浙教版科学九年级上册 341 简单机械之杠杆 同步练习 含答案.docx
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浙教版科学九年级上册341简单机械之杠杆同步练习含答案
浙教版科学九年级上册3.41简单机械之杠杆同步练习
一、单选题（共10题；共20分）
1.如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 羊角锤
B. 核桃夹子
C. 撬棒
D. 食品夹子
2.（2017•温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）
A.
B.
C.
D.
3.“竹抻面”是我国传统面点美食。
如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。
如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆。
关于此杠杆的叙述中，正确的是（ ）
A. B是支点 B. 杠杆在B点受到的力大于F1
C. 杠杆在B点受到向下的力
D. A点移动的距离小于B点移动的距离
4.如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。
下列说法正确的是（ ）
A. 实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调
B. 图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C. 图丙，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大
D. 图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛
5.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。
下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A. 每次倒入空桶的液体体积相同
B. 悬点O适当右移，秤的量程会增大
C. 秤的刻度值向右越来越大
D. 增大M的质量，秤的量程会增大
6.如图所示为质量不计的杠杆，在左边用细线挂一个小球，为使杠杆保持在水平位置平衡，F1~F6为作用于不同位置时的拉力是（ ）
A. 拉力为F1时属于省力杠杆，F2时为等臂杠杆
B. 若使小球升高相同的距离，则F5比F2会向下移动更少距离
C. 最大拉力为F3，最小拉力为F5，而F2＝F4＝F6
D. 若从F4缓慢转至F5再转至F6（不改变力的作用点），则力F先变大后变小
7.如图所示杠杆AOB能绕O点转动（杆重和摩擦均不计），已知OA=L1，OB=L2，F1与OA垂直，F2与OB垂直，且F1L1=F2L2，则此杠杆在F1和F2作用下的状态（ ）
A. 一定静止
B. 一定匀速转动
C. 可能静止或匀速转动
D. 一定变速转动
8.如图所示，足够长的杠杆上放着质量不相等（m1＞m2）的两个球，杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，则杠杆（ ）
A. 仍平衡 B. 大球那端下沉 C. 小球那端下沉 D. 无法确定
9.桔槔是古代一种汲水的工具，图示是桔槔的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（ ）
A. 水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加
B. 提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加
C. 水桶下降时，桔槔为省力杠杆，提水时，桔槔为费力杠杆
D. 提水时，若水桶上升过快，可用减少石块质量的方法来调节
10.（2017•嘉兴）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
下列有关说法正确的是（ ）
A. 刀刃很薄可以增大压力
B. 铡刀实质上是一种费力杠杆
C. 甘蔗放在a点比b点更易被切断
D. 手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
二、填空题（共8题；共20分）
11.如今城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40秒就可以把车子从地面升起停在2米高空．图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，由电动机牵引．存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中，C轮的作用是________．杠杆OB属于________（填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）如图乙所示，若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC间距离为1m，此时钢丝绳所受到的拉力大小为________N。
12.普通洗衣机的脱水桶都安装了安全制动系统，如图是脱水制动示意图，当用力F打开脱水桶盖板时，制动钢丝产生的力使刹车带抱紧刹车盘，阻碍脱水桶运转，起到了制动作用，同时弹簧________（填“伸长”或“缩短”或“不变”）。
以弹簧的拉力为动力，请你判断杠杆MN是________杠杆。
（填“省力”或“费力”或“等臂”）
13.如图所示，一根轻质杠杆的C端挂了一个质量为20kg的重物。
在杠杆的B位置处，用一绳系在天花板上，绳与杠杆的夹角为30°，在A端放一个质量为40kg物体，其中OC、OB和BA的长度分别为0.5m、0.2m和0.6m，此时杠杆保持水平静止。
用F=10N的水平拉力使物体向左匀速滑动。
（1）当物体未运动时，绳所承受的拉力为________。
（2）物体运动通过距离________m时，细绳的拉力恰好为零；此时力F所做的功________J。
14.如图是人们用木棒撬石块的示意图．已知AC长为1m，AD=DB=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒C点的力至少是________N。
15.（2017•杭州）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（g=10牛/千克）。
16.（2017•衢州）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为________N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB' （B'点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到__________。
A. B’点处
B. ①点处
C. ②点处
D. ③点处
17.如图所示是一根均匀、质量可忽略的轻质杆OA，OA的中点下面挂一个重物G，杆能以支点O自由转动。
试回答：
（1）当用FC作用于木棒的A端，使木棒OA在水平位置保持平衡时，此杠杆一定是省力杠杆吗?
为什么?
