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参考答案
一、选择题(每题3分,共30分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
C
B
D
A
C
C
D
二、填空题(每空2分,共30分。)
11、20 60 540
12、
13.>;=
14.定滑轮;23400
15.弹簧测力计与杠杆没有垂直
16.错误;向右倾斜
17.(1)B(或右);(2)先增大后减小
18.(1)=
(2)采用轻质材料减小桥的自重(或增加桥塔高度或增长动力臂).
三、实验探究题(每空2分,共22分。)
19、(1)竖直向下;(2)先变小后变大
20、(1)颈椎承受的压力随着低头的角度的增大而增大
(2)根据杠杆平衡条件可得:G?L1=F?L2,当低头角度变大时,重力不变,其力臂L1增大,而L2减小,所以力F增大。
21、(1)使用动滑轮能够省力;(2)当阻力一定时,动滑轮本身的重力越大,所需的动力也越大
22、(1)4、5与6;(2)动力臂 使杠杆在水平位置平衡,当阻力和阻力臂相同时,动力的大小与动力臂成反比;(3)(a)使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值相同; (b)使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值越大
四、解答题(每题6分,共18分。)
23、(1)F1·l1=50牛×10厘米
F2·l2=30牛×15厘米
因为 F1·l1> F2·l2,所以衣架倾倒。
(2)减小挂衣钩的长度(或“在对侧挂衣钩挂物件”“圆盘底座换用大理石等更重的材质”等)
24、(1)由题意知,体重计的示数变化为:△m=103kg-83kg=20kg;可知老王所受压力:F压=△mg=20kg×10N/kg=200N;根据力的作用的相互性,F=F压=200N;根据杠杆的平衡条件,G×OA=F×OB
(2)不变
25、
精准复习22:2019年中考复习易错专练(简单的机械)
一、选择题(每题3分,共30分。)
1.如图是一种新型开瓶器,借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖,该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是( )
2.如图所示的简单机械,忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力,当提起相同重物时,拉力最大的是( )
3.杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图所示。当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是( )
A.10g B.500g C.1000g D.4000g
4.如图,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边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,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是( )
5.如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB及支架只可以绕着过D点的转动轴在图中竖直平面内转动。现用一个沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F为10N.(导轨及支架ABCD的质量忽略不计,g=10N/kg).则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是( )
A.7s B.3s C.11s D.6s
6.小明同学去金坛区长荡湖风景区的“水城”参加社会实践时,发现一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图所示。使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会立即下落,打在石臼内的谷物上,从而把谷物打碎。用力(作用力始终与OA垂直)将它踩下去使OB从水平位置缓慢升高至如图位置的过程中( )
A.该机械是一个省力杠杆,动力逐渐变大 B.该机械是一个省力杠杆,动力逐渐变小
C.该机械是一个费力杠杆,动力逐渐变大 D.该机械是一个费力杠杆,动力逐渐变小
7.某同学利用身边的器材,验证杠杆的平衡条件,塑料直尺放在圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如图甲所示,往直尺两端放不同数量的相同硬币,并调节硬币位置,使直尺在水平位置平衡,如图乙所示。该同学继续进行实验,下列说法符合实际的是( )A.将左右两侧各取下一枚硬币,则直尺右端将下沉
B.将左右两侧各增加一枚硬币,则直尺右端将下沉
C.将左右两侧的硬币同时靠近O点移动相同的距离,则直尺右端将下沉
D.将左右两侧的硬币同时远离O点移动相同的距离,则直尺左端将下沉
8.小明到某山区旅游时,发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图所示)。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。听主人的介绍,小明知道滚轮B的质量为5kg。小明对此装置充满好奇,经主人同意后,小明借助该装置,在20秒钟内,用很小拉力就能将质量为80千克的重物匀速提升了3米。下列说法正确的是( )
A.该装置可简化看成由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,则属于动滑轮的是滚轮A
B.重物上升3米,绳子自由端下降9米
C.若不计绳重和摩擦,整个过程中,小明做功的功率为127.5瓦
D.该过程中,小明对重物做功为240J
9.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A.“权”小于“重”时,A端一定上扬 B.“权”小于“重“时,“标”一定小于“本”
C.增大“重”时,应把“权”向A端移 D.增大“重”时,应换用更小的“权”
10.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,因为甲方法的动力臂长 B.F甲=F乙,因为动力臂都等于阻力臂
C.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长 D.F甲=F乙,因为阻力臂都是动力臂的一半
二、填空题(每空2分,共30分。)
11.小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50千克,则此时手压木棒的力大小为 牛,肩对木棒的支持力大小为 牛,人对地面的压力大小为 牛。
12.图中是活塞式抽水机的示意图.其手柄相当于一个杠杆,O是支点.请画出阻力F2对支点O的力臂l2;并画出在a点施加的最小动力F1的示意图.
