浙教版九年级（上）科学 3.4简单机械（杠杆）同步练习

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浙教版九年级（上）科学—3.4简单机械（杠杆）同步练习
一．选择题（共15小题）
1．如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠杆的是（　　）
A．食品夹
B．筷子
C．撬棒
D．天平
2．下列的工具中，在使用时可以省距离的是（　　）
A．食品夹
B．裁剪刀
C．钢丝钳
D．核桃夹
3．如图所示，杠杆平衡时，则F1的力臂是（　　）
A．OF1
B．AF1
C．OC
D．OA
第3题
第4题
第5题
4．如图所示，刻度均匀的杠杆处于平衡状态，所挂的每个钩码的质量均相等，如果在杠杆两侧已挂钩码的下方各增加一个相同规格的钩码，杠杆会（　　）
A．右端下沉
B．左端下沉
C．杠杆仍然平衡
D．无法判断
5．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（　　）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．减小阻力臂，省力
D．增大动力臂，省力
6．如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（　　）
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
第6题
第7题
7．如图所示，小刚发现，学校的欢迎展牌经常被风吹倒，于是他提出的一些防止展牌被吹倒的措施，你认为合适的是（　　）
A．将展牌的支架做得更高些
B．在展牌的中空支架的下部灌些沙子
C．选用密度小的材料来做展牌，使展牌更轻些
D．将展牌支架之间的夹角做得更大一些
8．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．
9．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端挂上重为G1、G2的物体时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则G1、G2的关系为（　　）
A．无法判断
B．G1＝G2
C．G1＞G2
D．G1＜G2
第9题
第10题
第11题
10．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是（　　）
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
11．如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F大小的变化情况是（　　）
A．变大
B．不变
C．变小
D．无法确定
12．如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持静止，然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中F变化情况是（　　）
A．一直增大
B．一直减小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
第12题
第13题
第14题
13．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中（　　）
A．F变大
B．F先变大后变小
C．F变小
D．F先变小后变大
14．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（　　）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g
B．3g
C．7g
D．10g
15．如图所示，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的变化关系如图所示。据图可知金属杆重（　　）
A．5
N
B．10
N
C．20
N
D．40
N
二．填空题（共5小题）
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把　
　点看作支点，此时夹子可近似看作　
　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
第16题
第17题
第18题
17．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿　
　（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为　
　N。
18．如图所示，我国古代护城河上安装使用的吊桥是一个组合机械，定滑轮可以改变力的方向，吊桥属于　
　（填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，将吊桥匀速拉起至45°的过程中，人拉着绳子向后退，所需的拉力将　
　（填“变大”“变小”或“不变”）。
19．如图所示，作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，阻力的力臂将　
　，动力F的力臂将　
　，动力F的大小将　
　。（选填“增大”、“不变”、“减小”）
第19题
第20题
20．如图甲长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示，则杆重　
　N；当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个　
　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
三．实验探究题（共2小题）
21．小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
（1）实验前，小明发现杠杆左低右高，这时应将平衡螺母向　
　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是为了便于测量　
　
；
（2）小明调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到下表所示的实验数据，并从这次实验中得出杠杆平衡条件的结论。这种做法　
　（选填“合理”或“不合理”），原因　
　。
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1.5
3
10
（3）如图甲所示，A处所挂钩码向左移动2格到C位置，则在B处下方须添加　
　个钩码，可使杠杆在水平位置再次平衡；
（4）如图乙所示，当弹簧测力计逐渐向左倾斜拉时，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将
　
　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
