浙教版科学九年级上册3.4简单机械 同步练习
试卷更新日期：2022-07-27 类型：同步测试
一、单选题
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1. 如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A、
B、
C、
D、
2. 如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下列船桨模型中最合理的是（ ）
A、
B、
C、
D、
3. 在如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）A、筷子
B、开瓶器 
C、园艺剪刀 
D、核桃夹子 
4. 某地一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜。为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中，钢缆承受拉力最小的是（ ）A、
B、
C、
D、
5. 如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A、拉力F逐渐变大 B、拉力F跟它力臂的乘积变小 C、拉力F始终大于1/2G、小于G，该杠杆是省力杠杆 D、以上说法均不正确6. 如图是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，下图左是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是(梁自重不计)（ ）
A、
B、
C、
D、
7. 如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A、吊臂是一个省力杠杆，但要费距离 B、吊臂是一个费力杠杆，但可以省功 C、匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小 D、匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小8. 三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案 ：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A、乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离 B、乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离 C、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离9. 如图所示，长1米的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上套一滑环，用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动，并保持金属杆处于水平状态。则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图象为（ ）
A、
B、
C、
D、
10. 两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时 （ ）A、两个小孩的质量一定相等 B、两个小孩的重力一定相等 C、两个小孩到支点的距离一定相等 D、两个小孩的重力和重力臂的乘积一定相等11. 小华在做实验时提出了如图所示两个模型，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个密度相同但体积不同的实心物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体（物体的密度都大于水）。如果将它们都浸没在水中，则两杠杆将（ ）
A、仍保持平衡 B、都失去平衡 C、甲仍保持平衡，乙失去平衡 D、甲失去平衡，乙仍保持平衡12. 我们生活中有一些有趣的小现象，关于他们的原理解释错误的是（ ）A、挂在墙上的时钟当电池耗尽停止走动时，秒针往往停留在“9”处，因为重力距阻碍作用最大 B、飘落的薄纸片由于表面凹凸不平，各处空气流速不同，压强不一致，所以纸片会不断翻滚 C、棒冰拿出来后周围有“白气”上升，这是因为汽化现象 D、水煮开前，由于深度浅，压强小，所以气泡越上升越大13. 如图所示，古代护城河上安装的吊桥，可以看成一个以O为支点的杠杆。一个人通过定滑轮，用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置。若绳子对桥板的拉力为F，L表示F的力臂。关于此过程中L及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是（ ） 。
A、L始终在增加，FL始终在增加 B、L始终在增加，FL始终在减小 C、L先增加后减小，FL始终在减小 D、L先减小后增加，FL先减小后增加14. 如图所示，一块厚度，密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则（ ） 。
A、F甲<F乙 ， 因为F甲的阻力臂短 B、F甲>F乙 ， 因为F乙的动力臂长 C、F甲=F乙 ， 因为动力臂都是阻力臂的2倍 D、F乙>F甲 ， 因为F乙的阻力臂短15. 如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是（ ）
A、匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变 B、匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 C、匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D、吊臂是一个省力的杠杆16. 斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小（ ）
A、一直增大 B、一直减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小二、解答题
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17. 杆秤利用了杠杆平衡原理。下图是杆秤示意图。小科设计了如下测量秤砣质量 M 的实验方案，请你将②、④两步补充完整。
①刻度尺测量杆秤上主要刻度的示数 m 到提扭 O 的距离 x，并作出m－x关系图， 如图。
②用刻度尺测量挂钩到的距离 l；
③在 m－x 关系图象中任意读取两组数据 x1、m1 和 x2、m2；
④设杆秤自重 G0 ， 重心到提扭的距离 l0 ， 据杠杆平衡条件，Mgx1=＋G0l0 以及=m2gl＋G0l0 ， 两式可得秤砣质量 M=（用 l、x1、x2、m1、m2 表示）。
18. 杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
(1)、计算秤砣的质量(请写出计算过程)。(2)、小金在B处标的刻度应为kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为kg。(3)、当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数(选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。19. 身高1.7m、重力为500N的小东同学在体育课上做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
(1)、若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？(2)、将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？20. 如图所示，大小为20牛的拉力F经过滑轮使质量为10千克的物体沿水平方向做匀速直线运动，物体在2秒内水平移动0.5米（不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦），求：
(1)、物体受到的摩擦力f(2)、物体的重力G(3)、拉力F的功率P21. 如图甲，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）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。(2)、将两物分别浸没于水中（如图乙），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。三、填空题
