专题08 斜面和杠杆-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级科学上学期期末真题分类汇编(浙教版)
2024-11-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.00 MB |
| 发布时间 | 2024-11-29 |
| 更新时间 | 2024-11-29 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49008320.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题08 斜面和杠杆
考点一 斜面及其工作特点
1.(2023秋•鄞州区期末)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。下列说法错误的是( )
A.箱子对水平地面的压强是2500Pa
B.将箱拉高1m所做的有用功是500J
C.上移过程中拉力做功的功率35W
D.箱子受到斜面对它的摩擦力为150N
【答案】D
【解答】解:A.重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上,箱子对水平地面的压强p===2500Pa;故A正确;
BC.现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。有用功W有=Gh=500N×1m=500J;
拉力做功W总=Fs=350N×2m=700J;
拉力做功的功率P===35W;故B、C正确;
D.将该箱子匀速拉上平台做的额外功W额=700J﹣500J=200J;克服斜面摩擦做的功是额外功,W额=fs,物体受到的摩擦力f===100N;故D错误。
故选:D。
2.(2023秋•余杭区期末)斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面,螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路,一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉,则( )
A.乙更省力 B.丙更省力
C.乙、丙省力情况相同 D.乙、丙都能省功
【答案】A
【解答】解:由图知,乙、丙螺丝钉高度相同,乙螺丝钉螺纹密、螺线长,相当于斜面较长。因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力。所以乙螺丝钉使用起来更省力。
故选:A。
3.(2023秋•杭州期末)如图所示,为了把两件相同的货物搬运到平板货车上,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(AB<CD,且B、D等高),用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端,另一件货物以同样的速度沿斜面CD推上顶端。下列说法正确的是( )
A.沿斜面AB推动更省力
B.沿斜面CD推动更省功
C.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功一定相同
D.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功的功率一定相同
【答案】C
【解答】解:A、因为CD斜面的倾斜角度更小,所以沿斜面CD推动更省力,故A错误;
B、根据功的原理可知,沿斜面CD推动不能省功,故B错误;
C、由W=Gh可知,G与h均相等,所以斜面CD推动和AB推动,工人克服货物重力做的功相等,故C正确;
D、由P=可知,W相同,时间的大小不确定,所以沿两个斜面推货物,工人克服货物重力做功的功率不一定相同,故D错误。
故选:C。
4.(2023秋•拱墅区期末)下列不属于斜面的是( )
A.盘山公路 B.撬棒
C.螺旋千斤顶 D.高架桥的引桥
【答案】B
【解答】解:盘山公路、螺旋千斤顶、高架桥的引桥都属于斜面,使用斜面可以省力,撬棒是杠杆,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
5.(2023秋•拱墅区期末)如图所示,甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,不考虑摩擦和绳重,则乙物体重力可能是( )
A.7N B.10N C.12N D.20N
【答案】A
【解答】解:甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,不考虑摩擦和绳重,斜面省力,沿斜面的拉力一定小于甲的重力,定滑轮不省力,所以乙的重力等于沿斜面对甲的拉力,一定小于甲的重力,故A正确,BCD错误。
故选:A。
考点二 杠杆及其五要素
6.(2023秋•拱墅区期末)如图所示,按下筷子盒M处时,筷子就会从出口滚出。若忽略筷子的压力,能正确表示按下筷子盒M处时的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:M处施加的动力是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的,根据四个选项,只有A正确的。
故选:A。
7.(2023秋•杭州期末)新冠疫情期间,各地经常进行核酸检测。如图是医务人员在用核酸拭子采集完后,将拭子头掰折入试管的情景。该情景下拭子相当于杠杆,下列关于该杠杆的分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:该情境下拭子相当于杠杆,F1绕O点逆时针旋转,F2绕O点顺时针旋转。
故选:B。
8.(2023秋•永康市期末)如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:由题意可知,撑住桨柄的末端为支点,下面的手给浆向后的力,这时水给浆一个向前的力,所以船前进。
故选:B。
9.(2023秋•北仑区校级期末)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:用开瓶器开启瓶盖时,支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点,即图中杠杆的左端O,阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2,
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1,因为动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆,即F1<F2,故ACD错误,B正确。
故选:B。
10.(2023秋•宁波期末)如图是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:据图可知,当用力摁住N点打开该夹子时,其会绕着中间的固定点O转动,即O为支点;
所按压的N点为动力的作用点,其方向向下;而杠杆MON受到夹子向下的阻力,M点就是阻力的作用点,故A正确,BCD错误。
故选:A。
考点三 杠杆的平衡条件
11.(2023秋•新昌县期末)如图所示的圆盘,第二个圆的半径为第一个的2倍,第三个圆的半径为第一个的3倍,以此类推。该圆盘可以在力的作用下绕圆心转动。现在不同位置上同时分别挂上一个钩码(钩码的质量相等),则可以让圆盘不发生转动的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.甲、丁 D.乙、丙
【答案】C
【解答】解:由于两侧钩码的质量相等,拉力相等,故动力与阻力相等,根据杠杆平衡条件知,两侧力臂相等时,杠杆能保持静止,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,
甲图:动力和阻力都作用在3圈上,动力臂和阻力相等都是3L,能平衡;
乙图:左侧力臂2L,右侧力臂3L,故不能平衡;
丙图:左侧力臂2L,右侧力臂3L,故不能平衡;
丁图:左侧力臂3L,右侧力臂3L,故能平衡;
故选:C。
12.(2023秋•宁波期末)如图1是宁波象山港跨海大桥的实景图,采用双塔双索面斜拉桥的结构,可以逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。若其他因素不变,适当增加桥塔的高度,则可以( )
A.增加动力 B.减小阻力
C.增加动力臂 D.减小阻力臂
【答案】C
【解答】解:
图4所示的模型,可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的杠杆。
