专题01 简单机械-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（苏科版）

专题01 简单机械 考点一 杠杆及其应用 1．（23-24九上·南京鼓楼·期末）下列器具属于省力杠杆的是（　　） A．镊子 B．核桃夹 C．托盘天平 D．筷子 2．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，下列使用中的工具，可认为是费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．瓶盖起子 C．螺丝刀 D．食品夹 3．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 4．（23-24九上·无锡·期末）下列工具使用时属于费力杠杆的是（　　） A．筷子夹食物 B．独轮车运货 C．扳手开瓶 D．羊角锤拔钉 5．（23-24九上·常州·期末）如图所示的杠杆中，在使用时能够省距离的是（　　） A．（1）（2） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4） 6．（23-24九上·盐城东台·期末）如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架等将巨木的一端抬起。如果他们无法将巨木抬起，下列改进方案能抬起的是（　　） A．减少右端的人 B．将支架向右移 C．横杆右端的人向支架靠近 D．减小横杆上悬绳与支架间的距离 7．（23-24九上·扬州宝应·期末）筷子是我们日常生活中普遍使用的餐具，如图所示将AB这支筷子作为杠杆，O点为支点，食指指头对筷子上M点的压力（垂直于筷子）是动力。则（　　） A．阻力臂是MN、动力臂是OM B．阻力是筷子对食物的压力 C．阻力的方向向上 D．把食物靠近支点放置时，食指对筷子上M点的压力变大 8．（23-24九上·泰州海陵·期末）将一根蜡烛的尾部削开，使其与头部一样露出灯芯，将一根细钢针从蜡烛中间部位穿过，再将细钢针架在两个纸杯之间，就制成一个“蜡烛跷跷板”，如图所示，以下判断不正确的是（　　） A．为方便将细钢针穿过蜡烛，可将细钢针加热 B．只点燃蜡烛左端灯芯，蜡烛不会上下交替摆动 C．同时点燃蜡烛两端灯芯，右端质量减小比左端快 D．同时点燃蜡烛两端灯芯，蜡烛不会上下交替摆动 9．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______（省力/费力）杠杆来设计，支点是______（A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______（①/②）效果更好。 考点二 杠杆的平衡条件计算 10．（23-24九上·连云港·期末）如图所示，均匀杠杆的每格长度相等，每个钩码的质量相等。在调节好的杠杆的A处挂2个钩码，B处挂3个钩码，下列操作可以使杠杆水平平衡的是（　　） A．将A处的钩码向右移动一格 B．将A处的钩码向左移动一格 C．将B处的钩码向左移动一格 D．将B处的钩码向右移动一格 11．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图甲所示，停车场入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　） A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆 B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小 C．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N 12．（23-24九上·扬州广陵·期末）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，使用它的好处是__________； （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小__________，剪断物体更省力； （3）如图丙，是用螺丝刀拧螺丝的情景。螺丝钉上螺纹__________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力，螺纹相当于一个__________（填简单机械名称）。 13．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，在探究杠杆平衡条件时，杠杆上标出了分布均匀的7个点，杠杆在水平位置平衡，则杠杆的重心在___________点。现有一些完全相同的钩码，当在G点悬挂2个钩码时，要在C点悬挂___________个钩码才能使杠杆再次水平平衡；保持G点悬挂3个钩码不变，在其余6个点上分别挂钩码，有些点无论怎么挂钩码都无法使杠杆再次水平平衡，这些点共有___________个。 14．（23-24九上·南京鼓楼·期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前若向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，则调节之前杠杆______端高； （2）图甲中，在A处挂2个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码。杠杆平衡后，再用一滑轮推动悬线（如图乙），会发现杠杆______（填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （3）图丙中，长为3cm的长方体橡皮放在20cm长的直尺（两端刻度线与尺的边缘对齐）上，向右移动直尺，使其恰好不翻倒，此时位置如图丁，若橡皮和直尺均质地均匀，则橡皮和直尺的质量之比为______，将橡皮翻转至虚线位置（如图戊），则直尺______（选填“不能”或“能”）平衡。 考点三 杠杆的动态平衡 15．（23-24九上·镇江丹徒·期末）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在B点作用一个竖直向上的拉力F，保持杠杆始终在水平位置平衡。若F改为沿虚线方向施力，则（ ） A．F大小不变 B．F将减小 C．F的力臂变短 D．F的力臂不变 16．（23-24九上·南京联合体·期末）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。 （1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是　______； （2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。 考点四 滑轮及滑轮组 17．（23-24九上·常州·期末）如图所示，每个滑轮自重相等，不计绳重和轮、轴间摩擦，分别用甲、乙两个滑轮组匀速向上提升重物时，甲、乙滑轮组绳端的拉力F恰好相等。已知，则每个滑轮的重为（　　） A．3N B．6N C．11N D．22N 18．（23-24九上·扬州宝应·期末）两个滑轮用如图所示的方式组合，其中B是_______滑轮，用力F拉动绳端时，物体向左做匀速直线运动，此时物体所受摩擦力为0.8N，不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，则拉力F为_______N。 19．（23-24九上·常州·期末）如图所示，使用滑轮分别按甲、乙两种方式匀速提升同一重物，不计滑轮自重，不计绳重及轮、轴间摩擦，使用甲装置的好处是___________；使用乙装置的好处是___________。 考点五 杠杆及滑轮作图 20．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示，请在杠杆端点 B 处画出杠杆受到的拉力 Fl的示意图并作A点受到拉力的力臂l。 （ ） 21．（23-24九上·镇江丹徒·期末）请在图中画出使杠杆AB在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。 22．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示为用手写字时的示意图。笔可以看作杠杆，O为支点，为阻力，请画出动力以及阻力的力臂。 23．（23-24九上·南京联合体·期末）按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。 24．（23-24九上·盐城东台·期末）在图中画出施加在开关上力F力臂l。 25．（23-24九上·南通海门·期末）如图，在杠杆中画出其受到的阻力及能使其保持平衡的最小动力F的示意图。 26．