3.4简单机械（杠杆）培优训练（含答案）

浙教版九年级上册科学3.4简单机械-杠杆培优训练
一、单选题
关于杠杆，下列说法正确的是
A. 杠杆必须是一根直的硬棒
B. 杠杆一定有支点但不一定在杠杆上
C. 力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上
D. 作用在杠杆上的动力一定与作用在杠杆上的阻力方向相同
如图所示，工人师傅将油桶推上台阶，下列说法正确的是
A. 这不能看成杠杆，因为油桶是圆的
B. 这不能看成杠杆，因为没有支点
C. 这可以看成杠杆，因为满足杠杆的所有条件
D. 这可以看成杠杆，支点就是横截面的圆心
如图所示，一根质量均匀的铁棒的上端悬挂在O点并可绕其转动，下端在力F的作用下，匀速偏离竖直方向。如果力F始终保持水平方向不变，则F的大小将。
A. 逐渐变大
B. 逐渐变小
C. 始终不变
D. 先变小后变大
小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两端挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示．下列说法中错误的是
A. 两边挂钩码使杠杠水平平衡是为了方便直接读出力臂
B. 用弹簧测力计取代一侧钩码时由竖直向下改为斜向下拉时，测力计示数会改变
C. 用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究的最终目的是为了便于正确认识力臂
D. 用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究的最终目的是为了便于直接读出力的大小
下列列举的杠杆中，都是省力杠杆的一组是
A. 独轮车、钢丝钳、缝纫机踏脚板
B. 铡刀、扳手、剪铁皮的剪刀
C. 瓶起子、汽车方向盘、镊子
D. 钓鱼杆、夹煤饼的火钳、理发剪刀
如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，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、则表示力F的力臂的线段为
A. OA B. OB C. AB D. AC
如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 不变 D. 无法判断
如图所示，动力F的力臂是
A. OD
B. OC
C. BC
D. OB
如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是
A. 杠杆仍能平衡 B. 杠杆左端下沉 C. 杠杆右端下沉 D. 无法判断
如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是
A. 酒瓶起子 B. 托盘天平
C. 羊角锤 D. 镊子
如图所示是生活中所使用的机械或工具，其中属于费力杠杆的是
A. 羊角锤 B. 订书机
C. 筷子 D. 天平
图为搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总力G为车架所受重力忽略不计，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，人手向上的力F的大小为
A. 200N
B. 300N
C. 400N
D. 500N
13．如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（　　）
A．绕O点顺时针方向转动
B．绕O点逆时针方向转动
C．仍保持平衡
D．平衡被破坏，转动方向不定
14．一杠杆在水平位置上平衡，支点左边挂4个钩码，右边挂3个钩码，如果每个钩码重相同，则下面做法能使杠杆继续保持平衡的是（　　）
A．杠杆左、右两边各减少一个钩码
B．杠杆左右两边都增加一个钩码
C．杠杆左边减少一个钩码，将右侧钩码往左移一格
D．杠杆左边增加两个钩码，右边增加一个钩码
15．如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面匀速拉至竖直立起。在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则力F将（　　）
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．保持不变 D．先变小后变大
16．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫3块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ）
A．大小不变 B．逐渐增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
二.填空题
17小斌同学在做物理实验时，使用镊子夹取砝码，镊子是__ __杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)．
18.如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机．已知AB长40 cm，BC长50 cm.室外机的质量为30 kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处螺钉受到水平拉力F为__ __N(支架重力不计)，为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量__ __(选填“靠近”或“远离”)墙壁
19.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图．将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点．已知箱重为250 N，OA长为120 cm，OC长为24 cm.
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止．则动力F的力臂为__ __cm，F的大小为__ __N.
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为__ __N.
