北京專用九年級(jí)下學(xué)期物理 專題6 簡(jiǎn)單機(jī)械 專題檢測(cè)

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1、 北京專用九下物理 專題6 簡(jiǎn)單機(jī)械 專題檢測(cè) 1. 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. 開瓶器 C. 船槳 D. 釣魚竿 2. 撬棒是人們?cè)趧趧?dòng)中應(yīng)用杠桿原理的工具。如圖所示是工人利用撬棒撬動(dòng)大石頭的情景，撬棒上 O 點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)。下列分析正確的是 A．此時(shí)撬棒為等臂杠桿 B．應(yīng)用此撬棒的主要目的是省力 C．力 F 的作用點(diǎn)靠近 O 點(diǎn)會(huì)更省力 D．應(yīng)用此撬棒的主要目的是省距離 3. 圖是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿 AB 可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn) O 轉(zhuǎn)動(dòng)，已知

2、 AO:OB=3:2，懸掛在 A 端的桶與沙土所受的重力為 100?N，懸掛在 B 端的配重所受的重力為 70?N。當(dāng)杠桿 AB 在水平位置平衡時(shí)（不計(jì)桿重和繩重），加在配重下面繩端的豎直向下的拉力 F 是 A． 80?N B． 100?N C． 150?N D． 220?N 4. 如圖所示為我國(guó)古代勞動(dòng)人民在建筑工地上運(yùn)送巨大木料的情景，對(duì)于此圖片提供的信息，下列說(shuō)法中正確的是 A．支架下墊有石塊是為了減小地面所受的壓力 B．大木料下放置小圓木是為了減小摩擦 C．人所使用的橫桿相當(dāng)于省力杠桿 D．抬起大木料的過程使用橫桿可以省功

3、 5. 為“探究杠桿平衡條件”小明組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中的杠桿是可繞中點(diǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿，桿上相鄰刻度線之間的距離都是相等的。圖甲、圖乙中杠桿均處于水平平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼質(zhì)量均相同。下列四個(gè)選項(xiàng)中，判斷正確的是 A．掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時(shí)左端向下傾斜。要使杠桿在水平位置平衡，需把杠桿右端的平衡螺母向左移動(dòng) B．若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼各去掉一個(gè)，則杠桿左端將下沉 C．若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼均向支點(diǎn) O 靠近 1 格，則杠桿右端下沉 D．若將圖乙中的測(cè)力計(jì)拉力由豎直向上改為斜向上，且保持杠桿水平平衡，

4、則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大 6. 如圖是過去農(nóng)村用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。O 為固定轉(zhuǎn)軸，A 處連接著石球，腳踏桿的 B 處可使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下去擊打稻谷。石球重 50?N，不計(jì)摩擦和桿重。 (1) 腳沿與桿垂直方向至少用力 F1，才能將石球抬起。F1 的力臂為 m，此時(shí)舂米工具是一個(gè) （選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。 (2) 腳豎直向下至少用力 F2 為 N，才能將石球抬起。F2 和 F1 的大小關(guān)系為 F2 F1。 7. 請(qǐng)回答下列問題： (1) 小華探究杠桿平衡條件時(shí)，所用的杠桿上相鄰刻線間的距離相等。實(shí)驗(yàn)前小華發(fā)現(xiàn)杠桿處

5、于如圖甲所示的狀態(tài)，此時(shí)杠桿處于 狀態(tài)（選填“平衡”或“非平衡”）；要想使杠桿水平平衡，她 。 A.只能調(diào)右端平衡螺母 B.只能調(diào)左端平衡螺母 C.調(diào)左、右平衡螺母均可 (2) 杠桿水平平衡后，現(xiàn)在 A 點(diǎn)掛重 2?N 物體，應(yīng)在 B 點(diǎn)施加 （填力的方向）、 N 的力才能使杠桿重新水平平衡。 (3) 蹺蹺板應(yīng)用了杠桿原理，圖丙中欲使靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，可采取的做法是 。 8. 桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時(shí)，將秤砣移至 O 點(diǎn)提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標(biāo)為 0 刻度。

