3.4简单机械（杠杆的五要素及分类） 同步练习（含解析）

2021-2022学年浙教版科学杠杆的五要素及分类
一．选择题（共8小题）
1．下列关于杠杆五个名词的说法中，正确的是（　　）
A．力臂一定在杠杆上
B．作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反
C．力臂是支点到力的作用点的距离
D．力的作用线通过支点其力臂为0。
2．下列关于杠杆的说法中，错误的是（　　）
A．杠杆可以是直的，也可以是弯的
B．动力、阻力使杠杆转动方向相反，但他们的方向不一定相反
C．支点可以在杠杆的端点，也可以在力的作用线之间
D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
3．如图所示，O是转动轴（支点），水平拉力的力臂是（　　）
A．OA
B．AC
C．AB
D．OB
4．关于力臂的下列说法中正确的是（　　）
A．从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B．从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C．从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D．从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
5．如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别吊在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是（　　）
A．苹果的重力
B．桔子的重力
C．吊桔子的绳对杆的拉力
D．吊苹果的绳对杆的拉力
6．图中，OB是以O为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥OB、AC⊥OB，则线段（　　）表示力F的力臂。
A．OA
B．OB
C．AC
D．OB
7．如图的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．修树剪子
B．核桃夹子
C．取碗夹子
D．羊角锤
8．如图所示的工具中，在正常使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子
B．钓鱼竿
C．羊角锤
D．食品夹
　
二．填空题（共8小题）
9．如图所示，用以O点为支点的杠杆OA提升重物，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD．线段　　表示力F的力臂。（选填“BC”、“OD”或“AD”）
10．如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是　　（选填“前轮”或“后轮”）；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时支点是　　（选填“前轮”或“后轮”），这时婴儿车可视为　　杠杆（填“省力”或“费力”）。
11．列车上有出售食品的手推车（如图所示），若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为　　杠杆，支点是　　（选填“前轮”、“后轮”或“M”）；当后轮遇到障碍物时，售货员向上提扶把，这时支点是　　（选填“前轮”、“后轮”或“M”）。
12．如图所示，OC是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆C端的力。线段AC与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AC、AB⊥OC．表示力F力臂的是　　（选填：“OA”、“AB”或“AC”）。
13．如图所示，杠杆支点为O点，杠杆右端挂一重物处于平衡状态，左端拉力F的力臂是　　，这是一个　　杠杆。
14．如图所示，一根粗细均匀的铁棒一端支起后，另一端通过细线用弹簧测力计拉住不动，此时测力计的示数为6牛。杠杆的支点是　　点，如果把细线对铁棒的拉力视作动力，则阻力是铁棒的　　。分析图中的信息可知，动力臂为　　米，阻力臂为　　米，动力为　　牛，阻力为　　牛。
15．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，属于省力杠杆的是　　，属于费力杠杆的是　　。
16．如图所示，大明和小明用一根均匀的木棒抬重物。对于小明来说，这是一个　　（选填“费力”、“省力”或“等臂”）杠杆。
　
三．解答题（共5小题）
17．如图是一种叫做“舂米对”的古代简单机械的示意图，使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程中，动力是　　（选填“自身的重力”或“脚踩的力”），这是一个　　（选填“省力”或“费力”）杠杆。
18．钢丝钳是我们生活中的常用工具（如图），根据它的结构：①齿状钳口；②刀口；③转轴；④手柄；⑤带齿纹的橡胶柄套，结合它的使用过程，仿照例子提出一个关于力学或电学方面的问题并作答：
例子：提问：钢丝钳在使用过程中是一对什么杠杆？
回答：省力杠杆。
提问：　　？
回答：　　。
19．如图所示是古代在井上汲水的桔槔。从物理学的角度分析，桔槔的物理模型属于　　，桔槔的后端拴上石块（或树桩）作为配重，其作用是　　。
20．如图所示，支点是　　，动力的作用点在　　，阻力的作用点在　　。并在图中画出动力臂和阻力臂。
21．如图，是渔民在小河捕鱼的一种方式，请画出此渔民扳渔网的杠杆示意图，画出支点、动力及动力臂、阻力及阻力臂，并通过示意图中力臂的长短来判断此杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？
　
2021-2022学年浙教版科学杠杆的五要素及分类
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共8小题）
1．解：A．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定在杠杆上，如图所示：
，故A错误；
B．当支点位于一侧时，动力和阻力的方向相反，当支点位于中间时，动力和阻力方向相同，故B错误；
C．力臂是从支点到力的作用线的距离，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离，故C错误；
