3 4簡(jiǎn)單機(jī)械（杠桿基礎(chǔ)） 浙教版九年級(jí)上學(xué)期科學(xué)

3.4簡(jiǎn)單機(jī)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(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量。測(cè)量時(shí)用一根長(zhǎng)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(diǎn)O。當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1為200?N。測(cè)得l1為6?m，l2為4? A．稱象時(shí)，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(zhǎng)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(xiàn)對(duì)應(yīng)不正確的一組是 A．牛頓——萬(wàn)有引力 B．阿基米德——浮力規(guī)律 C．伽利略——擺的等時(shí)性 D．富蘭克林——杠桿原理如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，在A點(diǎn)掛一重物，圖中力F1、F2、F3、 A．F1 B．F2 C．F3 搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車箱和磚頭所受的總重力G=1000?N，獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．該獨(dú)輪車是一個(gè)省力杠桿 B．該獨(dú)輪車對(duì)地面的壓力為1000?N C．動(dòng)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(dòng)踮腳是一項(xiàng)很好的有氧運(yùn)動(dòng)（如圖），它簡(jiǎn)單易學(xué)，不受場(chǎng)地的限制，深受廣大群眾的喜愛(ài)。踮腳運(yùn)動(dòng)的基本模型是杠桿，下列分析正確的是 A．腳后跟是支點(diǎn)，是省力杠桿 B．腳后跟是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿 C．腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是省力杠桿 D．腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿如圖，甲、乙兩個(gè)身高相同的人抬著一個(gè)木箱沿斜坡上山，木箱的懸點(diǎn)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(shí)屬于省力杠桿的是A.鑷子B.開(kāi)瓶器C.船槳D.釣魚(yú)竿如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動(dòng)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(wú)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(dāng)其因電池電能不足而停止時(shí)，指針最可能停在下圖所示的哪個(gè)位置附近 A． B． C． D．如圖所示，為一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，在A端通過(guò)繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時(shí)AB部分水平，保持重物靜止不動(dòng)，而使繩繞A點(diǎn)從圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動(dòng)，則 A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小 B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)逐漸變大 C．順時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小 D．順時(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)掛一重物G,為保持杠桿在水平位置平衡，在B點(diǎn)分別作用的四個(gè)力中最小的是 A．F1 B．F2 C．F3 如圖所示的杠桿中，動(dòng)力的力臂用L表示，圖中所畫(huà)力臂正確的是 A． B． C． D．如圖所示，O為支點(diǎn)，在A端施加一個(gè)力使杠桿在水平位置平衡，則這個(gè)杠桿為 A．一定省力 B．一定費(fèi)力 C．不省力也不費(fèi)力 D．都有可能如圖是一個(gè)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(duì)地面的壓強(qiáng)p0為2×104?Pa。B、C都是定滑輪，D是動(dòng)滑輪；杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OE∶OH=3∶4。小成受到的重力為500?N，他通過(guò)細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力為T時(shí)，杠桿在水平位置平衡，小成對(duì)地面的壓力為N，配重A受到的拉力為FA A．小成對(duì)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(diǎn)掛邊長(zhǎng)為2?dm、密度為ρ1=2?kg/dm3的正方體C，B點(diǎn)掛邊長(zhǎng)為1?dm正方體D，AO:OB=1:2，杠桿水平平衡時(shí)，D靜止在空中，C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p1=1000?Pa；將正方體D浸沒(méi)在未知液體中時(shí)（未接觸到容器），杠桿平衡位置不變，C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)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(shí)，杠桿處于或狀態(tài)。如圖所示，杠桿OA長(zhǎng)20厘米，AB長(zhǎng)1.2米，物體G重420牛。要提起物體G，在B點(diǎn)至少加牛的力，力的方向。如圖AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個(gè)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(fèi)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(guò)程中，拉力F將如圖甲所示，是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)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(gè)數(shù)為個(gè)；如圖乙所示，利用杠桿投擲石球，作用在A點(diǎn)的力方向時(shí)最小（選填“a”、“b”或“c”）。杠桿是一種重要的簡(jiǎn)單機(jī)械，它的平衡條件是；當(dāng)我們用釣魚(yú)竿在河邊釣魚(yú)時(shí)，釣魚(yú)竿是一種的杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）。三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)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(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，他發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，這是因?yàn)椤?3)接著馬俊同學(xué)想繼續(xù)探究“杠桿平衡時(shí)，阻力和阻力臂的乘積不變時(shí)，動(dòng)力跟動(dòng)力臂的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。探究過(guò)程中，他在杠桿左端20?cm位置掛一個(gè)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(shí)驗(yàn)第于是他根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中描點(diǎn)作圖畫(huà)出了動(dòng)力F與動(dòng)力臂倒數(shù)的1L做“研究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的器材有、鐵架臺(tái)、鉤碼、線（彈簧夾）和等。