6、當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為 2?kg 的物體時(shí)，秤砣移到 B 處，恰好能使桿秤水平平衡，測(cè)得 OA=5?cm，OB=10?cm。 (1) 計(jì)算秤砣的質(zhì)量。 (2) 小金在 B 處標(biāo)的刻度應(yīng)為 kg。若圖中 OC=2OB，則 C 處的刻度應(yīng)為 kg。 (3) 當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為 2?kg 的物體時(shí)，若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣，移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí)，其讀數(shù) （選填“<”或“>”）2?kg。由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。 9. 閱讀《桔槔》回答問題 桔槔 桔槔，早在春秋時(shí)期就已相當(dāng)普遍，而且延續(xù)了幾千年，是中國(guó)農(nóng)村歷代通用的舊式提水器具。這種提水

7、工具雖簡(jiǎn)單，但它可以使勞動(dòng)人民的勞動(dòng)強(qiáng)度得以減輕。 桔槔的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)普通的杠桿。如圖所示，上端的橫長(zhǎng)桿相當(dāng)于硬棒，橫長(zhǎng)桿的中間一點(diǎn)由支架支撐起來(lái)，相當(dāng)于支點(diǎn)。橫長(zhǎng)桿的一端綁上重石，另一端用繩子與汲器（提水的容器）相連。 當(dāng)不提水時(shí)，橫長(zhǎng)桿的綁重石端位置較低，橫長(zhǎng)桿的汲器端位置較高；當(dāng)要提水時(shí)，人則用力將汲器往下壓，使汲器下降到水面下并讓水流入汲器（同時(shí)捆綁重石的那端位置上升），當(dāng)汲器裝滿水后，人向上拉動(dòng)繩子，就可讓綁重石端的位置下降，同時(shí)將汲器中的水提升。 這種提水工具，是中國(guó)古代社會(huì)的一種主要灌溉機(jī)械。 物理學(xué)中，為便于對(duì)實(shí)際問題的研究，經(jīng)常把研究對(duì)象所具有的特征理想化，突出強(qiáng)

8、調(diào)研究對(duì)象的主要特征，忽略其次要特征。這種方法稱為理想模型法。為研究桔槔，我們可為桔槔建立這樣一個(gè)模型：假設(shè)橫長(zhǎng)桿為一個(gè)筆直的輕質(zhì)杠桿，繩子與橫長(zhǎng)桿的連接點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為 L1，重石的重心到支點(diǎn)的距離為 L2，未裝水的汲器的重力為 G0，汲器裝滿水后的重力為 G1，重石的重力為 G2。繩子的重力忽略不計(jì)。事實(shí)證明，理想模型法是一種研究物理問題的有效方法。 請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問題： (1) 使用桔槔提水時(shí)，能夠省力， 省功（選填“也能”或“不能”）。 (2) 根據(jù)桔槔的理想模型分析，為實(shí)現(xiàn)不提水時(shí)，桔槔的重石端位置較低（接觸地面），應(yīng)滿足的條件是：G2L2 G

9、0L1（選填“大于”或“小于”）。 (3) 根據(jù)桔槔的理想模型，通過計(jì)算分析，人勻速向上提裝滿水的汲器，借用桔槔提和直接用手提相比省多少力？ 10. 疫情期間，大壯同學(xué)自制了如圖所示的健身器材，堅(jiān)持鍛煉身體。用細(xì)繩系在輕桿的 O 點(diǎn)將輕桿懸掛起來(lái)，在桿的 A 端懸掛質(zhì)量 m1=10?kg 的重物，在 B 端豎直向下緩慢拉動(dòng)輕桿至水平位置。已知 AO 長(zhǎng) 1.5?m，OB 長(zhǎng) 0.5?m，大壯質(zhì)量 m2=56?kg，g 取 10?N/kg，求此時(shí)： (1) 大壯對(duì)桿的拉力大?。? (2) 地面對(duì)大壯的支持力大小。 11. 如圖所示是某高壓蒸汽壓力控制裝置的示意圖（忽略桿

