安徽专版2020中考物理复习方案第一篇教材梳理课时训练09简单机械试题 10页

课时训练(九)　简单机械 ‎(限时:40分钟)‎ ‎|对点训练|‎ ‎【考点1】 知道什么是杠杆平衡;能正确作出杠杆所受动力和阻力的力臂、能对探究“杠杆平衡条件”实验的过程作出正确说明,以及如何得出正确的结论等;能利用杠杆平衡条件的关系式F1L1=F2L2进行计算。[B(会)]‎ ‎1.[2019·湖州]生活中我们常用开瓶器打开瓶盖,如图K9-1所示,使用开瓶器能省力的原因是　　　　　　　　。请在图中画出作用在开瓶器上的阻力F。 ‎ 图K9-1‎ ‎2.[2018·攀枝花]如图K9-2所示,一个绕O点转动的杠杆,已知动力F1的方向和阻力F2的力臂L2,请画出动力F1的力臂L1以及阻力F2。‎ 图K9-2‎ ‎3.[2019·深圳]如图K9-3所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力F的示意图。‎ 图K9-3‎ ‎4.[2019·宜昌]如图K9-4所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一个　　　　力杠杆,手移动的距离　　　　(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。 ‎ 图K9-4‎ ‎5.[2019·北京]如图K9-5所示,杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5 N的钩码,在B点挂4个重均为0.5 N的钩码,杠杆　　　　(选 10‎ 填“能”或“不能”)保持水平平衡。 ‎ 图K9-5‎ ‎6.[2019·泰安]一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物,如图K9-6所示为扁担示意图,若在扁担的A端挂200 N的物体,B端挂300 N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则挑山工肩膀需顶在距A端　　　m远的位置。(不计扁担的重力) ‎ 图K9-6‎ ‎7.[2019·凉山州]如图K9-7所示,轻质杠杆OB的重力忽略不计,OB=3OA,物体G的重力为150 N。若要使物体G对水平地面的压力为零且轻质杠杆OB仍能处于如图所示的水平位置,则需要在B端施加的拉力F=　　　N。 ‎ 图K9-7‎ ‎8.[2019·哈尔滨]杠杆质地均匀,每个钩码重0.5 N,图K9-8操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是(杠杆上有等间隔的刻度) (　　)‎ 图K9-8‎ ‎9.[2019·湘西州]一根原木放在水平地面上,粗略估计它的质量时,我们视其粗细相同、质量分布均匀,现抬起一端使它稍离地面需要500 N的力,则原木的质量约为(g取10 N/kg) (　　)‎ A.50 kg B.100 kg C.250 kg D.500 kg ‎10.[2019·新疆]在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:‎ 10‎ ‎(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于　　　　(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。 ‎ ‎(2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图K9-9所示的实验,用量程为5 N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中M所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5 N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数　　　　(选填“大于”或“小于”)2.5 N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为　　　　(选填“30°”“45°”或“60°”)。 ‎ 图K9-9‎ ‎(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆在水平位置平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离L,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杠杆上移动的距离为　　　　(选填“L‎50‎”“L‎49‎”或“L‎48‎”)。 ‎ ‎【考点2】 知道使用定滑轮和动滑轮的施力特点,能根据具体要求组装滑轮组。(B)‎ ‎1.[2019·海南]小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,如图K9-10所示,这样做有　　　　段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到300 N的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为　　　　N。 ‎ 图K9-10‎ ‎2.[2019·德阳]如图K9-11所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为　　　　N,图乙中人对绳子的拉力为　　　　N。 ‎ 图K9-11‎ ‎3.[2019·铜仁]一个工人站在地面上,使用如图K9-‎ 10‎ ‎12所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法。‎ 图K9-12‎ ‎4.[2019·陕西]工人用如图K9-13所示的装置运送砂石,下列说法正确的是 (　　)‎ 图K9-13‎ A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m D.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 ‎|综合训练|‎ 一、填空题 ‎1.[2019·齐齐哈尔]小红和小君探究杠杆的平衡条件时,使用的每个钩码质量均为50 g,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。如图K9-14甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向　　　　(选填“A”或“B”)端调节。如图乙所示,杠杆水平平衡后,在杠杆的C点挂4个钩码,在D点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆仍保持水平平衡,则弹簧测力计的示数为　　　　N。(g取10 N/kg) ‎ 图K9-14‎ ‎2.[2019·眉山]如图K9-15所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端A 10‎ 是动力的作用点,若要用最小的力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出最小动力F的示意图。‎ 图K9-15‎ ‎3.[2019·绥化]如图K9-16所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB=2AO)。将棱长为10 cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,在B点施加竖直向上的力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压强恰好为0,则合金块的质量是　　　　kg。若撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa,则力F2的大小是　　　　N。(g取10 N/kg) ‎ 图K9-16‎ ‎4.[2018·威海]图K9-17为吊装工具示意图,物体M为重5000 N的配重,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=1∶2,每个滑轮重100 N。当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为　　　　N,物体M对地面的压力为　　　　N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计) ‎ 图K9-17‎ 二、选择题 ‎5.[2019·泸州]如图K9-18所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码,在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是 (　　)‎ 图K9-18‎ A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆 C.该杠杆的阻力大小为0.5 N D.动力F的大小为1.5 N ‎6.[2019·自贡]如图K9-19所示,物体A、B的重分别为20 N、10‎ 10‎ ‎ N,滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则 (　　)‎ 图K9-19‎ A.F=20 N B.F=10 N C.F=5 N D.F=30 N 三、计算题 ‎7.[2019·山西]汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图K9-20所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独处于电子地磅秤上,其示数为8 t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独处于电子地磅秤上,其示数为9 t。国家规定两轴货车限载车货总质量为18 t,请你通过计算分析该货车是否超载。‎ 图K9-20‎ ‎8.[2019·杭州]如图K9-21甲所示,有一轻质杆,左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1>m2‎ 10‎ ‎)的实心物块后恰好水平平衡。‎ ‎(1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。(用m1、m2表示)‎ ‎(2)将两物块分别浸没于水中(如图乙所示),杆将会　　　　(选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),试通过推导说明。 ‎ 图K9-21‎ 10‎ ‎【参考答案】‎ 对点训练 考点1‎ ‎1.动力臂大于阻力臂　如图所示 ‎2.如图所示 ‎3.如图所示 ‎4.费　小于 ‎[解析]赛艇的船桨,在划船时,它的动力臂小于阻力臂,所以船桨在划船时是一个费力杠杆,手移动的距离小于桨在水中移动的距离。