【精品解析】浙教版科学九上 第三章杠杆选择题专项

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名称 【精品解析】浙教版科学九上 第三章杠杆选择题专项
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科目 科学
更新时间 2022-11-14 14:04:17

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浙教版科学九上 第三章杠杆选择题专项
一、单选题
1.(2022九上·杭州月考)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  )
A.8N B.12N C.16N D.18N
2.(2022九上·象山月考)如图所示,在轻质杆OB的中点A处,悬挂有重为G的物体M,在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F,杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,下列叙述中正确的是(  )

A.拉力F逐渐变大
B.拉力F始终大于G、小于G,该杠杆是省力杠杆
C.拉力F跟它力臂的乘积变小
D.以上说法均不正确
3.(2022九上·金东期末)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.核桃钳 D.起钉锤
4.(2021九上·镇海期末)“龙门吊”主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是(  )
A. B.
C. D.
5.(2021九上·义乌期末)一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面则(  )
A.F甲>F乙 ,因为甲方法的动力臂长
B.F甲C.F甲>F乙 ,因为乙方法时阻力臂短
D.F甲=F乙 ,因为动力臂都是阻力臂的2倍
6.(2021九上·舟山月考)为使杠杆平衡在图示位置,需在A点施加一个力,在如图所示的四个方向中,下列不可能使杠杆平衡的力是(  )
A.F1和F2 B.F1和F4 C.F2和F3 D.F3和F4
7.(2021九上·台州期中)用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,则选项中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图象中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2021九上·义乌期中)如图所示,AOB是一杠杆(自重不计,O为支点,OA<0B OD=OA),在A端悬挂一重物G,那么(  )
A.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
9.(2020九上·杭州月考)如图是吊车起吊货物的示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕 O 点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是(  )
A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力逐渐变小
10.(2020九上·杭州月考)三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示,甲图和尚们商量出新的挑水方案 :胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中正确的是(  )
A.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
11.(2021九上·椒江期中)如图所示,长1米的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上套一滑环,用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动,并保持金属杆处于水平状态。则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图象为(  )
A. B.
C. D.
12.(2021九上·宁波月考)小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个密度相同但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体(物体的密度都大于水)。如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将(  )
A.仍保持平衡 B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡,乙失去平衡 D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
13.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(二))如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从位置①到位置②,再到位置③。此过程中,弹簧测力计的示数将(  ) 。
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
14.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一))关于杠杆,下列说法正确的是(  ) 。
A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆的支点一定在中间位置
C.每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点
D.作用在杠杆上的动力一定和阻力的方向相反
15.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一))关于力臂,下列说法正确的是(  )。
A.力臂一定在杠杆上
B.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
C.从支点到力的作用线的距离叫力臂
D.力臂不可能等于零
16.(2020九上·杭州月考)在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡;将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是(  )
①反应结束后,烧杯甲中的溶液质量大; ②反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大;
③拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向A 端移动;
④拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向B 端移动
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
17.(2020九上·椒江期中)如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值,下列关于密度秤制作的说法中,正确的是(  )
A.悬点O适当左移,秤的量程会增大
B.秤的刻度值分布不均匀
C.增大M的质量,秤的量程会减小
D.每次倒入空桶的液体质量相同
