【精品解析】2018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期5.1 杠杆 同步练习

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名称 【精品解析】2018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期5.1 杠杆 同步练习
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科目 科学
更新时间 2018-11-01 16:33:40

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2018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期5.1 杠杆 同步练习
一、单选题
1.(杠杆及其五要素)下列关于杠杆的几种说法中不正确的是(  )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.支点可以在杠杆上的任何位置
D.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度
2.如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是(  )
A.坩埚钳
B.镊子
C.筷子
D.剪刀
3.(2018九上·北仑期末)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.核桃夹子
C.撬棒 D.食品夹子
4.(杠杆及其五要素)在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是(  )
A.
B.
C.
D.
5.(杠杆及其五要素)如右图是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法,可将此起子看成一个杠杆,则关于此杠杆支点、动力、阻力的画法,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2016年浙教版科学中考复习专题9:能量的转化与守恒一:机械能能量转化的量度 简单机械)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
7.(2017·嘉兴)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(  )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
8.(2018九下·浙江竞赛)如图所示,在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍,起初两指分开一定的距离,棍的位置左右不对称。在横棍不掉下的情况下,缓慢移动两指,缩小其间距离,直到并拢,这时会发现两指会合的地方在(  )
A.若左边手指先移动,则会合处在棍的中央右侧
B.若左边手指先移动,则会合处在棍的中央左侧
C.由于开始时左边手指离中心近,会合处在棍的中央右侧
D.不管开始情况如何,会合处总在棍的中央附近
9.(2017·绍兴模拟)如图所示,足够长的杠杆上放着质量不相等(m1>m2)的两个球,杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆 (  )
A.仍平衡
B.大球那端下沉
C.小球那端下沉
D.无法确定
10.(2016九上·浙江期中)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F(  )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变大后变小
11.(2018·金华)如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5牛)。下列说法正确的是(  )
A.实验前出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调
B.图乙,在AB处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙,弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变大
D.图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数小于3牛
二、填空题
12.(2016·永康模拟)老王对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起,引擎盖的实图和模型如右图所示.引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置.据此回答:
(1)此时引擎盖是   (“费力”,“省力”,“等臂”)杠杆.
(2)如果逐渐抬高引擎盖的过程中,老王一直保持竖直向上、匀速抬升,老王对引擎盖的拉力   (选填“增大”,“减少”,“不变”).
13.(杠杆及其五要素)列车上出售的食品常常放在如图所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,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   (写出支点位置的字母),当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是   (写出支点位置的字母),这种情况下,手推车可以视为   杠杆.
14.(2017·浙江模拟)如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等,杆AB的重力不计,柱形物体较重。
(1)若作用在A点的动力F方向始终竖直向下,则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中,动力F大小的变化是   。
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是    。
15.(2017·浙江模拟)如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点翻转,以C为支点,ABC是一个杠杆。AB长40cm,AC长30cm,室外机的重力为300N,处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为   N(支架重力不计)。为了安全,室外机位置应   (选“靠近”或“远离”)墙壁。
16.(2018九上·义乌月考)如图是人们用木棒撬石块的示意图.已知AC长为1m,AD=DB=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒C点的力至少是   N。
17.(2018九下·鄞州月考)如图是一把开瓶盖的新型起子,要打开瓶盖,用力方向应为   (填“F1”或“F2”),从起子的使用情况看,这是一个   (填“省力”或“费力”) 杠杆。
三、解答题
18.(杠杆及其五要素)如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中作出:杠杆的支点;最省力的力臂;最小力的方向.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】能绕固定点(支点)转动的硬棒叫杠杆,杠杆可以是直棒,也可以是弯曲的.
【解答】解:杠杆可以是直棒,也可以是弯曲的,正确;
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B、C都正确;
如图所示,动力臂与阻力臂之和不等于杠杆的长度,故D错.
故选D.
2.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、坩埚钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆.
故选D.
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
3.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆由省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆是指动力臂大于阻力臂的杠杆;费力杠杆是指动力臂小于阻力臂的杠杆;等臂杠杆是指动力臂等于阻力臂的杠杆。据此可以判断选项。
【解答】A、羊角锤可以轻松将钉子拔出,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,A错误;
B、核桃夹子可以轻松将核桃夹碎,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,B错误;
C、撬棒可以轻松将物体撬动,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,C错误;
D、食品夹子,支点在远离食品的一端,动力在拇指所在处,阻力在夹食品的一端,所以动力臂小于阻力臂是一个费力杠杆,D正确。
故选D
4.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】杠杆绕着转动的点叫支点,动力作用的位置叫动力作用点,阻力作用的位置叫阻力作用点.
