第5章 簡單機械與功 1杠桿（原卷版）

寧波科學(xué)九上培優(yōu)題庫第5章簡單機械與功1杠桿一、單選題（共19題；共38分）1.由五塊相同磚塊構(gòu)成的橋，如圖所示，若每塊磚長度為18厘米，則此橋的最大跨度L為（

）A.

24厘米

B.

30厘米

C.

36厘米

D.

42厘米2.（2019九上·余杭月考）材料相同的甲、乙兩個物體分別掛在杠桿A、B兩端，O為支點（OA<OB），如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)．如果將甲、乙物體（不溶于水）浸沒于水中，杠桿將會（

）A.

A端下沉

B.

B端下沉

C.

仍保持平衡

D.

無法確定3.（2019九上·寧波期末）如圖，用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行“杠桿平衡條件“的實驗（每個鉤碼重為0.5牛）。下列說法正確的是（

）A.

實驗前出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)

B.

圖乙，在AB處各增加一個鉤碼，杠桿仍然能保持平衡

C.

圖丙，彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)需變大

D.

圖丁，用彈簧測力計在。點向上拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)小于3N4.（2018·臺州模擬）如圖，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點掛一個10N的重物，加在B點的動力使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計），則（

）A.

該杠桿一定是省力杠桿

B.

作用點在B點的最小動力小于5N

C.

該杠桿一定是費力杠桿

D.

作用點在B點的最小動力等于5N5.如圖所示，要將一圓柱體重物推上臺階，最小的作用力應(yīng)是（

）A.

F1

B.

F2

C.

F3

D.

F46.（2019九下·浙江保送考試）如圖所示，AB是一質(zhì)量為m的均勻細(xì)直桿，A端靠在光滑的豎直墻壁上，B端置于水平地面上，桿身與豎直方向夾角為θ為30°，桿保持平衡，則此時地面對細(xì)桿的支持力與摩擦力分別為（

）A.

mg

36mg

B.

mg

14mg

C.

12mg

37.（2018九上·金華月考）如圖,在探究杠桿平衡條件時,左邊的鉤碼個數(shù)和位置保持不變,右邊彈簧測力計的作用點固定,只改變測力計與水平方向的角θ,則能描述測力計示數(shù)Fθ關(guān)系的圖象是（

）A.

B.

C.

D.

8.如圖所示，小明用一可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，將掛在杠桿下的重物提高，他用一個始終與杠桿垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中此杠桿(

)A.

一直是省力的

B.

先是省力的，后是費力的

C.

一直是費力的

D.

先是費力的，后是省力的9.如圖所示，貨物G重280N，動滑輪重20N，為使杠桿平衡，則豎直向上的力F的大小為（杠桿重、繩重、摩擦都忽略不計）（）A.

100N

B.

200N

C.

300N

D.

400N10.（2017·杭州模擬）如圖所示，密度分布均勻的圓柱形棒的一端懸掛一個小鐵塊并一起浸入水中。平衡時棒浮出水面的長度是浸入水中長度的n倍。若水的密度為ρ，則棒的密度為（

）A.

1n+1ρ

B.

nn+1ρ11.（2020·溫州模擬）如圖所示甲乙兩杠桿處于水平位置平衡，甲圖上有兩個體積不同的鐵球，乙圖上有兩個體積相同的鋁球和鐵球，如果把他們都浸沒在水中，則杠桿將發(fā)生的變化是(

)A.

仍保持平衡

B.

都失去平衡

C.

甲仍保持平衡，乙失去平衡

D.

甲失去平衡，乙仍保持平衡12.（2019·紹興）如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過細(xì)繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛。在B點施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計。下列說法正確的是（

）A.

配重對地面的壓力為50牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為160牛

B.

配重對地面的壓力為90牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為120牛

C.

健身者在B點施加400牛豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35牛

D.