（23-24九上·南通市·期末）如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 27．（23-24九上·常州·期末）如图所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力F1及阻力F2的示意图。 。 28．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图是放在水平地面上的座椅侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕B点转动，请在图中画出F的示意图及其力臂L。 29．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小动力F1。 30．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。 31．（23-24九上·连云港·期末）如图所示，将滑轮看作是杠杆，请标出支点O并画出拉力F的力臂l。 32．（23-24九上·南京联合体·期末）用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。 33．（23-24九上·无锡·期末）向下拉绳将重物提升，画出图中滑轮组绕绳方法。 考点六 简单机械实验题 34．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0．5N）。 （1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向__________（选填“左”或“右”）移动__________个格； （3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐__________（选填“变大”或“变小”），原因是____________________。 35．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在探究“杠杆的平衡条件”实验中。 （1）实验前杠杆的左端下沉，如图甲所示，为便于准确测量的_______大小，则小明应将平衡螺母向_______（左/右）调节，直至杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为_______（用字母表示）；第3次实验的杠杆类型属于_______（省力/费力/等臂）杠杆； 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 ① 0.5 16.0 1.0 8.0 ② 1.0 15.0 1.0 15.0 ③ 2.0 15.0 1.5 20.0 （3）如图丙，小明用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将_______（填变化情况）。 36．（23-24九上·扬州广陵·期末）某实验小组利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆__________（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态；为了消除杠杆自重影响且便于读取力臂，接下来应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）使杠杆在水平位置平衡； （2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图乙所示，则在A点处应挂__________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； （3）改变两边所挂钩码的个数及钩码与O点的距离，多次实验。两侧钩码重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为：__________。实验中进行多次实验的目的是__________（选填“A”或“B”）； A．取平均值减少误差B．使实验结论具有普遍性 （4）用弹簧测力计代替钩码，保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙位置时，弹簧测力计的示数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 37．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向___________调节。 （2）如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂_________个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。 （3）实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是___________。 （4）如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为_________N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0~5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为_________g（g取10N/kg）。 38．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图所示的甲乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是（　　） A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．都不能 39．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 40．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．甲滑轮组的有用功比乙的少 C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重 41．（23-24九上·扬州宝应·期末）用沿斜面向上的2N拉力将重5N的物体匀速拉到图中虚线所示位置，用时10s，其中s=1.2m，h=0.3m。下列说法正确的是（　　） A．拉力对物体做功0.6J B．拉力做功的功率为0.15W C．斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力为2N 42．（23-24九上·镇江丹徒·期末）如图1所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，。其使用方法如图2、3所示，该工具属于______（填简单机械名称），使用时可以______。图2与图3两种使用方法相比，图______可以更轻松的拧动螺丝。 43．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，2022北京冬奥会上，韩聪用力拉着隋文静正在匀速旋转，此时若将韩聪视作杠杆，则支点为O，是韩聪的重心，G是韩聪所受的重力，韩聪的质量为62kg，则_________N；请测量图片中各力臂的长度，估算出隋文静对韩聪的拉力_________N；在旋转过程中，韩聪对隋文静_________（选填“有”或“没有”）做功。（g取10N/kg） 44．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示位置静止，此时杠杆_______（是/不是）处于平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向_______调，直至在水平位置平衡； （2）如图（b），在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，g取10N/kg，弹簧测力计的示数为_______N； （3）如图（c），左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变其与水平方向的夹角θ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是_______； A.B.C.D. （4）如图（d），小刚实验时发现，当杠杆水平平衡时，与小明得出的杠杆平衡条件不相符，可能的原因是__________。 45．（23-24九上·盐城东台·期末）小明在电视上看到物理教师在动物园内，用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到，测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。 （1）请根据活动现场照片，在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时，槽钢及各悬挂绳索位置（标不同字母以示区别）分布原理图；（ ） （2）为了测出大象的重力，除了弹簧测力计外，还需要的测量工具是___________； （3）结合第（1）题图中所标符号补写以下实验步骤： 步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节___________，使槽钢在水平位置平衡； 步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F； 步骤三：___________； （4）利用上述所测出物理量，写出大象重力G的表达式：G=___________； （5）小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，你同意他的观点吗，为什么？___________。 46．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图所示，王老师带领兴趣小组在动物园内粗略称量一头大象的质量，工具有：吊车、大铁笼、一根很长的均匀槽钢、钢绳、卷尺、量程为的弹簧测力计等，g取。 （1）称量前，他们设计了以下三种秤吊装置的方案。 方案甲：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢中点O并吊起，用弹簧测力计竖直向下拉B端使AB在水平位置平衡，读出其示数，可估测出铁笼的质量。 方案乙：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢O点（OA间距尽可能小）并吊起，用弹簧测力计竖直向下拉B端使AB在水平位置平衡，读出其示数，并用卷尺测量出OA和OB的长度，可估算出铁笼的质量。 方案丙：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢O点并吊起，移动O的位置，直至长槽钢AB在水平位置平衡。 在现场实践评估秤吊装置设计时，大家发现： 方案甲的主要缺陷是________________，方案乙的主要缺陷是________________，方案丙设计更科学的理由是________________。 （2）如图丁所示，正确选择秤吊装置后，将大象牵入大铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉着B端使AB在________________位置平衡，读出其示数为，测得，则大象的质量约为________________t。 47．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？ 48．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内，将450N的材料提升了10m（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。 （1）求拉力的做的功及其功率； （2）求提升450N材料时，此滑轮组的机械效率； （3）若绳子能承受的最大拉力为400N，求此滑轮组能提升的材料的最大重力是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 简单机械 考点一 杠杆及其应用 1．（23-24九上·南京鼓楼·期末）下列器具属于省力杠杆的是（　　） A．镊子 B．核桃夹 C．托盘天平 D．筷子 【答案】B 【解析】 A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．托盘天平在使用过程中，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．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，下列使用中的工具，可认为是费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．瓶盖起子 C．螺丝刀 D．食品夹 【答案】D 【解析】 A．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意 B．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．撬图钉时，螺丝刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 ABD．核桃夹、开瓶器、羊角锤的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ABD不符合题意； C．筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意。 故选C。 4．（23-24九上·无锡·期末）下列工具使用时属于费力杠杆的是（　　） A．筷子夹食物 B．独轮车运货 C．扳手开瓶 D．羊角锤拔钉 【答案】A 【解析】 A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 5．（23-24九上·常州·期末）如图所示的杠杆中，在使用时能够省距离的是（　　） A．（1）（2） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4） 【答案】D 【解析】 （1）羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故（1）不符合题意； （2）筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故（2）符合题意； （3）开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故（3）不符合题意； （4）点鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故（4）符合题意； 由以上分析可知，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．（23-24九上·盐城东台·期末）如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架等将巨木的一端抬起。如果他们无法将巨木抬起，下列改进方案能抬起的是（　　） A．减少右端的人 B．将支架向右移 C．横杆右端的人向支架靠近 D．减小横杆上悬绳与支架间的距离 【答案】D 【解析】 A．如图所示，支架是杠杆支点，人对横杆右端施加向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更大的动力，需要更多的人来参与给横杆施加向下的力，故A不符合题意； B．如果将支架向右移动，等于是动力臂减小，阻力臂增大，想要将巨木抬起需要比原来更大的动力，这是不可行的，故B不符合题意； C．横杆右端的人向支架靠近，则是动力臂减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，根据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬起来，故C不符合题意； D．减小横杆上悬绳与支架间的距离，等同于是减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的条件下，需要的动力减小了，就能把巨木抬起来，这种改进方式是可行了，故D符合题意。 故选D。 7．（23-24九上·扬州宝应·期末）筷子是我们日常生活中普遍使用的餐具，如图所示将AB这支筷子作为杠杆，O点为支点，食指指头对筷子上M点的压力（垂直于筷子）是动力。则（　　） A．阻力臂是MN、动力臂是OM B．阻力是筷子对食物的压力 C．阻力的方向向上 D．把食物靠近支点放置时，食指对筷子上M点的压力变大 【答案】C 【解析】 ABC．由图可知，杠杆绕O点转动，O点为支点，作用在M点向下的是动力，是手对筷子的力，作用在N点向上的力阻碍杠杆转动是阻力，阻力是食物对筷子的压力，分别从支点O向阻力作用线、动力作用线作垂线，就得到阻力臂ON，动力臂OM，故AB不符合题意，C符合题意； D．把食物靠近支点放置时，阻力臂变小，阻力不变，阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变小，所以食指对筷子上M点的压力变小，故D不符合题意。 故选C。 8．