22．小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆处于如图甲所示的静止状态，他应把杠杆左端的平衡螺母向　
　（选填“左”或“右”）侧调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离＝阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论　
　（选填“可靠”或“不可靠”），原因是　
　。
（3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆　
　（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。
（4）取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直　
　（选填“向上”或“向下”）拉杠杆，才能使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F1，如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆，使杠杆仍处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F2，则F2　
　F1（选填“＞”、“＝”或“＜”）
四．计算题（共2小题）
23．如图所示，杆秤可视为杠杆，提钮处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO＝4厘米，OD＝40厘米，秤砣的重力为10牛，求：
（1）被称物体的重力；
（2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求OB的长度。
24．如图，将边长为10cm的正方体物块用细线挂在轻质杠杆的A点处，在杠杆的B端施加竖直向上的力F1＝30N时，物块刚好离开地面，杠杆在水平位置平衡，已知OA＝0.3m，OB＝0.9m，转轴O光滑且不可移动，（g取10N/kg）求：
（1）物块的重力；
（2）物块的密度；
（3）现将B端的力F1撤去换成F2，F2＝10N，方向与水平方向成30°角斜向左上方，杠杆再次在水平位置平衡，求此时物体所受的拉力。
浙教版九年级（上）科学—3.4简单机械（杠杆）同步练习
参考答案
一．选择题（共15小题）
1-5：CACAC
6-10：CBBDD
11-15：ADAAB
二．填空题（共5小题）
16．B；等臂。
17．F2；100。
18．省力；变小。
19．增大；增大；不变。
20．40；省力。
三．实验探究题（共2小题）
21．（1）右；力臂；（2）不合理；没有多次实验，只测一组数据得出的结论不具有普遍性；
（3）2；（4）变大。
22．（1）右；（2）不可靠；
杠杆一直处于水平位置进行实验比较特殊，不能得到普遍结论；（3）左端下沉；（4）向上；＞。
四．计算题（共2小题）
23．【解答】解：（1）由杠杆平衡条件得：G物体OC＝G秤砣OD，
即：G物体×4cm＝10N×40cm，
解得：G物体＝100N；
（2）由杠杆平衡条件得：G最大OC＝G秤砣OB，
即：200N×4cm＝10N×OB，
解得：OB＝80cm；
答：（1）被称物体的重力为100N；
（2）OB的长度是80cm。
24．【解答】解：（1）由题意知，O点为支点，物体对A点的拉力及F1是作用在杠杆上的两个力，力臂分别为OA、OB，
根据杠杆的平衡条件：F1×OB＝G×OA
则有：G＝＝＝90N；
（2）由G＝mg得，物体的质量为：
m＝＝＝9kg，
物体的体积为：
V＝（0.1m）3＝0.001
m3
物体的密度为：
ρ＝＝＝9×103kg/m3；
（3）根据杠杆的平衡条件：F×OA＝F2×OBsin30°
则有：F＝＝＝15N。
答：（1）物块的重力；
（2）物块的密度；
（3）此时物体所受的拉力为15N。
试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：A、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
B、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
C、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；
D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，可省距离，故A符合题意；
B、裁剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B不符合题意；
C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故C不符合题意；
D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。
故选：A。
3．【解答】解：已知支点为O，从支点到力的作用线的垂线段叫力臂，由图可知，只有OC⊥F1，所以F1的力臂是OC。
故选：C。
4．【解答】解：
设一个钩码重为G，一格为L，
原来：3G×2L＝2G×3L，杠杆平衡，
现在：4G×2L＜3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向右端下沉，故A正确。
故选：A。
5．【解答】解：在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力。
故选：C。
6．【解答】解：在A点施力F，由于阻力竖直向下，因此动力F方向向上，并且当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即F3最小。
故选：C。
7．【解答】解：A、将展牌的支架做得高一些，重心会升高，稳定性差。不符合题意。
B、在展牌的中空支架的下部灌些沙子可以降低重心，增加其稳定性。符合题意。
C、展牌密度越小，质量越小，重力越小，稳定性越差。不符合题意。
D、将展牌支架之间的夹角做得大些，会使展牌的重心升高，稳定性差。不符合题意。
故选：B。
8．【解答】解：设每条湿毛巾重力为G，每个小格的长度为L，
A、左侧力与力臂的乘积为2G×2L＝4GL，右侧力与力臂的乘积为G×L＝GL，左侧≠右侧，故A错误；
B、左侧力与力臂的乘积为2G×L＝2GL，右侧力与力臂的乘积为G×2L＝2GL，左侧＝右侧，故B正确；
C、左侧力与力臂的乘积为2G×L＝2GL，右侧力与力臂的乘积为G×L＝GL，左侧≠右侧，故C错误；
D、左侧力与力臂的乘积为2G×2L＝4GL，右侧力与力臂的乘积为G×2L＝2GL，左侧≠右侧，故D错误；
故选：B。
9．【解答】解：根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，
它们的杠杆示意图如右，因为AO＝BO，
所以LOA＞LOB′，所以物体的重力G1＜G2。
故选：D。