配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為540牛13.（2019九上·余杭月考）一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板下墊物塊C，恰好使木板水平放置，如圖所示．現(xiàn)在水平力F將C由B向勻速推動過程中，下列相關(guān)說法中（

）①物塊C對木塊AB的摩擦力方向向右②木板AB僅受重力和物塊C對它的支持力的作用③物塊C受到的重力和地面對它的支持力是一對平衡力④推力F將逐漸變大A.

只有①④正確

B.

只有②③正確

C.

只有①②正確

D.

只有③④正確14.如圖所示，用輕質(zhì)材料制成的吊橋搭在河對岸．一個人從橋的左端勻速走到橋的右端，橋面始終是水平的，不計吊橋和繩的重力，人從吊橋左端出發(fā)時開始計時．則人在吊橋上行走過程中，吊橋右端所受地面支持力F與人行走時間t的關(guān)系圖像是A.

B.

C.

D.

15.（2019九上·寧波期末）如圖所示是汽車起重機，其中A，B組成滑輪組（結(jié)構(gòu)如示意圖），C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側(cè)增加的支柱，F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車起重機的敘述中錯誤的是(

)A.

滑輪組中B滑輪用于改變力的方向

B.

當(dāng)C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變小

C.

當(dāng)D桿伸長時力F的力臂將變小

D.

H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大16.（2018·余姚模擬）已知兩個共點的力的合成符合平行四邊形定則，即若兩個力的大小為平行圈邊形的邊長大小，則平行四邊形的對角線大小表示的是合力的大小(箭頭表示力的方向)如圖乙所示?，F(xiàn)用OA繩和OB繩懸掛一電燈，如圖甲，此時OA繩與OB繩受到的拉力分別為T和T2，保持O與B點的位置不變，而將懸掛點A向上移，則(

)A.

T1減小

B.

T2增大

C.

T1增大

D.

T2減小17.如圖所示，滑輪下掛重400N的物體G，滑輪重20N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的．要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點所加的豎起向上的力F應(yīng)是（杠桿上標(biāo)度的間距相等）（

）A.

210N

B.

280N

C.

420N

D.

240N18.（2020八下·溫州月考）一個600N重的成年人和一個小孩都過一道4m寬的水渠，成人從左岸到右岸，而小孩從水渠右岸到左岸，兩岸各有一塊3m長的堅實木板，他們想出了如圖的方式過渠，請分析在忽略木板自身重量和木板疊交的距離情況下，要使成年人和小孩都能平安過渠，小孩的體重不能輕于多少牛？(

)A.

100N

B.

200N

C.

300N

D.

400N19.（2019·杭州模擬）小華在做實驗時提出了如圖所示兩個模型，兩杠桿均處于平衡狀態(tài)，甲杠桿上平衡的是兩個同種密度但體積不同的實心物體，乙杠桿上平衡的是兩個體積相同但密度不同的實心物體，若將它們都浸沒在水中，則兩杠桿將（

）A.

仍保持平衡

B.

都失去平衡

C.

甲仍保持平衡，乙失去平衡

D.

甲失去平衡，乙仍保持平衡二、填空題（共13題；共30分）20.（2016·杭州模擬）如圖為油廠的油桶，空桶質(zhì)量為65kg，油桶高為1.2m，底部直徑為0.5m，據(jù)此回答。（g取10N/ｋg）（1）某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶（如圖甲）沿D點推翻，試在甲圖上作出推翻空油桶所需的最小力F1．（2）某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶（如圖甲）沿D點推翻，在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功________焦。（3）若小明將直立的空油桶（如圖甲）沿D點推翻，所需的最小力F1；將翻倒的空油桶（如圖乙）重新豎起所用的最小力為F2，那么，F(xiàn)1________F2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。21.如圖所示，在處于水平位置平衡的杠桿的A點懸掛兩個總重為2N的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿在水平位置再次平衡，則拉力應(yīng)為________N，此時的杠桿屬于________(選填“省力”或“費力”)杠桿。如果彈簧測力計的量程為0～5N，在支點不變的情況下，采用圖中的杠桿，能較為精確地測量出懸掛物體的最大質(zhì)量為________kg。(g取10N/kg)22.如圖所示，AOB為一根杠桿，O為支點．杠桿重不計，AO=OB，在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為G的物體，當(dāng)AO段在水平位置時保持杠桿平衡，這時在B端施加最小的力為F1；當(dāng)OB在水平位置時杠桿平衡，這時在B端施加最小的力為F2，則F1與F2的大小關(guān)系為

