3.4简单机械（杠杆基础）同步练习-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

3.4简单机械（杠杆基础）同步练习 一、选择题 1． 如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ） A．镊子夹石块 B．起子开瓶盖 C．羊角锤拔铁钉 D．天平称物体质量 2． 如图所示，动力F的力臂是（ ） A．BC B．OC C．OB D．OD 3． 用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是（ ） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 4． 如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．6个 5． 买菜拉车是老人们出门人手必备的“单品”，因其可折叠可爬楼可坐可悬挂深受老年人喜爱。老人拉着载有重物的拉车，使前轮越过障碍物后，若想用最小的力抬起后轮，这个力应该施加在哪个点上（ ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 6． 如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ） A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定 7． 如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图像为（ ） 8． 长均为L、质量均为m的两根均匀直杆A．B，它们的上端用光滑铰链铰接，悬挂于天花板上，在距离两杆下端点均为处，用光滑铰链M、N与弯杆C铰接A．B两杆被弯杆C撑开的角度为2θ，弯杆C和铰链的质量均不计，如右图所示，则可知弯杆对杆A的作用力方向（ ） A．垂直与OA杆向左 B．在M点处沿弯杆的切线方向向左 C．水平向左 D．以上三个方向均有可能 9． 如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕0点在竖直平面内转动，AO=2BO，配重的重力为100牛，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为Fb，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力Fb与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，动滑轮重力为G动，下列说法正确的是（ ） A．配重对地面的压力F压为50牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为160牛 B．配重对地面的压力F压为90牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为40牛 C．配重对地面的压力F压为10牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为360牛 D．配重刚好被匀速拉起时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为440牛 10．有三块密度均匀、完全相同的砖，长为L，采用如图所示的方法叠放在水平桌面上，使每块砖压着下面的砖并伸出一部分，则砖能伸出桌面的最大长度为（ ） A．L B．L C．L D．L 二、填空题 11．如图所示（）是一把杠秤的示意图，是秤杆的悬点，使用该秤最多能称量质量为的重物。小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面，采用“双秤砣法”去称量质量为的重物时，秤上的示数为，如图（）所示。那么当只挂一个秤砣时，该秤零刻度线的位置应该在 （填“点”“点的右侧”或“点的左侧”）。若采用“双秤砣法”，则利用该秤最多能称量质量为 的重物。 12．老王对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起，他很想知道引擎盖的质量．于是找小明帮忙，小明先让老王站在一只体重计上，此时体重计显示的读数为83kg，接着让老王站在体重计上用双手竖直将引擎盖微微抬起，此时体重计显示的读数为103kg，最后画出了引擎盖的模型．引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置，并且测得OB=130cm，AB=50cm据此回答： （1）引擎盖的质量为　 　kg． （2）如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖，体重计显示的读数将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）． 13．如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。A处螺钉如果受力太大，容易松动。为了安全，室外机位置应 （选“靠近”或“远离”）墙壁。如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点翻转，此时若将支架ABC看作是一个杠杆，则支点为 。 ( A 室外机 B C （第题） ) 14．刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上，如图所示。胡萝卜重为__________N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA__________GB（选填“大于”“小于”或“等于”）。 　 15．生活中我们经常使用简单机械。 （1）如图甲所示，已知撬棒AD=1.2米，CD=BC=0.2米，石头垂直作用在棒上的力是360牛，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是　 　牛； （2）如图乙所示，利用滑轮组把重为300牛的物体提升2米，忽略滑轮自重以及滑轮与绳子的摩擦，人所做的功为 　焦。 三、实验探究题 16．我们知道，使用弹簧测力计时不得超过其量程。但小明和小红想利用一把粗细均匀的米尺作为杠杆，并利用杠杆和量程为10N的弹簧测力计，测量超过量程的物体的重力。（不计弹簧的自自重） （1）小明的方法如图a所示：若杠杆总长1m，均匀分成10份，在杠杆的A端拴重物，B端挂弹簧测力计，用手拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，水平位置平衡的好处是 。 （2）当测力计示数为8N，小明算出物体的重力为12N，小红认为存在的不妥之处是： 。 （3）小红设计的方案如图b所示，用这个方法能精确测得的最重物体是 N，此时弹簧测力计在B处竖直向下拉，重物应拴在何处？ （选填：“O点”“O点左侧”“O点右侧”） 17．如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的 端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将 即可。 （3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为 的实验方案更好，请说明你的理由 。 （4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由 。 四、综合题 18．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为5.0×103 Pa。如图所示装置，横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M，用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.6×103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0×103 Pa，已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m,，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则： （1）物体M 的密度为＿ _kg/m3。 （2）力F的大小为＿ _N ( A M F B O ) 19．如图所示，质量不计的木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N，木板水平平衡． （1）在图上作出绳拉木板的力臂； （2）求重物G的大小为多少？ （3）然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零？（取g=10N/kg，绳的重力不计） 3.4简单机械（杠杆基础）同步练习（参考答案） 一、选择题 1． 【答案】A 2． 【答案】D 3． 【答案】B 【解析】设机械自重为G′。 A．此图中，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件可得，F1l＝G×l＋G′×l，则F1＝； B．此图中，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件可得，F2×l＋×l＝G× l＋×，则F2＝； C．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F3＝G； D．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，因为机械自重不可忽略，所以F4＝（G＋G′）； 比较F2与F1或F4的大小，即将F2＝与F1＝比较，可得F2＜F1，故最小的力是F2。 4． 【答案】B 【解析】设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为l，根据杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2, 即3G×2l＝F2×3l，解得F2＝2G，所以在A处所挂钩码的个数为2。 5． 【答案】D 【解析】【详解】根据杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使得所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从四点中选一个点施力，将后轮抬起，是围绕前轮与地面的接触点转动（即该点为支点），分别比较在A．B．C．D四点施加力的力臂，可知只有在D点施力时，动力臂最长，则此时最省力。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6． 【答案】A 【解析】如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力将变大。 7． 【答案】D 8． 【答案】C 9． 【答案】D 10．【答案】C 二、填空题 11．【答案】点的右侧 11 【解析】设秤自身的重力与相应的力臂乘积为，秤砣重为，如图所示。 假设自重的重心在点的右侧，那么挂一个秤砣在示数为的位置，有。 挂两个秤砣在示数为的位置，有。 解以上两式，得，可见自重的重心在点的左侧，那么秤的零刻度线的位置应该在点的右侧。 称量最大时，加一个秤砣，有，，综合两式解得。 12．【答案】（1）32.5；（2）不变 【解析】【分析】（1）根据体重计显示示数的变化求出F的大小，由杠杆的平衡条件求得引擎盖的质量； （2）通过分析力F的大小变化，得出体重计示数的变化． 【解答】解：（1）由题意知，体重计的示数变化为：△m=103kg﹣83kg=20kg； 可知老王所受压力：F压=△mg=20kg×10N/kg=200N； 根据力的作用的相互性，F=F压=200N； 根据杠杆的平衡条件，G×OA=F×OB 则G===325N； 则引擎盖的质量为：m===32.5kg； （2）如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖，根据杠杆的平衡条件，G×OAcosθ=F×OBcosθ，盖的重力不变，动力臂和阻力臂的比值不变，所以力F不变，对体重计的压力不变，则体重计显示的读数将不变． 故答案为：（1）32.5；（2）不变． 【点评】本题主要考查了杠杆平衡条件的应用，关键能够通过体重计的示数变化得出老王对杠杆的支持力的大小，是一道综合题． 　 13．【答案】 靠近 C 14．【答案】2.4 大于 15．【答案】（1）60（2）600 三、实验探究题 16．【答案】（1） 方便直接读出杠杆力臂的值; （2）没有排除杠杆的自重会对杠杆的平衡产生影响; （3）50N； O点左侧 【解析】考点：[杠杆的平衡条件, 杠杆的应用] 分析：在进行杠杆平衡的实验时，杠杆本身的重力不能忽略，可采用悬挂法找出中心作为支点，可进行实验． 解答：（1）方便直接读出杠杆力臂的值； （2）小红的方案好，小明的方案杠杆两端的初始长度不同，杠杆的自重会对杠杆的平衡产生影响； （3）根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂,当物体挂在O点左侧第一格处时,阻力臂最小,弹簧测力计在B处竖直往向下拉至最大10N,此时所测能测出最大物重,根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂,可求出物体的重G=10N×5格1格=50N 17．【答案】（1）右；（2）左；将左侧的钩码去掉一个；（3）小李；弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量；（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。 【解析】【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂； （2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码； （3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，不易测量力臂； （4）过支点的力，力臂为零。 【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响； （2））设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F左L左=F右L右，即4G×2L＞2G×3L，左端大，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡； （3）由图可知，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好； （4）杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。 故答案为：（1）右；（2）左；将左侧的钩码去掉一个；（3）小李；弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量；（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。 【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用以及过支点的力对杠杆的影响，要注意分析力和对应的力臂。 　 四、综合题 18．【答案】（1）_5×103__kg/m3 （2） 24 _N 19．【答案】（1）根据杠杆平衡条件得：F绳×AO=G×BO即：8N××（1.6m-0.4m）=G×0.4m∴G=12N （2）球的重力G球=m球g=0.5kg×10N/kg=5N 当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，则根据杠杆平衡条件得： G球×L球=G×BO 即：5N×L球=12N×0.4m， ∴L球=0.96m=96cm 运动时间t===4.8s． 答：小球运动4.8s时绳子拉力为零 第 4 页，共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$