3.4简单机械（杠杆）培优专项训练（含答案）

浙教版九年级上册科学3.4简单机械-杠杆培优专项训练
一．选择题
1． 如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是()
A．OA　　　　B．OC
C．OD　　　　D．FD
2． 下列杠杆中属于省力杠杆的是(　　)
A．定滑轮 B．筷子
C．钳子 D．钓鱼竿
3．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是(　　)
A．F1＜F2 B．F1＞F2
C．F2＜G D．F1＝G
4．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点(OA＜OB)，如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中，杠杆将会(　　)
A．A端下沉 B．B端下沉
C．仍保持平衡 D．无法确定
5．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是(　　)
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
6. 如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0 N，阻力臂l2＝20 cm，测力计示数F1＝2.5 N，则动力臂l1为(　　)
A. 15 cm B. 8 cm C. 50 cm D. 80 cm
7. 如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列有关说法正确的是(　　)
①刀刃很薄可以减小压强　②铡刀实质上是一种省力杠杆　③甘蔗放在a点比b点更易被切断
④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A. 只有②④正确 B. 只有②③正确 C. 只有③④正确 D. 只有①②③正确
8. 如图所示，杠杆在拉力F的作用下水平平衡．现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F的变化情况是(　　)
A. 一直变大 B. 一直变小 C. 一直不变 D. 先变大后变小
9. 如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是(　　)
10. 将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球一起悬挂在杠杆右端，左端挂适量钩码使杠杆水平平衡．将气针插入篮球气孔中，篮球中的部分空气充入气球后，杠杆左端下降，如图所示．这个现象说明(　　)
A. 大气压的存在
B. 钩码重大于篮球与气球总重
C. 空气充入气球后，钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大
D. 空气充入气球后，篮球和气球受到总的空气浮力变大
11．如图所示，在杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，杠杆处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响），下列说法正确的是（　　）
A．此时杠杆是费力杠杆
B．动力臂是线段OA
C．杠杆的阻力是物体受到的重力G
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大
12．如图所示的杠杆正处于水平平衡状态，若在杠杆两边的钩码下再加一个钩码(钩码的质量都相同)，杠杆将(　　)
A．还继续处于水平平衡 B．右端上升，左端下降
C．右端下降，左端上升 D．无法确定杠杆的运动状态
13．如图所示，是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，其中A为货物，B为液压支撑杆。则下列分析正确的是（　　）
A．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
B．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．B点是支点，液压支撑杆施加的力是动力，货物重力是阻力
D．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
14． 如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态．若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①②③．则拉力的变化情况是（ ）
A．先变小后变大 B．先变大后变小
C．逐渐变大 D．逐渐变小
15．如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（　　）
A．一定是省力杠杆 B．一定是费力杠杆
C．一定是等臂杠杆 D．以上情况都有可能
二、填空题
16．如图所示，已知物体G重力为24N，AO＝5cm，AB＝10cm。当轻质杠杆在水平位置平衡时，拉力F大小等于　 　牛；若拉力F绕B点逆时针旋转30度角，杠杆仍能水平平衡，则拉力F将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若想再省力些，可以将物体G　 　（选填“靠近”或“远离”）支点一些。
17．在做“探究杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：带刻度的杠杆、支架、　 　、细线、钩码等。实验前，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于　 　状态（选填“平衡”或“不平衡”）。为了便于直接从杠杆上读出　 　的数值，使杠杆在水平位置平衡，应向　 　调节平衡螺母（选填“左”或“右”），在挂上钩码后，应调节钩码的个数或　 　，使杠杆仍在水平位置平衡。若用钩码和弹簧测力计来使杠杆水平平衡时，当动力与阻力作用在支点同侧时，弹簧测力计应竖直向　 　拉杠杆；当动力与阻力作用在支点两侧时，弹簧测力计应竖直向　 　拉杠杆（后两空均选填“上”或“下”）。
18．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A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是　 　（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是　 　。手推车可以视为　 　杠杆。
