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简单机械专项训练练习题
题型1. 杠杆的概念与杠杆的五要素
1．如图所示的跷跷板、羊角锤、开瓶器，都是杠杆。结合这些实例，分析下列有关杠杆的描述，正确的是（ ）
A．杠杆一定是直的硬棒
B．动力和阻力一定位于支点两侧
C．杠杆不一定有支点
D．杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的
2．人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆，如我们做抬头、抬腰、踮脚等动作时，就用到了身上各种各样的杠杆。如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（　　）
A． B．
C． D．
3. 如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　）
A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力
C．手对杠杆的压力为动力 D．以上都错误
4. 下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A．杠杆一定是直的
B．若作用在杠杆上的动力方向向上时，阻力方向一定向下
C．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置
D．杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒
题型2 探究杠杆的平衡条件
5. 如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，用刻度均匀的匀质杠杆进行实验（每个钩码重为0.5N）。下列说法正确的是（　　）
A．实验前出现图甲所示的静止情况，杠杆处于非平衡状态，应该将其调到水平位置平衡便于测力臂
B．图乙，左边钩码向左移3格，右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡
C．图丙，弹簧测力计从位置a转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变小
D．图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数大于3N
6. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；
（2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，右侧挂3个钩码，位置如图乙所示，杠杆恰好平衡；若在两侧各增加1个钩码，杠杆_______（选填“左偏”“右偏”或“仍平衡”）；
（3）实验中，使杠杆在水平位置平衡的目的是：便于测量____，同时消除杠杆自重对实验的影响。
7. 在“研究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）如图甲所示，实验前需将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）移动，这样做的目的是_________________；
（2）如图乙所示进行实验，此时杠杆_____（选填“能”或“不能”）保持平衡；
（3）如图丙，将弹簧测力计从a位置缓慢逆时针转动到b位置，弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）在图丙中画出测力计处于b位置时杠杆上B点的力臂________。
题型3 杠杆的平衡条件及其应用
8. 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知AO=CO=CB，在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力，则应该（　　）
A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N
B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N
C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N
D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N
9. 如图所示，正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成，每根细棒的质量均为m，框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动，一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点，现调整细绳的长度和E点的位置，使C端刚好对墙面无压力，当BE绳中的拉力最小时，细绳与水平方向的夹角和拉力的最小值分别为 （ ）
A．30° 4mg B．30° mg C．45° 4mg D．45° mg
10. 如图所示，是在跨学科实践活动中，某同学制作的简易杆秤，提纽提着秤杆的B点测量秤盘内物体的质量，当秤砣在C点时，秤杆刚好在水平位置平衡，（不计绳重和杆重）已知秤砣的质量为0.5kg，，。下列说法正确的是（　　）
A．若把杆秤看作杠杆的话，支点在A点
B．秤盘及秤盘内物体的总质量为2.5kg
C．若再向秤盘里放一个鸡蛋，秤砣应向右移动
D．若称量时秤杆的右端偏低，会导致测量结果偏小
11. 如图所示，有一根质地均匀的长铁棒静置于水平桌面边缘，O为其重心，铁棒长为20cm，，重力，为了不使这根铁棒的B端下沉，则动力F至少应为______N，此时，该杠杆为______杠杆。为使铁棒保持该水平平衡状态，在不改变F作用点和方向的前提下，动力F不能超过______N。
12. 如图，质量分布均匀的直棒AB重20N，放置在水平桌面上，右端露出桌面的长度为总长的三分之一。如果从最右端施加竖直向下的压力F，当F=______N，直棒的左端刚好离开桌面。
13. 如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg的正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：A端施加的竖直向下拉力FA的大小。
