置在距兄1.0公尺,距妹2.0公尺处,如附图所示,则兄妹两人的施力情形何者正确? (A)兄需上提20公斤重的力 (B)兄需上提40公斤重的力(C)妹需上提40公斤重的力 (D)妹需上提25公斤重的力
( ) 28. 甲、乙二人各坐在跷跷板的一方,如果跷跷板保持水平平衡,则甲、乙两人体重关系为下列何者? (A)甲=乙(B)甲>乙(C)甲<乙(D)以上皆有可能
( ) 29. 如附图,兄妹二人以一根3公尺长的竹棒(重量忽略不计)共提一重物,该物重60公斤,距兄1公尺,在静力平衡时,兄需施力多少公斤重? (A) 20公斤重 (B) 30公斤重 (C) 40公斤重 (D) 45公斤重
( ) 30. 如附图所示,将刻度尺支撑在支架的支点上,使其可绕支点转动,在刻度尺100公分处悬一气球,同时在刻度尺40公分处挂50公克重的砝码,刻度尺恰可保持静止平衡.若不计刻度尺与气球重量,则气球所受浮力大小为多少公克重? (A) 10公克重 (B) 20公克重 (C) 40公克重 (D) 80公克重
( ) 31. 如附图所示之杆秤(杆秤重量不计)刚好可成平衡状态.今若在其左边之挂勾上再加一根香蕉后,必须将200公克重之秤锤向右移动4公分,方可再保持平衡状态,则此根香蕉的重量为多少公克重? (A) 80公克重 (B) 100公克重 (C) 120公克重 (D) 140公克重
( ) 32. 如附图为一支架和刻度尺,在距支点4公分处挂0.5公斤的重锤,在10公分处施力往上提,使尺达静力平衡(尺重量忽略不计),将重锤左移2公分,若施力不变,则施力应如何移动方可平衡? (A)左移5公分 (B)右移2公分 (C)左移2公分 (D)右移5公分
( ) 33. 如附图为以O点作支点的棒子,当施一力F於棒子的P点时,在何种情况下,棒子所受的力矩最大? (A)甲(B)乙(C)丙(D)丁()34. 一位60公斤重的跳水选手,站在一长公尺,重量可忽略的跳木板前端,如附图,此板由A、B两个基座固定,则基座B所受的作用力为多少公斤重? (A) 60 (B) 120 (C) 180 (D) 240
( ) 35. 阿荣用拇指与食指关水龙头,二指各施力20 gw,水龙头开关部分宽5 cm如附图所示,试问阿荣作用於水龙头的合力矩为多少gwcm? (A) 0 gwcm (B) 50 gwcm (C)100 gwcm (D) 150 gwcm
( ) 36. 附图为一扇具有转轴的门之俯瞰图,这个门同时受到三个力(3 kgw、5 kgw、4 kgw)的作用,其合力矩为 (A) 0 (B) 30 kgwm (C) 50 kgwm (D) 55 kgwm
( ) 37. 附图中用起钉杆拔钉子(杆重不计),杆的长臂40公分,短臂5公分.今於长臂端点处以10公斤重的力,垂直长臂施力恰可拔动钉子.可知该钉子的抗力大小为多少公斤重? (A) 50 公斤重 (B) 60公斤重 (C) 70公斤重 (D) 80公斤重
( ) 38. 附图为飞龙以木棒移走石头的情形,已知石头质量为400公斤,其重心离圆木30公分,两手与小圆木间的平均距离为1.5公尺,则飞龙至少要施多少力才能把石头抬起来? (A) 80 kgw (B) 200 kgw (C) 400 kgw (D) 800 kgw
( ) 39. 将木棒的一端固定但可自由转动,受到四个力F1、F2、F3与F4的作用,如附图所示.若四个力对支点O的力臂分别为 d1、d2、d3 与d4,则下列大小关系何者正确? (A) d3>d2>d1>d4 (B) d3=d4>d2=d1 (C) d1>d2>d3=d4 (D) d2>d1>d3>d4
( ) 40. 欲以螺丝板手转动螺丝,请问附图中何者较省力? (A) F1 (B) F2 (C) F3 (D) F4
( ) 41. 附图为一扇具有转轴的门之俯瞰图,这个门同时受到三个力(3 Kgw、5 kgw、4 kgw)的作用,其合力矩与下列何者相等?
(A) (B) (C) (D)
( ) 42. 在附图的「杠杆实验」中,木尺质量可忽略不计,若於木尺甲处挂一个砝码,於乙处挂三个砝码,欲使木尺呈水平平衡,应为丙处挂多少个砝码? (A) 2个(B) 3个(C) 4个(D) 5个()43. 下列各杠杆装置中,何者会向顺时针方向旋转且合力矩最大?
