内容正文:
物理检测
一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
1.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A. 杠杆不一定是硬棒 B. 力臂一定在杠杆上
C. 杠杆可以是直的,也可以是弯曲的 D. 力臂不一定和力的作用线垂直
2.如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 托盘天平 C. 羊角锤 D. 火钳
3.如图,为了撬动大石头,可以在D处用力,我们把施加给杠杆在D处的这个力看作动力.杠杆质地均匀,重心在O点.杠杆的动力或阻力往往不止一个,那么对该过程中“杠杆”理解正确的是 ( )
A. 杠杆的支点可以选在A点 B. 只有让杠杆顺时针转动才能撬动大石头
C. 石头的重力可以看作是杠杆的阻力 D. 石头对杠杆的压力一定让杠杆逆时针转动
4.如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A. B. C. D.
5.小明探究“杠杆的平衡条件”,实验现象如图所示,他认为:动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离.为了纠正小明的错误认识,我们应( )
A. 左侧去掉2个钩码,右侧去掉1个钩码
B. 左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码
C. 去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在B处竖直向下拉
D. 去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在B处斜向下拉
6.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端视为支点,另一手用力划桨.下列说法正确的是( )
A. 为省力,可将用力划桨的手靠近支点 B. 为省力,可将用力划桨的手远离支点
C. 为省距离,可将用力划桨的手远离支点 D. 将用力划桨的手靠近支点,既省力又省距离
7.旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起.下列说法正确的是( )
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的高度等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D. 国旗上升的高度等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
8.某同学用滑轮组提升物体,若物体升高1 m时,绳子自由端移动的距离是3 m,则该滑轮组至少由( )
A. 1个定滑轮,1个动滑轮组成 B. 1个定滑轮,2个动滑轮组成
C. 2个定滑轮,1个动滑轮组成 D. 2个定滑轮,2个动滑轮组成
9.一名体重为500 N的举重运动员,可举起1200 N的物体,这个人站在地面上,用如图所示的装置提升物体,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起的最重物体的重力是( )
A. 500 N B. 2400 N C. 1200 N D. 1000 N
10.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,,,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止.则每个动滑轮的重力为( )
A. 3 N B. 6 N C. 11 N D. 22 N
11.在水平桌面上放一个重300 N的物体,物体与桌面间的摩擦力为60 N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以的速度匀速移动时,则水平拉力F和其移动速度的大小为( )
A. B. C. D.
12.如图所示为指甲剪的示意图,若F是剪指甲时施加的一个力,则下列关于指甲剪的说法正确的是 ( )
A. 指甲剪只由一个杠杆组成
B. 指甲剪由两个杠杆组成
C. 对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是l
D. 对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是BC
13.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为;当OB段在水平位置时,为保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为,则( )
A. B. C. D. 无法比较
14.如图甲所示,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止.保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与的关系图像为图乙中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图乙中的 ( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
二、填空题(本大题共7小题,共24.0分)
15.如图所示,如果把正在铲土的铁锹看成杠杆,那么图中A、B、C三点中,支点是__________点,动力作用点是__________点,阻力作用点是__________点.
16.某地用到的一种移动指示牌结构示意图如图所示,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架支架重力不计指示牌被风吹动时可看成杠杆,根据图示风向,则支点是__________填图中字母点.把风力看成动力,那阻力是指示牌所受的__________力.
17.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,,点处挂一个质量为2 kg的物体G,B点处施加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则物体G的重力大小为__________N,力F的大小为__________若保持力F的方向不变,将B点向A点移动一些,则力F的大小将__________变大/不变/变小
18.如图所示,分别作用在A点的四个力中,不能使杠杆处于平衡状态的力是__________,能使杠杆处于平衡状态的最小力是__________;若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中,作用力F将__________增大/不变/减小
第15题 第16题 第17题 第18题
19.如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是__________点,如果物体重100 N,动滑轮重20 N,绳子摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力__________如果绳子的自由端移动距离是4 m,那么物体上升的高度是__________
20.一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图甲、乙所示的两种方式安装滑轮,均能将汽车从泥潭中拉出.图甲中的滑轮是__________滑轮;图乙中滑轮的作用是__________.如果按图乙方式,人拉绳头移动了,那么汽车被拉动了__________
21.如图所示,甲、乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点.
__________滑轮组能改变动力的方向,而________滑轮组不能改变动力的方向.甲/乙
甲滑轮组有______段绳子承担物重,而乙滑轮组有______段绳子承担物重,_______滑轮组更省力些.
如果都使物体上升h高度,那么甲滑轮组的绳端必须向下移动________,乙滑轮组的绳端必须向上移动________.
