初中浙教版第4节 简单机械当堂检测题

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浙教版九年级上册第三章第四节
简单机械-杠杆基础
【同步练习-解析】
一、选择题
1．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是(　　)

A．l1 B．l2 C．l3 D．l4
【答案】B
【解析】
由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂，故应选B。
2．如图所示是钢丝钳处于工作时的状态。图中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力F1、动力臂L1、阻力F2的示意图，其中正确的是(　　)

A．B．C． D．
【答案】C
【解析】
由图可知，动力使杠杆转动，因此，其方向是向上的；而阻力阻碍杠杆转动，因此，其方向也是向上的。同时，动力臂必须从支点O开始，向动力的作用线作垂线。综上所述，只有选项C所画的动力F1、动力臂L1、阻力F2全部正确。
3．如图所示，OA=25cm，OB=20cm，OC=20cm，AC=15cm，B点所挂物体重为100牛，当杠杆水平平衡时，弹簧秤的示数为(　　)。

A．72N B．120N C．45N D．100N
【答案】D
【解析】
由图知道，OC⊥AC，由力臂的定义知道，OC为测力计拉力的力臂（动力臂），即动力臂OC=20m
物体的重力为阻力，则阻力臂为
OB=20cm
杠杆平衡处于平衡状态，由杠杆平衡条件知道
F×OC=G×OB
即
F×20cm=100N×20cm
所以F=100N，即弹簧测力计的示数为100N。
4．用图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将(　　)

A．保持不变 B．逐渐变小
C．逐渐变大 D．先变大，后变小
【答案】A
【解析】
由杠杆平衡条件可知Gl1 =Fl2 ，图中由几何关系可知：l1与l2之比始终等于两边的杆长之比，即两力臂之比是常数
F=
即F为定值，故不论杆怎样变换位置，力F都是不变的。
5．如图所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，在A处用一竖直向上的力F拉杠杆。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则（　　）

A．F逐渐增大，但F＜G B．F大小不变，但F＞G
C．F逐渐减小，但F＞G D．F大小不变，但F＜G
【答案】D
【解析】
如图所示：

根据相似三角形知识可知，LG与LF的比值等于
OB∶OA
不变，并且
LG＜LF
由杠杆平衡条件得
GLG=FLF
F=
由于G和LG与LF的比值都不变，则力F大小不变；因为
LG＜LF
所以
G＞F
6．如图所示，OAB为杠杆，可绕支点O自由转动，在A处悬挂一重为G的物体，在B端施加一个动力使杠在水平位置平衡，下列说法正确的是（       ）

A．所需动力一小于G
B．动力不可能水平向右
C．杠杆所受阻力就是重力所受重力
D．改变动力的方向，动力的大小一定改变
【答案】B
【解析】
A．在B端施加动力使杠杆在水平位置平衡，B点动力的方向不同时，动力臂可能大于或小于或等于阻力臂，所以该杠杆可能省力，可能费力，还可能既不省力也不费力，故A错误；
B．由于动力的方向水平向右时，动力臂为零，而阻力和阻力臂的乘积不为零，所以，杠杆不可能平衡，则动力的方向不可能水平向右，故B正确；
C．阻力是阻碍杠杆转动的力，本题中杠杆所受阻力是重物对杠杆向下的拉力，故C错误；
D．在阻力和阻力臂一定时，若施加动力的方向不同，动力臂也可能相同，根据杠杆平衡条件知道，动力的大小可能相同，故D错误。
7．如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关。其按钮可绕面板内某轴转动，甲是较早的开关，现在逐渐被乙这种开关取代。由于在按压开关时，相当于一个杠杆，如果按压的力较大，极易损坏，乙开关不容易被损坏的根本原因是（　　）

A．可以增大阻力臂，减小动力作用点移动的距离
B．可以减小动力臂，减小动力作用点移动的距离
C．可以增大动力臂，使按压开关的力变小
D．可以减小阻力臂，减小动力做的功
【答案】C
【解析】
甲乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，因甲力臂小，根据杠杆原理可知力臂越小作用力越大，因此损坏的越快，所以甲较易损坏，而乙可以增大动力臂，使按压开关的力变小，不容易被损坏，故C正确，ABD错误。
8．如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(　　)