19．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA的长0.3米，AB的长0.1米，B点处挂一个重力为3牛的重物，A点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F大小为　 　牛，这是　 　杠杆（选填“省力”或“费力”）。
20．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，将A、B两个物体分别用细线悬挂在杠杆的两端，杠杆在水平位置平衡，已知A物体的质量为m，l1＞l2。求：
（1）物体B的重力GB为　　（结果请用所给的物理量符号表示）。
（2）小红设想在A、B下同时挂上相同质量的小物块，也能使杠杆保持水平平衡，请问她的方案是　 　（选填“一定可行”、“一定不可行”或“可能可行”）本空不需要过程。
21．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_____，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
22．如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不 计绳重）在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=______N．若保持拉力方向始终竖直向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若保持拉力方向始终垂直于杠杆向上，将A 端缓慢向上提升一小段距离，在此过程中，拉力F将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
四、实验探究题
如图所示是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置．
实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的平衡螺母向左调或将右端的平衡螺母向________调．
实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向________填“左”或“右”移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡，改变钩码的个数及位置，并进行多次实验．
实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为_______________________________________________________________________
探究杠杆的平衡条件：如图所示是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向 调或将右端的螺母向 调，其目的是 。
实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向 移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡，使其在水平位置平衡的目的是 。
接下来他们改变钩码的个数及位置，并进行多次实验，其目的是
实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为
小明同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，进行了如下操作：
将杠杆悬挂在支点O上，如图甲所示，这时发现杠杆左端高、右端低，他应该将杠杆的平衡螺母向______ 端调节选填“左”或“右”，才能使杠杆在水平位置平衡；
杠杆水平平衡后，他在A点挂三个钩码，如图乙所示，那么B点挂______ 个相同的钩码，可使杠杆在水平位置重新平衡。
四．解答题
26. 如图所示，将长为1.2m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3m。在A端挂一个重为30N的物体，在B端挂一个重为G的物体。
(1)若G=30N,台面受到本棒的压力为N ▲ 。
(2)若要使本棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于 ▲ N。
(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为 ▲ N。
参考答案
一．选择题
1-5BCBCD 6-10BBACD 11-15DCAAD
二．填空题
16. 12；变大；靠近。
17.弹簧测力计；平衡；力臂；右；钩码位置；上；下。
18. C；B；省力。
19. 4；费力。
20.（1）；（2）一定不可行。
21．30N 不变
22．50 不变 减小
三．实验探究题
23.【答案】左 右 动力动力臂阻力阻力臂或
24.【答案】左 左 避免杠杆重力对实验产生影响 右 方便测量力臂 得出普遍规律，避免结论的偶然性 动力动力臂阻力阻力臂
25.【答案】左 2四。解答题
四．解答题
26.【答案】(1)60； (2)90； (3)10∽90
【解析】(1)对物体进行受力分析，算出台面受到的支持力进一步判断出台面受到木棒的压力；(2)若要使木棒右端下沉，以右边缘为支点，分析得出动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件算出B端挂的物体的重力；(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，分别乙左边缘和右边缘为支点判断出动力臂和阻力臂，据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析分析出最大力和最小力。
【分析】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。
【详解】(1)放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力，即F支持=F拉ヵ=2G=2×30N=60N；因为木板对台面的压力和台面对木棒的支持力是一道相互作用力，大小相等，即F压力＝F支持＝60N；(2)此时L左＝1.2m-0.3m=0.9m,L右＝0.3m,根据杠杆的平衡条件：GA×L左＝GB×L右得。B端挂的物体的重力： GB=GAL左 / L右=30N×0.9m/0.3m＝90N；(3)若以右边缘为支点，右边力臂最小，力最大为90N；若以左边缘为支点，右边力臂最大，力最小，此时L 左=0.3m,L 右=1.2m-0.3m=0.9m,最小为：F小=GAL 左 / L右 =30N×0.3m/0.9m＝10N。故答案为：(1)60；(2)90；(3)10∽90。