3 4簡單機械（杠桿基礎(chǔ)） 浙教版九年級上學(xué)期科學(xué)

3.4簡單機械（基礎(chǔ)）（共27題）一、選擇題（共16題）一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質(zhì)量。測量時用一根長度為12?m的槽鋼作為杠桿，如圖所示。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計的示數(shù)F1為200?N。測得l1為6?m，l2為4? A．稱象時，槽鋼是等臂杠桿 B．大象受到的重力是杠桿的阻力 C．大象的質(zhì)量是3?t 如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面。則 A．F甲 B．F甲 C．F甲 D．F甲=F下列物理學(xué)家及其貢獻對應(yīng)不正確的一組是 A．牛頓——萬有引力 B．阿基米德——浮力規(guī)律 C．伽利略——擺的等時性 D．富蘭克林——杠桿原理如圖所示，O為杠桿的支點，在A點掛一重物，圖中力F1、F2、F3、 A．F1 B．F2 C．F3 搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受的總重力G=1000?N，獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示，下列說法錯誤的是 A．該獨輪車是一個省力杠桿 B．該獨輪車對地面的壓力為1000?N C．動力F=300?N D．為了更省力，工人師傅可以采取的措施是手向后移動踮腳是一項很好的有氧運動（如圖），它簡單易學(xué)，不受場地的限制，深受廣大群眾的喜愛。踮腳運動的基本模型是杠桿，下列分析正確的是 A．腳后跟是支點，是省力杠桿 B．腳后跟是支點，是費力杠桿 C．腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿 D．腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿如圖，甲、乙兩個身高相同的人抬著一個木箱沿斜坡上山，木箱的懸點恰好在抬杠的中央。如圖所示，則甲、乙兩人所用的力F甲與F乙 A．F甲=F乙 C．F甲<F如圖所示的工具中，在使用時屬于省力杠桿的是A.鑷子B.開瓶器C.船槳D.釣魚竿如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是 A．杠桿仍能平衡 B．杠桿不能平衡，左端下沉 C．杠桿不能平衡，右端下沉 D．無法判斷小新同學(xué)家中的墻壁上豎直懸掛著一指針式電子鐘，當其因電池電能不足而停止時，指針最可能停在下圖所示的哪個位置附近 A． B． C． D．如圖所示，為一可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿，在A端通過繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時AB部分水平，保持重物靜止不動，而使繩繞A點從圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動，則 A．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小 B．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)逐漸變大 C．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小 D．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)逐漸變大首先發(fā)現(xiàn)杠桿原理的是 A．阿基米德 B．牛頓 C．帕斯卡 D．焦耳如圖所示，杠桿OAB能繞O點轉(zhuǎn)動，在A點掛一重物G,為保持杠桿在水平位置平衡，在B點分別作用的四個力中最小的是 A．F1 B．F2 C．F3 如圖所示的杠桿中，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是 A． B． C． D．如圖所示，O為支點，在A端施加一個力使杠桿在水平位置平衡，則這個杠桿為 A．一定省力 B．一定費力 C．不省力也不費力 D．都有可能如圖是一個上肢力量健身器示意圖。配重A的底面積為5×10?2?m2，放在地面上對地面的壓強p0為2×104?Pa。B、C都是定滑輪，D是動滑輪；杠桿EH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OE∶OH=3∶4。小成受到的重力為500?N，他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力為T時，杠桿在水平位置平衡，小成對地面的壓力為N，配重A受到的拉力為FA A．小成對地面的壓力N等于200?N B．拉力T等于200?N C．配重A受到的重力GA等于1000? D．