（23-24九上·泰州海陵·期末）将一根蜡烛的尾部削开，使其与头部一样露出灯芯，将一根细钢针从蜡烛中间部位穿过，再将细钢针架在两个纸杯之间，就制成一个“蜡烛跷跷板”，如图所示，以下判断不正确的是（　　） A．为方便将细钢针穿过蜡烛，可将细钢针加热 B．只点燃蜡烛左端灯芯，蜡烛不会上下交替摆动 C．同时点燃蜡烛两端灯芯，右端质量减小比左端快 D．同时点燃蜡烛两端灯芯，蜡烛不会上下交替摆动 【答案】D 【解析】 A．将细钢针加热，穿过蜡烛时可以将蜡烛熔化，更容易穿过蜡烛，故A正确，不符合题意； B．只点燃蜡烛左端灯芯，蜡烛左端质量减小，蜡烛右端会下沉，不会上下交替摆动，故B正确，不符合题意； CD．同时点燃蜡烛两端灯芯，右端烛焰与蜡烛成锐角，左端烛焰与蜡烛成钝角，右端熔化得快，质量减小得较左端快，此时右端上升，左端下沉；左端下沉后左端烛焰与蜡烛成锐角，右端烛焰与蜡烛成钝角，左端熔化得快，质量减小得较右端快，此时左端上升，右端下沉，如此反复，蜡烛就会上下交替摆动。故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 9．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______（省力/费力）杠杆来设计，支点是______（A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______（①/②）效果更好。 【答案】 ①．省力 ②．B ③．① 【解析】 [1][2]为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于轮围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。 [3]为了更省力，开关应选用动力臂较大，故开关应选用①。 考点二 杠杆的平衡条件计算 10．（23-24九上·连云港·期末）如图所示，均匀杠杆的每格长度相等，每个钩码的质量相等。在调节好的杠杆的A处挂2个钩码，B处挂3个钩码，下列操作可以使杠杆水平平衡的是（　　） A．将A处的钩码向右移动一格 B．将A处的钩码向左移动一格 C．将B处的钩码向左移动一格 D．将B处的钩码向右移动一格 【答案】C 【解析】 设每个钩码重力为G，每个小格长度为L。 A．将A处的钩码向右移动一格，左边力和力臂的乘积 2G×2L=4GL 右边力和力臂的乘积 3G×3L=9GL 右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故A不符合题意； B．将A处的钩码向左移动一格，左边力和力臂的乘积 2G×4L=8GL 右边力和力臂的乘积 3G×3L=9GL 右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故B不符合题意； C．将B处的钩码向左移动一格，左边力和力臂的乘积 2G×3L=6GL 右边力和力臂的乘积 3G×2L=6GL 右边力和力臂的乘积等于左边力和力臂的乘积，杠杆平衡，故C符合题意； D．将B处的钩码向右移动一格，左边力和力臂的乘积 2G×3L=6GL 右边力和力臂的乘积 3G×4L=12GL 右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故D不符合题意。 故选C。 11．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图甲所示，停车场入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　） A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆 B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小 C．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N 【答案】A 【解析】 A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，升起横杆所需的动力越大，故B错误； C．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，故C错误； D．要使横杆AB保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知 则 解得F＝400N，即在A端施加的最小的力为400N，故D错误。 故选A。 12．（23-24九上·扬州广陵·期末）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，使用它的好处是__________； （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小__________，剪断物体更省力； （3）如图丙，是用螺丝刀拧螺丝的情景。螺丝钉上螺纹__________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力，螺纹相当于一个__________（填简单机械名称）。 【答案】 ①．改变力的方向 ②．阻力臂 ③．密 ④．斜面 【解析】 （1）[1]使用定滑轮的好处是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，滑轮组可以省力也可以改变力的方向。 （2）[2]剪刀相当于一个杠杆，支点在剪刀的转动轴，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小阻力臂，剪断物体更省力。 （3）[3]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。 [4]螺丝钉上的螺纹相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉相当于增加了斜面的长度，拧起来更省力。 13．（23-24九上·淮安·期末）如图所示，在探究杠杆平衡条件时，杠杆上标出了分布均匀的7个点，杠杆在水平位置平衡，则杠杆的重心在___________点。现有一些完全相同的钩码，当在G点悬挂2个钩码时，要在C点悬挂___________个钩码才能使杠杆再次水平平衡；保持G点悬挂3个钩码不变，在其余6个点上分别挂钩码，有些点无论怎么挂钩码都无法使杠杆再次水平平衡，这些点共有___________个。 【答案】 ①．D ②．6 ③．4 【解析】 [1]杠杆在水平位置平衡时，其重心在杠杆的几何中心，即D点。 [2]设杠杆上每两点间的距离为l，每个钩码的重为G，据题意及杠杆的平衡条件有 解得，则要在C点挂6个钩码才能使杠杆再次水平平衡。 [3]保持G点悬挂3个钩码不变，那么在D、E、F这三点放硬币无法让杠杆两次水平平衡，因为E、F两点上挂钩码时，动力和阻力在杠杆的同一侧且力的方向相同，无法使杠杆平衡；而D点放置硬币时，阻力作用线通过支点，不能使杠杆转动，那么杠杆只受到一个动力的作用，也无法平衡。A点与G点距离支点的距离相同，因此在A点挂3个钩码可以使杠杆平衡，在B点时，由杠杆平衡条件可知 解得，不是整数，因此无论挂几个钩码都无法平衡。在C点时，由杠杆平衡条件可知 解得n=9，符合题意。因此这些点共有4个，分别是B、D、E、F。 14．（23-24九上·南京鼓楼·期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前若向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，则调节之前杠杆______端高； （2）图甲中，在A处挂2个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码。杠杆平衡后，再用一滑轮推动悬线（如图乙），会发现杠杆______（填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （3）图丙中，长为3cm的长方体橡皮放在20cm长的直尺（两端刻度线与尺的边缘对齐）上，向右移动直尺，使其恰好不翻倒，此时位置如图丁，若橡皮和直尺均质地均匀，则橡皮和直尺的质量之比为______，将橡皮翻转至虚线位置（如图戊），则直尺______（选填“不能”或“能”）平衡。 【答案】 ①．右 ②．1 ③．右端下沉 ④． ⑤．能 【解析】 （1）[1]根据题意可知，杠杆向左边偏，右边高，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向右调节平衡螺母。 （2）[2]设每个钩码重为G，根据杠杆平衡条件有 解得 所以应在A处挂1个相同的钩码。 [3]图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动左侧钩码的悬线，则左侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下，左侧拉力的力臂会变小，这时杠杆左侧拉力与力臂的乘积变小，小于右侧拉力与力臂的乘积，所以杠杆的右端下沉。 （3）[4]根据题意可知，长方体橡皮的长为3cm，重心在一半处；如图丁可知，橡皮的重心在刻度尺上 处；刻度尺以支点处5.50cm分成左右两个部分，左边、右边两个部分刻度尺的重力分别是G左边、G右边，分析可知，左边部分刻度尺的重心在刻度尺上 处，右边部分刻度尺的重心在刻度尺上 处；设橡皮的重力为G橡皮，根据杠杆平衡可知 设整个刻度尺的重力是G直尺，刻度尺以支点处5.50cm分成左右两个部分，所以 联立①②③，可得 根据可知，橡皮和直尺的质量之比为 [5]如图戊，分析可得，根据④可知，左边变为 化简得 右边不变，即 根据杠杆平衡可知，左边大于右边，因支点不变，橡皮翻转至虚线位置，增加了杠杆的稳度，所以整个装置能平衡，直尺能平衡。 考点三 杠杆的动态平衡 15．（23-24九上·镇江丹徒·期末）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在B点作用一个竖直向上的拉力F，保持杠杆始终在水平位置平衡。若F改为沿虚线方向施力，则（ ） A．F大小不变 B．F将减小 C．F的力臂变短 D．F的力臂不变 【答案】C 【解析】 若F改为沿虚线方向施力，动力臂减小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件得，动力F变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 16．（23-24九上·南京联合体·期末）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。 （1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是　______； （2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。 【答案】 ①．阻（重力） ②．变小 ③．功率 【解析】 （1）[1][2]先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小。 （2）[3]做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。 考点四 滑轮及滑轮组 17．（23-24九上·常州·期末）如图所示，每个滑轮自重相等，不计绳重和轮、轴间摩擦，分别用甲、乙两个滑轮组匀速向上提升重物时，甲、乙滑轮组绳端的拉力F恰好相等。已知，则每个滑轮的重为（　　） A．3N B．6N C．11N D．22N 【答案】B 【解析】 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为，。已知每个滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G动，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为 由题知，联立以上两式解得 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 18．（23-24九上·扬州宝应·期末）两个滑轮用如图所示的方式组合，其中B是_______滑轮，用力F拉动绳端时，物体向左做匀速直线运动，此时物体所受摩擦力为0.8N，不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，则拉力F为_______N。 【答案】 ①．定 ②．0.4 【解析】 [1]由图可知，B滑轮在使用过程中，轴固定不动，所以B滑轮是定滑轮。 [2]由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=2，由于不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，可得拉力F为 19．（23-24九上·常州·期末）如图所示，使用滑轮分别按甲、乙两种方式匀速提升同一重物，不计滑轮自重，不计绳重及轮、轴间摩擦，使用甲装置的好处是___________；使用乙装置的好处是___________。 【答案】 ①．省一半力 ②．改变施力方向 【解析】 [1][2]装置甲为动滑轮，动滑轮相当于省力杠杆，动力臂是阻力臂的2倍，使用甲的好处是可以省一半的力；装置乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，不能省力，使用乙的好处是可以改变施加力的方向。 考点五 杠杆及滑轮作图 20．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示，请在杠杆端点 B 处画出杠杆受到的拉力 Fl的示意图并作A点受到拉力的力臂l。 （ ） 【答案】 【解析】 杠杆端点 B 处受到重物的拉力Fl，作用在端点 B，方向竖直向下，如下图所示；拉力F作用在绳上，绳通过定滑轮，那么作用在A点拉力沿着绳的方向，所以A点受到拉力的力臂是支点O到这条绳的垂线，根据所述作出力臂，如下图所示。 21．（23-24九上·镇江丹徒·期末）请在图中画出使杠杆AB在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。 【答案】 【解析】 当动力F作用在点A，且竖直向下时，动力臂最长，动力最小，过点A做竖直向下的带箭头的直线，表示最小动力F，如图所示： 22．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示为用手写字时的示意图。笔可以看作杠杆，O为支点，为阻力，请画出动力以及阻力的力臂。 【答案】 【解析】 动力F1作用在手与钢笔的接触点上，方向与钢笔垂直向下，过手与钢笔的接触点做垂直钢笔向下的带箭头的直线，表示F1；过点O做力F2作用线的延长线的垂线，支点O到垂足之间的距离为力臂l2，如图所示： 23．（23-24九上·南京联合体·期末）按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。 【答案】 【解析】 已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂l1；阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下，如图所示： 24．（23-24九上·盐城东台·期末）在图中画出施加在开关上力F力臂l。 【答案】 【解析】 由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度即为F的力臂l，如图所示： 25．（23-24九上·南通海门·期末）如图，在杠杆中画出其受到的阻力及能使其保持平衡的最小动力F的示意图。 【答案】 【解析】 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；图中支点在O点，因此OR作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，过R点垂直于OR做向上的力，即为使轻质杠杆保持平衡的最小的动力F的示意图；阻力F阻是重物G对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下，如下图所示： 26．（23-24九上·南通市·期末）如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 【答案】 【解析】 小球所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，A点距离O点是最远的，故AO为力臂时，力是最小的；由于小球的拉力使得杠杆顺时针转动，则动力必须使得杠杆逆时针转动，动力方向垂直于OA向上，如图所示： 27．（23-24九上·常州·期末）如图所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力F1及阻力F2的示意图。 【答案】 【解析】 对于此杠杆而言，重物对杆向下的拉力即为阻力，方向沿绳子的方向，故沿着绳子向下画一个线段，并标上向下的箭头，即为阻力F2，在杠杆上找离支点最远的点，即B点，连接OB可知，OB即最长的力臂，根据杠杆平衡原理可知，阻力臂和阻力的乘积一定，动力臂越大，动力越小，故最小的动力即B点做 OB的垂线，并标上向下的箭头，因为只有向下，杠杆才能平衡，故如下图所示： 。 28．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图是放在水平地面上的座椅侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕B点转动，请在图中画出F的示意图及其力臂L。 