________

。23.（2018九上·杭州期中）小明家有個木制衣架，他將書包掛在衣架的A處，衣架會倒下來。于是他分析了衣架倒下來的原因，并測量了以下的數(shù)據(jù):木頭衣架質(zhì)量3kg；圓底盤直徑30cm；其他數(shù)據(jù)如圖所示，衣架受到重力的作用線經(jīng)過圓底盤的圓心。分析木衣架會倒的原因時，可把它看成________。通過分析，小明認(rèn)為防止衣架倒下來可以采取以下措施:讓所掛書包的質(zhì)量不允許超過________

kg。24.光滑的長木板AB長為1．6m，可繞固定點O轉(zhuǎn)動，離O點0．4m的B端掛一重物G，板的另一端A用一根與板成90°角的細(xì)繩AC拉住，處于平衡狀態(tài)，這時此繩拉力為2N。如圖所示，現(xiàn)在B端放一質(zhì)量為240g的圓球，并使球以20cm/s的速度由B端沿長木板向A端勻速滾動，問小球由B端經(jīng)過________s時間運動到D點，A端的細(xì)繩拉力剛好減為0。此時小球距離A端________m。(不計長木板AB的質(zhì)量）25.（2019九上·嘉興期末）生產(chǎn)、生活中常使用各種機械，正確理解機械的原理，可以更好的利用機械。

甲

乙（1）圖甲為一杠桿，雖作用點不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠桿在水平位置保持平衡。從杠桿平衡條件分析，三個力都要沿圓的切線方向，目的是讓三個力的________相同。（2）如圖乙所示，若滑輪重為4N，重物重為16N，OB=2OA。要使輕質(zhì)杠桿保持平衡，則F=________N。(不計繩重和摩擦)

26.如圖所示，一輕質(zhì)杠桿支在支架上，OA=20cm，G1為邊長是5cm的正方體，G2重為20N．當(dāng)OC=l0cm時，繩子的拉力為________N，此時G1對地面的壓強為2×104Pa．現(xiàn)用一水平拉力，使G2以________cm/s的速度向右勻速運動，經(jīng)過12.5s后，可使G1對地面的壓力恰好為零．27.（2019九上·江干月考）如圖所示，兩個完全相同的托盤秤甲和乙放在水平地面上，托盤秤的自重為9N。底面積為150cm2。木條AB質(zhì)量分布不均勻（粗細(xì)忽略不計），A、B是木條兩端，C、D是木條上的兩個點，AD=BD，AC=DC。A端放在甲上，B端放在乙上，A、B下方各墊有一個大小和質(zhì)量不計的小木塊，甲的示數(shù)是6N，乙的示數(shù)是18N。則木條的重力是________；若此時用細(xì)線系住A端，豎直向上拉細(xì)線，使A端緩慢上升，此過程中乙的示數(shù)________（選填“變大”“變小或“不變”）。28.如圖所示，一輕質(zhì)杠桿支在支架上，OA=20cm，G1為邊長是5cm的正方體，G2重為20N。當(dāng)OC=10cm時，繩子的拉力為________N，此時G1對地面的壓強為2×104Pa。現(xiàn)用一水平拉力，使G2以________cm/s的速度向右勻速運動，經(jīng)過12.5s后，可使G1對地面的壓力恰好為零。29.圖（a）所示的是一把桿秤的示意圖，O是秤桿的懸點，使用該秤最多能稱量5千克的重物。小王用一個相同的秤砣系在原來的秤砣下面，采用“雙秤砣法”去稱量7千克的重物時，秤上的示數(shù)為3千克，如圖（b）所示。那么當(dāng)只掛一個秤砣時，該秤零刻度線的位置應(yīng)該在________（填“O點”“O點的右側(cè)”或“O點的左側(cè)”）。若采用“雙秤砣法”。則利用該秤最多能稱量________千克的重物。30.（2018九上·金華月考）如圖所示，質(zhì)量不計的木板AB處于水平位置平衡，且可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動OA=0.2m，OB=0.5m，在A端掛一個重5N的物體甲，另一重2.5N的小滑塊乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度從O點勻速向右滑動，在此過程中，甲對地面的壓力________（填“變大”、“變小”或“不變”），小滑塊在木板上水平滑動的時間為________S。31.（2019·江北模擬）如圖所示，有一長方體平臺，輕質(zhì)桿AD放在臺面BC上，且AB-CD=12（1）杠桿水平平衡時a物體受到________力的作用（請寫出a受到的所有力的名稱）。（2）平臺臺面BC受到的最大壓力和最小壓力之比為________

