内容正文:
第九章 简单机械
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一.选择题
二.填空题
三.实验探究题
四.解答题
五.计算题
六.科普阅读题
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一.选择题
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1.关于图四个杠杆,说法正确的是( ____ )
_________
A.图甲起重机的吊臂是省力杠杆
B.图乙指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆
C.图丙开瓶起子支点是B,A点受到的阻力竖直向上
D.图丁钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力
【解析】解:
B
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A、图甲起重机的吊臂是一个杠杆,所以起重机的吊臂是费力杠杆,故A错;
B、指甲钳中,由图知动力臂大于阻力臂;杠杆OFD支点在O,则动力臂小于阻力臂,可见指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆;
C、图丙开瓶起子支点是A,起子受到的阻力竖直向下;
D、图丁钓鱼竿受到的阻力是绳子对鱼竿的拉力,故D错。
故选:B。
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2.如图所示,所使用的杠杆可以省距离的是( ____ )
A.___
钓鱼竿
B.___
开瓶器
C.____
A
6
天平
D.____
钢丝钳
【解析】解:A、钓鱼竿在使用过程中,是费力杠杆,故A正确;
B、开瓶器在使用过程中,是省力杠杆,故B错误;
C、天平在使用过程中,是等臂杠杆,故C错误;
D、钢丝钳在使用过程中,是省力杠杆,故D错误。
故选:A。
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3.下面四个物品中,属于同一类型杠杆的是( ____ )
________
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
【解析】解:①镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂;
B
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②天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂;
③定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂;
④开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂;
综上所述,②③属于同一类型杠杆。
故选:B。
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4.自行车中蕴含着大量的物理知识,自行车及其“尾灯”内部的结构图如图所示。关于该自行车,下列说法中正确的是( ____ )
A.自行车的车座是马鞍形的,这是为了减小压力
B.自行车轮胎与地面之间的摩擦属于有害摩擦
C.夜晚自行车尾灯在后方汽车车灯的照射下会很亮,但它不是光源
D.如果增大自行车车轮的直径,骑车时会更省力
C
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【解析】解:A、自行车的车座是马鞍形的,通过增大压力来增大压强。
B、自行车轮胎与地面之间的摩擦属于有益摩擦,自行车将不能在地面上行驶。
C、自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,是汽车车灯发出的光照射到尾灯上发生了镜面反射,所以不是光源。
D、自行车车轮是一个轮轴,如果增大自行车车轮的直径,骑车时会更费力。
故选:C。
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5.下列杠杆中属于费力杠杆的是( ____ )
A.
D
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___
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瓶盖起子
B.
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____
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托盘天平
C.___核桃夹
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D.____赛艇桨
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【解析】解:AC.瓶盖起子,动力小于阻力,故AC不符合题意;
B.托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
D.赛艇桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:D。
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6.如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( ____ )
A.___
钓鱼竿
B.___
开瓶器
A
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C.____
天平
D.___
钢丝钳
【解析】解:
A、钓鱼竿在使用过程中,是费力杠杆;
B、开瓶器在使用过程中,是省力杠杆;
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C、图片在使用过程中,是等臂杠杆;
D、钢丝钳在使用过程中,是省力杠杆。
故选:A。
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二.填空题
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7.用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在 ____ 点(选填“A”“B”或“C”)更容易拧动螺丝,原因是 _______________________________________________ 。
【解析】解:一只手稳住扳手的十字交叉部位,拧螺丝时的阻力和阻力臂一定 ;在阻力和阻力臂一定时,C点的动力臂最长最省力。
故答案为:C;在阻力和阻力臂一定时。
C
在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力
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8.“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种测量弓弩最大弹力的方法。如图所示,O点为提纽处,若AO:BO=3:1,忽略秤杆重,杆秤平衡时 _____ N;为测出弓弩的最大弹力,应逐渐增加弓下方所挂重物的重力 _____ (靠近/远离)O点。
【解析】解:该杆秤测量的最大弹力为:F1L1=F3L2,代入数据:150N×OA=F2×OB,
解得:F8=450N;
由杠杆的平衡条件是:F1L1=F6L2知,即F1×OA=F5×OB,由题意知1、OB不变,若增大所挂重物的重力F2,则需增大OA,
450
远离
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即将秤砣悬挂点逐渐远离O点。
故答案为:450;远离。
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9.如图所示,支点为O,手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆,弹簧测力计的示数是10N,OA=30cm,则该杠杆属于 _____ (选填“省力”或“费力”)杠杆,物体重 ____ N,当弹簧测力计沿顺时针方向转过60度角的过程中其示数变化情况为 __________ (选填“先增大后减小”、“不变”或“一直增大”)。
【解析】解:(1)O为支点,动力臂OA小于阻力臂OB;
(2)由题知,OB=OA+AB=30cm+20cm=50cm,
因杠杆处于水平平衡,所以F×OA=G×OB,
费力
6
一直增大
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则G= = =6N。
当弹簧测力计沿顺时针方向转过60度角的过程中,力臂变小。
故答案为:费力;6;一直增大。
