作業(yè)12 杠桿、滑輪 綜合檢測卷（周考卷02）（解析版）

作業(yè)12杠桿、滑輪綜合檢測卷（周考卷02）一、選擇題1．機械的發(fā)明和使用，極大提高了人們的工作效率。下列四種簡單機械，一定不能省力的是（

）A．杠桿 B．動滑輪 C．定滑輪 D．斜面【答案】C【詳解】A．杠桿在使用過程中如果動力臂大于阻力臂，可以省力，故A不符合題意；B．使用動滑輪最多可以省一半的力，故B不符合題意；C．使用定清輪不能省力，只能改變力的方向，故C符合題意；D．使用斜面多走距離，但可以省力，故D不符合題意。故選C。2．聚餐時使用公筷公勺逐漸成為人們的共識，筷子是一種杠桿。下列生活用具正常使用時也是杠桿，如圖所示，其中與筷子一樣是為了省距離的是（）A．鑷子 B．羊角錘C．起子 D．鉗子【答案】A【詳解】筷子是費力杠桿，使用時費力，但是能省距離。A．鑷子在使用過程中動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力，但是省距離，故A符合題意；B．羊角錘在使用過程中動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力，但是費距離，故B不符合題意；C．起子在使用過程中動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力，但是費距離，故C不符合題意；D．鉗子在使用過程中動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力，但是費距離，故D不符合題意；故選A。3．如圖所示，用一根繩子繞過定滑輪，一端拴在鉤碼上，手執(zhí)另一端，分別用力、、勻速拉起鉤碼。忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）A．較大 B．較大C．較大 D．、、的大小相等【答案】D【詳解】由圖可知，圖中滑輪是定滑輪，定滑輪不能省力，所以忽略繩子與滑輪的摩擦，勻速向上拉物體時，無論向哪個方向拉動繩子，施加在繩子上的拉力都與物體重力相等，所以三種拉法所用拉力一樣大，故ABC錯誤，D正確。故選D。4．如圖所示的杠桿，，為使杠桿平衡，需施加一個力，其中力最小的是（）

A． B． C． D．【答案】A【詳解】為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向上，由圖可知，為使杠桿平衡，只有作用在A點時力臂最長，且方向向上，故A符合題意、BCD不符合題意。故選A。5．在圖中，物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運動，已知物體受到的摩擦力為f，則人對繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f【答案】C【詳解】當(dāng)在水平方向使用動滑輪時，拉力所要克服的是摩擦力。繩子對A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在動滑輪上的繩子有2段，則得故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。6．如圖所示，分別用相同的力F勻速提升不同重物，若不計滑輪自身的重力及摩擦，則下列關(guān)系正確的是（）

A． B． C．G1＞G2＞G4 D．【答案】A【詳解】不計滑輪自身的重力及摩擦且繩子末端拉力F相同。（a）（b）兩圖皆為定滑輪，定滑輪不省力，所以F=G1=G2（c）圖為動滑輪（本質(zhì)上屬于省力杠桿），繩子末端拉力豎直向上，此時動力臂是阻力臂的兩倍，省一半力，即G3=2F（d）圖為動滑輪，繩子末端拉力方向斜向上，此時動力臂大于阻力臂，但小于阻力臂的兩倍，則G4<2F所以G1=G2<G4<G3故A正確，BD錯誤。故選A。7．如圖所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿，在A處掛一個重為4N的物體，若要使杠桿在水平位置平衡，則在B處施加的力

（）A．可能是6N B．可能是1NC．一定是2N D．一定是4N【答案】A【詳解】設(shè)杠桿每一格長度是l，當(dāng)B處的作用力與杠桿垂直時，力臂最大，此時作用力最小，由杠桿平衡條件可得解得當(dāng)作用在B處的力與杠桿不垂直時，力臂小于4l，作用力大于2N，因此要使杠桿平衡，作用在B處的力，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。8．如圖所示，在豎直方向大小為20N的拉力F作用下，重物A沿豎直方向，以0.2m/s的速度勻速上升。不計滑輪重、繩重、摩擦，物體A的重力及滑輪移動的速度是（）A．40N，0.4m/s B．10N，0.1m/sC．20N，0.1m/s D．