(3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样可使拉杆箱在图示位置静止的最小动力__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)．
20．如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15 N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA的长度之比为3∶5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡状态。
(1)此杠杆类型与__钓鱼竿__(选填“钓鱼竿”或“羊角锤”)相同。
(2)拉力大小为__40__N。
(3)若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为__8∶3__。
(4)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变__大__。
21．如图所示，用方向始终垂直于杠杆的动力F将重物从A位置缓慢提升到B位置，在提升重物的过程中，动力F的大小变化情况是_____；该杠杆属于_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
22．如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N。要使杠杆平衡，FN=______N。此杠杆属于_______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则FB______（选填“变大”、“不变”或“变小”）
23．如图所示，重为20N，长为40cm的杠杆AO固定在竖直墙面上，安安同学用手在A端用一始终水平的拉力F把杠杆往水平位置拉，在杠杆匀速上升过程中拉力将______(填“变小”、“不变”或“变大”)。从杠杆平衡条件角度分析小明______(填“能”“不能”或“不确定能否”)把杠杆拉至水平位置。
三、实验题
24．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）所用的实验器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线（弹簧夹）和　 　等。需要测量的物理量是动力、　 　、动力臂和　 　。
（2）杠杆静止在图所示位置。此时应将螺母向　 　调节，使杠杆在　 　位置平衡，目的是　 　。此后实验过程中，　 　（选填“能”或“不能”）再旋动两端螺母。
（3）如图所示已挂上两个钩码，可在A位置挂上　 　个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（4）实验中改变力和力臂多次测量的目的是　 　。
A．减小误差 B．控制变量 C．得到普遍规律
25．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　 　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　 　。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　 　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　 　力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
26．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图1所示，若杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节至平衡。杠杆平衡后，在整个实验过程中，　 　（选填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母。
（2）下列实验步骤中：
A．将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
B．计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C．再次改变钩码的个数或位置，重复实验。
D．记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。
E．将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是　 　（填字母）。
（3）每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm。如表是某同学记录的实验数据。
次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 8 2 4
2 2 8 1 16
3 2 12 3 8
分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：　 　。
（4）若杠杆如图2所示静止不动，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态，但　 　（选填“能”或“不能”）测量相关数据、得出实验结论。
（5）如图3所示，杠杆在水平位置平衡，如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆的　 　端（选填“左”或“右”）将下沉。
四.解答题
27.如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N。当OC=10cm时，绳子的拉力为多少牛,此时G1对地面的压强为2×104Pa.现用一水平拉力，使G2以 多大的速度的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G1对地面的压力恰好为0。
28.骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600 N的小明在1min内完成了50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中，脚跟离开地面的高度
是9cm.求：
(1)小腿肌肉对每只脚的拉力。
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。
答案和解析
一．选择题
1.【答案】C2.【答案】C3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】B
6.【答案】A7.【答案】B8.【答案】A9.【答案】C10.【答案】D
11.【答案】C12.【答案】B13．【答案】C 14．【答案】C 15．【答案】A
16．【答案】B
二.填空题
17.费力
18. 300 靠近
19.（1） 60 100 （2）50 （3）变小
20.（1）钓鱼竿（2）40（3）8：3（4）大
21．先变大后变小 省力
22．10 省力 变小
23．变大 不能
三．实验探究题
24：（1）弹簧测力计；阻力；阻力臂；（2）右；水平；便于测量力臂；不能；（3）3；（4）C。
25.（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力。
26.故答案为：（1）右；不可以；（2）AEDCB；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）；（4）平衡；不能；（5）左。
四．解答题
27.【答案】10 ；4
【解析】【分析】本题考查杠杆的平衡分析法及其应用。
【详解】由杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2可知，在本题中，G2在C点时，由杠杆平衡条件得：FA×OA=G2×OC，即：FA×20cm=20N×10cm，解得：FA=10N；物体与地面的接触面积：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2；由压强公式：p=F/s可知：物体G1对地面的压力：F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N，地面对物体的支持力：F =F=50N,G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F 、绳子的拉力FA作用，物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：G1=FA+F =10N+50N= 60N；当G1对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力：F A=G1=60N,设G2位于D点，由杠杆平衡条件得：F A×OA=G2×OD,即：60N×20cm=20N×OD，解得：OD=60cm,物体G2的路程：s=OD-OC=60cm-10cm=50cm,物体G2的速度：υ=s/t=50cm/12.5s=4cm/s。故答案：10 ；4
28.【答案】(1) 200N；(2)30W
【解析】【分析】【详解】(1)由图可知，肌肉拉力F的力臂L1=8cm+4cm=12cm,重力G的力臂L2=8cm,L2=8cm,根据杠杆的平衡条件可得：FL1=GL2,小腿肌肉对双脚的拉力：F=GL2/L1=600N×8cm/12cm＝400N, 小腿肌肉对每只脚的拉力：F =F/2=400N/2=200N; (2)每次踮脚过程，脚跟离开地面的高度h=9cm=0.09m,小腿肌肉对脚的拉力做功：W1=Fs=Fh=400N×0.09m=36J,小明踮脚过程中克服重力做功等于小腿肌肉对脚的拉力做功，等于36J,小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，克服重力做的总功：W=50W1=50×36J=1800J则小明踮脚过程中克服重力做功的功率：P=W/t=1800J/60s=30W。故答案为：(1) 200N；(2)30W。