(A) (B) (C) (D)
( ) 44. 如附图所示,杠杆处於平衡状态,下列叙述何者正确? (A) W1X1=W2X2 (B) W1X2=W2X1 (C) W1X1=FX2 (D) FX1=W2X2
( ) 45. 如附图所示,杠杆处於平衡状态,则: (A) X1+X2=F (B) W1+W2=F (C) W1+F=W2 (D) W2+F=W1
( ) 46. 有关力矩的叙述,下列何者错误? (A)力矩可使物体发生移动 (B)力矩定义为力的作用线到支点之垂直距离与作用力之乘积 (C)力矩是有方向之物理量 (D)力矩是测量力的旋转效果的物理量
( ) 47. 若用手提著弹簧秤,使木尺恰能维持静止平衡,如附图所示,弹簧秤上显示的施力大小为多少公克重? (A) 400公克重 (B) 300公克重 (C) 200公克重 (D) 100公克重
( ) 48. 已知Wa的重量比Wb的重量大,放於一杆上而达成平衡如附图(甲)(杆重不计).今若再将Wa与Wb分别往支点方向移动c公分如附图(乙),则杆将: (A)顺时钟转动 (B)逆时钟转动 (C)不一定,杆将如何转动与Wa、Wb、c的实际数值有关 (D)仍保持平衡
( ) 49. 亚基米得说:「给我一个支点和立足点,我就能举起地球!」如果真有一个支点,则下列哪种杠杆可以达到目的?(表示支点,→表示施力,表示地球)
(A) (B) (C) (D)
( ) 50. 如附图,韵玲欲施力将一圆柱推上楼梯,则图中所示,以哪一种方式推动,所需的作用力最小? (A) F1 (B) F2 (C) F3 (D) F4
( ) 51. 如附图,用杆秤称鱼,B为支点,若杆及秤钩重量忽略不计,调整秤锤之位置,使杆秤水平并保持平衡,发现正好d2=3 d1,且F=4 kgw,则鱼重为多少? (A) 1 kgw (B) 2 kgw (C) 3 kgw (D)无法求得鱼重,因秤锤重未知.
( ) 52. 一线悬挂在木杆,以手上提,杆下端悬挂甲、乙两物体,甲物体重W甲,乙物体重W乙,如附图所示,若木杆重量不计,当木杆倾斜静止不动时,下列叙述,何者正确? (A) 因为木杆倾斜,所以木杆不处在平衡状态 (B) 甲物体会造成逆时针的力矩 (C) W甲:W乙= l2:l1 (D)上提的施力再增加,木杆将会开始转动
二、非选题:每题0分共0分1. 重量12 kgw 的物体分别利用(A)(B)(C)的方法,将其提升2公尺,试回答下列各题:
(A) (B) (C)
(1)若无摩擦力,请问以哪一个图的方法,将重物提升时最省力?答:___.
(2) 三图中施力对物体所做的功,其大小关系是___.
(3) (A)、(B)、(C)三图中,重物所获得的重力位能,其大小关系是___.
2. 如附图所示,用起钉杆将铁钉拔起,若施力至少为20 kgw,试回答下列问题:
(1)抗力所产生的力矩量值为___kgwm.
(2)施力的力臂为___m.
(3)铁钉的抗力为___kgw.
3. 当你开门(转动门)时,推门的位置如附图所示,并且所施各力大小相等,试回答下列问题:
(1)使门最易转动为何力?___.
(2)使门完全不转动又是何力?___.
(3)使门转动的难易顺序为何?___.
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姓名: 座号
一、单选题:每题0分共0分1. 答案: A
2. 答案: C
3. 答案: D
4. 答案: B
5. 答案: B
6. 答案: C
7. 答案: C
8. 答案: C
9. 答案: B
10. 答案: D
11. 答案: C
12. 答案: B
13. 答案: A
14. 答案: E
15. 答案: B
16. 答案: D
17. 答案: B
18. 答案: C
19. 答案: C
20. 答案: C
21. 答案: C
22. 答案: B
23. 答案: A
24. 答案: D
25. 答案: C
26. 答案: C
27. 答案: B
解析: 以妹为支点,60*2=F兄*3
∴F兄=40,F妹=60-40=20
28. 答案: D
29. 答案: C
30. 答案: B
31. 答案: A
32. 答案: A
33. 答案: A
34. 答案: C
35. 答案: C
解析: 20*2.5+20*2.5=100 kgwm
36. 答案: B
解析: 5*3+3*5=30 kgwm
37. 答案: D
38. 答案: A
39. 答案: C
40. 答案: C
41. 答案: B
42. 答案: A
解析: 1 *1+3 *3=x *5,x=2
43. 答案: B
44. 答案: A
45. 答案: B
46. 答案: A
47. 答案: B
解析: F*50=200*75
F=300 (gw)
48. 答案: A
49. 答案: B
50. 答案: C
51. 答案: C
解析: 力矩:F1*1=3*F2
∴F1=3F2
合力:上=下∴F=F1+F24F2=4
∴F2=1,F1=3
52. 答案: B
二、非选题:每题0分共0分1. 答案: (1) C;(2) A=B=C;(3) A=B=C
2. 答案: (1) 8;(2) 0.4;(3) 160
3. 答案: (1) F2;(2) F1、F5;(3) F2>F3>F4>F1=F5=0