10N，0.4m/s【答案】B【詳解】由圖可知，該滑輪是動滑輪，當(dāng)重物A上升速度為0.2m/s時，滑輪上升速度應(yīng)該是物體速度的一半，即v＝0.1m/s；此時拉力應(yīng)該是物重的2倍，即物體A的重力為10N，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。9．如圖所示的裝置，滑輪自重20N，其下端掛重280N的物體C，杠桿可繞軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動，繩和杠桿的重力不計，杠桿上刻度均勻。要使杠桿在圖示水平位置平衡，在杠桿的A點所加的豎直向上的力F應(yīng)是（）A．150N B．200N C．300N D．400N【答案】B【詳解】因滑輪自重20N，提升物體需要的拉力由于力的作用是相互的，所以杠桿左端受到的拉力F′＝F拉＝150N因OA∶OB＝3∶4由杠桿的平衡條件得F′×OB＝F×OA即故選B。10．在鐵路道口常設(shè)有如下圖所示的道閘，這種道閘平時上揚，當(dāng)火車要通過道口時道閘轉(zhuǎn)動到水平位置，示意過往的其他車輛停車等候，這種道閘稱為常開型道閘．與之相反，另一種道閘平時水平放置，當(dāng)有車輛要通過時，道閘上揚，允許車輛通過，這種道閘稱為常閉型道閘．對于這兩種道閘重心的位置，下列說法正確的是（

）A．常閉型道閘，重心應(yīng)在點左側(cè) B．常開型道閘，重心應(yīng)在點右側(cè)C．常閉型道閘，重心應(yīng)在點右側(cè) D．以上說法都不對【答案】C【分析】由杠桿平衡原理分析常閉與常開型道閘重心位置；【詳解】ACD．閉型道閘，O為支點，由于常閉，則右端向下，右端質(zhì)量較大，可知重心在O點右側(cè)，故AD不符合題意，C符合題意；B．開型道閘，則O點左端質(zhì)量較大，則可知重心在O點左側(cè)，故B不符合題意．二、填空題11．動滑輪的動力臂是該滑輪的（選填“半徑”或“直徑”），其使用特點是可以，但不能?！敬鸢浮恐睆绞×Ω淖兞Φ姆较颉驹斀狻縖1]動滑輪的動力臂是滑輪的直徑，阻力臂是半徑，動力臂是阻力臂的二倍。[2][3]動滑輪實質(zhì)是省力杠桿，可以省力，但不能改變力的方向。12．在力的作用下能繞著某個固定點的硬棒叫做杠桿．杠桿的支點在杠桿上，杠桿的支點在杠桿的中點．（后兩空選填“一定”或“不一定”）【答案】轉(zhuǎn)動一定不一定【詳解】[1]杠桿是一根能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒．[2]杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫支點，是杠桿上的一點，所以杠桿的支點一定在杠桿上．[3]杠桿的支點可以在杠桿上的任何位置，不一定在杠桿的中點．13．學(xué)校升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個滑輪，它能（選填“改變力的方向”或“省力”）。盤山公路相當(dāng)于簡單機械中的，使用它可以（選填“改變力的方向”或“省力”）?！敬鸢浮慷ǜ淖兞Φ姆较蛐泵媸×Α驹斀狻縖1][2]旗桿頂部的滑輪，使用時，軸的位置不發(fā)生改變，是定滑輪；定滑輪雖不省力，但可以改變力的方向。[3][4]斜面加長了運動距離，但可以省力，故盤山公路修成了斜面形。14．一輛汽車不小心陷進了泥潭中，司機按圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出，如果汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力比阻力小1000N，則甲圖人勻速拉動汽車的拉力至少為，乙圖人勻速拉動汽車的拉力至少為。（繩與滑輪間的摩擦不計）【答案】1000N500N【詳解】[1]汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力比阻力小1000N。由圖可知，甲是定滑輪，定滑輪不省力可以改變力的方向，所以甲圖人勻速拉動汽車的拉力至少為1000N。[2]乙是動滑輪，動滑輪可以省一半的力，因繩與滑輪間的摩擦不計，故乙圖人勻速拉動汽車的拉力至少為15．如圖所示，一根粗細(xì)均勻的鐵棒MN長0.5米，鐵棒一端用鉸鏈固定后，另一端通過細(xì)線用彈簧測力計拉住不動，此時測力計的示數(shù)為8牛。可知，杠桿的支點是點，阻力臂為米，阻力為牛?！敬鸢浮縈0.2516【詳解】[1]由圖可知，MN是杠桿，在用彈簧測力計拉時，會繞著M點轉(zhuǎn)動，故M點為杠桿的支點。[2]由圖可知，彈簧測力計的拉力為動力，MN長0.5m為動力臂，阻力是杠杠的重力，阻力臂為杠桿的支點到杠杠重心處的長，由于是粗細(xì)均勻的鐵棒，所以阻力臂為MN的一半為0.25m。[3]根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2得，阻力為16．