内容正文:
第十二章 简单机械 (A卷•提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版2024八年级下册第12章。
一、填空题(每空1分,作图每题2分,共30分)
1.(2023·安徽·中考真题)如图1,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧,在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆,不计杠杆自重的影响,若小红的质量为15kg,则爸爸的质量为 kg。
【答案】60
【详解】根据杠杆的平衡条件可得
则爸爸的质量为
2.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图所示的是生活中使用的钓鱼竿,它在使用过程中可以看作是_________杠杆。在小明把鱼从水中逐渐提出水面的过程中,感觉施加的力逐渐增大,这是因为鱼所受的浮力_________。
【答案】 费力 减小
【详解】[1]钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是一种费力杠杆。
[2]把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼排开水的体积逐渐减小,根据可知,鱼受到的浮力逐渐减小。
3.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示,使用时能改变力的方向的是图 所示的滑轮。分别用力 F1和 F2拉着绳端,使物体 A匀速上升,若忽略滑轮重和摩擦力,则F1= (填数值关系)F2。
【答案】 甲 2
【详解】[1]图甲是定滑轮,不能省力,但可以改变力的方向。
[2]图乙中是动滑轮,一共有两根绳子承担重力,n=2,计滑轮重、绳重和摩擦,则
所以
4.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示的是压蒜器,把剥了皮的蒜瓣放在压蒜器内,用力压杆,蒜瓣就被压碎挤出。这说明力可以使物体发生 ;压蒜器相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】 形变 省力
【解析】【小题1】[1]蒜瓣在压力的作用下变碎了,蒜瓣的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变。
[2]压蒜器在使用时动力臂大于阻力臂,相当于一个省力杠杆。
5.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示,一根质地均匀的木棒用细绳悬吊在O点,在左端A点挂一重物,右端B点挂一盛有水的玻璃瓶,OA<OB,整体水平平衡。现将重物和水瓶同时向O点移动相同距离,则木棒 (选填“左端”或“右端”)下沉。
【答案】右端
【详解】整体水平平衡,根据杠杆平衡条件,有
OA<OB,
所以。现将重物和水瓶同时向O点移动相同距离,则
所以右端下沉。
6.(2024·安徽滁州·二模)如图甲所示是一种燕尾夹,它由硬钢丝和金属弹片组成,将燕尾夹打开时,上方的一根硬钢丝可以看作如图乙所示的杠杆ABC,已知。当金属弹片作用在A端的弹力F为5N且方向与杠杆ABC垂直时,手指在C端施加的最小的力为_________N。
【答案】2.5
【详解】由题意可知,B是支点,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,必须使动力臂最长;已知BC=2AB,因阻力F2垂直于ABC,则由图知,AB为阻力臂;当BC为动力臂时,动力臂最长,动力最小,则由杠杆平衡条件可知人手在C点所施加最小的力
7.(23-24八年级下·安徽亳州·期末)如图所示,用不同的滑轮分别匀速拉动同一个物块匀速竖直上升(忽略滑轮自重和所有摩擦力)相同的高度,则拉力之比F1∶F2= ;绳自由端拉长长度之比s1∶s2= 。
【答案】 2:1 1:2
【详解】[1]如图所示,A为定滑轮,拉力等于重力
B为动滑轮,省一半的力,忽略滑轮自重和所有摩擦力,则
则拉力之比
[2] A为定滑轮,绳子自由端移动的距离为
B为动滑轮,绳子自由端移动的距离为
绳自由端拉长长度之比
8.(23-24九年级下·安徽合肥·阶段练习)提升物体有两种方案:如图甲所示,用弹簧测力计直接匀速竖直提升物体,弹簧测力计示数为F;如图乙所示,借助动滑轮匀速竖直提升物体,弹簧测力计示数为F',则乙图中动滑轮的机械效率为 (用题中物理量的符号表示)。
【答案】
【详解】假设用力F直接将物体匀速提高h,拉力F做的有用功为
W有用=Gh=Fh
动滑轮绳子的有效段数n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,做的总功为
W总= F's = F'×2h
故动滑轮的机械效率为
9.(24-25九年级上·安徽宣城·开学考试)如图所示装置中,不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下,若拉力,则甲弹簧秤的读数为 N。
【答案】30
【详解】由图可知,与左侧动滑轮连接绳子股数n=3,不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下,对左侧动滑轮水平方向受力分析可得,甲弹簧秤的读数为
F甲=nF=3×10N=30N