由图可知,若增加塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,故C正确、ABD错误。
故选:C。
13.(2023秋•椒江区期末)如图表示我国古代劳动人民运送巨木的场景,他们通过悬绳、支架、横杆等工具,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是( )
A.仅将支架向右移动
B.减少横杆右端的人数
C.横杆右端的人向支架靠近
D.减小悬绳与支架间的距离
【答案】D
【解答】解:A、将支架向右移动,阻力和阻力臂变大,动力臂变小,则阻力和阻力的乘积变大,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故A错误。
B、减少横杆右端的人数,减小了动力,则阻力和阻力的乘积不变,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故B错误。
C、横杆右端的人向支架靠近,减小了动力臂,则阻力和阻力的乘积不变,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故C错误。
D、减小悬绳与支架间的距离,减小了阻力臂,则阻力和阻力臂的乘积变小,而动力和动力臂的乘积不变,可能将巨木抬起,故D正确。
故选:D。
14.(2023秋•温州期末)“推枣磨”是古代的一种平衡游戏(如图),即将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上,使之保持静止。据此可推测出( )
A.甲枣的质量一定大于乙枣
B.甲枣的质量一定小于乙枣
C.乙枣的质量一定小于丙枣
D.乙枣的质量一定大于丙枣
【答案】A
【解答】解:将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上,使之保持静止,杠杆处于平衡状态,丙是支点,根据图中甲的力臂比乙的力臂短,由杠杆平衡条件G1L1=G2L2知,甲重力大于乙的重力,甲的质量大于乙的质量,故A正确,BCD错误。
故选:A。
15.(2023秋•杭州期末)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空;B端的乙球浸没在水中时(不碰容器底和壁),杠杆恰好水平平衡,A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA:OB=1:2,甲物块重400N,乙球体积为1×10﹣2m3,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.乙球受到的浮力为10N
B.杠杆B端所受的拉力为100N
C.乙球的重力为300N
D.乙球的密度为2×103kg/m3
【答案】C
【解答】解:A、根据阿基米德原理,乙球浸没在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m3=100N,故A错误;
B、杠杆B端所受的拉力为F′,杠杆恰好水平平衡。根据杠杆的平衡条件:G甲×OA=F′×OB;即F′===200N,故B错误;
C、杠杆B端所受的拉力为F′,根据物体间力的作用是相互的,则乙球受到杠杆B端的拉力大小也为F′,乙球浸没在水中时处于平衡状态,G乙=F′+F浮=200N+100N=300N,故C正确;
D、由C我们知道G乙=300N,根据密度的公式:ρ乙====3×103kg/m3,故D错误。
故选:C。
考点四 杠杆的动态平衡分析
16.(2023秋•桐乡市期末)如图所示,小刘在做探究杠杆平衡条件的实验时,杠杆处于平衡状态;若将左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码,则杠杆会( )
A.仍然平衡 B.向左端倾斜
C.向右端倾斜 D.无法判断
【答案】B
【解答】解:设一个钩码重为G,一格长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;
若将左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码,则:5G×4L>4G×4L,所以杠杆不再平衡,杠杆的左端下沉。
故选:B。
17.(2023秋•东阳市期末)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起均质木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。当乙的作用点从B点向O点靠近时,乙对木料作用力将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
【答案】B
【解答】解:当乙的作用点向O靠近时,此时作用点记为B′;
以A为支点,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得:F乙×AB′=G×AO;
则:F乙=;当乙向O点靠近,AB′减小,G与AO不变,则F乙变大;
故选:B。
18.(2023秋•玉环市期末)如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,拉力F的大小如何变化( )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动,在转动的过程中,阻力大小不变,根据三角形知识可知,动力臂和阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力的大小不变,故B正确。
故选:B。
19.(2023秋•江北区期末)即将放寒假,某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.其他条件不变,仅伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.其他条件不变,拉力F的方向沿顺时针改变20°,拉力F减小
C.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
D.使拉力F的方向沿顺时针改变40°,通过调节拉力大小,不能使拉杆箱保持静止
【答案】D
【解答】解:A、由图知,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如下图所示:
;
其它条件不变时,仅伸长拉杆的长度,由图可知,动力臂会变大,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知,拉力F减小,故A错误;
B、其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变20°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故B错误;
C、箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故C错误;
D、使拉力F的方向沿顺时针改变40°,此时拉力方向向下,阻力方向不变,仍然竖直向下,在两个向下的力作用下,无论怎样调节拉力大小,都不能使拉杆箱保持静止,故D正确。
故选:D。
20.(2023秋•鄞州区期末)如图所示为一杠杆,左侧挂一重物,以下四个方向的力能使杠杆保持平衡,且能使杠杆从图示位置转到水平位置的过程中始终变大的是( )
A.OA始终竖直向上 B.OB始终垂直杆向上
C.OC始终竖直向下 D.OD始终垂直杆向下
【答案】D
【解答】解:由图可知,支点在动力和阻力的中间,阻力的方向竖直向下,则动力的方向也是向下的,所以C、D方向的力能使杠杆平衡,A、B方向的力不能使杠杆平衡;
杠杆从图示位置转到水平位置的过程中,阻力不变,阻力臂变大,当OD始终垂直杆向下时,动力臂是不变的,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变大,故D正确。
故选:D。
考点五 杠杆中最小力问题
21.(2023秋•江北区期末)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
【答案】D
【解答】解:当购物车前轮遇到障碍物时,支点为B轮,故应在D端施加一个垂直DB所在直线向下的力时力臂最长,所用的力是最小的,故D正确、ABC错误。
故选:D。
22.(2023秋•鄞州区校级期末)如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )
A.600N B.400N C.200N D.150N
【答案】C
【解答】解:
