強(qiáng)化突破14、杠桿最小力問題-2023-2024學(xué)年九年級(jí)科學(xué)上冊學(xué)練測（浙教版）（原卷版）

強(qiáng)化突破14、杠桿最小力問題一、選擇題1．新冠疫情期間，我市經(jīng)常進(jìn)行全員核酸。如圖是工作人員在用核酸拭了采集完后，將試子頭掰折入試管的情景。該情景下拭子相當(dāng)于杠桿，下列關(guān)于該杠桿的分析正確的是（）A． B． C． D．2．（2023·路橋模擬）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。為了切斷甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F43．（2023·柯橋模擬）如圖所示筷子盒。在A處施加向下的力時(shí)，筷子會(huì)從出口滾出，出筷后能自動(dòng)復(fù)位。忽略筷子的壓力，以下能正確表示按下A處時(shí)杠桿示意圖的是（）A． B．C． D．4．某科學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)了力的相關(guān)知識(shí)后，組裝了一套平衡系統(tǒng)。用細(xì)線將鐵錘懸掛在光滑的尺子上，鐵錘一端緊貼尺子，尺子一端置于水平桌面邊緣O點(diǎn)處，整個(gè)裝置恰好處于平衡狀態(tài)。若尺子水平且不計(jì)尺子、細(xì)線所受重力，下列說法正確的是（）A．鐵錘可以視為能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿B．細(xì)線對尺子的拉力大于鐵錘末端對尺子的壓力C．細(xì)線對鐵錘的拉力和尺子對細(xì)繩的拉力是一對作用力與反作用力D．細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力是一對平衡力5．一次聚會(huì)中，小科看到餐桌上一個(gè)自動(dòng)拾取牙簽盒很有趣，如圖甲所示，當(dāng)按下頂上的圓柱體按鈕，松手時(shí)，根牙簽就從蓋子上的一個(gè)小孔中冒出。于是他拆開發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙，以下說法錯(cuò)誤的是（）A．圖乙中桿AOD可看作杠桿，D處是可伸縮的彈簧B．當(dāng)按下按鈕時(shí)，按鈕作用在B點(diǎn)使之繞著O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．當(dāng)松開按鈕時(shí)，D點(diǎn)處受到向下的力，使A端翹起將牙簽送出D．將牙簽送出時(shí)，桿AOD相當(dāng)于省力杠桿6．斜拉橋比梁式橋的跨越能力大，我國已成為擁有斜拉橋最多的國家。如圖是單塔雙索斜拉大橋，索塔兩側(cè)對稱的拉索承受了橋梁的重力，一輛載重汽車從橋梁左端按設(shè)計(jì)時(shí)速勻速駛向索塔的過程中，左側(cè)拉索拉力大小（）A．一直增大 B．一直減小C．先減小后增大 D．先增大后減小7．如圖所示，某同學(xué)撬開石頭時(shí)，分別用F1、F2、F3的力作用于A點(diǎn)，其中力臂最長的力是（）。A．F1 B．F2 C．F3 D．F1與F38．（2020九上·西湖期末）關(guān)于超市手推車（如圖為側(cè)視圖）下列說法正確的是（）A．當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí)，需向下壓扶把，手推車可以視為以B為支點(diǎn)的杠桿B．當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí)，需向上抬扶把，手推車可以視為費(fèi)力杠桿C．貨物越靠前（B點(diǎn))，前輪過障礙物A所需向下壓的力越大D．貨物越靠前（B點(diǎn)），后輪過障礙物A所需向上抬的力越大9．如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，A點(diǎn)掛一重物，為使杠桿在圖示位置平衡，若在C點(diǎn)施加一個(gè)力并使該力最小，該力應(yīng)沿（）A．CM方向 B．CN方向 C．CP方向 D．CQ方向10．（2018·浙江模擬）如圖所示為質(zhì)量不計(jì)的杠桿，在左邊用細(xì)線掛一個(gè)小球，為使杠桿保持在水平位置平衡，F(xiàn)1~F6為作用于不同位置時(shí)的拉力是（）A．拉力為F1時(shí)屬于省力杠桿，F(xiàn)2時(shí)為等臂杠桿B．若使小球升高相同的距離，則F5比F2會(huì)向下移動(dòng)更少距離C．最大拉力為F3，最小拉力為F5，而F2＝F4＝F6D．若從F4緩慢轉(zhuǎn)至F5再轉(zhuǎn)至F6（不改變力的作用點(diǎn)），則力F先變大后變小11．用一根長為L重為G0的均勻鐵棒，插入一個(gè)邊長為a、重為G的正方體物塊的底部，在另一端施加一個(gè)向上的力，將物塊撬起一個(gè)很小的角度（如圖所示，圖中的角度已被放大）。