北京專用九下物理 專題6 簡單機械 專題檢測1. 如圖所示的工具中，在使用時屬于省力杠桿的是 A.鑷子B.開瓶器C.船槳D.釣魚竿2. 撬棒是人們在勞動中應用杠桿原理的工具。如圖所示是工人利用撬棒撬動大石頭的情景，撬棒上 O 點為杠桿的支點。下列分析正確的是 A此時撬棒為等臂杠桿B應用此撬棒的主要目的是省力C力 F 的作用點靠近 O 點會更省力D應用此撬棒的主要目的是省距離3. 圖是挖井時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 O 轉(zhuǎn)動，已知 AO:OB=3:2，懸掛在 A 端的桶與沙土所受的重力為 100N，懸掛在 B 端的配重所受的重力為 70N。當杠桿 AB 在水平位置平衡時（不計桿重和繩重），加在配重下面繩端的豎直向下的拉力 F 是 A 80N B 100N C 150N D 220N 4. 如圖所示為我國古代勞動人民在建筑工地上運送巨大木料的情景，對于此圖片提供的信息，下列說法中正確的是 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于省力杠桿D抬起大木料的過程使用橫桿可以省功5. 為“探究杠桿平衡條件”小明組裝了如圖所示的實驗裝置，其中的杠桿是可繞中點轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細桿，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)，實驗中所用鉤碼質(zhì)量均相同。下列四個選項中，判斷正確的是 A掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時左端向下傾斜。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B若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼各去掉一個，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 O 靠近 1 格，則杠桿右端下沉D若將圖乙中的測力計拉力由豎直向上改為斜向上，且保持杠桿水平平衡，則測力計的示數(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，石球會落下去擊打稻谷。石球重 50N，不計摩擦和桿重。(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，此時舂米工具是一個 （選填“省力”或“費力”）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. 請回答下列問題：(1) 小華探究杠桿平衡條件時，所用的杠桿上相鄰刻線間的距離相等。實驗前小華發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài)，此時杠桿處于 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 點掛重 2N 物體，應在 B 點施加 （填力的方向）、 N 的力才能使杠桿重新水平平衡。(3) 蹺蹺板應用了杠桿原理，圖丙中欲使靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動，可采取的做法是 。8. 桿秤是一種用來測量物體質(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，將秤砣移至 O 點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為 0 刻度。當秤盤上放一個質(zhì)量為 2kg 的物體時，秤砣移到 B 處，恰好能使桿秤水平平衡，測得 OA=5cm，OB=10cm。(1) 計算秤砣的質(zhì)量。(2) 小金在 B 處標的刻度應為 kg。若圖中 OC=2OB，則 C 處的刻度應為 kg。(3) 當秤盤上放一個質(zhì)量為 2kg 的物體時，若換用一個質(zhì)量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù) （選填“<”或“>”）2kg。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，早在春秋時期就已相當普遍，而且延續(xù)了幾千年，是中國農(nóng)村歷代通用的舊式提水器具。這種提水工具雖簡單，但它可以使勞動人民的勞動強度得以減輕。桔槔的結(jié)構(gòu)，相當于一個普通的杠桿。如圖所示，上端的橫長桿相當于硬棒，橫長桿的中間一點由支架支撐起來，相當于支點。橫長桿的一端綁上重石，另一端用繩子與汲器（提水的容器）相連。當不提水時，橫長桿的綁重石端位置較低，橫長桿的汲器端位置較高；當要提水時，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（同時捆綁重石的那端位置上升），當汲器裝滿水后，人向上拉動繩子，就可讓綁重石端的位置下降，同時將汲器中的水提升。這種提水工具，是中國古代社會的一種主要灌溉機械。物理學中，為便于對實際問題的研究，經(jīng)常把研究對象所具有的特征理想化，突出強調(diào)研究對象的主要特征，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模型：假設橫長桿為一個筆直的輕質(zhì)杠桿，繩子與橫長桿的連接點到支點的距離為 L1，重石的重心到支點的距離為 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。事實證明，理想模型法是一種研究物理問題的有效方法。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：(1) 使用桔槔提水時，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，為實現(xiàn)不提水時，桔槔的重石端位置較低（接觸地面），應滿足的條件是：G2L2 G0L1（選填“大于”或“小于”）。(3) 根據(jù)桔槔的理想模型，通過計算分析，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，大壯同學自制了如圖所示的健身器材，堅持鍛煉身體。