在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，采用作為平面鏡．并將其放置在水平桌面上．在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，為方便得出實驗結(jié)論需始終使杠桿在位置保持平衡；在圖中，若測力計示數(shù)為2N，將一個重為1N的鉤碼掛在杠桿的刻度處時（選填“A”、“B”、“C”、或“D”），杠桿能保持平衡．【答案】玻璃板豎直水平D【詳解】[1][2]平面鏡成像實驗，為便于確定像的位置，應(yīng)選用玻璃板作為平面鏡，且應(yīng)豎直放置以免像的位置發(fā)生偏差；[3]探究杠桿平衡的條件，應(yīng)始終使杠桿水平平衡，便于測量力臂大??；[4]由圖及題目可知，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=1N，L1=2，則帶入杠桿平衡公式得：故掛鉤碼位置應(yīng)距離支點4格，因彈簧測力計拉力向上，為使杠桿保持平衡，則鉤碼應(yīng)掛在與拉力同側(cè)的D點．17．如圖所示，拉力F1和F2分別經(jīng)過滑輪使物體沿水平方向做勻速直線運動，如果物體與水平面間的滑動摩擦力大小均為30牛，則拉力F1的大小為牛，如果物體水平移動了10厘米，則F2在水平方向上移動的距離為厘米?！敬鸢浮?020【詳解】[1]由圖知，A為定滑輪，不省力，所以F1=f=30N[2]由圖知，B為動滑輪，繩端移動距離應(yīng)為物體移動距離的2倍，所以s繩=2×s物=2×10cm=20cm18．由（外圍的）輪和（中間的）軸組成的能繞軸心轉(zhuǎn)動的簡單機械叫做輪軸。輪軸是杠桿類簡單機械，它可以看成不等臂杠桿。若動力F1作用在輪上，阻力F2作用在軸上，動力臂為輪半徑R，阻力臂為軸半徑r，如圖（a）所示，此時為杠桿，如螺絲刀的柄是輪，刀桿是軸。反之，若動力F1作用在軸上，阻力F2作用在輪上，動力臂為輪半徑r，阻力臂為軸半徑R，如圖（b）所示，此時為杠桿，如（c）所示的磨刀具用的砂輪（均選填“省力”、“等臂”或“費力”）。如圖所示，以下生活實例中，屬于輪軸應(yīng)用的有（請將編號填入空格內(nèi)）?！敬鸢浮渴×M力bc【詳解】[1]若動力F1作用在輪上，阻力F2作用在軸上，動力臂為輪半徑R，阻力臂為軸半徑r，此時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。[2]若動力F1作用在軸上，阻力F2作用在輪上，動力臂為輪半徑r，阻力臂為軸半徑R，此時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。[3]由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線，大的稱為輪，小的稱為軸組成的叫輪軸。a.手搖鉆不是由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線組成，不是輪軸，故a不符合題意；bc.自行車腳踏板與牙盤，汽車方向盤是由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線組成，是輪軸，故bc符合題意。故選bc。三、作圖題19．如圖所示，杠桿AB在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L2是力F2的力臂。在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2?！敬鸢浮俊驹斀狻垦娱L力F1的作用線，過O點作F1的垂線段即為F1的力臂L1，過力臂L2的右端，作垂直于L2的直線，與杠桿的交點為力F2的作用點，力的方向斜向右下方。20．如圖所示，動滑輪使用時可以看作是一個省力杠桿。請在圖中畫出動滑輪這根“杠桿”的支點、動力臂以及阻力臂?！敬鸢浮俊驹斀狻縿踊喌闹cO在繩與動滑輪最左邊的接觸點，F(xiàn)1為動力，支點到動力作用線的距離為動力臂L1。物體對滑輪的拉力為阻力F2，支點到阻力作用線的距離為阻力臂L2，如圖所示：四、計算題21．杠桿平衡時，動力F1的大小為20牛，動力臂l1為0.1米，阻力臂l2為0.2米，求阻力F2的大小。【答案】10N【詳解】根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2，可得阻力F2的大小為答：阻力F2的大小為10N。22．如圖所示，不計繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦阻力，用100N的豎直向上拉力F通過滑輪拖著重為190N的物體A做豎直向上移動，物體A運動時的圖像如圖所示。求：（1）物體A運動10s通過的路程s；（2）滑輪所受重力的大小G輪?！敬鸢浮浚?）6m；（2）10N；【詳解】解：（1）由圖像可知，物體A運動10秒通過的路程s為6m。（2）由可知，滑輪所受重力的大小為答：（1）物體A運動10秒通過的路程s為6m；（2）滑輪所受重力的大小G輪為10N。