D．当力的作用线通过支点时，力臂为零，故D正确。
故选：D。
　
2．解：A、杠杆是硬棒，形状可以是直棒，也可以是弯曲的，故A正确；
B、动力、阻力是一个使杠杆转动、一个是阻碍杠杆转动；故使杠杆转动方向相反，但他们的方向不一定是相反的，故B正确；
C、杠杆绕着转动的点叫支点，支点一定在杠杆上，可以在杠杆上的任何位置，故C正确；
D、力臂是从支点到力作用线之间的距离，不是到力作用点之间的距离，所以动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度，故D错误。
故选：D。
　
3．解：水平拉力F的力臂的画法：过支点作F作用线的垂线段；因此从图示可以看出支点O到F作用线的垂线段为OA。
故选：A。
　
4．解：力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离；“点”是指支点，线是指力的作用线。
所以动力臂是从支点到动力作用线的距离；阻力臂是从支点到阻力作用线的距离。
由此分析可知：A、B、D错，只有C正确。
故选：C。
　
5．解：苹果和桔子对杠杆的拉力分别为动力和阻力，由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件知，动力大于阻力，因此使杠杆转动的力是吊苹果的绳子对杆的拉力。
故选：D。
　
6．解：由题知，AB为力F
的作用线，OA⊥AB，OA是从支点到力F的作用线的距离，所以OA是力F的力臂。
故选：A。
　
7．解：A、修树剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、羊角锤子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：C。
　
8．解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：C。
　
二．填空题（共8小题）
9．解：由题知，O点为支点，线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD，则OD是从支点O到力F作用线的距离，所以，线段OD表示力F的力臂。
故答案为：OD。
　
10．解：当婴儿车后轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，这时绕后轮转动，杠杆的支点是后轮；
当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点，这时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：后轮；前轮；省力。
　
11．解：（1）当前轮遇障碍物时，售货员向下按扶把，这时支点是后轮；由图可知此时动力臂大于阻力臂，则手推车可看成省力杠杆；
（2）当后轮遇到障碍物时，售货员向上提扶把，这时支点是前轮，显然动力臂大于阻力臂，此时手推车也可看成是省力杠杆。
故答案为：省力；后轮；前轮。
　
12．解：力臂是从支点到力的作用线的距离；已知OA⊥AC、AB⊥OC；
由图可知，OA是从支点O到力F作用线的距离，所以，OA表示力F的力臂。
故答案为：OA。
　
13．解：（1）力臂是从支点O到力的作用线的距离，故左端拉力F的力臂是OC；
（2）阻力为物体和重力，阻力力臂为OB；由图知，因动力臂OC大于阻力臂OB，故这是一个省力杠杆。
故答案为：OC；
省力。
　
14．解：由题意可知，铁棒能绕M点转动，则M点是支点；对铁棒来说，铁棒的重力是阻力，因为铁棒均匀，铁棒的重心在铁棒的中心；
由图可知，拉力的力臂即动力臂为0.5m；
因此阻力臂L阻===0.25m；
铁棒在水平位置平衡，动力臂L动=L铁棒=0.5m，
由杠杆平衡条件可知：FL动=GL阻，
细线的拉力G==6N×2=12N；
故答案为：M；重力；0.5；0.25；6；12。
　
15．解：指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成：
①撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
②镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力作用在E点，阻力作用在D点。使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：ABC；OBD、OED。
　
16．解：由图可知，对于小明来说，大明的肩膀是支点，动力臂是小明的肩膀到大明肩膀的距离，阻力臂是点O到大明肩膀的距离，其动力臂大于阻力臂，所以对于小明来说，这是省力杠杆。
故答案为：省力。
　
三．解答题（共5小题）
17．解：（1）用力踩下这个装置的时候，脚踩的力使得杠杆转动，而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动，因此，在这个过程中，动力是：脚踩的力；阻力是：杠杆自身的重力；
（2）由于装置自身重力的阻力臂大于脚的动力臂，所以为费力杠杆。
故答案为：脚踩的力；
费力。
　
18．解：（1）齿形钳口：①使接触面变粗糙，在压力一定时，增大摩擦力；
②钳口是凹凸不平的，压力一定，减小受力面积增大压强。
（2）刀口薄：压力一定，减小受力面积，增大压强。
（3）手柄较长，增大了杠杆的动力臂，钳口较短，减小了阻力臂，在阻力相同的情况下，动力臂越长，阻力臂越短，所以越省力。
（4）齿形橡胶柄套：①橡胶为绝缘体，防止触电；
②压力一定，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；
③橡胶有弹性，压力一定，可以增大受力面积，减小对手的压强。
故答案为：
提问：橡胶柄套上做花纹的目的是什么？
回答：压力一定，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。（其他正确均可）
　
19．解：由图知，桔槔在向上提水时，绕中间点转动，所以桔槔属于杠杆。在桔槔的后端拴上石块作为配重，这样可以节省人的动力。
故答案为：杠杆；节省人的动力。
　
20．解：由图可知：O点是杠杆的支点；
绳子的拉力是动力，动力的作用点是A点；
物体对杠杆的拉力是阻力，阻力作用点是B点；
从支点作动力与阻力作用线的垂线段即可作出动力臂L1与阻力臂L2，
如图所示。
故答案为：O；A；B；力臂如图所示。
　
21．解：扳渔网的杠杆示意图如图所示，由图可以看出阻力臂大于动力臂，所以此杠杆是费力杠杆。