2009-2010学年第一学期初三物理第十一章 简单机械和功 杠杆的平衡条件单元测试

2009-2010学年第一学期初三物理

第十一章 简单机械和功 杠杆的平衡条件单元测试

一、填空题

1. 杠杆的平衡条件是__________________________________。根据使用杠杆时的用力情况，我们可以把杠杆分为　　　　　　　杠杆和　　　　　　　杠杆。在我们平常所使用的工具中，理发师用的剪刀属于　　　　　杠杆，剪断钢筋用的剪刀就是　　　　杠杆，而我们在实验室中用来测量物体质量的工具则属于　　　　　杠杆。

2．省力杠杆的动力臂______阻力臂，费力杠杆的动力臂_____阻力臂；若动力臂的长度是阻力臂长度的三倍，则动力是阻力的_______________。

3. 如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当 阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当 阻力臂。无论使用哪种杠杆，都 　既省力又少移动距离。

4. 用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长2m，阻力臂长40cm，那么只要用 N的力就能撬起重500N的一块石头。

5.如图5,轻质均匀杠杆AO长为L,当物体M从O逐渐向右移动到达B点时,绳AC恰好被拉断,已知物重1000牛,AB=L,则悬绳AC所能承受的拉力是_____牛.

6．图6是一辆行李的手推车，当前轮遇到障碍物A时，推车人向下压扶手，这时手推车可看作杠杆，支点在 （填字母）。当后轮遇到障碍物时，推车人向上提扶手，这时支点是 点，与前轮遇到障碍物时相比，此时较 力（选填“省”或“费”）。

二、选择题

7. 下列关于杠杆的说法中，正确的是 （ ）

A．支点总位于动力作用点与阻力作用点之间 B．动力臂越长，总是越省力

C．动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力

D．动力作用方向总是与阻力作用方向相反

8.小明在进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好是选用图8中剪刀的（ ）

9．一根轻质杠杆，在力的作用下已经平衡，现在对杠杆再施加一个作用力，则（ 　 ）

A．杠杆不可能再保持平衡 B．杠杆有可能再保持平衡

C．杠杆一定能保持平衡 D．要根据力的大小才能做出判断

10.筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具．一般使用筷子的方法如图10所示，则筷子是 ( )

A.费力杠杆，但省距离 B.省力杠杆，且省距离

C.省力杠杆，但费距离 D.等臂杠杆，既不省力也不费力

11．如图11所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，

则（ ）

A．F1<F2 B．F1>F2 C．F1=F2 D．无法比较

12．如图12所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中动力F ( )

A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小

13．小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示．其中作用特点相同的一组是（ ）

14．如图14所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同．下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是（ ）

①在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；

②在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；

③将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；

④将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格．

A．①③ B．②④ C．②③ D．①④

15．如图15所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（ ）

A．两蚂蚁的质量一定相等 C．两蚂蚁质量与爬行速度大小的乘积一定相等

B．两蚂蚁爬行速度大小一定相等 D．两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等

16.如图16所示,体积相同的铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是 ( )

A.将铁块和铝块同时去掉1N B.在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码

C.将铁块和铝块各切去一半 D.将铁块和铝块同时向支点移动一段相同的距离

17.轻质等臂杠杆两端分别挂上一个不同的实心金属球，左端为铜球，右端为铝球，此时杠杆平衡，若将两金属球分别同时浸没到水中，则杠杆将( )

A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍保持平衡 D．无法确定

18.在探究杠杆平衡条件得实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 （ ）

A．减小摩擦 B．获取多组实验数据归纳出物理规律

C．使每组数据更准确 D．多次测量取平均值减小误差

三、作图题

19．用图19中所示的道钉撬撬道钉,要使作用在A点的力最小,那么力F应沿哪个方向?在图中画出力F及其力臂.

20.如图20所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L。

21．如图21的弯曲杠杆A端吊一重物G.要想在B端加一最小的力F,使AO保持水平平衡.试画出此力的方向和力臂.