23．如圖所示，一根輕質(zhì)直杠桿AB在水平位置保持平衡A端掛重100牛的物體G1，B端掛200牛的物體G2，AO長為0.6米，求：（1）物體G2懸掛點B離支點的距離；（2）若在B端增加重200牛的物體，要使杠桿再次水平平衡，支點應(yīng)向哪端移動多少距離？【答案】（1）0.3m；（2）0.12m【詳解】解：（1）杠桿水平平衡時，由杠桿的平衡條件可得則右端物體G2的力臂為（2）若在右端增加200牛的物體，則右端力與力臂的乘積變大，要使杠桿水平方向再次水平平衡，應(yīng)減小右側(cè)力與力臂的乘積，增大左側(cè)力與力臂的乘積，所以，支點應(yīng)向右端移動，設(shè)支點向右端移動的距離為l，由杠桿的平衡條件可得解得l=0.12m，即支點應(yīng)向右端移動0.12m的距離。答：（1）右端物體G2的力臂為0.3m。（2）若在右端增加200牛的物體，要使杠桿再次水平平衡，支點應(yīng)向右端移動0.12m的距離。24．如圖所示，一輕質(zhì)杠桿的B端掛一質(zhì)量為10千克的物體，A端用一細(xì)繩將杠桿系于地上，細(xì)繩與杠桿間的夾角為30°，OA=1m，OB=0.4m，此時杠桿在水平位置平衡，現(xiàn)在0點放一質(zhì)量為5kg的物體，用F=10N的水平拉力使物體以0.1m/s的速度向左勻速滑動．問：（1）物體在0點，杠桿水平靜止時細(xì)繩AC的拉力是多少？（2）物體運動到距A點多遠(yuǎn)的地方，細(xì)繩AC的拉力恰好為零？

【答案】(1)80N；(2)0.2m．【詳解】(1)物體未滑動時，它對杠桿施加的力近似看成通過支點O，，它不影響杠桿的平衡，所對的直角邊是斜邊的一半．l1===0.5ml2=OB=0.4mF2=G=mg=10kg×10N/kg=100N∴根據(jù)杠桿原理：F1l1=F2l2得物體在O點，杠桿水平靜止時細(xì)繩AC的拉力：F1===80N(2)物體運動到距離O點為L3時，細(xì)繩AC的拉力恰好為零，=5kg=50N根據(jù)杠桿原理有：F2l2=F3l3即100N×0.4m=50N×l3∴l(xiāng)3=0.8m；則細(xì)繩AC的拉力恰好為零時，物體運動到距A點1m答：(1)物體未滑動時，細(xì)繩承受的拉力為80N；(2)物體運動到距A點0.2m的地方，細(xì)繩AC的拉力恰好為零．五、實驗題25．在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，小紅同學(xué)觀察到杠桿靜止在如圖所示位置，此時杠桿處于狀態(tài)（選填“平衡”或“不平衡”）。（1）為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），這樣做的目的是；動力（牛）動力臂（厘米）阻力（牛）阻力臂（厘米）21054（2）杠桿在水平位置平衡后，小紅在杠桿兩側(cè)分別掛上若干鉤碼，杠桿再次靜止在如圖所示的位置，接下來的實驗步驟是，使杠桿再次靜止在水平位置，同時將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。小紅分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論：杠桿平衡的條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂。請判斷，小紅的實驗過程及分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論是的（選填“合理”、“不完全合理”或“錯誤”），理由是?！敬鸢浮科胶庥冶阌谥苯釉诟軛U上讀出力臂的值增減鉤碼個數(shù)或移動鉤碼位置不合理只做一次實驗和一組數(shù)據(jù)，不能得出結(jié)論【詳解】[1]如圖所示位置，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此杠桿處于平衡狀態(tài)。（1）[2]如圖杠桿左低右高，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)。[3]杠桿在水平位置平衡后，力臂可以直接在杠桿上讀取，因此目的是方便測量力臂。（2）[4]小紅在杠桿兩側(cè)分別掛上若干鉤碼，杠桿再次靜止在如圖所示的位置時，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，可以通過增減鉤碼個數(shù)或移動鉤碼位置。[5][6]表格中只有一組數(shù)據(jù)，得出結(jié)論不合理，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)，以尋找更普遍規(guī)律。26．小紅在學(xué)習(xí)完“動滑輪省一半力的知識點”后，她覺得結(jié)論與真實情況肯定有偏差；所以她再一次進行如圖所示實驗，實驗時她選擇不同滑輪緩慢豎直提起6N的物體，記錄的數(shù)據(jù)如下表。