10.(24-25九年级上·安徽池州·开学考试)如图所示,在使用该滑轮时_________(选填“能”或“不能”)改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体,使其匀速上升,所用的力分别沿F1和F2方向,则F1_________(选填“>”“=”“<”)F2。
【答案】 不能 <
【详解】[1]图中滑轮的轮轴与物体一起运动,属于动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但可以省力。
[2]动滑轮工作时相当于一个杠杆,如图所示,物体的重力是阻力,阻力与阻力臂不变,动力F1方向如图所示时,动力臂最大,根据杠杆平衡条件可知,动力最小,由此可得,F1< F2。
二、单项选择题(每小题3分,共30分)
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)关于如图所示的工具,下列分析合理的是( )
A.图1食品夹子是一个省力杠杆
B.图2托盘天平利用杠杆平衡条件来工作
C.图3羊角锤是一个省距离的杠杆
D.图4汽车的方向盘是轮轴,能够省力的同时也能省距离
【答案】B
【详解】A.食品夹子在使用过程中,阻力臂大于动力臂,阻力小于动力,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,利用杠杆平衡条件来工作,故B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,但费距离,故C不符合题意;
D.方向盘是轮轴,能够省力,但费距离,不存在既省力又省距离的机械,故D不符合题意。
故选B。
12.(2024·江苏南通·中考真题)钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景,你认为最合理的拉起鱼竿的方式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.钓鱼竿使用时,以鱼竿尾部为支点,故AB不符合题意;
CD.以鱼竿尾部为支点时,C选项F的力臂较大,D选项F的力臂较小,由杠杆平衡原理可知,C选项拉起鱼竿的方式更省力,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
13.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)如图所示,用扳手拧螺母时,当力施加在A点比施加在B点时,更容易将螺母拧紧或拧开。这是因为扳手是一个杠杆,力作用在A点时,( )
A.阻力臂不变,动力臂变长,因此省力些
B.阻力臂不变,动力臂变短,因此省力些
C.动力臂不变,阻力臂变短,因此省力些
D.动力臂不变,阻力臂变长,因此省力些
【答案】A
【详解】扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,由图可知,力作用在A点时,动力臂较长,而阻力与阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,越省力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.(23-24八年级下·安徽亳州·期中)如图所示,(滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计),用力F拉着物体G匀速上升,物体上升的高度为h,拉力F移动的距离为s,下列等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计,图中为动滑轮,两股绳上受到的拉力相等,等于物重G,因为是匀速,所以受力平衡,则
物体上升的距离为F移动的距离的2倍,故
故B正确,ACD错误。
故选B。
15.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)在探究杠杆的平衡条件时,在已经平衡的杠杆上施加一个力,要使杠杆仍保持平衡,这个力必须( )
A.竖直向上 B.水平向左或向右 C.作用在支点上 D.力的作用线通过支点
【答案】D
【详解】杠杆是否平衡要看两边所受力和力臂的乘积是否相等,施加了力,若力臂为0,也不会影响杠杆的平衡,力臂为0,则力的作用线必然通过支点。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图所示,将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球,一起悬挂在杠杆的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈水平状态。将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中。则( )
A.杠杆会向左倾斜 B.杠杆会向右倾斜
C.杠杆仍将保持水平平衡 D.篮球内的气体温度会上升
【答案】A
【详解】ABC.将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,篮球与气球排开空气的体积变大,篮球与气球受到的浮力变大,篮球与气球重力不变,篮球与气球对杠杆的拉力等于篮球与气球重力与浮力之差,则篮球与气球对杠杆的拉力变小,杠杆左端的力与力臂的成积不变,篮球与气球对杠杆的拉力的力臂也不变,则此时杠杆左端力与力臂的乘积大于杠杆右边力与力臂的乘积,故杠杆会向左倾斜,故A符合题意,BC不符合题意;
D.篮球内的气体对外做功,温度降低,故D不符合题意。
故选A。