________。
（2）当力F由FC方向缓慢转至Fb过程中，F力的大小变化为________。
18.如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。
在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G=30牛，台面收到木棒的压力为________牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于________牛。
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为________牛。
三、解答题（共4题；共45分）
19.如图所示裝置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过轻质细线悬于Q点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。
杠杆在水平位置平衡；当往容器中加入质量为m1的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块C应悬于F点。
A、B为均匀实心正方体，A、B的边长均为a。
连接A、B的细线长为b，B的下表面到容器底的距离也为b，柱形容器底面积为S。
已知：
a＝b＝2cm，S＝16cm2，O、Q两点间的距离为LOQ＝4cm；三个物块的重为GA＝0.016N，GB＝0.128N，GC＝0.04N，m1＝44g；ρ水＝1.0×103kg/m3。
杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水。
（1）O、E两点间的距离LOE为多少？
（2）LEF为多少？
（3）如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2＝120g，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力Fb为多少？
20.某研究性实验小组为了研究球形物体所受空气阻力（风力）的大小，设计了如图所示的实验，其中CD是一段水平放置的长为40cm的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值为20欧，一质量和电阻均不计的足够长的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝处于竖直位置，恰与电阻丝在C点接触，OC长为20cm；当风从球右侧水平吹来时，细金属丝将偏离竖直方向与竖直方向成一夹角，与电阻丝相交于一点A（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触），此时电压表有读数。
已知电源电压为4V，电压表两接线柱分别与O点与C点相连，所用量程为3V，球P的重力为10N。
试回答
（1）当细金属丝与竖直方向夹角为45度角时，水平风力大小为多少？
此时电压表示数为多少？
（2）利用该装置能够测量的水平风力大小在哪个范围？
（3）当风力大小不变，方向向下发生一定偏转时（偏转角度小于90度），电压表的示数将________。
（填“变大”、“变小”或“不变”）
21.高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具,它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。
起重时,气垫放入重物与地面的间隙之间,由高压气瓶向气垫内充气,气垫在短时间内可把重物举起一定高度,如图乙所示,质地均匀的长方体石板长2m,重为6×104N,当气垫气压高达106Pa时,石板恰好被顶起,此时气垫和石板的接触面积是400cm2。
（1）高压气瓶向气垫内充气时,气瓶内的气体温度________内能________
（2）如果高压起重气垫在5s内可将105N的重物举高0.1m,则其功率是多少?
（3）气垫恰好顶起石板时,气垫的中心离石板右端的支点O多远?
22.将一个圆柱体A分别竖直放在水和液体甲中，都能漂浮，并且分别有2/5和1/4的体积露出液面。
（1）两种情况下，圆柱体A所受浮力之比为________；
（2）甲液体的密度为________；
（3）如图，现有一个左右力臂之比为3:
1的轻质杠杆。
用细线将圆柱体A悬挂在杠杆左端并放入液体甲中，再用细线在杠杆右端悬挂一个完全相同的圆柱体B并放在水平地面上，当杠杆两端细线均被拉直且平衡时，圆柱体A有1/3的体积露出液面，且该圆柱体底面所受液体压强为800Pa。
①请在图中画出地面受圆柱体B压力的示意图；
②求此时圆柱体B对地面的压强为多少?
四、实验探究题（共3题；共13分）
23.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？
下面就建立模型说明这个问题。
把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。
用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。
接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。
（1）在丙图中画出F2力臂L2。
（2）当α角增大时，F1________（变大/不变/变小）。
（3）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，________（甲/乙）图中的姿势比较正确。
24.小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：
步骤一：
将细线系在木棒的A位置，在木棒左端绕上适量的细铁丝，如图甲；
步骤二：
用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；
步骤三：
在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。
（1）步骤一中“在木棒的左端绕上适量的细铁丝”的目的是________。
（2）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力为________牛。
25.小红、小明、小刚三位同学分别做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验如图所示，其中小红、小明实验时以杠杆中点为支点，思考并回答下列问题：