①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:
②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:
由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;
如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,
由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:
F1×1.8m=1800N×0.2m,
∴F1=200N。
故选:C。
23.(2023秋•鄞州区期末)停放自行车时,若要从如图中四点选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】D
【解答】解:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮转轴为支点,力的方向是竖直向上的,所以在D点施加竖直向上的力时,此时的力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时所用的力是最小的。
故选:D。
24.(2023秋•上城区期末)为了防止门被风吹动,常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。门可以绕轴O自由转动,“门吸”与O位置关系、“门吸”引力作用点和方向等如图乙所示(摩擦力忽略不计)。则关门所需的最小力F的作用点和方向是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:根据F1×L1=F2×L2可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。由图乙可知,门可以绕轴O自由转动,则其支点为O,当“门吸”在最右端时,动力臂最长,则“门吸”引力作用点应该在最右端,方向垂直于最长动力臂指向“门吸”时为关门所需的最小力,由图可知,只有A图符合要求。
故选:A。
25.(2023秋•婺城区期末)如图所示,O为杠杆AB的支点,A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】A
【解答】解:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小、越省力;
由图可知支点到F1作用线的距离为三格的长度;支点到F2作用线的距离小于三格的长;支点到F3作用线的距离为二格的长度;作用在杠杆上的F4和阻力作用效果一样(都会使杠杆逆时针转动),因此无法使杠杆平衡。
故选:A。
考点六 杠杆的分类
26.(2023秋•慈溪市期末)公筷公勺是文明新“食尚”。当你用筷子夹菜时(如图),你就在使用杠杆了。下列工具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是( )
A.起子 B.钳子
C.钓鱼竿 D.撬石木棒
【答案】C
【解答】解:筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
A、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、撬石木棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:C。
27.(2023秋•上城区期末)下列是生活中的四种杠杆,属于费力杠杆的是( )
A.开瓶器 B.核桃夹
C.园艺剪 D.钓鱼竿
【答案】D
【解答】解:ABC、开瓶器、核桃夹、园艺剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故ABC不符合题意;
D、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。故选:D。
28.(2023秋•鄞州区期末)下列机械或工具的使用中能省力的是( )
A.用羊角锤拔钉子 B.用食品夹夹鸡蛋
C.用托盘天平称质量 D.用船桨划船
【答案】A
【解答】解:A、用羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,能省力,故A符合题意;
B、用食品夹夹鸡蛋时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力,故B不符合题意;
C、用托盘天平称质量时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力,故C不符合题意;
D、用船桨划船时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力,故D不符合题意。
故选:A。
29.(2023秋•玉环市期末)如图以O为支点的人体杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.端茶杯
B.仰卧起坐
C.俯卧撑
D.负重高抬腿
【答案】C
【解答】解:A、在端茶杯的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B、在做仰卧起坐的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;
C、在做俯卧撑的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C正确;
D、在负重高抬腿的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选:C。
30.(2023秋•柯桥区期末)下列工具中,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.铡刀
C.拔钉锤 D.开瓶器
【答案】A
【解答】解:A、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、拔钉锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:A。
考点七 杠杆中力和力臂的画法
31.(2023秋•温州期末)杭州亚运会以其热情周到的志愿服务、精彩高超的赛事水平收获来自世界的关注和好评。亚运会共设42个竞赛大项,包括31个奥运项目其中有田径(包括跳高)、攀岩、足球、皮划艇等,包括11个具有浓郁的亚洲特色和中国特色非奥运项目有板球、群雳舞等。下列小题为运动员参赛情景并回答相应问题。图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆,下列船桨模型中最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:由题意可知,撑住桨柄的末端为支点,下面的手给桨向后的力,这时水给桨一个向前的力,使船前进。
故选:B。
32.(2023秋•仙居县期末)如图所示为一种常用核桃夹,使用时手在A点施加压力,夹子绕O点转动就能使B点的核桃壳压裂。下列能正确表示使用该核桃夹的杠杆示意图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:图中核桃夹夹核桃时,阻力来自于核桃,方向向外,动力来自于人手,方向向内,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,因此人手的握力小于核桃的阻力,故A正确,BCD错误。
故选:A。
33.(2023秋•永嘉县期末)如图所示是同学们常用的燕尾夹,MON可以看作一个杠杆。当用力摁住N点打开夹子时,此杠杆示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:据图可知,当用力摁住N点打开该夹子时,其会绕着中间的固定点O转动,即O为支点;
所按压的N点为动力F1的作用点,F1的方向向下;而杠杆MON受到弹簧向下的阻力F2,M点就是阻力F2的作用点,故ABD错误,C正确。
故选:C。
34.(2023秋•瑞安市校级期末)图(甲)是搬运工利用杠杆原理制成的搬货物上楼的小车,其中M、M′两处为轴连接,图(乙)中的a→b→c描述了小车搬运货物上楼的过程,其中a、c两幅图所示杠杆的动力臂正确的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
【答案】C
【解答】解:由图可知:a图中用力向下压,煤气罐向上运动,所以杠杆绕着轴MM′转动,所以支点在MM'连线上。
c图中用力向上拉,煤气罐向上运动,所以杠杆绕着车轮的轴转动,所以支点在车轮的轴上。画出的动力臂如下图所示:
所以c正确。
故选:C。
35.(2023秋•柯城区校级期末)小明周末回家发现小区的垃圾桶有了新变化,如图所示,在垃圾桶上方有一个顶棚的框架,顶棚处装有两个滑轮,传动绳通过滑轮连接把手,只要轻轻一拉把手,垃圾桶的盖子就顺利打开了,极大地方便了市民的使用。选项图中能正确表示垃圾桶盖被拉起时的动力臂L1的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:动力臂是支点到动力作用线的距离,一拉把手,垃圾桶的盖子就顺利打开,此时盖子围绕左端(支点位置)转动,对照各选项可知,只有C选项符合要求。
故选:C。
36.(2023秋•嵊州市期末)如图所示,建筑工人用轻绳将重500N的物体沿斜面从底端为速拉到顶端,拉力大小为150N,已知斜面长3m,高0.6m,下列说法正确的是( )
A.拉力所做的总功是1500焦
B.拉力所做的有用功是450焦
C.物体受到斜面的摩擦力是50牛
D.物体上升过程中克服摩擦所做功是750焦
【答案】C
【解答】解:A、拉力所做总功为:W总=Fs=150N×3m=450J,故A错误;
B、拉力所做有用功为:W有=Gh=500N×0.6m=300J,故B错误;
C、此过程所做额外功为:W额=W总﹣W有=450J﹣300J=150J,
由W额=fs变形得,
摩擦力为:f===50N,故C正确;
D、物体上升过程中克服摩擦所做功即额外功,是150焦,故D错误。
故选:C。
37.(2023秋•慈溪市期末)下列物体不属于斜面的是( )
A.引桥 B.劈 C.螺栓 D.钳子
【答案】D
【解答】解:引桥、劈和螺栓上的螺纹属斜面在日常生产生活中的应用,而钳子不是斜面的应用,属于杠杆,故ABC错误,D正确。
故选:D。
38.(2023秋•苍南县期末)如图是工人正在使用铁锹铲运石料的情景,下列能正确表示使用该铁锹的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:如图并结合生活经验可知:铁锹是费力杠杆,O点是支点,A点为阻力作用点,B点是动力作用点,过A、B分别沿竖直向下、垂直于OB的向上的方向画出阻力和动力示意图,如下图所示:
故ABD错误,C正确。
故选:C。
39.(2023秋•慈溪市期末)在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题。如图所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出来了。将该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是( )
A.转轴─虎口─套管 B.小铲─套管─虎口
C.小铲─虎口─套管 D.虎口─转轴─套管
【答案】B
【解答】解:将小铲着地,整个杠杆是绕着小铲运动的,小铲就是支点;
要让杠杆转动,在套管上用力,则动力作用点在套管上;
虎口处夹着棉花杆,棉花杆会对虎口处施加一个阻碍杠杆转动的力,阻力作用点在虎口处。
故选:B。
40.(2023秋•余姚市期末)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上水平静止(如图所示),汤匙在手指上的左侧部分质量为m左,受到的重力的力臂为L左;右侧部分的质量为m右,受到的重力的力臂为L右,则下列关系正确的是( )
A.L左>L右,m左<m右 B.L左=L右,m左=m右
C.L左<L右,m左>m右 D.L左>L右,m左>m右
【答案】A
【解答】解:如图,小勺是一个杠杆,手指支撑小勺处为支点,小勺在水平位置平衡,左端的力和左端的力臂乘积等于右端的力和右端力臂的乘积,即m左×L左=m右×L右,
左端的力臂大于右端的力臂即L左>L右,所以左端的重力小于右端的重力,即m左<m右,故A正确,BCD错误。
故选:A。
41.(2023秋•鹿城区期末)如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A.F甲>F乙,因为乙方法的动力臂长
B.F甲<F乙,因为甲方法的阻力臂短
C.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【解答】解:两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力为F,阻力均为水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以动力臂都等于阻力臂的2倍;
根据杠杆的平衡条件可得:F==G,所以前后两次所用的力相同,故ABC错误,D正确。
故选:D。
42.(2023秋•北仑区期末)如图是秤的杠杆原理,其中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向A端移
B.“权”小于“重”时,标”一定小于“本
C.提纽向右移时,B端下沉
D.增大“重”时,应换用更小的“权”
【答案】A
【解答】解:A、根据杠杆平衡条件,增大“重”时,应把“权”向A端移,故A正确;
B、“权”小于“重“时,“标”一定小于“本”,说法错误。根据杠杆平衡的条件,应该是“标”大于“本”,故B错误;
C、提纽向右移时,“标”增大,“本”减小,权×标大于重×本,B端上升,故C错误;
D、增大“重”时,应换用更小的“权”,说法错误,权不变,应该改变标的长度,故D错误。
故选:A。
43.(2023秋•上虞区期末)2023年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力F减小
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
【答案】C
【解答】解:
A、在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止,旅行箱受到的合力为0,旅行箱受到竖直向下的重力、竖直向上的地面施加的支持力、斜向上的拉力F的共同作用,所以重力和支持力的大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B、由图知,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如图所示:
;
其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,由图可知,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知,拉力F增大,故B错误;
C、其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故C正确;
D、箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故D错误。
故选:C。
44.(2023秋•江北区期末)有一质量分布不均匀的木条,质量为2.4kg,长度为AB,C为木条上的点,AC=AB.现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上,再将此木条支放在两秤上,B端支放在乙秤上,C点支放在甲秤上,此时甲秤的示数是0.8kg,如图所示。则欲使乙秤的示数变为0,应将甲秤向右移动的距离是(支放木条的支架重不计)( )
A.AB B.AB C.AB D.AB
【答案】B
【解答】解:木条的重力:G=mg=2.4kg×10N/kg=24N;
设木条重心在D点,当C点放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,
托盘秤甲的示数是0.8kg,则托盘受到的压力:F压=mCg=0.8kg×10N/kg=8N,
根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条C点的支持力为8N,如图所示:
由杠杆平衡条件有:FC×CB=G×BD,即:8N×CB=24N×BD,
所以:CB=3BD,
因AC=AB,所以CB=AB
则BD=×AB=AB,
CD=AB﹣AC﹣BD=AB﹣AB﹣AB=AB,
欲使乙秤的示数变为0,需将甲秤移到D点,故向右移动的距离为AB。
故选:B。
45.(2023秋•瑞安市期末)如图所示,杠杆OAB能绕O点转动,在A点挂一重物G,为保持杠杆在水平位置平衡,在B点分别作用的四个力中最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【解答】解:由图可知,动力F3与OB垂直,则动力F3对应的动力臂就是OB,它是最长的动力臂。由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。因为F3对应的动力臂最长,所以F3最小。
