3.4 简单机械 第1课时 同步练习（解析版）

九年级上册3.4 简单机械（杠杆）
一、基础题
1.晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是（?? ）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
2.如图，肱二头肌收缩，使前臂保持平衡，此时前臂可以看成一个杠杆，它是（?? ）
A.?省力杠杆???????????????????????B.?费力杠杆???????????????????????
C.?等臂杠杆???????????????????????D.?以上三种都有可能
3.生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示使用开瓶器能省力的原因是________?。请在答题卷的图中画出作用在开瓶器上的阻力________。21世纪21世纪教育网有21世纪教育网版权所有
4.如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物G，B点处用弹簧测力计竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若物体重力G为30N，则弹簧测力计示数为________牛。此杠杆是________杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”） 21世纪教育网21-cn-jy.com21教育网
5.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点倾翻。已知AB长0.4m，AC长0.3m。室外机的重力为300N，正好装在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，室外机的位置应尽量________（填“靠近”或“远离”）墙壁。
6.育英学校高中部扩建，需要在新旧校址间建立一座桥梁。工人王师傅借助河中石头，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示，效果最好的是（? ） 2·1·c·n·j·y21cnjy.com
A.??????????????????????????????????????????B.?C.?????????????????????????????????????????D.?21·世纪*教育网
二、中档题
7.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钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ??） www-2-1-cnjy-com
A.?绕O点顺时针方向转动????????????????????????????????????????B.?绕O点逆时针方向转动C.?平衡可能被破坏，转动方向不定?????????????????????????D.?仍能保持平衡状态21*cnjy*com21·cn·jy·com
8.如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力----位移距离传感器竖直作用在杆上，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的变化关系如图乙所示，据图可知金属杆重（?? ） 【来源：21cnj*y.co*m】www.21-cn-jy.com

A.?5N??????????????????????????????????????B.?10N??????????????????????????????????????C.?20N??????????????????????????????????????D.?40N
9.如图所示，A、B是两个完全相同的匀质长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面都与桌边平行。A放在B上，右端有 l伸出B外，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过（ ??） 【版权所有：21教育】
A.???????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????D.?
10.如图所示，两端分别站着一个大人和一个小孩，杠杆水平平衡。如果他们同时都以相同的速度向支点缓慢走去，杠杆将(?? ) 21教育名师原创作品www-2-1-cnjy-com
A.?小孩那端下沉??????????????????????B.?大人那端下沉?????????????????????