18.(2020九上·兰溪期中)如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3 , B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)(  )
A.木块受到的浮力为0.5N
B.木块C受到细线的拉力为0.3N
C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N
D.小球的运动速度为0.2m/s
19.(华师大版初中科学九年级上学期 第5章 功和简单机械 单元试卷)一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为(  )
A.80N B.60N C.40N D.20N
20.(华师大版初中科学九年级上学期 5.3功与机械效率(第1课时))一根金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像,下列说法中正确的是(  )
A.该金属棒的长度L=1.6m
B.在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1=1.5N
C.当x2=1.6m时,测力计的示数为F2=5N
D.金属棒的重心到A端的距离为0.6m
21.(华师大版初中科学九年级上学期 5.1杠杆(第1课时))人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(  )
A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N
22.(2020九上·慈溪期末)如图,一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为(  )
A.27N B.45N C.72N D.90N
23.(2019九上·义乌月考)轻质杠杆每小格的长度相等,O为支点.在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右侧挂一物体乙,并在物体乙的下方拴接一个弹簧,如图17所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡状态.已知物体乙的重力为600N,弹簧对物体乙的作用力为300N.下列说法正确的是(  )
A.物体甲的重力不可能为450N
B.物体甲的重力可能为300N
C.物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态
D.物体乙受到绳子的拉力可能为900N或300N
24.(2019九上·浦江月考)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1,F2,F3,它们的大小关系是(  )
A.F1=F2=F3=G B.F1>F2>F3>G
C.F1<F2<F3<G D.F1>F2=F3=G
25.(2019九上·宁波月考)有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好处于水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒(  )
A.粗细两端一样重 B.粗端较重
C.细端较重 D.无法判定
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】A端放在托盘秤甲上,以B点支点,根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离,当C点放在托盘秤甲上C为支点,再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。【解答】设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,
托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:
由杠杆平衡条件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,
所以:AB=4BD,
即BD=AB,
当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,
因为AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD
由杠杆平衡条件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD,
所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为16N。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,杆重、动力臂不变,阻力臂减小,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。【解答】A.如图,物体M的重为G不变,动力F的方向始终跟杆垂直(动力臂LOB不变),
由于杆匀速转动(处于平衡状态),则FLOB=GLOC,
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,则阻力臂LOC逐渐减小,所以拉力F逐渐变小,故A错误;
B.根据FLOB=GLOC可得:,该杠杆是省力杠杆,故B错误;
C.由于阻力臂LOC逐渐变小,物体M的重为G不变,则根据FLOB=GLOC可得:FLOB的大小(拉力F跟它力臂的乘积)逐渐变小,故C正确;
D.由于C选项是正确的,则D错误。
故选C。
3.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用瓶盖起子时,与瓶盖上面接触的点为支点,阻力作用在瓶盖的边缘,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.使用食品夹时,两个夹片相连的位置为支点,阻力作用在夹口上,动力作用在手柄的中间附近,此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B符合题意;
C.使用核桃钳时,夹片相连的位置为支点,阻力作用在夹口处,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不合题意;
D.使用起钉锤时,锤头的弯曲处为支点,阻力作用在羊角的豁口处,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】将左边的支架看作杠杆的支点,物体的重力看作阻力F2,则阻力臂等于两个支架的距离L与物体移动距离s的差。右支架对主梁施加动力F1,动力臂等于两个支架之间的距离L。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:G×(L-s)=F×L;
解得:。
其中G、L都是常量,而s为变量,则F随s变化的图像应该为一次函数的图象,且沿左上至右下方向倾斜,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】厚度、密度均匀的长方形水泥板,它的重心在几何中心处。
甲:将水泥板的里侧看作支点,此时动力臂等于水泥板的宽,阻力臂等于水泥板宽的一半,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:;
解得:;
乙:将水泥板的右侧看作支点,此时动力臂等于水泥板的长,阻力臂等于水泥板宽的一半,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:;
解得:;
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据对杠杆平衡的认识分析判断。