【解答】解:由图可知:
ABC三种剪子的支点位于中间轴上,动力作用点和阻力作用点分别位于支点的两侧,故均不符合题意;
D中的剪子支点位于相连的尾端,动力作用点位于中间位置,阻力作用点位于剪子头部,故D符合题意.
故选D.
5.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【分析】由开瓶器的作用结合杠杆的五要素解答此题.
【解答】解:由题意可知要想把瓶盖打开,开瓶器手柄应逆时针转动,即动力方向是逆时针;
瓶盖阻碍开瓶器的转动,所以阻力的方向是顺时针,由此可知图C是正确的;
故选C.
6.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆原来平衡,力臂相同,现两边各增加一个相同的钩码,两边增加的力和力臂的乘积相同,根据杠杆平衡条件分析判断。
【解答】由题意:杠杆原来平衡,则F左AO=F右CO,
再各加一个钩码后,力臂相同,两边增加的力和力臂的乘积相同,根据杠杆平衡条件可知增加钩码后两边力和力臂的乘积相等,所以杠杆平衡。
故答案为:C
7.【答案】C
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆可分为:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。
【解答】A、刀刃很薄是减小了受力面积,从而增大压强,故A错误;
B、铡刀当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆,故B错误;
C、甘蔗放在a点比b点阻力臂小,根据F1L1=F2L2,可知甘蔗放在a点比b点更易被切断,故C正确;
D、动力臂垂直于力的方向,可知F2动力臂大于F1,因此F2更省力,故D错误。
故选C
8.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关。横棍放在两手指上,受到的压力与手距离横棍重心的距离有关,距离越近受到压力越大,反之越小。
【解答】由于摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关,当将横棍放在两伸直的食指上后,受到的压力与手指距离横棍重心的距离有关,距离越近的受到压力越大,摩擦力就大,受到摩擦力小的手指靠近重心,两手指交替靠近重心,最终会合处将在棍的中央附近,D选项正确。
故答案为:D
9.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】本解法通过比较力矩的变化量来求出运动后的力矩,解答起来更容易一些,做题时一定不能形成思维定势,只想着比较后来的力矩。根据向远离支点的方向运动中两球相对于支点的力矩变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向。
【解答】开始时两球平衡,即力矩相等;当运动时,两球速度相同,则在相同时间内向远离支点的方向移动的距离相同,则大球的力矩增加的快,所以大球的力矩会大于小球的力矩,杠杆向大球那端下沉。
故选B
10.【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】如图,在物体运动时间t后,杠杆受到物体的压力(阻力)等于物体重力,再确定动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡得出F与t的关系式进行判断.本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据题意知道阻力和动力臂不变是本题的关键.
【解答】解:如图,长木板长为L,则动力臂为L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为L2,
∵杠杆平衡,
∴F×L=F′×L2=G×L2,

由此可知,当物块向左匀速滑动时,L2变小,F变小.
故选A.
11.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆原理 亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂。
【解答】A、甲图杠杆左低右高,说明左边的力与力臂之积大,所以平衡螺母应向右调;故A错误;
B、图乙,两边各增加一个勾码后,左边为:4×2;右边为:3×3;不平衡;故B错误;
C、图丙,当弹簧测力计从a转到b时,力臂在减小,由杠杆平衡原理可知,如果依然平衡则力会增大;故C正确;
D、由于杠杆没有处于中心位置,所以考虑杠杆自身重力问题,拉力会大于3N;故D错误;
故答案为:C。
12.【答案】(1)省力
(2)不变
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆;(2)逐渐抬高引擎盖的过程中,两力臂的比值不变,A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小不变;
【解答】解:(1)据图可知,动力臂OB大于阻力臂OA,因而此时引擎盖是省力杠杆;(2)逐渐抬高引擎盖的过程中,老王一直保持竖直向上、匀速抬升,则两力臂的比值始终不变,仍为OA:OB,并且A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知,人的拉力不变.故答案为:(1)省力;(2)不变.
13.【答案】C;B;省力
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】(1)解决此题要知道杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;(2)由杠杆的平衡条件可知:当动力臂大于阻力臂时,较为省力.
【解答】解:(1)当前轮遇障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可看成杠杆,支点是C点;(2)当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是B点,显然动力臂大于阻力臂,此时手推车可看成是省力杠杆.
故答案为:C、B、省力.