22、在图22中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留画图痕迹）。

四、实验与探究题

23.水暖工王师傅臂力过人，号称“大力士”。一天，他找来了扳手想把螺丝拧下来，可是费了很大劲就是拧不动，如图17甲所示。王师傅的身边还有一个套筒和一根粗绳，如图17乙所示。请你帮助王师傅选择一种来解决问题。

①你选择的器材：____________________

②具体方法：_________________________________；

③你这样做的理由是 _________________________________________________。

24.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：

(1)若实验前，没有挂钩码时，杠杆静止在图24—1所示位置，应将右端的平衡螺母向__________适当调节，或将左端的平衡螺母向 调节；由此可知杠杆两端螺母的作用是______________ _____。

(2)在实验时，使杠杆在____________位置平衡，其目的是_ _．

(3)实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边、离支点2格的A处挂有3个钩码，如图20—2所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码，你的方法是________ ____，并在图24—2画出其示意图。

（4）小红所在的小组根据图24—2所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了说明这一结论是否正确，请你在图24—3所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂

（5）下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0．5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。

①请将表格中的实验数据补充完整。

②小明的第3次实验存在错误，其错误数据是 ，实际值比记录值大还是小?_____；

③通过此探究实验应该得出的结论： 。

25．小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等。他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡，记录动力臂l1及阻力臂l2，小华、小明的操作情况分别如图25（a）、（b）所示，表一、表二为他们记录的实验数据。

（1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，小华得出结论：杠杆平衡的条件是F1＋l1=F2＋l2。请判断：小华的结论是________的（选填“正确”或“错误”），依据是：_________________________________________。

（2）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出结论：杠杆平衡的条件是___________________________。

（3）得出上述杠杆平衡的条件后，小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验，但跟小明的操作不同的是，他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点，而钩码的位置不变，如图25（c）所示。

请判断：他_________使杠杆在水平位置平衡（选填“能”或“不能”）。如果杠杆能平衡，写出需满足的条件；如果杠杆不能平衡，写出判断的理由_______________________

_ 。

26．在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下，联系玩跷跷板的游戏，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小。实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图26（a）中的F1、F2、F3所示；乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向（“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°），分别如图26（b）中的F4、F5、F6所示；表一、表二是两小组同学记录的实验数据。

（1）分析比较表一中______________________的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变（θ=90°）的情况下，支点到动力作用点的距离S越大，动力越小。

（2）分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下，______________________________。

（3）进一步分析图26（b）所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与______________________有关，_______________________________________。

（4）进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是_______________ ____________。

五、计算题

27.如图27所示，质量不计的光滑木板AB长1.6m，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8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm／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）

28．图28是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：OD=1：2，物体A为配重，其质量为200g。烧杯的底面积为75cm3，物体B的质量为320g，它的体积为40cm3。当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p1。当用力拉物体A，将物体B提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉物体A的力为F，水对杯底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa，求拉力F的大小。（g取l0N／kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）

29．图29是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB=4：5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1．1×104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时他对水平地面的压强为1．6×104Pa。若在物体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力为F2，他对水平地面的压强为3．3×104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件，求：（g取10N／kg，横杆AB与细绳的质量均忽略不计）

（1）．物体M的质量是多少？ （2）．小强的质量是多少？

（3）．F2的大小是多少？ （4）．F3的大小是多少？

参考答案：

1、动力×动力臂＝阻力×阻力臂 省力 费力 费力 省力 等臂

2、大于 小于 1/3 倍

3、大于 小于 不能

4、100

5、875

6、C B 省

7—18 CDBABADBCCAB

19—22、作图题略

23、套筒 将套筒套在扳手的末端，手握套筒 在阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，减小动力

24、（1）右 右 调节杠杆在水平位置的平衡

（2）水平 便于测量力臂，减少杠杆自身重力对实验的影响

（3）在3处挂2个钩码（合理即可） 图略

（4）图略

（5）15 2 动力臂L1不应是20cm 小 动力×动力臂＝阻力×阻力臂

25、（1）错误；两个不同的物理量不能相加。

（2）F1 l1=F2 l2。

（3）能；使弹簧测力计竖直向下作用在A点，并满足F1 l1=F2 l2。

或：不能； 当弹簧测力计竖直向上作用在A点时。

26、（1）第二列与第四列

（2）改变动力的方向，θ越大，动力越小。

（3）支点到动力作用线的距离；该距离越大，动力越小。

（4）动力的大小、支点到动力作用线的距离。（2分）

27、4.8s

28、4..2N

29、37.5Kg 66 Kg 1320N 1650N

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/7886240a79563c1ec5da713b.html