14．如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为40N，在悬线拉力F1作用下，晾衣杆保持水平平衡。已知，在C点悬挂衣物的质量为2.5kg，求：
（1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC；
（2）悬线拉力F1的大小；
（3）若想将悬挂的衣服移动位置，请你计算出悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围。
15. 图（a）是指示牌的正视图，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm，BE=60cm，CD=50cm，且E为CD中点。各部分材料均是质地均匀的，总重力为200N。
（1）如图（c）所示，当有风吹过，风的作用力等效为垂直作用于板面AB中间向左。若指示牌被吹倒，其将绕C点逆时针转动。则该指示牌不被吹倒时，能承受风的作用力最大为___________N；
（2）指示牌被风刮歪后的某一瞬间如图（d）所示，小明及时发现并扶住了指示牌。请你在图（d）中画出能将指示牌扶住的最小力F1的示意图及其力臂l1。
16．用独轮车搬运泥土。设车体和泥土的总重力，独轮车各部分如下图所示。
（1）运土时刚好抬起独轮车需要的力F是多大？
（2）在距离A点左边多少厘米可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车？（计算结果保留整数）
（3）刚好抬起独轮车时，请在图中画出最小动力的示意图。（动力作用点在A点）
题型4 生活中的杠杆
17．如图所示是手动榨汁器，榨汁时在A处用力向下压手柄，此时的手柄可以看成（　　）
A．支点在B点的省力杠杆 B．支点在B点的费力杠杆
C．支点在C点的省力杠杆 D．支点在C点的费力杠杆
18. 公筷公勺是文明新“食尚”，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列工具中，按正常使用方法，与筷子属于同一类杠杆的是（ ）
A．船桨 B．扳手 C．羊角锤 D．核桃夹
19．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　）
①C点是支点
②液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力
③物体A放在车厢后部可省力
④物体A放在车厢前部可省力
A．只有①和② B．只有①和③ C．只有③和④ D．只有②和④
20. 如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近。园艺工人这样做是为了（ ）
A．增大动力臂，能更省力 B．增大阻力臂，能省距离
C．减小动力臂，能省距离 D．减小阻力臂，能更省力
21. 图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（　　）
A．此装置可视为费力杠杆 B．力F的力臂为OA
C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最大值
22．用如图所示的杠杆缓慢匀速提升物体时，杠杆_____（选填“平衡”或“不平衡”）。请画出杠杆在图示位置静止时，作用在B端的最小力F的示意图及其力臂L______，此时杠杆是一个_____杠杆。
23. 如图甲剪钢丝的老虎钳是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），要使用时更省力，应使钢丝______（选填“靠近”或“远离”）支点。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示。若救援队员在撬棒D点用最小的力撬起石块1，应该沿着______方向。（选填“DM”、“DN”）
24．杆秤是前些年我们家中常用的测量质量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
（1）图甲所示的杆秤利用了__________原理。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会______（选填“大于”“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置________（选填“相同”或“不相同”）。
（2）已知秤杆粗细不均匀，通过分析可知，杆秤的刻度是_________（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在秤杆上悬挂的位置会更__________（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。
（3）小刚用一根测量范围为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下：
①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）。
②接着他又找来一个质量为2kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，秤砣可以在秤杆上移动。
当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是_______（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置。当在秤钩上挂一个重物时，秤砣的位置如图乙所示，则秤钩上挂的重物的质量为_____kg。
题型5 定滑轮的概念、实质及特点
25．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（ ）
A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向
C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向
26. 如图所示，这是一种健身用的简易拉力器，它的滑轮的作用是改变力的______，不计绳重和摩擦，配重质量为m，人拉动配重的最小力为______。
27. 研究定滑轮的特点。
（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________；
（2）如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为_______（选填字母）；