【答案】 【解析】 座椅绕B点转动，故支点在B点，要求在C点用力，连接BC，则BC就是最长的动力臂L；由题意可知，要在C点用最小的力F使座椅绕B开始转动，则动力应垂直于力臂L向右，据此可画出最小动力F的示意图。如图所示： 29．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小动力F1。 【答案】 【解析】 根据杠杆的平衡条件可知，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。由图可知，OB作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此动力方向向下，如图所示： 30．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【解析】 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，如下图 31．（23-24九上·连云港·期末）如图所示，将滑轮看作是杠杆，请标出支点O并画出拉力F的力臂l。 【答案】 【解析】 动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L，如下图 32．（23-24九上·南京联合体·期末）用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。 【答案】 【解析】 滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离，说明与动滑轮连接的绳子的股数为2，图中的滑轮组由一个动滑轮、一个定滑轮组成，因此绕线要从定滑轮的挂钩绕起，绕线时，线不能重叠、不能交叉，每个滑轮只绕一遍，如图所示： 33．（23-24九上·无锡·期末）向下拉绳将重物提升，画出图中滑轮组绕绳方法。 【答案】 【解析】 【分析】 向下拉绳将重物提升，从绳子自由端向上绕起，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示 考点六 简单机械实验题 34．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0．5N）。 （1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向__________（选填“左”或“右”）移动__________个格； （3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐__________（选填“变大”或“变小”），原因是____________________。 【答案】 ①．右 ②．左 ③．2 ④．变大 ⑤．动力臂逐渐减小 【解析】 （1）[1]由图甲可知，此时杠杆左端重，右端轻，故此时应向右调节杠杆的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 （2）[2][3]设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则此时杠杆左端的力臂为FA=6l，杠杆右端钩码的重力为GB=3G，杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得 G×6l=3G×lB 解得杠杆B端力臂的长度为 故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。 （3）[4][5]由图丙可知，在旋转过程中，杠杆保持水平平衡，动力臂逐渐减小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆的平衡条件可知，动力逐渐增大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。 35．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在探究“杠杆的平衡条件”实验中。 （1）实验前杠杆的左端下沉，如图甲所示，为便于准确测量的_______大小，则小明应将平衡螺母向_______（左/右）调节，直至杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为_______（用字母表示）；第3次实验的杠杆类型属于_______（省力/费力/等臂）杠杆； 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 ① 0.5 16.0 1.0 8.0 ② 1.0 15.0 1.0 15.0 ③ 2.0 15.0 1.5 20.0 （3）如图丙，小明用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将_______（填变化情况）。 【答案】 ①．力臂 ②．右 ③． ④．费力 ⑤．变大 【解析】 （1）[1][2]实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。这样力臂在杠杆上，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）[3]分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平衡条件为 [4]由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。 （3）[5]如图丙所示，F始终与杠杆垂直，动力臂l1不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力G不变，阻力臂l2变大，根据杠杆平衡的条件 F的大小将变大。 36．（23-24九上·扬州广陵·期末）某实验小组利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆__________（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态；为了消除杠杆自重影响且便于读取力臂，接下来应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）使杠杆在水平位置平衡； （2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图乙所示，则在A点处应挂__________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； （3）改变两边所挂钩码的个数及钩码与O点的距离，多次实验。两侧钩码重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为：__________。实验中进行多次实验的目的是__________（选填“A”或“B”）； A．取平均值减少误差B．使实验结论具有普遍性 （4）用弹簧测力计代替钩码，保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙位置时，弹簧测力计的示数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①．达到 ②．右 ③．4 ④．F1l1=F2l2 ⑤．B ⑥．增大 【解析】 （1）[1]杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡。 [2]为了消除杠杆自重影响且便于读取力臂，需要杠杆处于水平位置，现在是左低右高，接下来应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]如图乙所示，设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡条件得到 6G×2L=nG×3L 所以n=4，所以在A处挂4个钩码。 （3）[4]改变两边所挂钩码的个数及钩码与O点的距离，多次实验，由实验数据可得杠杆的平衡条件为 动力×动力臂=阻力×阻力臂 即 F1l1=F2l2 [5]一次实验得到的结论具有偶然性，要使得实验结论具有普遍性，需进行多次实验，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）[6]用弹簧测力计代替钩码，保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙位置时，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大。 37．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向___________调节。 （2）如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂_________个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。 （3）实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是___________。 （4）如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为_________N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0~5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为_________g（g取10N/kg）。 【答案】 ①．是 ②．右 ③．3 ④．使实验的结论具有普遍性，避免偶然性 ⑤．1.2 ⑥．变大 ⑦．2500 【解析】 （1）[1] 平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体，杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，是平衡状态。 [2] 如图甲所示，杠杆左端下沉，其左端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3] 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F1l1= F2l2可得 解得 FB=3G 应在B点挂3个质量均为50g的钩码。 （3）[4] 实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是为了使实验的结论具有普遍性，避免偶然性。 （4）[5] 根据杠杆的平衡条件 得 [6] 让杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所测力计的示变大。 [7] 弹簧测力计的量程为0～5N，当拉力等于5N，并竖直向下拉时，拉起物体的重力最大，则有 代入数据得 解得 由G=mg得 38．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图所示的甲乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是（　　） A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．都不能 【答案】B 【解析】 如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图： 甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得Gl1=Gl2，则l1=l2；乙硬质轻杆，同理可得Gl3=Gl4，则l3=l4；用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图： 由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，甲硬质轻杆 l1′＜l1，l2′>l2 则 Gl1′＜Gl2′ 所以，甲杆右端的重物继续下降，则不能恢复到原来平衡位置。乙硬质轻杆 l3′>l3，l4′＜l4 则 Gl3′>Gl4′ 所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。 故选B。 39．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 由图知，甲装置使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n1=2；乙装置使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n2=3。 A．因为拉力端移动的距离s=nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍。已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，即绳端速度相同，设为v。则甲、乙两套装置物体上升的速度分别为 、 所以 故A错误； B．受力分析可得，甲、乙两套装置拉绳子的力分别为 、 滑轮和重物相同，所以 故B错误； C．绳端拉力，绳端A、B移动相同的距离，由W=Fs可知拉力做的总功 即甲装置的拉力做功比乙多，故C错误； D．机械效率为 滑轮和重物相同，所以机械效率相同，即 故D正确。 故选D。 40．（23-24九上·盐城阜宁·期末）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．甲滑轮组的有用功比乙的少 C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重 【答案】D 【解析】 A．两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F甲自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F乙自由端移动的距离为2h，故A错误． B．根据公式W有=Gh，由于两物体升高相同的高度，但是GA＞GB，所以W有甲＞W有乙，故B错误； C．W有甲＞W有乙，η甲＜η乙，结合知，W总甲＞W总乙，时间又相等，由P=知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误； D．根据，得=1+，因为η甲＜η乙，所以，又因为W有甲W有乙，所以，再根据得，，故D正确。 故选D。 41．（23-24九上·扬州宝应·期末）用沿斜面向上的2N拉力将重5N的物体匀速拉到图中虚线所示位置，用时10s，其中s=1.2m，h=0.3m。下列说法正确的是（　　） A．拉力对物体做功0.6J B．拉力做功的功率为0.15W C．斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力为2N 【答案】C 【解析】 AB．由题意可知，物体的重力为，物体提升的高度为，故所做的有用功为 由题意可知，拉力，斜面长，故拉力所做的功为 则拉力的功率为 故AB错误； C．斜面的机械效率为 故C正确； D．由题意可知，所做的额外功为 因所做的额外功为克服斜面摩擦力所做的功，则有 解得物体受到斜面的摩擦力为 故D错误。 故选C。 42．（23-24九上·镇江丹徒·期末）如图1所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，。其使用方法如图2、3所示，该工具属于______（填简单机械名称），使用时可以______。图2与图3两种使用方法相比，图______可以更轻松的拧动螺丝。 【答案】 ①．轮轴 ②．省力 ③．2 【解析】 [1][2][3]内六角螺丝的扳手是一种轮轴工具，拧螺丝可以省力，因此会费距离，要想使用更小的力，就要使轮半径更大，因此把长柄作为轮，把短柄作为轴，转动长柄拧螺丝可以更省力，即图2。 43．（23-24九上·无锡·期末）如图所示，2022北京冬奥会上，韩聪用力拉着隋文静正在匀速旋转，此时若将韩聪视作杠杆，则支点为O，是韩聪的重心，G是韩聪所受的重力，韩聪的质量为62kg，则_________N；请测量图片中各力臂的长度，估算出隋文静对韩聪的拉力_________N；在旋转过程中，韩聪对隋文静_________（选填“有”或“没有”）做功。（g取10N/kg） 【答案】 ①．620 ②．310（305~315均可） ③．没有 【解析】 [1]韩聪的质量为62kg，则重力 G=mg=62kg×10N/kg=620N [2]如图所示： 拉力F的力臂是OB，重力的力臂是OA，由图可知，拉力F的力臂大约为重力力臂的二倍，根据杠杆平衡条件可得 G×OA=F×OB 代入数据可得 620N×OA=F×2OA 解得F=310N。 [3]在旋转过程中，在力的方向上没有移动距离，所以韩聪对隋文静没有做功。 44．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示位置静止，此时杠杆_______（是/不是）处于平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向_______调，直至在水平位置平衡； （2）如图（b），在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，g取10N/kg，弹簧测力计的示数为_______N； （3）如图（c），左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变其与水平方向的夹角θ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是_______； A.B.C.D. （4）如图（d），小刚实验时发现，当杠杆水平平衡时，与小明得出的杠杆平衡条件不相符，可能的原因是__________。 