【解答】当杠杆的支点在一侧时,只有动力和阻力使杠杆的转动方向相反,杠杆才可能平衡。根据图片可知,阻力为物体的重力,它的方向竖直向下,使杠杆有顺时针转动的趋势,只有动力使杠杆逆时针转动,杠杆才可能平衡,故F1、F2都可以,而F4不可以。拉力F3的动力臂为零,肯定不能使杠杆平衡,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】钩码的重力保持不变,即阻力不变,且阻力臂保持不变。在测力计改变方向时,动力臂不断增大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力F1不断减小,且动力和动力臂呈反比关系,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆平衡的知识分析判断。
【解答】A.B点到O点的距离虽然是最远的,但是由于拉力的方向不一定,因此动力臂不一定是最长的,即有可能小于阻力臂,变成一个费力杠杆,故A错误;
B.C点向上用力,也能使杠杆平衡,故B错误;
C.当在B点用力时,如果力的方向与OB垂直向上,那么此时动力臂最长最省力,故C错误;
D.AO=OD,则动力臂等于阻力臂,如果两个物体的重力相等,那么动力×动力臂=阻力×阻力臂,因此杠杆能够平衡,故D正确。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类和特点;
(3)(4)主要分析动力臂的大小变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知,货物对吊臂产生阻力,而伸缩撑杆对吊臂产生动力,此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,此时它费力但是省距离,但是肯定不能省功,故A、B错误;
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂保持不变,故C错误;
匀速顶起吊臂的过程中,动力臂保持不变,阻力保持不变,但是阻力臂逐渐减小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,支持力逐渐减小,故D正确。
故选D。
10.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据乙图可知,右边的水桶下沉,此时需要减小右边水桶的力臂,即缩小右边水桶到肩膀的距离,要么肩膀向右边移动一点,要么右边水桶向前移动一些,故A、B错误;
丙图中,小和尚要减轻瘦和尚的负担,即减小瘦和尚受到的压力,需要增大水桶到他的距离,即瘦和尚向前移动一些,故C正确;
丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,即减小瘦和尚受到的压力,需要增大水桶到他的距离,即可以将水桶往后移动一点距离,故D错误。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】力与运动的关系;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】根据杠杆平衡条件计算,动力和动力臂成反比。
【解答】由图知道,光滑金属杆可绕O点转动,即OA是一杠杆,测力计示数F,为动力,滑环离开O点的距离s,为动力臂,金属杆的重力为阻力, 阻力臂为OA的一半, 由杠杆平衡的条件GOA×LOA=FS
金属杆的重力和金属杠的长度大小不变,从上式可知随着距离s的变大,测力计示数F在变小,两者是成反比的,两者的关系图像是B图像。
故答案为:B。
12.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】分别计算出左右两边力和力臂的乘积,然后比较大小即可。
【解答】(1)甲杠杆:
浸没水中之前:G1L1=G2L2;
ρ物gV1×L1=ρ物gV2×L2;
则V1×L1=V2×L2;
浸没水中后左端力和力臂的乘积为:
(G1-F浮1)×L1=(ρ物gV1-ρ水gV1)×L1=(ρ物-ρ水)gV1×L1,
浸没水中后右端力和力臂的乘积为:
(G2-F浮2)×L2=(ρ物gV2-ρ水gV2)×L2=(ρ物-ρ水)gV2×L2,
所以浸没水中后,左右两端力和力臂的乘积相等,
故杠杆仍然平衡。
(2)乙杠杆:
浸没水中之前:G1L1=G2L2;
ρ1gV×L1=ρ2gV×L2,
浸没水中后左端力和力臂的乘积为:
(G1-F浮1)×L1=(ρ1gV-ρ水gV)×L1=ρ1gV×L1-ρ水gV×L1,
浸没水中后右端力和力臂的乘积为:
(G2-F浮2)×L2=(ρ2gV-ρ水gV)×L2=ρ2gV×L2-ρ水gV×L2,
因为L1<L2,
所以,左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积,
故杠杆左端下沉。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当阻力和阻力臂保持不变时,动力与动力臂的长度成反比。根据图片可知,当测力计的拉力方向从①到③时,动力臂先变大后变小,则弹簧测力计的示数先变小后变大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对杠杆的认识分析判断。
【解答】A.杠杆一定是一根硬棒,但不一定是直的,可能是弯曲的,故A错误;
B.杠杆的支点可能在中间位置,也可能在杠杆的一侧,故B错误;
C.每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点,这个点就是支点,故C正确;
D.当支点在杠杆的中间时,作用在杠杆上的动力和阻力的方向相同,故D错误。
故选C。
15.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对力臂的认识分析判断。
【解答】力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上,故A错误;
从杠杆的支点到动力的作用线的距离叫动力臂,故B错误;
从杠杆的支点到力的作用线的距离叫力臂,故C正确;
当力的作用线通过杠杆的支点时,此时力臂为零,故D错误。
故选C。
16.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量和铝的质量的大小关系,进而判断溶液的质量变化,结合杠杆的平衡条件判断支点的移动方向。
【解答】铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现,说明金属都有剩余,即硫酸完全反应。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y,硫酸的质量为100g,质量分数为a%则:
Fe + H2SO4=FeSO4+H2↑    2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
56  98              54  294
  a            a  
根据上面的方程式可知,相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。
参加反应的铁的质量大,生成氢气的质量相等,则放铁球的那个烧杯中乙溶液质量增加的多,①错误,②正确;
因为铁球减少的质量大,反应后铁球要比铝球轻,根据杠杆的平衡条件可知,故支点应向A移动,③正确,④错误。
故选C。
17.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】首先根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式,然后结合密度公式推导得出液体的密度与动力臂OB的数学关系式,然后结合这个公式,不断改变变量,对秤的量程变化进行分析,并判断刻度值是否均匀。【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2得到:(G桶+G液体)×OA=GM×OB;
(G桶+ρ液体gV)×OA=GM×OB;

其中GM、G桶、OA和V都是常量,因此液体的密度与动力臂OB成正比,因此刻度是均匀的,故B错误;