故选:C。
46.(2023秋•海曙区校级期末)一个圆柱形实心金属柱,高0.8米,底面直径是0.6米,重为1.5×104牛,要把该圆柱形柱体推翻,最初需用的力至少是( )
A.1.5×104牛 B.7.5×103牛
C.4.5×103牛 D.以上都不对
【答案】C
【解答】解:要把该圆柱形柱体推翻,相当于要该圆柱体绕底面边上的一点转动,这时,圆柱体重力的力臂时其底面的半径,即L阻=d=×0.6m=0.3m,
最初需用的力应该作用在转动点斜对角的的上表面上,此时的力臂L动==1m,
根据杠杆平衡条件可得:F动×L动=G×L阻,
则F动===4.5×103N。
故选:C。
47.(2023秋•绍兴期末)暑假期间,小敏随父亲参加了农村电网改造活动。活动中,需要将水泥电线杆埋入规定的地点以下1米深左右的土层中,因此需要挖坑,把长达10米、重为G=6000N的水泥电线杆放到坑口适当位置,再在电线杆上施力,将电线杆向上竖。下面四幅图片,是小敏为爸爸设计的坑形状、安放位置及电线杆上的施力情况,则最省力的操作是按设计图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:AD两图支点及力的作用点和方向相同,F的力臂为G的力臂的2倍,可知F均为重力的一半,AD同样;
BD相比,B图中F的力臂大约为G的力臂的3倍,所以F大约为G的三分之一,B比D更省力;
BC相比,C中的F斜着拉,此时力臂小于B图的力臂,所以B图更省力;
综上分析知,B图最省力。
故选:B。
48.(2023秋•义乌市校级期末)如图是洗衣机脱水自动装置的部分示意图,如果洗衣机在脱水时打开桶盖,会使原来处于拉伸状态的弹簧收缩,从而使刹车带紧压刹车盘,阻碍洗衣桶旋转,起到制动的作用。以弹簧的拉力为动力,杠杆MN与下列工具可归为一类的是( )
A.道钉撬 B.筷子
C.钢丝钳 D.起子
【答案】ACD
【解答】解:由图可知,以弹簧的拉力为动力,则刹车盘对刹车带的摩擦力为阻力,制动时,动力臂大于阻力臂,所以杠杆MN是省力杠杆;
道钉撬、钢丝钳、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,可与上述杠杆归为一类;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;故ACD符合题意,B不符合题意。
故选:ACD。
49.(2023秋•舟山期末)如图所示,斜面高为2m,用斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动,经过10s到达顶端,则拉力的功率是 150 W,该斜面的机械效率为 80% ,物体与斜面间的摩擦力是 50 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)拉力的功率为:
P===Fv=250N×0.6m/s=150W;
(2)斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m,
此过程所做总功为:
W总=Fs=250N×6m=1500J;
有用功为:
W有=Gh=600N×2m=1200J;
斜面的机械效率为:
η==×100%=80%;
(3)此过程中所做额外功为:
W额=W总﹣W有=1500J﹣1200J=300J;
额外功为克服摩擦力做的功,由W额=fs可得摩擦力:
f===50N。
故答案为:150;80%;50。
50.(2023秋•下城区期末)如图所示,用平行于斜面的拉力F,将一个重为10牛的物体由粗糙斜面底端匀速拉到顶端,斜面高度h=4米,长度L=8米,则拉力所做的有用功是 40 焦;若在这个过程中物体受到的摩擦力为1.25牛,则拉力F的大小为 6.25 牛。
【答案】40;6.25。
【解答】解:拉力所做的有用功W有用=Gh=10N×4m=40J,
拉力所做的额外功W额外=fL=1.25N×8m=10J,
拉力所做的总功W总=W有用+W额外=40J+10J=50J,
拉力F的大小F===6.25N。
故答案为:40;6.25。
51.(2023秋•滨江区期末)图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是 C (B/C),若要使海报架抵抗更大的风力,可适当 增大 (增大/减小)∠BAC角度的大小,从而使重力的力臂 增大 (增大/减小)。
【答案】C;增大;增大。
【解答】解:杠杆绕着转动的固定点叫支点,支点为杠杆在转动过程中的不动点,视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,B点在移动,C点不动,故支点为C点;
当∠BAC角度越大时,重力G的力臂L2越长,重力G大小不变,且结合图示和力臂的概念可知风力的力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,此时可承受更大的风力,故若要使海报架抵抗更大的风力,应增大∠BAC角度。
故答案为:C;增大;增大。
52.(2023秋•拱墅区期末)小乐用竖直向上的拉力F拉着一个重为200N的行李箱,行李箱保持静止。如图所示为此时行李箱所受拉力F和重力G的示意图,其中O为滚轮的转轴(不计此处摩擦),OA=10cm,AB=30cm,则拉力F的大小为 50 N。若小乐沿MN箭头方向施加拉力,行李箱能否继续保持静止?判断并说明理由。 不能;拉力和重力都是使得箱子顺时针转动,箱子无法保持静止。 。
【答案】50;不能;拉力和重力都是使得箱子顺时针转动,箱子无法保持静止。
【解答】解:可以将行李箱看成是一个杠杆,支点为O,F为动力,箱子的重力为阻力,动力臂等于OB=OA+AB=10cm+30cm=40cm,阻力臂为OA=10cm;
由杠杆的平衡条件可得:F1LB=GLA,
则:F1===50N;
若小乐沿MN箭头方向施加拉力,行李箱重力使得箱子顺时针转动,此时的拉力也使得箱子顺时针转动,没有阻碍箱子转动的力,因而不能保持静止。
故答案为:50;不能;拉力和重力都是使得箱子顺时针转动,箱子无法保持静止。
53.(2023秋•永康市期末)木条AB长1.5米,现小科利用水平放置的两架完全相同的台秤甲和乙对其进行相关问题的研究。如图台秤正中间各固定有一个大小和质量不计的支架,将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上,此时台秤甲的示数是5N,乙是20N。回答下列问题:
(1)木条的重心离A端的距离是 1.2 米。
(2)若只向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,则台秤甲的示数将 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)1.2;(2)变大。
【解答】解:
(1)木条受到竖直向下的重力和支架对木条竖直向上的支持力,由二力平衡,G=FA+FB,
两支架对木条的支持力和木条对托盘的压力为作用力和反作用力,大小相等,故木棒的重力为:
G=5N+20N=25N;
以A为支点,B点作用力为动力,物体的重力为阻力,
由杠杆的平衡条件可得:FBLB=GLG,
则:LG==1.2m;
(2)O为木条的重心,若向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,以B为支点,木条的重力G为阻力,C点对木条的支持力FC为动力,杠杆的示意图如图1所示:
由杠杆的平衡条件,G×LB=FC×(LC+LB),
因G和LB不变,当向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,LC变小,故动力臂变小,故FC变大,即甲的示数变大。
故答案为:(1)1.2;(2)变大。
54.(2023秋•海曙区期末)图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,通过两个水平杠杆组合实现脚踏翻盖,图乙为这两个杠杆AO1B和DCO2的示意图。已知桶盖重5N,重心位于DC中点的正上方,AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
(1)杠杆DCO2阻力臂长度为 30cm ;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为 20N 。
【答案】(1)30cm;(2)20。
【解答】解:设顶杆对桶盖上C点的作用力为F2,EO2=EC+CO2=×50cm+5cm=30cm,
根据杠杆平衡条件可得:G×EO2=F2×CO2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据力的作用是相互的可知:F1=F2,
则得:=,
