华东师大版九年级上学期简单机械与功真题同步卷
1.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,水平拉力F的大小为20N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.10N B.40N C.100N D.400N
2.如图所示,用开瓶器在A处用力开启瓶盖,下列说法正确的是( )
A.B点为开瓶器的支点
B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C.使用开瓶器能省力
D.使用开瓶器能省功
3.《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是( )
A.“重”增大时,N端上扬 B.“权”增大时,M端上扬
C.“权”向右移时,N端下沉 D.提纽向右移时,M端上扬
4.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.筷子
C.起瓶器 D.钢丝钳
5.如图是用撬棒撬石头的情景,下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A经过B拉至位置C,在这个过程中动力F( )
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
7.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
8.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC.下列判断正确的是( )
A.FA>G B.FB=G C.FC<G D.FB>FC
9.如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是( )
A.手握的位置靠近把手末端时更费力
B.砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C.轮子的中心是杠杆的支点
D.图中拉力F大于重力G
10.如图是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图,关于此实验说法正确的是( )
A.如图所示中,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应该向左调节
B.如图所示中,在A点用力拉杠杆,一定是省力杠杆
C.如图所示中,若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格,则杠杆左端下沉
D.如图所示中,当F的大小等于钩码重力一半时,可以使杠杆平衡
11.如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N。
12.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,取下晒干的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 个,此装置 (填“能”或“不能”)改变动力的方向。
13.如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把 点看作支点,此时夹子可近似看作 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
14.如图装置是某同学在科技创新大赛时发明的可直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长100cm的杠杆,调节两边的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。在A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器,OA=10cm。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)若容器中装满液体A,当杠杆水平平衡时,若钩码力臂为44cm,则容器中液体A的重力G为 N;液体A密度为 g/cm3;
(2)若容器中装满另外一种液体B,钩码继续往右移,杠杆再次水平平衡,则液体B密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)液体A的密度。
15.如图,小儿垂钓时的鱼竿是 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆,“怕得鱼惊不应人”是因为 可以传声。
16.组合机械在工业生产中有广泛的应用,如图为某组合机械示意图,杠杆AB可绕O点转动,AO:OB=4:1,一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端,使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉,使杠杆在水平位置保持静止,杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
(1)A端所挂重物的重力为300N,则人对绳子自由端的拉力是多少?
(2)作出此时人的受力示意图。
(3)若人与地面的接触面积为400cm2,则人对地面的压强是多少?
17.向下拉绳将重物提升,画出图中滑轮组绕绳方法。
18.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OA⊥AB、AC⊥OB.线段 表示力F的力臂。(选填“OA”或“AC”)
19.两个班级正在进行拔河比赛,场上参赛同学的体重都较大。他们的身体会适当地向后倾斜,如图所示。这样比赛时他们的脚下不易打滑。身体(相当于杠杆)也不易向前倾倒。请分析其中的原因。
20.自行车是一种常见的交通工具,既轻便又环保,自行车在设计上用到许多物理知识,请你找出2个设计,并说出所包含的物理知识。
设计 包含的物理知识
示例 自行车手闸 省力杠杆
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2
华东师大版九年级上学期简单机械与功真题同步卷
参考答案与试题解析
1.【解答】解:
由图知,由2段绳子与动滑轮相连,n=2,
若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,且物体在水平地面上做匀速运动,则F=f,
所以地面对物体的摩擦力:f=2F=2×20N=40N,故B正确。
故选:B。
2.【解答】解:A、杠杆绕着转动的点叫支点,起瓶器绕C点转动,所以C点是支点;故A错误;
B、阻力作用在B点,开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的,故B错误;
C、起瓶器开启瓶盖时,动力臂大于阻力臂,可看作是以C为支点的省力杠杆,故C正确。
D、使用任何机械都不省功,因此使用开瓶器不能省功,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:
A.“重”增大时,左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉,故A错误;
B.“权”增大时,左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉,故B错误;
C.“权”向右移时,左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉,故C正确;
D.提纽向右移时,左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
5.【解答】解:
用撬棒撬石头时,动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1,从支点O向动力F1的作用线作垂线段,即为动力臂l1;
阻力是石头对撬棒的作用力F2,方向竖直向下,反向延长F2,从支点O向阻力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂l2;故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.【解答】解:
由图示可知,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中,
动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变大;
