内容正文:
第11章-简单机械和功(杠杆、滑轮选择题)-【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.力臂的画法
1.(2021秋•常州期末)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。已知OA⊥AB、AC⊥OB。图中F的力臂是( )
A.OA B.AC C.OC D.AB
【答案】A。
【解析】解:由图可知,BA是力F的作用线,OA⊥AB,OA为支点到力F的作用线的距离,所以线段OA表示力F的力臂。
二.杠杆的平衡条件
2.(2021秋•淮安区期末)如图所示,杠杆在水平位置平衡,下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
【答案】C。
【解析】解:
设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有2G×3L=3G×2L;
A、两边各向外移一格,左边2G×4L=8GL,右边3G×3L=9GL,8GL<9GL,杠杆右端下沉;故A错误;
B、两边各往内移一格,左边2G×2L=4GL,右边3G×1L=3GL,4GL>3GL,杠杆左端下沉;故B错误;
C、左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码,左边2G×2L=4GL,右边2G×2L=4GL;4GL=4GL,杠杆平衡;故C正确;
D、在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码,左边3G×2L=6GL,右边4G×2L=8GL,6GL<8GL,杠杆右端下沉,故D错误。
3.(2021秋•海门市期末)小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码
C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码
【答案】D。
【解析】解:设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为:4F×3L=12FL;
A、B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:5F×2L=10FL<12FL,杠杆不能平衡,故A错误;
B、C点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:4F×4L=16FL>12FL,杠杆不能平衡,故B错误;
C、D点挂1个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:F×6L=6FL<12FL,杠杆不能平衡,故C错误;
D、D点挂2个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:2F×6L=12FL=12FL,杠杆能平衡,故D正确。
三.杠杆的动态平衡分析
4.(2021秋•镇江期末)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OB=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A.拉力F的大小为物重的0.5倍
B.当重物的悬挂点右移时,F将增大
C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将减小
D.若物重减小2N,F的大小将减小4N
【答案】D。
【解析】解:
A、由图可知,OB=AB,阻力的力臂为动力力臂的2倍,根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知,拉力F的大小为物重的2倍,故A错误;
B、当悬挂点右移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变小,则动力F将变小,故B错误;
C、保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故C错误;
D、若物重减小2N,根据杠杆的平衡条件可知,F的减小量为2N×2=4N,故D正确。
5.(2021秋•高邮市期末)士兵用力缓慢匀速拉动绳子,把吊桥AB(杠杆)吊起,下列说法正确的是( )
A.当杠杆AB处于水平时是费力杠杆
B.当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力减小
C.当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,阻力臂增大
D.当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力臂先减小后增大
【答案】B。
【解析】解:由图可知,支点为A,绳子对吊桥AB的拉力(动力)方向沿BC方向;从A作BC的垂线,该垂线段为动力臂L,如图所示:
;
吊桥的重力为阻力,则阻力臂L2=OA;
已知∠ABC=45°,则ΔBDA为等腰直角三角形,根据几何知识可知动力臂L1=AB,而阻力臂L2=OA=AB,所以此时的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
在缓慢匀速拉升至虚线位置的过程,动力臂变大,阻力臂变小,而阻力大小不变,根据F1L1=F2L2可知,动力减小;
故ACD错误,B正确。
6.(2021秋•吴江区期末)如图是单塔双索斜拉大桥,索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力,现仅有一辆载重汽车从桥梁左端速匀速驶向索塔的过程中,左侧拉索拉力大小( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.保持不变
【答案】A。
【解析