17.(23-24八年级下·安徽六安·期末)随着共享单车的推出,自行车成为绿色出行的重要选择,它结构简单,方便实用,这其中涉及到很多物理知识。下列选项中不正确的是( )
A.车把套上制作了花纹,是为了增大摩擦 B.椅座面积增大是为了减小压强
C.轮轴加润滑油减少摩擦 D.刹车时用的手闸是费力杠杆
【答案】D
【详解】A.车把套上制作了花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.椅座面积增大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B正确,不符合题意;
C.给车轴加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C正确,不符合题意;
D.自行车的刹车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误,符合题意。
故选D。
18.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)中药材种植时行距很小,为此山西一农民发明了轻巧的下化肥工具,起名叫做“云楼”,如图甲所示,其简化图如图乙所示。使用时推动轮子,链条带动齿轮,就会把塑料桶里的化肥拨下,非常方便实用。关于使用“云楼”的过程,下列说法正确的是( )
A.“云楼”可以视作杠杆,支点在车轴处 B.“云楼”相当于一个费力杠杆
C.手对“云楼”施加的动力是竖直向上的 D.下化肥时手对“云楼”施加的动力逐渐减小
【答案】D
【详解】A.使用时,“云耧”可以视作杠杆,支点在车轮与地面接触处,故A错误;
B.手对“云耧”车把的力是动力,化肥和车体的重力是阻力,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故B错误;
C.手向上提起车把的同时还要向前推动“云耧”,所以手对“云耧”施加的动力不是竖直向上的,故C错误;
D.随着化肥拨下,阻力逐渐减小,阻力臂和动力臂不变,所以手对“云耧”施加的动力逐渐减小,故D正确。
故选D。
19.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中(每个钩码0.5N), 对于以下四种实验过程中出现的情景,说法正确的是( )
A.如图甲为实验前杠杆静止时的状态:此时杠杆处于非平衡状态
B.如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙中当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计a、b 示数相同
D.图丁中使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数大于3N
【答案】D
【详解】A.静止和匀速转动均是杠杆的平衡状态,如图甲为实验前杠杆静止时的状态:此时杠杆处于平衡状态,故A错误;
B.设一个钩码重力为,杠杆上一格的长度为,如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码,杠杆左侧为
右侧为
所以右端下沉,故B错误;
C.图丙中测力计朝不同方向拉时力臂不同,而阻力和阻力臂相同,根据杠杆平衡条件可知测力计a、b 示数不同,故C错误;
D.若忽略杠杆重力,根据杠杆平衡条件则有
解得,因为要考虑杠杆重力,所以弹簧测力计的示数大于3N,故D正确。
故选D。
20.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)如图,杠杆AB的A点挂边长为10cm,重为55N的正方体C,B点挂重为25N的实心小球D,,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,以下说法正确的是( )
A.绳子对杠杆A点的拉力为45N
B.地面对C的支持力与C所受的重力是一对平衡力
C.正方体C对地面的压强为500Pa
D.若将小球D的重力改为27N,则正方体C对地面的压力将变为0
【答案】C
【详解】A.根据杠杆平衡条件,则有
则绳子对杠杆A点的拉力为
故A错误;
B.C受到地面竖直向上的支持力、绳子竖直向上的拉力和自身竖直向下的重力,在这三个力的作用下静止,受力平衡,则有,则地面对C的支持力与C所受的重力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.根据力的相互作用,正方体C对地面的压力
则正方体C对地面的压强为
故C正确;
D.正方体C对地面的压力变为0时,绳子对杠杆A点的拉力为
则根据杠杆平衡条件,此时绳子对杠杆B点的拉力为
故D错误。
故选C。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
21.(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)质地均勾的杠杆放在水平桌面上,静止时如图甲所示,接下来把右端的平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是忽略 对平衡的影响;
(2)在调节好的杠杆A位置挂三个相同的钩码,在杠杆的B位置要挂 个相同的钩码才能使杠杆重新平衡;
(3)该实验结论不但有动力×动力臂=阻力×阻力臂结论,同时也有动力+动力臂=阻力+阻力臂的错误结论,你准备对原实验装置如何改进来否定错误结论: 。
【答案】(1) 右 杠杆自重