利用此裝置，小成最多可提起1900?N二、填空題（共5題）如圖所示，杠桿的A點掛邊長為2?dm、密度為ρ1=2?kg/dm3的正方體C，B點掛邊長為1?dm正方體D，AO:OB=1:2，杠桿水平平衡時，D靜止在空中，C對水平地面的壓強為p1=1000?Pa；將正方體D浸沒在未知液體中時（未接觸到容器），杠桿平衡位置不變，C對水平地面的壓強增大為1400?Pa，g取10?N/kg。則：物塊D的重力是一根硬棒在力的作用下，如果能，這根硬棒就叫做杠桿。杠桿平衡時，杠桿處于或狀態(tài)。如圖所示，杠桿OA長20厘米，AB長1.2米，物體G重420牛。要提起物體G，在B點至少加牛的力，力的方向。如圖AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點C處用細線懸掛一重物，在A端施加一個豎直向上大小為10?N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則物重G=N，此杠桿為（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將如圖甲所示，是探究杠桿平衡條件的實驗裝置，要是杠桿在水平位置平衡，B處應(yīng)掛與A處同樣大小的鉤碼個數(shù)為個；如圖乙所示，利用杠桿投擲石球，作用在A點的力方向時最?。ㄟx填“a”、“b”或“c”）。杠桿是一種重要的簡單機械，它的平衡條件是；當我們用釣魚竿在河邊釣魚時，釣魚竿是一種的杠桿（選填“省力”或“費力”）。三、實驗題（共3題）如圖是劉磊和馬俊同學(xué)“探究杠桿平衡條件”的實驗裝置。(1)實驗前，杠桿如圖甲靜止，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將兩端的平衡螺母向調(diào)節(jié)。(2)如圖乙所示，劉磊用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)變大，這是因為。(3)接著馬俊同學(xué)想繼續(xù)探究“杠桿平衡時，阻力和阻力臂的乘積不變時，動力跟動力臂的關(guān)系”實驗。探究過程中，他在杠桿左端20?cm位置掛一個重力G=1?N的物體，在杠桿右端不同位置處施加不同的豎直向下的力實驗第于是他根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中描點作圖畫出了動力F與動力臂倒數(shù)的1L做“研究杠桿平衡的條件”實驗時，所用的器材有、鐵架臺、鉤碼、線（彈簧夾）和等。實驗前，首先把杠桿的中點支在支架上，調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實驗過程中必須使杠桿處于平衡后才可讀數(shù)。這樣做的目的是。實驗中需要測定的物理量有、、、。實驗中用彈簧測力計對杠桿施加的力必須保持方向。如圖所示，小科同學(xué)做了“探究杠桿的平衡條件”實驗。(1)小科用如圖甲上升裝置，進行實驗并收集了下表中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件是。實驗次數(shù)動力(2)小科又用圖乙所示裝置進行實驗。則彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)是N。（每個鉤碼重為0.5?N(3)如圖丙所示，小科實驗時在一平衡杠桿的兩邊放上了不同數(shù)量的同種硬幣（杠桿左端放了2枚硬幣，杠杄右端放了3枚硬幣）,杠桿仍在水平位置平衡。他用刻度尺測出L1和L2，則2L13L2（選填“四、計算題（共3題）如圖所示，60?kg的小王站在4?m2水平地面上，接觸總面積為0.04?m2。他將長為0.6?m、質(zhì)量忽略不計的木棒擱在肩上，棒的A端掛一重為40?N的物體，支點O與A的距離為0.2?m。手用豎直向下的力(1)此時F1(2)放下木棒和物體后，小王仍然雙腳站在地面上i他對地面的壓強是多大？ii接著，小王在地上做標準的橫劈叉一字馬．他對地面的壓強增大還是減??？依據(jù)是什么？身高1.7?m、質(zhì)量50?kg的小明同學(xué)做俯臥撐運動，此時將他視為一個杠桿，如圖所示，他的重心在A點，g取(1)他的重力為多少牛？(2)若他將身體撐起，地面對手的作用力至少要多大？如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OB的B端掛一個重為100牛的物體，OA為0.4米，AB為0.2米。若使杠桿能在水平位置保持靜止，求：作用在A點最小力F的大小及方向。