。32.（2020·奉化模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為m2三、實驗探究題（共5題；共24分）33.（2019九上·余杭期中）小金在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻度間的距離相等。（1）杠桿在如圖甲所示的位置靜止時________（選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的。（2）為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。（3）如圖乙所示，杠桿水平位置平衡后，在A點掛了2個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為________N。當(dāng)彈簧測力計改為斜拉時，再次使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)將________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）小金改變鉤碼的個數(shù)和位置進行了多次實驗，其目的是________。34.（2020·浙江模擬）善于奇思妙想的小強及其興趣小組在實驗室（溫度為20℃）進行綜合實驗。（1）該小組想研究“密度計的工作原理”。圖甲所示是密度計的簡化模型，在一根粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)放一些小鉛粒使其能豎直漂浮在液體中，設(shè)玻璃管浸入液體的深度為h液，該液體密度為ρ液，密度計漂浮在水中時浸入水中的深度為h水，水的密度為ρ水，則浸入液體的深度h液＝__________（用給出的物理量表示）。（2）該小組想繼續(xù)探究“某液體的密度和溫度的關(guān)系”，設(shè)計了如圖乙所示裝置，長為0.6m的絕緣輕質(zhì)杠桿ab懸掛在高處，可繞O點轉(zhuǎn)動。杠桿a端的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一體積為1×10﹣3m3的實心合金塊，浸沒在燒杯內(nèi)的液體中。b端輕質(zhì)細(xì)線懸掛的銅柱在上下移動時能帶動滑片P移動?；琍重力和摩擦不計。①若電源電壓為3V，滑動變阻器標(biāo)有“100Ω1A”字樣。在電路中串聯(lián)一個量程為0～15mA的電流表，為保證電路安全，定值電阻R的最小阻值是________Ω。②小強在給該液體加熱過程中發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)減小，則可得出該液體的密度隨溫度升高而________（選填“增大”、“減小”或“不變”）（除燒杯內(nèi)的液體外，裝置中其他物體的熱脹冷縮忽略不計，合金塊始終浸沒）。（3）該小組還想利用此裝置繼續(xù)測量該合金塊的密度。已知該燒杯中液體在溫度為20℃時計的密度為1.1×103kg/m3。杠桿水平平衡時，銅柱質(zhì)量為2kg，點O距杠桿b端0.2m。則的密度是________kg/m3（g取10N/kg）35.（2018九上·金華期中）小明制作了直接測量液體密度的“密度天平”。其制作過程和原理如下：如圖甲所示，選擇一個長杠桿，調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位罝平衡；在左側(cè)離支點10cm的位罝A用細(xì)線固定一個質(zhì)量為110g、容積為50mL的容器。右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為50g的鉤碼（細(xì)線的質(zhì)量忽略不計）。（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡，往容器中加滿待測液體，移動鉤碼使杠桿在________位置平衡，在鉤碼懸掛位罝直接讀出液體密度。（2）當(dāng)容器中沒有液體時，鉤碼所在的位置即為“密度天平”的“零刻度”，“零刻度”距離支點O________cm。（3）若測量某種液體的密度時，鉤碼在距離支點右側(cè)31cm處對應(yīng)的刻度值標(biāo)為________g/cm3。（4）若此“密度天平“的量程不夠大，可以采用________的方法增大量程（寫出一種即可）。36.（2018九上·浙江期中）在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量________。