根据公式可知,悬点O左移,那么OA减小,OB增大,会使液体的密度增大,从而增大量程,故A正确;
根据公式可知,根据增大M的质量,可以使液体密度增大,即增大量程,故C错误;
根据公式m=ρV可知,当液体的体积相同时,密度越大,液体的质量越大,因此注入空桶的液体体积相同,才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小,从而判断液体密度的情况,故D错误。
故选A。
18.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)利用溢出水的重力,根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ水V排g求排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根据FB=G-F浮求杠杆B端受到的拉力FB,
(3)根据杠杆平衡条件得出关系式FA×OA=FB×OB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力;
(4)知道小球的质量可求重力,设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,可求当A端的拉力为0时,小球到O点距离(s-OB=vt-OB=v×4s-0.4m),再根据杠杆平衡条件得出G球×s′=FB×OB,据此求小球运动速度。
【解答】A.溢水杯内盛满水,当物体放入后,溢出0.5N的水,
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N,故A正确不合题意;
B.排开水的体积:

因为一半浸入水中,
所以物体的体积:V物=2V排=2×5×10-5m3=1×10-4m3;
物体的重力:G=mg=ρ物V物g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N,
则B端木块C所受的拉力:FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N,故B正确不合题意;
C.小球的重力为:G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N,
小球刚放在B端时,B端受到的力为FB=3N+0.3N=3.3N,
根据杠杆平衡条件得出关系式:FA×OA=FB×OB;
FA×0.6m=3.3N×0.4m;
解得:FA=2.2N,故C正确不合题意;
D.当A端的拉力为0时,杠杆再次平衡,此时小球到O点距离:
s′=s-OB=vt-OB=v×4s-0.4m,
根据杠杆平衡条件可知:
G球×s′=FB×OB,
即:3N×(v×4s-0.4m)=0.3N×0.4m,
解得:v=0.11m/s,故D错误符合题意。
故选D。
19.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】首先根据杠杆的平衡条件计算出作用在A点的拉力,然后再根据二力平衡的知识计算出地面对物体的支持力,最后根据二力平衡的知识计算出物体对地面的压力。
【解答】根据杠杆的平衡条件得到:FA×OA=F×OB;
FA×15cm=30N×5cm;
解得:FA=10N;
物体受到竖直向上的拉力FA,支持力FN和向下的重力G,
根据二力平衡的知识得到:G=FN+FA;
50N=FN+10N;
解得:FN=40N;
重物对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力,
因此二者大小相等。
即重物对地面的压力F压=FN=40N。
故选C。
20.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)注意分析乙图中曲线的拐点处的意义,其实就是该点时金属棒刚刚离开地面;
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应的功的大小,得到杆的重力,也就是F2的示数;根据图乙得到F1的数值;
(3)根据图乙可知,图像弯折后,增大的功等于物体的重力与增大的高度的乘积,据此计算出重力,再根据二力平衡计算拉力F2;
(3)由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】由于拉力始终竖直向上,而杠杆的重力竖直向下,二者相互平行,
根据相似三角形的性质可知,动力臂与阻力臂之比不变。
由杠杆的平衡条件可知,杠杆的重力不变,那么拉力不变。
根据图乙可知,当拉起高度为1.2m后,拉力增大了,
那么此时A端肯定刚离地,
即金属棒长1.2米,故A错误;
由图乙可知,金属棒B端从0~1.2m时,拉力保持不变;
因此当x1=0.6m时,拉力,故B错误;
根据乙图可知,当x2=1.2~1.6m的过程中,拉力保持不变;
金属棒的重力,
根据二力平衡的知识可知,即F2=G=5N,故C正确;
由杠杆平衡条件得重心到A端的距离:,
故D错误。
故选C。
21.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】根据图片可知,当托起物体时,肘部为支点,物体的重力为阻力,肱二头肌提供的拉力为动力。如下图所示,
此时动力臂小于阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,肱二头肌施加的力肯定大于物体的重力G=mg=9.8N/kg×5kg=49N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算。
【解答】铁球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N;
由图知,当力F作用在球的下边缘,且与通过AB的直径垂直时,动力臂最长,其受力图如图所示:
把整体看做一个杠杆,支点在B点,由图知,球的重力方向竖直向下,力臂L2等于半径R,
F的力臂L1等于杆的长度与球的直径之和,则;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:G L2=F L1;
解得:F=45N。
故选B。
23.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】物体乙所受所受弹簧的力有两种可能,即可能是乙受到弹簧对它向上的弹力,也可能是乙受到弹簧对它向下的弹力,结合杠杆的平衡条件分析计算即可判断。【解答】若物体乙受到的弹簧的作用力方向向上,
则此时乙物体对杠杆拉力是F拉=G-F弹=600N-300N=300N;
所以据杠杆的平衡条件知:G甲L甲=F拉L乙,
G甲×4L=300N×2L;
解得:G甲=150N;
若物体乙受到的弹簧的作用力方向向下,
此时乙物体对杠杆拉力是F拉=G+F弹=600N+300N=900N,
故此时乙受到绳子的拉力是900N,即D正确;
物体乙受到的弹簧的作用力方向向下,根据杠杆的平衡条件知:
G甲L甲=F拉L乙,
G甲×4L=900N×2L;
解得:G甲=450N;
故A、B错误;
乙受到的弹簧的作用力可能向上,也可能向下,所以弹簧可能处于拉伸也可能处于压缩状态,故C错误。
故选D。
24.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)圆的切线与通过切点的半径垂直;
(2)根据杠杆的平衡条件分析几个力的大小。
【解答】分析图片可知,支点O左侧的阻力臂和其它三个动力的动力臂都是圆的半径,
因此阻力臂与其它三个动力的动力臂相等;
根据杠杆的平衡条件得到:G×OD=F×L1;
因为G、OD保持不变,所以F×L1的乘积保持不变;
因为其它三个力的动力臂L1都相等,所以它们的大小相等;
即 F1=F2=F3=G 。
故选A。