(2)4
(3)见解析
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,杠杆左端低,则应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是排除杠杆自重对实验的影响。
(2)设每个钩码的重力为G,杠杆上每一格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得:
3G×4L=nG×3L
解得n=4,因此在杠杆B点应挂4个相同的钩码才能使杠杆恢复在水平位置平衡。
(3)由题可知,只做了一次实验就得出实验结论,具有偶然性,所以应该改变钩码个数和力臂的大小多进行几次实验,通过对实验数据分析,来得出正确的实验结论,寻找普遍规律;力和力臂是两个不同的物理量,不能直接进行简单的相加。
22.(2022·安徽·中考真题)用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
1.5
0.20
1.0
0.30
……
……
……
……
……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为 ;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是: 。
【答案】 0.20 不能 见解析
【详解】(1)[1]根据杠杆平衡可知,阻力臂 应为
(2)[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动),改变了拉力的方向,但是没有改变拉力的大小,但是支点到力的作用线的距离,即力臂的长短发生了变化,由可知,不变,的大小不变,但是力臂发生了变化,故杠杆不能保持平衡。
23.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)为了研究滑轮的特点,小柳同学分别进行如图甲、乙所示的实验:
(1)在研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力,但能改变施力的方向。定滑轮实质上相当于是一个 杠杆;
(2)用动滑轮匀速竖直提升重物,弹簧测力计的示数如乙图所示。若不考虑摩擦和绳子重,则动滑轮重为 N;
(3)为了兼顾定滑轮和动滑轮的特点,小柳用如图丙装置组装了滑轮组,并用弹簧测力计拉着重物匀速上升10cm,所用拉力为0.8N,请你用笔画线代替细绳,在图丙中画出滑轮组的绕线方法。
【答案】(1)等臂
(2)0.2
(3)
【详解】(1)定滑轮实质是等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。
(2)由图可知,承担物重的绳子股数为n=2,若不考虑摩擦和绳子重,则由
可得,动滑轮的重力为
(3)图丙中滑轮组的绕线方式有两种,一种是从定滑轮出发,此时承担物重的绳子股数为2,一种是从动滑轮出发,向上绕过动滑轮,此时承担物重的绳子股数为3。由于
所以2段绳子达不到要求,一定是3段绳子承担物重,因此绳子应从动滑轮出发,如图所示:
24.(23-24八年级下·安徽亳州·期末)(1)某同学按如图甲所示装置“探究杠杆平衡条件”,若每个钩码重力为1N,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置静止,读出弹簧测力计的示数大于6N,通过计算:动力×动力臂≠阻力×阻力臂,出现这种结论的原因是: ;若保持钩码个数和位置不变,使弹簧测力计向右移动一段距离,使杠杆仍在水平位置静止,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在探究“滑动摩擦力大小影响因素”的实验中,在小木块上竖直固定根带直角拐角的轻质杆,用细线将小球A悬在杆上O点,如图乙。用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块,当看到 现象时,说明木块是做匀速直线运动;若增大拉力F使物体运动时,木块受到的摩擦力是 (选填“变大”“变小”或“不变”)的。
【答案】 没有计算杠杆自身重力及其力臂 变大 悬挂小球的细线是竖直的 不变
【详解】(1)[1]由图知道,杠杆的支点没有在杠杆的重心处,出现“动力×动力臂≠阻力×阻力臂”,这是没有计算杠杆自身重力及其力臂的缘故。
[2]若保持钩码个数和位置不变,则动力×动力臂不变,弹簧测力计向右移动一段距离,则阻力臂减小,由杠杆平衡条件知道,阻力变大。
(2)[3]由图乙知道,当细线在竖直位置时,说明小球在竖直方向只受拉力和重力作用,在水平方向上不受力,此时拉力和重力为平衡力,处于平衡状态;所以,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块时,若观察到悬挂小球的细线是竖直的,则说明小木块做的是匀速直线运动。
[4]摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,木板B受到的压力不变,而且接触面的粗糙程度不变,只增加拉力对摩擦力没有影响,因此摩擦力不变。
四、计算题(第25小题4分,第26小题4分,第27小题4分,共12分;解答有必要的公式和过程)
25.(2024·安徽六安·模拟预测)图甲所示是一款阳台折叠式壁挂晾衣架。图乙是它的结构简图。A是固定螺丝位置,AC=15厘米,AC垂直于CB,螺丝A受到墙面垂直最大力FA为200N。求:
(1)若支架质量忽略不计,在距离C点40cm处的D点最大可以挂多重的物体?