A．①② B．①④ C．②③ D．②④
【答案】B
【解析】
杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）；费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）；等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）；要判断是什么杠杆：要看动力臂与阻力臂之间的大小关系。
①碗夹：动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
②核桃夹：动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
③独轮车：动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
④正确使用中的筷子：动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
属于费力杠杆的是①④，故B符合题意。
9．如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F（　　）

A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．不变 D．无法判断
【答案】B
【解析】
根据力臂的定义知道，当力F沿竖直向下作用时，此时OA为力臂，且最长；在阻力不变，阻力臂不变，由杠杆的平衡条件F动L动=F阻L阻知道，动力臂越长越省力，动力臂越小越费力；因此当绳从图示位置沿逆时针方向旋转时，力臂逐渐变大，到竖直方向时，力臂最大，继续转动，则力臂逐渐变小，所以力F先变小后变大。
10．重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直，现在下端施加一水平拉力F，让棒慢慢转过角，如图所示，则棒在转动过程中（　　）

A．拉力做功，拉力逐渐增大
B．拉力做功，拉力逐渐减小
C．拉力不做功，拉力逐渐增大
D．拉力不做功，拉力逐渐减小大
【答案】A
【解析】
由图示知道，在力F的方向通过了距离，由W=Fs知道，拉力做了功；杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，动力臂变小；由杠杆平衡的条件知道，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以拉力逐渐增大，故A符合题意。
11．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点物重为30N，OA∶AB=1∶2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的是（　　）

A．该杠杆与镊子类型相同
B．图甲位置时，拉力大小为15N
C．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3∶1
D．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置拉力不变
【答案】D
【解析】
A．根据图示可知，动力臂大于阻力臂，因此为省力杠杆；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，因此它们的类型不同，故A错误；
B．已知物重为


则

由杠杆平衡条件可得

解得

故B错误；
C．图甲位置时，若仅增加物重，根据杠杆平衡条件可得

则

因

故

故C错误；
D．保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：

为动力臂，为阻力臂，阻力不变为G，因为

所以

由杠杆平衡条件可知

即

故D正确。
12．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆，下列说法正确的是（　　）

A．该杠杆是省力杠杆
B．为更省力，可将用力划浆的手远离支点
C．为更省距离，可将用力划浆的手远离支点
D．只要技巧到位，既能省力又能省距离
【答案】B
【解析】
A．由图知道，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．为省力，在阻力、阻力臂不变时，应增大动力臂，可将用力划浆的手远离支点，故B正确；
C．为省距离（即费力），由杠杆平衡条件知道，在阻力、阻力臂不变时，应减小动力臂，即可将用力划浆的手靠近支点，故C错误；
D．由以上分析知道，既能省力又能省距离，即省功，不符合功的原理，故D错误。
13．如图所示，AO为一根可绕O点转动的均匀硬棒，棒重为G，在A端始终施加水平力F，使棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中（　　）

A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变小
C．重力G与它的力臂乘积保持不变
D．拉力F与它的力臂乘积变大
【答案】B
【解析】
在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件Fl=Gl'可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故B正确，ACD错误。
14．如图所示为一杠杆，左侧挂一重物，以下四个方向的力能使杠杆保持平衡，且能使杠杆从图示位置转到水平位置的过程中始终变大的是（　　）

A．OA始终竖直向上 B．OB始终垂直杆向上
C．OC始终竖直向下 D．OD始终垂直杆向下
【答案】D
【解析】
AB．力F的作用与G的作用应使杠杆向两个相反的方向旋转，则OA与OB方向的力无法使杠杆保持平衡，故AB不符合题意；
C．当F沿OC始终竖直向下，从图中位置开始匀速抬起重物至水平位置的过程中，如图所示：

根据相似三角形知识可知，lG与lF的比值不变，由杠杆平衡条件GlG=FlF可得

由于G和lG与lF的比值都不变，则力F大小不变；故C不符合题意；
D．当F沿OD方向始终垂直杆向下，从图中位置开始匀速抬起重物至水平位置的过程中，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F的大小逐渐变大，故D符合题意。
15．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO＞BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（       ）

A．GA>GB B．GA=GB C．GALB
所以物体的重力
GA