25.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】将悬挂点O看做支点,左边木棒的重力为阻力,右边木棒的重力为动力。根据图片可知,左端的阻力臂肯定小于右端的动力臂,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,左端木棒的重力肯定大于右端木棒的重力,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
1 / 1浙教版科学九上 第三章杠杆选择题专项
一、单选题
1.(2022九上·杭州月考)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  )
A.8N B.12N C.16N D.18N
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】A端放在托盘秤甲上,以B点支点,根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离,当C点放在托盘秤甲上C为支点,再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。【解答】设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,
托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:
由杠杆平衡条件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,
所以:AB=4BD,
即BD=AB,
当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB,
因为AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD
由杠杆平衡条件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD,
所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为16N。
故选C。
2.(2022九上·象山月考)如图所示,在轻质杆OB的中点A处,悬挂有重为G的物体M,在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F,杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,下列叙述中正确的是(  )

A.拉力F逐渐变大
B.拉力F始终大于G、小于G,该杠杆是省力杠杆
C.拉力F跟它力臂的乘积变小
D.以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,杆重、动力臂不变,阻力臂减小,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。【解答】A.如图,物体M的重为G不变,动力F的方向始终跟杆垂直(动力臂LOB不变),
由于杆匀速转动(处于平衡状态),则FLOB=GLOC,
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中,则阻力臂LOC逐渐减小,所以拉力F逐渐变小,故A错误;
B.根据FLOB=GLOC可得:,该杠杆是省力杠杆,故B错误;
C.由于阻力臂LOC逐渐变小,物体M的重为G不变,则根据FLOB=GLOC可得:FLOB的大小(拉力F跟它力臂的乘积)逐渐变小,故C正确;
D.由于C选项是正确的,则D错误。
故选C。
3.(2022九上·金东期末)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.核桃钳 D.起钉锤
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用瓶盖起子时,与瓶盖上面接触的点为支点,阻力作用在瓶盖的边缘,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.使用食品夹时,两个夹片相连的位置为支点,阻力作用在夹口上,动力作用在手柄的中间附近,此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B符合题意;
C.使用核桃钳时,夹片相连的位置为支点,阻力作用在夹口处,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不合题意;
D.使用起钉锤时,锤头的弯曲处为支点,阻力作用在羊角的豁口处,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
4.(2021九上·镇海期末)“龙门吊”主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】将左边的支架看作杠杆的支点,物体的重力看作阻力F2,则阻力臂等于两个支架的距离L与物体移动距离s的差。右支架对主梁施加动力F1,动力臂等于两个支架之间的距离L。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:G×(L-s)=F×L;
解得:。
其中G、L都是常量,而s为变量,则F随s变化的图像应该为一次函数的图象,且沿左上至右下方向倾斜,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.(2021九上·义乌期末)一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面则(  )
A.F甲>F乙 ,因为甲方法的动力臂长
B.F甲C.F甲>F乙 ,因为乙方法时阻力臂短
D.F甲=F乙 ,因为动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】厚度、密度均匀的长方形水泥板,它的重心在几何中心处。
甲:将水泥板的里侧看作支点,此时动力臂等于水泥板的宽,阻力臂等于水泥板宽的一半,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:;
解得:;
乙:将水泥板的右侧看作支点,此时动力臂等于水泥板的长,阻力臂等于水泥板宽的一半,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:;
解得:;
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.(2021九上·舟山月考)为使杠杆平衡在图示位置,需在A点施加一个力,在如图所示的四个方向中,下列不可能使杠杆平衡的力是(  )
A.F1和F2 B.F1和F4 C.F2和F3 D.F3和F4
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据对杠杆平衡的认识分析判断。
【解答】当杠杆的支点在一侧时,只有动力和阻力使杠杆的转动方向相反,杠杆才可能平衡。根据图片可知,阻力为物体的重力,它的方向竖直向下,使杠杆有顺时针转动的趋势,只有动力使杠杆逆时针转动,杠杆才可能平衡,故F1、F2都可以,而F4不可以。拉力F3的动力臂为零,肯定不能使杠杆平衡,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.(2021九上·台州期中)用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,则选项中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图象中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】钩码的重力保持不变,即阻力不变,且阻力臂保持不变。在测力计改变方向时,动力臂不断增大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力F1不断减小,且动力和动力臂呈反比关系,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