如果鐵棒插入物塊底部的長度為物塊邊長的三分之一，則要撬動(dòng)物塊，作用在鐵棒最右端的力至少為（）A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）12．如圖所示，開瓶器開啟瓶蓋時(shí)可抽象為一杠桿，不計(jì)自重。下列選項(xiàng)中能正確表示它的工作原理的示意圖是（）A．B．C．D．二、填空題13．如圖甲所示是某款學(xué)生用翻蓋式課桌，抬起過程應(yīng)用了杠桿原理，桌蓋可繞鉸鏈（支點(diǎn)O）自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)為桌蓋重心位置。圖乙為桌蓋抬起時(shí)受力分析圖，由圖可知，該杠桿屬于（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿。若在B點(diǎn)分別施力F1、F2、F3，使杠桿平衡，其中最小的力是。14．（2021九上·江北期末）自寧波開展垃圾分類以來，學(xué)校里放置了帶蓋子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散發(fā)的氣味，如圖為打開桶蓋時(shí)的簡化圖。若動(dòng)力作用在A點(diǎn)上，請?jiān)趫D中畫出：①桶蓋重力G的力臂L；②作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F的示意圖。15．（2020九上·臨海期末）如圖是某老師的一個(gè)自制教具，在轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)上套有半徑大小為R的圓形紙板，紙板圓心也在O點(diǎn)。將鉤碼掛在杠桿的C點(diǎn)，在杠桿A、B兩點(diǎn)先后施加與紙板邊緣相切的拉力FA、FB，都能使杠桿在水平位置平衡。杠桿平衡時(shí)，拉力FB的力臂大小為，拉力FAFB（填“＞”、“＝”或“＜”)。16．如圖所示，有一根均勻鐵棒，長為10cm，OA=2.5cm，重力G=600N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應(yīng)為N，若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F應(yīng)為N。17．（2022·溫州模擬）為了防止門被風(fēng)吹動(dòng)，常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸”。圖乙是簡化后的模型門可以繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，門寬為1.2米。“門吸”與O位置關(guān)系、“門吸”引力大小和方向如圖乙所示。(摩擦力忽略不計(jì))（1）關(guān)門所需的最小力F是牛。（2）在圖乙中畫出F的作用點(diǎn)和方向。18．如圖，小科要用最小的力把一圓柱油桶推上臺(tái)階。（1）下面四種推法中，哪種方法所需推力最小？。（選填字母代號(hào)）（2）若已知圓柱油桶重力為G，圓木直徑為1米，臺(tái)階的高度為10厘米。則最小推力F多大？。19．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。（1）某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶(如圖甲)沿D點(diǎn)推翻，則甲圖上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是。（選填“CD”、“BD”或“AD”）（2）在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功焦。（3）若將翻倒的空油桶(如圖乙)重新豎起所用的最小力為F2，那么，F(xiàn)1F2(選填“大于”、“等于”或“小于”)。20．（2019·杭州模擬）如圖，圓柱形物體重力為G、橫截面積是半徑為R的圓，要從高度為0.5R的臺(tái)面上滾過去，請畫出最省力的作用點(diǎn)和力方向；此時(shí)力F和G的關(guān)系是：。21．如圖所示，杠桿OAB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知OB＝40cm，AB＝30cm，OB與AB垂直，忽略摩擦和杠桿重。一個(gè)重為200N，邊長為10cm的正方體物體掛在OB的中點(diǎn)C處，若要使物體對地面的壓強(qiáng)為6000Pa，則作用在A端的力至少是N。并在圖上畫出這個(gè)力的示意圖。22．（2019九上·德清期末）如圖所示是安置在某小區(qū)大門的禁行桿示意圖，當(dāng)在A處施加一個(gè)動(dòng)力時(shí)，可使禁行桿繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來。從圖中可以看出，它是一根杠桿。已知整根桿的長度為4米，AO的長度為0.2米，重力大小為100牛頓，重心在桿的中點(diǎn)。