14.【答案】(1)增大
(2)先增大后减小
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】(1)分析杠杆从水平位置转过10°角的过程中,动力臂与阻力臂如何变化,然后应用杠杆平衡条件分析答题;
(2)已知动力臂和阻力不变,根据杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中阻力臂的变化,再根据杠杆平衡的条件可知动力的变化情况。
【解答】(1)作用在A点的动力F方向始终竖直向下,则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中,动力臂减小,阻力臂增大,阻力不变,由杠杆平衡条件可知,动力F增大;
(2)在杆从水平位置缓慢转动45°角过程中,如图所示,拉力F2的方向始终与杆垂直,故动力臂不变.阻力臂先增大,当柱形物体的重心P在竖直方向上升
,即重心P上升到水平位置时,阻力臂最大,此后阻力臂减小,当杠杆转动45度时,P在竖直方向上升
,因此整个过程中阻力臂先变大后变小,由杠杆平衡可知,动力F先增大后减小。
15.【答案】200;靠近
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】此题考查力臂的画法、杠杆平衡条件及其应用,熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题。(1)已知动力和阻力,根据力臂的画法,先确定支点,再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即可画出动力臂和阻力臂;(2)根据杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,力越小,空调越牢固,据此根据图示情景分析答题。
【解答】由杠杆平衡条件可得:F×AC=G×AB;
代入数据可得:F×30cm=300N××40cm;
所以F=;
为了安全,应减小A处的拉力(若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险);
在动力臂L1和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,阻力臂越小,根据杠杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以保证支架和室外机的安全。
故答案为:200;靠近。
16.【答案】63
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)刚好撬动石头时可看作杠杆平衡,利用杠杆平衡条件可得到施加在撬棒C点的力至少是多少;(2)可将此撬棒看成一个杠杆,以A为支点时最省力,D是阻力点,AD是阻力臂,F2是动力,AC是动力臂。据此可计算出施加在撬棒C点的力至少是多少N。
【解答】根据杠杆平衡原理可得:GLAD=F2LAC,420N×0.15m=F2×1m,得F2=63N。
故答案为:63
17.【答案】F2;省力
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】一根硬棒(不一定是直的,可以是弯的,但必须是硬的,不易发生形变。如曲杆),在力的作用下,能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。动力臂大于阻力臂的杠杆,就是省力杠杆;
【解答】动力的方向要与阻力方向相反;由图可知动力臂大于阻力臂;所以是省力杠杆;
故答案为:F2;省力。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆中最小力问题
【解析】【分析】由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.
【解答】解:由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O,过支点O做直径OA,过A做OA的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:
1 / 12018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期5.1 杠杆 同步练习
一、单选题
1.(杠杆及其五要素)下列关于杠杆的几种说法中不正确的是(  )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.支点可以在杠杆上的任何位置
D.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】能绕固定点(支点)转动的硬棒叫杠杆,杠杆可以是直棒,也可以是弯曲的.
【解答】解:杠杆可以是直棒,也可以是弯曲的,正确;
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B、C都正确;
如图所示,动力臂与阻力臂之和不等于杠杆的长度,故D错.
故选D.
2.如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是(  )
A.坩埚钳
B.镊子
C.筷子
D.剪刀
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、坩埚钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆.
故选D.
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
3.(2018九上·北仑期末)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.核桃夹子
C.撬棒 D.食品夹子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆由省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆是指动力臂大于阻力臂的杠杆;费力杠杆是指动力臂小于阻力臂的杠杆;等臂杠杆是指动力臂等于阻力臂的杠杆。据此可以判断选项。
【解答】A、羊角锤可以轻松将钉子拔出,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,A错误;
B、核桃夹子可以轻松将核桃夹碎,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,B错误;
C、撬棒可以轻松将物体撬动,动力臂大于阻力臂是一个省力杠杆,C错误;
D、食品夹子,支点在远离食品的一端,动力在拇指所在处,阻力在夹食品的一端,所以动力臂小于阻力臂是一个费力杠杆,D正确。
故选D
4.(杠杆及其五要素)在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】杠杆绕着转动的点叫支点,动力作用的位置叫动力作用点,阻力作用的位置叫阻力作用点.
【解答】解:由图可知:
ABC三种剪子的支点位于中间轴上,动力作用点和阻力作用点分别位于支点的两侧,故均不符合题意;
D中的剪子支点位于相连的尾端,动力作用点位于中间位置,阻力作用点位于剪子头部,故D符合题意.
故选D.
5.(杠杆及其五要素)如右图是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法,可将此起子看成一个杠杆,则关于此杠杆支点、动力、阻力的画法,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【分析】由开瓶器的作用结合杠杆的五要素解答此题.
【解答】解:由题意可知要想把瓶盖打开,开瓶器手柄应逆时针转动,即动力方向是逆时针;
瓶盖阻碍开瓶器的转动,所以阻力的方向是顺时针,由此可知图C是正确的;
故选C.
