第3节简单机械（杠杆拔高训练）

浙教版科学九年级第三章第四节简单机械-杠杆针对训练
一、单选题（共4题；共8分）
1、（2014·丽水）如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（????? ）
A、F1B、F2C、F3D、F4
2、（2015?丽水）汽车刹车原理图如图所示，连着刹车踏板的金属杆是一根能绕O点转动的杠杆，当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车油受到挤压从而推动活塞向左移，活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速，当行驶中的汽车刹车时，下列分析正确的是（　　）
A、刹车盘的温度不会升高B、连着刹车踏板的金属杆是费力杠杆C、刹车卡钳把刹车盘夹得越紧，摩擦力越大D、脚踩刹车踏板时，刹车踏板对脚没有力的作用
3、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(? )21cnjy.com
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
4、如图所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一位移传感器上的拉力竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示。据图可知金属杆重( ? ? ? )
A、5 NB、10 NC、20 ND、40 N
二、探究题（共1题；共4分）
5、?在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向________?调节．
(2)如图b所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向________ ． 21·cn·jy·com
(3)操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是________?．（写出一条即可） www.21-cn-jy.com
(4)甲同学测出一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是________? 21*cnjy*com
三、综合题（共3题；共10分）
6、（2013·湖州）一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平(如图)。用酒精灯给铜丝加热数分钟，停止加热后冷却，发现玻璃棒左瑞下降。21教育名师原创作品
(1)用化学方程式表示左瑞下降的原因：________?。
(2)将玻璃棒连同细绳取下，铜丝端浸入稀硫酸，充分反应后取出，洗涤、干燥再重新吊起（细绳系在玻璃棒的位置不变），玻璃棒?________?（选填“能”或“不能”）再次保持水平。
7、（2016?台州）桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．
(1)电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？（g取10牛/千克） 【来源：21·世纪·教育·网】
(2)已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=________．
8、小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进： ??? 步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒左端绕上适量的细铁丝，如图甲；??? 步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；??? 步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。
(1)步骤一中“在木棒的左端绕上适量的细铁丝”的目的是________。
(2)步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力为________牛。
四、填空题（共4题；共9分）
9、（2014·绍兴）安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6厘米2 ， OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105帕，大气压强为1.01×105帕，则在B处应挂________?牛的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向________?(选填“左”或“右”）移动。2-1-c-n-j-y
10、（2012·杭州）如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1________?F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1________?F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功________?第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。21*cnjy*com
11、（2015·衢州）如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆．甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA ， 想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中________（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为________N的力，才可能达到目的（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响）。
12、如图所示，用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25 m。该杠杆的机械效率为________，此杠杆属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
五、解答题（共1题；共5分）
13、（2015?绍兴）如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆．图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂　　（选填“大于”、“小于”或“等于”）动力臂。小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议：　? 　。
答案解析部分
一、单选题
1、C
【解答】由图可知，动力F3与OB垂直，则动力F3对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂。由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小．因为F3对应的动力臂最长，所以F3最小。故选：C【版权所有：21教育】
