精品解析:江苏省无锡市侨谊实验中学2024-2025学年九年级上学期开学检测物理试题
2024-09-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 无锡市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.24 MB |
| 发布时间 | 2024-09-21 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47509039.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
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
【答案】C
【解析】
【详解】AC.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,但杠杆一定是硬棒,故A错误,C正确;
B.力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上,故B错误;
D.力臂是从支点到力的作用线的距离,即力臂一定和力的作用线垂直,故D错误。
故选C。
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
【答案】C
【解析】
【详解】A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,既不省力也不费力,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.火钳在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
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。撬棍质地均匀,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
【答案】A
【解析】
【详解】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。
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.
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点,手作用的点为动力作用点,动力的方向向下,阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置,阻力的方向向下,故A符合题意。
故选A。
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,换用弹簧测力计在处竖直向下拉
D. 去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在处斜向下拉
【答案】D
【解析】
【详解】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方向的条件下得出的,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,换用弹簧测力计在处斜向下拉。
故选D。
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浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是( )
A. 为省力,可将用力划浆的手靠近支点
B. 为省力,可将用力划浆的手远离支点
C. 为省距离,可将用力划浆的手远离支点
D. 将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离
【答案】B
【解析】
【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.
【详解】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F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故A错误,B正确;
CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;
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. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C
【解析】
【详解】AB.旗杆顶端装有的定滑轮,实质是等臂杠杆,使用时,不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗重力;若计绳重和摩擦,旗手对绳的拉力大于国旗重力,故AB错误;
CD.旗杆顶端装有定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,使用时,不省距离也不费距离,则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离,故C正确,D错误。
故选C。
8. 某同学用滑轮组提升物体,若物体升高1m时,绳子自由端移动的距离是3m,该同学用力的方向向下,则该滑轮组的组成情况是( )
A. 由1个动滑轮,2个定滑轮组成 B. 由2个动滑轮,1个定滑轮组成
C. 由1个动滑轮,1个定滑轮组成 D. 由2个动滑轮,2个定滑轮组成
【答案】A
【解析】
【详解】物体升高1m时,绳子自由端移动的距离是3m,所以承担物重的绳子的股数为3,,绳子从动滑轮开始往上绕,从动滑轮出来绕到定滑轮再绕回来,正好3股,所以该滑轮组为1个动滑轮,该同学用力的方向向下,所以要用2个定滑轮,使拉力的方向向下。
故选A。
9. 一名体重500N的举重运动员,可举起1200N的物体,这个人站在地面上,用如图的装置提升重物,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起最重的物重是( )
A. 500N B. 2400N C. 1200N D. 1000N
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道,人的体重为500N,故人能施加的最大拉力
F=500N
由图知道,该装置绳子的有效股数为2,所以
又因为滑轮重和摩擦均忽略不计,所以,他能提起最重的物重
G=2F=2×500N=1000N
故D正确。
故选D。
10. 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,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. 3N B. 6N C. 11N D. 22N
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力,拉力F=(G+G轮),因为拉力相同,据此列方程求动滑轮的重力.
【详解】由图知,承担物重的绳子股数分别为:n1=3,n2=2,滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为G轮,不计绳重和摩擦力,则拉力分别为:F1=(G1+G轮),F2=(G2+G轮),
由题知F1=F2,所以(G1+G轮)=(G2+G轮),即:(60N+G轮 )=(38N+G轮),
解答动滑轮的重力:G轮=6N.
故选B.
11. 在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为( )
A. 300N 0.1m/s B. 150N 0.1m/s
C. 60N 0.2m/s D. 30N 0.2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】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
v=0.1m/s×2=0.2m/s
故选D。
12. 如图所示是指甲剪的示意图,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
【答案】C
【解析】
【分析】(1)根据杠杆的定义分析指甲剪有几个杠杆组成;
(2)根据力臂的定义分析动力臂。
【详解】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,若以为支点,动力臂为支点到动力的作用线的距离,所以为动力臂,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了杠杆的定义、力臂的定义,属于基础知识,要熟记。
13. 如图所示,为一杠杆,为支点,杠杆重不计,.在杠杆右端处用细绳悬挂重为的物体,当段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在端施加最小的力为;当段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在端施加最小的力为,则( ).