為使禁行桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)起來，在A點(diǎn)的作用力大小至少為牛。23．市政府實(shí)行的“綠色早餐工程”采用了如圖所示的推車供應(yīng)早餐，餐點(diǎn)均勻擺放在推車內(nèi)。當(dāng)售貨員將推車前輪推到路沿A時(shí)，售貨員向下按扶把，這時(shí)推車可以視為杠桿，支點(diǎn)是(填“前輪”或“后輪”)；當(dāng)后輪遇到路沿A時(shí)，售貨員向上提扶把，這時(shí)支點(diǎn)是(填“前輪”或“后輪”)。后一種情況下，推車可以視為杠桿。（2016九上·三門期中）使用撬棒，救援隊(duì)員把滾落在公路上的石塊撬起，如圖所示，若救援隊(duì)員在撬棒D點(diǎn)沿DM方向用力撬起石塊1,撬棒的支點(diǎn)是點(diǎn)；救援隊(duì)員也可在撬棒D點(diǎn)沿DN方向用力撬起石塊1,則較省力的方向是方向。25．如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)盤半徑為50cm），在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可視為杠桿．甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA，想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，對面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力，想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，乙應(yīng)沿圖中（選填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一個(gè)至少為N的力，才可能達(dá)到目的（假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力，忽略其它力對轉(zhuǎn)動(dòng)的影響）。三、解答題26．如圖甲所示是生活中常見的壁燈，圖乙是根據(jù)壁燈建立的杠桿模型。查閱壁燈說明書，得知壁燈與支架總質(zhì)量為6.0千克，B為支架ADC上一點(diǎn)，測得壁燈與支架總重力的作用線經(jīng)過B點(diǎn)，BD＝35厘米，DA＝30厘米，DC＝40厘米，DC垂直于AD。（1）若以D點(diǎn)為支點(diǎn)，請計(jì)算上方螺絲釘A受到墻面垂直的力F有多大？（2）若在安裝壁燈時(shí)需要使壁燈繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，請?jiān)趫D上畫出施加的最小動(dòng)力F1，并計(jì)算至少為多大？27．小金推著購物車在超市購物，如圖所示，購物車和貨物的總重為120牛(整體重力示意圖如圖所示)，B、C點(diǎn)為車輪軸心。（1）當(dāng)購物車前輪遇到障礙物時(shí)，小金在A點(diǎn)對購物車施加了最小作用力，使車的前輪越過障礙物。在答卷上畫出施力的示意圖（2）當(dāng)該車靜止在地面時(shí)(小金未接觸車子)，求前輪輪所受的地面支持力Fc后輪所受的地面支持力FB28．如圖所示，一根粗細(xì)均勻的輕質(zhì)杠桿AOBC按圖水平放置（支點(diǎn)在O點(diǎn)），其各段的長度關(guān)系為AO:BO:BC=4:3:4，重量為G的物體豎直懸掛在A點(diǎn)，（1）請?jiān)趫D上畫出使杠桿水平平衡的最小力的示意圖。（2）請根據(jù)杠桿平衡條件分析，（1）中最小力F=G。（3）若考慮到粗細(xì)均勻杠桿的實(shí)際重力存在，則（2）中最小力的實(shí)際大小F實(shí)（“大于”、“等于”、“小于”）F。29．ABCD為一油桶的截面圖，油桶的高AC為80cm，油桶的直徑CD為60cm，重力為800N，使該油桶繞D點(diǎn)翻轉(zhuǎn)。（1）請?jiān)诩讏D中依據(jù)最大力臂作出最小推力的示意圖（畫出力臂和力）。（2）求出這個(gè)推力的大小。（3）這一過程中推力所做的功至少為多少焦？30．如圖甲丙為兩種常見的按壓式訂書機(jī)。產(chǎn)品參數(shù)表裝訂頁數(shù)a20頁b210頁（1）如圖甲，人手在A點(diǎn)施加壓力F1，將訂書機(jī)釘入B點(diǎn)下方的紙張中，紙張對訂書機(jī)B點(diǎn)產(chǎn)生阻力F2，轉(zhuǎn)軸O為支點(diǎn)，乙圖是該訂書機(jī)的簡化示意圖，請?jiān)趫D乙中畫出阻力臂L2和人手在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1。（2）不同種訂書機(jī)能夠最多裝訂的紙張頁數(shù)不同，你認(rèn)為產(chǎn)品參數(shù)表中b對應(yīng)的是訂書機(jī)（選填“甲”或“丙”）。31．下