秋华师大版九年级科学上册51杠杆同步测试Word格式.docx
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若在B点施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是( C )
图5-1-3
A.20N,竖直向上B.20N,竖直向下
C.80N,竖直向上D.80N,竖直向下
【解析】为了使杠杆平衡,作用在B点的力的方向应为竖直向上,且该力的力臂为OB,由杠杆平衡条件得:
G×
OA=F×
OB,即100N×
2m=F×
2.5m,F=80N。
7.如图所示是小明探究“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,则拉力F的变化情况是( B )
图5-1-4
A.变小B.变大
C.不变D.无法确定
8.在物理学中,将一根在__力__的作用下可绕__固定点__转动的__硬棒__称做杠杆,杠杆__可以__(选填“可以”或“不可以”)是弯的,杠杆处于__静止__或__匀速转动__状态时称做杠杆平衡。
9.[2018·
枣庄]如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
图5-1-5
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向__右__调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的__左__端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将__左侧的钩码去掉一个__即可。
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示。
你认为__小李__的实验方案更好,请说明你的理由:
__图丙中弹簧测力计的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量__。
(4)实验中小王发现:
如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?
请说明理由:
__这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡__。
10.如图所示,将有均匀刻度的直尺中部支起,两边挂上钩码,使杠杆平衡,那么下列情况中,哪种情况还能使刻度尺保持平衡( C )
图5-1-6
A.左右两边的钩码组各向内移动一格
B.左右两边的钩码组各减少一只钩码
C.左右两边的钩码组各减少一半
D.左右两边的钩码组各向外移动一格
11.[2018·
聊城]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( B )
图5-1-7
A.大于5kg
B.大于49N
C.小于49N
D.等于49N
12.如图所示,作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。
图5-1-8
【答案】如答图所示。
第12题答图
13.[2018·
德州]手机自拍已成一种时尚。
如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。
请在图中画出:
(1)施加在A点最小的动力F1。
(2)力F2的力臂L2。
【答案】如答图所示。
图5-1-9 第13题答图
【解析】动力F1最小时,其力臂最长,则OA为最长力臂;
力和力臂是垂直关系,故在A点作OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1。
14.[2017·
上海]如图所示的弹簧测力计的最小分度值为__0.2__N,读数为__3.2__N。
在“探究杠杆平衡的条件”实验中,需要测量的物理量是__动力__、动力臂、阻力和阻力臂,为了能直接读出力臂的数值,应使杠杆在__水平__位置保持平衡。
图5-1-10
15.如图所示,物体重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂L1=__0.5__m,F1=__40__N。
(杠杆重忽略不计)
【解析】延长F1的作用线,则从支点到作用线的距离即为L1;
由图可知,F1的作用线与OA的夹角为30°
,其力臂L1=
OA=
×
1m=0.5m,所以F1L1=G×
OB,F1×
0.5m=50N×
0.4m,F1=40N。
16.如图所示为一种简易的捕鼠器,质量为150g、长1m材质均匀的木板放在水平桌面上,木板最左端离桌沿O点40cm。
在木板的上方挂一诱饵,一只老鼠为了吃到诱饵沿木板向左端爬去,当老鼠爬过距离O点30cm位置时,木板会失去平衡,使老鼠落入水桶中,则该老鼠重为__0.5__N。
(g取10N/kg)
图5-1-12
【解析】木板的重心在材质均匀的木板的中心A处,当老鼠爬到距离O点30cm的B位置时,杠杆刚好能够平衡,如图所示:
则老鼠对木板的压力的力臂为OB=30cm=0.3m,木板重力的力臂为OA=
1m-0.4m=0.1m,根据杠杆的平衡条件得G鼠×
OB=G板×
OA,代入数据得G鼠×
0.3m=1.5N×
0.1m,则G鼠=0.5N。
17.如图所示,用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸。
一个人从吊桥的左端匀速走到吊桥的右端,桥面始终是水平的,不计吊桥和绳的重力,人从吊桥左端出发时开始计时。
则人在吊桥上行走过程中,吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是( B )
图5-1-13
A B C D
【解析】人从吊桥左端出发,在运动时间t后,吊桥受到人的压力(动力)F′=G,动力臂为OB=vt,吊桥右端受到地面的支持力(阻力)F,阻力臂为OA,OA=L,由杠杆平衡条件得:
F×
OA=F′×
OB=Gvt,即FL=Gvt,F=
t,由此可知,两者是正比例关系。
18.[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。
图5-1-14
(1)当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时,G2的重力为__4__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应该移动至__C__。
A.B′点处B.①点处
C.②点处D.③点处
【解析】
(1)如图甲,杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得:
G1×
OA=G2×
OB,即2N×
0.2m=G2×
0.1m,G2=4N。
(2)保持G1位置不变,即左边的力和力臂不变;
G2不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;
原来G2的力臂为OB,所以G2应该移动到②点处。
__5.1__杠杆
(二)__[学生用书A26]
1.[2018·
贵阳改编]人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是( A )
A.筷子可以省距离
B.所有剪刀都一定省力
C.杠杆都可以省力
D.撬棒越短一定越省力
2.[2017·
鄂州]小明同学喜欢钓鱼,他感觉上钩的鱼还在水中时很轻,拉出水面后“变重”。
当把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼受到的( C )
A.浮力增大,鱼竿是省力杠杆
B.重力增大,鱼竿是省力杠杆
C.浮力减小,鱼竿是费力杠杆
D.重力减小,鱼竿是费力杠杆
【解析】把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼排开水的体积逐渐减小,根据F浮=ρ液gV排可知,鱼受到的浮力逐渐减小,而鱼的重力是不变的,由于钓鱼线对鱼施加的拉力等于鱼的重力减去浮力,所以拉力逐渐变大,即感到鱼“变重”;
钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是一种费力杠杆。
3.室内垃圾桶平时桶盖关闭,使垃圾散发的异味不会飘出,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。
根据室内垃圾桶的结构示意图可确定( D )
图5-1-15
A.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用,且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆
【解析】杠杆FED是省力杠杆,杠杆ABC是费力杠杆。
4.如图AB为一可绕O点转动的杠杆,在A端通过绳子作用一个拉力,使杠杆平衡,保持重物不动,而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动,则F( B )
图5-1-16
A.先变大后变小B.先变小后变大