（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點掛________個相同的鉤碼；當(dāng)杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠(yuǎn)離支點O方向移動一小格，則杠桿________（選填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡。（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)測力計從a位置轉(zhuǎn)動b位置時，其示數(shù)大小將________。（4）如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當(dāng)彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，拉力F的力臂大小為________cm，彈簧測力計示數(shù)的大小為________N。37.（2018九上·寧波期中）在農(nóng)村廣泛使用的桿秤就利用了杠桿平衡的原理。下圖是一根桿秤的示意圖。小云設(shè)計了如下測量秤砣質(zhì)量M的實驗方案，請你將②、④兩步補充完整。①刻度尺測量桿秤上的主要刻度的示數(shù)m到提扭O的距離x，并作出m－x關(guān)系圖象，如圖所示。②用刻度尺測量掛鉤到________的距離l；③在m－x關(guān)系圖象中任意讀取兩組數(shù)據(jù)x1、m1和x2、m2；④設(shè)桿秤自重G0，重心到提扭的距離l0，據(jù)杠桿平衡條件Mgx1=________＋G0l0以及________=m2gl＋G0l0，兩式相減得M=________（要求用l、x1、x2、m1、m2表示）。四、解答題（共10題；共115分）38.（2016·模擬）某科學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個機械自動拉開開關(guān)，如圖1所示.該裝置主要由滑輪組，重物C、鐵塊D、電磁鐵E以及杠桿AB和控制電路組成，重物C通過細(xì)繩與動滑輪Q相連，重物C、鐵塊D分別通過支架固定在杠桿AB兩端，支架與杠桿垂直.杠桿的B端置于水平臺面上，杠桿可以繞支點O在豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動，自動拉開開關(guān)被拉開前，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，已知滑輪Q的質(zhì)量為0.2kg，OA：OB=3：1，重物C、鐵塊D的質(zhì)量分別為1.5kg和3kg，若剛好拉開開關(guān)所需的拉力T為6N，D的正上方有一電磁鐵，它對D的吸引力大小F與通過的電流I的關(guān)系(如圖2所示)，電源電壓為12V，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，不計電磁鐵電阻，不計細(xì)繩、杠桿的重力和一切摩擦，g取10N/kg.求：（1）當(dāng)控制電路上的電鍵S斷開，杠桿B端對水平臺面的壓力剛好為零時，與機械自動拉開開關(guān)相連的細(xì)繩上的拉力是多少？（2）閉合控制電路上的電鍵S后，當(dāng)變阻器的滑片移到中點時，自動拉開開關(guān)剛好被拉開，則保護電阻R0的電阻值是多少？39.（2018九上·溫州月考）如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的體重計，主要部件是杠桿ABO和可變電源其中AO=1m，BO=0.2m，踏板與杠桿質(zhì)量均忽略不計。體重計的工作原理為:人的體重變化時，受壓面上壓力變化使電源電壓變化，從而使電路中電流變化，再由電流值得出體重值。圖中定值電阻R0=10Ω，燈泡L上標(biāo)有“4V，1.6W”的字樣(假設(shè)燈泡的阻值不變)，可變電源的電壓與受壓面上壓力大小變化的函數(shù)關(guān)系式為:U=0.05F，(其中壓力F的單位:N，電源電壓U的單位:V)（1）燈泡L的電阻為________歐。（2）當(dāng)體重500N的人站在踏板上時，列式計算電流表的示數(shù)。（3）由電流表改裝的體重表，刻度是否均勻，請說明理由。40.（2016九下·鎮(zhèn)海競賽）用如圖方法可以估測一支蠟燭的密度。方法是：用手提著蠟燭的引線，使蠟燭穩(wěn)定在水中，測出蠟燭在水中的長度L1與蠟燭全長L，就可