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【精准提分】浙教版九年级科学上册·期末真题分类汇编
专题08 杠杆和斜面
1.【答案】A
【解答】解:M处施加的动力是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的,根据四个选项,只有A正确的。
故选:A。
2.【答案】B
【解答】解:该情境下拭子相当于杠杆,F1绕O点逆时针旋转,F2绕O点顺时针旋转。
故选:B。
3.【答案】A
【解答】解:据图可知,当用力摁住N点打开该夹子时,其会绕着中间的固定点O转动,即O为支点;
所按压的N点为动力的作用点,其方向向下;而杠杆MON受到夹子向下的阻力,M点就是阻力的作用点,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.【答案】C;增大;增大。
【解答】解:杠杆绕着转动的固定点叫支点,支点为杠杆在转动过程中的不动点,视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,B点在移动,C点不动,故支点为C点;
当∠BAC角度越大时,重力G的力臂L2越长,重力G大小不变,且结合图示和力臂的概念可知风力的力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,此时可承受更大的风力,故若要使海报架抵抗更大的风力,应增大∠BAC角度。
故答案为:C;增大;增大。
5.【答案】C
【解答】解:
图4所示的模型,可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的杠杆。
由图可知,若增加塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,故C正确、ABD错误。
故选:C。
6.【答案】C
【解答】解:由于两侧钩码的质量相等,拉力相等,故动力与阻力相等,根据杠杆平衡条件知,两侧力臂相等时,杠杆能保持静止,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,
甲图:动力和阻力都作用在3圈上,动力臂和阻力相等都是3L,能平衡;
乙图:左侧力臂2L,右侧力臂3L,故不能平衡;
丙图:左侧力臂2L,右侧力臂3L,故不能平衡;
丁图:左侧力臂3L,右侧力臂3L,故能平衡;
故选:C。
7.【答案】D
【解答】解:A、将支架向右移动,阻力和阻力臂变大,动力臂变小,则阻力和阻力的乘积变大,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故A错误。
B、减少横杆右端的人数,减小了动力,则阻力和阻力的乘积不变,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故B错误。
C、横杆右端的人向支架靠近,减小了动力臂,则阻力和阻力的乘积不变,而动力和动力臂的乘积变小,不能将巨木抬起,故C错误。
D、减小悬绳与支架间的距离,减小了阻力臂,则阻力和阻力臂的乘积变小,而动力和动力臂的乘积不变,可能将巨木抬起,故D正确。
故选:D。
8.【答案】A
【解答】解:将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上,使之保持静止,杠杆处于平衡状态,丙是支点,根据图中甲的力臂比乙的力臂短,由杠杆平衡条件G1L1=G2L2知,甲重力大于乙的重力,甲的质量大于乙的质量,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.【答案】A
【解答】解:如图,小勺是一个杠杆,手指支撑小勺处为支点,小勺在水平位置平衡,左端的力和左端的力臂乘积等于右端的力和右端力臂的乘积,即m左×L左=m右×L右,
左端的力臂大于右端的力臂即L左>L右,所以左端的重力小于右端的重力,即m左<m右,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.【答案】D
【解答】解:两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力为F,阻力均为水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以动力臂都等于阻力臂的2倍;
根据杠杆的平衡条件可得:F==G,所以前后两次所用的力相同,故ABC错误,D正确。
故选:D。
11.【答案】C
【解答】解:A、根据阿基米德原理,乙球浸没在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m3=100N,故A错误;
B、杠杆B端所受的拉力为F′,杠杆恰好水平平衡。根据杠杆的平衡条件:G甲×OA=F′×OB;即F′===200N,故B错误;
C、杠杆B端所受的拉力为F′,根据物体间力的作用是相互的,则乙球受到杠杆B端的拉力大小也为F′,乙球浸没在水中时处于平衡状态,G乙=F′+F浮=200N+100N=300N,故C正确;
D、由C我们知道G乙=300N,根据密度的公式:ρ乙====3×103kg/m3,故D错误。
故选:C。
12.【答案】50;不能;拉力和重力都是使得箱子顺时针转动,箱子无法保持静止。
【解答】解:可以将行李箱看成是一个杠杆,支点为O,F为动力,箱子的重力为阻力,动力臂等于OB=OA+AB=10cm+30cm=40cm,阻力臂为OA=10cm;
由杠杆的平衡条件可得:F1LB=GLA,
则:F1===50N;
若小乐沿MN箭头方向施加拉力,行李箱重力使得箱子顺时针转动,此时的拉力也使得箱子顺时针转动,没有阻碍箱子转动的力,因而不能保持静止。
故答案为:50;不能;拉力和重力都是使得箱子顺时针转动,箱子无法保持静止。
13.【答案】(1)N;
(2)靠近。
【解答】解:(1)根据题意可知,该装置为一个杠杆,MN能绕N点转动,所以N点为支点;
(2)根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,为防止PQ连杆被拉坏,应减小动力,即在阻力和动力臂保持不变时,减小阻力臂,所以展示物m应靠近NP。
故答案为:(1)N;
(2)靠近。
14.【答案】(1)1.2;(2)变大。
【解答】解:
(1)木条受到竖直向下的重力和支架对木条竖直向上的支持力,由二力平衡,G=FA+FB,
两支架对木条的支持力和木条对托盘的压力为作用力和反作用力,大小相等,故木棒的重力为:
G=5N+20N=25N;
以A为支点,B点作用力为动力,物体的重力为阻力,
由杠杆的平衡条件可得:FBLB=GLG,
则:LG==1.2m;