6.(2016年浙教版科学中考复习专题9:能量的转化与守恒一:机械能能量转化的量度 简单机械)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
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆原来平衡,力臂相同,现两边各增加一个相同的钩码,两边增加的力和力臂的乘积相同,根据杠杆平衡条件分析判断。
【解答】由题意:杠杆原来平衡,则F左AO=F右CO,
再各加一个钩码后,力臂相同,两边增加的力和力臂的乘积相同,根据杠杆平衡条件可知增加钩码后两边力和力臂的乘积相等,所以杠杆平衡。
故答案为:C
7.(2017·嘉兴)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(  )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
【答案】C
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆可分为:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。
【解答】A、刀刃很薄是减小了受力面积,从而增大压强,故A错误;
B、铡刀当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆,故B错误;
C、甘蔗放在a点比b点阻力臂小,根据F1L1=F2L2,可知甘蔗放在a点比b点更易被切断,故C正确;
D、动力臂垂直于力的方向,可知F2动力臂大于F1,因此F2更省力,故D错误。
故选C
8.(2018九下·浙江竞赛)如图所示,在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍,起初两指分开一定的距离,棍的位置左右不对称。在横棍不掉下的情况下,缓慢移动两指,缩小其间距离,直到并拢,这时会发现两指会合的地方在(  )
A.若左边手指先移动,则会合处在棍的中央右侧
B.若左边手指先移动,则会合处在棍的中央左侧
C.由于开始时左边手指离中心近,会合处在棍的中央右侧
D.不管开始情况如何,会合处总在棍的中央附近
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关。横棍放在两手指上,受到的压力与手距离横棍重心的距离有关,距离越近受到压力越大,反之越小。
【解答】由于摩擦力的大小与压力的大小和表面粗糙程度有关,当将横棍放在两伸直的食指上后,受到的压力与手指距离横棍重心的距离有关,距离越近的受到压力越大,摩擦力就大,受到摩擦力小的手指靠近重心,两手指交替靠近重心,最终会合处将在棍的中央附近,D选项正确。
故答案为:D
9.(2017·绍兴模拟)如图所示,足够长的杠杆上放着质量不相等(m1>m2)的两个球,杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆 (  )
A.仍平衡
B.大球那端下沉
C.小球那端下沉
D.无法确定
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】本解法通过比较力矩的变化量来求出运动后的力矩,解答起来更容易一些,做题时一定不能形成思维定势,只想着比较后来的力矩。根据向远离支点的方向运动中两球相对于支点的力矩变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向。
【解答】开始时两球平衡,即力矩相等;当运动时,两球速度相同,则在相同时间内向远离支点的方向移动的距离相同,则大球的力矩增加的快,所以大球的力矩会大于小球的力矩,杠杆向大球那端下沉。
故选B
10.(2016九上·浙江期中)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F(  )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变大后变小
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】如图,在物体运动时间t后,杠杆受到物体的压力(阻力)等于物体重力,再确定动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡得出F与t的关系式进行判断.本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据题意知道阻力和动力臂不变是本题的关键.
【解答】解:如图,长木板长为L,则动力臂为L,杠杆受到物体的压力(阻力)F′=G,阻力臂为L2,
∵杠杆平衡,
∴F×L=F′×L2=G×L2,

由此可知,当物块向左匀速滑动时,L2变小,F变小.
故选A.
11.(2018·金华)如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5牛)。下列说法正确的是(  )
A.实验前出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调
B.图乙,在AB处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙,弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变大
D.图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数小于3牛
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆原理 亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂。
【解答】A、甲图杠杆左低右高,说明左边的力与力臂之积大,所以平衡螺母应向右调;故A错误;
B、图乙,两边各增加一个勾码后,左边为:4×2;右边为:3×3;不平衡;故B错误;
C、图丙,当弹簧测力计从a转到b时,力臂在减小,由杠杆平衡原理可知,如果依然平衡则力会增大;故C正确;
D、由于杠杆没有处于中心位置,所以考虑杠杆自身重力问题,拉力会大于3N;故D错误;
故答案为:C。
二、填空题
12.(2016·永康模拟)老王对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起,引擎盖的实图和模型如右图所示.引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置.据此回答:
(1)此时引擎盖是   (“费力”,“省力”,“等臂”)杠杆.
(2)如果逐渐抬高引擎盖的过程中,老王一直保持竖直向上、匀速抬升,老王对引擎盖的拉力   (选填“增大”,“减少”,“不变”).