8.(2021九上·义乌期中)如图所示,AOB是一杠杆(自重不计,O为支点,OA<0B OD=OA),在A端悬挂一重物G,那么(  )
A.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆平衡的知识分析判断。
【解答】A.B点到O点的距离虽然是最远的,但是由于拉力的方向不一定,因此动力臂不一定是最长的,即有可能小于阻力臂,变成一个费力杠杆,故A错误;
B.C点向上用力,也能使杠杆平衡,故B错误;
C.当在B点用力时,如果力的方向与OB垂直向上,那么此时动力臂最长最省力,故C错误;
D.AO=OD,则动力臂等于阻力臂,如果两个物体的重力相等,那么动力×动力臂=阻力×阻力臂,因此杠杆能够平衡,故D正确。
故选D。
9.(2020九上·杭州月考)如图是吊车起吊货物的示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕 O 点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是(  )
A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力逐渐变小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类和特点;
(3)(4)主要分析动力臂的大小变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知,货物对吊臂产生阻力,而伸缩撑杆对吊臂产生动力,此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,此时它费力但是省距离,但是肯定不能省功,故A、B错误;
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂保持不变,故C错误;
匀速顶起吊臂的过程中,动力臂保持不变,阻力保持不变,但是阻力臂逐渐减小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,支持力逐渐减小,故D正确。
故选D。
10.(2020九上·杭州月考)三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示,甲图和尚们商量出新的挑水方案 :胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中正确的是(  )
A.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B.乙图中水桶向后倾,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据乙图可知,右边的水桶下沉,此时需要减小右边水桶的力臂,即缩小右边水桶到肩膀的距离,要么肩膀向右边移动一点,要么右边水桶向前移动一些,故A、B错误;
丙图中,小和尚要减轻瘦和尚的负担,即减小瘦和尚受到的压力,需要增大水桶到他的距离,即瘦和尚向前移动一些,故C正确;
丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,即减小瘦和尚受到的压力,需要增大水桶到他的距离,即可以将水桶往后移动一点距离,故D错误。
故选C。
11.(2021九上·椒江期中)如图所示,长1米的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上套一滑环,用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动,并保持金属杆处于水平状态。则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图象为(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】力与运动的关系;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】根据杠杆平衡条件计算,动力和动力臂成反比。
【解答】由图知道,光滑金属杆可绕O点转动,即OA是一杠杆,测力计示数F,为动力,滑环离开O点的距离s,为动力臂,金属杆的重力为阻力, 阻力臂为OA的一半, 由杠杆平衡的条件GOA×LOA=FS
金属杆的重力和金属杠的长度大小不变,从上式可知随着距离s的变大,测力计示数F在变小,两者是成反比的,两者的关系图像是B图像。
故答案为:B。
12.(2021九上·宁波月考)小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个密度相同但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体(物体的密度都大于水)。如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将(  )
A.仍保持平衡 B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡,乙失去平衡 D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】分别计算出左右两边力和力臂的乘积,然后比较大小即可。
【解答】(1)甲杠杆:
浸没水中之前:G1L1=G2L2;
ρ物gV1×L1=ρ物gV2×L2;
则V1×L1=V2×L2;
浸没水中后左端力和力臂的乘积为:
(G1-F浮1)×L1=(ρ物gV1-ρ水gV1)×L1=(ρ物-ρ水)gV1×L1,
浸没水中后右端力和力臂的乘积为:
(G2-F浮2)×L2=(ρ物gV2-ρ水gV2)×L2=(ρ物-ρ水)gV2×L2,
所以浸没水中后,左右两端力和力臂的乘积相等,
故杠杆仍然平衡。
(2)乙杠杆:
浸没水中之前:G1L1=G2L2;
ρ1gV×L1=ρ2gV×L2,
浸没水中后左端力和力臂的乘积为:
(G1-F浮1)×L1=(ρ1gV-ρ水gV)×L1=ρ1gV×L1-ρ水gV×L1,
浸没水中后右端力和力臂的乘积为:
(G2-F浮2)×L2=(ρ2gV-ρ水gV)×L2=ρ2gV×L2-ρ水gV×L2,
因为L1<L2,
所以,左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积,
故杠杆左端下沉。
故选C。
13.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(二))如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从位置①到位置②,再到位置③。此过程中,弹簧测力计的示数将(  ) 。
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当阻力和阻力臂保持不变时,动力与动力臂的长度成反比。根据图片可知,当测力计的拉力方向从①到③时,动力臂先变大后变小,则弹簧测力计的示数先变小后变大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一))关于杠杆,下列说法正确的是(  ) 。
A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆的支点一定在中间位置
C.每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点
D.作用在杠杆上的动力一定和阻力的方向相反
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对杠杆的认识分析判断。
【解答】A.杠杆一定是一根硬棒,但不一定是直的,可能是弯曲的,故A错误;
B.杠杆的支点可能在中间位置,也可能在杠杆的一侧,故B错误;