A. B. C. D. 无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】在图中所示杠杆两种情况下的平衡最小力均是施加在B点,垂直OB向下的力,当OA在水平位置时,F1等于物体重力G;当OB在水平位置时,F2的力臂等于OB,但物体重力的力臂小于OA,故可得F2小于G,可得F1>F2;答案选B.
14. 如图1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2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2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】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
F×l=G×OA
解得
F=G×OA×……①
将M从A移至P,由杠杆平衡条件可得
F×l=G×OP
解得
F=G×OP×……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,OP<OA,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ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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是杠杆,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。
【答案】 ①. C ②. B ③. A
【解析】
【分析】
【详解】[1] 如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆,围绕着C点转动,故C为支点。
[2] 动力作用点是B点,因为手作用在B点。
[3]土作用在杠杆的A点,故A点为阻力作用点。
16. 疫情高发期各地实施封村封路时用到的一种移动指示牌,结构示意图如图所示,其中为指示牌牌面,和为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹动时可看作杠杆,根据图示风向,则支点是______点(填图中字母)。把风力看成动力,那阻力是指示牌所受的______力。
【答案】 ①. C ②. 重
【解析】
【分析】杠杆能够绕着固定点转动,根据图示确定支点位置,从而分析出阻力。
【详解】[1]根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的端被吹离地面时,支点
为点,如下图:
[2]把风力看成动力,那阻力是指示牌重力。
【点睛】本题考查杠杆的特点、动力和阻力的判定,属于基础知识,要掌握。
17. 如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3 m,OB=0.2 m。A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___________N。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)。
【答案】 ①. 20 ②. 30 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由题意可知,物体的重力大小
[2]根据杠杆平衡条件
可得
解得
F=30N
[3]根据杠杆平衡条件若保持力F的方向不变,将B点向A点移动一些,G、OA不变,OB变大,F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,拉力F将_______(增大/不变/减小)。
【答案】 ①. F1 ②. F3 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]如图所示,杠杆所受的阻力是物体作用在杠杆上的力,阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动, 由图可知,F1使杠杆顺时针转动,F2、F3、F4使杠杆逆时针转动,所以不能使杠杆处于平衡状态的力是F1。
[2]F2、F3、F4的力臂分别为OD、OA、OC,其中OA最长。当阻力和阻力臂一定,根据杠杆的平衡条件Fl=Gl′可得,F3最小。
[3]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, 阻力不变,阻力臂变长,动力臂变短。由杠杆平衡条件可知,拉力F增大。
19. 如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是 ___________,如果物体重100N,动滑轮重20N,绳子摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力F=___________N。如果绳子的自由端移动距离是4m,则物体上升的距离是 ___________m。
【答案】 ①. A ②. 60 ③. 2
【解析】
【详解】[1]由于动滑轮是变形杠杆,根据杠杆结构特点可知,图中动滑轮的支点是A点。
[2]由图可知,滑轮由2根绳子承担的物重,所以摩擦和绳重不计,则人在绳子自由端加的拉力为
[3]当绳子自由端向上移动的距离是s=4m,重物则匀速上升的距离为
20. 一辆汽车陷进了泥潭, 司机按图甲、图乙两种方式安装滑轮,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 0.5m,那么汽车被拉动了_______m。
【答案】 ①. 定 ②. 省力 ③. 0.25
【解析】
【详解】[1]图甲中的滑轮使用时,滑轮的轴不随物体一起运动,是定滑轮。
[2]图乙中滑轮使用时,滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮,作用是省力。
[3]如果按图乙方式,人拉绳头移动了 0.5m,那么汽车被拉动的距离为
21. 图甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点,请回答:(1)____滑轮组能改变动力的方向,而____滑轮组不改变动力的方向;
(2)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;
(3)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_________。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. 2 ④. 3 ⑤. 乙 ⑥. 2h ⑦. 3h
【解析】
【详解】(1)[1][2]若不使用滑轮组提升物体,拉力的方向是向上的,若使用滑轮组提升物体方向向下就是改变动力的方向,由图可知:甲滑轮组能改变动力的方向,而乙滑轮组不能改变动力的方向。
(2)[3][4][5]由图可知:甲滑轮组有2段绳子承担物重,而乙滑轮组有3段绳子,乙滑轮组承担的绳子股数多,拉力就是越小越省力。
(3)[6][7]根据绳端移动的距离就是重物上升高度的n倍可知:甲滑轮组的绳端必须向下移动2h,乙滑轮组的绳端必须向上移动3h,
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。
【答案】
【解析】
【详解】找到支点O,延长力F2画出阻力作用线,然后过支点O做力F2作用线的垂线段,该垂线段即为力臂l2;根据力臂的定义可知,力和力臂的垂直,过力臂l1的右端,作垂直于力臂l1的直线,与杠杆的交点为力F1的作用点,已知阻力F2的方向向下,那么力F1的方向应向上,与F2的作用效果相反,然后标出表示力箭头,作图如下:
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,请在图中作出最省力的力臂及最小推力F 。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】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,支点为O,过支点O做直径OA,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
24. 如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】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:
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:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 ______ 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),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,此时弹簧测力计示数F1= ______ N。重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件;
(3)某小组的实验数据如下表所示,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: ______ ;
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
15
1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
4.5
10
【答案】 ①. 左 ②. 1 ③. 不可靠 ④. 没有同时改变力与力臂的大小
【解析】
【详解】(1)[1]为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节。
(2)[2]图中所示的弹簧测力计的分度值是0.1N,故示数为1N。
(3)[3][4]由实验数据得到与其他组不一样的结论,动力与阻力成正比关系,该结论不可靠,因为没有同时改变力与力臂的大小。
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,然后如图所示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A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们。
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________。
(2)若小华所用的拉力为20N,则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________N(摩擦忽略不计)。
【答案】 ①. 滑轮组 ②. 120 ③. 140
【解析】
【详解】(1)[1]如图,绳子分别几次绕过两根木棍,与滑轮组的结构相同,所以两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组;
(2)[2][3]如图直接拉着小明的绳子有6段,而直接拉着小杰的绳子有7段;根据滑轮组的特点可知
解得小明受到的拉力为
同理得小杰受到的拉力为
。
【点睛】重点是滑轮组受力特点的应用,关键是判断有几段绳子拉着木棍,方法是只要数出直接与木棍连接的绳子段数即可。
27. 在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
(1)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
(2)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_________________。
(3)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:__________。
【答案】(1)③ (2) ①. 变小 ②. 忽略了弹簧测力计的重力
(3) ①. 钩码和动滑轮竖直向上匀速
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
②. 寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 ③. 不能
【解析】
【小问1详解】
在探究定滑轮工作的特点时,要匀速向下拉动弹簧测力计,此时钩码受力平衡,故选③。
【小问2详解】
[1][2]因为测力计自身有重力,所以倒过来拉时,左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力,所以测力计示数会变小。
【小问3详解】
[1]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮。
[2][3]实验时,应匀速竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。
[4]实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力,故第一行为钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。
[5]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律,防止偶然性的发生。
[6]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重量和摩擦是客观存在的,动滑轮的重力可以尽量减小,但不可能为零。所以此次实验不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。
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传染,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OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
【答案】(1) ;(2)费力杠杆;(3)3.75N
【解析】
【分析】(1)脚垂直作用在杠杆上,画出压力大小。
(2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
(3)作出动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【详解】(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上,如图所示:
。
(2)木杆是一个杠杆,O为支点,小明的脚施加的力是动力F1,动力臂为OC,按钮对木杆的压力为阻力F2,阻力臂为OD,动力臂OC小于阻力臂OD,所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得
F1×OC=F2×OD
按钮对木杆的压力水平向左,所以OD=AB,所以
20N×15×10-2m=F2×80×10-2m
解得:F2=3.75N。
答:(1)F1的示意图如图所示:
。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
【点睛】本题要作出动力臂和阻力臂,并且明确阻力臂和按钮的高度相同,这是解决本题的关键。
29. 用如图所示的滑轮组将一个重G=30N 的物体用最省力的方法匀速提升10m。
(1)请在图中画出最省力的滑轮组的绕线;
(2)求绳端移动的距离;
(3)不计摩擦、绳重,实际拉力,求动滑轮的重;
(4)不计摩擦、绳重,用此滑轮组提起的物体,求实际拉力。
【答案】(1) (2)30m
(3)6N (4)40N
【解析】
【小问1详解】
图示滑轮组中,有1个动滑轮,用最省力的方式提升物体,与动滑轮相连的绳子股数n=3,所以应将绳子固定在动滑轮上,作图如下:
【小问2详解】
物体上升10m,绳子自身上端移动的距离
s=3h=3×10m=30m
【小问3详解】
不计绳重及摩擦时,绳端的拉力为,则动滑轮的重力为
G动=3F1-G=3×12N-30N=6N
【小问4详解】
不计绳重及摩擦时,提起物体的重力为114N时,绳端的拉力为
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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。撬棍质地均匀,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,换用弹簧测力计在处竖直向下拉
D. 去掉右侧钩码,换用弹簧测力计在处斜向下拉