(2)若以上条件均不变,在支架上晾挂是靠近C点晾挂好还是远离C点晾挂好?简要回答理由。
【答案】(1)75N
(2)靠近C点晾挂好
【详解】(1)由题意可知C点是支点,由杠杆平衡条件得到
(2)靠近C点晾挂好,因为螺丝A承受力一定,AC距离一定,距离C越近,对应的力臂就越小,由杠杆平衡条件可知,可以挂的衣服就越多。
26.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图甲,吊车利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动向上起吊货物。起吊时,伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直,且作用点不变。将其简化成如图乙所示的杠杆,不计吊臂和钢丝绳的自重,若货物总质量为1t,,货物上升的高度为50cm,g取10N/kg。求在此过程中:
(1)伸缩撑杆对吊臂的支持力F;
(2)钢丝绳对货物拉力所做的功;
(3)试分析说明在吊起货物的过程中,随着吊臂的升高,支持力F大小如何变化?
【答案】(1);(2);(3)见解析
【详解】解:(1)货物的重力为
由杠杠平衡条件可知,伸缩撑杆对吊臂的支持力
(2)由题可知,钢丝绳对货物拉力所做的功等于克服货物重力做功,则
(3)重力的方向竖直向下,在吊起货物的过程中,随着吊臂的升高,货物的重力不变,所以吊臂受到的阻力不变,阻力臂变小,动力臂也不变,由杠杠平衡条件可知,支持力F变小。
27.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)在生活中人们为了提升重物时可以省力,常使用滑轮组。如图是一个简单的滑轮组,若使用该滑轮组将一个重为G的物体在时间t内提升高度为h,已知该滑轮组的机械效率为η,不计绳重和摩擦,则:
(1)该滑轮组拉力做的功为多少?(用题中字母表示)
(2)若滑轮组的动滑轮重为G动,试推理说明该滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关?
【答案】(1)
(2)见解析
【详解】(1)由图示知,滑轮组承重绳子为3根,提升物体所做的有用功
据得,滑轮组做的功
(2)在不计绳重及摩擦时,绳端拉力,机械效率
所以该滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关。
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第十二章 简单机械 (A卷•提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版2024八年级下册第12章。
一、填空题(每空1分,作图每题2分,共30分)
2.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图所示的是生活中使用的钓鱼竿,它在使用过程中可以看作是_________杠杆。在小明把鱼从水中逐渐提出水面的过程中,感觉施加的力逐渐增大,这是因为鱼所受的浮力_________。
3.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示,使用时能改变力的方向的是图 所示的滑轮。分别用力 F1和 F2拉着绳端,使物体 A匀速上升,若忽略滑轮重和摩擦力,则F1= (填数值关系)F2。
4.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示的是压蒜器,把剥了皮的蒜瓣放在压蒜器内,用力压杆,蒜瓣就被压碎挤出。这说明力可以使物体发生 ;压蒜器相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
5.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)如图所示,一根质地均匀的木棒用细绳悬吊在O点,在左端A点挂一重物,右端B点挂一盛有水的玻璃瓶,OA<OB,整体水平平衡。现将重物和水瓶同时向O点移动相同距离,则木棒 (选填“左端”或“右端”)下沉。
6.(2024·安徽滁州·二模)如图甲所示是一种燕尾夹,它由硬钢丝和金属弹片组成,将燕尾夹打开时,上方的一根硬钢丝可以看作如图乙所示的杠杆ABC,已知。当金属弹片作用在A端的弹力F为5N且方向与杠杆ABC垂直时,手指在C端施加的最小的力为_________N。
7.(23-24八年级下·安徽亳州·期末)如图所示,用不同的滑轮分别匀速拉动同一个物块匀速竖直上升(忽略滑轮自重和所有摩擦力)相同的高度,则拉力之比F1∶F2= ;绳自由端拉长长度之比s1∶s2= 。
8.(23-24九年级下·安徽合肥·阶段练习)提升物体有两种方案:如图甲所示,用弹簧测力计直接匀速竖直提升物体,弹簧测力计示数为F;如图乙所示,借助动滑轮匀速竖直提升物体,弹簧测力计示数为F',则乙图中动滑轮的机械效率为 (用题中物理量的符号表示)。