【答案】 ①．是 ②．右 ③．3 ④．B ⑤．杠杆自重 【解析】 （1）[1]杠杆处于静止或匀速转动状态，都是平衡状态，所以图示中的杠杆处于平衡状态。 [2]图（a）中，杠杆的左端下沉，应向右调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]图（c）中A点处四个钩码的重力 G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N 设杠杆每小格的长度为L，据杠杆的平衡条件有 2N×3L=F×2L 解得F=3N，所以弹簧测力计的示数为3N。 （3）[4]图（c）中，左边钩码个数和位置保持不变，即阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的作用点固定不变，随着测力计与水平方向的角度θ增大，动力（弹簧测力计的作用力）臂增大，据杠杆平衡条件知，动力减小，即弹簧测力计的示数减小，当θ为90°时，动力臂最大，动力最小。当θ大于90°时，动力臂减小，动力增大，但θ为0°或180°时，动力臂为0，杠杆无法平衡，因此θ不能为0°或180°。 故选B。 （4）[5]让杠杆在水平位置平衡，支点位于杠杆的中点即杠杆的重心处，可避免杠杆自重对实验的影响。图（d）中，杠杆的支点在右侧，杠杆的重心与支点不重合，则杠杆的自重会对实验造成影响，得出的结论与小明的杠杆平衡条件不相符。 45．（23-24九上·盐城东台·期末）小明在电视上看到物理教师在动物园内，用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到，测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。 （1）请根据活动现场照片，在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时，槽钢及各悬挂绳索位置（标不同字母以示区别）分布原理图；（ ） （2）为了测出大象的重力，除了弹簧测力计外，还需要的测量工具是___________； （3）结合第（1）题图中所标符号补写以下实验步骤： 步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节___________，使槽钢在水平位置平衡； 步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F； 步骤三：___________； （4）利用上述所测出物理量，写出大象重力G的表达式：G=___________； （5）小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，你同意他的观点吗，为什么？___________。 【答案】 ①． ②．刻度尺 ③．见解析 ④．见解析 ⑤．见解析 ⑥．见解析 【解析】 （1）[1]测量大象的重力，使用的是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，如图所示 （2）[2]测量大象的重力，需要测量拉力的大小和力臂的大小，故还需要刻度尺。 （3）[3] 为使槽钢在水平位置平衡，应调节阻力臂的大小，故应调节O点或B点的位置使之在水平位置平衡，可以消除槽钢和铁笼对测量的影响。 [4]需要分别测量动力臂和阻力臂，故用刻度尺测出O到A距离、O到B距离。 （4）[5]由杠杆平衡条件可知 则大象的重力为 （5）[6]步骤一中，槽钢在水平位置平衡，已消除槽钢、铁笼的重力对平衡的影响，所以槽钢、铁笼的重力对测量结果无影响。故不同意。 46．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图所示，王老师带领兴趣小组在动物园内粗略称量一头大象的质量，工具有：吊车、大铁笼、一根很长的均匀槽钢、钢绳、卷尺、量程为的弹簧测力计等，g取。 （1）称量前，他们设计了以下三种秤吊装置的方案。 方案甲：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢中点O并吊起，用弹簧测力计竖直向下拉B端使AB在水平位置平衡，读出其示数，可估测出铁笼的质量。 方案乙：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢O点（OA间距尽可能小）并吊起，用弹簧测力计竖直向下拉B端使AB在水平位置平衡，读出其示数，并用卷尺测量出OA和OB的长度，可估算出铁笼的质量。 方案丙：大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢O点并吊起，移动O的位置，直至长槽钢AB在水平位置平衡。 在现场实践评估秤吊装置设计时，大家发现： 方案甲的主要缺陷是________________，方案乙的主要缺陷是________________，方案丙设计更科学的理由是________________。 （2）如图丁所示，正确选择秤吊装置后，将大象牵入大铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉着B端使AB在________________位置平衡，读出其示数为，测得，则大象的质量约为________________t。 【答案】 ①．弹簧测力计量程太小无法测量 ②．未考虑长槽钢重力（或质量）对测量影响 ③．消除长槽钢和铁笼重力（或质量）对测量的影响 ④．水平 ⑤．2 【解析】 （1）[1] 钢绳系在长槽钢中点O并吊起，动力臂等于阻力臂，由杠杆平衡原理可知，动力等于阻力，铁笼的重力大于弹簧测力计的量程。方案甲的主要缺陷是弹簧测力计量程太小无法测量。 [2] B端未施加力时，钢绳系在长槽钢O点，长槽钢AB在水平位置不一定平衡。方案乙的主要缺陷是：未考虑长槽钢重力（或质量）对测量的影响。 [3] 大铁笼挂在A端，钢绳系在长槽钢O点并吊起，移动O的位置，直至长槽钢AB在水平位置平衡，说明O点左右两部分的重力产生的力矩已经平衡。方案丙设计更科学的理由是消除长槽钢和铁笼重力（或质量）对测量的影响。 （2）[4]为方便测量，使动力臂和阻力臂分别为和，用弹簧测力计竖直向下拉着B端使AB在水平位置平衡。 [5] 设大象的质量为，由杠杆平衡原理 解得 47．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？ 【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N 【解析】 解：（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力 拉力移动距离 拉力做功 拉力做功的功率 （2）滑轮组的有用功 机械效率 （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则 解得该重物的重力是。 答：（1）拉力做功的功率240W； （2）滑轮组的机械效率83.3％； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是1800N。 48．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内，将450N的材料提升了10m（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。 （1）求拉力的做的功及其功率； （2）求提升450N材料时，此滑轮组的机械效率； （3）若绳子能承受的最大拉力为400N，求此滑轮组能提升的材料的最大重力是多少？ 【答案】（1）7500J，375W；（2）60%；（3）900N 【解析】 解：（1）由图可知，绳子的有效段数n=3，绳子自由端移动的距离 则拉力的做的功 W总=Fs=250N×30m=7500J 拉力的功率 （2）有用功 W有=Gh=450N×10m=4500J 此滑轮组的机械效率 （3）因不计绳重和摩擦，则有 代入数据得 解得G动=300N，若绳子能承受的最大拉力为400N，即，则有 代入数据得 解得。 答：（1）拉力的做的功为7500J，功率为375W； （2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率为60%； （3）若绳子能承受的最大拉力为400N，此滑轮组能提升的材料的最大重力是900N。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$