由图示可知,在杠杆有OB位置缓慢转到OC位置的过程中,阻力不变,
动力臂不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小;
由此可见,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C的过程中,动力先变大后变小。
故选:D。
7.【解答】解:
篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止;
A、大气向各个方向都有压强,大气压的大小与物体的体积没有关系,则该实验中的现象并不能说明大气压的存在,故A错误;
B、开始杠杆平衡,由杠杆平衡条件得:G钩码×L左=F绳拉力×L右;
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,所以G钩码×L左>F绳拉力′×L右,此时G钩码、L左、L右不变,则左端下降是因为杠杆右端受到的绳子拉力变小,不是因为钩码重大于篮球与气球总重,故B错误;
CD、空气充入气球后,篮球和气球的总体积变大,根据F浮=ρ气gV知篮球和气球受到总的空气浮力变大,由F=G﹣F浮知,绳子的拉力F变小,因为球对杠杆的拉力F绳拉力等于球受到的拉力F,所以杠杆右端受到的拉力F绳拉力变小,而G钩码、L左、L右不变,G钩码×L左>F绳拉力×L右,所以会出现左端下沉的现象,在G钩码不变时,L左变小,则钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变小,故C错误,D正确。
故选:D。
8.【解答】解:在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为FA;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为FB;C若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为FC,从支点做阻力的力臂OB',如图所示:
;
阻力和阻力臂的乘积不变;由图可知:
FA的力臂AO>OB',根据杠杆的平衡条件可知,FA<G,故A错误;
FB的力臂BO>OB',根据杠杆的平衡条件可知,FB<G,故B错误;
FC的力臂CO>OB',根据杠杆的平衡条件可知,FC<G,故C正确;
FB的力臂BO=OC,根据杠杆的平衡条件可知,FB=FC,故D错误;
故选:C。
9.【解答】解:
A、在阻力和阻力臂不变的情况下,手握的位置靠近把手末端时,动力臂大,则动力小,更省力,故A错误;
B、砖头的位置远离车轮时,此时的动力臂和阻力大小不变,阻力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,抬起更费力,故B错误;
C、由图可知,整个杠杆是绕轮子的中心转动的,所以轮子的中心是杠杆的支点,故C正确;
D、图中的动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,即F小于G,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:A、如图,杠杆的右端上翘,右端的平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,故A错误;
B、由图可知杠杆的动力臂为O点到动力F作用线的垂直距离;阻力臂为O点到重力作用线的垂直距离,当F的方向和OA垂直时,动力臂最大,此时最省力;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆,故B错误;
C、杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格,左侧=3G×3L=9GL,右侧=2G×4L=8GL,左侧大于右侧,杠杆不再平衡,杠杆左端下沉,故C正确;
D、如图所示中,当F的大小等于钩码重力一半时,F与钩码的重力,力与力臂的乘积产生的效果向同方向转动,杠杆不能平衡,故D错误;
故选:C。
11.【解答】解:
图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400N;
图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力F乙=(G+G动)=(400N+20N)=210N。
故答案为:400;210。
12.【解答】解:当晾衣架上升时,下面的两个滑轮与晾衣架一起上升,所以下面的两个滑轮是动滑轮;
当拉着晾衣架上升时,自由端的拉力可以向下,因此此装置能改变动力的方向。
故答案为:2;能。
13.【解答】解:当用力摁住C点打开该夹子时,AC是围绕B点转动的,故B为支点;由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆。
故答案为:B;等臂。
14.【解答】解:(1)设OA为L1=10cm,O点距钩码的距离为L2=44cm,容器的质量为m1=150g,钩码的质量为m2=50g,容器中加满液体的质量为m,由杠杆平衡条件得:
(m1+m)gL1=m2gL2
(150g+m)×10cm=50g×44cm
m=70g
液体A的重力:G=mg=0.070kg×10N/kg=0.7N;
液体的体积:V=80mL=80cm3,则液体的密度为ρ===0.875g/cm3;
(2)向右移动时,相当于动力臂增大时,在力相同的情况下,另一侧的力也会增大,即B液体的重力比A液体的大,两者体积一样,则B液体的密度比A液体的大。
故答案为:(1)0.7;0.875;(2)大于。
15.【解答】解:
(1)鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,但可以省距离;
(2)人的说话声可以通过空气、水传给鱼,将鱼吓跑,说明空气和水可以传播声音。
故答案为:费力;空气和水。
16.【解答】解:
(1)由题知,AO:OB=4:1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
设滑轮O1对B端的拉力为FB,
由杠杆的平衡条件有:G物 AO=FB OB,
即:300N×AO=FB×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②解得:FB=1200N,
因为力的作用是相互的,所以B端对滑轮O1向上的拉力为:F拉=FB=1200N,
杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计,对滑轮O1进行受力分析,B端对滑轮O1向上的拉力和下面3段绳子的拉力平衡,
所以人对绳子自由端的拉力:
F=F拉=×1200N=400N;
(2)人受到的重力G人=600N,还受向上的拉力F和向上的支持力;
由力的平衡条件可知,地面对人的支持力:F支=G人﹣F=600N﹣400N=200N,
人的受力示意图,如图所示:
;
(3)人对地面的压力大小等于地面对人的支持力,即:F压=F支=200N,
所以人对地面的压强:
p===5000Pa。
答:(1)人对绳子自由端的拉力是400N;
(2)人的受力示意图见上图;
(3)人对地面的压强是5000Pa。
17.【解答】解:向下拉绳将重物提升,从绳子自由端向上绕起,先绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,最后系在定滑轮下面的挂钩上,如图所示:
18.【解答】解:图中OA是从支点到力的作用线F的距离,AC⊥OB,但OB是杠杆,不是力的作用线,所以,OA是力臂。
故答案为:OA。
19.【解答】答:①拔河队员鞋子与所接触的地面粗糙程度一定,同学的质量越大、重力越大,对地面的压力越大,产生的摩擦力越大,比赛时他们的脚下不易打滑;
②把人看做杠杆,以脚为支点,身体后倾,重心落在脚掌后面,增大阻力(重力)的力臂,此时动力臂变小,阻力不变,由杠杆平衡条件F动L动=F阻L阻可知,动力变大,从而增加对方拉动向前转动的动力,身体不易向前倾倒。
20.【解答】解:①用力握刹车把手,车停得快﹣﹣﹣通过增大压力来增大摩擦力。
②轮胎是圆形的,轴承中的滚珠的圆形的﹣﹣﹣用滚动代替滑动减小摩擦力。
③转动部分和链条上加润滑油﹣﹣﹣减小接触面的粗糙程度减小摩擦。
④车把、后车架、轮和轴承﹣﹣﹣杠杆。
⑤尾灯﹣﹣﹣光的反射。
⑥铃铛﹣﹣﹣物体振动发声。
⑦停止蹬骑的自行车,能在路面上自由行驶一段距离﹣﹣﹣自行车具有惯性。
答案如下表:(答案不唯一)。
设计 包含的物理知识
举例 自行车手闸 省力杠杆
1 用力握刹车把手,车停得快 通过增大压力来增大摩擦力
2 轮胎是圆形的,轴承中的滚珠的圆形的 用滚动代替滑动减小摩擦力