所以,F=×G=×5N=20N。
故答案为:(1)30cm;(2)20。
55.(2023秋•德清县期末)如图为“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=2OB,G1=10牛,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 20 牛;
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB'(OB'=OB),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2的悬挂点应该移动至 ② 点处(选填“①”、“②”或“③”)。若不移动,则A端将 下降 (选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)20;(2)②,;下降。
【解答】解:
(1)如图甲,杠杆在水平位置平衡,
由杠杆平衡条件得:G1×OA=G2×OB,
即:10N×0.2m=G2×0.1m,
解得:G2=20N;
(2)保持G1位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来G2的力臂为OB,所以G2应该移动到②点处;
若不移动,杠杆左侧力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积,此时杠杆A端下降。
故答案为:(1)20;(2)②,;下降。
56.(2023秋•义乌市校级期末)(1)用如图甲小车,搬运煤气罐上楼,比直接扛上楼要省力的多,其中M、M′两处为轴连接。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶,正确的操作顺序是手握小车把手K,将力作用在K上,改变用力的方向就可完成。在上一个台阶过程中,abc三点都要成为支点一次。那么如图乙开始上一个新台阶,最合理的支点顺序是 b﹣c﹣a 。
(2)如图丙所示,将一根质量忽略不计的轻质木棒OAB,其中OA:AB=4:3,O端用绞链固定在墙上,木棒能绕O点转动,在距O点三分之一OA处挂一重为120N的物体,若要保持此棒在如图所示位置平衡,则加在B端的最小力为 32 N。
【答案】(1)b﹣c﹣a;(2)32
【解答】解:(1)①手握小车把手K,向下用力作用在K上,杠杆绕b点转动,此时杠杆的支点为b;
②当车轮上台阶后,向前推车,杠杆绕c点转动,此时支点为c;
③将力作用在K上向上用力,此时,杠杆绕轮与台阶的接触点a转动,a为支点;故最合理的支点顺序是b﹣c﹣a;
(2)在阻力、阻力臂不变的情况下,为使动力最小,根据杠杆的平衡条件而开展,动力臂要最长,当OB为动力臂时,动力臂最大,动力最小;
OA:AB=4:3,根据勾股定理可知,OA:OB=4:5:;
根据杠杆平衡条件可得:F×OB=G×OA,
所以,F===32N。
故答案为:(1)b﹣c﹣a;(2)32。
57.(2023秋•宁海县期末)近年来,飞盘运动(如图1)深受大众喜爱。该运动不受性别、年龄、场地等限制,充分体现了“全民运动”。
(1)体重为500N的小科在投掷飞盘时,想通过降低自己的重心来提高投掷的稳定性。已知小科重心降低了20cm,则重力所做的功为 100 J。
(2)小科踮起脚尖接飞盘时,人脚(如图2)可以看成是一个 省力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】(1)100;(2)省力。
【解答】解:(1)小科重心下降的距离h=20cm=0.2m,
重力做的功W=Gh=500N×0.2m=100J;
(2)小科踮起脚尖接飞盘时,人脚的肌腱施加的力是动力,重力是阻力,动力臂大于阻力臂,根据F1L1=F2L2知此杠杆属于省力杠杆。
故答案为:(1)100;(2)省力。
58.(2023秋•东阳市期末)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。
(1)图乙为脚用力向下踩舂时(脚踩在最右端)在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力,小东判断:此时舂属于费力杠杆,理由是 在使用过程中,动力臂小于阻力臂 。
(2)若碓头质量为10kg,每次碓头上升的高度为0.3m,1min撞击臼中的谷粒10次,则人克服碓头重力做功的功率为 5 W。(不计横木的重力和摩擦)
【答案】在使用过程中,动力臂小于阻力臂;5。
【解答】解:(1)舂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)不计横木的重力和摩擦,1min内人克服碓头重力做功:
W总=nW=nGh=nmgh=10×10kg×10N/kg×0.3m=300J,
做功功率:
P===5W。
故答案为:在使用过程中,动力臂小于阻力臂;5。
59.(2023秋•江北区期末)现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶,他能有效阻隔垃圾散发的气味,图乙为打开桶盖时的简化图。若动力作用在A电上,请在图中画出:
①桶盖重力G的力臂L;
②作用在A点的最小动力F示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
过支点O向重力作用线作垂线段,即为重力G的力臂,用L表示。
以OA为动力臂是最长的力臂,根据杠杆平衡条件可知,此时动力最小;过A点作垂直于OA向上的作用力,即最小的动力F.如图所示:
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专题08 斜面和杠杆
考点一 斜面及其工作特点
1.(2023秋•鄞州区期末)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。下列说法错误的是( )
A.箱子对水平地面的压强是2500Pa
B.将箱拉高1m所做的有用功是500J
C.上移过程中拉力做功的功率35W
D.箱子受到斜面对它的摩擦力为150N
2.(2023秋•余杭区期末)斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面,螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路,一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉,则( )
A.乙更省力 B.丙更省力
C.乙、丙省力情况相同 D.乙、丙都能省功
3.(2023秋•杭州期末)如图所示,为了把两件相同的货物搬运到平板货车上,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(AB<CD,且B、D等高),用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端,另一件货物以同样的速度沿斜面CD推上顶端。下列说法正确的是( )
A.沿斜面AB推动更省力
B.沿斜面CD推动更省功
C.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功一定相同
D.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功的功率一定相同
4.(2023秋•拱墅区期末)下列不属于斜面的是( )
A.盘山公路 B.撬棒
C.螺旋千斤顶 D.高架桥的引桥
5.(2023秋•拱墅区期末)如图所示,甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,不考虑摩擦和绳重,则乙物体重力可能是( )
A.7N B.10N C.12N D.20N
考点二 杠杆及其五要素
6.(2023秋•拱墅区期末)如图所示,按下筷子盒M处时,筷子就会从出口滚出。若忽略筷子的压力,能正确表示按下筷子盒M处时的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
7.(2023秋•杭州期末)新冠疫情期间,各地经常进行核酸检测。如图是医务人员在用核酸拭子采集完后,将拭子头掰折入试管的情景。该情景下拭子相当于杠杆,下列关于该杠杆的分析正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023秋•永康市期末)如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2023秋•北仑区校级期末)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( )