實(shí)驗(yàn)前，首先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定的物理量有、、、。實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)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(shí)驗(yàn)。(1)小科用如圖甲上升裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力(2)小科又用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)是N。（每個(gè)鉤碼重為0.5?N(3)如圖丙所示，小科實(shí)驗(yàn)時(shí)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(cè)出L1和L2，則2L13L2（選填“四、計(jì)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(zhǎng)為0.6?m、質(zhì)量忽略不計(jì)的木棒擱在肩上，棒的A端掛一重為40?N的物體，支點(diǎn)O與A的距離為0.2?m。手用豎直向下的力(1)此時(shí)F1(2)放下木棒和物體后，小王仍然雙腳站在地面上i他對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？ii接著，小王在地上做標(biāo)準(zhǔn)的橫劈叉一字馬．他對(duì)地面的壓強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，此時(shí)將他視為一個(gè)杠桿，如圖所示，他的重心在A點(diǎn)，g取(1)他的重力為多少牛？(2)若他將身體撐起，地面對(duì)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(gè)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(diǎn)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】?jī)纱翁鹚喟鍟r(shí)的情況如圖所示：在上述兩種情況下，動(dòng)力克服的都是水泥板的重力，對(duì)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(dòng)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(dú)輪車在使用時(shí)，動(dòng)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(dú)輪車在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以該獨(dú)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(dú)輪車在推車時(shí)，豎直方向上合力為0，受重力，手向上的動(dòng)力和地面對(duì)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(dòng)力臂更省力。即工人師傅可以將他的手向后移動(dòng)，故D正確。6.【答案】C【解析】踮腳時(shí)，腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，小腿肌肉對(duì)腳的拉力為動(dòng)力，人的重力為阻力，從題圖中可知?jiǎng)恿Ρ鄞笥谧枇Ρ?，是省力杠桿。7.【答案】A【解析】如圖所示，lAE為阻力臂，lAF為動(dòng)力臂；因?yàn)椋和?，可求F甲8.【答案】B【解析】開(kāi)瓶器的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。9.【答案】C【解析】原來(lái)杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對(duì)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(dāng)向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離ΔL時(shí)，兩邊的力臂都減小ΔL，此時(shí)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(shí)OA是最長(zhǎng)動(dòng)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(dòng)在F阻因此以O(shè)A為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力F最??；由圖可知：當(dāng)繩從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，力F先變小后變大。沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，力F變大。12.【答案】A13.【答案】C【解析】由圖可知，動(dòng)力F3與OB垂直，則動(dòng)力F3對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂就是OB。它是最長(zhǎng)的動(dòng)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(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越小。因?yàn)镕314.【答案】D15.【答案】D【解析】由圖可知，在A端施加一個(gè)力使杠桿在水平位置平衡，由于力的方向不確定，所以動(dòng)力臂也可能比阻力臂長(zhǎng)，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?yàn)閜=F所以配重A的重力為GA②繩子對(duì)配重的拉力為FA杠桿對(duì)繩子的拉力為F杠拉=13(FA③小成對(duì)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(duì)物體和動(dòng)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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；靜止；繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；；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(dòng)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(zhǎng)度是L，設(shè)每個(gè)鉤碼的重力是G，由圖示可知，動(dòng)力F1=4G，動(dòng)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(gè)鉤碼。利用如圖所示杠桿投擲“石彈”。在“投彈”時(shí)阻力和阻力臂一定，要想動(dòng)力最小，必須動(dòng)力臂最長(zhǎng)，圖中的力沿b方向時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，動(dòng)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(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F1三、實(shí)驗(yàn)題（共3題）22.【答案】(1)右(2)阻力與阻力臂不變，動(dòng)力臂減小(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，5次動(dòng)力臂L的倒數(shù)1L分別為：2.5；5；10；12.5；20【解析】(1)實(shí)驗(yàn)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(cè)力計(jì)向右傾斜時(shí)，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會(huì)相應(yīng)變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，阻力與阻力臂不變，動(dòng)力臂減小，拉力會(huì)相應(yīng)變大，才能使杠桿仍保持平衡。23.【答案】帶有刻度的杠