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22. 为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型。门可以绕轴O自由转动，门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。（摩擦力忽略不计）
(1)、关门时可将门看成一个杠杆，以下杠杆类型与之相同的是①行李车
②晾衣竹竿 
③做俯卧撑
④弯腰取物 
(2)、关门所需的最小力F是牛。23. “舂米对”是一种简单机械，其示意图如图所示。使用这个装置时，人在A端用力竖直把它踩下后立即松脚，B端石块就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎．你认为它属于（填“费力”还是“省力”）杠杆，舂米的过程中装置从水平转过角度小于70°，则此过程中脚所施加的力如何变化。
24. 用F＝10N水平拉力，使重100N的物体A，沿水平方向匀速直线运动了0.5m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计。图中作为动滑轮使用的是（填写标号），物体受到地面的摩擦力为N，绳子的自由端移动了m。
25. 如图，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A端 处，当用竖直向上的力F1将A端抬高h（B端仍在地面上）时，F1做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h（A端仍在地面上）时；F2做功为W2 ， 则F1：F2＝ ， W1：W2＝。
26. 在“研究杠杆平衡条件”的实验中如图所示，在B点悬挂重物G，在C点用弹簧测力计勾住，使杠杆AB在水平方向平衡。若弹簧测力计的示数为3G，则AC：BC＝。若弹簧测力计改为沿图示虚线方向拉，使杠杆AB 仍保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）。
27. 在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。如图甲所示，T形板上有槽口ab和卡口cd。T形板通过槽口ab上有显示长度的刻度标尺，且通过槽口ab可以绕着杠杆的0点自由旋转并上下移动。弹簧测力计与一根质量可以忽略的硬质碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。
(1)、利用这个装置进行实验的优点为：。(2)、小科在实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当L1为5cm时，F1为N。28. 如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。
(1)、物体A所受的摩擦力为。(2)、若用一个水平向左的力F拉物体A，使B以2m/s的速度匀上升，则F的功率为。29. 如图所示，光滑水平地面上有一块足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦)，木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端3 牛的水平拉力F的作用下，木板向右匀速运动了0.4米，弹簧测力计的示数是 ， 该过程中拉力做的功为。
30. 如图甲所示，重为80N的物体在大小为15N，方向水平向左的拉力F1作用下，在水平地面上以3m/s的速度做匀速直线运动，滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计。
(1)、拉力F1的功率为W。(2)、现改用如图乙所示的装置(滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计)，用F2拉动该物体在同一水平面上以6m/s的速度做匀速直线运动，那么，F2的大小为N。31. 在下图中画出一种提起重为G1的物体的绕绳方式 ， 并根据你的绕绳方式，写出自由端拉力F=（定、动滑轮的重力均为G2 ， 不考虑绳子重力和摩擦力）
四、实验探究题
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32. 下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：(本实验均使用轻质杠杆)
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：(待填)。
实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：①移动钩码，使杠杆 (待填) 。
②继续实验，使杠杆平衡，记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×l1＝F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答：
(1)、实验2中，在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是。(2)、将实验3中的①填写完整。(3)、“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是。33. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)、小王调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的主要目的是。(2)、如图甲所示，在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码（每个钩码 50 g，g 取 10 N/kg）要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处用弹簧测力用多大的力怎么拉才平衡。(3)、如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时， 使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将如何变化且原因是。34. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
⑴实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆处于水平静止状态。
⑵某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离＝阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论（选填：“可靠”或“不可靠”）；
⑶如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆。（选填仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）；
⑷取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直（选填：“向上”或“向下”）拉杠杆，才能使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F1 ， 如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆，使杠杆仍处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F2 ， 则F2F1（选填：“＞”“＝”或“＜”）。
35. 小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
(1)、实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 ．(2)、实验过程中，将钩码悬挂于图中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L1和对应的动力F1 ， 并记录在表中．请根据表中数据，在坐标系中绘制出L1与F1的图象 ， 根据图象中实验数据可知，当L1为0.5m时，F1为N．次数
动力F1/N
动力臂L1/m
1
0.75
0.40
2
1.0
0.30
3
1.5
0.20
4
2.00
0.15
5
3.0
0.10
(3)、实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是 ．36. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
(1)、小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=m。(2)、下列四个因素中，不会带来实验误差的是A、铁架台自身的重力足够大 B、单个钩码的重力不完全相等 C、悬挂钩码的绳套重力偏大 D、杠杆与转轴之间的摩擦偏大(3)、小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）