一、选择题
1.一根轻质杠杆两端分别挂着质量不等的两铁块,如图所示,此时杠杆静止.若将铁块1浸没于水中,同时将铁块2浸没于酒精中,则下列说法正确是(ρ水=1.0×103kg/m3,
ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.杠杆仍然平衡 C.左端上升,右端下沉 【答案】C
B.左端下沉,右端上升 D.无法确定
2.衣服夹是一种常用物品,图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中正确的是
A.用手将其捏开时,它是省力杠杆 B.用其夹住物品时,它是省力杠杆 C.用手将其捏开时,它是费力杠杆 D.用其夹住物品时,它是等臂杠杆 【答案】A
3.以下工具,①钢丝钳;②镊子;③扳手;④托盘天平:⑤钓鱼竿;⑥道钉撬.在正常使用的情况下,属于省力杠杆的是 A.①③⑥ C.①④⑤ 【答案】A
4.如图所示,下列工具使用时都相当于杠杆,其中能省距离的是( )
B.②④⑤ D.②③⑥
A.钳子 B.水龙头的手柄
C.拉杆箱 D.液压汽车起重机
【答案】D
5.下列简单机械能够省力的是
A.门把手 B.定滑轮
C.筷子 D.钓鱼竿
【答案】A
6.如图所示,杠杆OAB可绕支点O自由转动,动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂
直;将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中,动力F的大小
A.变大 C.不变 【答案】A
B.变小 D.先变大后变小
7.生活中,小华发现有如图甲所示的水龙头,很难徒手拧开,但用如图乙所示的钥匙,安装并旋转钥匙就能正常出水,如图丙所示。下列有关这把钥匙的分析中正确的是( )
A.在使用过程中可以减小阻力臂 C.在使用过程中可以减小动力臂 【答案】D
B.在使用过程中可以减小阻力 D.在使用过程中可以增加动力臂
8.羊角锤子是我们生活中常用的工具之一,在使用它拔钉子时如图所示,给手柄那个方向最省力
A.F1 B.F2
C.F3 【答案】B
D.F4
9.如图所示,用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上,直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆,使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是
A.测力计在a位置时的示数比模型和直杆的总重大 B.测力计从a位置转到b位置后,比a位置的示数小 C.测力计从a位置移至c位置后,比a位置的示数大 D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数变大 【答案】A
二、填空题
10.如图,OA为长2m的轻杆,与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接.将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处,用垂直于OA的力F拉住轻杆,静止在图示位置,则
F =_____N.
【答案】7.5N
11.如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”.只要轻轻用力握下手柄,核桃坚硬的外壳就会被压碎.“碎核桃杯”的手柄相当于一个_____(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;核桃的碎片在_____作用下落到杯底;杯的外壁比较粗糙,是为了增大与手之间的_____力,防止杯脱落.
【答案】省力 重力 摩擦
12.2018年8月,俄罗斯“联盟号”飞船发生漏气现象为查明泄漏点,宇航员在舱外用剪刀剪开飞船外表面坚韧的纤维层,图示两种剪刀中,适用此项任务的是___________(选填“甲”或“乙”)
【答案】乙
13.如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,BC长50cm。室外机的质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F为_____N(支架重力不计)。为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量_____(选填“靠近”或“远离”)墙壁。
【答案】200 靠近
14.如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_____(选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省____.
【答案】C 力
三、实验题
15.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,目的是_____。 (2)通过多次实验得出如下数据:
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 2 2 1 4 2 2 4 1 8 3 2 6 1 12 4 1 16 2 8 5 2 10 1 20 6 3 8 2 12 分析1、2、3次实验数据,可以发现实验中存在的问题是:没有改变_____的大小。 (3)分析4、5、6次实验数据,得出杠杆的平衡条件是_____(用字母表示)。 (4)如图所示是某次实验中的情形,把图中杠杆两侧的钩码各取下一个,为使杠杆再次在水平位置平衡,应将左侧钩码向_____移动一个格,同时右侧钩码向_____移动一个格。(均填“左”或“右”)
【答案】消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时便于测量力臂 力 F1l1=F2l2 右 左
16.采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F.(g为已知常量)
(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m:用卷尺分别测量出_____两点间的竖直距离l1和_____两点间的水平距离l2:(填“A、O”或“B、O”) (2)手掌对墙壁的压力F=_____(用已知和测得的物理量表示); (3)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越_____。
mgl2【答案】A、O B、O 大
l117.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到_____位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向_____(选“左”或“右”)端调节。
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂_____个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,请将弹簧测力计的示数填入下表。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 _____ 0.15 3.0 0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是_____。 【答案】水平 右 4 3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉 18.根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各小题;
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆_______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;
(2)在已经调节好平衡的杠杆上挂上钩码,所处的状态如图乙所示,此时他应移动________(选填“平衡螺母”或“钩码”),使杠杆在水平位置平衡,实验中他改变钩码的个数及位置,进行了多次测量,其目的是_____________________;
(3)如图丙所示,为寻找杠杆的平衡条件,也可以在已经调节好平衡的杠杆上A点悬挂2个钩码,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,该拉力可以作用在_______点(从“B”、“C”两个位置中选择满足要求的位置);
(4)在分析实验误差时,某同学整理了以下四个因素,其中不能带来实验误差的是
______
A.铁架台自身重力较大 B.钩码磨损程度不同 C.悬挂钩码的绳索有重力 D.杠杆与转轴之间有摩擦
【答案】是 钩码 寻找普遍规律 B A
19.小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:改变F2、l1和
l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已
知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm.
实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆,并使之在_____位置平衡; (2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示.第1次实验
中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=______N,此时杠杆的类型与______(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过______cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持______不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1. 【答案】竖直 水平 4.4 筷子 37.5 l2和l1
20.小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向_____调节。杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B点悬挂_____个钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将_____(选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。
(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了哪一类杠杆制作面成的?_____。 (3)小明正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值_____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);
②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值_____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】右 4 逆时针旋转 等臂杠杆 大于 小于 四、计算题
21.如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.2m,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9N。求:
(1)重物G的重力;
(2)若在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球,若小球以15cm/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。(取g=10N/kg,绳的重力不计)
【答案】(1)9N;(2)4s
22.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机,如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻。已知AB长40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,正好处在AB中点。
(1)求A处螺钉的水平拉力为多少N(支架重力不计)
(2)若A处螺钉的水平拉力最大为400N,则在室外机位置不变的情况下,室外机重力不能超过多少?
【答案】(1)200N(2)600N
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