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浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是( )
A. 为省力,可将用力划浆的手靠近支点
B. 为省力,可将用力划浆的手远离支点
C. 为省距离,可将用力划浆的手远离支点
D. 将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离
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. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D. 国旗上升的距离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1m时,绳子自由端移动的距离是3m,该同学用力的方向向下,则该滑轮组的组成情况是( )
A. 由1个动滑轮,2个定滑轮组成 B. 由2个动滑轮,1个定滑轮组成
C. 由1个动滑轮,1个定滑轮组成 D. 由2个动滑轮,2个定滑轮组成
9. 一名体重500N的举重运动员,可举起1200N的物体,这个人站在地面上,用如图的装置提升重物,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起最重的物重是( )
A. 500N B. 2400N C. 1200N D. 1000N
10. 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,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. 3N B. 6N C. 11N D. 22N
11. 在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为( )
A. 300N 0.1m/s B. 150N 0.1m/s
C. 60N 0.2m/s D. 30N 0.2m/s
12. 如图所示是指甲剪的示意图,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,为一杠杆,为支点,杠杆重不计,.在杠杆右端处用细绳悬挂重为的物体,当段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在端施加最小的力为;当段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在端施加最小的力为,则( ).
A. B. C. D. 无法比较
14. 如图1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2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2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是杠杆,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. 疫情高发期各地实施封村封路时用到的一种移动指示牌,结构示意图如图所示,其中为指示牌牌面,和为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹动时可看作杠杆,根据图示风向,则支点是______点(填图中字母)。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,OA=0.3 m,OB=0.2 m。A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___________N。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,拉力F将_______(增大/不变/减小)。
19. 如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是 ___________,如果物体重100N,动滑轮重20N,绳子摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力F=___________N。如果绳子的自由端移动距离是4m,则物体上升的距离是 ___________m。
20. 一辆汽车陷进了泥潭, 司机按图甲、图乙两种方式安装滑轮,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 0.5m,那么汽车被拉动了_______m。
21. 图甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点,请回答:(1)____滑轮组能改变动力的方向,而____滑轮组不改变动力的方向;
(2)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;
(3)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_________。
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,请在图中作出最省力的力臂及最小推力F 。
24. 如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
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:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 ______ 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),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,此时弹簧测力计示数F1= ______ N。重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件;
(3)某小组的实验数据如下表所示,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: ______ ;
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
15
1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
4.5
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,然后如图所示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A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们。
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________。
(2)若小华所用的拉力为20N,则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________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:
(1)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
(2)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_________________。
(3)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传染,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OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
29. 用如图所示的滑轮组将一个重G=30N 的物体用最省力的方法匀速提升10m。
(1)请在图中画出最省力的滑轮组的绕线;
(2)求绳端移动的距离;
(3)不计摩擦、绳重,实际拉力,求动滑轮的重;
(4)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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