第19题 第20题 第21题
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
22.如图,绕O点转动的杠杆处于静止状态,已知阻力以及动力臂,在图中补全力臂以及动力
23.如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中作出:
最省力的力臂最小力F的方向.
24.如图,某工人使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法.
第22题 第23题 第24题
四、实验探究题(本大题共3小题,共16.0分)
25.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
实验前杠杆的位置如图甲所示,若要使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向__________调节.
杠杆调节平衡后,在A点悬挂3个钩码每个钩码受到的重力为,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,如图乙所示,此时弹簧测力计的示数__________多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件.
某小组的实验数据如表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力成正比关系.你认为该结论可靠吗?__________.并说明理由:_______________________________.
实验次序
动力F
动力臂l
阻力F
阻力臂l
1
1
15
10
2
2
15
3
10
3
3
15
10
26.小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图所示的方式依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.
两根木棍和绳子组成的机械相当于__________.
若小华所用的拉力为20 N,则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________摩擦忽略不计
27.在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是__________填序号①随意拉动钩码 ②拉着钩码保持静止 ③匀速向下拉动
实验次序
1
2
3
在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会__________变大/不变/变小,其理由是__________________________________________________________.
在探究动滑轮工作的特点时,先测出__________的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,_________拉弹簧测力计,使钩码_________上升,读出弹簧测力计的示数.根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整不要求填入实验记录数据该实验至少要测量三组数据的目的是_________________________.此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论?答:__________.
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
28.为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉感染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知、、,当小明在C点用脚给杠杆施加20 N的压力时,按钮触发、大门打开.
请在图中作出动力的示意图.
该杠杆属于__________杠杆.
求此时按钮对杠杆施加的水平阻力
29.用如图所示的滑轮组将一个重的物体用最省力的方法匀速提升
请在图中画出最省力的滑轮组的绕线.
求绳端移动的距离.
不计摩擦、绳重,实际拉力,求动滑轮的重
不计摩擦、绳重,用此滑轮组提起的物体,求实际拉力
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检测
【答案】
1. C 2. C 3. A 4. A 5. D 6. B 7. C
8. A 9. A 10. B 11. D 12. C 13. B 14. D
15. C B A
16. C 重
17. 变小
18. 增大
19. A 60 2
20. 定 省力
21. 甲 乙 乙
22.
23.
24.
25. 左 不可靠 没有同时改变力与力臂的大小
26. 滑轮组
27. ③ 变小 忽略了弹簧测力计的重力 钩码和动滑轮 竖直向上 匀速 如表所示 寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
实验次序
钩码和动滑轮的总重力G
弹簧测力计的示数F
1
2
3
28. 如图所示
费力 根据杠杆平衡条件得,,按钮对杠杆的压力水平向左,所以,所以,,解得
29. 如图所示
【解析】
1. 略
2. 【分析】此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种: ①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】
A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D、火钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
3. 【解析】
A.杠杆身上任意一点都可以做为支点,故A正确;
B.A为支点时,撬起大石头需要使杆逆时针转动,故B错误;
C.石头的重力是地心给石头的力,而石头给杆的压力才是杆受到的阻力,故C错误;
D.当以A为支点时,石头对杆的压力是使杆顺时针旋转的,故D错误。
故选:A。
通过受力分析和杠杆的动力与阻力的定义来分析。
通过不同支点时杠杆的旋转情况和动力与阻力的分析是解题的关键。
4. 略
5. 解:“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,此时的力臂是支点到力作用点的距离。为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是D,去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在B处斜向下拉。
故选:D。
杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂。从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。力臂不一定是支点到力作用点的距离。探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论。