13.如上右图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(不计机械自重和摩擦),则所用拉力F甲 F乙(选填“>”、“<”或“=”),拉力做功的功率P甲 P乙(选填“>”、“<”或“=”).
14.电气化铁路的高压输电线,无论冬夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了一个恒拉力系统,原理图如图所示.则图中的A、B滑轮为 定滑轮/动滑轮).若水泥块的总重为7800N,则滑轮组对高压线的拉力为 N。
15.在“研究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重为0.5N,弹簧测力计以如图乙所示的方式拉着杠杆并使之在水平位置平衡。读数并计算后发现结果与杠杆平衡条件不符。该实验操作的不规范之处是 。
16.某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是 的(选填“正确”或“错误”).如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆 (选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”).
17.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相等地,杆AB的重力不计,柱形物体较重.(1)制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其它条件相同时,只改变支点O点的位置,应将O点更靠近 端.
(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 .
18.在探究“杠杆平衡条件及其应用”的实验中:
(1)如图甲所示,调节等臂杠杆在水平位置平衡.在杠杆A、B两点分别施加竖直向下的力F1和F2,杠杆在水平位置再次平衡时,则F1L1 F2L2.(2)将杠杆平衡的物理知识和研究方法用到斜拉索式大桥,如图乙所示,若将大桥结构进行简化,取其主要部分就可以抽象成如图丙所示模型,为了减少钢索承受力F,可行的方法是(写出一种即可) 。
三、实验探究题(每空2分,共22分。)
19.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图甲,为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着 的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将 。
第19题图 第20题图
20.随着智能手机的普及,低头看手机的“低头族”越来越多。那么,颈椎承受的压力跟低头的角度有什么关系?科研人员进行了研究:制作头部模型,如图甲,头部可绕支点O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个小球挂在模型内,其重为5牛模拟头部的重力,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计。支点(颈椎)承受的压力约为头部重力和绳子拉力之和,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,可得出的结论是 ;
(2)该头部模型相当于绕O点转动的杠杆,如图乙,当低头角度增大时,头部重心向左移动,拉力F的力臂变小,请分析拉力F变大的原因 。
21.某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图(a)所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲>G乙>G丙)缓慢提起相同钩码,如图(b)、(c)、(d)所示.请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论.
(1)比较图(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d)]两图可得:
。(2)比较图(b)与(c)与(d)三图可得: 。
22.某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现,当动力臂或阻力臂发生变化时,使杠杆平衡的动力大小就要随之改变,他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系,他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图20所示,将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2,在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1,调节动力臂l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡,并将实验数据记录在表一、表二中。
表一
表二
序号
F2(牛)
l2(厘米)
F1(牛)
l1(厘米)
序号
F2(牛)
l2(厘米)
F1(牛)
l1(厘米)
1
6
10
4
15
4
6
8
4
12
2
6
10
6
10
5
6
12
6
12
3
6
10
10
6
6
6
20
10
12
(1)分析比较实验序号 的数据中动力F1与阻力臂L2变化的关系可以归纳得出的初步结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和动力臂相同,动力的大小与阻力臂成正比。(2)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,这是在研究动力的大小与 的关系,分析数据初步归纳得出的结论是: 。
表三
实验序号
F2(牛)
l2(厘米)
F1(牛)
l1(厘米)
7
/
8
/
9
/
(3)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出初步结论:(a)分析比较(1、4)、(2、5)或(3、6)的数据可初步归纳得到: ;(b)分析比较(1、4)、(2、5)和(3、6)的数据可初步归纳得到: ,动力越大。
四、解答题(每题6分,共18分。)
23.小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;其他数据如图,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。21cnkxtj2008
(1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。
24.老王对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起,他很想知道引擎盖的质量.于是找小明帮忙,小明先让老王站在一只体重计上,此时体重计显示的读数为83kg,接着让老王站在体重计上用双手竖直将引擎盖微微抬起,此时体重计显示的读数为103kg,最后画出了引擎盖的模型.引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置,并且测得OB=130cm,AB=50cm。据此回答:(1)引擎盖的质量为多少?(2)如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖,体重计显示的读数将 (选填“增大”或“不变”或“减小”)。
25.某科学兴趣小组利用硬棒(质量一可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件.如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米.(1)此时物体?B?的重力是多少牛?(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆.问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由.