9.(24-25九年级上·安徽宣城·开学考试)如图所示装置中,不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下,若拉力,则甲弹簧秤的读数为 N。
10.(24-25九年级上·安徽池州·开学考试)如图所示,在使用该滑轮时_________(选填“能”或“不能”)改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体,使其匀速上升,所用的力分别沿F1和F2方向,则F1_________(选填“>”“=”“<”)F2。
二、单项选择题(每小题3分,共30分)
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)关于如图所示的工具,下列分析合理的是( )
A.图1食品夹子是一个省力杠杆
B.图2托盘天平利用杠杆平衡条件来工作
C.图3羊角锤是一个省距离的杠杆
D.图4汽车的方向盘是轮轴,能够省力的同时也能省距离
12.(2024·江苏南通·中考真题)钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景,你认为最合理的拉起鱼竿的方式是( )
A. B.
C. D.
13.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)如图所示,用扳手拧螺母时,当力施加在A点比施加在B点时,更容易将螺母拧紧或拧开。这是因为扳手是一个杠杆,力作用在A点时,( )
A.阻力臂不变,动力臂变长,因此省力些
B.阻力臂不变,动力臂变短,因此省力些
C.动力臂不变,阻力臂变短,因此省力些
D.动力臂不变,阻力臂变长,因此省力些
14.(23-24八年级下·安徽亳州·期中)如图所示,(滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计),用力F拉着物体G匀速上升,物体上升的高度为h,拉力F移动的距离为s,下列等式中正确的是( )
A. B. C. D.
15.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)在探究杠杆的平衡条件时,在已经平衡的杠杆上施加一个力,要使杠杆仍保持平衡,这个力必须( )
A.竖直向上 B.水平向左或向右 C.作用在支点上 D.力的作用线通过支点
16.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图所示,将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球,一起悬挂在杠杆的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈水平状态。将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中。则( )
A.杠杆会向左倾斜 B.杠杆会向右倾斜
C.杠杆仍将保持水平平衡 D.篮球内的气体温度会上升
17.(23-24八年级下·安徽六安·期末)随着共享单车的推出,自行车成为绿色出行的重要选择,它结构简单,方便实用,这其中涉及到很多物理知识。下列选项中不正确的是( )
A.车把套上制作了花纹,是为了增大摩擦 B.椅座面积增大是为了减小压强
C.轮轴加润滑油减少摩擦 D.刹车时用的手闸是费力杠杆
18.(23-24八年级下·安徽淮北·期末)中药材种植时行距很小,为此山西一农民发明了轻巧的下化肥工具,起名叫做“云楼”,如图甲所示,其简化图如图乙所示。使用时推动轮子,链条带动齿轮,就会把塑料桶里的化肥拨下,非常方便实用。关于使用“云楼”的过程,下列说法正确的是( )
A.“云楼”可以视作杠杆,支点在车轴处 B.“云楼”相当于一个费力杠杆
C.手对“云楼”施加的动力是竖直向上的 D.下化肥时手对“云楼”施加的动力逐渐减小
19.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中(每个钩码0.5N), 对于以下四种实验过程中出现的情景,说法正确的是( )
A.如图甲为实验前杠杆静止时的状态:此时杠杆处于非平衡状态
B.如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙中当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计a、b 示数相同
D.图丁中使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数大于3N
20.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)如图,杠杆AB的A点挂边长为10cm,重为55N的正方体C,B点挂重为25N的实心小球D,,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,以下说法正确的是( )
A.绳子对杠杆A点的拉力为45N
B.地面对C的支持力与C所受的重力是一对平衡力