(2)O为木条的重心,若向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,以B为支点,木条的重力G为阻力,C点对木条的支持力FC为动力,杠杆的示意图如图1所示:
由杠杆的平衡条件,G×LB=FC×(LC+LB),
因G和LB不变,当向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,LC变小,故动力臂变小,故FC变大,即甲的示数变大。
故答案为:(1)1.2;(2)变大。
15.【答案】(1)30cm;(2)20。
【解答】解:设顶杆对桶盖上C点的作用力为F2,EO2=EC+CO2=×50cm+5cm=30cm,
根据杠杆平衡条件可得:G×EO2=F2×CO2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据力的作用是相互的可知:F1=F2,
则得:=,
所以,F=×G=×5N=20N。
故答案为:(1)30cm;(2)20。
16.【答案】(1)225;(2)变大。
【解答】解:(1)过重心作竖直向下的重力即为F2,从支点O向力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂L2,如图,
由图可知,L为8个小格,L2为3个小格,则=,
根据杠杆平衡条件可得FL=F2L2,且F2=G,
则支撑力:F====225N;
(2)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,支撑点会下移,则由图可知动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
故答案为:(1)225;(2)变大。
17.【答案】(1)10。(2)1.2×103kg/m3;(3)BC。
【解答】解:(1)已知OA=5cm=0.05m,OB=10cm=0.1m,
假设秤杆的重心到O点的距离为L,则有:G铁OA=G秤杆L+G秤砣OB,
即0.2kg×10N/kg×0.05m=G秤杆L+0.1kg×10N/kg×0.1cm,
解得:G秤杆L=0,则可知秤杆的重心在O点处;
如图甲所示,铁块没有浸在任何液体中,即可视为其测量的液体密度为0,则此时秤砣所处的位置B点即为该密度秤的0刻度处;
(2)当铁块浸没在液体中时,铁块排开液体的体积为V排=V铁=25cm3=2.5×10﹣5m3;
秤砣移到了C处,则OC=10cm﹣1.5cm=8.5cm=0.085m;
根据杠杆的平衡条件、阿基米德原理有:(G铁﹣F浮)OA=G秤砣OC,
即(0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3)×0.05m=0.1kg×10N/kg×0.085m,
解得:ρ液=1.2×103kg/m3;
(3)设秤砣到O点的距离为L′,液体的密度为ρ液′,液体所受的浮力为F浮′,
则有:(G铁﹣F浮′)OA=G秤砣L′,即(0.2kg×10N/kg﹣ρ液′×10N/kg×2.5×10﹣5m3)×0.05m=0.1kg×10N/kg×L′,
解得:ρ液′=8×103kg/m3﹣8×104kg/m4L′,
由此可知密度秤的刻度是均匀的,该密度秤的刻度左大右小,故A错误,B正确;
根据(G铁﹣F浮′)OA=(0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3)×0.05m=G秤砣L′可知秤砣质量变小密度秤的精度变高,故C正确;
根据(G铁﹣F浮′)OA=(0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3)×0.05m=G秤砣L′可知秤砣质量变大密度秤的量程变小,故D错误。
故答案为:(1)10。(2)1.2×103kg/m3;(3)BC。
18.【答案】(1)B;(2)夹体给杠杆的作用力至少为10N;
(3)在C点用力,且力的方向垂直BC。
【解答】解:(1)图中的燕尾夹,绕着B点转动,支点是B点;
(2)作用力垂直于燕尾所在平面时,动力臂是BC,阻力臂是AB,AB=BC,即动力臂等于阻力臂,
此时动力与阻力相等,若F大小为10N时,刚好可以打开夹子,则夹体给杠杆的作用力最小是10N,作用在A点;
(3)由杠杆的平衡条件可得:F1L1=F2L2,在不改变夹体的前提下,阻力和阻力臂都不变,为能更轻松的打开夹子,减小动力,应该是动力臂最长,因而在C点用力,且力的方向垂直BC。
答:(1)B;(2)夹体给杠杆的作用力至少为10N;
(3)在C点用力,且力的方向垂直BC。
19.【答案】(1)螺丝固定处所受的总水平拉力为32N;
(2)锅盖越大越重时,锅盖重力的力臂也越大,则锅盖重力与其力臂的乘积越大,在螺丝固定处水平拉力及其力臂一定时,根据杠杆的平衡条件可知,这种架子就越容易掉下来;
(3)增大AB的长度,或减小架子的开口,或增大AB的长度同时减小架子的开口,能够让它承重性能变得更好。
【解答】解:(1)将锅盖架看作一个杠杆,由图乙可知,若螺丝松动,架子会绕B点转动,故B为支点,螺丝固定处水平拉力的力臂为AB的长,锅盖重力的力臂为B到重力作用线的距离。
根据杠杆的平衡条件可得,G×LG=F×AB,结合G=mg有:2.4kg×10N/kg×20cm=F×15cm,
解得,螺丝固定处所受的总水平拉力:F=32N;
(2)锅盖越大越重时,锅盖重力的力臂也越大,则锅盖重力与其力臂的乘积越大,在螺丝固定处水平拉力及其力臂一定时,根据杠杆的平衡条件可知,这种架子就越容易掉下来;
(3)要让锅盖架承重性能变得更好,即能承受更重锅盖,根据杠杆的平衡条件可知,在拉力和阻力臂一定时,可以增大拉力的力臂,即增大AB的长度来增强锅盖架的承重性能;或在拉力及力臂一定时,减小重力的力臂,即减小架子的开口来增强锅盖架的承重性能;或增大AB的长度同时减小架子的开口来增强锅盖架的承重性能等。
答:(1)螺丝固定处所受的总水平拉力为32N;
(2)锅盖越大越重时,锅盖重力的力臂也越大,则锅盖重力与其力臂的乘积越大,在螺丝固定处水平拉力及其力臂一定时,根据杠杆的平衡条件可知,这种架子就越容易掉下来;
(3)增大AB的长度,或减小架子的开口,或增大AB的长度同时减小架子的开口,能够让它承重性能变得更好。
20.【答案】(1)杠杆的平衡条件;(2)7;(3)15。
【解答】解:(1)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时相当于杠杆平衡,实验的原理是杠杆的平衡条件;
(2)(3)由于刻度尺的分度值是1cm,所以工艺品的正确长度为35.0cm,故AB=35.0cm;
O点到端点A间的距离LOA,如图丙所示,根据杠杆的平衡条件有:F1 BA=G LOB,即4N×35.0cm=G×(35.0cm﹣LOA), ①
当以B端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知,F2 AB=G LOA,即3N×35.0cm=G×LOA, ②