（不考慮滑輪與繩子之間的摩擦力）實驗序號滑輪重力（牛）彈簧測力計示數(shù)（牛）113.5224.0334.544（1）比較實驗序號1、2、3，可得初步結(jié)論：用動滑輪緩慢豎直提起同一重物時，；（2）實驗序號4中的彈簧測力計示數(shù)是牛；（3）根據(jù)表中信息推理，當(dāng)時，彈簧測力計的示數(shù)等于物體重力的一半；（4）若小紅同學(xué)還想繼續(xù)研究緩慢提起物體時，拉力方向?qū)Φ挠绊?，則需要選擇滑輪與重力的物體來進行實驗對比（選填“相同”或“不同”）?！敬鸢浮靠梢允×?滑輪重力為0相同相同【詳解】(1)[1]比較了實驗序號1、2、3彈簧測力計的示數(shù)和對應(yīng)的物體重力，可知使用動滑輪勻速提起重物，可以省力。(2)[2]實驗序號4中的彈簧測力計示數(shù)是(3)[3]根據(jù)表中信息以及可知，當(dāng)滑輪重力為0時，彈簧測力計的示數(shù)等于物體重力的一半。(4)[4][5]根據(jù)控制變量法的應(yīng)用要求，研究拉力方向?qū)Φ挠绊憰r，只改變拉力的方向，其他的因素應(yīng)該一樣，所以需要選擇相同滑輪與相同重力的物體來進行實驗對比。27．學(xué)習(xí)了簡單機械后，小明了解到斜面也是一種機械，于是他想探究這種機械的特點。（1）小明用彈簧測力計測木塊的重力，如圖a所示，測量時應(yīng)讓木塊保持狀態(tài)，并依據(jù)條件得出木塊重力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)；（2）他將木塊放在如圖b所示的斜面上，并用彈簧測力計沿斜面向上拉木塊，收集到下表中的實驗數(shù)據(jù)：①比較表中木塊重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面時（選選填“能”或“不能”）省力；斜面長度相同時，斜面高度越小越（選填“省力”或“費力”）；②實驗時，可以通過移動木塊A來改變斜面的傾斜程度，要減小斜面的傾斜程度，木塊A要向（選填“左”或“右”）移；斜面傾斜程度木塊重力G/N斜面高度h/m斜面長S/m沿斜面拉力F/N較緩50.212較陡50.312.6最陡50.413.2③請舉出應(yīng)用斜面的一種實例：（寫出一種即可）【答案】靜止二力平衡勻速能省力右盤山公路【詳解】（1）[1][2]測量木塊的重力時，讓木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時木塊受到重力和彈簧測力計拉力的作用，此二力為平衡力，木塊重力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。（2）[3]為了能夠準(zhǔn)確的測量出拉力，應(yīng)使彈簧測力計沿斜面方向勻速向上拉動木塊。①[4][5]由表中數(shù)據(jù)可知，斜面的傾角變大，則沿斜面拉力F的數(shù)值也隨之變大，但始終小于物體的重力，因此使用斜面可以省力，并且斜面長度相同時，斜面高度越低越省力。②[6]要減小斜面的傾斜程度，木塊A應(yīng)向右移動。③[7]盤山公路是斜面應(yīng)用的一個很好的例子。28．某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了支點、動力和阻力的概念后，想研究“用杠桿提起物體，能夠提起物體的重力大小與哪些因素有關(guān)”，他們用如圖所示的裝置進行實驗，用鉤碼代替物體懸掛在杠桿的C點（每只鉤碼重0.5牛），用測力計對杠桿施加向上的動力F，每次都將杠桿拉到水平位置保持靜止，然后將圖（a）、（b）和（c）的實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二和表三中。表一（動力F＝1牛）實驗序號支點到力F作用點的距離d（厘米）鉤碼重（牛）1402.02301.53100.5表二（d＝40厘米）實驗序號動力F（牛）鉤碼重（牛）40.51.051.02.061.53.0表三（動力F＝1牛）實驗序號動力方向θ（度）鉤碼重（牛）支點到力F作用線的距離l（厘米）7左偏601.0208左偏401.5309豎直向上2.04010右偏401.53011右偏601.020(1)分析比較表一的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：該小組同學(xué)想利用圖（a）的實驗裝置研究杠桿上同一點C提起物體的重力大小與的關(guān)系。(2)分析比較表二的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可得到的初步結(jié)論是：當(dāng)動力F的方向和d的大小不變時，杠桿上同一點C提起物體的重力大小。(3)分析比較表三中第二列和第三列的實驗數(shù)據(jù)