用細繩系在輕桿的 O 點將輕桿懸掛起來，在桿的 A 端懸掛質(zhì)量 m1=10kg 的重物，在 B 端豎直向下緩慢拉動輕桿至水平位置。已知 AO 長 1.5m，OB 長 0.5m，大壯質(zhì)量 m2=56kg，g 取 10N/kg，求此時：(1) 大壯對桿的拉力大小；(2) 地面對大壯的支持力大小。11. 如圖所示是某高壓蒸汽壓力控制裝置的示意圖（忽略桿重、閥門重和摩擦）。當閥門 S（底面積為 2cm2）受到的蒸汽壓力超過其安全值時，閥門就會被頂起釋放一些蒸汽來降低壓力，該裝置相當于一個杠桿。若 OA=0.2m，AB=0.6m。物體 C 重 25N。(1) 那么杠桿平衡時桿上的 A 點所受的支持力為多少？(2) 當外界氣壓為 p0=1×105Pa 時，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，撬棒的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，應用此撬棒的主要目的是省力，故A、D錯誤，B正確；工人利用撬棒撬動大石頭時，阻力和阻力臂一定，若力 F 的作用點靠近 O 點，則動力臂減小，由杠桿平衡條件可知，動力變大，C錯誤。故正確選項為B。3. 【答案】A【解析】由杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 得 FA×AO=(FB+F)×OB，即 100N×AO=(70N+F)×OB，已知 AO:OB=3:2，解得 F=80N，即加在配重下面繩端的豎直向下的拉力 F 是 80N。4. 【答案】B；C【解析】支架下墊有石塊是為了增大受力面積，減小對地面的壓強，選項A錯誤；大木料下放置小圓木，這樣變滑動為滾動，是為了減小摩擦，選項B正確；橫桿移動木料時，在使用過程中，動力臂大于阻力臂時，能夠省力，相當于省力杠桿，選項C正確；使用任何機械都不能省功，選項D錯誤。5. 【答案】B；C；D【解析】在調(diào)節(jié)杠桿水平平衡時，杠桿哪邊高，平衡螺母就往哪邊調(diào)?，F(xiàn)在杠桿左端下傾，右端高，所以平衡螺母應向右移動，故A錯誤。若將圖甲中掛在 A 、 B 兩處的鉤碼各去掉一個，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 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。若將圖乙中的測力計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=ABOA=1.4m0.4m=1m；此杠桿的阻力等于石球的重力 G，對應的阻力臂 l2 小于動力臂 l1，所以此時舂米工具是一個省力杠桿。(2) 腳豎直向下用力時，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，OBCOAD，l2l1=OAOB，由杠桿平衡條件得 F2l1=Gl2，F(xiàn)2=Gl2l1=G×OAOB=50N×0.4m1m=20N；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) 小芳向遠離支點方向移動【解析】(1) 杠桿靜止，說明杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)左、右平衡螺母應使杠桿重心右移，故C正確。(2) A 點處力與力臂的乘積為 2N×3L，為使杠桿水平平衡，在 B 點應該滿足 F×5L=2N×3L，所以 F=1.2N，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，可采取的做法是：小明不動，小芳向遠離支點方向移動。8. 【答案】(1) 1kg (2) 2；4 (3) < 【解析】(1) 根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2 得，m1gl1=m2gl2，即 m1l1=m2l2，2kg×5cm=m2×10cm，得 m2=1kg。(2) 當秤盤上放一個質(zhì)量為 2kg 的物體時，秤砣移到 B 處，恰好能使桿秤水平平衡，所以在 B 處標的刻度應為 2kg；秤砣在 C 處時桿秤恰好水平平衡，設此時秤盤上放的物體質(zhì)量為 m，根據(jù)杠桿平衡條件得 mg×l1=m2g×OC，即 mg×l1=m2g×2OB，將 l1=5cm，OB=10cm，m2=1kg 代入，得 m=4kg，即 C 處刻度應為 4kg。(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 2kg。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，設人作用在繩上的豎直向上的拉力為 F1，設 G1 、 F1 的力臂為 L1，G2 的力臂為 L2。根據(jù)杠桿平衡條件有 (G1F1)L1=G2L2，根據(jù)三角形相似關(guān)系有 L1L1=L2L2，解方程得 F1=G1G2L2L1，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 F2F1=G2L2L1?！窘馕觥?1) 使用機械省力的同時必費距離，使用任何機械都不能省功。(2) 為實現(xiàn)不提水時，桔槔的重石端位置較低（接觸地面），應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) 300N (2) 260N 【解析】(1) 緩慢拉動輕桿至水平位置，根據(jù)杠桿平衡條件可得：FAOA=FBOB，F(xiàn)A 的大小等于 GA，即 FA=GA=m1g=10kg×10N/kg=100N 則 FB=FAOAOB=100N×1.5m0.5m=300N 即大壯對桿的拉力為 300N。(2) 大壯受三個力，重力 G 、桿對大壯的拉力 F 、地面對大壯的支持力 F支，三個力平衡，桿對大壯的拉力與大壯對桿的拉力為相互作用力，大小相等，則地面對大壯的支持力 F支=GF=m2gF=56kg×10N/kg300N=260N 地面對大壯的支持力為 260N。11. 【答案】(1) 100N (2) 6×105Pa 【解析】(1) 由圖可知 OB=OA+AB=0.2m+0.6m=0.8m，根據(jù)杠桿平衡條件得 F×OA=G×OB。所以 F=G×OBOA=25N×0.8m0.2m=100N。(2) 根據(jù)題意可知 (pp0)S=F，(p1×105Pa)×2×104m2=100N，所以 p=6×105Pa。