10、重、閥門重和摩擦）。當(dāng)閥門 S（底面積為 2?cm2）受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被頂起釋放一些蒸汽來(lái)降低壓力，該裝置相當(dāng)于一個(gè)杠桿。若 OA=0.2?m，AB=0.6?m。物體 C 重 25?N。 (1) 那么杠桿平衡時(shí)桿上的 A 點(diǎn)所受的支持力為多少？ (2) 當(dāng)外界氣壓為 p0=1×105?Pa 時(shí)，鍋爐內(nèi)的最大氣壓為多少？ 答案 1. 【答案】B 【解析】開瓶器的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。 2. 【答案】B 【解析】由圖可以看出，撬棒的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，應(yīng)用此撬棒的主要目的是省力，故A、D錯(cuò)誤，B正確；工人利用撬棒撬動(dòng)大石頭時(shí)

11、，阻力和阻力臂一定，若力 F 的作用點(diǎn)靠近 O 點(diǎn)，則動(dòng)力臂減小，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力變大，C錯(cuò)誤。故正確選項(xiàng)為B。 3. 【答案】A 【解析】由杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 得 FA×AO=(FB+F)×OB，即 100?N×AO=(70?N+F)×OB，已知 AO:OB=3:2，解得 F=80?N，即加在配重下面繩端的豎直向下的拉力 F 是 80?N。 4. 【答案】B；C 【解析】支架下墊有石塊是為了增大受力面積，減小對(duì)地面的壓強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；大木料下放置小圓木，這樣變滑動(dòng)為滾動(dòng)，是為了減小摩擦，選項(xiàng)B正確；橫桿移動(dòng)木料時(shí)，在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，能

12、夠省力，相當(dāng)于省力杠桿，選項(xiàng)C正確；使用任何機(jī)械都不能省功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 5. 【答案】B；C；D 【解析】在調(diào)節(jié)杠桿水平平衡時(shí)，杠桿哪邊高，平衡螺母就往哪邊調(diào)。現(xiàn)在杠桿左端下傾，右端高，所以平衡螺母應(yīng)向右移動(dòng)，故A錯(cuò)誤。若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼各去掉一個(gè)，則左端鉤碼數(shù)乘力臂格數(shù)為 9，右端鉤碼數(shù)乘力臂格數(shù)為 8，左端大，左端下沉，故B正確。若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼均向支點(diǎn) O 靠近 1 格，則左端鉤碼數(shù)乘力臂格數(shù)為 8，右端鉤碼數(shù)乘力臂格數(shù)為 9，右端大，右端下沉，故C正確。若將圖乙中的測(cè)力計(jì)拉力由豎直向上改為斜向上，且保持杠桿水平平衡，則拉力的力臂變短

13、力變大，故D正確。 6. 【答案】 (1) 1；省力 (2) 20；> 【解析】 (1) 由圖 1 可知，腳沿與桿垂直方向至少用力 F1 才能將石球抬起，則 F1 的力臂 l1=AB?OA=1.4?m?0.4?m=1?m；此杠桿的阻力等于石球的重力 G，對(duì)應(yīng)的阻力臂 l2 小于動(dòng)力臂 l1，所以此時(shí)舂米工具是一個(gè)省力杠桿。 (2) 腳豎直向下用力時(shí)，在圖 2 中分別作出豎直向下的力 F2 及力臂 l1? 、石球重力 G 及力臂 l2，△OBC∽△OAD，l2l1?=OAOB，由杠桿平衡條件得 F2l1?=Gl2，F(xiàn)2=Gl2l1?=G×OAOB=50?N×0

14、.4?m1?m=20?N；兩次石球抬起過程中，G 和 l2 不變，F(xiàn)2 的力臂 l1? 小于 F1 的力臂 l1，所以 F2>F1。 7. 【答案】 (1) 平衡；C (2) 豎直向上；1.2 (3) 小芳向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng) 【解析】 (1) 杠桿靜止，說(shuō)明杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)左、右平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，故C正確。 (2) A 點(diǎn)處力與力臂的乘積為 2?N×3L，為使杠桿水平平衡，在 B 點(diǎn)應(yīng)該滿足 F×5L=2?N×3L，所以 F=1.2?N，方向豎直向上。 (3) 根據(jù)杠桿平衡條件可知，要使蹺蹺板轉(zhuǎn)動(dòng)，