C.?仍保持平衡?????????????????????? D.?无法确定
11.重力不计的一木板AB可绕O点无摩擦转动，OA=1m，OB=5m。在A端挂一重为1500N的正方体P，一个质量为50kg的中学生从A端出发走向B端，当P对地面的压强刚好为零时，该生的位置为（?? ）(g取10N／kg)。 21*cnjy*com2-1-c-n-j-y

A.?离O点3m处??????????????????????B.?离O点2m处??????????????????????C.?离A点3m处??????????????????????D.?离B点1m处
12.如图，圆柱形物体重力为G、横截面积是半径为R的圆，要从高度为0.5R的台面上滚过去，请画出最省力的作用点和力方向________；此时力F和G的关系是：________。 【出处：21教育名师】
13.如图是高空修剪树枝工具，包括剪片、弹簧、拉杆、滑轮组和拉绳，把树枝放入两剪片形成的刀口中，拉动拉绳就能轻松剪断树枝。 【版权所有：
（1）为了剪断较粗些的枝条，除了增大拉力外，应将枝条尽量往________点靠近。（选填“B”或“O”）。
（2）当用20牛的力来拉绳时，A点受到绳子a的拉力为________牛（不计摩弹簧擦和滑轮自重）。
三、拓展题
14.如图所示，一根长为1.2米的轻质杠杆0A可绕固定点O转动，C点处悬挂一重为60牛的物体。（已知AB=BC=CD=D0)21教育名师原创作品
（1）若在B点用竖直向上的力使杠杆在水平位置平衡，求这个力的大小。
（2）若在A点施加一个力使杠杆水平平衡，甲同学认为该杠杆一定是省力杠杆，乙同学认为该杠杆可能是费力杠杆。你赞同哪位同学的观点，并说明理由。 【出处：21教育名师】21*cnjy*com
答案解析部分
一、基础题
1.【答案】 B
解析:杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此判断。 【解答】根据杠杆的平衡条件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右 ， 因为2G毛巾=G毛巾 ， 所以L左=L右 ， 即两条毛巾离支点的距离是一条毛巾离支点距离的一半，故B正确。 故选B。21cnjy.com
2.【答案】 B
解析:要判断杠杆的类型，可依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系：若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆。 【解答】当手握重物向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，重物作用在手上产生的力是阻力，手握哑铃向上曲肘的运动过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 故答案为：B
3.【答案】 动力臂大于阻力臂；
解析:（1）根据杠杆的平衡条件可知，如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，那么为费力杠杆；如果二者相同，那么为等臂杠杆，不省力也不费力；（2）首先判断开瓶器对瓶盖的作用力方向，然后根据相互作用力原理判断阻力的方向。【解答】（1）开瓶器的在瓶盖上的部分是支点，动力作用在末端，而阻力作用在瓶盖下边，因为动力臂大于阻力臂，所以它能省力；（2）当作用在开瓶器最右端的手向上用力时，咬合在瓶盖下面的牙对瓶盖的作用力向上；根据相互作用力原理可知，开瓶器上的阻力与它方向相反，即向下，如图：21·cn·jy·com
4.【答案】 45；费力
解析:（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算弹簧测力计的示数； （2）根据动力臂和阻力臂的长度关系判断杠杆的分类。 【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到： G×AO=F×OB 30N×(0.4m+0.2m)=F×0.4m F=45N； （2）因为OB5.【答案】 200；靠近
解析:已知力和力臂根据杠杆的平衡条件计算A处螺钉的水平拉力；A处拉力越小越安全，从阻力臂的长度对拉力大小的影响方面考虑室外机的移动方向。 【解答】根据杠杆的平衡条件得到： A处拉力越小越安全，当阻力G、动力臂AC不变时，只能减小阻力臂，即室外机的位置尽量靠近墙壁。 故答案为：200；靠近
6.【答案】 D
解析: 首先要明确把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，在阻力一定的情况下，动力臂越长，越省力，由此对各个选项逐一分析即可。 【解答】 要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，应选动力臂最大的，根据杠杆平衡条件，动力臂越长，越省力；由图可知，阻力和阻力臂相同，D中动力臂最大，效果最好． 故答案为：D