【答案】(1)省力
(2)不变
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆;(2)逐渐抬高引擎盖的过程中,两力臂的比值不变,A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小不变;
【解答】解:(1)据图可知,动力臂OB大于阻力臂OA,因而此时引擎盖是省力杠杆;(2)逐渐抬高引擎盖的过程中,老王一直保持竖直向上、匀速抬升,则两力臂的比值始终不变,仍为OA:OB,并且A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知,人的拉力不变.故答案为:(1)省力;(2)不变.
13.(杠杆及其五要素)列车上出售的食品常常放在如图所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,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   (写出支点位置的字母),当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是   (写出支点位置的字母),这种情况下,手推车可以视为   杠杆.
【答案】C;B;省力
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】(1)解决此题要知道杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;(2)由杠杆的平衡条件可知:当动力臂大于阻力臂时,较为省力.
【解答】解:(1)当前轮遇障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可看成杠杆,支点是C点;(2)当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是B点,显然动力臂大于阻力臂,此时手推车可看成是省力杠杆.
故答案为:C、B、省力.
14.(2017·浙江模拟)如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等,杆AB的重力不计,柱形物体较重。
(1)若作用在A点的动力F方向始终竖直向下,则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中,动力F大小的变化是   。
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是    。
【答案】(1)增大
(2)先增大后减小
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】(1)分析杠杆从水平位置转过10°角的过程中,动力臂与阻力臂如何变化,然后应用杠杆平衡条件分析答题;
(2)已知动力臂和阻力不变,根据杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中阻力臂的变化,再根据杠杆平衡的条件可知动力的变化情况。
【解答】(1)作用在A点的动力F方向始终竖直向下,则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中,动力臂减小,阻力臂增大,阻力不变,由杠杆平衡条件可知,动力F增大;
(2)在杆从水平位置缓慢转动45°角过程中,如图所示,拉力F2的方向始终与杆垂直,故动力臂不变.阻力臂先增大,当柱形物体的重心P在竖直方向上升
,即重心P上升到水平位置时,阻力臂最大,此后阻力臂减小,当杠杆转动45度时,P在竖直方向上升
,因此整个过程中阻力臂先变大后变小,由杠杆平衡可知,动力F先增大后减小。
15.(2017·浙江模拟)如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点翻转,以C为支点,ABC是一个杠杆。AB长40cm,AC长30cm,室外机的重力为300N,处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为   N(支架重力不计)。为了安全,室外机位置应   (选“靠近”或“远离”)墙壁。
【答案】200;靠近
【知识点】杠杆的应用
【解析】【分析】此题考查力臂的画法、杠杆平衡条件及其应用,熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题。(1)已知动力和阻力,根据力臂的画法,先确定支点,再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即可画出动力臂和阻力臂;(2)根据杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,力越小,空调越牢固,据此根据图示情景分析答题。
【解答】由杠杆平衡条件可得:F×AC=G×AB;
代入数据可得:F×30cm=300N××40cm;
所以F=;
为了安全,应减小A处的拉力(若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险);
在动力臂L1和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,阻力臂越小,根据杠杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以保证支架和室外机的安全。
故答案为:200;靠近。
16.(2018九上·义乌月考)如图是人们用木棒撬石块的示意图.已知AC长为1m,AD=DB=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒C点的力至少是   N。
【答案】63
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)刚好撬动石头时可看作杠杆平衡,利用杠杆平衡条件可得到施加在撬棒C点的力至少是多少;(2)可将此撬棒看成一个杠杆,以A为支点时最省力,D是阻力点,AD是阻力臂,F2是动力,AC是动力臂。据此可计算出施加在撬棒C点的力至少是多少N。
【解答】根据杠杆平衡原理可得:GLAD=F2LAC,420N×0.15m=F2×1m,得F2=63N。
故答案为:63
17.(2018九下·鄞州月考)如图是一把开瓶盖的新型起子,要打开瓶盖,用力方向应为   (填“F1”或“F2”),从起子的使用情况看,这是一个   (填“省力”或“费力”) 杠杆。
【答案】F2;省力
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】一根硬棒(不一定是直的,可以是弯的,但必须是硬的,不易发生形变。如曲杆),在力的作用下,能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。动力臂大于阻力臂的杠杆,就是省力杠杆;
【解答】动力的方向要与阻力方向相反;由图可知动力臂大于阻力臂;所以是省力杠杆;
故答案为:F2;省力。
三、解答题
18.(杠杆及其五要素)如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中作出:杠杆的支点;最省力的力臂;最小力的方向.
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆中最小力问题
【解析】【分析】由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.
【解答】解:由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O,过支点O做直径OA,过A做OA的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:
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