科学九年级上册检测(十三)第3章能量的转化与守恒(第4节杠杆)
姓名 成绩
一、选择题(本题共15小题,每空2分,共30分)
1.下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
2.如图所示的杠杆,动力F的力臂是( )
A.OD B.OF C.OA D.OC
3.如图,用橇棒撬起石块并保持平衡,下列说法正确的是( )
A.动力对橇棒的转动效果小于阻力对橇棒的转动效果
B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆
C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等
D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力
4.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时( )
A.尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点
B.尽量让树枝远离O点,手握剪刀的位置靠近O点
C.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都费力
D.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都省力
5.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,
当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )
A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N
6.质地均匀杠杆,每个钩码重0.5N,下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是(杠杆上有等间隔的刻度)( )
7.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,
此时AO恰好处于水平位置,AO =BO,不计杠杆重力。则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2 B.m18.下列实验均涉及到多次测量,其中多次测量数据取平均值以减小误差的是( )
A.探究串联电路的电流规律时,要换用不同规格的灯泡进行多次测量
B.探究光的反射规律实验时,多次改变入射角的大小
C.伏安法测待测电阻的阻值
D.研究杠杆平衡条件,实验先后进行多次
9.如图所示的杠杆正处于水平平衡,若把杠杆的两端各加一个钩码,杠杆将( )
A.还继续处于水平平衡 B.右端下降,左端上升
C.右端上升,左端下降 D.无法确定杠杆的运动状态
10.右图是一种切甘蔗用的铡刀示意,下列有关说法正确的是( )
①刀刃很薄可以减小压强 ②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断 ④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A.只有②④正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①②③正确
11.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高40cm,底部直径为30cm,装满油后总重2000N。下列说法中正确的是( )
A.要使底部C稍稍离开地面,他至少应对油桶施加600N的力
B.他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功
C.他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力
D.油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
12.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由
位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
13.在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是( )
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在E处
D.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在F处
14.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杆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
15.如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端
放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N。
现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤
乙的示数是( )
A.8N B.12N C.16N D.18N
二、填空题(本题共6小题,每空2分,共36分)
16.如图1所示,A点为硬棒的重心,O为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为______N。硬棒所受的重力为______N。能否用图1中的弹簧测力计按图2所示的方法测量同一硬棒所受的重力?________依据是__________________________。
第17题图 第18题图
17.为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低碳生活,从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”);垃圾桶底部的小轮子是为了 摩擦力(选填“增大”或“减小”);若拖动时垃圾桶总重为150N,且动力臂为阻力臂的2倍,则保持垃圾桶平衡的拉力F为 N。
18.如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕 (选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F1= N的最小值,最大值F2= N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
19.下图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第_______类,钓鱼竿与第___________类杠杆原理相同。
C
B
FA
O
A
FB
R
第19题图 第20题图 第21题图
20.如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在
O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB,杠杆都能在水平位置保持平衡。杠杆
平衡时,拉力FB的力臂大小为 ,拉力FA (选填“>”、“=”或“<”)FB。
21.如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。石球重50N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。F1的力臂为______m,此时舂米工具是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)脚竖直向下至少用力F2为______N,才能将石球抬起,F2和F1的大小关系为F2______F1。
三、实验探究题(本题共2小题,每空2分,共18分)
22.如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是为了消除 对实验的影响
和 ;如果杠杆的右端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节。
(2)在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,
应在杠杆右端B处挂 个相同的钩码。
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两处钩码同时减去1个,
那么杠杆 在水平位置保持平衡(选填“能”或“不能”)。
(4)若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平
位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂 个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1--F1的关系图像,如图丙所示。根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为 N。
四、解答题(本题共2小题,第24小题7分,第25题9分,共16分)
24.为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
25.在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长l=lm,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。g取10N/kg。求:
(1)立方体静止时对水平地面的压强;
(2)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小;
(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s,“大力士”克服立方体重力做功的功率。
参考答案
一、选择题(本题共15小题,每空2分,共30分)
1-5:BDBAB 6-10:DBCBB 11-15:ACADC
二、填空题(本题共6小题,每空2分,共36分)
16.2.4 7.2 不能 硬棒的重力超出弹簧测力计的量程
17.省力;减小;75
18.D;6;24
19.二;三
20.R =
21. (1)1 (2)省力 (3) 20 (4) >
三、实验探究题(本题共2小题,每空2分,共18分)
22.(1)杠杆自重 便于测量力臂;左;(2)3;(3)不能;(4)变大
23.(1)右;力臂的大小;(2)4;(3)0.5
四、解答题(本题共2小题,第24小题7分,第25题9分,共16分)
24.(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上,如图。
(2)木杆是一个杠杆,O 为支点,小明的脚施加的力是动力F1,动力臂为OC,按钮对木杆的压力为阻力F2,阻力臂为OD,动力臂OC小于阻力臂OD,所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得,F1×OC=F2×OD,
按钮对木杆的压力水平向左,所以OD=AB,
所以,20N×15cm=F2×80cm,
解得,F2=3.75N。
答:(1)F1的示意图如上图。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
25.解:(1)立方体对地面的压力F压=G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
立方体静止时对水平地面的压强:
p===4000Pa;
(2)要想用最小的力立方体一边刚好离开地面,由图知,支点为O,动力臂应该达到最大,OA为力臂,所施加的力应该与力臂OA垂直且向上;
OA==m,
根据杠杆平衡条件可知:
F×OA=G×l,
最小力F===1414N;
(3)翻滚时重心升高的高度:h=m﹣m=m,
翻滚一次克服重力做的功W=Gh=4000N×m=828J,
移动10m,要翻滚10次,所以人做的功W总=10W=10×828J=8280J,
克服立方体重力做功的功率P===414W.
答:(1)立方体静止时对水平地面的压强4000Pa;
(2)所用最小力F为1414N;
(3)克服立方体重力做功的功率414W.