二、中档题
7.【答案】 D
解析:杠杆是否平衡，取决于支点两次力和力臂的乘积，即力矩是否相等。原来杠杆是平衡的，说明原来支点两次的力矩是相等的；现在两边都增加一个钩码，只需判定增加后两边的力矩是否相等即可。
【解答】因木棒处于平衡状态，故木棒两侧的力矩平衡；因AO=OC，两端再分别挂上1个同样的钩码时，两端增加的力矩相等，故增加钩码后的力矩仍能相等，所以木棒可以继续保持平衡状态。
故答案为：D
8.【答案】 B
解析:金属杆的自重就是杠杆的阻力，阻力臂为杠杆长度的一半，即16m÷2=0.8m；从乙图中找到对应的动力F和动力臂，最后根据杠杆的平衡条件计算即可。 【解答】金属杆的自重就是杠杆的阻力，阻力臂为杠杆长度的一半，即16m÷2=0.8m； 据乙图可知，当拉力F为5N时，动力臂是1.6m； 根据杠杆平衡条件得到：G×0.8m=5N×1.6m； 解得：G=10N。 故选B。21教育网21·世纪*教育网
9.【答案】 B
解析:（1）当物体的中心在桌面以内时，它不会翻倒，因此当重心在桌面边缘的正上方时，这是物体能够到达最外面的位置； （2）将A和B看作一个整体，确定这个整体重心的位置（中间），然后计算出重心到B左边缘的长度，最后用B的总长度减去这个长度就是B能伸出桌面的最大值。
【解答】将两个长方形木块砖看做一个整体，则其总长度为L+ L= L，根据平衡条件可看成为了保持两长方形木块都不翻倒，整体的重心应恰好在桌子边缘，所以整体重心与B左边缘距离为 L× = L，由图可知B边缘到桌子边缘的距离x=L-?L= L。
故答案为：B
10.【答案】 A
解析: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，用代数式表示为F 1× L 1=F 2×L 2。式中，F 1表示动力，L 1表示动力臂，F 2表示阻力，L 2表示阻力臂。
【解答】根据题意可知，杠杠初始平衡时G1 G2 ， 当一个大人和一个小孩同时都以相同的速度向支点缓慢走时，两力臂的减少量相同，根据杠杆平衡的条件可知，G1 L1的减少量大于G2 L2的减少量，即G1 L1的剩余量小于G2 L2的剩余量；故小孩那端下沉；故B、C、D错误；A正确； 故答案为：A。2-1-c-n-j-y
11.【答案】 A
解析:当P对地面的压强为零时，A点受到的拉力等于P的重力；将O点看做杠杆的支点，P的重力GP是阻力，阻力臂是OA；人的体重G人是阻力，阻力臂是L2，根据杠杆的平衡条件计算即可。 【解答】当P对地面的压强为零时，A点受到的拉力等于P的重力； 根据杠杆的平衡条件得到： GP×OA=G人×L2 1500N×1m=50kg×10N/kg×L2 L2=3m； 那么该生的位置距离O点3m，距离A点：3m+1m=4m，距离B点：5m-3m=2m。 故A正确，而B、C、D错误。 故选A。 ?
12.【答案】 ；F＜G
解析:在杠杆上，当以支点到作用点之间的线段为动力臂时最长，这时动力最小，因此找到圆周上到支点距离最远的点即可。【解答】在圆周上，两点之间最长的就是直径。从支点做通过支点的直径，与圆周的交点就是力的作用点，然后通过它做这条直径的垂线即可。 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；元的直径作为最长力臂，由图知，动力的方向应该向上，作用点在圆的切线位置，如图，比较可知，L1＞L2 ， 所以F＜G
13.【答案】 （1）O（2）60
解析:（1）根据杠杆的平衡条件分析枝条所在的位置； （2）当上面的滑轮处于静止状态时，它受到平衡力，根据二力平衡的条件进行计算即可。 【解答】（1）这个高空修剪工具可以看做一个杠杆，O点是支点，树枝对剪刀的是阻力；作用在A点的拉力是动力，根据杠杆平衡条件可知，树枝的阻力是一定的，阻力臂越短越省力，因此应将枝条尽量往O点靠近； （2）上面的滑轮受到一个向上的拉力FA ， 三个向下的拉力F，那么A点受到绳子的拉力为：FA=3F=3×20N=60N。 故答案为：（1）O；（2）60【来源：21·世纪·教育·网】
三、拓展题
14.【答案】 （1）解：FXOB=G×OA，F×0.9m=60N×0.6m，所以F=40N（2）解：乙同学，因为A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能是等臂杠杆，也可能是省力杠杆，还可能是费力杠杆
解析:（1）O点为支点，阻力就是物体的重力G=60N，阻力臂OC=0.6m，动力臂OB=0.9m，根据杠杆的平衡条件计算动力即可； （2）杠杆省力还是费力，取决于动力臂和阻力臂的长度关系；作用在A点的力的方向不确定，那么动力臂的长度就不确定，据此对该杠杆的分类进行判断即可。 ?