此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解,解题的关键是理解力臂的概念,它是指从支点到力的作用线的距离。
6. 【分析】
结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查杠杆的分类:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。还要明确:使用杠杆省力就费距离,费力就省距离,既省力有省距离的机械是不存在的。
【解答】
运动员一手撑住浆柄的末端视为支点,另一手用力划浆,根据杠杆平衡条件可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
为省力,可将用力划浆的手远离支点,故A错误,B正确;
为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误。
故选B。
7. 略
8. 【分析】
略
【解答】
略
9. 略
10. 【分析】
此题考查的是滑轮组的题目,解决此题的关键是熟练掌握滑轮组的特点。
分析图中承担滑轮组的绳子的股数,利用滑轮组的特点计算拉力。
不计绳重及摩擦,拉力:
【解答】
由图可知,甲图有3股绳子承担重物,乙图有2股绳子承担重物;
甲图中绳子受的拉力为:,
乙图中绳子受的拉力为:,
因为,即:,
解得:每个动滑轮的重力为:。
故选项B符合题意,选项ACD不符合题意。
故选B。
11. 【分析】
此题考查的知识点是滑轮组绳子拉力的计算,解答此题的关键是首先分清定滑轮和动滑轮,然后再根据其工作特点作出判断。需要注意的是水平放置的滑轮组,绳子末端的拉力和物体重力无关,只和摩擦力有关系。
如图,物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力,然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点,即可求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系。
有两段绳子与动滑轮接触,绳端移动的距离是物体移动距离的2倍,则速度也是物体移动速度的2倍。
【解答】
由于物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力;滑轮组是由两根绳子承担动滑轮,所以绳子末端拉力
。
有两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍,即;
故选D。
12. 【分析】
本题考查了杠杆的定义、力臂的定义,属于基础知识,要熟记。
根据杠杆的定义分析指甲剪有几个杠杆组成;
根据力臂的定义分析动力臂。
【解答】
AB、由图可知,杠杆ABC的下面由两个杠杆组成,这两个杠杆的支点在最右侧,所以指甲剪有三个杠杆组成,故AB错误;
CD、对杠杆ABC,若以B为支点,动力臂为支点到动力的作用线的距离,所以L为动力臂,故C正确,D错误。
故选:C。
13. 【解答】
当AO段处于水平位置时,如左图所示最省力,
因为,所以;
当OB段处于水平位置时,如右图所示最省力,
因为,所以,
因为,所以;则,故ACD错误,B正确。
故选B。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,比较两种情况下的阻力臂大小关系和根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。能理解何时最省力连接支点O和动力作用点B,并做连线的垂线,得出动力作用线,这样用力,动力臂最长,最省力是本题的关键。
14. 解:
由题意可知,保持杠杆水平静止,将F作用点从B移至C,此过程中F方向保持不变,
根据杠杆平衡条件可得:,
解得:……①
将M从A移至P,由杠杆平衡条件可得:,
解得:……②
由数学知识可知,①②两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数,
由图1可知,,则②式的斜率小于①式的斜率,
因此将M从A移至P,F与的关系图线为过原点且斜率比图线①小的图线④。
故选:D。
根据杠杆平衡条件列出两次F与的数学表达式,结合数学知识分析判断。
本题考查杠杆平衡条件的应用和数学正比例函数相关的知识,关键是根据杠杆平衡条件列出两次F与的数学表达式。
15. 【分析】
铁锹是生活中常见的杠杆。
本题考查的是杠杆的五要素,关键是弄清楚支点、动力和阻力。
【解答】
在铁锹的使用中,人的左手用力下压,而右手用力上抬,使铁锹抬起来。由此可见,人的左手充当支点,右手给杠杆提供动力,铁锹上的重物对铁锹的压力就是铁锹向上的阻力。所以,A点是阻力作用点,B点是动力作用点,C点是支点。
故答案为:C;B;A。
16. 略
17. 略
18. 略
19. 略
20. 略
21. 略
22. 【分析】
此题考查力臂的画法,会根据力与力臂的关系画出相应的力臂或作用力,要求作图规范。
已知支点、阻力的方向和动力臂动力的方向和阻力臂根据力臂的画法,过支点作阻力动力作用线的垂线段,即阻力动力臂;然后过动力阻力臂的末端作垂直于动力
阻力臂的作用力,即动力阻力。
【解答】
过O点作阻力的垂线段,即为的力臂;根据力和力臂的垂直关系,过力臂的右端,作垂直于力臂的直线,与杠杆的交点为力的作用点;已知阻力的方向向下,为使杠杆平衡,则动力的方向应向上,然后标出的方向;如图所示:
23. 【分析】
由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
在处理此类杠杆中最小力的问题时,可按以下步骤进行:①确定支点和动力作用点;②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线,即动力作用线。
【解答】
由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;如图,支点为O,过支点O做直径OA,OA即为最省力的力臂l;过A做OA的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:。
24. 【分析】
与动滑轮连接的绳子能分担物体的重力,所以与动滑轮相连的绳子的股数越多越省力,但还要注意对拉力方向的要求。
对于滑轮组的组装与绕线方法,要看清题目的每一个要求,灵活运用,不能死记硬背最省力的绕线方法。
【解答】
要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起,依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,再绕过上面的另一个定滑轮,如图所示:
25. 略
26. 【分析】
根据木棍和绳子的使用情况,确定机械的类型;
根据与木棍相连的绳子段数计算小明和小杰的拉力大小。
本题主要考查认识滑轮组和滑轮组的省力情况与绳子段数之间的关系,难度一般。
【解答】
从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组;
小华的拉力是20N,由图可见小明那端木棍有6段绳子相连,因此小明的拉力为;小杰那端木棍有7段绳子相连,因此小杰的拉力为。
故答案为:滑轮组;;140。
27. 略
28. 略
29. 略
第1页,共1页
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