由①②得,G=7N,LOA=15cm。
故答案为:(1)杠杆的平衡条件;(2)7;(3)15。
21.【答案】(1)增大左右支腿增加跨度,可以增大阻力臂,同时减小物体拉力的动力臂,使得能够吊起的物体质量更大;(2)将吊臂与水平面的夹角调大。
【解答】解:(1)当吊车吊起的物体超过限度时,会绕着右侧支腿下底面侧翻,为了防止侧翻,增大左右支腿增加跨度,可以增大阻力臂,同时减小物体拉力的动力臂,使得能够吊起的物体质量更大;
(2)若需使吊车能吊起货物的最大质量变大,即阻力变大,在动力和动力臂不变时,根据杠杆的平衡条件知需要减小阻力臂,所以可以将吊臂与水平面的夹角调大。
故答案为:(1)增大左右支腿增加跨度,可以增大阻力臂,同时减小物体拉力的动力臂,使得能够吊起的物体质量更大;(2)将吊臂与水平面的夹角调大。
22.【答案】(1)由图可知,V排=V大螺母;由式③和④可得,ρ液gV排×OA=m2g×BC,则ρ液=,由于m2、V排、OA都是定值,故ρ液与BC成正比,液体密度秤刻度是均匀的;(2)大螺母未完全浸没液体中;(3)增大大螺母的体积/减小小螺母的质量;(4)盐酸,与铁会发生化学反应,大螺母的体积会发生变化。
【解答】(1)由图可知,V排=V大螺母;由式③和④可得,ρ液gV排×OA=m2g×BC,则ρ液=,由于m2、V排、OA都是定值,故ρ液与BC成正比,液体密度秤刻度是均匀的;
(2)排查是大螺母放入烧杯时候有错误操作,ρ液=,由m2、OA是定值,已知密度为0.7g/cm3的液体进行测量验证,发现测量值为0.9g/cm3,密度偏大了,故V排偏小,故大螺母未完全浸没液体中;
(3)由ρ液=知,增大大螺母的体积/减小小螺母的质量可以提高精确度;
(4)若大螺母是铁铁块制作,那么盐酸,硫酸等都能与其发生化学反应,故不能测盐酸等液体密度。
故答案为:(1)由图可知,V排=V大螺母;由式③和④可得,ρ液gV排×OA=m2g×BC,则ρ液=,由于m2、V排、OA都是定值,故ρ液与BC成正比,液体密度秤刻度是均匀的;(2)大螺母未完全浸没液体中;(3)增大大螺母的体积/减小小螺母的质量;(4)盐酸,与铁会发生化学反应,大螺母的体积会发生变化。
23.【答案】(1)此时弹簧测力计a的示数是2N;力臂;(2)①重合;多次改变钩码的个数和弹簧测力计方向,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,探究杠杆平衡的条件。
【解答】解:(1))由图根据杠杆平衡条件可知F1L1=F2L2,代入数据可得3×0.5N×4L=F2×3L解得:F2=2N;
从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,力臂不在杠杆上,即力臂不能直接读出;
(2)刻度线与弹簧测力计的细线方向重合,即刻度尺上的读数即为力臂;
多次改变钩码的个数和弹簧测力计方向,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,探究杠杆平衡的条件。
故答案为:(1)此时弹簧测力计a的示数是2N;力臂;(2)①重合;多次改变钩码的个数和弹簧测力计方向,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,探究杠杆平衡的条件。
24.【答案】(1)左;(2)不合理;因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;(3)C。
【解答】解:(1)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;
(2)实验数据分析不合理,因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;
(3)由丁图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,
G左L左<G右L右,杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉,故C正确。
故答案为:(1)左;(2)不合理;因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;(3)C。
25.【答案】(1)消除杠杆自重对实验的影响;(2)2; (3)④。
【解答】解:(1)杠杆在图甲所示位置静止,为便于后续实验,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,是为了消除杠杆自重对实验的影响;
(2)如图乙所示,A处悬挂的3个钩码每个钩码重0.5N,则总重力为1.5N,力臂OA=4,OB=3;要在B处施加一个最小拉力使杠杆在水平位置再次平衡,只有力臂最大时力才最小,所以施加的最小拉力方向必须是竖直向下的。
根据杠杆平衡条件,在B处施加的最小拉力为F2===2N;
(3)根据题意可知,改变B点位置,此过程中F方向保持不变,
根据杠杆平衡条件可得:F×l=G×OA,
解得:F=G×OA×……①
将M从A移至P,由杠杆平衡条件可得:F×l=G×OP,
解得:F=G×OP×……②
观察①②两式可知,拉力F与的关系图像都是正比例函数,由图丙可知,OP<OA,则②式的斜率小于①式的斜率,因此将M从A移到P,F与的关系图像是过原点且斜率比①更小的图像④。
故答案为:(1)消除杠杆自重对实验的影响;(2)2; (3)④。
26.【答案】(1)b﹣c﹣d;(2)右端下沉;(3)B。
【解答】解:(1)探究杠杆平衡条件的实验时,首先把杠杆支在支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,再挂钩码进行实验,记下两边钩码的重,用尺量出它们的力臂,记下实验数据,然后改变力和力臂的数值,做三次实验,最后总结杠杆平衡条件,故正确的实验操作顺序:a﹣f﹣b﹣c﹣d﹣c。
(2)若每个钩码重G,每个小格长L,如图甲所示,当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则有4G×2L<3G×3L,左侧力与力臂的乘积小于右侧,故右端下沉;
(3)当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,角度越大,动力臂越小,动力越大;由于θ不能达到180°,故选:B。
故答案为:(1)b﹣c﹣d;(2)右端下沉;(3)B。
27.【答案】D
【解答】解:当购物车前轮遇到障碍物时,支点为B轮,故应在D端施加一个垂直DB所在直线向下的力时力臂最长,所用的力是最小的,故D正确、ABC错误。
故选:D。
28.【答案】C
【解答】解:
①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:
②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:
由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;
如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,
由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:
F1×1.8m=1800N×0.2m,
∴F1=200N。
故选:C。
29.【答案】D
【解答】解:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮转轴为支点,力的方向是竖直向上的,所以在D点施加竖直向上的力时,此时的力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时所用的力是最小的。
故选:D。
30.【答案】(1)b﹣c﹣a;(2)32
【解答】解:(1)①手握小车把手K,向下用力作用在K上,杠杆绕b点转动,此时杠杆的支点为b;
②当车轮上台阶后,向前推车,杠杆绕c点转动,此时支点为c;
③将力作用在K上向上用力,此时,杠杆绕轮与台阶的接触点a转动,a为支点;故最合理的支点顺序是b﹣c﹣a;
(2)在阻力、阻力臂不变的情况下,为使动力最小,根据杠杆的平衡条件而开展,动力臂要最长,当OB为动力臂时,动力臂最大,动力最小;
OA:AB=4:3,根据勾股定理可知,OA:OB=4:5:;
根据杠杆平衡条件可得:F×OB=G×OA,
所以,F===32N。
故答案为:(1)b﹣c﹣a;(2)32。
31.【答案】(1)见上图;(2)0.5;(3)最小力F大小为40N
【解答】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,据此从A点垂直OA向上作出最小力F,如图所示
;
(2)在RtΔABO中,
OA===50cm,
力最小时它的力臂L=OA=50cm=0.5m;
(3)根据杠杆的平衡条件有:F OA=G OC,
即:F×50cm=100N××40cm,
解得:F=40N。
故答案为:(1)见上图;(2)0.5;(3)最小力F大小为40N。
32.【答案】C
【解答】解:筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
A、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、撬石木棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:C。
33.【答案】D
【解答】解:ABC、开瓶器、核桃夹、园艺剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故ABC不符合题意;
D、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。故选:D。
34.【答案】ACD
【解答】解:由图可知,以弹簧的拉力为动力,则刹车盘对刹车带的摩擦力为阻力,制动时,动力臂大于阻力臂,所以杠杆MN是省力杠杆;
道钉撬、钢丝钳、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,可与上述杠杆归为一类;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;故ACD符合题意,B不符合题意。
故选:ACD。
35.【答案】B
【解答】解:由图示可知:轻质杠杆O为支点,OA>OB,OA是阻力臂,OB是动力臂时,动力臂最长,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
故选:B。
36.【答案】A
【解答】解:ABC、用手提起重物时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处,故A正确、BC错误;
D、用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,故D错误。
故选:A。
37.【答案】(1)100;(2)省力。
【解答】解:(1)小科重心下降的距离h=20cm=0.2m,
重力做的功W=Gh=500N×0.2m=100J;
(2)小科踮起脚尖接飞盘时,人脚的肌腱施加的力是动力,重力是阻力,动力臂大于阻力臂,根据F1L1=F2L2知此杠杆属于省力杠杆。
故答案为:(1)100;(2)省力。
38.【答案】在使用过程中,动力臂小于阻力臂;5。
【解答】解:(1)舂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)不计横木的重力和摩擦,1min内人克服碓头重力做功:
W总=nW=nGh=nmgh=10×10kg×10N/kg×0.3m=300J,
做功功率:
P===5W。
故答案为:在使用过程中,动力臂小于阻力臂;5。
39.【答案】B
【解答】解:设一个钩码重为G,一格长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;
若将左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码,则:5G×4L>4G×4L,所以杠杆不再平衡,杠杆的左端下沉。
故选:B。
40.【答案】B
【解答】解:当乙的作用点向O靠近时,此时作用点记为B′;
以A为支点,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得:F乙×AB′=G×AO;
则:F乙=;当乙向O点靠近,AB′减小,G与AO不变,则F乙变大;
故选:B。
41.【答案】B
【解答】解:一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动,在转动的过程中,阻力大小不变,根据三角形知识可知,动力臂和阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力的大小不变,故B正确。
故选:B。
42.【答案】D
【解答】解:A、由图知,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如下图所示:
;
其它条件不变时,仅伸长拉杆的长度,由图可知,动力臂会变大,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知,拉力F减小,故A错误;
B、其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变20°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故B错误;