C.每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点,这个点就是支点,故C正确;
D.当支点在杠杆的中间时,作用在杠杆上的动力和阻力的方向相同,故D错误。
故选C。
15.(浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一))关于力臂,下列说法正确的是(  )。
A.力臂一定在杠杆上
B.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
C.从支点到力的作用线的距离叫力臂
D.力臂不可能等于零
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对力臂的认识分析判断。
【解答】力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上,故A错误;
从杠杆的支点到动力的作用线的距离叫动力臂,故B错误;
从杠杆的支点到力的作用线的距离叫力臂,故C正确;
当力的作用线通过杠杆的支点时,此时力臂为零,故D错误。
故选C。
16.(2020九上·杭州月考)在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡;将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是(  )
①反应结束后,烧杯甲中的溶液质量大; ②反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大;
③拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向A 端移动;
④拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向B 端移动
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量和铝的质量的大小关系,进而判断溶液的质量变化,结合杠杆的平衡条件判断支点的移动方向。
【解答】铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现,说明金属都有剩余,即硫酸完全反应。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y,硫酸的质量为100g,质量分数为a%则:
Fe + H2SO4=FeSO4+H2↑    2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
56  98              54  294
  a            a  
根据上面的方程式可知,相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。
参加反应的铁的质量大,生成氢气的质量相等,则放铁球的那个烧杯中乙溶液质量增加的多,①错误,②正确;
因为铁球减少的质量大,反应后铁球要比铝球轻,根据杠杆的平衡条件可知,故支点应向A移动,③正确,④错误。
故选C。
17.(2020九上·椒江期中)如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值,下列关于密度秤制作的说法中,正确的是(  )
A.悬点O适当左移,秤的量程会增大
B.秤的刻度值分布不均匀
C.增大M的质量,秤的量程会减小
D.每次倒入空桶的液体质量相同
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】首先根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式,然后结合密度公式推导得出液体的密度与动力臂OB的数学关系式,然后结合这个公式,不断改变变量,对秤的量程变化进行分析,并判断刻度值是否均匀。【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2得到:(G桶+G液体)×OA=GM×OB;
(G桶+ρ液体gV)×OA=GM×OB;

其中GM、G桶、OA和V都是常量,因此液体的密度与动力臂OB成正比,因此刻度是均匀的,故B错误;
根据公式可知,悬点O左移,那么OA减小,OB增大,会使液体的密度增大,从而增大量程,故A正确;
根据公式可知,根据增大M的质量,可以使液体密度增大,即增大量程,故C错误;
根据公式m=ρV可知,当液体的体积相同时,密度越大,液体的质量越大,因此注入空桶的液体体积相同,才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小,从而判断液体密度的情况,故D错误。
故选A。
18.(2020九上·兰溪期中)如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3 , B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)(  )
A.木块受到的浮力为0.5N
B.木块C受到细线的拉力为0.3N
C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N
D.小球的运动速度为0.2m/s
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)利用溢出水的重力,根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ水V排g求排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根据FB=G-F浮求杠杆B端受到的拉力FB,
(3)根据杠杆平衡条件得出关系式FA×OA=FB×OB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力;
(4)知道小球的质量可求重力,设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,可求当A端的拉力为0时,小球到O点距离(s-OB=vt-OB=v×4s-0.4m),再根据杠杆平衡条件得出G球×s′=FB×OB,据此求小球运动速度。
【解答】A.溢水杯内盛满水,当物体放入后,溢出0.5N的水,
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N,故A正确不合题意;
B.排开水的体积:

因为一半浸入水中,
所以物体的体积:V物=2V排=2×5×10-5m3=1×10-4m3;
物体的重力:G=mg=ρ物V物g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N,
则B端木块C所受的拉力:FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N,故B正确不合题意;
C.小球的重力为:G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N,
小球刚放在B端时,B端受到的力为FB=3N+0.3N=3.3N,
根据杠杆平衡条件得出关系式:FA×OA=FB×OB;
FA×0.6m=3.3N×0.4m;
解得:FA=2.2N,故C正确不合题意;
D.当A端的拉力为0时,杠杆再次平衡,此时小球到O点距离:
s′=s-OB=vt-OB=v×4s-0.4m,
根据杠杆平衡条件可知:
G球×s′=FB×OB,
即:3N×(v×4s-0.4m)=0.3N×0.4m,
解得:v=0.11m/s,故D错误符合题意。
故选D。
19.(华师大版初中科学九年级上学期 第5章 功和简单机械 单元试卷)一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为(  )
A.80N B.60N C.40N D.20N