（1）小红同学完成如图所示实验后并记录数据，根据这一次实验，小红立即分析得出杠杆的平衡条件，她的不足之处有________（至少写两点）。
（2）小明同学设计了两种实验方案：
第一种是用弹簧测力计沿竖直向下拉，其读数为F1；第二种是用弹簧测力计斜向下拉，其读数为F2，请帮助小明判断两种方案的合理性和F1、F2正确的大小关系是 （选填）。
A. 第一种合理，F1B. 第一种合理，F1>F2
C. 第二种合理，F1D. 第二种合理，F1>F2
（3）小刚同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，根据记录的数据，得出的杠杆平衡条件并不成立，他的操作错误在于没有选择________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】C
二、填空题
11.【答案】
（1）改变力的方向；省力
（2）9600
12.【答案】缩短；省力
13.【答案】
（1）2200N
（2）0.55m；5.5J
14.【答案】63
15.【答案】20
；60
；540
16.【答案】
（1）4
（2）C
17.【答案】
（1）不一定，因为该力的力臂与阻力臂的关系不能确定
（2）先变小后变大
18.【答案】
（1）60
（2）90
（3）10~90
三、解答题
19.【答案】
（1）当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点，杠杆在水平位置平衡；
由图知，O为支点，Q为阻力作用点，F2=GA+GB=0.016N+0.128N=0.144N，
QO为阻力臂，动力F1=GC=0.04N，OE为动力臂；
根据杠杆的平衡条件可得：
F2LQO=F1LOE，
所以"
"，
答：
O、E两点间的距离LOE＝14.4cm
（2）当往容器中加入质量为m1的水时，由
可知加入的水的体积为：
V水=
=
，
由于B物体下面的空余体积为V空余=Sb=16cm2×2cm=32cm3，
A、B物体的底面积SA=SB=（2cm）2=4cm2=4×10-4m2，
则B物体进入水的深度为hB=
=
；
则B物体受到的浮力FB浮=ρ水gVB排=ρ水gSBhB=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m2×0.01m=0.04N；
所以此时对杠杆的拉力为F2′=GA+GB-FB浮=0.016N+0.128N-0.04N=0.104N，
根据杠杆的平衡条件可得：
F2′LQO=F1LOF，
所以LOF=
；
则LEF=LOE-LOF=14.4cm-10.4cm=4cm
答：
E、F两点间的距离LEf＝4cm
（3）（3）剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120g时，假设AB物体都浸没，
则F浮A=F浮B=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×（0.02m）3=0.08N，
则F浮A+F浮B=0.08N+0.08N=0.16N＞GA+GB=0.144N；
所以A、B物体是整体，处于漂浮状态，由于F浮B=0.08N＜GA+GB=0.144N，
所以最后的状态是A部分体积漏出水面，且A、B处于漂浮；
则F浮总=GA+GB=0.016N+0.128N=0.144N，
由F浮=ρ水gV排可得：
V排总=
=
，
所以，VA浸=V排总-VB=1.44×10-5m3-（0.02m）3=6.4×10-6m3，
则物体A浸入水的深度hA=
=
，
由图可知此时物块B上表面所处的深度h′=hA+b=1.6cm+2cm=3.6cm=0.036m，
p′═ρ水gh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.036m=360Pa，
F′=p′SB=360Pa×4×10-4m2=0.144N
答：
水对物块B上表面的压力Fb＝0.144N。
20.【答案】
（1）解：
做出杠杆的五要素，当角度为45度时，l1=l2，根据杠杆的平衡条件Fl2=Gl2，
可得F=G=10N
此时，CA=OC=20cm，所以电阻为10欧，
所以电压表示数为2V
（2）解：
当电压表示数最大为3V时，可测风力到达最大值，此时，CA=30cm，l1：
l2=OC：
CA=20cm：
30cm=2:
3
根据杠杆的平衡条件Fl2=Gl2，可得F=15N
故水平风力的范围为0～15N。
（3）变小
21.【答案】
（1）降低；减小
（2）W=Gh=105N
0.1m=104J；P=
=2000W；
（3）气垫对石板的力：
F=PS=106Pa
400
10-4m2=4
104N;
石板是均匀的，所以重心在中心；所以根据杠杆平衡原理可知：
FL1=GL2；L2=
=1.5m；
22.【答案】
（1）1：
1
（2）0.8g/cm3
（3）①如图：
②∵圆柱体A竖直放在水和溶液甲中，都能漂浮，
∴F浮水=F浮甲=G，即：
ρ水g（1-2/5）V=ρ甲g（1-1/4）V，
∴ρ甲=4/5ρ水=4/5×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3，
ρA=3/5ρ水=3/5×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3，
∵设圆柱体A的高为h,底面积为S，圆柱体A在液体甲中时底面所受压强为800Pa．
∴液体甲对A的压力A受到的浮力
F浮=pS即ρ甲g（1-1/3）Sh=pS
h=p/[（ρ甲g（2/3）]=800Pa/（0.8×103kg/m3×10N/kg×2/3）=0.15m
圆柱体A、B、杠杆的受力示意图如图：
则FA=G-F浮，FB=G-N，
根据杠杆平衡条件得：
F1L1=F2L2，即FAL1=FBL2
∴（G-F浮）L1=（G-N）L2，又∵L1：
L2=3：
1，∴3（G-F浮）=G-N，∴N=3F浮-2G=3ρ甲g（1-1/3）V-2ρAgV=2gSh（ρ甲-ρA）
所以圆柱体B对地面的压力为：
F=N=2gSh（ρ甲-ρA），
压强为：
p=F/S=2gh（ρ甲-ρA）
=2×10N/kg×0.15m×（0.8×103kg/m3-0.6×103kg/m3）=600Pa
四、实验探究题
23.【答案】
（1）
（2）变小
（3）乙
24.【答案】
（1）平衡杠杆自重或使杠杆在水平位置平衡
（2）6.6
25.【答案】
（1）实验次数太少；动力臂与阻力臂取值相同
（2）A
（3）杠杆的重心（若均匀则为中心）作为支点
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