【苏科版物理】九年级物理上册 期末精选测试卷培优测试卷
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【苏科版物理】九年级物理上册 期末精选测试卷培优测试卷 一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难） 1．如图所示是小明和小红利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于_______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响，同时方便___________； （2）杠杆平衡后，小明在左右两侧分别挂上如图乙所示的钩码，杠杆不能在水平位置平衡，在不增加钩码且不改变钩码悬挂点位置的前提下为了使杠杆重新在水平位置平衡，只需将____________即可； （3）为获得更多组数据，他们取下右侧钩码，小明和小红分别设计了两种实验方案，小明的方案如图丙所示，小红的方案如图丁所示。你认为__________（“小明”或“小红”）的方案更合理，理由是___________； （拓展）探究杠杆的平衡条件后，小明又利用杠杆测量了石块的密度，实验装置如图所示。
实验步骤如下： ①将石块悬挂在杠杆左侧，通过调节细线长度使石块缓慢浸没在下方裝满水的溢水杯中（未触底），同时用质量忽略不计的薄塑料桶接住溢出的水； ②将薄塑料桶悬挂在杠杆右侧，调节塑料桶的悬挂位置，使杠杆在水平方向平衡，如图所示； ③测量出AB两悬挂点距支点O的距离分别为10m和15cm，则石块密度为___________kg/m3。
【答案】平衡 测量力臂 左侧的钩码去掉一个 小明 排除测力计的重力对实验的影响
2.5×103 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆静止时，无论杆身是否水平，都为杠杆的平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡，其力臂和杆身重合，可以方便测量力臂的大小。
(2)[3]在乙图中，杠杆左右两侧所挂钩码的重力可分别视为动力和阻力，两侧钩码的悬挂点
可分别视为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件1122FlFl可知，只需将左侧的钩码去掉一个即可满足杠杆在水平位置平衡。 (3)[4][5]对比丙、丁两图可知，小明的实验方案更加理想；因为弹簧测力计本身受到重力，
小明的方案可以排除测力计的重力对实验的影响。 (3)①[6]设石块排开的水的重力为G水，由阿基米德原理可知，石块受到的浮力
FG浮水
水中的石块为平衡状态，故其对绳的拉力 FGFGG石石浮水
根据杠杆和平衡条件可得 FOAGOB水
即 153102GGOBcmGOAcm
石水
水 由上式整理可得
32VgVgVg
石石水水
水水 由于石块排开水的体积和石块自身体积相等，所以上式可简化为
32
石水
水 所以石块的密度
3333551.010kg/m2.510kg/m22石水
2．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）
平衡状态； (2)如图乙所示，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将
杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）； (3)如图丙，取下B处钩码，改在C处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则
拉力F为____N（每个钩码重0.5N）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______； (4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。 【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F的力臂变短 费力杠杆 省距离
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。
(2)[2]假设一个钩码重力为G，杠杆上一格为L，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可
以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有 339GLGL 右端有 248GLGL 则 98GLGL 杠杆会出现左端下降的情况。 (3)[3]假设杠杆上一格为L，A处力臂为2L，C处力臂为4L，每个钩码重0.5N，根据杠杆平
衡条件有 430.5N2FLL 则C处拉力F为 30.5N20.75N4LFL
[4][5]若将细绳转到虚线位置时，拉力F的力臂变短，A处的作用力、力臂不变，仍要使杠
杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，此时拉力F将变大。 (6)[6][7]如图丁所示，脚踩式垃圾桶使用时，杠杆DEF的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠
杆；费力杠杆的特点是费力省距离。
3．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平
衡； (2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，
使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）； (3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍
等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离； (4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小
组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。 【答案】右 水平 3 右 不影响
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]实验前杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母右调节，直到杠杆在水平位置平衡，这
样在实验操作过程中，才能读出力臂。 (2)[3]设杠杆每一小格的长度为l，据杠杆的平衡条件有
2N⋅3l=F⋅2l 所以此时弹弹簧测力计的示数 F=3N (3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处，则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小，而弹簧测力
计的示数不变，钩码的重力不变，据杠杆的平衡条件，若想让杠杆在水平位置平衡，须向右适当移动钩码。 (4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上，不会影响实验过程。即使铁架台不是水平放置，但依
然可调节杠杆在水平位置平衡。
4．小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。
(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡
时，动力臂越大，所用动力越小; (2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知: (a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时，杠杆不能平衡; (b)当________________时，杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。
【答案】ab 相同 动力、阻力使杠杆转动方向相反 可能
【解析】 【详解】 (1)[1] 观察a、b两图中弹簧秤示数变化情况可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变
时，阻力和阻力臂乘积不变，动力臂越长，动力越小； (2)(a)[2] 观察（c）图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相
同。 (b)[3][4] 由（a）（b）（d）得，动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆可能处于水平位置
平衡。
5．在探究“杠杆的平衡条件”实验时，所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆的中点放在支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉(如图甲所示)，此时应将平衡螺母向_____（选填“左“或”右“）调，直到杠杆在水平位置平衡； （2）调节杠杆平衡后，小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B点处挂_____个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码，则杠杆____（选填“左”或“右”)端会下沉．
（3）在实验（2）中，若用弹簧测力计拉B点，要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动，杠杆始终保持平衡，则弹簧测力计的读数将逐渐______（选填“增大“、”等于“或”减小“） （4）实验结束后，小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是:_____． 【答案】右 6 左 竖直向下 增大 杠杆自身重力对实验有影响
【解析】 【详解】 第一空．杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母向右调节； 第二空．设杠杆一格的长度是l，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件F1l1=F2 l 2，图甲中，4G×3l=nG×2l，解得n=6，即在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B点处挂6个钩
码才能使杠杆再次平衡； 第三空．如果再在A、B两处各加挂一个钩码，则5G×3l＞7G×2l，所以杠杆左端下沉； 第四空．由杠杆平衡条件可知，动力臂最大时，拉力最小，当力与杠杆垂直时，力臂最长，所以应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆； 第五空．弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据