C、箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故C错误;
D、使拉力F的方向沿顺时针改变40°,此时拉力方向向下,阻力方向不变,仍然竖直向下,在两个向下的力作用下,无论怎样调节拉力大小,都不能使拉杆箱保持静止,故D正确。
故选:D。
43.【答案】A
【解答】解:A、根据杠杆平衡条件,增大“重”时,应把“权”向A端移,故A正确;
B、“权”小于“重“时,“标”一定小于“本”,说法错误。根据杠杆平衡的条件,应该是“标”大于“本”,故B错误;
C、提纽向右移时,“标”增大,“本”减小,权×标大于重×本,B端上升,故C错误;
D、增大“重”时,应换用更小的“权”,说法错误,权不变,应该改变标的长度,故D错误。
故选:A。
44.【答案】不变;变大。
【解答】解:(1)用始终竖直向上的力F1时,对F1而言,杠杆原来位置的动力臂为LOA,阻力臂为LOD;杠杆在水平位置时,动力臂为LOC,阻力臂为LOB;如下所示:
根据图中结合相似的知识,直角三角形中边的关系可知,LOD:LOA=LOC:LOB;
由杠杆平衡的条件可得:F1=;
由于力臂的比值不变,重力不变,因此拉力F1始终不变。
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将当用始终垂直杠杆的力F2将物体提升至水平位置的过程中,此时动力臂始终等于杠杆的长度,动力臂不变,阻力不变,提升时,物体逐渐远离左侧墙壁,使得阻力力臂变大,所以动力F2变大;
故答案为:不变;变大。
45.【答案】(1)20;(2)②,;下降。
【解答】解:
(1)如图甲,杠杆在水平位置平衡,
由杠杆平衡条件得:G1×OA=G2×OB,
即:10N×0.2m=G2×0.1m,
解得:G2=20N;
(2)保持G1位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来G2的力臂为OB,所以G2应该移动到②点处;
若不移动,杠杆左侧力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积,此时杠杆A端下降。
故答案为:(1)20;(2)②,;下降。
46.【答案】A
【解答】解:由图知,乙、丙螺丝钉高度相同,乙螺丝钉螺纹密、螺线长,相当于斜面较长。因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力。所以乙螺丝钉使用起来更省力。
故选:A。
47.【答案】D
【解答】解:A.重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上,箱子对水平地面的压强p===2500Pa;故A正确;
BC.现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。有用功W有=Gh=500N×1m=500J;
拉力做功W总=Fs=350N×2m=700J;
拉力做功的功率P===35W;故B、C正确;
D.将该箱子匀速拉上平台做的额外功W额=700J﹣500J=200J;克服斜面摩擦做的功是额外功,W额=fs,物体受到的摩擦力f===100N;故D错误。
故选:D。
48.【答案】C
【解答】解:A、因为CD斜面的倾斜角度更小,所以沿斜面CD推动更省力,故A错误;
B、根据功的原理可知,沿斜面CD推动不能省功,故B错误;
C、由W=Gh可知,G与h均相等,所以斜面CD推动和AB推动,工人克服货物重力做的功相等,故C正确;
D、由P=可知,W相同,时间的大小不确定,所以沿两个斜面推货物,工人克服货物重力做功的功率不一定相同,故D错误。
故选:C。
49.【答案】C
【解答】解:A、拉力所做总功为:W总=Fs=150N×3m=450J,故A错误;
B、拉力所做有用功为:W有=Gh=500N×0.6m=300J,故B错误;
C、此过程所做额外功为:W额=W总﹣W有=450J﹣300J=150J,
由W额=fs变形得,
摩擦力为:f===50N,故C正确;
D、物体上升过程中克服摩擦所做功即额外功,是150焦,故D错误。
故选:C。
50.【答案】(1)越高;(2)斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力;(3)比较1、3、4几次实验,沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等;(4)0.35。
【解答】解:(1)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面粗糙程度相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高;
(2)对比实验1、5、6中的数据可知,在斜面的表面材料、物重相同的情况下,倾角越小,拉力越小,故结论是:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力;
(3)探究斜面省力的情况与重力大小有关时,根据控制变量法可知,实验中需要控制倾角相同、表面材料相同,物体的重力不同,所以需要对比1、3、4的实验数据;
根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等;
由题意可知,这三次实验的省力情况相同,故猜想3是错误的;
(4)根据W=Fs、W总=W有+W额可得:Fs=Gh+fs(s表示斜面的长度、h表示斜面的高度)
代入数据,解得:f=0.35N;
故答案为:(1)越高;(2)斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力;(3)比较1、3、4几次实验,沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等;(4)0.35。
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【精准提分】浙教版九年级科学上册·期末真题分类汇编
专题08 杠杆和斜面
01 杠杆及其五要素
1.(2023秋 拱墅区期末)如图所示,按下筷子盒M处时,筷子就会从出口滚出。若忽略筷子的压力,能正确表示按下筷子盒M处时的杠杆示意图是( )
A. B. C. D.
2.(2023秋 杭州期末)新冠疫情期间,各地经常进行核酸检测。如图是医务人员在用核酸拭子采集完后,将拭子头掰折入试管的情景。该情景下拭子相当于杠杆,下列关于该杠杆的分析正确的是( )
A. B. C.D.
3.(2022秋 宁波期末)如图是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是( )