C.不变D.无法判断
5.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面,则( D )
图5-1-17
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长
C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短
D.以上说法都不对
【解析】两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则、质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以阻力臂都等于动力臂的
。
根据F甲L动=GL阻得F甲=
=
,同理F乙=
所以前后两次所用的力相同即F甲=F乙。
6.[2018·
玉林]如图所示,长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°
的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将__增大__(选填“增大”“不变”或“减小”)。
图5-1-18
7.[2017·
绍兴模拟]如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,此时它相当于一个__省力__(选填“省力”或“费力”)杠杆。
若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为__70__N。
图5-1-19
8.如图所示,在处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂两个总重为2N的钩码,
在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为__1.5__N,此时的杠杆属于__省力__(选填“省力”或“费力”)杠杆。
如果弹簧测力计的量程为0~5N,在支点不变的情况下,采用图中的杠杆,能较为精确地测量出悬挂物体的最大质量为__3__kg。
图5-1-20
【解析】设每个小格的长度为L,则LA=3L、LB=4L。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,FLB=GLA,代入数据得F×
4L=2N×
3L,所以F=1.5N<G,是省力杠杆。
弹簧测力计的最大力臂是6L,最大示数为5N,物体重力的最小力臂为L,此时测出的物体质量最大,F′LF′=G′LG′,代入数据得,5N×
6L=G′L。
G′=30N,根据G=mg得,m=
=3kg。
9.[2017·
嘉兴]如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
下列说法正确的是
( C )
图5-1-21
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
【解析】刀刃很薄是通过减小接触面积来增大压强的;
铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,实质上是一种省力杠杆。
甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小,根据杠杆的平衡条件可知,所需动力更小,即更易被切断。
手沿F1方向用力比沿F2方向时的动力臂要小,根据杠杆平衡条件可知,要更费力。
10.如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。
下列说法中正确的是( B )
图5-1-22
A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小不变
B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D.吊臂是一个省力杠杆
【解析】画出动力臂和阻力臂,比较可知动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆;
吊车吊起货物的过程中,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,则动力减小,即伸缩撑杆的支持力逐渐变小。
11.[2017·
宜宾]指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( A )
图5-1-23
A.一个省力杠杆,两个费力杠杆
B.一个费力杠杆,两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆
【解析】杠杆ABC,支点是C,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;
杠杆OED,支点是O,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,同样,杠杆OBD是费力杠杆。
12.如图所示,一根不计重力的轻质硬棒用一铰链固定在O点,另一端用细线挂一重物,现在杆的中点处施加一个始终水平的力F,在缓慢把杆拉至接近水平的过程中,杠杆的省费力情况是__先省力后费力__(选填“始终省力”“始终费力”“先省力后费力”或“先费力后省力”),拉力F大小的变化情况是__一直变大__。
图5-1-24
13.[2017·
襄阳]小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向__左__(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)得出杠杆的平衡条件“动力×
动力臂=阻力×
阻力臂”后,小明又进一步探
究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F1和动力臂L1的数据,并绘制了F1与L1的关系图像,如图所示,请根据图像推算,当L1为0.1m时,F1为__6__N。
图5-1-25
(1)杠杆右端下沉,说明杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)由于此题中的阻力和阻力臂不变,据F1L1=F2L2可知,利用图像中任意一组数据都能得出:
F2L2=F1L1=0.2m×
3N=0.6N·
m。
故当L1为0.1m时,F1=
=6N。
14.某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。
(1)将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的__重心__。
(2)如图所示,将质量为m1的物体挂在刻度尺左边某一位置,向__右__(选填“左”或“右”)移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。
记录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的__重心__到支座的距离L2。
图5-1-26
(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m=__
__(用题目中所给物理量表示)。
15.[2018·
杭州]如图所示,将长为1.2m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0.3m。
在A端挂一个重为30N的物体,在B端挂一个重为G的物体。
图5-1-27
(1)若G=30N,台面受到木棒的压力为__60__N。
(2)若要使木棒右端下沉,B端挂的物体至少要大于__90__N。
(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__10~90__N。
16.[2017·
杭州模拟]如图所示,质量不计的木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°
夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N,木板水平平衡。
图5-1-28
(1)在图上作出绳对木板的拉力的力臂。
(2)求重物G的大小。
(3)之后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零?
(g取10N/kg,绳的重力不计)
【答案】
(1)如答图所示。
第16
(1)题答图
(2)根据杠杆平衡条件得:
F绳×
AO=G×
BO,即8N×
(1.6m-0.4m)=G×
0.4m,G=12N。
(3)球的重力G球=m球g=0.5kg×
10N/kg=5N,当绳子拉力为0时,设球离O点距离为L球,则根据杠杆平衡条件得:
G球×
L球=G×
BO,即:
5N×
L球=12N×
0.4m,L球=0.96m=96cm。
运动时间t=
=4.8s。
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- 师大 九年级 科学 上册 51 杠杆 同步 测试