10．【解答】解：（1）伸缩撑杆对吊臂的支持力的作用点在吊臂上，方向垂直于吊臂向上，过支持力的作用点，沿支持力的方向画一条有向线段，用F表示，然后从支点O向力的作用线做垂线段，垂线段L即为其力臂，如图所示：
（2）吊车吊起货物的过程中，阻力为重力，重力不变，阻力不变；阻力臂减小；动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故ABC错误，D正确。
故选：D。
11．【解答】解：读图可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡。
故选：A。
12．【解答】解：
轻质杠杆在图中所示位置平衡，所以阻力（重物对杠杆的拉力）及阻力臂大小不变；动力F由图中所示位置转动至水平方向的过程中，由下图可知，动力臂先增大后减小，由杠杆平衡条件FL动＝GL阻可知，动力先变小后变大。
故选：D。
13．【解答】解：由图可知，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力逐渐变大。
故选：A。
14．【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；
虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：
G尺×L1＝G虫×L2，
m尺g×L1＝m虫g×L2，
10g×2cm＝m虫×20cm，
m虫＝1g。
故选：A。
15．【解答】解：（1）杠杆平衡条件的计算公式是：F1L1＝F2L2；
（2）金属杆重心在中心上，阻力臂为L2＝0.8m，取图象上的一点F＝20N，L1＝0.4m，
根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
FL1＝GL2
∴20N×0.4m＝G×0.8m
解得：G＝10N
故选：B。
二．填空题（共5小题）
16．【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
17．【解答】解：
为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，
杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
F2×OB＝G×OA，由于OA是OB的二倍，所以：F＝2G＝100N。
故答案为：F2；100。
18．【解答】解：
由图可知吊桥绕着C点转动，即护城河上安装的吊桥杠杆的支点在C点；
在匀速拉起吊桥时，由于它的动力臂L1大于阻力臂L2，所以吊桥属于一个省力杠杆；
；
将吊桥匀速拉起至45°的过程中，动力臂L1在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂L2是在逐渐减小。
根据杠杆平衡条件得FL1＝GL2，因为重力G不变，L1增大，L2减小，所以拉力F减小。
故答案为：省力；变小。
19．【解答】解：
根据力臂的定义结合图示可知，将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，阻力G不变，阻力的力臂变大，动力臂将变大；但动力、阻力作用点不变，如下图所示，即LOC、LOD大小不变；
根据相似三角形的知识可得＝，因为LOC、LOD大小不变，所以不变；
阻力（物重G不变），由杠杆平衡条件FLOB＝GLOA得：F＝＝G；
所以，当杠杆匀速转动到水平位置时，动力F的大小不变。
故答案为：增大；增大；不变。
20．【解答】解：杠杆密度与粗细均匀，则其重心在它的几何中心，重力的力臂为杆长的一半，为1m；
由图象可知，F＝400N时，拉力的力臂LF＝0.1m，由杠杆平衡条件得：
G×LG＝F×LF，即：G×1m＝400N×0.1m，则G＝40N；
滑环在A点时动力臂大于阻力臂，金属杆是一个省力杠杆；
故答案为：40；省力。
三．实验探究题（共2小题）
21．【解答】解：
（1）实验前杠杆右侧高，左侧低，根据杠杆的平衡条件可知，应向右调节平衡螺母；使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量力臂；
（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
（3）设一个钩码为G，一格的长度为L；
根据杠杆的平衡条件：3G×4L＝nG×3L，
解得：n＝4，
故应该将B处下方须添加4﹣2＝2个；
（4）若拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，测力计的示数将变大；
故答案为：（1）右；力臂；（2）不合理；没有多次实验，只测一组数据得出的结论不具有普遍性；（3）2；（4）变大。
22．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”成立；原因是
杠杆一直处于水平位置进行实验比较特殊，不能得到普遍结论，当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离，“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立；
（3）若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧3G×3L＝9GL，右侧2G×4L＝8GL，因为9GL＞8GL
杠杆不能平衡，左端下沉；
（4）取下A点下方所挂钩码，根据杠杆的平衡条件，改用弹簧测力计在C点向上拉，此时弹簧测力计的示数为F1，力与力臂的乘积相等，才能使杠杆在水平位置平衡；
将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆，使杠杆仍处于水平位置平衡，阻力与阻力臂不变，动力臂减小，此时弹簧测力计的示数为F2变大，则F2＞F1。
故答案为：（1）右；（2）不可靠；
杠杆一直处于水平位置进行实验比较特殊，不能得到普遍结论；（3）左端下沉；（4）向上；＞。
四．计算题（共2小题）
23．【解答】解：（1）由杠杆平衡条件得：G物体OC＝G秤砣OD，
即：G物体×4cm＝10N×40cm，
解得：G物体＝100N；
（2）由杠杆平衡条件得：G最大OC＝G秤砣OB，
即：200N×4cm＝10N×OB，
解得：OB＝80cm；
答：（1）被称物体的重力为100N；
（2）OB的长度是80cm。
24．【解答】解：（1）由题意知，O点为支点，物体对A点的拉力及F1是作用在杠杆上的两个力，力臂分别为OA、OB，
根据杠杆的平衡条件：F1×OB＝G×OA
则有：G＝＝＝90N；
（2）由G＝mg得，物体的质量为：
m＝＝＝9kg，
物体的体积为：
V＝（0.1m）3＝0.001
m3
物体的密度为：
ρ＝＝＝9×103kg/m3；
（3）根据杠杆的平衡条件：F×OA＝F2×OBsin30°
则有：F＝＝＝15N。
答：（1）物块的重力；
（2）物块的密度；
（3）此时物体所受的拉力为15N。
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