C.正方体C对地面的压强为500Pa
D.若将小球D的重力改为27N,则正方体C对地面的压力将变为0
三、实验探究题(每空2分,共28分)
21.(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)质地均勾的杠杆放在水平桌面上,静止时如图甲所示,接下来把右端的平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是忽略 对平衡的影响;
(2)在调节好的杠杆A位置挂三个相同的钩码,在杠杆的B位置要挂 个相同的钩码才能使杠杆重新平衡;
(3)该实验结论不但有动力×动力臂=阻力×阻力臂结论,同时也有动力+动力臂=阻力+阻力臂的错误结论,你准备对原实验装置如何改进来否定错误结论: 。
22.(2022·安徽·中考真题)用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
1.5
0.20
1.0
0.30
……
……
……
……
……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为 ;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是: 。
23.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)为了研究滑轮的特点,小柳同学分别进行如图甲、乙所示的实验:
(1)在研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力,但能改变施力的方向。定滑轮实质上相当于是一个 杠杆;
(2)用动滑轮匀速竖直提升重物,弹簧测力计的示数如乙图所示。若不考虑摩擦和绳子重,则动滑轮重为 N;
(3)为了兼顾定滑轮和动滑轮的特点,小柳用如图丙装置组装了滑轮组,并用弹簧测力计拉着重物匀速上升10cm,所用拉力为0.8N,请你用笔画线代替细绳,在图丙中画出滑轮组的绕线方法。
24.(23-24八年级下·安徽亳州·期末)(1)某同学按如图甲所示装置“探究杠杆平衡条件”,若每个钩码重力为1N,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置静止,读出弹簧测力计的示数大于6N,通过计算:动力×动力臂≠阻力×阻力臂,出现这种结论的原因是: ;若保持钩码个数和位置不变,使弹簧测力计向右移动一段距离,使杠杆仍在水平位置静止,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在探究“滑动摩擦力大小影响因素”的实验中,在小木块上竖直固定根带直角拐角的轻质杆,用细线将小球A悬在杆上O点,如图乙。用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块,当看到 现象时,说明木块是做匀速直线运动;若增大拉力F使物体运动时,木块受到的摩擦力是 (选填“变大”“变小”或“不变”)的。
四、计算题(第25小题4分,第26小题4分,第27小题4分,共12分;解答有必要的公式和过程)
25.(2024·安徽六安·模拟预测)图甲所示是一款阳台折叠式壁挂晾衣架。图乙是它的结构简图。A是固定螺丝位置,AC=15厘米,AC垂直于CB,螺丝A受到墙面垂直最大力FA为200N。求:
(1)若支架质量忽略不计,在距离C点40cm处的D点最大可以挂多重的物体?
(2)若以上条件均不变,在支架上晾挂是靠近C点晾挂好还是远离C点晾挂好?简要回答理由。
26.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图甲,吊车利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动向上起吊货物。起吊时,伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直,且作用点不变。将其简化成如图乙所示的杠杆,不计吊臂和钢丝绳的自重,若货物总质量为1t,,货物上升的高度为50cm,g取10N/kg。求在此过程中:
(1)伸缩撑杆对吊臂的支持力F;
(2)钢丝绳对货物拉力所做的功;
(3)试分析说明在吊起货物的过程中,随着吊臂的升高,支持力F大小如何变化?
27.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)在生活中人们为了提升重物时可以省力,常使用滑轮组。如图是一个简单的滑轮组,若使用该滑轮组将一个重为G的物体在时间t内提升高度为h,已知该滑轮组的机械效率为η,不计绳重和摩擦,则:
(1)该滑轮组拉力做的功为多少?(用题中字母表示)
(2)若滑轮组的动滑轮重为G动,试推理说明该滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关?
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