15、可采取的做法是：小明不動(dòng)，小芳向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)。 8. 【答案】 (1) 1?kg (2) 2；4 (3) < 【解析】 (1) 根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2 得，m1gl1=m2gl2，即 m1l1=m2l2，2?kg×5?cm=m2×10?cm，得 m2=1?kg。 (2) 當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為 2?kg 的物體時(shí)，秤砣移到 B 處，恰好能使桿秤水平平衡，所以在 B 處標(biāo)的刻度應(yīng)為 2?kg； 秤砣在 C 處時(shí)桿秤恰好水平平衡，設(shè)此時(shí)秤盤上放的物體質(zhì)量為 m，根據(jù)杠桿平衡條件得 mg×l1=m2g×OC， 即 mg×l1=m2g×2O

16、B， 將 l1=5?cm，OB=10?cm，m2=1?kg 代入，得 m=4?kg，即 C 處刻度應(yīng)為 4?kg。 (3) 根據(jù)杠桿平衡條件 mg×AO=m2g×l，現(xiàn)在 m 、 OA 不變，m2 變大，則 l 減小，所以讀數(shù)小于 2?kg。 9. 【答案】 (1) 不能 (2) 大于 (3) 人借用桔槔勻速提升裝滿水的汲器時(shí)，設(shè)人作用在繩上的豎直向上的拉力為 F1，設(shè) G1 、 F1 的力臂為 L1?，G2 的力臂為 L2?。 根據(jù)杠桿平衡條件有 (G1?F1)L1?=G2L2????①， 根據(jù)三角形相似關(guān)系有 L1?L1=L2?L2???②， 解方程①②得

17、F1=G1?G2L2L1， 人直接用手向上勻速提起裝滿水的汲器所用的拉力 F2=G1， 借用桔槔提和直接用手提相比省力為 F2?F1=G2L2L1。 【解析】 (1) 使用機(jī)械省力的同時(shí)必費(fèi)距離，使用任何機(jī)械都不能省功。 (2) 為實(shí)現(xiàn)不提水時(shí)，桔槔的重石端位置較低（接觸地面），應(yīng)滿足的條件是左端的力與力臂的乘積大于右邊的力與力臂的乘積，即 G2L2>G0L1。 10. 【答案】 (1) 300?N (2) 260?N 【解析】 (1) 緩慢拉動(dòng)輕桿至水平位置，根據(jù)杠桿平衡條件可得：FA?OA=FB?OB，F(xiàn)A 的大小等于 GA，即 FA=GA=

18、m1g=10?kg×10?N/kg=100?N 則 FB=FA?OAOB=100?N×1.5?m0.5?m=300?N 即大壯對(duì)桿的拉力為 300?N。 (2) 大壯受三個(gè)力，重力 G 、桿對(duì)大壯的拉力 F 、地面對(duì)大壯的支持力 F支，三個(gè)力平衡，桿對(duì)大壯的拉力與大壯對(duì)桿的拉力為相互作用力，大小相等，則地面對(duì)大壯的支持力 F支=G?F=m2g?F=56?kg×10?N/kg?300?N=260?N 地面對(duì)大壯的支持力為 260?N。 11. 【答案】 (1) 100?N (2) 6×105?Pa 【解析】 (1) 由圖可知 OB=OA+AB=0.2?m+0.6?m=0.8?m， 根據(jù)杠桿平衡條件得 F×OA=G×OB。 所以 F=G×OBOA=25?N×0.8?m0.2?m=100?N。 (2) 根據(jù)題意可知 (p?p0)S=F，(p?1×105?Pa)×2×10?4?m2=100?N， 所以 p=6×105?Pa。