答案一、選擇題（共16題）1.【答案】C2.【答案】D【解析】兩次抬起水泥板時的情況如圖所示：在上述兩種情況下，動力克服的都是水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動力臂的二分之一。根據(jù)杠桿的平衡條件F=G3.【答案】D【解析】A，B，C正確。阿基米德發(fā)明了杠桿原理。4.【答案】A5.【答案】B【解析】獨輪車在使用時，動力臂大于阻力臂，所以它屬于省力杠桿，故A正確；由圖可知，獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，所以該獨輪車是省力杠桿。根據(jù)杠桿平衡條件可得：FL1=GL2由圖可知，獨輪車在推車時，豎直方向上合力為0，受重力，手向上的動力和地面對車輪豎直向上的支持力，F(xiàn)支已知車箱和磚頭所受的總重力不變，根據(jù)杠杄的平衡條件可知，可以增大動力臂更省力。即工人師傅可以將他的手向后移動，故D正確。6.【答案】C【解析】踮腳時，腳掌與地面接觸的地方是支點，小腿肌肉對腳的拉力為動力，人的重力為阻力，從題圖中可知動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。7.【答案】A【解析】如圖所示，lAE為阻力臂，lAF為動力臂；因為：同理，可求F甲8.【答案】B【解析】開瓶器的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。9.【答案】C【解析】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mA由圖示可知，OC<OD。所以mA當向支點移動相同的距離ΔL時，兩邊的力臂都減小ΔL，此時左邊的力和力臂的乘積為：mA右邊的力和力臂的乘積為：mBg(OD?ΔL)=mBgOD?所以：mA因此杠桿將向懸掛B物體的一端即右端傾斜。10.【答案】A11.【答案】B【解析】如圖：連接OA，此時OA是最長動力臂；已知阻力（物重）不變，阻力臂不變；由杠桿的平衡條件：F動在F阻因此以O(shè)A為動力臂時，動力F最小；由圖可知：當繩從圖示位置沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，力F先變小后變大。沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，力F變大。12.【答案】A13.【答案】C【解析】由圖可知，動力F3與OB垂直，則動力F3對應(yīng)的動力臂就是OB。它是最長的動力臂。由杠桿平衡條件可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動力臂越長則動力越小。因為F314.【答案】D15.【答案】D【解析】由圖可知，在A端施加一個力使杠桿在水平位置平衡，由于力的方向不確定，所以動力臂也可能比阻力臂長，也可能比阻力臂短，還可能相等。由杠桿的平衡條件F116.【答案】A【解析】①因為p=F所以配重A的重力為GA②繩子對配重的拉力為FA杠桿對繩子的拉力為F杠拉=13(FA③小成對地面的壓力為F人④小成施加的最大拉力為T最大根據(jù)杠桿平衡條件可得，F(xiàn)繩最大即杠桿對物體和動滑輪施加的最大拉力為F繩最大所以最大物重為G最大故選A。二、填空題（共5題）17.【答案】60；8；0.818.【答案】繞固定點轉(zhuǎn)動；靜止；繞支點勻速轉(zhuǎn)動；；豎直向上19.【答案】20；【解析】（1）如圖，杠桿在水平位置，LBA杠桿平衡，F(xiàn)L所以G=F×由圖示可知，F(xiàn)的力臂大于G的力臂故為省力杠桿；（2）杠桿被拉起后，如圖所示，BA?為動力臂，BC?為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，△BC?D∽BC?:BA?=BD:BD?=1:2，杠桿平衡，所以F?LF?=G×LBC?LBA?=120.【答案】6；b【解析】杠桿每格的長度是L，設(shè)每個鉤碼的重力是G，由圖示可知，動力F1=4G，動力臂L1由杠桿平衡條件得：F1所以，F(xiàn)2則在B處應(yīng)掛6個鉤碼。利用如圖所示杠桿投擲“石彈”。在“投彈”時阻力和阻力臂一定，要想動力最小，必須動力臂最長，圖中的力沿b方向時，動力臂最長，動力最小。21.【答案】F1【解析】杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等，即杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F1三、實驗題（共3題）22.【答案】(1)右(2)阻力與阻力臂不變，動力臂減小(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，5次動力臂L的倒數(shù)1L分別為：2.5；5；10；12.5；20【解析】(1)實驗前，杠桿右端偏高，應(yīng)將兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2)由圖可知，若彈簧測力計向右傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會相應(yīng)變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，阻力與阻力臂不變，動力臂減小，拉力會相應(yīng)變大，才能使杠桿仍保持平衡。23.【答案】帶有刻度的杠