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】首先根据杠杆的平衡条件计算出作用在A点的拉力,然后再根据二力平衡的知识计算出地面对物体的支持力,最后根据二力平衡的知识计算出物体对地面的压力。
【解答】根据杠杆的平衡条件得到:FA×OA=F×OB;
FA×15cm=30N×5cm;
解得:FA=10N;
物体受到竖直向上的拉力FA,支持力FN和向下的重力G,
根据二力平衡的知识得到:G=FN+FA;
50N=FN+10N;
解得:FN=40N;
重物对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力,
因此二者大小相等。
即重物对地面的压力F压=FN=40N。
故选C。
20.(华师大版初中科学九年级上学期 5.3功与机械效率(第1课时))一根金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像,下列说法中正确的是(  )
A.该金属棒的长度L=1.6m
B.在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1=1.5N
C.当x2=1.6m时,测力计的示数为F2=5N
D.金属棒的重心到A端的距离为0.6m
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)注意分析乙图中曲线的拐点处的意义,其实就是该点时金属棒刚刚离开地面;
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应的功的大小,得到杆的重力,也就是F2的示数;根据图乙得到F1的数值;
(3)根据图乙可知,图像弯折后,增大的功等于物体的重力与增大的高度的乘积,据此计算出重力,再根据二力平衡计算拉力F2;
(3)由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】由于拉力始终竖直向上,而杠杆的重力竖直向下,二者相互平行,
根据相似三角形的性质可知,动力臂与阻力臂之比不变。
由杠杆的平衡条件可知,杠杆的重力不变,那么拉力不变。
根据图乙可知,当拉起高度为1.2m后,拉力增大了,
那么此时A端肯定刚离地,
即金属棒长1.2米,故A错误;
由图乙可知,金属棒B端从0~1.2m时,拉力保持不变;
因此当x1=0.6m时,拉力,故B错误;
根据乙图可知,当x2=1.2~1.6m的过程中,拉力保持不变;
金属棒的重力,
根据二力平衡的知识可知,即F2=G=5N,故C正确;
由杠杆平衡条件得重心到A端的距离:,
故D错误。
故选C。
21.(华师大版初中科学九年级上学期 5.1杠杆(第1课时))人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(  )
A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】根据图片可知,当托起物体时,肘部为支点,物体的重力为阻力,肱二头肌提供的拉力为动力。如下图所示,
此时动力臂小于阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,肱二头肌施加的力肯定大于物体的重力G=mg=9.8N/kg×5kg=49N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.(2020九上·慈溪期末)如图,一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为(  )
A.27N B.45N C.72N D.90N
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算。
【解答】铁球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N;
由图知,当力F作用在球的下边缘,且与通过AB的直径垂直时,动力臂最长,其受力图如图所示:
把整体看做一个杠杆,支点在B点,由图知,球的重力方向竖直向下,力臂L2等于半径R,
F的力臂L1等于杆的长度与球的直径之和,则;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:G L2=F L1;
解得:F=45N。
故选B。
23.(2019九上·义乌月考)轻质杠杆每小格的长度相等,O为支点.在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右侧挂一物体乙,并在物体乙的下方拴接一个弹簧,如图17所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡状态.已知物体乙的重力为600N,弹簧对物体乙的作用力为300N.下列说法正确的是(  )
A.物体甲的重力不可能为450N
B.物体甲的重力可能为300N
C.物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态
D.物体乙受到绳子的拉力可能为900N或300N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】物体乙所受所受弹簧的力有两种可能,即可能是乙受到弹簧对它向上的弹力,也可能是乙受到弹簧对它向下的弹力,结合杠杆的平衡条件分析计算即可判断。【解答】若物体乙受到的弹簧的作用力方向向上,
则此时乙物体对杠杆拉力是F拉=G-F弹=600N-300N=300N;
所以据杠杆的平衡条件知:G甲L甲=F拉L乙,
G甲×4L=300N×2L;
解得:G甲=150N;
若物体乙受到的弹簧的作用力方向向下,
此时乙物体对杠杆拉力是F拉=G+F弹=600N+300N=900N,
故此时乙受到绳子的拉力是900N,即D正确;
物体乙受到的弹簧的作用力方向向下,根据杠杆的平衡条件知:
G甲L甲=F拉L乙,
G甲×4L=900N×2L;
解得:G甲=450N;
故A、B错误;
乙受到的弹簧的作用力可能向上,也可能向下,所以弹簧可能处于拉伸也可能处于压缩状态,故C错误。
故选D。
24.(2019九上·浦江月考)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1,F2,F3,它们的大小关系是(  )
A.F1=F2=F3=G B.F1>F2>F3>G
C.F1<F2<F3<G D.F1>F2=F3=G
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)圆的切线与通过切点的半径垂直;
(2)根据杠杆的平衡条件分析几个力的大小。
【解答】分析图片可知,支点O左侧的阻力臂和其它三个动力的动力臂都是圆的半径,
因此阻力臂与其它三个动力的动力臂相等;
根据杠杆的平衡条件得到:G×OD=F×L1;
因为G、OD保持不变,所以F×L1的乘积保持不变;
因为其它三个力的动力臂L1都相等,所以它们的大小相等;
即 F1=F2=F3=G 。
故选A。
25.(2019九上·宁波月考)有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好处于水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒(  )
A.粗细两端一样重 B.粗端较重
C.细端较重 D.无法判定
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】将悬挂点O看做支点,左边木棒的重力为阻力,右边木棒的重力为动力。根据图片可知,左端的阻力臂肯定小于右端的动力臂,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,左端木棒的重力肯定大于右端木棒的重力,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
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