强化突破14杠杆最小力问题-九年级科学上册学练测（浙教版）（原卷版）

强化突破14、杠杆最小力问题一、选择题1．新冠疫情期间，我市经常进行全员核酸。如图是工作人员在用核酸拭了采集完后，将试子头掰折入试管的情景。该情景下拭子相当于杠杆，下列关于该杠杆的分析正确的是（）A． B． C． D．2．（2023·路桥模拟）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F43．（2023·柯桥模拟）如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出，出筷后能自动复位。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（）A． B．C． D．4．某科学兴趣小组学习了力的相关知识后，组装了一套平衡系统。用细线将铁锤悬挂在光滑的尺子上，铁锤一端紧贴尺子，尺子一端置于水平桌面边缘O点处，整个装置恰好处于平衡状态。若尺子水平且不计尺子、细线所受重力，下列说法正确的是（）A．铁锤可以视为能绕O点转动的杠杆B．细线对尺子的拉力大于铁锤末端对尺子的压力C．细线对铁锤的拉力和尺子对细绳的拉力是一对作用力与反作用力D．细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力是一对平衡力5．一次聚会中，小科看到餐桌上一个自动拾取牙签盒很有趣，如图甲所示，当按下顶上的圆柱体按钮，松手时，根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出。于是他拆开发现内部结构示意图如图乙，以下说法错误的是（）A．图乙中杆AOD可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧B．当按下按钮时，按钮作用在B点使之绕着O点逆时针转动C．当松开按钮时，D点处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出D．将牙签送出时，杆AOD相当于省力杠杆6．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7．如图所示，某同学撬开石头时，分别用F1、F2、F3的力作用于A点，其中力臂最长的力是（）。A．F1 B．F2 C．F3 D．F1与F38．（2020九上·西湖期末）关于超市手推车（如图为侧视图）下列说法正确的是（）A．当前轮遇到障碍物A时，需向下压扶把，手推车可以视为以B为支点的杠杆B．当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，手推车可以视为费力杠杆C．货物越靠前（B点)，前轮过障碍物A所需向下压的力越大D．货物越靠前（B点），后轮过障碍物A所需向上抬的力越大9．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在图示位置平衡，若在C点施加一个力并使该力最小，该力应沿（）A．CM方向 B．CN方向 C．CP方向 D．CQ方向10．（2018·浙江模拟）如图所示为质量不计的杠杆，在左边用细线挂一个小球，为使杠杆保持在水平位置平衡，F1~F6为作用于不同位置时的拉力是（）A．拉力为F1时属于省力杠杆，F2时为等臂杠杆B．若使小球升高相同的距离，则F5比F2会向下移动更少距离C．最大拉力为F3，最小拉力为F5，而F2＝F4＝F6D．若从F4缓慢转至F5再转至F6（不改变力的作用点），则力F先变大后变小11．用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁棒最右端的力至少为（）A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）12．如图所示，开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下列选项中能正确表示它的工作原理的示意图是（）A．B．C．D．二、填空题13．如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌，抬起过程应用了杠杆原理，桌盖可绕铰链（支点O）自由转动，A点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图，由图可知，该杠杆属于（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。若在B点分别施力F1、F2、F3，使杠杆平衡，其中最小的力是。14．（2021九上·江北期末）自宁波开展垃圾分类以来，学校里放置了带盖子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散发的气味，如图为打开桶盖时的简化图。若动力作用在A点上，请在图中画出：①桶盖重力G的力臂L；②作用在A点的最小动力F的示意图。15．（2020九上·临海期末）如图是某老师的一个自制教具，在转轴O点上套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也在O点。将钩码挂在杠杆的C点，在杠杆A、B两点先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB，都能使杠杆在水平位置平衡。杠杆平衡时，拉力FB的力臂大小为，拉力FAFB（填“＞”、“＝”或“＜”)。16．