A. B. C. D.
4.(2022秋 滨江区期末)图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是
(B/C),若要使海报架抵抗更大的风力,可适当 (增大/减小)∠BAC角度的大小,从而使重力的力臂 (增大/减小)。
02 杠杆的平衡条件
5.(2023秋 宁波期末)如图1是宁波象山港跨海大桥的实景图,采用双塔双索面斜拉桥的结构,可以逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。若其他因素不变,适当增加桥塔的高度,则可以( )
A.增加动力 B.减小阻力
C.增加动力臂 D.减小阻力臂
6.(2023秋 新昌县期末)如图所示的圆盘,第二个圆的半径为第一个的2倍,第三个圆的半径为第一个的3倍,以此类推。该圆盘可以在力的作用下绕圆心转动。现在不同位置上同时分别挂上一个钩码(钩码的质量相等),则可以让圆盘不发生转动的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.甲、丁 D.乙、丙
7.(2023秋 椒江区期末)如图表示我国古代劳动人民运送巨木的场景,他们通过悬绳、支架、横杆等工具,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是( )
A.仅将支架向右移动
B.减少横杆右端的人数
C.横杆右端的人向支架靠近
D.减小悬绳与支架间的距离
8.(2023秋 温州期末)“推枣磨”是古代的一种平衡游戏(如图),即将甲、乙鲜枣用粗细均匀的细竹签串在一起搁在去除部分枣尖露出枣核的丙鲜枣上,使之保持静止。据此可推测出( )
A.甲枣的质量一定大于乙枣
B.甲枣的质量一定小于乙枣
C.乙枣的质量一定小于丙枣
D.乙枣的质量一定大于丙枣
9.(2023秋 余姚市期末)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上水平静止(如图所示),汤匙在手指上的左侧部分质量为m左,受到的重力的力臂为L左;右侧部分的质量为m右,受到的重力的力臂为L右,则下列关系正确的是( )
A.L左>L右,m左<m右 B.L左=L右,m左=m右
C.L左<L右,m左>m右 D.L左>L右,m左>m右
10.(2023秋 鹿城区期末)如图,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,因为乙方法的动力臂长 B.F甲<F乙,因为甲方法的阻力臂短
C.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短 D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
11.(2023秋 杭州期末)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空;B端的乙球浸没在水中时(不碰容器底和壁),杠杆恰好水平平衡,A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA:OB=1:2,甲物块重400N,乙球体积为1×10﹣2m3,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.乙球受到的浮力为10N
B.杠杆B端所受的拉力为100N
C.乙球的重力为300N
D.乙球的密度为2×103kg/m3
12.(2023秋 拱墅区期末)小乐用竖直向上的拉力F拉着一个重为200N的行李箱,行李箱保持静止。如图所示为此时行李箱所受拉力F和重力G的示意图,其中O为滚轮的转轴(不计此处摩擦),OA=10cm,AB=30cm,则拉力F的大小为 N。若小乐沿MN箭头方向施加拉力,行李箱能否继续保持静止?判断并说明理由。 。
13.(2023秋 新昌县期末)如图是教室壁挂式展示台承载展示物时的示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉住展示台,m为展示物。请据图回答下列问题:
(1)该壁挂式展示台的支点是 (选填“Q”或“N”)。
(2)在控制展示物质量和确保能完整投屏的前提下,为防止PQ连杆被拉坏,展示物m应 (选填“靠近”或“远离”)NP。
14.(2023秋 永康市期末)木条AB长1.5米,现小科利用水平放置的两架完全相同的台秤甲和乙对其进行相关问题的研究。如图台秤正中间各固定有一个大小和质量不计的支架,将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上,此时台秤甲的示数是5N,乙是20N。回答下列问题:
(1)木条的重心离A端的距离是 米。
(2)若只向右移动甲台秤,使C点放在甲的支架上,则台秤甲的示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
15.(2023秋 海曙区期末)图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,通过两个水平杠杆组合实现脚踏翻盖,图乙为这两个杠杆AO1B和DCO2的示意图。已知桶盖重5N,重心位于DC中点的正上方,AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
(1)杠杆DCO2阻力臂长度为 ;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为 。
16.(2023秋 临海市期末)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,如图所示。A为人体重心所在位置,此时墙壁对手掌的支持力为F,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)该同学自重600N,则墙壁对人的支持力为 N。
(2)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,则支持力F的变化是 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2023秋 义乌市校级期末)如图所示是一个自制密度秤,其外形和杆秤差不多。其左端A点挂一个质量为0.2kg、体积为25cm3的铁块。提纽位于O处,秤砣放在B处时,秤杆恰好水平平衡。已知秤砣的质量为0.1kg,AO=5cm,BO=10cm。把铁块浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。
(1)密度秤零刻度在O点右侧 cm处。
(2)现将铁块浸没在待测液体中,秤砣左移1.5cm到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,则待测液体的密度为 kg/m3。
(3)关于该密度秤的刻度特点下列判断正确的有哪些 。
A.该密度秤的刻度不均匀 B.该密度秤的刻度左大右小
C.秤砣质量变小密度秤的精度变高 D.秤砣质量变大密度秤的量程变大
18.(2023秋 西湖区期末)如图甲所示燕尾夹包括夹柄和夹体,夹体的截面为三角形。夹柄是钢丝制成,与夹体相连接的一端可活动,燕尾夹柄可简化为杠杆ABC,其中AB=BC,以图乙方式按住C点打开该夹子,力F垂直于夹柄所在平面。
(1)杠杆ABC的支点为 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)若F大小为10N时,刚好可以打开夹子,则夹体给杠杆的作用力至少为多少牛?
(3)在不改变夹体的前提下,为能更轻松的打开夹子,可以使用什么办法,并列式说明理由。
19.(2023秋 上城区期末)厨房里的锅盖架方便使用,如图甲所示。架子质量较小可以忽略不计,通过螺丝固定在墙上,就可放置质量更大的锅盖。
(1)若放置一个质量为2.4kg的铁质锅盖,如图乙所示。通过计算判断,螺丝固定处所受的总水平拉力为?
(2)结合杠杆知识,试说明为什么锅盖越大越重,这种架子越容易掉下来?
(3)如何改进锅盖架,能够让它承重性能变得更好?