‎ ‎5.不能 ‎6.1.08‎ ‎[解析]设肩膀作用点距A端的距离为L,根据杠杆平衡条件可得,200 N×L=300 N×(1.8 m-L),解得L=1.08 m。‎ ‎7.50　‎ ‎[解析]因为物体G对水平地面的压力为零,‎ 所以A点受到的拉力FA=G=150 N。‎ 根据杠杆的平衡条件可得FA×OA=F×OB,‎ 即150 N×OA=F×3OA,‎ 解得F=50 N。‎ ‎8.D　[解析]选项图A、C中动力和阻力使得杠杆转动的方向相同,故A、C错误。选项图B中杠杆左边悬挂2个钩码时,已知一个钩码重0.5 N,设杠杆上一格长L,弹簧测力计的示数为1.4 N,0.5 N×2×4L≠1.4 N×5L,杠杆不平衡,故B错误。选项图D中右边悬挂2个钩码时,已知一个钩码重0.5 N,设杠杆上一格长L,弹簧测力计的示数为2 N,则0.5 N×2×6L=2 N×3L,故杠杆能水平平衡,故D正确。‎ ‎9.B 10‎ ‎10.(1)平衡　右 ‎(2)大于　60°‎ ‎(3)‎L‎50‎ 考点2‎ ‎1.2　150‎ ‎2.400　210‎ ‎3.如图所示 ‎4.B　[解析]定滑轮能改变力的方向,但不能改变力的大小,故A错误。动滑轮实质是省力杠杆,故B正确。由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,若绳子自由端下拉1 m,则桶上升0.5 m,故C错误。质量为65 kg的工人向下拉绳子时能提供的最大拉力F最大=G人;当不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重(桶和砂石重)G最大=2F最大,则能提升的最大质量m最大=G最大g=‎2‎G人g=‎2m人gg=2m人=2×65 kg=130 kg,故D错误。‎ 综合训练 ‎1.B　0.8‎ ‎[解析]图甲中杠杆的右端上翘,所以平衡螺母向上翘的B端移动才能使杠杆在水平位置平衡;每个钩码质量均为50 g,所以每一个钩码的重力为G1=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N;则四个钩码的重力为G=4G1=4×0.5 N=2 N;设每个小格长度为L,根据杠杆平衡条件得G×2L=F×5L,则2 N×2L=F×5L,解得弹簧测力计示数F=0.8 N。‎ ‎2.如图所示 ‎3.9　52‎ ‎[解析]合金块对地面的压强为零,说明绳对合金块的拉力等于合金块的重力,则杠杆A点受到的拉力大小与合金块的重力大小相等;根据杠杆平衡条件可得F1×BO=FA×AO,因为AB=2AO,所以BO=3AO,因此G=FA=F‎1‎‎×BOAO=‎30N×3AOAO=90 N,所以合金块的质量为m=Gg=‎90N‎10N/kg=9 kg;撤去F1,施加力F2时,合金块对地面的压力F压 10‎ ‎=pS=pL2=1.2×103 Pa×(0.1 m)2=12 N,所以地面对合金块的支持力为F支=F压=12 N;绳子对合金块的拉力F拉=G-F支=90 N-12 N=78 N,此时杠杆A点受到的拉力FA'=F拉=78 N,此时F2的力臂为L2=BOsin 30°=‎1‎‎2‎×3AO=1.5AO,根据杠杆平衡条件可得F2×L2=FA'×AO,所以F2=FA‎'×AOL‎2‎=FA‎'×AO‎1.5AO=‎78N×AO‎1.5AO=52 N。‎ ‎4.400　4500‎ ‎5.B　[解析]动力臂为L1=OAsin30°=4×2 cm×‎1‎‎2‎=4 cm,故A错误;阻力臂为L2=OB=3×2 cm=6 cm>4 cm,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正确;该杠杆的阻力大小为F2=4×0.5 N=2 N,故C错误;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,代入数据,2 N×6 cm=F×4 cm,解得动力F=3 N,故D错误。‎ ‎6.B　[解析]由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以物体A水平向右做匀速直线运动时,受到绳的拉力FA=‎1‎‎2‎GB=‎1‎‎2‎×10 N=5 N;在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以f=FA=5 N,方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动,则A受摩擦力水平向右,则F=FA+f=5 N+5 N=10 N。‎ ‎7.解:当货车前轮处于电子地磅秤上时,以后轮为支点建立杠杆模型,如图甲所示,‎ 根据杠杆的平衡条件得F前L=GL1①,‎ 当货车后轮处于电子地磅秤上时,以前轮为支点建立杠杆模型,如图乙所示,‎ 根据杠杆的平衡条件得F后L=GL2②,‎ 联立①②两式可得G=F前+F后,‎ 则此货车与货总质量为m车=m前+m后=8 t+9 t=17 t<18 t,‎ 所以该货车没有超载。‎ ‎8.解:(1)由杠杆平衡条件可得F1×L1=F2×L2,即m1gL1=m2gL2,‎ 则L1∶L2=m2g∶m1g=m2∶m1。‎ ‎(2)仍然平衡 以浸没在水中的物块为研究对象进行受力分析,可得F拉+F浮=m物g,‎ 则F拉=m物g-F浮=m物g-ρ水gV物=(1-ρ水ρ物)m物g,‎ 所以F1'L1=(1-ρ水ρ物)m1 gL1,F2'L2=(1-ρ水ρ物)m2gL2,‎ 因为m1gL1=m2gL2,所以F1'L1=F2'L2,因此杠杆仍然平衡。‎ 10‎