A. B.
C. D.
10.(2023秋•宁波期末)如图是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
考点三 杠杆的平衡条件
11.(2023秋•新昌县期末)如图所示的圆盘,第二个圆的半径为第一个的2倍,第三个圆的半径为第一个的3倍,以此类推。该圆盘可以在力的作用下绕圆心转动。现在不同位置上同时分别挂上一个钩码(钩码的质量相等),则可以让圆盘不发生转动的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.甲、丁 D.乙、丙
12.(2023秋•宁波期末)如图1是宁波象山港跨海大桥的实景图,采用双塔双索面斜拉桥的结构,可以逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。若其他因素不变,适当增加桥塔的高度,则可以( )
A.增加动力 B.减小阻力
C.增加动力臂 D.减小阻力臂
13.(2023秋•椒江区期末)如图表示我国古代劳动人民运送巨木的场景,他们通过悬绳、支架、横杆等工具,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是( )
A.仅将支架向右移动
B.减少横杆右端的人数
C.横杆右端的人向支架靠近
D.减小悬绳与支架间的距离
14.(2023秋•温州期末)“推枣磨”是古代的一种平衡游戏(如图),即将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上,使之保持静止。据此可推测出( )
A.甲枣的质量一定大于乙枣
B.甲枣的质量一定小于乙枣
C.乙枣的质量一定小于丙枣
D.乙枣的质量一定大于丙枣
15.(2023秋•杭州期末)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空;B端的乙球浸没在水中时(不碰容器底和壁),杠杆恰好水平平衡,A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA:OB=1:2,甲物块重400N,乙球体积为1×10﹣2m3,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.乙球受到的浮力为10N
B.杠杆B端所受的拉力为100N
C.乙球的重力为300N
D.乙球的密度为2×103kg/m3
考点四 杠杆的动态平衡分析
16.(2023秋•桐乡市期末)如图所示,小刘在做探究杠杆平衡条件的实验时,杠杆处于平衡状态;若将左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码,则杠杆会( )
A.仍然平衡 B.向左端倾斜
C.向右端倾斜 D.无法判断
17.(2023秋•东阳市期末)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起均质木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。当乙的作用点从B点向O点靠近时,乙对木料作用力将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
18.(2023秋•玉环市期末)如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,拉力F的大小如何变化( )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.无法确定
19.(2023秋•江北区期末)即将放寒假,某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.其他条件不变,仅伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.其他条件不变,拉力F的方向沿顺时针改变20°,拉力F减小
C.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
D.使拉力F的方向沿顺时针改变40°,通过调节拉力大小,不能使拉杆箱保持静止
20.(2023秋•鄞州区期末)如图所示为一杠杆,左侧挂一重物,以下四个方向的力能使杠杆保持平衡,且能使杠杆从图示位置转到水平位置的过程中始终变大的是( )
A.OA始终竖直向上 B.OB始终垂直杆向上
C.OC始终竖直向下 D.OD始终垂直杆向下
考点五 杠杆中最小力问题
21.(2023秋•江北区期末)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
22.(2023秋•鄞州区校级期末)如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )
A.600N B.400N C.200N D.150N
23.(2023秋•鄞州区期末)停放自行车时,若要从如图中四点选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
24.(2023秋•上城区期末)为了防止门被风吹动,常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。门可以绕轴O自由转动,“门吸”与O位置关系、“门吸”引力作用点和方向等如图乙所示(摩擦力忽略不计)。则关门所需的最小力F的作用点和方向是( )
A. B.
C. D.
25.(2023秋•婺城区期末)如图所示,O为杠杆AB的支点,A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是( )
考点六 杠杆的分类
26.(2023秋•慈溪市期末)公筷公勺是文明新“食尚”。当你用筷子夹菜时(如图),你就在使用杠杆了。下列工具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是( )
A.起子 B.钳子
C.钓鱼竿 D.撬石木棒
27.(2023秋•上城区期末)下列是生活中的四种杠杆,属于费力杠杆的是( )
A.开瓶器 B.核桃夹
C.园艺剪 D.钓鱼竿
28.(2023秋•鄞州区期末)下列机械或工具的使用中能省力的是( )
A.用羊角锤拔钉子 B.用食品夹夹鸡蛋
C.用托盘天平称质量 D.用船桨划船
29.(2023秋•玉环市期末)如图以O为支点的人体杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.端茶杯
B.仰卧起坐
C.俯卧撑
D.负重高抬腿
30.(2023秋•柯桥区期末)下列工具中,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.铡刀
C.拔钉锤 D.开瓶器
考点七 杠杆中力和力臂的画法
31.(2023秋•温州期末)杭州亚运会以其热情周到的志愿服务、精彩高超的赛事水平收获来自世界的关注和好评。亚运会共设42个竞赛大项,包括31个奥运项目其中有田径(包括跳高)、攀岩、足球、皮划艇等,包括11个具有浓郁的亚洲特色和中国特色非奥运项目有板球、群雳舞等。下列小题为运动员参赛情景并回答相应问题。图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆,下列船桨模型中最合理的是( )
A. B.
C. D.
32.(2023秋•仙居县期末)如图所示为一种常用核桃夹,使用时手在A点施加压力,夹子绕O点转动就能使B点的核桃壳压裂。下列能正确表示使用该核桃夹的杠杆示意图的是( )
A. B.
C. D.
33.(2023秋•永嘉县期末)如图所示是同学们常用的燕尾夹,MON可以看作一个杠杆。当用力摁住N点打开夹子时,此杠杆示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
34.(2023秋•瑞安市校级期末)图(甲)是搬运工利用杠杆原理制成的搬货物上楼的小车,其中M、M′两处为轴连接,图(乙)中的a→b→c描述了小车搬运货物上楼的过程,其中a、c两幅图所示杠杆的动力臂正确的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
35.(2023秋•柯城区校级期末)小明周末回家发现小区的垃圾桶有了新变化,如图所示,在垃圾桶上方有一个顶棚的框架,顶棚处装有两个滑轮,传动绳通过滑轮连接把手,只要轻轻一拉把手,垃圾桶的盖子就顺利打开了,极大地方便了市民的使用。选项图中能正确表示垃圾桶盖被拉起时的动力臂L1的是( )