20.(2023秋 鄞州区期末)小于有一件重约15N的工艺品,他想把工艺品按图甲所示悬挂起来。为找到O点的位置,他从实验室里借了一支弹簧测力计(0~10N),设计并完成了如下:
①用刻度尺测出工艺品长度LAB如图乙所示。
②用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时如图丙所示,此时弹簧测力计读数F1=4.0N。
③交换弹簧测力计和细线的位置,再次平衡时工艺品的位置如图丁所示,此时弹簧测力计读数F2=3.0N。
(1)本实验的关键原理是 。
(2)由此可以计算出该工艺品的重力G= N。
(3)计算出O点到端点A间的距离LOA= cm。
21.(2023秋 滨江区期末)杭州亚运会、亚残运会有56个竞赛场馆,场馆建设是办好杭州亚运会、亚残运会的基础。在建设过程中,小科观察到某吊车支腿撑开立在工地上,如图甲所示。小科查询了该吊车的一些参数:整车自重10吨,车宽2.6米,左右支腿跨度5.2米,并绘制了吊车的模型图,如图乙所示。
(1)请解释吊车设置左右支腿增加跨度的原理 。
(2)如图乙所示,当吊车吊臂与水平面成60°角时,吊车能吊起货物的最大质量为1.3吨,若需使吊车能吊起货物的最大质量增大,请结合所学相关知识简述方法并说明理由 。
22.(2023秋 东阳市期末)研习小组制作了一个可以直接测量液体密度的“液体密度秤”,并制作了一份“制作说明书”,如图所示。
“液体密度秤”制作说明书 步骤①:按图甲制作好秤杆,提起提纽,移动秤砣(小螺母),当秤杆水平平衡时,用笔将此秤砣悬挂点B标记为“0”刻度(单位:g/cm3)。 步骤②:按图乙将大螺母浸没在水中但不能碰到烧杯底部,提起提纽,移动秤砣。当杆秤再次水平平衡时,用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。 步骤③:将BC两刻度之间均匀分成10等份,并标上相应的刻度。 步骤④:将烧杯中的水换成待测液体,按照步骤②的方法操作。当杆秤水平平衡时,秤砣悬挂点的刻度即待测液体的密度。
【原理探析】为探究“液体密度秤”刻度是均匀的,小东进行了推论:
根据步骤①和②,由杠杆平衡原理可得:
m1g×OA=m2g×OB………………①
(m1g﹣F浮)×OA=m2g×OC……………②
①②两式相减,可得:F浮×OA=m2g×BC…………………③
由阿基米德原理可知:F浮=ρ液gV排……………………④
由③④可得:ρ液=
(1)根据推理结果,液体密度秤刻度是均匀的原因是 。
【制作与应用】小东根据说明书制作了“液体密度秤”,并对已知密度为0.7g/cm3的液体进行测量验证,发现测量值为0.9g/cm3,经排查是大螺母放入烧杯时候有错误操作。
(2)其错误操作可能是 。
【评价与改进】
制作“液体密度秤”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀、量程大 刻度较均匀、量程一般 刻度不均匀、量程小
指标二 测量精确程度高 测量精确程度一般 测量精确程度低
(3)根据评价量表该小组制作的密度秤指标一被评为“优秀”,指标二被评为“合格”。为使指标二达到“优秀”,请你提出一条合理的改进意见 。
(4)若大螺母是铁块制作,对测量的液体种类有所限制,请举出一种不能测量的液体名称,并简要说明原因 。
03 探究杠杆的平衡条件
23.(2023秋 椒江区期末)小金对“杠杆平衡条件”实验进行了改进与创新。
(1)如图甲所示,若一个钩码重0.5牛,则此时弹簧测力计a的示数是多少?当小金把弹簧测力计由位置a改变至位置b时,虽然可直接读出力的大小,但 测量不方便,所以对实验装置进行改进。
(2)小金思考后,决定在图甲实验装置中增加如图乙的刻度圆盘,刻度线与图甲杠杆的刻度线标度一样,可绕点O旋转,装置组合后如图丙所示,利用该装置进行探究“杠杆平衡条件”,实验步骤如下:
①当弹簧测力计由位置a到位置b,逆时针旋转刻度圆盘,使弹簧测力计的拉力作用线与刻度圆盘的刻度线 ,就可在刻度圆盘刻度线上直接读出力臂。
②……
请补充实验步骤①之后的其他步骤(可配图说明)。 。
24.(2022秋 江北区期末)学习了杠杆知识后,小宁用身边的物体来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量均为10g)、细线、刻度尺等。
(1)他将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后的情形如图甲,若想调节铅笔水平平衡,他应将线向 移动。
(2)调节铅笔水平平衡后,他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示,下表为小宁记录的实验数据。
动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N m F2l2/N m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
据此小宁得出如下结论:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。请判断他的探究过程是否正确,并说明理由 。
(3)铅笔水平平衡后,小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),他立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),松手后铅笔将 (填字母)。
A.仍然水平平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.无法确定
25.(2023秋 镇海区期末)小科用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆在图甲所示位置静止,为便于后续实验,小科将其调节至水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)如图乙所示,杠杆调节水平位置平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,施加的最小拉力为 N。
(3)得到实验结论后,小科制作了图丙所示装置,轻质杠杆司绕O转动,A点巷糙一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l。改变B点位置,F与的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的 (填“①”“②”“③”或“④”)。
26.(2023秋 兰溪市校级期末)小江在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下一系列操作:
a.把杠杆的中点支在支架上。
b.把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。
c.求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。
d.改变力和力臂的数值,做三次实验;
e.记下两边钩码的重,用尺量出它们的力臂,记下实验数据;
f.调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(1)请你补充完整正确的实验操作顺序:a﹣f﹣ ﹣c。
(2)实验中所用钩码的质量均相等,如图甲所示,杠杆在水平位置平衡;若再给两边各挂上一个钩码,则杠杆将 (填“仍平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)实验中保持钩码个数和位置不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,如图乙所示,则下列能描述测力计示数F与θ关系的图像是 。
04 杠杆中最小力问题
27.(2023秋 江北区期末)买菜拉车是老人们出门人手必备的“单品”,因其可折叠可爬楼可坐可悬挂深受老年人喜爱。老人拉着载有重物的拉车,使前轮越过障碍物后,若想用最小的力抬起后轮,这个力应该施加在哪个点上( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
28.(2022秋 鄞州区校级期末)如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )
A.600N B.400N C.200N D.150N
29.(2022秋 鄞州区期末)停放自行车时,若要从如图中四点选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
30.(2023秋 义乌市校级期末)(1)用如图甲小车,搬运煤气罐上楼,比直接扛上楼要省力的多,其中M、M′两处为轴连接。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶,正确的操作顺序是手握小车把手K,将力作用在K上,改变用力的方向就可完成。在上一个台阶过程中,abc三点都要成为支点一次。那么如图乙开始上一个新台阶,最合理的支点顺序是 。
(2)如图丙所示,将一根质量忽略不计的轻质木棒OAB,其中OA:AB=4:3,O端用绞链固定在墙上,木棒能绕O点转动,在距O点三分之一OA处挂一重为120N的物体,若要保持此棒在如图所示位置平衡,则加在B端的最小力为 N。
