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第11章-简单机械和功(杠杆、滑轮填空题)-【期末试题汇编】2022-2023苏科版九年级物理上学期期末复习专题精炼
一.杠杆的平衡条件
1.(2021秋•溧阳市期末)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重为G的物体悬挂在A点,在B点施加竖直向上的拉力F.在保持杠杆水平静止的情况下,拉力F= G;若将拉力F改为沿图中虚线方向F将 增大 (增大/不变/减小)。
【答案】;增大。
【解析】解:设竖直向上的拉力F为动力,动力臂为OB=2OA,重物通过悬绳对A点施加竖直向下的拉力G为阻力,阻力臂为OA,
依据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,则有:F×2OA=G×OA,
解得:F=;
当拉力F改为沿图中的虚线方向时,动力臂将变小,在阻力×阻力臂不变的条件下,动力F变大;
2.(2021秋•建邺区期末)如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图,自拍杆可以看作是一个 费力 (选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=3N,图中L1=10cm、L2=80cm,则手垂直于杆的动力F1= 24 N。若动力F1的方向变为水平向左,则动力F1′= 40 N。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将 变大 。
【答案】费力;24;40;变大。
【解析】解:由题可知,动力臂为10cm=0.1m,阻力臂为80cm=0.8m,动力臂<阻力臂,所以自拍杆为费力杠杆。
由杠杆的平衡条件可列式:F1L1=F2L2,即F1×0.1m=3N×0.8m,解得F1=24N。
自拍杆上、动力臂L2、阻力作用线构成了一个直角三角形,已知自拍杆长1m,L2=0.8m,根据勾股定理可以求得这个三角形的另一条直角边长0.6m。当动力F1的方向变为水平向左时,动力F1与原动力臂L1、现动力臂L1′构成一个直角三角形,这个三角形与自拍杆上、动力臂L2、阻力作用线构成的直角三角形相似,则有:,解得L1′=0.06m。以此列式得:F1′L1′=F2L2,即F1′×0.06m=3N×0.8m,解得F1′=40N。
伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则可得阻力不变、动力臂不变、阻力臂变大,根据杠杆的平衡条件可得,动力将变大。
3.(2021秋•姑苏区校级期末)如图所示支点为O,手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆,使其处于平衡状态,弹簧测力计的示数是10N,OA=30cm,AB=20cm,则该杠杆属于 费力 (省力/费力)杠杆,物体重 6 N。
【答案】费力;6。
【解析】解:
(1)O为支点,动力臂OA小于阻力臂OB,所以此杠杆为费力杠杆;
(2)由题知,OB=OA+AB=30cm+20cm=50cm,
因杠杆处于水平平衡,所以F×OA=G×OB,
则G===6N。
4.(2021秋•南京期末)小华利用圆柱形的铅笔、全长15cm的钢尺以及重0.3N的橡皮组装成如图所示的杠杆,此时应沿 逆 (顺/逆)时针方向旋动铅笔,调整钢尺到水平平衡;平衡时,发现橡皮的中心在钢尺2.5cm刻度处,铅笔在4.5cm刻度处,则钢尺的重力G= 0.2 N。
【答案】逆;0.2。
【解析】解:
由图可知,此时以铅笔为支点,右端下沉,为了使钢尺在水平位置平衡,应使得橡皮的压力的力臂变大,钢尺的重力的力臂减小,所以使铅笔逆时针转动;
钢尺在水平位置平衡时,以铅笔为支点,根据杠杆的平衡条件可知:
F1L橡皮=GL钢尺,则钢尺的重力为:
G===0.2N。
5.(2021秋•建湖县期末)如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为 0.8 kg,若物体质量增大,则要将秤砣向 右 (选填“左”或“右”)移动;若长时间使用后秤砣有一点缺损,则测量值比被测物体的真实质量要 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】0.8;右;偏大。
【解析】解:(1)如图所示:
因为杠杆平衡,所以G1LOA=G2LOB,
即:m1gLOA=m2gLOB,
则m1===0.8kg;
(2)杆秤利用了杠杆的知识,如图所示,若所测物体质量增加,在其它条件不变时,要使杆秤仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,应增大秤砣力臂,即秤砣应该向右移动;
若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大,杆秤所示的质量值要偏大。
6.(2021秋•丹阳市期末)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,物块G重30N,∠α=∠β=30°,在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡,F的大小为 15 N;保持杠杆在水平位置平衡,仅将拉力F沿顺时针方向转动,则在转至虚线①所示位