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10.简单机械的使用,给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于 ________ (选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同)。图乙所示晾衣架的总重为100N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F= ____ N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄 ____ (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
__________
动滑轮
25
粗
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【解析】解:如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,在拉动时,起到省力的作用;由图知n=4,不计动滑轮重,静止时绳的拉力F= ,叫轮轴,螺丝刀用起来更省力。
故答案为:动滑轮;25;粗。
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11.在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向 ____ 调节,使其在水平位置平衡,如图所示,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡,弹簧测力计的拉力沿应 __________ 方向,弹簧测力计示数为 ____ N。
【解析】解:杠杆右侧高左侧低,为使杠杆在水平位置平衡,或者将右侧的平衡螺母向右调(都向右调),动力臂最长,弹簧测力计的示数最小;
由图知,若竖直向下施力1=15cm,
右
竖直向下
2
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由题知,阻力F2=3.5N,阻力臂L2=20cm,
因为杠杆在水平位置平衡,
所以F4L1=F2L8,即F1×15cm=1.4N×20cm;解得F1=2N。
故答案为:右;竖直向下;6。
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三.实验探究题
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12.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,应将平衡螺母向 ____ (选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,往B点挂3个重力均为0.5N的钩码,在A点用弹簧测力计斜向下拉杠杆,弹簧测力计的示数为 _____ (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N。
右
大于
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(3)如果要用弹簧测力计向上拉,需要对图乙所示中的实验设计进行的调整是 ____________________ ;
(4)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F1与阻力F2成正比关系。你认为该结论可靠吗? ________ ,并说明理由: ____________________ 。
序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1.5 10 1 15
2 3 10 2 15
3 4.5 10 3 15
【解析】解:(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,
将测力计移到左端
不可靠
没有改变力臂大小
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说明杠杆左端质量较大,应将平衡螺母向右调;
(2)如图乙所示,在B点挂3个重力均为0.4N的钩码,使其在水平位置平衡时,拉力为:
;
在A点用弹簧测力计斜向下拉杠杆,使其在水平位置平衡时,阻力与阻力臂的乘积不变,拉力变大;
(3)如果要用弹簧测力计向上拉,为了使杠杆在水平位置平衡得;
(4)由表格中数据得,实验中没有改变力臂大小,导致得到的结论不可靠。
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故答案为:(1)右;(2)大于;(4)不可靠。
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四.解答题
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13.电动汽车是绿色环保型交通工具,它有效率高、噪声小、无废气排放等优点。如图是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的总质量为1000kg,轮胎与地面总的接触面积为100cm2。(g取10N/kg)请解答:(1)汽车的方向盘属于简单机械中的 _____ (填“轮轴”“滑轮”).,它上面花纹的作用是 __________ 。
(2)电动汽车满载时的重力;
(3)电动汽车正常行驶时牵引力;
(4)电动汽车满载静止在水平地面上时对地面的压强。
【解析】解:(1)汽车的方向盘由轮和轴组成,
轮轴
增大摩擦
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能绕共同轴线旋转;汽车的方向盘上有很多花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
(2)电动汽车满载时的重力:G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N;
(3)电动汽车匀速直线行驶时所受牵引力与所受阻力是一对平衡力,大小相等牵引=f=8.02G=0.02×1×105N=200N;
(4)电动汽车满载静止时对水平地面的压力:F=G=1×104N;
电动汽车满载静止时对水平地面的压强:p= = =106Pa。
故答案为:(1)轮轴;增大摩擦;
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(2)电动汽车满载时的重力为3×104N;
(3)电动汽车正常行驶时牵引力为200N;
(4)电动汽车满载静止时对水平地面的压强为106Pa。
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五.计算题
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14.杠杆平衡时,动力F1的大小为40牛,动力臂l1为0.5米,阻力臂l2为0.2米。求阻力F2的大小。
【解析】解:动力F1的大小为40牛,动力臂l1为3.5米,阻力臂l2为2.2米,根据F1l3=F2l2得40N×7.5N=F2×4.2N,
解得:F2=100N。
答:阻力F2的大小为100N。
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六.科普阅读题
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15.阅读短文,回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示),是通过人力旋转手柄,使螺杆上升
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间
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____________
(1)生活中为了将螺钉旋入木板中,用螺丝刀旋转螺钉时,可以省 ____ ,但不能省 ____ 。
(2)为了使螺栓使用时更省力,可以在螺纹上涂抹一些润滑油,这是为了减小 ________ ,盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省 ____ 。
(3)使用螺旋千斤顶时升起同一重物时,能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 __________ (选填“加润滑油”或“加长手柄”)。
力
功
摩擦力
力
加润滑油
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【解析】解:(1)生活中为了将螺钉旋入木板中,用螺丝刀旋转螺钉时,可以省力不能省功;
(2)涂抹润滑油可以使减小物体间的摩擦力;盘山路是一种斜面;
(3)加润滑油会减小摩擦力,减小额外功;加长手柄只能减小动力。
故答案为:(1)力;功;(2)摩擦力;力。
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$$