A． B． C． D．
（3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮________的特点。
题型6 动滑轮的概念、实质及特点
28. 工人使用如图所示的装置提升重物，不计滑轮与绳重、绳与滑轮间的摩擦，下列关于滑轮与力的大小关系说法正确的是（　　）
A．图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆 B．图乙中滑轮的特点是可以省距离
C．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力 D．图乙中的滑轮相当于一个费力杠杆
29. 如图所示，在滑轮上施加F等于10N的拉力，拉动重为20N的物体向右做匀速直线运动，物体移动的速度为，不计绳与滑轮之间的摩擦，则物体受到的摩擦力f及滑轮移动的速度v（　　）
A．、 B．、
C．、 D．、
30. 如图所示，小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N，则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦，则动滑轮的重力是_____N。
31. 如下图所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3。它们的大小关系正确的是（　）
A． B． C． D．
32. 如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲=____N，若物体上升的高度为h，则图乙中绳的自由端移动的距离是______。
33．请在图中画出该滑轮的动力臂和阻力臂。
34. 小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。
次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m
1 1 0.2 1 0.2
2 2 0.2 2 0.2
3 1 0.2 0.6 0.4
4 2 0.2 1.1 0.4
（1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；
（2）实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（3）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；
（4）在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；
（5）依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是________。
参考答案
题型1. 杠杆的概念与杠杆的五要素
1．【答案】D
2．【答案】B
3. 【答案】C
4. 【答案】D
题型2 探究杠杆的平衡条件
5. 【答案】D
6. 【答案】（1）平衡；左；（2）左偏；（3）力臂
7. 【答案】（1）右；使杠杆在水平位置平衡；（2）不能；（3）变大；（4）见下图
题型3 杠杆的平衡条件及其应用
8. 【答案】D
9. 【答案】D
10. 【答案】C
11. 【答案】 100 省力 150
12. 【答案】10
13. 【答案】300N
【详解】合金块的重力为
已知杠杆总长，支点到的距离，可得到支点的动力臂
根据杠杆平衡条件可得，则拉力
14．【答案】(1)25N (2)20N (3)0~0.8m
【详解】（1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力等于衣物的重力，所以
（2）晾衣杆OA可视为一个以O点为支点的杠杆，在水平位置平衡，阻力，阻力臂
动力为悬线的拉力，其力臂为支点O到作用线的垂直距离，根据几何关系，30°对应的直角边是斜边的一半，则动力臂
根据杠杆平衡条件
可得
所以
（3）已知悬线能承受的最大拉力为，此时阻力臂最大为，根据杠杆平衡条件
可得
所以
悬挂点C离O点的最小距离可以为0，所以，悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围0~0.8m。
15. 【答案】（1）50N；（2）见下图
【详解】（1）根据题意可知，指示牌可以看作杠杆，当指示牌的D端恰好被吹离地面时，动力为，支点为C点，阻力为总重力。
如上图，动力的力臂
阻力（重力）的力臂
根据杠杆平衡条件可知，风的作用力
（2）要将指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小。当AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段就是F1的示意图，如图所示：
16．【答案】（1）；（2）；（3）见下图
【详解】（1）图中O点为支点，动力F的力臂为1.6m，阻力G的力臂为0.4m，则根据杠杆平衡条件有，解得。
（2）设在距离A点左边l的位置可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车，则动力F的力臂变为，则根据杠杆平衡条件有
；
解得，即在距离A点左边53cm可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车。
（3）连接OA，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，当在A处沿垂直OA向上的力抬起独轮车时，动力臂最长，最省力，作图如下：
题型4 生活中的杠杆
17．【答案】C
18. 【答案】A
19．【答案】D
20. 【答案】D
21. 【答案】A
22．【答案】 平衡 见下图 省力
23. 【答案】 省力 靠近 DM
24．【答案】（1）杠杆；小于；不相同；（2）均匀；靠近；（3）提纽；16
题型5 定滑轮的概念、实质及特点
25．【答案】B
26. 【答案】 方向 mg
27. 【答案】（1）物体的重力；拉力的大小；（2）D；（3）能够改变力的方向
题型6 动滑轮的概念、实质及特点
28. 【答案】A
29. 【答案】C
30. 【答案】省力 2
31. 【答案】A
32. 【答案】100 2h
33．【答案】见图。
34. 【答案】（1）刻度尺；（2）匀速；（3）可以改变力的方向；（4）滑轮组；（5）动滑轮有重力

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