A. B.
C. D.
36.(2023秋•嵊州市期末)如图所示,建筑工人用轻绳将重500N的物体沿斜面从底端为速拉到顶端,拉力大小为150N,已知斜面长3m,高0.6m,下列说法正确的是( )
A.拉力所做的总功是1500焦
B.拉力所做的有用功是450焦
C.物体受到斜面的摩擦力是50牛
D.物体上升过程中克服摩擦所做功是750焦
37.(2023秋•慈溪市期末)下列物体不属于斜面的是( )
A.引桥 B.劈 C.螺栓 D.钳子
38.(2023秋•苍南县期末)如图是工人正在使用铁锹铲运石料的情景,下列能正确表示使用该铁锹的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
39.(2023秋•慈溪市期末)在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题。如图所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出来了。将该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是( )
A.转轴─虎口─套管 B.小铲─套管─虎口
C.小铲─虎口─套管 D.虎口─转轴─套管
40.(2023秋•余姚市期末)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上水平静止(如图所示),汤匙在手指上的左侧部分质量为m左,受到的重力的力臂为L左;右侧部分的质量为m右,受到的重力的力臂为L右,则下列关系正确的是( )
A.L左>L右,m左<m右 B.L左=L右,m左=m右
C.L左<L右,m左>m右 D.L左>L右,m左>m右
41.(2023秋•鹿城区期末)如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A.F甲>F乙,因为乙方法的动力臂长
B.F甲<F乙,因为甲方法的阻力臂短
C.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
42.(2023秋•北仑区期末)如图是秤的杠杆原理,其中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向A端移
B.“权”小于“重”时,标”一定小于“本
C.提纽向右移时,B端下沉
D.增大“重”时,应换用更小的“权”
43.(2023秋•上虞区期末)2023年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力F减小
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
44.(2023秋•江北区期末)有一质量分布不均匀的木条,质量为2.4kg,长度为AB,C为木条上的点,AC=AB.现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上,再将此木条支放在两秤上,B端支放在乙秤上,C点支放在甲秤上,此时甲秤的示数是0.8kg,如图所示。则欲使乙秤的示数变为0,应将甲秤向右移动的距离是(支放木条的支架重不计)( )
A.AB B.AB C.AB D.AB
45.(2023秋•瑞安市期末)如图所示,杠杆OAB能绕O点转动,在A点挂一重物G,为保持杠杆在水平位置平衡,在B点分别作用的四个力中最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
46.(2023秋•海曙区校级期末)一个圆柱形实心金属柱,高0.8米,底面直径是0.6米,重为1.5×104牛,要把该圆柱形柱体推翻,最初需用的力至少是( )
A.1.5×104牛 B.7.5×103牛
C.4.5×103牛 D.以上都不对
47.(2023秋•绍兴期末)暑假期间,小敏随父亲参加了农村电网改造活动。活动中,需要将水泥电线杆埋入规定的地点以下1米深左右的土层中,因此需要挖坑,把长达10米、重为G=6000N的水泥电线杆放到坑口适当位置,再在电线杆上施力,将电线杆向上竖。下面四幅图片,是小敏为爸爸设计的坑形状、安放位置及电线杆上的施力情况,则最省力的操作是按设计图( )
A. B.
C. D.
48.(2023秋•义乌市校级期末)如图是洗衣机脱水自动装置的部分示意图,如果洗衣机在脱水时打开桶盖,会使原来处于拉伸状态的弹簧收缩,从而使刹车带紧压刹车盘,阻碍洗衣桶旋转,起到制动的作用。以弹簧的拉力为动力,杠杆MN与下列工具可归为一类的是( )
A.道钉撬 B.筷子
C.钢丝钳 D.起子
49.(2023秋•舟山期末)如图所示,斜面高为2m,用斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动,经过10s到达顶端,则拉力的功率是 W,该斜面的机械效率为 ,物体与斜面间的摩擦力是 N。
50.(2023秋•下城区期末)如图所示,用平行于斜面的拉力F,将一个重为10牛的物体由粗糙斜面底端匀速拉到顶端,斜面高度h=4米,长度L=8米,则拉力所做的有用功是 焦;若在这个过程中物体受到的摩擦力为1.25牛,则拉力F的大小为 牛。
51.(2023秋•滨江区期末)图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是 (B/C),若要使海报架抵抗更大的风力,可适当 (增大/减小)∠BAC角度的大小,从而使重力的力臂 (增大/减小)。
52.(2023秋•拱墅区期末)小乐用竖直向上的拉力F拉着一个重为200N的行李箱,行李箱保持静止。如图所示为此时行李箱所受拉力F和重力G的示意图,其中O为滚轮的转轴(不计此处摩擦),OA=10cm,AB=30cm,则拉力F的大小为 N。若小乐沿MN箭头方向施加拉力,行李箱能否继续保持静止?判断并说明理由。 。
53.(2023秋•永康市期末)木条AB长1.5米,现小科利用水平放置的两架完全相同的台秤甲和乙对其进行相关问题的研究。如图台秤正中间各固定有一个大小和质量不计的支架,将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上,此时台秤甲的示数是5N,乙是20N。回答下列问题:
(1)木条的重心离A端的距离是 米。
(2)若只向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,则台秤甲的示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
54.(2023秋•海曙区期末)图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,通过两个水平杠杆组合实现脚踏翻盖,图乙为这两个杠杆AO1B和DCO2的示意图。已知桶盖重5N,重心位于DC中点的正上方,AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
(1)杠杆DCO2阻力臂长度为 ;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为 。
55.(2023秋•德清县期末)如图为“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=2OB,G1=10牛,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 牛;
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB'(OB'=OB),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2的悬挂点应该移动至 点处(选填“①”、“②”或“③”)。若不移动,则A端将 (选填“上升”或“下降”)。
56.(2023秋•义乌市校级期末)(1)用如图甲小车,搬运煤气罐上楼,比直接扛上楼要省力的多,其中M、M′两处为轴连接。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶,正确的操作顺序是手握小车把手K,将力作用在K上,改变用力的方向就可完成。在上一个台阶过程中,abc三点都要成为支点一次。那么如图乙开始上一个新台阶,最合理的支点顺序是 。
(2)如图丙所示,将一根质量忽略不计的轻质木棒OAB,其中OA:AB=4:3,O端用绞链固定在墙上,木棒能绕O点转动,在距O点三分之一OA处挂一重为120N的物体,若要保持此棒在如图所示位置平衡,则加在B端的最小力为 N。
57.(2023秋•宁海县期末)近年来,飞盘运动(如图1)深受大众喜爱。该运动不受性别、年龄、场地等限制,充分体现了“全民运动”。
(1)体重为500N的小科在投掷飞盘时,想通过降低自己的重心来提高投掷的稳定性。已知小科重心降低了20cm,则重力所做的功为 J。
(2)小科踮起脚尖接飞盘时,人脚(如图2)可以看成是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
58.(2023秋•东阳市期末)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。
(1)图乙为脚用力向下踩舂时(脚踩在最右端)在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力,小东判断:此时舂属于费力杠杆,理由是 。
(2)若碓头质量为10kg,每次碓头上升的高度为0.3m,1min撞击臼中的谷粒10次,则人克服碓头重力做功的功率为 W。(不计横木的重力和摩擦)
59.(2023秋•江北区期末)现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶,他能有效阻隔垃圾散发的气味,图乙为打开桶盖时的简化图。若动力作用在A电上,请在图中画出:
①桶盖重力G的力臂L;
②作用在A点的最小动力F示意图。
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