如图所示，有一根均匀铁棒，长为10cm，OA=2.5cm，重力G=600N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F应为N。17．（2022·温州模拟）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）关门所需的最小力F是牛。（2）在图乙中画出F的作用点和方向。18．如图，小科要用最小的力把一圆柱油桶推上台阶。（1）下面四种推法中，哪种方法所需推力最小？。（选填字母代号）（2）若已知圆柱油桶重力为G，圆木直径为1米，台阶的高度为10厘米。则最小推力F多大？。19．如图为油厂的油桶，空桶质量为65Kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。（1）某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，则甲图上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是。（选填“CD”、“BD”或“AD”）（2）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功焦。（3）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。20．（2019·杭州模拟）如图，圆柱形物体重力为G、横截面积是半径为R的圆，要从高度为0.5R的台面上滚过去，请画出最省力的作用点和力方向；此时力F和G的关系是：。21．如图所示，杠杆OAB可绕O点在竖直平面内转动，已知OB＝40cm，AB＝30cm，OB与AB垂直，忽略摩擦和杠杆重。一个重为200N，边长为10cm的正方体物体挂在OB的中点C处，若要使物体对地面的压强为6000Pa，则作用在A端的力至少是N。并在图上画出这个力的示意图。22．（2019九上·德清期末）如图所示是安置在某小区大门的禁行杆示意图，当在A处施加一个动力时，可使禁行杆绕O点逆时针转动起来。从图中可以看出，它是一根杠杆。已知整根杆的长度为4米，AO的长度为0.2米，重力大小为100牛顿，重心在杆的中点。为使禁行杆逆时针转起来，在A点的作用力大小至少为牛。23．市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐，餐点均匀摆放在推车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时，售货员向下按扶把，这时推车可以视为杠杆，支点是(填“前轮”或“后轮”)；当后轮遇到路沿A时，售货员向上提扶把，这时支点是(填“前轮”或“后轮”)。后一种情况下，推车可以视为杠杆。（2016九上·三门期中）使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是点；救援队员也可在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,则较省力的方向是方向。25．如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆．甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为N的力，才可能达到目的（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响）。三、解答题26．如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型。查阅壁灯说明书，得知壁灯与支架总质量为6.0千克，B为支架ADC上一点，测得壁灯与支架总重力的作用线经过B点，BD＝35厘米，DA＝30厘米，DC＝40厘米，DC垂直于AD。（1）若以D点为支点，请计算上方螺丝钉A受到墙面垂直的力F有多大？（2）若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请在图上画出施加的最小动力F1，并计算至少为多大？27．小金推着购物车在超市购物，如图所示，购物车和货物的总重为120牛(整体重力示意图如图所示)，B、C点为车轮轴心。（1）当购物车前轮遇到障碍物时，小金在A点对购物车施加了最小作用力，使车的前轮越过障碍物。在答卷上画出施力的示意图（2）当该车静止在地面时(小金未接触车子)，求前轮轮所受的地面支持力Fc后轮所受的地面支持力FB28．如图所示，一根粗细均匀的轻质杠杆AOBC按图水平放置（支点在O点），其各段的长度关系为AO:BO:BC=4:3:4，重量为G的物体竖直悬挂在A点，（1）请在图上画出使杠杆水平平衡的最小力的示意图。（2）请根据杠杆平衡条件分析，（1）中最小力F=G。（3）若考虑到粗细均匀杠杆的实际重力存在，则（2）中最小力的实际大小F实（“大于”、“等于”、“小于”）F。29．ABCD为一油桶的截面图，油桶的高AC为80cm，油桶的直径CD为60cm，重力为800N，使该油桶绕D点翻转。（1）请在甲图中依据最大力臂作出最小推力的示意图（画出力臂和力）。（2）求出这个推力的大小。（3）这一过程中推力所做的功至少为多少焦？30．如图甲丙为两种常见的按压式订书机。产品参数表装订页数a20页b210页（1）如图甲，人手在A点施加压力F1，将订书机钉入B点下方的纸张中，纸张对订书机B点产生阻力F2，转轴O为支点，乙图是该订书机的简化示意图，请在图乙中画出阻力臂L2和人手在A点施加的最小动力F1。（2）不同种订书机能够最多装订的纸张页数不同，你认为产品参数表中b对应的是订书机（选填“甲”或“丙”）。31．下图