2、C 【解答】A、刹车时，刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速，此过程中克服摩擦做功将机械能转化为内能，所以刹车盘的温度会升高，故A错误；B、由图，O点为支点，活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力，且动力臂大于阻力臂，所以这是一个省力杠杆，故B错误；C、刹车卡钳把刹车盘夹得越紧，压力越大，摩擦力越大，故C正确；D、力的作用是相互的，脚踩刹车踏板时，刹车踏板对脚也有力的作用，故D错误。故答案为：C
3、C 【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 21世纪教育网版权所有
4、B
【解答】金属杆重心在中心上，力臂为L1=0.8m，取图象上的一点F=20N，L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2G×0.8m=20N×0.4m解得：G=10N。21·世纪*教育网
故答案为：B
二、探究题
5、（1）左（2）竖直向下（3）左侧钩码右移（4）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律 ． 【解答】解：（1）调节杠杆的平衡时，由图a杠杆左高右低，应将两端的平衡螺母向左调节；（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下；（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，可以换用更大量程的测力计；根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移．（4）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．这种结论很具有偶然性，不合理．要进行多次实验，总结杠杆平衡条件．故答案为：（1）左；（2）竖直向下；（3）左侧钩码右移；（4）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律． 【出处：21教育名师】
三、综合题
6、（1）2Cu+O22CuO（2）不能 【解答】 (1)铜是红色固体，加热后与氧气反应生成了氧化铜，铜丝原来的质量只是铜的质里，加热后变成了氧化铜，参与反应的氧元素的质量也变成了固体的一部分，所以左端的质量增加，会下降。反应物为铜和氧气，生成物为氧化铜，反应条件是加热，故答案为：2Cu+O22CuO(2)由于铜和氧气反应生成的氧化铜会和稀硫酸反应，减少的是氧化铜的质量，所以最终铜丝的质量会减小，左端会变轻，玻璃棒不能再次保持水平，而是偏向于右端。故答案为：不能。
7、（1）电动机对零件做的功： W=gh=mgh=600kg×10N/kg×4m=2.4×104J，因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，则电动机对零件做功的功率：=mgv=600kg×10N/kg×0.4m/s=2.4×103W，则电动机的最小功率为2.4×103W；（2）2·1·c·n·j·y
【解答】解：（1）电动机对零件做的功：W=Gh=mgh=600kg×10N/kg×4m=2.4×104J，因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，则电动机对零件做功的功率：P= = = =mgv=600kg×10N/kg×0.4m/s=2.4×103W，则电动机的最小功率为2.4×103W；（2）横梁对轨道A的压力F和轨道对横梁的支持力是一对相互作用力，把MN看作一根杠杆，B为支点，A端对横梁的支持力为动力，零件的重力为阻力（其它重力和摩擦力不计）；由v= 可得，t时间内AD段的长度：LAD=vt，则零件重力的力臂：LG=L﹣LAD=L﹣vt，轨道A对横梁支持力的力臂为L，由杠杆的平衡条件可得：F支持?L=G?（L﹣vt），则F支持= =G﹣ =mg﹣ t，由相互作用力的特点可知，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式：F=F支持=mg﹣ t．答：（1）电动机对零件做的功为2.4×104J，电动机的功率至少为2.4×103W；（2）mg﹣ t．
8、（1）平衡杠杆自重或使杠杆在水平位置平衡（2）6.6 【解答】解：（1）使杠杆在水平位置平衡时力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上直接读出力臂，所以在木棒的左端绕上适量的细铁丝就是平衡杠杆自重或使杠杆在水平位置平衡；（2）弹簧测力计的示数为2.2N，根据?? F1L1=F2L2 得 ：? 2.2N×L=G×L ， ?? G=6.6N。
四、填空题
9、 96；右 【解答】（1) 因OA:AB=1:2·故OA:OB=1:3? ? ? ? ? ? ? ? ? 由杠杆的平衡条件可知：F×OA=G×OB则所挂物体的重力：G=F=PS=× ( 5.81×105Pa一1.01 ×105Pa ) ×6 ×10-4m2?=96N? ? ? ? ? ?（2)若锅炉承受的最大压强减小,为保证锅炉安全，应将重物向右移动
10、等于；等于；等于 【解答】（1)第一次以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，即F1×bc=mg×bc,得F1=mg；第二次同理有：F2×ab=mg×ab, F2=mg,所以F1=F2（2)拉力F1做的功W1=F1h；拉力F2做的功W2=F2h；因为F1=F2 ， 所以W1=W2。（3)第一次克服重力做的功W1=Gh1 ， 第二次克服重力做的功W2=Gh2 ， 因为两块砖都是沿着拉力慢慢向上移动h，h1=h2=h，所以W1=W2。
11、F2；25 【解答】读图可知，图中AB相当于杠杆，O为支点，FA可视为动力，阻力施到B点，此时为了使用力最小，应使力臂最长，且所施力的方向应阻碍杠杆的转动，故想让转盘反方向转动，乙应沿图中F2方向施力。此时动力的力臂为L1=50cm=0.5m，阻力的力臂L2=40cm=0.4m，由杠杆的平衡条件得，，则21教育网
故答案为：F2；25。
12、90%??；省力
【解答】有用功为W有=Gh=18N×0.1m=1.8J；拉力所做的功为W总=Fs=8N×0.25m=2J。杠杆的机械效率为η=W/W×100%=1.8J/2J×100%=90%；使用时比较省力，为省力杠杆。故答案为：90%????? 省力www-2-1-cnjy-com
五、解答题
13、小于；增大物重。 【解答】由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，比较知，阻力臂小于动力臂；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可以看出：要达到增大训练强度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重（阻力），减小动力臂（向左拉或向右拉）的措施。故答案为：小于 ? ? 增大物重? 【来源：21cnj*y.co*m】