31.(2022秋 西湖区校级期末)一直角轻棒ABO,可绕O点自由转动,
AB=30cm,OB=40cm,现在OB中点C处挂一重物G=100N,试画出:
(1)欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡,在图中画出最小力F。
(2)力最小时它的力臂L= 米。
(3)求出最小力F大小。
05 杠杆的分类
32.(2023秋 慈溪市期末)公筷公勺是文明新“食尚”。当你用筷子夹菜时(如图),你就在使用杠杆了。下列工具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是( )
A.起子 B.钳子 C.钓鱼竿 D.撬石木棒
33.(2023秋 上城区期末)下列是生活中的四种杠杆,属于费力杠杆的是( )
A.开瓶器 B.核桃夹 C.园艺剪 D.钓鱼竿
34.(2023秋 义乌市校级期末)如图是洗衣机脱水自动装置的部分示意图,如果洗衣机在脱水时打开桶盖,会使原来处于拉伸状态的弹簧收缩,从而使刹车带紧压刹车盘,阻碍洗衣桶旋转,起到制动的作用。以弹簧的拉力为动力,杠杆MN与下列工具可归为一类的是( )
A.道钉撬 B.筷子 C.钢丝钳 D.起子
35.(2022秋 西湖区校级期末)如图所示,轻质杠杆O为支点,OA>OB,若把A端重物对杠杆的拉力当作阻力,现在B端施加一个动力使杠杆在图中位置平衡,这个杠杆属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆
C.等臂杠杆 D.以上都有可能
36.(2022秋 杭州期末)人的前臂相当于一根杠杆,对于这根杠杆在提起重物的过程中,下列分析合理的是( )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
37.(2022秋 象山县期末)近年来,飞盘运动(如图1)深受大众喜爱。该运动不受性别、年龄、场地等限制,充分体现了“全民运动”。
(1)体重为500N的小科在投掷飞盘时,想通过降低自己的重心来提高投掷的稳定性。已知小科重心降低了20cm,则重力所做的功为 J。
(2)小科踮起脚尖接飞盘时,人脚(如图2)可以看成是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
38.(2023秋 东阳市期末)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。
(1)图乙为脚用力向下踩舂时(脚踩在最右端)在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力,小东判断:此时舂属于费力杠杆,理由是 。
(2)若碓头质量为10kg,每次碓头上升的高度为0.3m,1min撞击臼中的谷粒10次,则人克服碓头重力做功的功率为 W。(不计横木的重力和摩擦)
06 杠杆的动态平衡分析
39.(2023秋 桐乡市期末)如图所示,小刘在做探究杠杆平衡条件的实验时,杠杆处于平衡状态;若将左侧增加2个钩码,右侧增加1个钩码,则杠杆会( )
A.仍然平衡 B.向左端倾斜
C.向右端倾斜 D.无法判断
40.(2023秋 东阳市期末)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起均质木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。当乙的作用点从B点向O点靠近时,乙对木料作用力将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
41.(2022秋 玉环市期末)如图所示,一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动(不计摩擦),使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中,拉力F的大小如何变化( )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.无法确定
42.(2022秋 江北区期末)即将放寒假,某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.其他条件不变,仅伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.其他条件不变,拉力F的方向沿顺时针改变20°,拉力F减小
C.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
D.使拉力F的方向沿顺时针改变40°,通过调节拉力大小,不能使拉杆箱保持静止
43.(2022秋 北仑区期末)如图是秤的杠杆原理,其中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向A端移
B.“权”小于“重”时,标”一定小于“本
C.提纽向右移时,B端下沉
D.增大“重”时,应换用更小的“权”
44.(2022秋 瓯海区期末)如图所示,分别用始终竖直向上的力F1、始终与杠杆垂直的力F2、始终水平的力F3将杠杆缓慢地由图示位置拉到水平位置过程中,F1 (填“变大”“变小”或“不变”,下同),F2 。
45.(2023秋 德清县期末)如图为“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=2OB,G1=10牛,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 牛;
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB'(OB'=OB),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2的悬挂点应该移动至 点处(选填“①”、“②”或“③”)。若不移动,则A端将 (选填“上升”或“下降”)。
07 斜面及其工作特点
46.(2023秋 杭州期末)斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面,螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路,一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉,则( )
A.乙更省力 B.丙更省力
C.乙、丙省力情况相同 D.乙、丙都能省功
47.(2023秋 鄞州区期末)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。下列说法错误的是( )
A.箱子对水平地面的压强是2500Pa
B.将箱拉高1m所做的有用功是500J
C.上移过程中拉力做功的功率35W
D.箱子受到斜面对它的摩擦力为150N
48.(2022秋 杭州期末)如图所示,为了把两件相同的货物搬运到平板货车上,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(AB<CD,且B、D等高),用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端,另一件货物以同样的速度沿斜面CD推上顶端。下列说法正确的是( )
A.沿斜面AB推动更省力
B.沿斜面CD推动更省功
C.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功一定相同
D.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功的功率一定相同
49.(2022秋 嵊州市期末)如图所示,建筑工人用轻绳将重500N的物体沿斜面从底端为速拉到顶端,拉力大小为150N,已知斜面长3m,高0.6m,下列说法正确的是( )
A.拉力所做的总功是1500焦
B.拉力所做的有用功是450焦
C.物体受到斜面的摩擦力是50牛
D.物体上升过程中克服摩擦所做功是750焦
50.(2022秋 西湖区校级期末)斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,那么斜面省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动,相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
(1)物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中,倾斜角度越大,机械效率 (选填“越高”、“越低”或“不变”);
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是: ;
(3)小明通过实验验证猜想3是错误的,他的依据是: ;
(4)完成实验后,小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时,斜面长1m、高0.5m,分析可知f= N。
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